В условиях растущей значимости Транскаспийского международного транспортного маршрута (ТМТМ) особую актуальность приобретает модернизация систем интервального регулирования движения поездов (ИРДП) на казахстанской железнодорожной сети. В статье проведён комплексный анализ существующих видов ИРДП, включая полуавтоматическую блокировку, различные формы автоблокировки (кодовая, импульсно-проводная, автоматическая локомотивная сигнализация как самостоятельное средство), а также перспективные системы ИРДП функционирующие на базе радиоканала. На основе официальной статистики и визуализации данных показано преобладание устаревших технологий на ключевых транзитных направлениях, в том числе участках ТМТМ. Выявлены проблемные зоны, в том числе высокая доля однопутных участков и использование полуавтоматической блокировки, что ограничивает пропускную способность. В работе подчёркивается стратегическая важность перехода к цифровым системам управления движением и системам ИРДП на базе радиоканала. Особое внимание уделено государственной политике в области железнодорожной модернизации, включая инициативы по расширению и строительству новых участков. Представленные результаты могут служить обоснованием для приоритетного технического переоснащения участков, имеющих критическое значение для транзитных потоков, и могут использоваться при разработке дорожных карт цифровой трансформации отрасли.

10.48081/COBQ8854

2025

Выпуск 4

В данной работе представлены результаты комплексного исследования многослойных покрытий (TiAlSiY)N/CrN, подвергнутых ионной имплантации ионами золота (Au⁻) с энергией 60 кэВ и флюенсом 1×10¹⁷ ион/см². Целью исследования являлось изучение микроструктурных изменений и элементного распределения, возникающих в результате воздействия имплантации на структуру и состав покрытий. Для анализа использовались методы grazing-инцидентной рентгеновской дифракции (GIXRD), просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (HRTEM), сканирующей просвечивающей электронной микроскопии (STEM), вторичной ионной масс-спектрометрии (SIMS), а также моделирование пробега ионов методом SRIM. Установлено, что после имплантации происходит аморфизация приповерхностной зоны толщиной до 20 нм, снижение размера кристаллитов с ~8 до ~4–5 нм, а также межслойное перемешивание, сопровождающееся искажением границ слоёв. SIMS и RBS анализ выявили селективное испарение азота, перераспределение легирующих элементов (Si, Y) и проникновение ионов золота на глубину ~20 нм. Полученные результаты демонстрируют существенное изменение фазового и элементного состояния покрытия и могут быть использованы при разработке функциональных наноструктурированных покрытий, предназначенных для эксплуатации в условиях радиационного воздействия и агрессивных сред.

10.48081/SFBX2679

2025

Выпуск 4

В представленной работе подробно рассмотрено влияние скорости охлаждения на особенности формирования структуры и эксплуатационные свойства высокохромистого чугуна марки ЧХ16, дополнительно легированного карбидообразующими элементами. В состав сплава вводились ниобий в количестве 1,5 % по массе, а также ванадий и титан по 0,7 % каждый. Отливка проводилась в три типа форм: металлическую, оболочковую и песчано-глинистую. Это обеспечивало различные условия кристаллизации и, соответственно, отличающиеся скорости охлаждения. Проведённый анализ микроструктуры показал, что при низкой скорости охлаждения формируются сложные карбидные фазы типа Me₁₋ₓC, обладающие высокой объемной долей и равномерным распределением в структуре. Особенно выражено карбидообразование в образцах, полученных в песчано-глинистых формах. В таких условиях отмечается увеличение твердости на 17 % и рост износостойкости почти на 30 %, что объясняется наличием мягкой аустенитной матрицы с равномерно распределёнными карбидными включениями. В образцах, отлитых в металлические формы, из-за высокой скорости охлаждения карбидная фаза не успевает сформироваться в полной мере, что приводит к снижению эксплуатационных характеристик. Полученные результаты позволили установить, что для эффективного действия карбидообразующих элементов необходимо обеспечивать охлаждение, близкое к равновесному режиму. Это создаёт условия для стабильного формирования карбидных фаз, повышающих рабочие свойства чугуна. Представленные выводы могут быть полезны при разработке новых износостойких чугунов, выборе литейных режимов и корректировке легирующих добавок в промышленных условиях.

10.48081/NPXB8484

2025

Выпуск 4

В данной статье представлены результаты численного моделирования напряженно-деформированного состояния (НДС) конструктивных элементов багажной аэродромной тележки (БАТ), проведенного с применением метода конечных элементов (МКЭ). Рассмотрены два типовых сценария нагружения: вертикальная нагрузка, возникающая при размещении груза на платформе, и горизонтальная нагрузка, характерная для буксировочных операций. Для проведения анализа построена конечно-элементная (КЭ) модель тележки с использованием программного комплекса SolidWorks Simulation, обладающего широким спектром возможностей для моделирования сложных механических систем. В рамках моделирования были определены поля напряжений и перемещений в различных сечениях конструкции, что позволило провести всестороннюю оценку прочностных и жесткостных характеристик БАТ. Анализ результатов моделирования показал, что максимальные значения напряжений и перемещений не превышают предельно допустимых значений для конструкционной стали, используемой в изготовлении тележки. Это свидетельствует о высокой надежности и эксплуатационной пригодности конструкции БАТ, что подтверждается результатами прочностного расчета. Кроме того, в статье детально рассмотрено усовершенствованное тормозное устройство, предназначенное для обеспечения надежной фиксации тележки как в поднятом, так и в опущенном положении дышла. Данное решение является важным элементом повышения безопасности эксплуатации БАТ и минимизации рисков аварийных ситуаций. Таким образом, проведенное численное моделирование и анализ НДС элементов конструкции багажной аэродромной тележки позволили подтвердить ее соответствие современным требованиям надежности и эксплуатационной безопасности, а также выявить потенциальные пути повышения эффективности и безопасности эксплуатации данного оборудования.

https://doi.org/10.48081/QQDN4359

2025

Выпуск 4

Целью данной работы является исследование эффективности алгоритма глубокого обучения с подкреплением Deep Deterministic Policy Gradient (DDPG) для генерации и оптимизации траекторий агента в задачах с непрерывными пространствами управления. Исследование направлено на демонстрацию возможностей DDPG в условиях ограниченного количества эпизодов и усложнённых задач с препятствиями и множественными целевыми точками. Основное внимание уделяется построению функции награды, учитывающей расстояние до цели, избегание препятствий и успешное достижение целей, а также визуализации полученных траекторий. Показано, что применение алгоритма DDPG позволяет агенту адаптивно обучаться и успешно находить как одиночную, так и множественные цели, формируя эффективные траектории. При этом демонстрируется устойчивость поведения агента к изменениям условий задачи, а также высокая способность к избеганию препятствий. Несмотря на ограниченное число эпизодов, агент в большинстве случаев способен стабильно достигать целей по оптимальным траекториям. Результаты подтверждают перспективность использования DDPG в задачах планирования и управления траекторией, включая робототехнические приложения. Дальнейшие исследования могут быть направлены на расширение среды, увеличение числа целей и внедрение более сложных функций награды.

https://doi.org/10.48081/SMDB4537

2025

Выпуск 4

В данной статье представлена структурная схема замкнутой системы «преобразователь частоты – вентильный двигатель» электропривода электромобиля. Представлено математическое описание динамики замкнутой системы «ПЧ-ВД». Приводится программа синтеза параметров нелинейного корректирующего устройства системы. Решение задач связанных с определением параметров замкнутой нелинейной системы электропривода «ПЧ-ВД» требует применения различных математических методов. В программе синтеза параметров, нелинейного корректирующего устройства применяется без градиентный метод сканирования, численный метод Рунге – Кутта для решения дифференциальных уравнений динамики замкнутой системы «ПЧ–ВД» и алгоритм расчета частных производных функции Р.Беллмана. Приводится график переходных процессов скорости и момента вентильного двигателя. Написана специальная функциональная программа для расчета дифференциальных уравнений. Подробно рассмотрен алгоритм оценки параметров модели, которая описывает процесс изменения скорости и момента в измерениях. Показано, как зная логику построения алгоритма его можно модифицировать под изменившиеся условия и получить необходимый результат (оценку параметров модели).Синтез параметров системы заданной структуры и синтез корректирующих устройств системы по заданным показателям качества рассматривают как инженерную задачу, сводящуюся к такому построению систем автоматического управления, при котором обеспечивается выполнение технических требований, а также при инженерном синтезе систем автоматического управления обеспечиваются: необходимая точность и положительный характер переходных процессов, в котором окончательно выбирается лучшее из многих возможных вариантов решений с точки зрения существующих конкретных условий

10.48081/DGVE7126

2025

Выпуск 4

При пирометаллургической переработке меди образуется большое количество техногенных отходов, а именно шлаков, том чиле отвальных. Из-за значительного количество ценных компонентов, таких как цинк и железо в медном шлаке, переработка шлаков является актуальной задачей. Традиционно применяется пирометаллургическая перереботка – к примеру обжиг, в результате чего образуется шлак содержащий медь, цинк, и др.металлы, который в результате складируются. Медные шлаки имеют сложную минералогию из-за образований в результате термических обработок, следовательно примененение гидрометталлургической переработки наиболее оптимальный вариант. Этап определения вещественного состава и характеристики техногенного сырья - отвальных шлаков имеет важное значение, от этого зависит дальнейший выбор оптимального режима гидрометаллургической переработки, а именно выбор реагента, длительности процесса и температуры выщелачивания для более эффективного извлечения меди. Выше указанные факторы влият на процесс, поскольку степень вскрываемости медьсодержащих шлаков напрямую зависит от физических характеристик шлака, тем самым определяя дальнейший передел переработки. В результате проведенных исследований установлено, что общее содержание меди в шлаке Иртышского медеплавильного завода составляет 0,52%, цинка 2,9%, а железа 33,90%. Средний химический состав проб шлака (%): FeO≈43%; SiO2≈34%; Аl2О3≈6%; CaO≈6%; MgO≈1,5%.

10.48081/UEXW3240

2025

Выпуск 4

Двигатель-одна из самых важных и сложных частей автомобиля. Большинство поломок происходит в поршневой группе двигателя внутреннего сгорания, особенно в компрессионных кольцах. В этой статье предлагается новая конструкция инновационного ремонтного комплекта для агрегатов транспортных средств. В работе рассматриваются новые принципы и эффекты снижения трения. Основное отличие предлагаемого решения заключается в использовании пружинных колец вместо простой установки компрессионных поршневых колец. Основной целью функционального совершенствования является повышение прочности и технических показателей трения между поршневыми кольцами и гильзой цилиндра. Новая технология снижает естественный износ поршневых колец, а также целостность пазов, в которых установлены кольца. Кроме того, новый комплект улучшает уплотнение и увеличивает ударопрочность при воспламенении легковоспламеняющейся смеси. Предлагаемый пружинный комплект был протестирован в виртуальной среде с учетом всех внешних факторов и процессов, которые могут повлиять на его работу. По результатам экспериментов и математических расчетов данный комплект может работать в реальных условиях эксплуатации без деформации и потери функций. По результатам тестов, проведенных на симуляторе SolidWorks и математической модели соответствия модели, можно сказать, что предложенное решение является рабочим решением для улучшения производительности CPG

10.48081/PUZF2504

2025

Выпуск 4

Цель данной работы направлена на совершенствование конструкций и процесса измельчения зерновых и растениеводческих отходов с обоснованием конструктивно-технологических параметров шнека экструдера. Для погрузки, переработки и выпуска исходной зерновой смеси с растениеводческими отходами из экструдера в виде нового комбикорма она должна пройти регламентированный комплекс необходимого и последовательного технологического воздействия, происходящего на соответствующих участках шнековой группы. В соответствии с прохождением загруженной исходной смеси внутри корпуса шнековой группы и ее выходом через спиннер без потери качества нового конечного продукта, ее можно получить с заданными характеристиками на короткой длине вала шнека, что может привести к сокращению общего времени процесса экструдирования и затратам на новые комбикормы с ингредиентами растительных отходов из-за увеличения урожайности. Возможности повышения производительности опытного экструдера путем реконструкции секций винтовой группы-это полный цикл работ, включающий теоретические расчеты с использованием ранее рассчитанных зависимостей производительности и затрат на мощность, изучение влияния на них конструктивных изменений и изменений деталей винтовой группы. Производительность лабораторного экструдера была испытана на зерновой смеси, которая богата минералами и витаминами, такими как измельченный подсолнечник и его стебли, а также строго дозированные отходы растениеводства и лесозаготовок, такие как хвоя пихты сибирской.

10.48081/EYCM7626

2025

Выпуск 4

В работе исследован процесс окускования вторичных продуктов феррохромного производства с целью их переработки и повторного вовлечения в металлургический цикл. Проанализированы физико-химические характеристики шламов и пылевых выбросов, их гранулометрический состав, влажность и содержание оксидов хрома, железа и кремния. Проведены лабораторные эксперименты по формированию окатышей с применением различных связующих: бентонита, извести, жидкого стекла и органических добавок, а также их комбинаций. Для характеристики материалов использованы методы рентгенофазового анализа, микроскопии и химического анализа. Оптимизированы параметры окускования — соотношение компонентов, влажность шихты, режимы сушки и термообработки — с учётом влияния на образование кристаллических фаз и прочностные свойства. Оценены механическая прочность, термостойкость и устойчивость гранул к механическим воздействиям и агломерации в процессе транспортировки и загрузки в печь. Определены оптимальные технологические параметры окускования: влажность, температура термообработки, время сушки и соотношение компонентов. Проведены пилотные испытания технологии на производственных образцах; выполнен экономико-экологический анализ внедрения. Результаты показали, что использование комбинированных связующих и рациональных технологических режимов обеспечивает получение прочных, термоустойчивых, пригодных для переработки окатышей, что снижает объём отходов и повышает ресурсную эффективность производства.

10.48081/YSPV5983

2025

Выпуск 4