В данной статье предложен энерготехнологический критерий для оценки эффективности работы Ферросплавной электропечи. Его физическая сущность заключается в том, что с учетом теплопотерь и степени извлечения ведущего элемента в сплав, он определяет долю энергии, получаемой от источника тока, полезной части которой является углеродно-термический процесс восстановления руды производства ферросплавов (ферросилиций, феррохром, ферромарганец). На примере получения различных марок ферросилиция представлены результаты анализа параметров плавки ферросплавов в электрических печах углеродным термическим процессом с использованием энерготехнологических критериев работы ферросплавной печи. Показано, что с увеличением значений энерготехнологического критерия печи ферросплава удельный расход электроэнергии на 1 тонну сплава уменьшается. Для электропечи средней мощности, плавящей 75% ферросилиция, значения энерготехнологического критерия ферросплавной печи соответствуют диапазону от 0,300 до 0,314. При этом удельный расход электроэнергии составляет от 9,0 до 8,6 МВт•ч/т сплава. Удовлетворительным, но более эффективным вариантом работы печи является диапазон значений энерготехнологических измерений от 0,272 до 0,293, при котором удельный расход электроэнергии варьируется от 9,8 до 9,2 МВт•ч/т. Такую комплексную величину, как энерготехнологическое измерение, можно рассматривать как основной элемент энергетического и технологического аудита ферросплавного печного агрегата, а также использовать для определения эффективных режимов работы печей, анализа применения различных видов шихтовых материалов (рудного сырья, восстановителей углерода) и инновационных технологий плавки

https://doi.org/10.48081/GNWN1428

2024

Выпуск 4

В данной работе были получены сополимеры, отработана методика их синтеза. Были выбраны различные наполнители для получения полимерного покрытия – микросилика и диоксид титана. Разработана новая рецептура защитного полимерного покрытия на основе сополимеров, обладающих коррозионными свойствами. Приводится возможность использования этих полимерных покрытий в целях защиты от воздействия агрессивных сред неметаллических поверхностей различных изделий. Были определены физико-химические свойства неметаллических образцов (бетонов) с защитным полимерным покрытием, свежеприготовленные и выдержанные в течение трех месяцев, а именно водопоглощение и предел прочности на сжатие. Так, у образцов с полимерным покрытием после трехмесячной выдержки выше предел прочности на сжатие составляет 93,3 кгс/см2, у свежеприготовленных – 53,0 кгс/см2. Такая же картина наблюдается у выдержанных и свежеприготовленных образцов после водопоглощения (75,2 кгс/см2 против 24,0 кгс/см2, соответственно). Процент водопоглощения у выдержанных образцов составляет 0,0-11,63, кроме образца с комбинированным полимерным покрытием серии 1 (водопоглощение составляет 23,28%). Процент водопоглощения свежеприготовленных образцов составляет 4,8-15,1, что находится в хороших пределах. При этом образцы с полимерным покрытием и наполнителем микросилика (серия 3) и комбинированным полимерным покрытием серии 3 обладают минимальным водопоглощением (4,8%).

https://doi.org/10.48081/POZA4679

2024

Выпуск 4

В статье проанализированы действующие входные и выходные параметры поверхностного плазменного упрочнения железнодорожных колес. Поверхностная плазменная закалка рассматривается как сложный технологический процесс, в котором все внутренние и внешние параметры взаимосвязаны и выбор значений регулируемых параметров должен производиться с учетом этих взаимосвязанных и взаимообусловленных связей. Рассмотрена структурная схема технологии поверхностного плазменного упрочнения производства цельнокатаных железнодорожных колес, что является основой для создания интегрированного технологического участка в действующем производственном процессе. Важными параметрами процесса поверхностного плазменного упрочнения являются максимальная температура нагрева поверхностного слоя и скорость охлаждения поверхностного слоя. железнодорожного колеса относятся сила тока и напряжение, марка и расход плазмообразующего газа, угол заточки электрода, диаметр керамического сопла, расстояние между срезом сопла и поверхностью обрабатываемого материала, скорости вращения колесной пары, марка стали и ее физико-механические свойства. Эти параметры являются переменными, поэтому их можно варьировать при разработке технологии плазменного упрочнения. В качестве выходных параметров процесса поверхностной плазменной закалки, применительно к железнодорожным колесам) используются: твердость упрочненного слоя; трещиностойкость; глубина закаленной зоны; ширина закаленной зоны; остаточные напряжения в упрочненном слое, качество упрочненной поверхности и ее шероховатость.

https://doi.org/10.48081/EBIP6992

2024

Выпуск 4

В данной статье представлены результаты исследования зависимости изменения магнитных свойств стали 25ХМФА от степени напряженно-деформированного состояния изделий. Данное явление влияния позволяет неразрушающим способом выявить степень нагружения стальных изделий посредством определения магнитных характеристик, таких как коэрцитивная сила и остаточная магнитная индукция. Данные параметры являются основными показателями напряженности и намагниченности петли гистерезиса для стальных изделий. Изменение магнитных характеристик при пластическом деформировании обусловлено образованием фазы мартенсита. Воздействие деформации вызывает образование фазы мартенсита вследствие распада аустенита, что приводит к существенным изменениям физических свойств материала. Контроль напряженно-деформированного состояния стали на основании измерения коэрцитивной силы и остаточной магнитной индукции в контролируемой стали имеет высокий потенциал для развития и применения. Полученные данные доказывают, что коэрцитивная сила и остаточная магнитная индукция являются достоверным информативным параметром для проведения магнитного неразрушающего контроля.

https://doi.org/10.48081/DLRF5238

2024

Выпуск 4

Целью исследования являлось выявление механизмов формирования микро- и макроструктурных неоднородностей в корковой зоне слитков, а также их трансформации в поверхностные дефек-ты в процессе нагрева, пластической деформации и прокатки. В рамках исследования были разработаны и применены методики анализа макро- и микроструктурных, а также химических неодно-родностей слитков и готового листового проката. Был предложен сравнительный метод структурно-концентрационного анализа металла на всех этапах металлургического передела: от слитка до листового проката. Методика основана на использовании металлографических методов для изучения структуры и качественного анализа неметаллических включений. Результаты исследования показали, что качество поверхности листового проката в значительной степени определяется физической неоднородностью корковой зоны слитка, в то время как на внутренние дефекты тонколистового проката существенно влияет загрязненность металла неметаллическими включениями. Был предложен новый механизм трансформации дефектов корковой зоны отливки в поверхностные и внутренние дефекты листового прока-та. Данное исследование способствует более глубокому пониманию процессов образования и трансформации дефектов при обработке металлов, а также разработке стратегий повышения качества листового проката. Особое внимание в исследовании уделяется контролю физической неоднородности корковой зоны слитка и минимизации загрязнения неметаллическими включениями для получе-ния высококачественного проката

https://doi.org/10.48081/WUSE7267

2024

Выпуск 4

В работе представлены результаты моделирования процесса литья с оценкой полученной макроструктуры и геометрии полых и сплошных заготовок. Цель работы – разработка рекомендаций по совершенствованию существующей технологии непрерывной разливки трубной заготовки и конструкции для ее осуществления, применяемой на трубопрокатном заводе ТОО «KSP Steel». Основным решением является осуществление двустороннего охлаждения полой заготовки в зоне вторичного охлаждения на машине непрерывной разливки заготовок. Обосновано оптимальное соотношение расхода охладителя на внутреннюю и наружную поверхности заготовки. Результатом предлагаемых решений является улучшение качества макроструктуры и геометрии заготовки. При анализе макроструктуры заготовки выявлено уменьшение дефектов более чем в два раза. Исследование поперечного сечения заготовки показало снижение отклонения минимальной толщины стенки от максимальной с 6,1 до 1,8 мм. Равномерность механических свойств по показаниям твердости повышена с ±10,5 до ±3 НВ.

https://doi.org/10.48081/ULEX7789

2024

Выпуск 4

В данной статье представлен анализ существующих методов бинаризации изображений. Систематизированы данные по определению и описанию различных методик бинаризации изображений, разработанных современными учеными. Целью исследований служили апробация современных методов бинаризации и определение оптимальных методов бинаризации изображений микроструктур металлов и сплавов на примере образцов конструкционных марок сталей. Рассмотрены следующие методы бинаризации: бинаризация методом среднего, бинаризация с помощью С-образной кривой, метод Оцу (Отса или Отсу), метод мульти-Оцу, адаптивная бинаризация, метод локальной бинаризации, метод медиан, алгоритм Niblack, метод Sauvola и метод Bernsen. Описаны достоинства и недостатки данных методик бинаризации. Проведена апробация применения ряда существующих методик бинаризации для обработки изображений микроструктур сталей и сплавов на примере образцов конструкционных сталей с целью дальнейшего их применения в информационно-цифровом металлографическом анализе. Представлены результаты исследований по качеству получаемых изображений с использованием различных методик бинаризации. Определены наиболее подходящие оптимальные методики бинаризации изображений микроструктур сталей с целью их дальнейшего применения в информационно-цифровом анализе сталей и сплавов. Исследования перспективны для дальнейшей цифровизации методов металлографического анализа металлов и сплавов.

https://doi.org/10.48081/QCEZ3788

2024

Выпуск 4

Секция крепи – программно-управляемый робот. Его нагружен-ность – идентификационный критерий для маневрирования машины и обеспечения устойчивости забоя. Нагруженность как распределение давлений по поверхности его опор и шарниров рычагов, создает напряженно-деформированное состояние системы. Её параметры определяются видом сдвижения кровли. Исследованы особенности расчета давлений на опоры робота в зависимости от расположения шероховатостей от обработки забоя комбайном и распределенных по нормальному закону. Величины давлений зависят от параметров опор и расстояния до забоя. Учтено повышение взаимодействия торцевые частей с шероховатостями кровли, вызывающих их износ и затупление. Предложены новые элементы к системе расчета нагру-зок с применением технологии динамического программирования MS Adams. Показано: трехзональная схема опорных элементов для объемного взаимодействия может вырождаться в двухзональную. Моделирование связей опор и с породами шарнирами Translational joint, Culindrical joint, Parallel joint позволило учесть реальное взаимодействие с шероховатой кровлей в отличии от схем со сплошным контактом. Разработанная методика позволяет учесть и момент, когда опора робота входит в зону свежего обнажения, а пе-рекрытие нагружено уже отделившимся и смещающимся блоком кровли.

https://doi.org/10.48081/VFEY9313

2024

Выпуск 4

В производственной деятельности транспортных предприятий важное место занимают вопросы оптимизации их экономических и трудовых затрат, которые зависят от социально-экономической ситуации, комплекса объективных причин прозводственного характера, наличия соответствующей материально-технической баз, их эффективного использования и качественного менеджмента предприятий. В данной работе приведены особенности формирования программы работы (портфолио заказов) станций технического обслуживания автомобилей (СТОА) в современных условиях и акцентировано внимание на обеспечении их стабильности. Основным методом при написании работы являются методы математического моделирования, математического и статистического анализа и другие. В работе производственная программа СТОА представлена как сумма отказов и неисправностей, поступающих на предприятие в случайном порядке. Результаты экспериментальных исследований обработаны на основе положений теории вероятностей и математической статистики, получены математические модели годовой программы и веротностей её распределения в заданном временном интервале. Рекомендованы мероприятия по оптимизации производственной программы с обеспечением равномерной загрузки структур СТОА. Также существуют теоретические методики, основанные на определенных результатах. В данном исследовании приведена экспериментально-теоретических исследований в области проектирования автотранспортных учреждений и обоснован метод расчет годовой программы на основе группировки количества автотранспорта, поступающего на предприятие.

https://doi.org/10.48081/VBOL2491

2024

Выпуск 4

В последние годы беспилотные летательные аппараты (БПЛА) приобрели широкую популярность благодаря своим уникальным возможностям и разнообразным применениям в различных сферах, включая экономику, оборону и научные исследования. Однако их функциональность ограничена рядом факторов, таких как автономность полета и связь с наземной станцией. Одним из ключевых решений для улучшения этих аспектов является использование радиопрозрачных материалов в конструкциях БПЛА. Полимерные композиты с низкими диэлектрическими характеристиками и высокой радиопрозрачностью играют ключевую роль в современных телекоммуникационных технологиях, обеспечивая высокую скорость передачи сигналов и высокую степень интеграции устройств. Однако создание таких диэлектрических полимерных композитов с необходимыми характеристиками представляет собой сложную задачу, требующую глубокого анализа и экспериментов. В данной работе представлены сравнительные результаты исследования диэлектрических потерь и радиопрозрачности различных композитных материалов, таких как арамидно-эпоксидный композит, стеклопластик, углепластик и сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности. В данной работе эксперименты показали, что процент пропускания для этих материалов варьируется: углепластик (УП) имеет всего 2,45%, тогда как арамидно-эпоксидный композит (АЭК) демонстрирует 79,43%, сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) показывает 80,16%, а стеклопластик (СП) — 78,88%. Угол тангенса диэлектрических потерь у УП значительно выше, чем у других композитов, что указывает на его низкую эффективность. В то же время СВМПЭ проявляет наименьшие значения угла тангенса, а АЭК и стеклопластик обладают стабильной и низкой диэлектрической потерей, что делает их перспективными для применения в высокочастотных устройствах и системах связи.

https://doi.org/10.48081/YAMS7377

2024

Выпуск 4