Статьи журнала - Инженерные технологии и системы
Все статьи: 2047
Разработка автоматической системы распределенного обогащения воздушного заряда тракторного дизеля
Статья научная
Введение. Исследования, посвященные интенсификации рабочего процесса транспортных дизелей путем обогащения воздушного заряда определенной дозой (10-20 %) углеводородного активатора (спирт, бензин, керосин, биотопливо и др.), являются актуальной и практически значимой проблемой. Несмотря на эффективность, данный способ не нашел массового применения в технике, так как известные механические устройства для обогащения воздушного заряда не обеспечивают точную дозировку и своевременную подачу активатора в дизель в различных режимах его работы. Материалы и методы. Решением данной проблемы является разработка автоматической системы распределенного обогащения воздушного заряда, осуществляющей впрыск активатора в ветви впускного трубопровода дизеля с помощью электромагнитных форсунок, управляемых электронным блоком. Такая система должна обеспечивать работу форсунок по алгоритму, соответствующему порядку работы цилиндров дизеля, а также вычислять продолжительность впрыска, соответствующую заданной дозе активатора. Для программирования электронного блока управления теоретически рассчитана продолжительность впрыска определенной дозы активатора и обоснован алгоритм работы электромагнитных форсунок (на примере тракторного дизеля Д-243). Результаты исследования. Установлено, что при распределенном обогащении воздушного заряда в зависимости от дозы активатора и нагрузочно-скоростного режима работы дизеля массовая цикловая подача активатора может составлять от 1 мг/цикл до 13 мг/цикл, а продолжительность впрыска активатора - от 0,27 мс до 3,5 мс. Для практической реализации способа распределенного обогащения воздушного заряда применительно к дизелю Д-243 трактора МТЗ-82.1 разработана автоматическая си-стема, содержащая бак для активатора, фильтр, электрический насос, рампу, регулятор давления, электромагнитные форсунки, электронный блок управления, датчик расхода топлива, датчик фаз и частоты вращения коленчатого вала. Обсуждение и заключение. Разработанная, изготовленная и испытанная система решает проблему практической реализации автоматического обогащения воздушного заряда активатором в такте впуска и способствует улучшению мощностных, топливно-экономических и экологических показателей транспортных дизелей.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Совершенствование агропромышленного комплекса подразумевает создание новых и модернизацию имеющихся рабочих органов и машин. Важным условием при этом является применение современных технологий и постоянное сотрудничество с реальным производством. Цель исследования - разработать адаптивный центробежный рабочий орган и повысить качество внесения минеральных удобрений. Материалы и методы. На основании изучения состояния вопроса и требований, предъявляемых к машинам для внесения минеральных удобрений, разработан и изготовлен адаптивный центробежный рабочий орган. На всех стадиях применялись методы компьютерного проектирования и быстрого прототипирования на основе аддитивных технологий. Результаты исследования. В результате использования представленных рабочих органов увеличилась ширина захвата агрегата на 10,0-22,5 %. Экспериментальные рабочие органы, по сравнению с серийными, позволяют уменьшить неравномерность внесения гранул минеральных удобрений на 13,4 % за счет их перераспределения с центральной зоны по краям. Обсуждение и заключение. В результате экспериментальных исследований доказана эффективность применения разработанного адаптивного центробежного рабочего органа. Он позволяет увеличить равномерность распределения гранул минеральных удобрений и рабочую ширину захвата агрегата. Современные методы проектирования позволяют значительно сократить время и расходы.
Бесплатно
Статья научная
Введение. В настоящее время интуитивно понятный графический интерфейс является обязательным компонентом современных программных продуктов, ориентированных на работу в сфере сельскохозяйственного производства. Цель статьи. Повышение эффективности сортировки яблок посредством разработки графического интерфейса управления системой технического зрения для распознавания различных дефектов и сортировки яблок. Материалы и методы. В работе авторами использовались методы анализа, перебора, сравнения и синтеза современных программных решений. Результаты исследования. В результате исследований создано графическое приложение программного обеспечения блока управления системой технического зрения, содержащее все необходимые инструменты для управления и оптимизации затрат при сортировке яблок на три товарных сорта. Обсуждение и заключение. Созданный графический интерфейс системы технического зрения использован в линии сортировки и фасовки яблок ЛСП-4, разработанной Научно-практическим центром Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства в 2020 г. и успешно прошедшей государственные приемочные испытания.
Бесплатно
Разработка математической модели детали на основе моделей графических систем
Статья научная
Введение. Целью статьи является разработка математической модели детали на основе параметрической модели графических систем. Материалы и методы. Проведенный авторами обзор состояния данного вопроса показал возможность управления геометрической формой детали через переменные параметризованного чертежа. На основании этого выдвинуто предложение использовать конструкторскую параметризацию в расчетах параметров технологических процессов в системах автоматизированного проектирования. Результаты исследования. В данной статье установлены связи между конструкторскими параметрами чертежа детали и табличными значениями переменных. Выявленные связи между параметрами на чертеже и переменными в таблице позволяют при модификации геометрической формы детали осуществлять изменения значений в таблице переменных, т. е. происходит управление чертежом через таблицу. Ввиду этого предлагается использовать данную систему работы с параметрическим чертежом в системе автоматизированного проектирования для расчета параметров технологических процессов. Обсуждение и заключение. Задачи, решаемые в данной статье, позволяют сделать шаг в повышении уровня автоматизации расчета параметров в системах автоматизированного проектирования. Реализация разработанной методики построения математических моделей деталей на основе графических систем позволит повысить общий уровень автоматизации разработки геометрических чертежей деталей, а при внедрении данной методики в системы автоматизированного проектирования технологических процессов даст возможность автоматизировать расчеты параметров (режимы резания, нормы времени, технологические размеры на переходах и т. д.).
Бесплатно
Статья научная
В статье раскрываются новые технические решения построения системы электропривода на базе асинхронизированного вентильного двигателя, внедрение которых позволит управлять электроприводами различного уровня сложности и существенно увеличить экономическую составляющую промышленных предприятий.
Бесплатно
Статья научная
Введение. В современных условиях перед предприятиями, которые специализируются на выпуске типовых деталей различными партиями, возникают задачи сокращения времени на подготовку и переналадку производства при сохранении экономической эффективности работы. Данные задачи могут быть решены с помощью типизации технологических процессов и операций, представленной в форме группового технологического процесса обработки деталей. Проектирование такого процесса связано с построением комплексной детали, которая должна отвечать всем требованиям, предъявляемым к группе выпускаемых деталей. В статье рассматривается решение задачи построения такой детали при проектировании группового технологического процесса механической обработки. Материалы и методы. На основе чертежей группы деталей типа «тела вращения» предлагается подход, заключающийся в реализации метода наложения для построения комплексной детали с использованием параметрических возможностей системы автоматизированного проектирования «T-Flex». Результаты исследования. Была создана параметрическая модель комплексной детали, сформированной для группы деталей типа «тела вращения» с помощью системы автоматизированного проектирования «T-Flex CAD». Обсуждение и заключения. Была разработана методика формирования параметрической модели, включающая анализ эскиза комплексной детали и составление таблицы соответствий группы деталей на предмет необходимого количества параметров, формирование базы данных параметров, построение наглядной геометрической модели. Данные факторы позволят использовать возможности параметризации в групповой технологии обработки деталей, что обеспечит простоту и легкость добавления деталей, выбранных групп и деталей соответствующего типа; реализовать возможность сокращения времени на проектирование технологического процесса, а следовательно, времени на подготовку производства.
Бесплатно
Разработка микропроцессорной системы управления шестиступенчатого компенсатора реактивной мощности
Статья научная
На сегодняшний день в Российской Федерации микропроцессорные системы управления используются не повсеместно, а только в сетях с напряжением свыше 10кВ. Представленная разработка позволяет решить проблему использования компенсаторов реактивной мощности, рассчитанных на низкое напряжение и большие токи. По сравнению с существующими аналогами, выпускаемыми в ближнем и дальнем зарубежье, данный комплекс отличается рядом технических решений как в области силовой электроники, так и в области микропроцессорных систем управления.
Бесплатно
Отчет
Бесплатно
Отчет
Бесплатно
Статья научная
Артериальная гипертония встречается у трети взрослого населения Российской Федерации. Разработанные стандарты диагностики и лечения не всегда позволяют достичь эффективного снижения артериального давления. Поэтому поиск новых маркеров оптимизации диагностики и лечения в настоящее время является крайне актуальной проблемой. Изучение генетических детерминант позволяет проводить индивидуальный подбор схем диагностики и лечения больных с артериальной гипертонией.
Бесплатно
Разработка обучаемого классификатора состояний с множеством моделей распознавания образов
Статья научная
Введение. Необходимость классификации состояний рельсовых линий в условиях воздействия на чувствительный элемент датчика информации значительных возмущающих факторов с гарантированным обеспечением качества классификации при необходимой длине рельсовых линий участка контроля формирует задачу создания классификатора с расширенными функциональными возможностями. Для этого используются многомерные образы состояний с множеством информативных признаков, обучающих процедур моделей классификации. Применение классического принципа классификации с единственной моделью приводит к чрезмерному усложнению алгоритма группирования с невысокой точностью из-за неверного решения системы условных уравнений при многомерной аппроксимации многочленами Эрмита. Материалы и методы. Для решения поставленной задачи рассмотрены принципы сокращения размерности признакового пространства, процедуры обучения классификатора состояний с многомерными образами, выбора решающих правил классификации с иерархической группировкой классов, а также формирования множества моделей различной степени сложности, обученных решением несовместной системы уравнений. Благодаря применению в качестве моделей многочленов Эрмита в работе получены модели классификаторов состояний рельсовых линий различной степени сложности, используемые в адаптивном алгоритме. Результаты исследования. В статье представлены результаты формирования 57 моделей классификаторов с использованием многочленов Эрмита с признаками (аргументами) по 2, 3, 4, 5, 6. В качестве примера показана процедура формирования моделей с 2-6 признаками. Результаты исследований показали, что с увеличением количества признаков качество классификации улучшается, как при делении пространства состояний на несколько классов. Обсуждение и заключение. Результаты проведенных исследований подтверждают реализуемость принципа классификации состояний рельсовых линий множеством моделей классификации и алгоритм рекуррентного повышения сложности классификации путем использования модели повышенной сложности. Критерием предъявления новой, более сложной модели является несовпадение результатов вычисления класса i-й моделью и реальным классом, в котором находится рельсовая линия в рассматриваемый момент времени.
Бесплатно
Разработка оптимизационного варианта природопользования на уровне муниципального образования
Статья
Бесплатно
Статья научная
Введение. Обработка почвы является неотъемлемой операцией сельскохозяйственного производства, для проведения которой личными подсобными и крестьянско-фермерскими хозяйствами широко применяются мотоблоки, оснащенные тяговыми и тягово-приводными сменными адаптерами. Одним из главных показателей эффективного функционирования мотоблоков является обеспечение равномерного движения при минимально допустимом буксовании ведущих колес с почвой. При этом определяющим силовым фактором является сила тяги на ведущих колесах почвообрабатывающего агрегата, объективное значение которой, как показывают исследования, можно получить только в ходе проведения экспериментальных исследований. Материалы и методы. Для определения силы тяги на ведущих колесах мотоблока экспериментальным путем была предложена и обоснована конструкция стенда (Патент РФ на полезную модель № 188610 «Подвижный модуль испытательного стенда»), а также составлена методика планирования и проведения многофакторного эксперимента по определению силы тяги. Результаты исследования. В результате проведенных лабораторных испытаний были получены расчетные зависимости силы тяги на ведущих колесах мотоблока «Нева» МБ23-МультиАГРО Pro в зависимости от почвенных условий и с учетом его конструктивно-технологических параметров, режимов функционирования, а также силы сопротивления перекатыванию. Обсуждение и заключение. Совместное использование регрессионных моделей силы тяги с условиями обеспечения равномерного движения при минимально допустимом буксовании ведущих колес мотоблока с почвой в последующем позволит получить допустимые значения скорости движения и сформировать зоны наиболее эффективного его функционирования.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Статья посвящена описанию специализированного программного обеспечения стенда, разработанного для контроля технического состояния отечественных и зарубежных объемных гидроприводов в условиях ремонтных предприятий и сервисных центров. Представлены результаты стендовых испытаний с использованием гидравлического стенда и программного обеспечения. Материалы и методы. Для разработки прикладного программного обеспечения в работе использован графический язык программирования G среды программирования Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench (LabView) компании National Instruments. Достоверность полученных результатов подтверждена серией стендовых испытаний с отечественными и зарубежными объемными гидроприводами. Результаты исследования. Разработано и практически реализовано новое специализированное программное обеспечение стенда для контроля технического состояния разномарочных объемных гидроприводов отечественного и зарубежного производства в условиях ремонтных предприятий и сервисных центров. Программное обеспечение собирает, обрабатывает и сохраняет данные с датчиков в процессе испытания, рассчитывает и выводит измерительную информацию, проводит внелабораторный анализ процесса испытаний в графическом, текстовом и видеоформатах, а также тарировку датчиков, хранит результаты испытаний в электронной библиотеке программы. Специализированное программное обеспечение работает под управлением операционной системы Microsoft Windows 7 x86 (32-bit) и устанавливается на персональном компьютере блока обработки данных гидравлического стенда. Разработанное программное обеспечение характеризуют эргономичность пользовательского интерфейса, возможность контролировать все параметры диагностирования испытуемых объемных гидроприводов. Обсуждение и заключение. Специализированное программное обеспечение и стенд позволяют в условиях ремонтных предприятий и сервисных центров с высокой точностью определять (контролировать) все параметры технического состояния наиболее распространенных отечественных и зарубежных объемных гидроприводов в соответствии с требованиями заводов-изготовителей.
Бесплатно
Разработка светодиодного фитооблучателя для выращивания растений в теплицах
Статья научная
Введение. Одним из ключевых факторов, влияющих на эффективное выращивание растений в теплицах, является освещение. В контексте этой задачи светодиодные фитооблучатели представляют собой перспективное решение, позволяющее точно регулировать параметры света, необходимые для оптимального фотосинтетического процесса. Цель статьи. Разработать и исследовать светодиодный фитооблучатель с оптимальным спектром и интенсивностью света для обеспечения эффективного роста, развития и фотосинтеза растений в теплицах.
Бесплатно
Статья научная
Представляемые в статье исследования направлены на разработку системы хранения, реализацию методов анализа и поиска изображений на основании визуальных атрибутов, связанных с проблематикой автоматического понимания визуальной информации с использованием методов вейвлет-преобразования, фрактального кодирования и их смешанной реализации.
Бесплатно
Разработка системы электронных атласов для целей обеспечения устойчивого развития региона
Статья
Бесплатно
Разработка способа измерения количества ртути в люминесцентных лампах диаметром 16 мм
Статья научная
В статье рассматривается возможность определения количества ртути в линейных люминесцентных лампах в трубках диаметром 16 мм, а также особенности изготовления опытных образцов люминесцентных ламп малого диаметра с применением амальгамного метода; показывается возможность высокой точности дозирования ртути в объем лампы и улучшения экологических условий труда в процессе их производства без применения ртути в жидком состоянии.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Статья посвящена разработке устройства для оценки технического состояния объемных гидроприводов отечественного и зарубежного производства в условиях ремонтных предприятий и сервисных центров. Материалы и методы. В работе использованы положения теоретической механики, теории гидрогазодинамики и основные принципы создания механизмов и машин. Для оценки технического состояния объемных гидроприводов применен метод гидравлического нагружения гидромотора. Достоверность результатов подтверждена экспериментальной реализацией стенда с гидравлическим нагружающим устройством. Результаты исследования. Разработана и готовится к реализации новая конструкция стенда с гидравлическим нагружающим устройством для оценки технического состояния широкой номенклатуры объемных гидроприводов отечественного и зарубежного производства в условиях ремонтных предприятий и сервисных центров. Отличительной особенностью разработанного стенда является использование метода гидравлического нагружения, при котором крутящий (тормозной) момент на валу испытуемого гидромотора создается при помощи гидромашины. Стенд состоит из блоков обработки и измерения данных. В основе блока обработки данных лежит многофункциональная плата сбора данных, соединенная с персональным компьютером. В структуру блока измерения данных входят частотный преобразователь, соединенный с электродвигателем, приводной вал для подключения к нему вала испытуемого гидронасоса, гидравлическая система, имеющая гидробак, линии всасывания, управления, слива, дренажа, нагнетания и реверсивные дроссели-расходомеры, установленные в линиях нагнетания и соединенные с гидронасосом и гидромотором, нагружающее устройство с реверсивным гидронасосом, приводной вал которого муфтой соединен с валом испытуемого гидромотора. Дополнительно реверсивные дроссель-расходомеры через специальные порты и электрические линии соединены с платой сбора данных. Разработанный стенд позволяет оценить техническое состояние наиболее распространенных моделей объемных гидроприводов, используемых в современной сельскохозяйственной и дорожно-строительной технике. Стенд характеризуют энергоэффективность, простота конструкции и низкая стоимость при лучших технических характеристиках, что обеспечивает его высокую конкурентоспособность. Обсуждение и заключение. Разработанная конструкция стенда с гидравлическим нагружающим устройством позволяет реализовать методику динамических испытаний предприятий-изготовителей и с высокой точностью оценить техническое состояние объемных гидроприводов отечественного и зарубежного производства в условиях ремонтных предприятий и сервисных центров. Дальнейшее усовершенствование эффективности оценки технического состояния объемных гидроприводов видится в разработке специализированного программного обеспечения для обработки и анализа результатов испытаний в режиме реального времени.
Бесплатно
