Целью данной работы является экспериментальное обоснование оптимизации химического состава заливочного чугуна, применяемого при монтаже анодов алюминиевых электролизеров, с использованием сталеплавильного шлака агрегата ковш-печь (АКП) и других корректирующих добавок. Оптимизация чугуна направлена на улучшение его эксплуатационных свойств. Это включает снижение электросопротивления для уменьшения потерь напряжения и энергии при электролизе в контакте «ниппель-анод». Также критически важно достичь такого сочетания хрупкости и прочности, которое обеспечит легкое и полное удаление чугуна при демонтаже анодов. Исследование показало, что применение только сталеплавильного шлака в качестве корректирующего компонента обладает ограниченной эффективностью, особенно в части удаления фосфора и серы. Однако разработанный комплексный подход, включающий совместное использование сталеплавильного шлака, извести для усиленной дефосфорации и десульфурации, графита для стабилизации углерода, а также ферросплавов для коррекции содержания кремния и марганца, продемонстрировал высокую эффективность. В результате был получен чугун с оптимизированным химическим составом, мас.%: углерод 3,3–3,5; кремний 2,4–2,5; марганец 0,7–0,72; фосфор 0,15–0,18; сера 0,05–0,06. Состав обеспечивает не только эффективное удаление примесей, но и формирование целевой структуры и свойств чугуна, что приводит к значительному улучшению его эксплуатационных характеристик и подтверждено результатами испытаний.

https://doi.org/10.48081/VZHP2817

2025

Выпуск 2

В данной статье представлены расчет и обоснование параметров перемешивающего устройства на основе трех лопастной мешалки предназначенной для подачи равномерно распределенного в водной среде твердого порошкообразного активного вещества. Для выбора оптимальных параметров был произведен расчет геометрии мешалки согласно РД 26-01-90-85 для аппарата диаметром 1000 мм и высотой 1270 мм что соответствует вместимости перемешивающего устройства равно 1м3. Диаметр мешалки составил dм=700 мм, ширина лопастей мешалки h = 140 мм, а диметр втулки dвт=120 мм. Угол наклона лопастей в 45 градусов. Данные расчетов были использованы для создания твердотельной модели. Мощность привода 3,2 кВт и скорость вращения 75 об/мин. Модель мешалки была загружена в программу Ansys Student (CFD), работающую по методу конечных элементов (КЭ), для визуализации, анализа и определения рабочих характеристик модели мешалки по характеру возникающих потоков жидкости. Предложенная методика моделирования с помощью КЭ позволила оценить эффективность перемешивания, распределения скорости потока и уровня турбулентности в объеме перемешивающего устройства. Далее планируется исследование поведения твердых частиц в потоках жидкости при различных мощностях от 3,2 до 15 кВт и скорости вращения от 95 до 750 об/мин

https://doi.org/10.48081/OBMJ3120

2025

Выпуск 2

В данной статье приведён анализ информации по литейным силиконам, используемым при изготовлении формовочной оснастки для литья изделий из полимерного бетона. Описаны характеристики различных типов силиконов, включая показатели твердости по Шору, удлинения при разрыве, линейной усадки и других свойств, влияющих на точность, износостойкость и качество отливок. Проведены лабораторные испытания пяти марок силиконов: Силагерм 5045, Силагерм 6070П, Пентэласт 710, SilcoTin 40 и PolyFlex 80. Представлены методики проведения испытаний, а также сравнительный анализ полученных результатов. Цель работы состоит в лабораторном определении и сравнении физических свойств материалов, применяемых для создания литьевых форм различного назначения. На основе экспериментальных данных даны рекомендации по выбору силикона в зависимости от масштаба и конфигурации изделий. Для малогабаритных форм предлагается использовать более мягкие компаунды, в то время как для крупногабаритных — силиконы с повышенной твердостью. Работа может быть полезна специалистам, занимающимся разработкой и эксплуатацией формовочной оснастки в области литья из полимерных материалов. Для этого теста были приготовлены силиконы. После отверждения «силиконовых листов» вырезали из них нужную форму для испытания на разрыв в форме двусторонней лопаты. А для определения твердости по Шору использовали оставшуюся часть листа.

https://doi.org/10.48081/PILO7158

2025

Выпуск 2

В статье представлены результаты экспериментальных исследований, направленных на совершенствование методов диагностики тормозных систем тяжёлых грузовых автомобилей. Актуальность темы обусловлена тем, что большинство диагностических испытаний в настоящее время проводится в условиях, далеких от реальных - без нагрузки, при которой эксплуатация грузовиков практически не осуществляется. В подобных условиях оценка эффективности торможения, основанная на удельной тормозной силе, часто оказывается некорректной, что может привести к ошибочным выводам о техническом состоянии автомобиля и созданию потенциальной угрозы безопасности дорожного движения. В рамках работы разработана новая конструкция роликового стенда, позволяющая имитировать рабочую нагрузку на оси транспортного средства за счёт применения электрических лебёдок и системы прижима. Проведённые испытания показали, что применение дополнительной нагрузки повышает достоверность измерений, снижает рассеивание данных и позволяет получить более объективную картину состояния тормозной системы. Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности внедрения предлагаемой методики в регламентные процедуры технического контроля. Разработка может быть использована в рамках модернизации диагностических стендов и нормативной базы, обеспечивая повышение точности оценки эффективности торможения и, как следствие, уровня безопасности на транспорте.

https://doi.org/10.48081/JOWL5203

2025

Выпуск 2

В статье представлено экспериментальное исследование влияния наплавки сварочной проволокой Св10Х17Т на трибологические свойства стальных образцов. Актуальность работы связана с необходимостью повышения ресурса деталей, работающих в условиях трения, при этом снижения затрат на их обслуживание и ремонт. Авторами проведены комплексные лабораторные испытания с использованием различных условий: сухое трение, трение в водной и маслосодержащей средах. В ходе эксперимента измерялись коэффициент трения, момент трения, температура в зоне контакта, потеря массы, глубина износа, микротвёрдость поверхности до и после испытаний, а также шероховатость. Установлено, что наплавка улучшает износостойкость, снижает силу трения и повышает микротвёрдость поверхности, особенно в условиях длительного контакта без смазки. Микроструктурный анализ подтвердил формирование устойчивого наклёпанного слоя с деформационным упрочнением и частичной термообработкой. Полученные результаты показывают, что наплавка позволяет восстановить или даже улучшить первоначальные свойства материалов, обеспечивая более длительный срок службы. Работа имеет практическую ценность и может быть использована в сфере машиностроения и технического обслуживания оборудования, включая ремонт турбин, редукторов, подшипников, зубчатых передач и других узлов.

https://doi.org/10.48081/RJVH2012

2025

Выпуск 2

Статья является двенадцатой публикацией в рамках реализации программы «Разработка прототипа модернизированной пограничной машины для повышения эффективности выполнения служебно-боевых задач по охране Государственной границы Республики Казахстан», финансируемой Комитетом науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан (BR218010/0223). В статье раскрывается и обосновывается необходимость и концепт разработки прототипа многофункциональной пограничной машины для повышения эффективности выполнения задач по охране Государственной границы в рамках концепта «Умная граница» и создания мобильных, эффективных сил реагирования Пограничной службы КНБ РК. Раскрывается идея разработки второго опытного образца специальной пограничной машины. Перед Пограничной службой КНБ Республики Казахстан (далее – ПС) стоит задача по повышению эффективности охраны Государственной границы, которая будет способна противостоять разнообразным угрозам и вызовам в пограничном пространстве на другом качественном уровне. Добиться решения данной задачи без исследования и применения инновационных технологий весьма затруднительно. Поэтому одним из актуальных аспектов рассмотрения путей повышения эффективности охраны границы является внедрение концепта «умная граница» в деятельность подразделений, создание мобильных и эффективных сил реагирования ПС. Для эффективной его реализации немаловажную роль играет разработка линейки транспортных средств и средств повышения мобильности подразделений ПС, непосредственно охраняющих Государственную границу.

https://doi.org/10.48081/BYID3394

2025

Выпуск 2

В данной статье представлена математическая модель адаптивного управления гибридного кривошипного пресса с обратной связью. Рассмотрена динамическая модель пресса, включающая механическую и электрическую составляющие, а также учтены изменения параметров системы в реальном времени. Предложен адаптивный закон управления, основанный на методах идентификации параметров и корректировки управляющего воздействием в зависимости от текущего состояния пресса. Проведен анализ устойчивости системы и показаны преимущества предложенного подхода перед классическими методами управления. Статье рассматриваются методы синтеза систем управления при решении задач слежения для многомерных стохастических моделей объектов, функционирующих в условиях неполной информации о состоянии объекта и его параметров. При этом проектирование систем управления осуществляется путем постепенного добавления и усложнения используемых методов и алгоритмов: от оптимального управления для детерминированных моделей, до адаптивных следящих систем для стохастических моделей при неполном измерении с ошибками. Основным методом исследования является имитационное моделирование Результаты моделирования подтверждают эффективность разработанной системы управления при изменяющихся нагрузках и внешних воздействиях. Предложенная система демонстрирует высокую устойчивость и способность адаптироваться к широкому спектру эксплуатационных условий. Проведен анализ устойчивости системы и показаны преимущества предложенного подхода перед классическими методами управления.

https://doi.org/10.48081/ZMYU5973

2025

Выпуск 2

В статье приведены результаты исследования влияния условий труда на эффективность эксплуатации карьерных самосвалов. При транспортировке руды с глубокого горизонта карьера учитывались особенности эксплуатации карьерных самосвалов. Анализ операций по добыче и транспортировке полезных ископаемых в карьерах показывает, что существует большой потенциал для повышения эффективности и снижения затрат операций по добыче и транспортировке полезных ископаемых. Важной возможностью снижения затрат на добычу полезных ископаемых и транспортные операции на карьерах является эффективная организация парка экскаваторов и автомобилей с точки зрения оптимизации общего количества парка и количества самосвалов в смену. Важным потенциалом снижения себестоимости горнотранспортных работ на карьере является эффективная организация работы экскаваторно-автомобильного парка с точки зрения оптимизации общего количества парка и количества выезжающих в смену грузовых автомобилей. Анализ и исследования состояния грузового транспорта показывают, что для обеспечения планируемых автотранспортных работ в объеме 75 миллион тонн в год - нет необходимости содержать парк 30 и более грузовых автосамосвалов, достаточно грузовых автосамосвалов марки Komatsu 630E при соблюдении соответствующих горных условий на карьере. Одним из возможных направлений повышения эффективности работы горно-транспортного комплекса, требующего дополнительных исследований, является применение комбинированного автомобильного транспорта в части «забой - загрузочный склад». Данный подход предполагает использование грузовых автосамосвалов Komatsu 630E на нижних горизонтах с перегрузкой на крупногабаритный автосамосвал БелАЗ-75135, наиболее адаптированный к существующим условиям.

https://doi.org/10.48081/IGZX1760

2025

Выпуск 1

В статье выполнен анализ постановки одномерной задачи пластического деформирования наплавленного слоя поверхности деталей при обкатке цилиндрическим роликом. Метод отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей с использованием обкатки поверхности деталей стальными цилиндрическими роликами обеспечивает формирование низкой шероховатости, остаточных напряжений сжатия в поверхностных слоях и мелкозернистость структуры путем осаживания металла по толщине в зоне шва для создания пластических деформаций удлинения в продольном и поперечном направлениях. При отделочно-упрочняющей обработке поверхности деталей с использованием обкатки характерно, что деформирование металлов в процессе обработки при высоких температурах определяется значительным влиянием скоростей деформаций на напряжения. Это диктует необходимость расчета напряжений и деформаций на основе уравнения состояния реономных тел. Цель исследования – определение компонентов напряжений и силовых факторов технологического процесса отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей на основе численного решения одномерной нелинейной задачи, включающей расчет напряженно-деформированного состояния в очаге деформации на основе теории ползучести. В статье исследован процесс деформирования материала под действием абсолютно жесткого цилиндрического тела (ролика), совершающего плоскопараллельное движение. Установлено, что полное устранение остаточных деформаций достигается в том случае, если создаваемые обкаткой пластические деформации удлинения в слое и прилегающих участках основного металла окажутся равными по значению остаточным пластическим деформациям укорочения в этих зонах. Определено, что остаточные продольные напряжения в этом случае могут оказаться близкими нулю. В одномерной постановке задачи получены сравнительно общие формулы для расчета напряженно- деформированного состояния, давления и сил трения на поверхности контакта, усилий и моментов, действующих на ролик.

https://doi.org/10.48081/RUMT3420

2025

Выпуск 1

Использование песчано-смоляных форм в литейном производстве известно с шестидесятых годов прошлого века. Такая форма позволяет получать отливки с высокой чистотой поверхности и высокой точностью размеров и геометрии отливки. Также песчано-смоляные формы имеют продолжительный срок живучести, низкую гигроскопичность и ряд других достоинств. Широкому внедрению оболочковых форм в производство препятствовали два их недостатка – образование вредных выбросов при нагреве термореактивной смолы – аммиак, фенол и относительно высокая стоимость смолы. Устранение обоих недостатков ранее было предложено авторским коллективом данного проекта возможно при использовании одновременно с термическим воздействием на смесь статического давления. Использование литейных форм из песчано-смоляных смесей обеспечивают получение качественных отливок. Повышение эффективности процесса изготовления отливок вызывает необходимость совершенствования технологии изготовления литейных форм. В связи с этим исследования, направленные на совершенствование технологического процесса, обеспечивающего регулирование свойств формы и их равномерности по всему объему, являются актуальными. Имеется возможность увеличить степень регулирования параметров изготавливаемой оболочковой формы. Учитывая изменение агрегатного состояния смолы в течение формообразования оболочки (твердая – жидкая – твердая), целесообразно изменять величину давления (то есть использовать вариативную величину давления).

https://doi.org/10.48081/FPGE1681

2025

Выпуск 1