В статье рассмотрено физическое моделирование для алюминиевого сплава 7075, широко используемого в машиностроении, в частности для элементов авиационных конструкций. Этот сплав отличается от других прокатных сплавов на основе алюминия не только высокими значениями прочностных свойств, но и наличием большого количества интерметаллических соединений легирующих элементов. Заготовкой для деталей является круглый прокат, с регламентируемыми механическими свойствами. Таким образом, целью настоящей работы было определение влияния схемы деформации, возникающей в металле при прокатке прутков на механические свойства заготовок деталей из алюминиевого сплава 7075. Настоящее исследование обращает внимание на значимость физического моделирования в определении характеристик материалов, необходимых для эффективного управления процессами пластической переработки. Анализируя результаты физического моделирования, мы выявляем оптимальные параметры обработки материалов, такие как микроструктура, механические свойства и химический состав. Полученные результаты позволяют более глубоко понять физические механизмы, лежащие в основе получения заготовк (пруток) из алюминиевых стержней сплава 7075 прокаткой, а также оптимизировать его для достижения требуемых технических характеристик изделий. Так в результате физического моделирования процесса прокатки прутков из алюминиевого сплава 7075, было обнаружено, что при деформации образцов при температуре 250°C значение пластифицирующего напряжения снижается примерно на 18%, и было получено более равномерное распределение микротвердости по поперечному и продольному сечению по сравнению с деформацией при температуре 200 °C.

https://doi.org/10.48081/BWSE1265

2024

Выпуск 1

Автобусный подвижной состав наиболее простой вид городского пассажирского общественного транспорта. Он не требует значительных затрат на специальные транспортные устройства (контактной сети, устройства для снабжения электроэнергией, рельсовых путей), сроки введения в эксплуатацию небольшие, можно оперативно изменять маршруты, быстро организовывать в больших объемах перевозки для разово возникших потребностей. В настоящей статье произведен анализ участия автобусов в массовых пассажирских перевозок в пяти крупных городах Казахстана, а также описано состояние регулярных пассажирских перевозок в городе Астане. Приведены основные показатели, влияющие на эффективность пассажирской транспортной системы города. Обоснована целесообразность ведения учета показателей использования парка подвижного состава в разрезе одного дня, а не за период. Так же исследовано работа ГПТ в условиях г. Астаны, в частности на линиях, которые обслуживается подвижным составом Автопарка №1 и выявлено, что на качество организации перевозки пассажиров ГПТ оказывает существенное влияние простои, связанные с преждевременной поломкой и выхода из строя основных ответственных деталей и узлов автобусов. Установлено необходимость исследования и изучения качества организации и выполнения ремонтно-восстановительных работ в условиях отечественных автопредприятий. Так как она непосредственно влияет на эффективность пассажирской транспортной системы города.

https://doi.org/10.48081/ZKUK9848

2023

Выпуск 4

Представлены результаты лабораторных и промышленных испытаний новой конструкции обожженного анода для алюминиевых электролизеров. В настоящее время в процессе демонтажа огарков с анододержателей существует проблема неполного удаления чугунной заливки со стальных ниппелей. При неплотном контакте ниппеля с угольным блоком возникает формирование сплошного чугунного слоя между ниппелем и анодом, что приводит к образованию толстого сплошного дна чугунной заливки без центрального отверстия, предусмотренного в соответствующем чертеже. Данная ситуация затрудняет процесс удаления чугунной заливки со стального ниппеля. Более того, увеличение толщины дна чугунной заливки приводит к дополнительному электрическому сопротивлению, что снижает электропроводность и неблагоприятно влияет на величину напряжения в контакте между ниппелем и анодом. Анод новой конструкции предлагает решение этой проблемы. Особенностью новой конструкции анода является модификация геометрии чугунной заливки путем изменения конструкции ниппельного гнезда анододержателя. Анод оснащен трапециевидными выступами, расположенными вдоль оси анода с обеих сторон от выступа "бобышки" в ниппельном гнезде. Новая конструкция обеспечивает концентрацию напряжений в областях, где возникает локализация трещин и последующее разрушение чугунной заливки. Это позволяет более эффективно и менее трудоемко снимать чугунную заливку.

https://doi.org/10.48081/PEWZ3018

2023

Выпуск 4

Наиболее распространенные технологии переработки литий-ионных аккумуляторов связанны с их пирометаллургической переработкой и последующим выщелачиванием. Пирометаллургические методы энергозатратны и опасны для окру-жающей среды. Таким образом, крайне актуальной и важной будет разработка технологии предварительного разделения материалов, что приведет к увеличению эффективности переработки отработанных батарей. Своей эффективностью и экологичностью выгодно отличаются физические методы разделения материалов. На сегодняшний день существуют различные методы разделения на физических принципах. Электростатические методы не могут быть применены, поскольку металлы (медь и алюминий) и оксид лития в сырье, полученном после измельчения аккумуляторов, являются проводниками и не разделятся. Применение гравитационног обогащения в водной среде также не возможно. Оксид лития с водой вступают в реакцию, образуя щелочь. Существуют также способы гравитационного обогащения в воздушной среде. Исходя из вышеизложенного, целью данного исследования является изучение процесса разделения металлов, и смеси углерода с оксидом лития на гравитационных принципах в воздушном потоке. Данная технология обладает всеми преимуществами, простотой аппаратного оформления и внедрения в действующее производство. Двух этапное измельчение, и воздушная сепарация позволяет отделить Cu и Al от смеси LiCoO2+С. Полученные продукты являются пригодными для продажи и представляют коммерческую ценность. Смесь LiCoO2+С возможно отправлять на процесс термического восстановления с использованием Al полученного при сепарации.

https://doi.org/10.48081/QYZE3219

2023

Выпуск 4

На сегодняшний день машиностроение является одной из динамично развивающихся отраслей экономики Казахстана. Любой производственный процесс, в котором участвуют машины, предъявляет требования по надежности и долговечности, для обеспечения стабильного и безаварийного функционирования технологических процессов. В этой связи обеспечение эксплуатационных характеристик машин продолжительное время, является ключевым фактором при выборе производителя. Качество материалов используемых при производстве машин, значительно влияет на срок службы и эксплуатационные характеристики машин. Износ деталей машин, является одной из главных причин поломки и аварий. Финансовые затраты на статьи ремонта машин достаточно велики. На сегодняшний день, контроль износа элементов, съемных элементов лопаток миксера, осуществляется только визуально и замена происходит без системно, после полного истирания или поломки. Так как, эти элементы не всегда имеются в наличие на складе предприятия, простой оборудования, может занять значительное время. Моделирование процесса износа элементов миксера в программе matlab, позволила разработать имитационную модель с использованием виброакустического метода контроля. Анализ и обработка вибросигналов осуществляется с помощью стандартных программ. Разработанный алгоритм процесса контроля износа элементов миксера, позволяет формировать библиотеку сигналов и шумов, сравнивая их с эталонными значениями сигналов, определять степень износа элементов миксера. Алгоритм, может быть реализован на стандартных программно-аппаратных устройствах.

https://doi.org/10.48081/ESDC9953

2023

Выпуск 4

В данной статье приведены результаты полного термодинамического моделирования и экспериментальное исследование процесса выплавки среднеуглеродистого ферромарганца с использованием Жездинских марганцевых руд. Полное термодинамическое моделирования процесса выплавки среднеуглеродистого ферромарганца были произведены в программном комплексе «HSC Chemistry 6». Термодинамическое моделирование процесса выплавки проводили в интервале температуры 898-1989 К. Термодинамический анализ для моделирования процесса выплавки осуществлялся для четырех реальных составов шихты в зависимости от основности шлака (CaO/SiO2 - 1,4; 1,6; 1,8; 2,0). По полученным термодинамическим данным были проведены экспериментальные исследование по выплавке среднеуглеродистого ферромарганца в лабораторной высокотемпературной печи Таммана. В качестве шихтовых материалов были использованы марганцевая руда Mnобщ. – 48,23 %, SiO2 – 12.48 %, Al2O3 – 2,76 %, Feобщ. – 3,45 %, ферросиликомарганец марки СМн-17, известь CaO не менее 90 %. Согласно термодинамическим данным установлен оптимальный состав шлака, которое обеспечивает наиболее высокое извлечения марганца в сплав и разделение металл-шлак. Химический состав металла полученного лабораторных условиях следующее, %: Mn – 83-84; Si – 1,5-3; C – 0,95-1,68; P – 0,13-1,6; который соответствует ГОСТу 4755-91. Химический состав шлака, %: MnO – 10,92-17,90; SiO2 19,02-21,45: CaO 36,92-40,43; FeO – 0,33-0,77.

https://doi.org/10.48081/HHSN1365

2023

Выпуск 4

Анализ литературных источников показывает, что недостатком классификации крутонаклонных конвейеров является ограниченность, как в конструктивных схемах, так и в требованиях, предъявляемых к крутонаклонному конвейеру. Цель статьи – на основе анализа структурных формул крутонаклонных конвейеров выявить наиболее приемлемые структурные формулы и определить формулу, наиболее соответствующую удовлетворению требованиям эксплуатации открытых горных работ, составить конструктивные схемы крутонаклонных конвейеров, соответствующих выбранной структурной формуле и оценить сравнительный технический уровень конструктивных схем. Для сравнительной оценки конструктивных схем выбраны функциональные критерии: при сравнительной оценке конструкции конвейеров – максимальное допускаемое усилие тягового органа; при сравнительной оценке технологических схем – максимально возможная высота подъема горной массы. В качестве показателей сравнения, перечисленных в порядке важности приняты: при сравнительной оценке конструкции конвейеров – максимальный угол установки конвейера, максимальная крупность куска транспортируемого груза, масса движущихся частей конвейера, площадь поперечного сечения груза на конвейере; при сравнительной оценке технологических схем - длина конвейерной линии, общая масса конвейера, крупность куска транспортируемого материала, количество последовательно установленных ставов конвейера. Значения коэффициентов весомости, позволяющих определить комплексные показатели определялись расчетным методом. Минимальные значения комплексных показателей, определяющих технический уровень конструктивных схем, выявлены у специальных типов крутонаклонных конвейеров, причем при оценке технологических схем, технический уровень конструктивной схемы крутонаклонного двухконтурного конвейера, выполненного на базе пластинчатого конвейера является наилучшим.

https://doi.org/10.48081/ZZRB7379

2023

Выпуск 4

В данной статье представлен анализ различных составов полимербетона. Рассмотрены достоинства и недостатки полимербетона, применяемого для проектирования длинномерных металлорежущих станков (МРС). Были исследованы шесть заполнителей (базальт, сподумен, летучая зола, речной гравий, песок и мел). Образцы полимербетона были приготовлены с различными составами заполнителей, содержащих одинаковую объемную долю смолы (заполнители 83% и смола 17%). Для измерения прочности образцов полимербетона на изгиб был использован четырехточечный тест на изгиб. КТР полимербетона был измерен с помощью специально изготовленного устройства. Был рассмотрен оптимальный состав позволил снизить вариации деформации оснований до достаточно низкого уровня, что способствует дальнейшему повышению точности станков с прецизионным инструментом. Это улучшение условий эксплуатации для прецизионной обработки инструмента ускоряет уровень точности до более высокого пика при получении точных изделий. Были проведены численные исследования динамических свойств и анализ статических прочностных свойств двух корпусов станка. Во время теоретических исследований метод конечных элементов использовался для анализа гибридного корпуса, состоящего из двух материалов. Это представляет собой некоторое упрощение, поскольку модель контакта чугуна и полимербетона требует экспериментальной идентификации. Такая идентификация охватывала свойства конструкционных материалов.

https://doi.org/10.48081/RUEX4244

2023

Выпуск 4

При производстве кремния образуется значительное количество отходов, а именно микро- и наносилика. Микро- и наносилика своими свойствами и структурой сразу заинтересовал ученых многих стран с точки зрения переработки этого материала в новый продукт, обладающий уникальными функциональными свойствами. В статье приведены результаты исследований отходов различных отраслей промышленности – микрокремнезема, как отхода кремниевого производства, изгари цинка – отхода процесса горячего оцинкования и абразивный порошок – отхода механической обработки металлов. Для исследования отходов различных отраслей промышленности авторы использовали метод электронной микроскопии, как наиболее простой и быстрый способ передачи информации о микроструктуре, элементном составе и распределение по размерам зерен. Проведен сравнительный анализ микроструктур и свойств указанных материалов с целью более глубокого понимания природы и прогноза возможности их дальнейшего применения в качестве исходных компонентов для производства новых композиционных материалов.

https://doi.org/10.48081/CBHA5682

2023

Выпуск 4

В статье авторами была получена температурная зависимость вязкости сложного неорганического вещества - хлорида натрия и проведена проверка предложенной математической модели. Вязкость рассматривается как хаосочувствительное свойство жидкости, присущее ей в движении и в покое. Математическая модель вязкости была разработана с использованием распределения Больцмана и концепции хаотизированных частиц. На этой основе построена иерархическая кластерно-ассоциатная модель вязкости, которая учитывает не только образование первичных кластеров, но и вторичных по отношению к ним ассоциатов с возможностью выявления степени ассоциации кластеров. Для адаптации кластерно-ассоциатной модели к экспериментальным данным разработаны определенные приемы обработки данных для идентификации неизвестных параметров модели. Метод обработки данных по вязкости с использованием из всего множества трех реперных точек позволяет определить показатель степени агрегации ассоциатов. При обработке данных по вязкости хлорида натрия был установлен высокий коэффициент корреляции рассчитанных по сравнению со справочными величинами, что указывает на адекватность новой зависимости. Данная модель позволяет прогнозировать поведение вязкости хлорида натрия в более высокий температурный диапазон. Степень ассоциации кластеров с повышением температуры понижается, соответствуя динамике разрушения ассоциатов и вязкости в целом.

https://doi.org/10.48081/OWQK4194

2023

Выпуск 4