В этой статье представлено комплексное исследование разработки механических структур для роботизированного манипулятора, интегрированного с алгоритмами компьютерного зрения для облегчения задач управления движением и распознавания образов. Последние достижения в области интеллектуальной автоматизации подчеркивают растущую потребность в универсальных и надежных манипуляторах, способных работать в динамических средах. Предлагается модульная механическая конструкция, которая обеспечивает как ловкую манипуляцию, так и стабильную работу. Кроме того, алгоритмы на основе зрения для обнаружения, отслеживания и распознавания объектов реализуются с использованием методов машинного обучения для повышения надежности планирования и управления движением. Экспериментальные оценки показывают, что интегрированная система достигает среднего времени цикла приблизительно 4 секунды на элемент с улучшением пропускной способности примерно на 35%, сохраняя при этом среднюю ошибку отслеживания траектории менее 2°. Эти результаты подтверждают, что точное управление с обратной связью, подкрепленное обратной связью зрения в реальном времени, обеспечивает плавное и точное движение даже при изменяющихся нагрузках. Эта интеграция не только продвигает промышленную автоматизацию, но и открывает возможности для дальнейших исследований в области автономных систем обработки в рамках интеллектуальной логистики.

https://doi.org/10.48081/KKLG8361

2025

Выпуск 2

В статье описывается уникальная экспериментальная методика развития коммуникативности на иностранном языке будущих инженеров, которая реализуется в Томском политехническом университете. Пилотный проект предполагает создание условий («компрессии») в процессе подготовки специалистов с высшим образованием в области техники и технологии, обеспечивающих необходимый уровень их коммуникативности в профессиональной/предметной сфере на иностранном языке без выделения дополнительных часов и занятий на его изучение. Методика основывается на интеграции языковых элементов непосредственно в содержание инженерных дисциплин, что позволяет избежать искусственного разделения языковой и профессиональной подготовки. Такой подход способствует более органичному освоению иностранного языка и повышает мотивацию студентов. Студентам предоставляется возможность повысить свой уровень владения профессиональным иностранным языком в рамках занятий по естественно-научных, общеинженерных и профессиональных дисциплинам в форме интерактива на английском языке в течение 10–15 минут в конце каждого занятия – «Итог», а также путем выделения часов из самостоятельной работы студентов на недельный «Интенсив» по инженерной тематике на английском языке. Проект еще в процессе реализации, но уже можно отметить первые положительные результаты и повышение уровня англоязычной коммуникативности студентов экспериментальной группы.

https://doi.org/10.48081/KXWV1658

2025

Выпуск 2

В данной работе исследовано влияние параметров газопламенного напыления и последующей термической обработки на структуру, микротвёрдость и трибологические свойства покрытий на основе самофлюсующихся никелевых сплавов системы Ni-Cr-Fe-B-Si. В качестве подложки использовалась конструкционная сталь марки 45. Покрытия наносились методом газопламенного напыления, после чего подвергались термическому воздействию в печи и пламенем пистолета. Проведён комплекс механо-трибологических исследований: были получены значения микротвёрдости, изучены морфология, пористость, а также износостойкость методом сухого трения по схеме «шар-диск». Установлено, что оптимальная температура предварительного нагрева подложки составляет 200–250 ºС, при которой достигается наибольшая твёрдость и однородность покрытия. Оба варианта термической обработки способствуют снижению пористости, увеличению плотности покрытия и существенному уменьшению коэффициента трения. Образование оксидов Cr₂O₃ и SiO₂ дополнительно повышает эксплуатационные характеристики покрытий. Полученные данные подтверждены результатами электронно-микроскопического анализа, трибологических испытаний, а также сопоставлены с данными, приведёнными в работах зарубежных авторов. Разработанная технология может быть использована для повышения долговечности, надёжности и экономической эффективности работы деталей, эксплуатируемых в условиях повышенного износа, термических и механических нагрузок.

https://doi.org/10.48081/LDRY4952

2025

Выпуск 2

Идея вторичного применения автомобильных силовых агрегатов, таких как двигателей, трансмиссии и других компонентов, в приводах исполнительных механизмов транспортной техники, позволяет сэкономить ресурсы и улучшить характеристики по сравнению с затратами на капитальный ремонт либо приобретение нового заводского приводного агрегата. Для оценки эффективности идеи с вторичным применением агрегатов транспортных средств необходимо провести анализ нескольких факторов, таких как состояние, доступность силовых агрегатов, их совместимость с требуемыми исполнительными механизмами, стоимость адаптации или модернизации агрегатов, а также потенциальные экономические и экологические выгоды производства. В статье предложено классифицировать возможные конфигурации приводов исполнительных механизмов, а также в сводной таблице приведены основные виды исполнения приводов на базе наиболее распространенных 4-х цилиндровых рядных двигателей внутреннего сгорания в зависимости от требуемой автоматизации привода, способа соединения, исполнения, способа управления. Предлагаемая таблица позволяет максимально эффективно рассчитать производственные затраты в зависимости от выбранной конфигурации и назначения привода исполнительного механизма. На основе анализа данных, в зависимости от назначения, произведен выбор выгодного исполнения конструкции привода, согласно которого изготовлен экспериментальный образец. Анализ исходных данных таблицы и литературных источников определил экономико-математическое выражение, позволяющее на начальном этапе рассчитать рентабельность и эффективность производства привода исполнительного механизма на базе свап-комплектов утилизируемого транспорта.

https://doi.org/10.48081/RRUQ5726

2025

Выпуск 2

Настоящая статья посвящена исследованию возможностей интеграции возобновляемых источников энергии, таких как солнечных и ветровых ферм, в архитектурный облик городских жилых и общественных зданий и сооружений. Данная тематика приобретает все большую актуальность в свете современных тенденций инновационного проектирования и растущего интереса к использованию возобновляемых источников энергии. Архитектура, использующая технологии преобразования солнечного света и силы ветра в энергию, не только способствует повышению энергоэффективности зданий, но и открывает новые возможности для формирования визуально привлекательной и функциональной городской среды. В процессе исследования проведен мониторинг существующих типов солнечных панелей (монокристаллические, поликристаллические, тонкопленочные) и ветрогенераторов (с горизонтальной и вертикальной осью), а также изучены их специфические характеристики и особенности интеграции в элементы зданий и сооружений. При этом, особое внимание заслужили успешные примеры использования таких технологий в международной архитектурной практике, которые наглядно демонстрируют, как современные здания и сооружения могут эффективно использовать энергию солнца и ветра, сохраняя эстетику и функциональность. В качестве результата проведенного исследования представлены разработанные рекомендации по интеграции солнечных и ветровых ферм в архитектуру зданий и сооружений Казахстана. Изложенные рекомендации могут позволить значительно повысить эффективность зданий и сооружений, оптимизировать их эксплуатационные характеристики, а также придать им современный и эстетически выразительный облик, который способен отвечать современным требованиям городского ландшафта.

https://doi.org/10.48081/OOVP1207

2025

Выпуск 2

Статья посвящена разработке конструкции установки для сушки полидисперсных материалов. С целью повышения эффективности использования сушиль¬ного агента, устранения образования застойных зон внутри камеры, снижения удельных энергозатрат на единицу продукции, устранения агломерации частиц и уменьшения потерь высушиваемого материала была разработана новая конструкция сушилки для полидисперсных материалов. В статье приведены устройство и принцип работы установки для сушки полидисперсных материалов. Конструкция установки содержит серповидные насадки, валы, вихревую камеру, устройство для загрузки материала, тангенциальные патрубки и т.д. Принцип работы установки заключается в сушке измельченного материал под действием напора сушильного агента и кинетической энергии в вихревой камере в режиме устойчивого псевдоожижения. Проведены предварительные эксперименты по исследованию влажности продукта с использованием установки для сушки полидисперсных материалов. Получены графики изменения влажности, кривые сушки и кривые скорости сушки творога жирностью 2%. Разработана методика инженерного расчета установки для сушки полидисперсных материалов. В результате применения установки для сушки полидисперсных материалов позволит интенсифицировать процесс сушки, создать режим устойчивого псевдоожижения, обеспечить равномерную сушку продукта. Установка может быть использована для сушки термолабильных материалов, для которых нежелательно продолжительное воз¬действие высокой температуры. При разработке конструкции установки для сушки полидисперсных материалов необходимо учитывать то, что неоднородность псевдоожиженного слоя создает условия для нестабильной работы аппарата, потери напора в слое полидисперсных материалов линейно увеличивают¬ся с высотой слоя, газораспределительная решетка обладает значительным сопротивлением. Поэтому для обеспечения условий эффективной гидродинамической обстановки следует применять аппараты без газораспределительной решетки с ворошителями, которые перемешивают высушиваемый материал, снижают влияние вышеперечисленных негативных факторов и способствуют интенсификации сушки в псевдоожиженном слое.

https://doi.org/10.48081/TPHX6314

2025

Выпуск 2

Техногенное сырьё имеет значительную экономическую ценность и представляет собой один из ключевых резервов для увеличения ресурсов без необходимости крупных капиталовложений в разработку новых месторождений. В Казахстане металлургические шлаки остаются малоизученными, поэтому необходимо провести исследования металлургических шлаков для оценки их свойств и потенциала переработки, что может способствовать более эффективному использованию ресурсов и решению актуальных задач, стоящих перед промышленностью страны в контексте перехода к круговой экономике и устойчивому развитию. В работе изучены химический и минералогический состав, морфология и структура свинцового шлака ТОО «Казцинк». Показано что шлак содержит ценные компоненты Pb, Cu и Zn в виде оксидов в количествах представляющем коммерческий интерес для их извлечения. Представлены результаты технологии переработки шлака свинцового производства, выявлены эффективные реагенты и изучено влияние температуры на выщелачивание свинца, цинка и меди с использованием соляной кислоты.В продуктивный раствор были переведены Zn-89,2%; Pb-31,8%; Cu-76,8%, а также Mg и Fe в количестве 81% и 83,4% соответственно. Кажущаяся энергия активации для Pb, Cu и Zn составила 62 кДж/моль, 103,4 кДж/моль. и 91,07 кДж/моль соотвественно.

https://doi.org/10.48081/WPLP1389

2025

Выпуск 2

В современных условиях переработка техногенных отходов приобретает особую значимость в связи с ростом объемов промышленного производства и повышенным вниманием к вопросам устойчивого развития. Техногенные отходы, образующиеся в результате деятельности промышленных предприятий, содержат ценные компоненты, которые могут быть использованы в качестве вторичного сырья. В данной статье рассматриваются методы утилизации и вторичной переработки отходов металлургических шлаков в качестве компонентов вяжущих материалов с акцентом на инновационные подходы к их трансформации в ценные вторичные ресурсы. Кроме того, представлена классификация отходов металлургического производства: доменные шлаки, мартеновские шлаки и электросталеплавильный шлак. Подробно рассмотрены наиболее распространённые пути применения шлаков в соответствии с их химическим составом. На основании изученной литературы выполнена классификация направлений по рациональному применению шлаков металлургического производства. На основе комплексного анализа существующих технологий и методик предлагаются перспективные и рациональные пути решения, направленные на минимизацию негативного воздействия отходов на окружающую среду и повышение эффективности ресурсопользования.

https://doi.org/10.48081/GZNT1561

2025

Выпуск 2

В статье рассматривается возможность использования слабоспекающихся газовых углей в сочетании с длиннопламенными неспекающимися углями для получения эффективных восстановителей, применяемых в ферросплавной промышленности. Целью исследования является определение оптимального соотношения компонентов угольной шихты, обеспечивающего требуемые физико-химические характеристики получаемого кокса. Проведены термогравиметрические и дифференциально-термические исследования, позволившие установить зависимости между долей неспекающихся углей и показателями потери массы, тепловыми эффектами, структурной прочностью, реакционной способностью (CRI) и прочностью после реакции (CSR). Экспериментальные смеси углей подвергались термической обработке, после чего проводилась оценка прочностных характеристик кокса. Установлено, что увеличение содержания неспекающихся углей приводит к снижению выхода кокса и его прочностных характеристик, в то время как смеси с содержанием слабоспекающихся углей на уровне 75–100 % демонстрируют наилучшие показатели по прочности и пригодности к применению в ферросплавной отрасли. Представленные результаты подтверждают перспективность использования углей отечественного происхождения и могут быть использованы для разработки технологии получения восстановителей с заданными свойствами, что позволит снизить зависимость от импортного кокса и повысить эффективность использования местных угольных ресурсов.

https://doi.org/10.48081/LKVG3705

2025

Выпуск 2

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