Одной из актуальных проблем аддитивной технологии является армирование стандартными рифлёными стальными арматурными стержнями. Для автоматического изготовления арматурной сетки из стандартных рифлёных стальных стержней был создан специальный автоматический механизм армирования. Автоматический механизм армирования размещает арматурные стержни в горизонтальном и вертикальном направлениях и использует точечную контактную сварку для их соединения. При точечной контактной сварке тепло передается через электроды, сделанные из меди, на свариваемые вертикально и горизонтально расположенные арматурные стержни. Поскольку процесс сварки происходит очень быстро, визуально контролировать нагрев и охлаждение вертикально и горизонтально расположенных арматурных стержней невозможно. Для определения температуры нагрева вертикально и горизонтально расположенных арматурных стержней, а также точного времени их нагрева и охлаждения был использован тепловизор с высоким разрешением InfraTec VarioCAM HD head. Этот тепловизор показал, что сваренные арматурные стержни нагреваются до более чем 150°C за 0,5 секунды и остывают до 37,9°C только через 49 секунд. Это показало необходимость установки дополнительной системы охлаждения для автоматического армирующего механизма.

https://doi.org/10.48081/GMSL2529

2024

Выпуск 3

В данной статье представлены результаты экспериментальных исследований автоматической системы контроля аварийных ситуаций при работе токарного станка с ЧПУ на основе теоретически разработанных алгоритмов работы этой системы. Своевременное выявление и идентификация аварийной ситуации, возможность охвата наибольшего числа диагностируемых аварийных ситуаций, делает эффективной работу автоматической системы, предохраняет от поломок дорогостоящие узлы технологического оборудования. Объектом исследования являются реализованные на базе токарного станка с ЧПУ функциональные элементы системы. Диагностируемым параметром является сила резания или её составляющие. Дана характеристика основным узлам и блокам системы. Введён алгоритм идентификации аварийных ситуаций временны́х задержек при пересечении автоматически регистрируемым информативным диагностируемым параметром его предельных значений, а также дополнительно введены временны́е блокировки принятия решения при функционировании оснащённого автоматической системой токарного станка, а именно, «наезд», «поломка инструмента», «износ инструмента». Раскрыты основные режимы функционирования системы. Даны примеры визуализации на экране блока отображения символьной информации (БОСИ) каждого режима. С помощью предложенной системы достигнута мобильность выявления и надёжная идентификация каждой аварийной ситуации, что улучшает функциональные и технические характеристики автоматической системы контроля работы токарного станка.

https://doi.org/10.48081/TRKA3441

2024

Выпуск 3

Данное статья относится к сельскохозяйственному машиностроению и в статье разработана конструкция щелереза со специальными рабочими органами для нарезки водопоглощающих щелей с одновременным внесением в них смеси гидрогелей с целью увеличение накопления влаги в почве. Для повышения эффективности возделывания сельскохозяйственных культур, в частности зерновых, необходимо совершенствование технологий и техники, что позволит улучшить качество и увеличить количество получаемой продукции. Большинство территории Казахстана относится к зоне рискованного земледелия. Ежегодно здесь наблюдаются засухи, которые существенно снижают урожайность зерновых культур. Многие земледельцы идут по пути внесения большого количества удобрений с целью хоть как-то увеличить прирост урожая. Однако существует проблема нерационального использования удобрений. Так, большая часть туков, внесенных в почву, вымывается в ее нижние слои и становится недоступной корням растений. Поэтому для накопления питательных элементов и почвенной влаги нами предлагается использовать локальным внесением влагоудерживающий смеси гидрогеля. Его гранулы способны вбирать в себя жидкость, в объеме, многократно превышающем их собственный, и удерживать её продолжительное время. Для лучшего питания растений нами предлагается обогащать гидрогель с удобрениями. «Анализ возможных способов внесения гидрогеля с удобрениями в почву» рассмотрены возможные машины для внесения смеси гидрогеля. Отмечается, что в современной системе машин отсутствуют агрегаты, способные проводить локальное внесение гранул с удобрениями совместно с щелерезами в посевной площадь. Существующие машины позволяют вносить гидрогель разбросным или внутрипочвенным способом, а локальное использование гранул совместно с удобрениями применяется впервые и позволяет заделывать гидрогель уже в насыщенном туками виде. На основе общепринятых и частных методов произведен выбор оптимального способа внесения гранула смеси гидрогеля и разработан конструкция машины для его осуществления.

https://doi.org/10.48081/NOJG7591

2024

Выпуск 3

В последние годы наблюдается активное увеличение доли электромобилей в транспортных парках во многих странах мира, что вызывает необходимость широкого внедрения соответствующей инфраструктуры для зарядки электромобилей. Развертывание электрозарядной инфраструктуры должно осуществляться в соответствии со стратегией, учитывающей территориальные возможности локализации инфраструктурных объектов, спрос и предложение по предоставлению зарядных услуг, поведения пользователей электромобилей. В статье рассмотрены различные модели нормирования электрозарядной инфраструктуры, которые позволяют определить потребность в объектах зарядки электромобилей. В соответствии с нормативной моделью потребность определяется в зависимости между количеством электромобилей и. количеством электрозарядных станций. В модели на основе энергобаланса определяются прогнозные данные распространения электромобилей для определенных регионов и далее расчетным путем устанавливается количество и распределение точек зарядки для конкретного года. При этом количество пунктов зарядки и электромобилей соотносятся друг с другом с использованием квот. В модели на основе параметров электромобилей потребность определяется в зависимости от средних значений пробега электромобиля на одном заряде, недельного пробега электромобиля, км и продолжительности одной зарядки. Результаты развития электрозарядной инфраструктуры представлены на примере города Алматы.

https://doi.org/10.48081/WTLR2397

2024

Выпуск 3

Несмотря на активное развитие современных способов получения деталей, по-прежнему одним из самых распространенных и экономически выгодных, остается изготовление деталей способом литья. При этом современное производство предъявляет высокие требования к качеству литых деталей. Обеспечить высокое качество отливок можно за счет формирования гомогенной плотной структуры слитка (отливки). В свою очередь, эти показатели можно обеспечить за счет регулирования скорости затвердевания отливки и распределения внутри нее во всем объеме легирующих элементов. Одним из перспективных способов управления структурой отливки является литье по газифицируемым моделям с использованием инокуляторов (суспензионное литье). Применяя в пенополистироловых моделях одновременно с инокуляторами (холодильниками) частицы ферросплавов можно регулировать число центров кристаллизации и распределение легирующих элементов. Одним из важных показателей при получении отливок методом суспензионного литья является отсутствие дефектов, химической неоднородности, пористости и механические свойства. Эти показатели можно получить используя инокуляторы, используемые при суспензионном литье. При суспензионном литье с точки зрения создания безотходных технологий перспективным является использование различных металлических отходов при литье: стружки, составляющих шлака, обрези, высечки и т.д. В данном проекте планируется путем введения инокуляторов, применения литейных отходов, что обеспечит требуемые служебные и технологические свойства.

https://doi.org/10.48081/XONO1007

2024

Выпуск 3

Авторами проведен анализ возможности вовлечения в переработку железосодержащих отходов, образующихся при производстве глинозема из бокситов Казахстана с использованием альтернативных углероду (С и СО) восстановителей – водорода (H2) и метана (CH4). В данной статье представлены результаты первого этапа экспериментальных исследований по использованию кокса для восстановления минералов, входящих в состав железистых песков и отвальных шламов. Экспериментально установлено, что лимитирующей стадией процесса является процесс разделения образованных чугуна и шлака, который из-за высокого содержания оксидов алюминия в шлаке не протекает в полной мере при температуре 1200 – 1300 0С, что требует увеличения температуры протекания процесса до 1400 – 1500 0С и увеличения количества извести в рудоугольных брикетах. В работе запланированы дальнейшие исследования по восстановлению железа из железистых песков и отвальных шламов производства глинозема с использованием восстановителей альтернативных углероду (коксу). Исследования проводились в рамках грантового финансирования Комитета науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан по конкурсу на грантовое финансирование по научным и (или) научно-техническим проектам на 2024-2026 годы по проекту АР23487674 «Комплексная переработка бокситов Казахстана с доизвлечением железа альтернативными восстановителями при реализации стратегии низкоуглеродистого развития».

https://doi.org/10.48081/NWNR2833

2024

Выпуск 3

В данной статье представлены результаты научно-исследовательских работ, выполненных авторами в области имитационного моделирования предельных нагрузок возникающих в съемном оборудовании вагон-платформ (рельсовозов) при перевозке длинномерных рельсовых плетей (от 800 м) по круговым кривым железных дорог. Проведенный предварительный обзор и анализ существующих методов и методик расчета показал, что на данный момент нет расчетных цифровых моделей в программных средах прикладных программ, учитывающих предельные нагрузки при перевозки длинномерных рельсовых плетей (от 800 м) по круговым кривым железных дорог. В работе предложена 3D модель съемного оборудовании вагон-платформ (рельсовозов) в программной среде ANSYS для проведения имитационных испытаний. Результаты имитационного испытания элемента 3D модели съемного оборудовании вагон-платформ (рельсовозов) в программной среде ANSYS подтвердили адекватность 3D модели. Представленные результаты исследований, на наш взгляд, имеют серьезное прикладное значение, которое, несомненно, будет интересно инженерам и ученым, занимающимся исследованиями в области имитационного моделирования предельных нагрузок возникающих в съемном оборудовании вагон-платформ (рельсовозов) при перевозке длинномерных рельсовых плетей (от 800 м) по круговым кривым железных дорог Казахстана.

https://doi.org/10.48081/HBOW2195

2024

Выпуск 3

Проведенные исследования в условиях машиностроительных заводов, где широко используются шинопробивные станки, показали, что существует проблема, связанная с интенсивным износом шинопробивного инструмента. Для решения данной проблемы было предложена наплавка рабочей части шинопробивного инструмента и обеспечить повышения износостойкости. В качестве наплавочного материала выбрано проволока - ESAB OK Tubrodur 35GM, диаметром 1,6 мм, которая наплавлялся методом механизированной наплавки с применением среды защитных газов. В данной статье приводится результаты микроструктурного исследования поверхности наплавленного металла газозащитной порошковой проволокой Tubrodur 35 GM. Исследование проведено в рамках выполнения грантовой темы, финансированной Комитетом науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан AP19578884 «Повышение износостойкости и совершенствование конструкции инструмента шинопробивного станка». Результаты микроструктурного исследования показали, что твердость в зоне сплавления (от поверхности зоны сплавления внутрь) колеблется в пределах HV 380 – 342. Структура по всему сечению образца – однородная, состоящая главным образом из квазиэвтектоида перлита – сорбита и окаймляющей зерно –небольшого количества феррита (П=90%, Ф=10%), а также состоящая из сорбита закалки и феррита. Выявлено, что на границе основного металла и сварочного шва дисперсность квазиэвтектоида выше, что может говорить о высокой степени переохлаждения, и как следствие, увеличения его дисперсности. Для повышения долговечности и надежности шинопробивного инструмента рекомендуется проведение термической обработки и дальнейшего исследования его микроструктуры и свойств.

https://doi.org/10.48081/PLNE2708

2024

Выпуск 3

В данной статье приводятся результаты проведенных исследований по определению оптимальных параметров спекания прокатной окалины в смеси с железосодержащими сталеплавильными отходами. Проведенные исследования спекания прокатной окалины показали, что газопроницаемость шихты зависит от целого ряда физических свойств, величины и формы зерен, количества возврата, высоты слоя шихты, влажности шихты. Начальная газопроницаемость сильно зависит от степени увлажнения агломерационной шихты, в особенности при спекании мелких классов исследуемых материалов. Максимальная газопроницаемость шихты обеспечивается при оптимальном гранулометрическом составе шихты, которая характеризуется средним эквивалентным диаметром: чем выше этот показатель, тем выше газопроницаемость шихты. Величина поверхностного натяжения достигает своего максимума при определенной влажности шихты, что является оптимальной влагой для данной шихты. Увеличением количества возврата при агломерации возрастает вертикальная скорость спекания и улучшается качество агломерата. Эти факторы приводят к увеличению производительности агломерационных установок. По результатам исследования были отработаны оптимальные параметры агломерационного процесса спекания прокатной окалины в смеси с железосодержащими сталеплавильными отходами. Установлено, что оптимальным количеством возврата является использование 20 % от массы агломерационной шихты при оптимальной высоте спекаемого слоя 300 мм. В результате проведенных исследований достигнуты следующие оптимальные показатели: механическая прочность – 70,2 %, скорость спекания – 28,7 мм/мин, удельная производительность – 1,75 т/м2·час.

https://doi.org/10.48081/NYGP3303

2024

Выпуск 3

Во всем мире актуальны вопросы рационального использования природных ресурсов, за счет вовлечения в производственный цикл техногенных отходов. В Республике Казахстан к настоящему времени накоплено большое количество техногенных отходов (≈ 31,6 *109 т), в частности в Павлодарской области имеются существенные залежи техногенных месторождений золота – хвосты обогащения золотоизвлекательных фабрик, создающих серьезную нагрузку на экологию региона. На сегодняшний день запасы техногенного золотосодержащего сырья накопленного за годы работы концерна Казахалтын составляют порядка 25 млн. тонн, а запасы илов в хранилище Майкаинской золотоизвлекательной фабрики №1 на балансе ТОО «IBM Gold» составляют более 1 млн. тонн. Разработка таких месторождений имеет ряд преимуществ, поскольку сырье извлечено на поверхность и измельчено. Как правило, золото в хвостах содержится в виде тонких вкраплений в сульфидах, трудно поддающихся цианированию. В данной работе рассматривается кинетика процесса гидрометаллургического извлечения золота из хвостов пи-ритной руды АО «Майкаин Золото» с предварительным микроволновым обжигом. В результате проведенных лабораторных исследований в продуктивный раствор удалось перервести 94% золота. Было устанвлено что Eкаж процесса выщелачивания Au после микроволнового (СВЧ) обжига составлило 31,3 кДж/моль, что соотвествует промежуточному режиму.

https://doi.org/10.48081/UJRM9006

2024

Выпуск 3