Статьи журнала - Инженерные технологии и системы
Все статьи: 2047
Автоматизация получения параметров детали для задач конструкторско-технологической параметризации
Статья научная
Введение. Автоматизация получения конструкторских параметров обрабатываемой детали является одним из этапов интеграции конструкторских систем автоматизированного проектирования с системами технологической подготовки производства. Целью данной работы является получение параметров детали, значения которых могут использоваться в составе информационных связей, реализуемых с применением технологической параметризации. Материалы и методы. Работа является развитием концепции сквозной конструк-торско-технологической параметризации применительно к автоматизированному программированию станков с числовым программным управлением. В основе теоретических исследований лежат формальная теория представления и обработки данных, теория множеств, теория иерархических многоуровневых систем. Программная реализация выполнена в среде Visual Studio C++ с использованием интерфейсов прикладного программирования KOMTJAC-3D и геометрического ядра C3D. Результаты исследования. Разработан способ получения исходных параметров обрабатываемой детали при передаче информации из конструкторских систем автоматизированного проектирования в системы технологической подготовки производства. Приведена логическая структура данных в реляционной форме, которая позволяет исключить избыточность и обеспечить непротиворечивость представления параметров детали с учетом приоритетов источников данных, связанных с конструкторской 3D-моделью. Способ программного реализован в составе коммерческой системы автоматизированного программирования станков с числовым программным управлением для платформы КOMПАC-3D. Исходные параметры (метаданные, свойства материала, параметры аннотаций, параметрические переменные) извлекаются из 3D-модели с использованием прикладного программного интерфейса. Для получения свойств материала реализована интеграция со справочником материалов системы КOMПАC-3D. Обсуждение и заключение. Автоматизация подготовки исходной информации о детали является первым этапом в реализации сквозной параметризации в задачах конструкторского и технологического проектирования. Благодаря конструкторско-технологической параметризации и ассоциативности траекторий обработки можно построить сквозное проектное решение, когда изменения, внесенные конструктором в деталь, будут автоматически передаваться в технологическую модель и далее через постпроцессор в управляющую программу для станка с числовым программным управлением. Сквозную параметризацию наиболее эффективно использовать для деталей, имеющих несколько размерных модификаций. Дальнейшее развитие конструкторско-технологической параметризации в составе интегрированной системы автоматизированного программирования станков с программным управлением планируется направить на решение задач автоматического подбора режущих инструментов и приспособлений на основе алгоритмов, реализуемых пользователями посредством параметрических информационных связей.
Бесплатно
Автоматизированная система для разработки энергоэффективных световых приборов
Статья научная
В статье рассмотрены особенности световых приборов, светоперераспределяющих устройств; проанализированы задачи и возможные решения их расчета и проектирования; описаны математические модели, используемые в светотехническом проектировании и расчетах светильников с зеркальными отражателями, а также принципы работы с программным обеспечением для автоматизированной системы разработки световых приборов.
Бесплатно
Автоматизированная система определения координаты поезда с самонастройкой решающей функции
Статья научная
Введение. Проблема определения координат поезда на участке приближения к переезду сопряжена с воздействием дестабилизирующих факторов на первичный датчик информации - рельсовую линию с распределенными параметрами. Это приводит к ошибке вычисления координат поезда. Цель исследования - разработка и научное обоснование принципа построения системы вычисления координат поезда с самонастройкой решающей функции в условиях воздействия значительных дестабилизирующих факторов на первичный датчик информации. Материалы и методы. Для решения задачи достоверного определения координат поезда в работе предложен двухфазный принцип формирования решающей функции. На первом этапе с помощью обучающей выборки образов, используя принцип обучения, определяется решающая функция (модель) системы вычисления координат поезда. При вступлении поезда на участок приближения фиксированной длины определяется рассогласование сравнением вычисленной координаты с фиксированной. Далее наступает второй этап - самонастройка коэффициентов решающей функции до достижения требуемой точности. Результаты исследования. В статье показаны этапы формирования решающей функции двумерными образами, а также разработан и апробирован алгоритм самонастройки решающей функции при воздействии различных дестабилизирующих факторов. С использованием 6 признаков, составляющих векторов тока и напряжения на входе рельсовой линии, получены 6 решающих функций. В качестве аргументов полиномов в них использованы различные сочетания двумерных образов. Обсуждение и заключение. Результаты исследований подтверждают реализуемость формирования решающей функции и ее самонастройки. Максимальная ошибка вычисления координат у различных сочетаний составляет от 9,97 % (199,34 м) до 4,57 % (91,49 м). Ошибка определения с погрешностью не более 5 % у двух решающих функций удовлетворяет требованиям заблаговременного закрытия переезда, так как в 45-секундном интервале времени для приведения в действие автоматической переездной сигнализации расстояние 100 м преодолевается за 3 секунды, то есть затраченное время составляет всего 3 секунды в 45-секундном интервале.
Бесплатно
Автоматизированный агрегат для магнитно-импульсной обработки растений в садоводстве
Статья научная
Введение. Современный уровень сельскохозяйственного производства, в том числе садоводства, определяется интеллектуальными машинными технологиями и техническими средствами нового поколения с современным информационным и приборным обеспечением. Для реализации цифровых интеллектуальных агротехнологий в промышленном садоводстве требуется кардинальное изменение парадигмы технического обеспечения, основанное на разработке и применении новых автоматических и беспилотных машин, оборудования и программного обеспечения для управления рабочими процессами машин, навигации технических средств, контроля за выполнением технологических операций, мониторинга урожайности сельскохозяйственных культур, анализа развития болезней и вредителей на растениях и других технологических функций. Материалы и методы. В системе автоматизированного проектирования «КОМПАС-3D» с использованием метода математического моделирования, теоретической механики и оптимального проектирования визуализирована 3D-модель, а также изготовлен опытный образец автоматизированного агрегата для магнитно-импульсной обработки растений. Программный код расчета требуемого перемещения штока актуатора разработан в текстовом редакторе Sublime Text. Использован язык программирования C++. Функциональные возможности программы для электронно-вычислительных машин связаны с возможностями контроллеров STM32, Arduino Mega/Uno/Nano. Для вывода графической информации и взаимодействия с ней использован экран TFT 320x240, Nextion 2.4. Результаты исследования. В результате проведенных лабораторных исследований разработан автоматизированный агрегат и алгоритм системы управления приводом рабочих органов в ходе магнитно-импульсной обработки растений с учетом агротехнологических параметров садовых насаждений. Для управления рабочими органами автоматизированного агрегата разработана компьютерная программа, обеспечивающая управление как в автоматическом режиме, так и дистанционно. Обсуждение и заключение. Созданный агрегат позволяет внедрить новый экологически безопасный технологический прием стимуляции жизненных и ростовых процессов плодовых культур и повысить точность выполнения операции за счет автоматической подстройки к различным агротехнологическим параметрам насаждений, обеспечивая требуемое значение магнитной индукции в рабочей зоне на растительных объектах в полевых условиях.
Бесплатно
Авторская система деятельности преподавателя в свете социальной синергетики и акмеологии качества
Статья
Бесплатно
Агротехнические и энергетические показатели почвообрабатывающих рабочих органов
Статья научная
Введение. Одним из направлений сельскохозяйственного производства является получение продукции растениеводства. В то же время следует принимать во внимание все возможности снижения энерго- и трудозатрат, расходуемых на почвообрабатывающие операции. Этого можно достичь путем применения энергоэффективных почвообрабатывающих устройств. Материалы и методы. В ходе исследований осуществлялась агротехническая и энергетическая оценка технологического процесса обработки почвы, выполняемого рабочими органами. Агротехническая оценка включает в себя определение показателей неравномерности глубины хода рабочих органов, крошения пласта, гребнистости, а также содержания эрозионноопасных частиц. В качестве энергетической оценки был принят показатель тягового сопротивления, создаваемого одним рабочим органом. Исследования проводились для различных комплектаций чизельного рабочего органа плоскорезной и криволинейной лапой и элементами, выполненными из полимера. Результаты исследования. Получены данные агрооценки и тягового сопротивления чизельных рыхлителей по различным агрофонам: стерня озимой пшеницы с предварительным дискованием в один след, стерня озимого ячменя с предварительным дискованием в один след, а также по фону «черный пар». Обсуждение и заключение. По итогам исследований установлено, что по показателям качества рабочие органы отвечают предъявляемым агротехническим требованиям по заданной глубине обработки 25-35 см. Выделяется чизель с криволинейной лапой по наибольшему наличию комков до 5 см (91-96 %). Высота гребня 6,8-8,0 см для всех вариантов рабочих органов. Установлено, что рабочие органы целесообразно применять для противоэрозионной обработки почвы. По показателю сохранения растительных и пожнивных остатков преимуществом обладает чизель с криволинейной лапой, обеспечивающий их содержание больше на 9,5-28,6 %, чем с полимером 13,2-14,3 %. Наименьшее тяговое сопротивление 7,6 кН у чизеля с полимером, что ниже на 18,28 % по сравнению с рабочим органом, оснащенным плоскорезной лапой.
Бесплатно
Адаптационный потенциал и социальное положение семей основных этнических групп регионального социума
Статья научная
Статья посвящена актуальной проблеме изучения социального положения этнически разнообразных типов семьи в современном региональном социуме, ее материального благосостояния, социальной позиции и жизненных стратегий, что необходимо для развития эффективной семейной и национальной политики региона.
Бесплатно
Адаптивное итерационное управление температурой в теплице
Статья научная
Введение. Создание и развитие эффективных аграрных комплексов, обеспечивающих высокую урожайность при минимальных временных, материальных и энергетических затратах, невозможно без применения систем автоматического управления (САУ), позволяющих с высокой точностью поддерживать микроклимат тегшицы. Усовершенствования САУ микроклимата направлены на нейтрализацию влияния параметрических возмущений процессов внутри и вне теплицы. На примере канала регулирования температуры в теплице с контуром отопления на основе горячего трубного водоснабжения предложен адаптивный итерационный (поисковый) алгоритм подстройки составляющих пропорционального-интегрального-дифференциального (ПИД) регулятора в контуре отопления для обеспечения требуемого качества процесса регулирования. Материалы и методы. За основу синтеза управления принята параметрически неопределенная модель температуры в теплице, структура которой на основе принципа суперпозиции преобразована к виду с сосредоточенными на выходную координату управлением и возмущениями. Применение адаптивного ПИД-регулятора основано на анализе базы данных реального времени, содержащей тренды управляемого процесса. Используя операторы языка системы управления базами данных или SQL-запросы, оценивается качество регулирования. По оценке качества корректируются пропорциональная и дифференциальная составляющая ПИД-регулятора так, чтобы система управления работала на грани перехода в режим автоколебаний. Возникающая статическая ошибка компенсируется изменением задающего воздействия. Результаты исследования. Проведено моделирование в программном комплексе МВТУ (SimInTech) реальной структуры одноконтурной САУ температурой в теплице с включенными регулирующим, исполнительным и измерительным элементами, а также при наличии запаздывания в движении теплоносителя. Показано, что предлагаемый алгоритм адаптации, заключающийся в аддитивной подстройке коэффициентов ПИД-регулятора, удобно реализуемый в SCADA-системе, обеспечивает минимальное колебательное поддержание температуры при произвольных параметрических возмущениях и наличии запаздывания. Обсуждение и заключение. Предлагаемый алгоритм адаптации обеспечивает компенсацию неопределенности модели и возмущений, при этом достигается требуемая точность поддержания температуры в теплице. Результаты исследования послужат материалом для разработки многоконтурной САУ микроклимата теплицы с исследованием влияния и компенсации параметрической и структурной неопределенности, инерционностей и нелинейностей реальных элементов. Результаты работы могут быть использованы во многих отраслях народного хозяйства для исследования общих и прикладных проблем цифрового адаптивного управления процессами.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Адресная социальная поддержка малоимущих семей в условиях трансформации российского общества
Статья научная
В настоящее время в практике организации социальной помощи малоимущим семьям используются два подхода — категориальный и адресный. Зарождение адресного подхода связывается с переходом страны к рыночным отношениям и резким ростом количества бедных семей. В статье представлен опыт организации адресной социальной помощи малоимущим семьям в субъектах Российской Федерации с середины 1990-х гг. XX в. и по настоящее время, анализ законодательных и нормативно-правовых документов федерального и регионального уровня, в которых речь идет о государственной адресной социальной помощи малоимущим семьям.
Бесплатно
Статья научная
Введение. В процессе производства и переработки на предприятиях агропромышленного комплекса сельскохозяйственной продукции образуется большое количество отходов, в частности сточных вод. Практически все компоненты этих стоков, имеющие органическую природу, можно эффективно перерабатывать в условиях сверхкритического водного окисления с получением тепловой и электрической энергии. Для этого требуется предварительное концентрирование органических примесей, осуществить которое можно адсорбционным методом. Целью работы является исследование адсорбционной очистки сточных вод с применением наноструктурного бемита и отходов предприятий агропромышленного комплекса с последующей переработкой полученного осадка в условиях сверхкритического водного окисления. Такая технология очистки является новшеством и в отличие от традиционных методов обеспечивает более эффективную переработку сточных вод. Материалы и методы. Для проведения эксперимента в качестве адсорбентов использовали наноструктурный бемит и отходы предприятий агропромышленного комплекса (лузга гречихи и риса) и коксового производства. Поровую структуру адсорбентов исследовали методом низкотемпературной адсорбции азота. Содержание органических веществ оценивали по показателю химического потребления кислорода. Размер кристаллитов и фазовый состав бемита определяли методом рентгеноскопии. Адсорбцию органических примесей исследовали на пробах кислой молочной сыворотки и образцах стоков фермы крупного рогатого скота и свинофермы, а также спиртовой барды. Результаты исследования. Экспериментальные исследования показали, что лузга гречихи, риса и отходы коксового производства являются наноструктурными материалами. Наиболее эффективной для измельчения данных материалов является ножевая мельница. Получены изотермы адсорбции органических примесей сточных вод на гречневой лузге и отходах коксового производства. Установлено, что качество очистки стоков возрастает с увеличением площади удельной поверхности и содержания частиц порошка бемита и времени его перемешивания. Обсуждение и заключения. Исследованные наноструктурные порошки обладают сорбционной емкостью по отношению к растворенным органическим веществам и могут быть эффективно использованы для очистки сточных вод сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий и концентрирования загрязняющих веществ. Последующее окисление насыщенного органикой адсорбента в условиях сверхкритического водного окисления обеспечивает полную регенерацию бемита и переработку органических веществ с получением очищенной воды и избыточной энергии, что перспективно для решения проблемы энергоэффективной очистки стоков предприятий агропромышленного комплекса.
Бесплатно
Актуальные вопросы подтверждения соответствия товаров для детей
Статья научная
В статье рассматривается круг вопросов, посвященных надзору за производством и реализацией детских игр и игрушек; определяется ряд задач, направленных на недопущение продажи опасных игрушек, не соответствующих установленным требованиям.
Бесплатно
