В статье рассматриваются вопросы автоматизации планирования неоднородных потоков на железных дорогах Казахстана, учитывая их значимость для экономики страны. Проведен обзор предшествующих исследований, направленных на разработку и внедрение математических моделей (ММ) и интеллектуальных транспортных систем (ИТС), позволяющих учитывать разнородные характеристики транспортных потоков, включая различные типы грузов и пассажиропотоков, ограничения инфраструктуры, экономические и временные факторы. На основании анализа существующих подходов, выявлены их ограничения и предложены перспективные направления для совершенствования методов и моделей управления транспортными потоками с учетом их неоднородности. Сделан акцент на необходимости комплексного подхода и применения современных информационных технологий для повышения эффективности функционирования железнодорожного транспорта (ЖДТ) Казахстана. Современные задачи планирования неоднородных транспортных потоков (далее используем аббревиатуру – НТП) на всех видах транспорта, в том числе железнодорожного транспорта (ЖДТ), часто сводятся к поиску оптимальных решений в задачах максимальных потоков. Реальные транспортные потоки на железных дорогах Казахстана (далее РК) преимущественно неоднородны, так как включают элементы с различными характеристиками, такими как принадлежность собственности, функциональное назначение (пассажиропотоки и грузопотоки), требования к транспортировке, а также особенности сервиса и временные параметры. Поэтому для рациональной организации перевозок формируются однородные процессы, удовлетворяющие основным требованиям и свойствам подобных потоков.

https://doi.org/10.48081/DKHG5579

2025

Выпуск 2

Данная статья посвящена исследованию процесса восстановления прокатной окалины, подвергнутой измельчению без дальнейшего просева и других подготовительных операций, в потоке водорода. Высота засыпки порошка окалины, представленной основной фракцией 0,9 – 0,315 мм, составляла 10 мм, выдержка при восстановлении 60 мин, температура 900 и 1000 ℃. В ходе и после восстановления рассмотрены качественные признаки, по которым можно судить о ходе процесса восстановления: по внешнему виду факела, образованного в результате поджигания водорода на выходе из печи; по внешним признакам металлической губки, образованной в результате восстановления. Отсутствие этапа строгого контроля гранулометрического состава и других подготовительных операций и получение железного порошка чистотой до 95,80 % при 1000 ℃ показало потенциальную возможность адаптации данной технологии в реальной промышленности без значительных затрат на дополнительное оборудование. При полном восстановлении железных оксидов в составе железного порошка осталась тонкораспределённая в структуре порошковых частиц примесь – SiO2, присутствующая в результате пескоструйной обработки проката для снятия окалины. Это говорит о необходимости предварительного удаления примеси для получения чистого порошка железа.

https://doi.org/10.48081/AZNG9126

2025

Выпуск 2

В данной статье выявлена математическая модель построения ситуации по распределению концентрации пыли от ударных факторов при осуществлении погрузочно-разгрузочных операций с крытыми транспортными средствами и груз обладающий пылящий характер, такие как цемент, сухие строительные смеси и мукомольная продукция, расфасованная в мешках. Проведен анализ механизма распределения концентрации пыли и соответствующие факторы воздействия при работе с данным грузом. При проведении данных операций имеются средства защиты для задействованной рабочей силы, но эти средства не создают удобного, комфортного условия работы, так работы ведутся с респираторами, защитными очками или масками, которые забиваются, требуют периодической чистки и т.д. Запыленность также приводит к быстрому износу действующего при погрузке или разгрузке оборудования или перегреву, перегоранию электродвигателей данного оборудования. Следовательно, важно понимать закономерности распределения концентрации пыли при осуществлении данных работ. В этой статье данные исследования основаны на теории подобия и уравнении движения двухфазного потока газ-твердое вещество, учитывающее осуществление погрузочно-разгрузочных операций в крытое транспортное средство ленточным конвейером. Существует шесть основных факторов, влияющих на распределение пыли вокруг ленточного конвейера, такие как направление воздушного потока, средняя скорость воздушного потока, рабочая скорость ленты, влажность в крытом грузовом отсеке транспортного средства, скорость подачи и высота подачи грузов на конвейер и с конвейера.

https://doi.org/10.48081/KRMH8875

2025

Выпуск 2

В данном исследовании основное внимание уделяется проектированию и оптимизации геометрических параметров зубчатых передач в трансмиссиях электромобилей (ЭМ) с целью повышения производительности, эффективности и снижения шума. Процесс оптимизации проводился с использованием KISSsoft с учетом таких ограничений, как входная скорость и крутящий момент, объем трансмиссионной системы и передаточные числа для каждого режима движения. Новым аспектом данного исследования является интеграция анализа эффективности трансмиссии с переменным коэффициентом эффективности в рабочий процесс оптимизации, что, как было продемонстрировано, оказывает существенное влияние на оптимальную конструкцию многоскоростных трансмиссий электромобилей. В ходе оптимизации анализировались такие ключевые факторы, как напряжение изгиба зубьев, контактное напряжение, контактное отношение и удельное скольжение. Кроме того, было исследовано влияние изменений модуля на геометрию профиля зубчатого колеса, коэффициент перекрытия, количество зубьев и массу зубчатой пары. Расчеты прочности оптимизированных зубчатых пар, определенные для всех геометрических параметров с использованием KISSsoft, выполнялись в соответствии с математической моделью, изложенной в ISO 6336, а затем результаты сравнивались. Результаты подчеркивают важную роль модификации профиля и точного проектирования зубчатых передач в оптимизации рабочих характеристик передач, что в конечном итоге способствует повышению эффективности, надежности и срока службы.

https://doi.org/10.48081/JAKQ6441

2025

Выпуск 2

В данной статье исследуются современные подходы к использованию инновационной арматуры в строительстве железобетонных конструкций. Основной фокус сделан на композитных и полимерных материалах, которые обладают уникальными свойствами, такими как повышенная устойчивость к коррозии, сниженный вес и улучшенные механические показатели. Эти характеристики открывают широкие возможности для применения таких материалов в строительстве, особенно в условиях повышенной влажности или агрессивных сред. Однако, несмотря на очевидные преимущества, существуют и серьезные препятствия для массового внедрения новых видов арматуры. Среди них - недостаточная разработанность нормативных документов, высокая стоимость материалов и их ограниченная доступность на рынке. В статье также проводится анализ экономических аспектов использования инновационных решений, включая их влияние на общую стоимость строительства и сроки реализации проектов. Особое внимание уделено перспективам развития технологий армирования, которые направлены на повышение долговечности, надежности и эффективности железобетонных конструкций. Рассмотрены возможности оптимизации строительных процессов за счет внедрения новых материалов и технологий, а также необходимость их адаптации к современным требованиям отрасли. Важным аспектом работы является акцент на междисциплинарных исследованиях, которые могут стать ключом к разработке комплексных решений для преодоления существующих барьеров. Таким образом, статья не только подчеркивает преимущества арматуры нового поколения, но и предлагает практические рекомендации для ее более широкого применения в строительной практике.

https://doi.org/10.48081/JEWB8462

2025

Выпуск 2

В целях повышения надежности используемых в аддитивных технологиях методов и расширения их возможностей рассматривается интеграция системы печати с традиционными технологиями. Однако одной из ключевых проблем этого процесса является неточная позиция печатной головки, что может привести к снижению качества изготавливаемой конструкции. Для решения этой проблемы в данной статье предлагается использовать манипулятор, компенсирующий отклонения стрелы традиционной техники, используемой в качестве манипулятора при 3D-печати, обеспечивая тем самым точное расположение печатной головки. При выборе манипулятора был проведен анализ серийных и параллельных манипуляторов. Манипулятор эффективно компенсирует отклонения по осям XYZ в рабочем пространстве, повышая точность и качество печати. Для выполнения этой задачи был выбран дельта-робот Клавеля, обладающий высокой скоростью и точностью позиционирования, а также обеспечивающий достаточную жесткость благодаря параллельной кинематике. В ходе исследования были решены прямые и обратные задачи кинематики, определена рабочая зона манипулятора и подтверждена его пригодность для решения поставленной задачи. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейшей оптимизации процесса 3D-печати и повышения его технологической эффективности.

https://doi.org/10.48081/ECWK2774

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

В данной статье рассматриваются вопросы разработки и оптимизации системы управления нижним экзоскелетом с гравитационно-независимой подвеской. Основное внимание уделяется созданию адаптивных алгоритмов управления, направленных на повышение мобильности пользователя, снижение энергопотребления и обеспечение высокой степени автономности устройства. В ходе исследования проведен анализ существующих конструкций экзоскелетов, выявлены их ограничения и предложены новые подходы к оптимизации механической структуры, программного обеспечения и систем энергопотребления. Разработанная модель управления основана на использовании инерционных датчиков, электромиографических сенсоров и алгоритмов машинного обучения, что позволяет экзоскелету адаптироваться к изменениям внешней среды и индивидуальным характеристикам пользователя. Особое внимание уделено интеграции рекуперативных систем, преобразующих кинетическую энергию движений в электрическую, что способствует продлению времени автономной работы устройства. Проведенные эмпирические испытания подтвердили эффективность предложенных решений, продемонстрировав значительное снижение мышечной нагрузки, повышение устойчивости и увеличение общей эффективности экзоскелета в различных условиях эксплуатации. Разработка экзоскелета с гравитационно-независимой подвеской представляет собой значительный шаг в области робототехники, реабилитационной медицины и промышленного применения, открывая новые перспективы для создания интеллектуальных вспомогательных устройств, способных адаптироваться к широкому спектру задач и потребностей пользователей.

https://doi.org/10.48081/HFDE5458

2025

Выпуск 2

В статье изучена эволюция микроструктуры и механических характеристик медной проволоки в ходе нового совмещенного процесса деформирования. Технологический процесс включает в себя деформацию проволоки в вращающейся матрице с равноканальными ступенями, за которой следует процесс волочения. Матрица вращается вокруг оси проволоки, вызывая напряжение через равноканальную угловую протяжку и скручивание в матрице. Деформирование проводилось при комнатной температуре. В результате деформирования была получена медная проволока с градиентной структурой. Поверхностный слой измельчен до 500 нм на глубину ≈ 1 мм. Далее размер зерен увеличивается к центральной части проволоки и составляет 4 мкм. Для количественной оценки распределения большеугловых и двойниковых границ на различных глубинах был проведен EBSD-анализ. По результатам EBSD-анализа было выявлено, что с увеличением числа проходов зерна в деформированной проволоке ориентируются в определенном направлении [10]. Практически все зерна вовлечены в процесс двойникования, в результате такого активного двойникования происходит увеличение большеугловых границ. Формирование новых большеугловых границ приводит к уменьшению среднего размера зерна. Доля большеугловых границ в поверхностном слое деформированной проволоки достигает 68%, в среднем слое ≈ 42% и центре ≈ 25%.

https://doi.org/10.48081/CIZG7551

2025

Выпуск 2

В данной статье представлены результаты исследований динамики и динамических характеристик ротора центробежного насоса, установленного в подшипниковых опорах, в различных рабочих режимах. Применяемые в транспортной инженерии центробежные насосы представляют собой интерес с точки зрения повышения их качества работы, эффективности и эксплуатационной надежности. Ряд научных исследований посвящен проблемам динамических процессов, происходящих при работе насосов; разработке компьютерных моделей для исследования динамических напряжений и вибраций основных деталей насоса - корпуса и рабочего колеса двойного всасывания. В качестве ротора выступает вал, на котором установлена основная деталь насоса – рабочее колесо. Опорами приняты подшипниковые узлы, установленные с двух сторон колеса, в целом, система представлена как ротор динамическая система. Возникающие при работе насосов кавитационные процессы способствуют появлению колебаний давления жидкости и созданию колебаний системы в целом. Приведены результаты исследования динамических характеристик центробежного насоса с использованием теории колебаний и анализа в частотной области, метода численного моделирования. Результаты показали, что вибрационные процессы в роторе зависят от геометрии подшипниковых опор, балансировки ротора и рабочих характеристик насоса.

https://doi.org/10.48081/QCPX1418

2025

Выпуск 2