Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu
Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета
Все статьи: 1562
Управленческий труд: генезис идей и перспективы в инновационной экономике
Статья научная
Представлены результаты анализа развития идей, связанных с пониманием сущности труда в целом и одного из его видов - управленческого труда. Дан сравнительный анализ менеджмента и управленческого труда, установлена неоднозначность соотнесения этих категорий. Описаны тенденции, влияющие на изменение управленческого труда при переходе к инновационной экономике, и новые механизмы его реализации.
Бесплатно
Управляемая вибрация звеньев подвижности производственного механизма
Статья научная
Введение. Предметом настоящей работы является исследование характеристик трения движущихся поверхностей звеньев производственных механизмов (ПМ), включая исполнительные механизмы (ИМ), рабочие органы (РО) технологических машин (ТМ) в зоне малой частоты вращения асинхронного двигателя (АД), питаемого от автономного инвертора напряжения (АИН) в системе «АИН - АД». Цель исследования - поиск технического решения по снижению влияния трения в звеньях ПМ на механические характеристики частотно-управляемого электропривода (ЧУЭП) в зоне малой и ползучей скорости, а также подтверждение целесообразности введения нормируемой вибрации подвижных звеньев в направляющих ПМ при реализации пускотормозных режимов работы АД. Материалы и методы. Для решения поставленных исследовательских задач применен принцип двухрежимного управления АИН, обеспечивающего формирование квазисинусоидального напряжения для питания АД в системе «АИН - АД» с коэффициентами гармоник Kuu > 8%. Использовано программное регулирование амплитуд основной, 5-й и 7-й гармоник тока статора, формирующих пульсирующие моменты на валу АД и вызывающих нормируемую вибрацию звеньев ПМ. Результаты исследования. Получено обоснование и экспериментальное подтверждение возможности управления АИН, обеспечивающее программное изменение амплитуды вибрации вала АД и уменьшение эффективного коэффициента трения движущихся звеньев ПМ с целью исключения схватывания звеньев в условиях эксплуатации ПМ. Такой эффект возможен при вращении ротора АД в зоне низких частот тока (0,5-20 Гц), что характерно для движения ПМ с малой скоростью в процессе реализации пускотормозных режимов работы ЧУЭП. Обсуждение и заключения. Область применения разработанного технического решения охватывает многие ПМ с ЧУЭП, для которых повторно-кратковременные режимы работы (с ПВ 40 % и более) являются основными. Таким образом, использование эффекта вибрационной линеаризации коэффициента трения в звеньях ПМ позволяет уменьшить напряжение трогания АД и существенно расширить диапазон регулирования скорости ЧУЭП, повысить плавность движения и улучшить кинематику выходного звена ПМ, на котором установлен рабочий орган (РО).
Бесплатно
Упрощенный расчет момента инерции поперечного сечения консоли под нагрузкой
Статья научная
Введение. Опубликованные исследования жесткости консолей под нагрузкой фокусируются на вопросах их деформации и разрушения. Описаны расчеты момента инерции - принципиально важной характеристики прочности стержня. Однако не решена проблема значительных затрат времени для таких вычислений. Представленное исследование восполняет данный пробел. Цель работы - описание нового быстрого метода аналитического расчета распределения напряжения сдвига в сечении консоли, соответствующего действию внешней приложенной силы. Впервые в таком контексте рассматриваются касательные напряжения и приводятся примеры расчета момента инерции для двух нестандартных сечений консоли.Материалы и методы. Для создания нового метода консоль представили как пачку пластинок, ориентированных параллельно вектору внешней силы. Исходные расчеты строили по схеме консольной балки с выделенной пластинкой. Деформацию стержневых элементов моделировали с учетом действия однородного поля напряжения сдвига в сечении пластинки. Для обоснования упрощенного расчета момента инерции сечений задействовали схемы квадрата, эллипса, треугольника, шестиугольника, шестиконечной звезды и фигурного креста. Использовали аналитические и математические методы исследования, в частности теорему Гюйгенса-Штейнера.Результаты исследования. Создан быстрый универсальный метод вычислений момента инерции поперечного сечения консоли под нагрузкой. Его отличие - отказ от расчетов для каждого сечения с учетом формы и других особенностей. При любой форме сечения балка представляется как пачка бесконечно тонких пластинок, моменты их инерции интегрируются, и используется известное решение для прогиба тонкой пластинки. Метод позволяет однозначно показать распределение касательных напряжений на торце консоли, обеспечивающих заданный прогиб, причем впервые для таких решений используются касательные напряжения. Получены их профили в зависимости от направления внешней приложенной силы. Впервые выведены формулы для моментов инерции сложных сечений - шестиконечной звезды и фигурного креста. Каждое сечение соотнесено с кривой распределения напряжения и его максимальным значением. Эти данные визуализированы в виде диаграмм. Установлено, что момент инерции и жесткость консоли не меняются при повороте внешней приложенной силы на 30° для сечения в виде звезды и на 45° - для квадрата и фигурного креста. В общем случае поле касательных зависит от геометрической формы и от ориентации сечения относительно внешней приложенной силы.Обсуждение и заключение. Предложенный упрощенный подход к расчету момента инерции поперечных сечений консолей дает возможность однозначно определить поле касательных напряжений на торце, обеспечивающее при заданном прогибе соответствующее значение внешней приложенной силы. Инженеры и механики могут использовать результаты представленной работы при расчетах и моделировании деформации стержневых элементов конструкций.
Бесплатно
Упругое равновесие полуплоскости с прямолинейной дислокацией типа сомилианы
Статья научная
Приведено замкнутое решение задачи теории упругости о равновесии полуплоскости, в которой образована прямолинейная дислокация сдвига. Предполагается, что ядро дислокации лежит внутри области, а линия сдвига пересекает границу полуплоскости. Рассматривается применимость полученного решения к оценке напряженного состояния земной коры в окрестности дизъюнктивных дислокаций.
Бесплатно
Уравнение замкнутости для биортогональной системы функций
Статья научная
Получено уравнение замкнутости для биортогональной системы функций. Определены свойства замкнутых систем функций, позволяющие решать контактные задачи теории упругости для тел конечных размеров - прямоугольника, круглой плиты, цилиндров конечной длины и т.д.
Бесплатно
Ускоренный препроцессинг в задаче поиска подстрок в строке
Статья научная
Введение. Бурное развитие таких систем, как Yandex, Google и пр., предопределило актуальность задачи поиска подстрок в строке. На сегодняшний день активно исследуются подходы к ее решению. Эта задача используется при создании систем управления базами данных, поддерживающих ассоциативный поиск. Кроме того, она применима при решении вопросов информационной безопасности, создании антивирусных программ. Алгоритмы поиска подстрок в строке используются в задачах обнаружения, основанного на сигнатурах.Материалы и методы. Решение задачи базируется на алгоритме Ахо - Корасик, который представляет собой классический способ осуществления поиска подстрок в строке. Вместе с тем применен новый подход в части, касающейся предварительной обработки.Результаты исследования. Показана возможность построения функции перехода и суффиксных ссылок при помощи суффиксных массивов и специальных отображений. Исследована взаимосвязь между префиксным деревом и суффиксными массивами. Это дало возможность разработать принципиально новый способ построения функций перехода и ошибок...
Бесплатно
Условия потери устойчивости движения механической системы, взаимодействующей с трибосредой
Статья научная
Рассматриваются условия потери устойчивости движения механической системы, взаимодействующей со средой, формируемой в трибосопряжении. Показаны условия возникновения и роль диссипативных, гироскопических, потенциальных и циркуляционных сил, формируемых в узле трения естественным образом.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Усталостное разрушение выводов радиоэлементов при гармонической и случайной вибрации
Статья научная
Использование известных гипотез при расчете выводов радиоэлементов (РЭ) на усталость при воздействии случайной вибрации встречает большие сложности. Разработанные расчетные модели легли в основу автоматизированной подсистемы анализа и обеспечения времени до усталостного разрушения пластинчатых и стержневых элементов конструкций блоков кассетного типа и блоков этажерочного типа бортовой радиоэлектронной аппаратуры при вибрационных воздействиях и использованы для оценки времени до усталостного разрушения выводов РЭ.
Бесплатно
Установка для исследования изнашивания наплавочных материалов при трении качения
Статья научная
Исследования изнашивания наплавочных материалов в условиях тяжёлого нагружения при трении качения о закалённую поверхность проводились на специальной установке, на образцах, наплавленных примыкающим индуктором непрерывно-последовательным оплавлением предварительно закреплённого слоя шихты.
Бесплатно
Устойчивость нелинейно-упругой пластины при боковом сжатии
Статья научная
Введение. Если круглая пластина нагружена по боковой поверхности, возможны потеря ее устойчивости и выпучивание. Данную проблему можно решить с учетом бифуркации. В этом случае пластина рассматривается как нелинейно-упругое тело. В задачах устойчивости нелинейной упругости важен выбор зависимости между напряжениями и деформациями. В ранних работах, посвященных этой проблеме, рассматривались простые законы состояния (конститутивные уравнения). В качестве примера можно привести материал «гармонического типа» Сенсенига.Материалы и методы. Для круглой пластины из материалов Мурнагана и Блейтца и Ко получены уравнения нейтрального равновесия. В предположении однородной начальной деформации рассмотрена задача устойчивости этой пластины. Строгие трехмерные уравнения нейтрального равновесия позволяют исследовать смежные формы равновесия с учетом физической и геометрической нелинейности. Вывод этих уравнений основан на теории наложения малой деформации на конечную.Результаты исследования...
Бесплатно
Устойчивость полиэтилена к нефти и сопутствующей воде
Статья научная
Введение. Полиэтилен является наиболее широко применяемым материалом в различных областях народного хозяйства, а изделия из него обладают существенными достоинствами, такими как лёгкость, нерастворимость в органических растворах при вполне удовлетворительной прочности. Однако механизм его разрушения достаточно сложен и зависит от условий работы и контактирующих с ним веществ. Цель исследований заключалась в изучении устойчивости полиэтилена к нефти и сопутствующей воде при статическом и динамическом режиме и комнатной температуре.Материалы и методы. Исследования проводились на лабораторном устройстве для пропускания различных жидкостей (нефть, сопутствующая и дистиллированная вода) в полиэтиленовых трубах, собранном авторами статьи. При работе были применены методы статистической и динамической обработки данных.Результаты исследования. Графики изменения веса и объёма погруженных гранул во времени, построенные по результатам проведенных экспериментов, показали, что для полиэтилена характерна квадратичная зависимость и диффузия для трех исследуемых в данной работе жидкостей (дистиллированная вода, сопутствующая вода и нефть) описывается законом Фика. Это указывает на тот факт, что скорость диффузии жидкости через полиэтилен является наиболее важным фактором.Обсуждение и заключения. Эксперименты и полученные результаты показали, что скорость диффузии жидкости через полиэтилен является наиболее важным фактором. Погружение в нефть оказывает большее влияние, чем погружение в сопутствующую или дистиллированную воду из-за присутствия солей. Было обнаружено, что относительное изменение веса и толщины стенок полиэтиленовых труб, по которым проходит нефть, больше тех, по которым проходит сопутствующая вода, а микроскопические изображения срезов в образцах до и после испытаний подтвердили полученные результаты.
Бесплатно
Устойчивость процесса алмазного выглаживания
Статья научная
Рассматривается проблема устойчивости траекторий формообразующих движений при алмазном выглаживании. Предлагаются уравнения динамики, на основе анализа которых определены механизмы и условия потери устойчивости. При анализе устойчивости рассматривается уравнение в вариациях относительно точки равновесия, задаваемой технологическими режимами и внешней постоянной силой, определяющей внедрение наконечника в заготовку. На основе этого предлагается способ настройки технологической системы по динамическим параметрам. Он позволяет выбрать рациональные значения усилия прижима алмазного наконечника к обрабатываемой детали, его геометрию, параметры инструмента и технологические режимы. Показано, что по мере сближения наконечника инструмента с заготовкой система становится более склонной к потере устойчивости. Потеря устойчивости зависит также от радиуса алмазного наконечника и технологических режимов.
Бесплатно
Устойчивость эволюционной траектории механической системы, взаимодействующей с трибосредой
Статья научная
Рассматриваются условия потери устойчивости движения механической системы, взаимодействующей со средой, формируемой в трибосопряжении. Показаны условия формирования и роль диссипативных, гироскопических, потенциальных и циркуляционных сил, формируемых в узле трения естественным образом и изменяющихся в ходе эволюционных преобразований.
Бесплатно
Устройства для преобразования движения в структуре диады механической колебательной системы
Статья научная
Введение. Рассматриваются возможности создания новых подходов в оценке динамических свойств механических колебательных систем. Цель исследований заключается в разработке метода построения математических моделей механических колебательных систем с несколькими степенями свободы, основанного на представлениях о системообразующих фундаментальных возможностях диад как структурных образований, определяющих особенности состояний исходной системы в целом. Материалы и методы. Используются подходы и приемы структурного математического моделирования, в рамках которых механической колебательной системе сопоставляется эквивалентная в динамическом отношении структурная схема системы автоматического управления. Оценка динамических свойств и вводимых дополнительных связей основана на применении передаточных функций, амплитудно-частотных характеристик и технологий частотного анализа. Результаты исследования. Доказаны возможности изменения динамических свойств систем путем введения дополнительных связей, реализующих преобразования состояний во взаимодействиях элементов на основе эффектов двойного дифференцирования. Показаны возможности изменений, которые могут быть инициированы устройствами для преобразования движения. Обсуждение и заключения. Разработан метод построения математических моделей диад и технология оценки их динамических свойств. Предложены физически реализуемые схемы конструктивно-технических решений на основе устройств для преобразования движения.
Бесплатно
Устройства для роторной внутрипочвенной механической обработки
Статья научная
Разработан технологический процесс и предложены технические решения внутрипочвенной роторной фрезерной обработки. На основании многолетних стационарных исследований решена задача синтеза нового качества почвы. Цель этих изысканий — создание долговременных оптимальных стартовых условий развития растений. Приведены технические параметры устройств. Показано, как их применение влияет на почву и на результаты сельскохозяйственного производства. Обозначены перспективы использования внутрипочвенной роторной фрезерной обработки. Отмечено, что значительная часть тягового и энергетического баланса ротационных фрезерных внутрипочвенных плугов ПМС-70, ПМС-100 и др. определяется сопротивлением перемещению в почве почвообрабатывающего устройства — редукторной, опорной и рыхлящей стойки плуга.
Бесплатно
Статья научная
Несмотря на различия технологических процессов, реализуемых на фрезерных и сверлильных станках, представлен общий подход к построению моделей виброакустической динамики колебательной системы «шпиндельный узел — режущий инструмент». Кроме этого на модельных фрезерных станках помимо традиционного фрезерования производится растачивание и сверление. Учитывая конструктивные особенности и геометрические параметры режущего инструмента, в качестве акустических моделей излучателя приняты линейный и точечный источники. Определение собственных частот и скоростей колебаний основано на использовании дифференциальных уравнений изгибных колебаний систем с распределёнными параметрами и функций А. Н. Крылова. Получены аналитические зависимости для скоростей колебаний, учитывающие параметры технологического процесса, конструктивные особенности инструмента и шпиндельных узлов.
Бесплатно
Уточнение расчета спектров структурной составляющей шума в кабинах с большой площадью остекления
Статья научная
Введение. Кабины широкого класса технологических машин различного функционального назначения, в частности, путевых кранов дорожно-строительной техники, имеют большую площадь остекления. Нужно. отметить, что остекление отнести к «слабым» элементам как по звукоизоляции, так и механическому импедансу, что объясняет значительное влияние воздушной и структурной составляющих шума на формирование акустических характеристик внутри таких кабин. Материалы и методы. Цель настоящего исследования заключалась в анализе спектров шума в кабинах, создаваемых излучением элементов остекления в замкнутом объеме, имеющем форму прямоугольного параллелепипеда. Метод исследования акустических характеристик основан на фундаментальных положениях технической виброакустики для соразмерных помещений. Результаты исследования. Поскольку кабины любых машин и оборудования представляют собой энергетически замкнутые системы, состоящие из пластин ограниченных размеров, то расчеты спектров виброакустических характеристик основаны на методах энергетического баланса. Существующие исследования вполне обоснованы для оценки уровней звукового давления, создаваемых внутри производственных помещений, когда воздействием отражённого звука можно пренебречь. При оценке уровней шума внутри кабин такое допущение является грубым и, поэтому, в данной статье приведены исследования, основанные на системе поршневых источников, излучающих звуковую энергию в замкнутый объем, а размеры самих излучателей соизмеримы с габаритными размерами кабины. Данная тема наиболее актуальна для мотовозов и кабин тепловозов. Обсуждение и заключения. Приведенные в данной статье результаты теоретических исследований позволяют выполнить инженерные расчеты спектров вибрации и шума всех элементов ограждения кабины и оценить количественный вклад каждого в формирование спектров шума внутри кабины на рабочих местах операторов. Такие расчеты позволяют на этапе проектирования кабин оценить вклад каждого источника и определить величины превышений над предельно-допустимыми значениями. На этой основе также при проектировании выбираются наиболее простые, технологичные и экономически обоснованные варианты по обеспечению санитарных норм шума путем достижения требуемых параметров звукоизоляции, что сопровождается уменьшением доли воздушной составляющей шума, а также импедансов соответствующих элементов. Это, в свою очередь, приводит к снижению доли структурной составляющей шума.
Бесплатно
Уточнение расчёта акустических экранов, устанавливаемых в производственном помещении
Статья научная
Акустические экраны - это средства звукоизоляции. Они предназначены для снижения шума на пути его распространения от источника до расчётной точки (РТ, рабочее место). Достоинствами акустических экранов являются конструктивная простота, малая масса и сравнительно низкая стоимость. Акустический экран как система шумозащиты обладает отличительной особенностью: зона максимального ослабления шума располагается в непосредственной близости от экрана. Эффективность применения экранов определяют следующие факторы: - небольшие размеры источника шума; - преобразование высокочастотных составляющих спектра шума источника; - расположение рабочей зоны вне технологической машины; - небольшое расстояние от источника шума до рабочего места оператора. Всё это в полной мере относится к оборудованию различного функционального назначения. В частности, к металлорежущим и деревообрабатывающим станкам (токарным, фрезерным, шлифовальным), редукторам и двигателям на участках обкатки. Существуют подробно разработанные расчёты экранов для их установки. В условиях свободной атмосферы формирование звукового поля при установке экранов внутри производственных помещений имеет существенные отличия, обусловленные многочисленными отражениями звуковых волн. В данной статье приведены результаты исследований акустической эффективности экранов в производственных помещениях.
Бесплатно
Статья научная
Описанный алгоритм оценки деловой репутации методом дисконтированных будущих денежных потоков позволяет принимать обоснованные инвестиционные решения. Особенностью данного метода является сложность расчётов, так как для построения модели необходимо располагать значительным объёмом информации. Следует отметить, что в модели дисконтированных будущих денежных потоков оценка деловой репутации для инвестиционных целей не требует высокой детализации расчётов, так как деловая репутация представляет собой неосязаемый актив и точно оценить её стоимость невозможно. В таком случае допустимо упростить расчёт, учитывая лишь существенные параметры модели. Чтобы провести корректный сравнительный анализ объектов инвестирования, необходимо оценить уровень существенности для каждой из сравниваемых организаций.
Бесплатно
