В данной статье рассматривается разработка и применение современных методов машинного обучения для контроля и прогнозирования технического состояния насосов, используемых на производственном предприятии. Объект исследования — горизонтальные шламовые насосы серии Warman MCR, предназначенные для непрерывной перекачки абразивных суспензий с твёрдыми включениями в промышленных условиях. Эти насосы оптимально подходят для работы с жидкостями, имеющими высокую концентрацию твёрдых частиц, благодаря их повышенной надёжности и износостойкости. Они функционируют при высоких механических нагрузках, что обусловливает необходимость постоянного контроля их технического состояния. В рамках исследования в течение 1,5 лет с интервалом каждые 3 недели измерялись и анализировались вибрационные характеристики подшипников двух таких насосов, непрерывно работающих в составе насосного парка. Мониторинг проводился в производственной среде при штатном режиме эксплуатации оборудования. Вибрационные параметры регистрировались системой VibroExpert II с помощью акселерометрических датчиков, фиксируя максимальные, «пик-пик» и среднеквадратичные значения виброскорости и виброускорения. Кроме того, измерялись механический и общий уровни звукового давления (dBm и dBc). Данные обрабатывались в среде MATLAB. В ходе исследования для 1-го насоса применялся метод бэггинга Бреймана, показавший высокую точность — до 90% объяснения вариаций вибрационных данных (R²=0.9045), что даёт возможность предсказывать вероятный износ и потенциальное разрушение компонентов. При этом было использовано 300 деревьев решений, каждое из которых обучалось на своей бутстреп-выборке, а итоговый результат формировался путём ансамблирования. Для 2-го насоса использовались нейронные сети, продемонстрировавшие результат R²=0.7365 и способные выявлять значительные отклонения в вибрационных характеристиках. Несмотря на то, что в модели нейронной сети применялся только один скрытый слой с 10 нейронами, добавленная L2-регуляризация помогла избежать избыточного «запоминания» (overfitting) и повысить обобщающую способность. Для каждого из методов представлена математическая модель, подтверждающая возможность применения данных подходов с целью повышения надёжности и долговечности насосного оборудования. Результаты исследования показали, что использование методов машинного обучения для контроля насосного парка позволяет значительно улучшить точность прогнозов о состоянии оборудования.

https://doi.org/10.48081/RNRL5697

2025

Выпуск 1

Исследование описывает решение задачи обеспечения прочности кран – балки мостового крана из стали ASTM A572-50. Оптимизация внутреннего сечения кран - балки за счет размещения ребер жесткости в виде пересекающихся ребер (Х) повышает ее несущую способность. Важными факторами, обеспечивающим постоянство характеристик кран – балки из стали ASTM A572-50, изменение геометрии кран-балки, что является одним из эффективных способов повышения ее прочности и несущей способности. Правильно подобранная форма профиля балки позволяет оптимизировать распределение напряжений и снизить вероятность появления трещин и деформаций. Форма поперечного сечения балки существенно влияет на распределение напряжений внутри нее. Оптимальная геометрия позволяет снизить концентрацию напряжений в опасных зонах и предотвратить появление трещин. Анализ показывает, что правильно подобранная геометрия позволяет снизить массу балки без ущерба для ее прочности, что уменьшает энергопотребление крана и повышает его маневренность. Математическое моделирование позволило установить прямую зависимость между нагрузкой на кран-балку и ее прогибом. Полученное уравнение регрессии с высоким коэффициентом детерминации (R²=0.999) подтверждает достоверность модели и позволяет прогнозировать поведение конструкции при различных нагрузках.

https://doi.org/10.48081/YESC1031

2025

Выпуск 1

В данной статье рассмотрены вопросы анализа, построения и расчета математической модели колебаний одноосного устройства пневматического подвесного экипажа на втором этапе. Пневматическая подвеска широко используется в транспортных средствах для обеспечения комфорта и комфортного управления. Одноосное устройство пневматического подвесного экипажа второй ступени представляет собой сложную систему, колебания которой необходимо анализировать для оптимизации ее производительности. Анализ математической модели предполагает определение следующих характеристик: - Собственные частоты и формы колебаний: собственные частоты определяют частоты, на которых система колеблется после разрушения. Собственные формы колебаний характеризуют относительную амплитуду колебаний в различных частях системы. - Передающая функция: передающая функция описывает отношение выходного сигнала (смещение кузова) к входному сигналу. Это показывает, как система реагирует на разные частоты. - Уровень комфорта: уровень комфорта оценивается амплитудой колебаний кузова и его производными. Анализ математической модели позволяет оптимизировать колебательные характеристики одноосного устройства пневматического подвесного экипажа второй ступени путем регулирования коэффициентов демпфирования и жесткости. Оптимизация может быть направлена на: - Уменьшение амплитуды колебаний кузова; - Повышение уровня комфорта; - Улучшение управления транспортным средством.

https://doi.org/10.48081/HAWP6336

2025

Выпуск 1

Геополитическая турбулентность в мире продолжает оказывать влияние на логистику грузоперевозок и дает возможность роста альтернативным транспортным коридорам и инфраструктурным объектам. Процесс изменения глобальной логистической карты ускорился после пандемии и последующих российско-украинской и израильско-палестинской конфликтов. Все эти события, наряду с кризисом в Красном море, привели к появлению международных логистических противоречий, нацеленных на манипулирование торговым потенциалом региона. Евроазиатские внутренние транспортные коридоры формируют один из крупнейших каналов глобальной логистики товародвижения. Одним из них конкурентоспособных каналов считается Транскаспийский международный транспортный маршрут (Средний коридор). Данный транспортный маршрут в первую очередь позволяет диверсифицировать логистику товародвижения и актуализировать транспортную инфраструктуру Казахстана и Южного Кавказа. В условиях геополитической ситуации в мире Казахстан, обладающий большими запасами энергетических ресурсов и развитой транспортно-логистической инфраструктурой, стал ключевой страной в торговых отношениях между Европой и Китаем. Проведен анализ и ранжирование Евроазиатских внутренних транспортных коридоров, поддерживающих перевозку грузов по направлению Китай – Европа – Китай. Рассмотрены геополитические, экономические и транспортные факторы, определяющие роль конкурентоспособности Транскаспийского международного транспортного маршрута в глобальной логистике.

https://doi.org/10.48081/XUYF2842

2025

Выпуск 1

В статье выполнен анализ влияния угла резания на объем призмы волочения отвалом с разноуровневым изменением геометрии. Объем транспортируемой призмы волочения едва ли не самый главный показатель производительности и эффективности бульдозеров с различными отвалами, поэтому актуальность темы статьи не вызывает вопросов. Влияние на этот процесс геометрических и монтажных параметров рабочего органа бульдозера до сих пор мало изучен, поэтому представленные в статье методы и подходы к определению объема призмы волочения должны вызвать интерес у профильных специалистов. В статье также представлен математический анализ выбора угла резания в зависимости от грунтовых условий и анализ влияния угла наклона результирующей силы сопротивления копанию на изменение координаты центра давления бульдозера на грунт. Определена зависимость объема призмы волочения от угла резания при копании различного грунта. Выполнен анализ влияния угла установки козырька отвала с разноуровневым изменением геометрии на процесс копания грунта. Выведены аналитические зависимости для определения составляющих сопротивления копанию с учетом влияния угла резания, которые позволяют оптимизировать угол наклона результирующей сопротивления копанию в зависимости от геометрических размеров рабочего оборудования, свойств грунта и координаты центра движения бульдозера на грунт. Даны оригинальные выводы. Исследования, связанные с публикацией, финансируются Комитетом науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан - грант AP22684640 – «Разработка шарнирно-сочлененной конструкции бульдозерного отвала с разноуровневым изменением геометрии».

https://doi.org/10.48081/DUKE7639

2025

Выпуск 1

На сегодняшний день повышение тонины помола различных материалов является одной из актуальных задач. Среди технологического оборудования для измельчения материалов классические шаровые мельницы являются наиболее распространенными. Однако, по результатам исследований в данной области, было установлено, что существует ряд конструктивных факторов, препятствующих повышению эффективности помола в шаровых измельчителях. Для решения поставленной задачи, в данной статье предложена новая конструкция шаровой мельницы, основанная на усовершенствованных вариантах классической конструктивной версии шаровых измельчителей. Новизна конструкции заключается в разработке инновационной формы камеры помола V-образного типа. Для оценки эффективности предлагаемой конструкции измельчителя проведены экспериментальные исследования при разных режимах работы измельчителя с применением разработанной лабораторной установки. Для прогнозирования результатов помола авторами выведено уравнение регрессионной модели, основанной на данных эксперимента. Результаты исследований показали, что новая конструкция шаровой мельницы позволяет получить продукт измельчения в большей удельной поверхностью (4946 см2/г) по сравнению с известными прототипами (около 3600 см2/г). Таким образом, новая конструкция шаровой мельницы может быть использована для применения в сферах производства, в которых требуется материалы с высокой удельной поверхностью.

https://doi.org/10.48081/GJIA8287

2025

Выпуск 1

Целью исследования является экспериментальная оценка износостойкости наплавленных слоев, полученных с использованием проволок Св08Г2С, 30ХГСА и ОК Tubrodur 35GM, которые применяются при восстановлении валов электродвигателей. Этот параметр напрямую влияет на долговечность и надежность восстановленной детали, а также на эффективность работы всего электродвигателя. Выбор оптимального материала обеспечивает долговечность вала при дальнейшей эксплуатации. Установлена прямая корреляция между твердостью наплавленного материала и его износостойкостью: наиболее твердый сплав ОК Tubrodur 35GM продемонстрировал наилучшие результаты, так как он имел наименьшую площадь лунки износа. Наибольшая площадь лунки наблюдалась у наплавочного материала Св08Г2С. При анализе микроструктуры наплавленных образцов проволоками СВ08Г2С, 30ХГСА, OK Tubrodur 35GM были выявлены особенности пористости наплавленных слоев для каждого из материалов. Наибольшая пористость наплавки наблюдается с проволокой 30ХГСА, наименьшая пористость - с проволокой СВ08Г2С, наибольшее количество включений наблюдается с проволокой OK Tubrodur 35GM. В результате экспериментальных исследований было установлено, что для увеличения износостойкости и долговечности восстанавливаемых наплавкой валов электродвигателей рекомендуется применять проволоки СВ08Г2С и OK Tubrodur 35GM. Результаты исследования могут быть использованы для оптимизации процессов восстановления деталей машин методом наплавки.

https://doi.org/10.48081/QKXI3631

2025

Выпуск 1

В статье рассматривается применение аддитивных технологий в производстве оснастки из полимеркомпозитных материалов, приведены особенности технологического процесса Fused Granular Fabrication (FGF). Представлен процесс создания матрицы для гибки V-образным паза под углом 90° из композитного материала, на основе полимерной матрицы с добавлением стекловолокна для повышения износостойкости. В процессе технологического процесса с использованием композитной матрицы были выявлен тот факт, что пружинение заготовок приктически минимально. В статье приведены результаты сравненения параметров обработки материала на стальной и композиционной полимерной матрицах. По результатам экспериментов очевидно, что для обработки материала с относительно большим внутренним радиусом предпочтительнее использовать полимерную матрицу, поскольку это позволяет снизить усилие давления на 10-20% при получении одинакового качества продукции Экспериментальные результаты показывают, что использование композиционных полимерных матриц для гибки в мелкосерийном производстве позволяет уменьшить усилие давления, а также снизить стоимость производства по сравнению с традиционными металлическими инструментами. В заключении выделяются преимущества и ограничения применения таких матриц, а также рекомендации для оптимизации процесса гибки и дальнейшего использования в промышленности.

https://doi.org/10.48081/ARVA9340

2025

Выпуск 1

В данной статье предлагается возможность применения современных автомобильных быстроходных дизельных двигателей в сборе с механическими коробками переключения передач со значительным остаточным моторесурсом в качестве привода вспомогательных механизмов транспортной техники, таких как электростанции, компрессоров, рефрижераторов и насосов. С ужесточением экологических норм выбросов в Европе, Корее и Японии активно развивается рынок утилизированных автомобилей и их деталей. Наименьшей популярностью по причине ограничений по выбросам пользуются дизельные автомобильные силовые агрегаты с навесным оборудованием, управляющей электроникой, системами питания, зажигания и прочими комплектующими. Отсюда, применение в нашем регионе б/у дизельных силовых агрегатов утилизированного автотранспорта в приводах исполнительных механизмов имеет большую актуальность и позволяет существенно удешевить их производство. В связи с этим, объектом исследования был выбран автомобильный дизельный двигатель Mitsubishi 4D68Tи коробка переключения передач ВАЗ-2107, служащего, в нашем случае, регулирующим понижающим одноступенчатым редуктором. Впервые, на основе имеющегося теоретического расчета скоростных характеристик двигателя внутреннего сгорания и заводских исходных данных, предлагается методика подбора силового агрегата совместно с механической коробкой передач в качестве привода исполнительного механизма. Рассчитан оптимальный режим работы дизельного двигателя с учетом выбранной передачи механической коробки переключения передач при различной нагрузке на примере судового дизель-генератора.

https://doi.org/10.48081/TEKL8315

2025

Выпуск 1

В настоящее время научно-технический прогресс связан с усилением значения технологии производства при создании новых изделий. Постоянное увеличение номенклатуры выпускаемых изделий, сокращение сроков смены объектов производства, усложнение конструкций деталей, повышение требований к точности и качеству поверхности предполагает увеличение объема операций лезвийной обработки, среди которых операции по обработке отверстий занимают особо заметное место. Данная статья посвящена оптимизации операций механической обработки, гарантирующих получение готовой детали требуемого качества при минимальной стоимости обработки. Показана эффективность и целесообразность широкого применения научно-обоснованных методов оптимизации для анализа и обработки информации, в частности, для исследования и оптимизации различных технологических процессов обработки металлов. Повышение эффективности процесса обработки отверстий резцовой сборной развёрткой с жёстким креплением безвершинных зубьев достигнуто с помощью математической модели, решенной графическим методом. Выбраны и рассчитаны технические ограничения, построено графическое изображение процесса обработки резцовой сборной развёрткой с безвершинными зубьями для конструкционной стали (Сталь 45). Определены оптимальные режимы (частота вращения и подача) обработки отверстий с учетом всех условий технологического, конструкционного и организационно-производственного характера.

https://doi.org/10.48081/DBOI7744

2025

Выпуск 1