В статье рассмотрены причины износа трёхшарошечных буровых долот и особенности их динамического напряжённо-деформированного состояния в процессе взаимодействия с горными породами. Повышение эффективности бурения во многом определяется долговечностью породоразрушающего инструмента, поэтому исследование механизмов износа и условий их возникновения представляет значительный практический интерес. Выполнен анализ основных видов повреждений шарошечных долот, включая разрушение зубьев, эрозионный износ, заклинивание шарошек, образование температурных трещин и потерю элементов вооружения. Для оценки напряжённо-деформированного состояния использован аналитический подход, основанный на эмпирических зависимостях механики деформируемого твёрдого тела и модифицированной модели Джонсона–Кука. Численное моделирование процесса взаимодействия зубьев долота с породой выполнено в программном комплексе ANSYS с учётом осевой нагрузки и угловой скорости вращения инструмента. Полученные результаты показали, что максимальные значения эквивалентных напряжений возникают на начальной стадии внедрения зубьев в массив горной породы, когда реализуется наиболее интенсивный процесс её разрушения. Проведённое исследование позволяет выявлять наиболее нагруженные элементы конструкции ещё на этапе проектирования, обосновывать выбор рациональных параметров бурения и повышать ресурс работы долот в сложных горно-геологических условиях.

https://doi.org/10.48081/BGQF2229

2026

Выпуск 2

В данной статье представлен конвейер обработки данных на основе ROS для надежного обнаружения и роботизированного манипулирования, который сочетает классическое компьютерное зрение с аналитическим планированием захвата. Конвейер объединяет обнаружение на основе RGB, 3D-реконструкцию, оценку положения с 6 степенями свободы, аналитическое планирование захвата и выполнение движений без столкновений в рамках модульной архитектуры. В отличие от подходов, основанных исключительно на машинном обучении, система делает акцент на интерпретируемости, детерминированной производительности и готовности к развертыванию без необходимости дополнительного сбора данных или переобучения нейронных сетей. Устойчивость к шуму датчиков, изменению освещения и частичным перекрытиям достигается за счет временной стабилизации оценок положения и проверки согласованности между модальными точками. Аналитический планировщик захвата генерирует варианты захвата сверху и сбоку и оценивает их на основе стабильности силового смыкания, ограничений захвата, возможности обратной кинематики и предотвращения столкновений в MoveIt. Выбранный захват выполняется с помощью структурированной последовательности «предварительный захват – захват – подъем – размещение» с действиями восстановления (повторное обнаружение, переранжирование, перепланирование) в случае сбоя. Основной вклад заключается в создании унифицированной архитектуры ROS, которая тесно связывает оценку позы с формальной оценкой качества захвата, обеспечивая детерминированную работу, прозрачное принятие решений и легкую адаптацию к другим призматическим объектам и аппаратным платформам.

https://doi.org/10.48081/BGQF2227

2026

Выпуск 2

В данной статье выполнено численное исследование аэродинамических характеристик беспилотного летательного аппарата самолётного типа с использованием методов вычислительной гидродинамики (CFD). Геометрическая модель БПЛА была разработана с учётом требований, предъявляемых к малоскоростным летательным аппаратам. Расчёты выполнены в программной среде SolidWorks Flow Simulation 2025 в постановке задачи внешнего обтекания. В ходе моделирования были получены поля скоростей, распределение статического давления и траектории потока. Анализ результатов показал наличие зон локального ускорения потока над крылом, а также зон торможения в хвостовой части аппарата. Особое внимание уделено анализу распределения давления, что позволило выявить аэродинамически неблагоприятные участки конструкции. Полученные результаты показывают работоспособность выбранной аэродинамической компоновки и необходимость дальнейшей оптимизации хвостовой части, а также проведения расчётов при различных скоростях и углах атаки.

https://doi.org/10.48081/BGQF2225

2026

Выпуск 2

В работе представлены результаты крупно-лабораторных плавок ферросилиция в рудно-термической печи мощностью 80 кВА с использованием вторичных техногенных материалов. Исследована возможность частичной замены стальной стружки железорудным агломератом, полученным из железистых песков глиноземного производства, а также применения окатышей на основе алюминиевых шлаков. Установлено влияние химического состава шихтовых компонентов на физико-химические и электрические характеристики процесса плавки. Показано, что повышенное содержание SiO2 и Al2O3 в окатышах способствует формированию силикатных расплавов, стабилизации шлаковой фазы и улучшению условий восстановления кремния. Выявленные кинетические закономерности позволяют оптимизировать температурный режим. Разработанная технология также способствует существенному сокращению энергозатра. Определено, что использование вторичных ресурсов обеспечивает снижение содержания вредных примесей в сплаве и уменьшение себестоимости производства. Полученные результаты подтверждают технологическую эффективность и экологическую целесообразность применения комплексных техногенных материалов при выплавке ферросилиция.

https://doi.org/10.48081/BGQF2234

2026

Выпуск 2

В данной статье рассматриваются конструктивные особенности, условия эксплуатации и показатели надежности коммунальных транспортных средств, используемых для сбора и транспортировки твердых бытовых отходов (ТБО). Мусоровозы рассматривались как сложная техническая система, и были проанализированы факторы, влияющие на интенсивность отказов и работоспособность их основных элементов. В ходе исследования рассматривался ресурс мусоровоза как двухмодульной системы, состоящей из базового автомобиля и специального оборудования, и оценивалось влияние интенсивности использования специального оборудования на общий ресурс машины. На основе вероятностных моделей теории надежности были определены средний пробег между отказами, затраты на ремонт и техническое обслуживание. Полученные результаты позволяют оптимизировать частоту технического воздействия на мусоровозы, снизить риски между плановыми ремонтами и аварийными отказами, а также повысить эффективность технической эксплуатации на предприятиях коммунального хозяйства.

https://doi.org/10.48081/BGQF2247

2026

Выпуск 2

В настоящем исследовании изучена микроструктура трёх видов техногенных материалов чёрной металлургии: хромсодержащей аспирационной пыли, мелочи железомарганцевой руды и угольного шлама. Целью работы являлось определение морфологических особенностей и элементного состава данных материалов для оценки их потенциала использования в металлургических процессах. Образцы исследованы методами сканирующей электронной микроскопии в сочетании с энергодисперсионным рентгеноспектральным анализом (SEM-EDS). Результаты показали выраженную структурную и химическую неоднородность всех исследованных материалов. Хромсодержащая пыль представлена мелкими агломерированными частицами и включает оксидные, силикатные и шпинельные фазы типа Cr-Fe с участием Mg и Al. Мелочь железомарганцевой руды характеризуется чередованием оксидных и силикатных областей, при этом Fe и Mn преимущественно присутствуют в форме оксидов, а Si и Al связаны с алюмосиликатными фазами. Угольный шлам имеет смешанную структуру, состоящую из углеродсодержащей органической фазы и минеральных включений, представленных алюмосиликатными, кварцевыми и карбонатными фазами, содержащими Si, Al, Mg, Ca, Fe и K. Полученные результаты свидетельствуют о многофазном и химически сложном составе исследованных материалов. После соответствующей подготовки они могут рассматриваться в качестве вторичного сырья для производства сплавов системы Fe-Cr-Mn-Si.

https://doi.org/10.48081/BGQF2233

2026

Выпуск 2

В статье рассмотрена проблема получения карбида кремния путем эффективной переработки техногенных отходов кремниевого производства ТОО «Tau-Ken Temir» — микросилики. В качестве исходных компонентов использовались микросилика высокой чистоты и углерод марки П804Т. Порошковую смесь перемешивали в планетарной мельнице WiseMix BML-2 со скоростью 200 об/мин в течение 24 часов, после чего обрабатывали на установке искрового плазменного спекания типа «Labox 650, Sinter Land». Спекание проводилось при температуре 1800 °C, давлении 50 МПа и выдержке 10 минут. Термодинамический анализ, выполненный с использованием программного комплекса Thermo-Calc, показал, что температура 1800 °C является оптимальной для образования карбида кремния в системе Si-C-O. Кроме того, полученные результаты подтверждают, что выбранные технологические режимы способствуют интенсификации кинетики реакции и обеспечивают полноту протекания фазовых превращений. Результаты исследования показали, что полученный материал обладает высокой плотностью (3,22 г/см3), твердостью (286 HB) и однородной наноструктурой. По данным рентгенофазового анализа основной фазой является β-SiC (98,2 %). Микроструктурные исследования показали, что средний размер частиц составляет 108,4 нм, а материал характеризуется плотной, практически бездефектной структурой без пор. Отсутствие электропроводности (<0,5 МСм/м) свидетельствует о высокой чистоте материала. Полученные результаты демонстрируют эффективность метода искрового плазменного спекания для превращения металлургических отходов в материалы с высокой добавленной стоимостью, а также подтверждают перспективность данной технологии с точки зрения энергосбережения и экологической оптимизации производства.

https://doi.org/10.48081/BGQF2238

2026

Выпуск 2

В статье представлено конечно-элементное исследование процесса реза горячекатаной полосы барабанными ножницами с целью определения энергосиловых параметров, необходимых для оценки нагруженности рабочих органов и электроприводов оборудования. Актуальность исследования обусловлена существенно нестационарным и нелинейным характером процесса реза горячей полосы, при котором усилие реза и крутящий момент определяются кинематикой инструмента, геометрией полосы, температурными условиями, контактным взаимодействием и разрушением материала. Трехмерная численная модель была разработана в программном комплексе DEFORM-3D с использованием стали DIN-C45 из библиотеки материалов. Контактное взаимодействие между ножами и полосой описывалось законом трения Зибеля. Для описания разрушения материала применен критерий вязкого разрушения Ояне (Oyane). В предполагаемой зоне разрушения было выполнено локальное уплотнение сетки для повышения точности описания локализации пластической деформации, накопления поврежденности и развития трещины. Результаты моделирования показали, что процесс реза характеризуется кратковременным импульсным характером нагружения, сопровождающимся быстрым увеличением и последующим снижением усилия реза и крутящего момента на барабанах. Установлено, что максимальные значения усилия и крутящего момента не совпадают по времени, что объясняется изменением плеча приложения контактной силы в процессе вращения барабанов. Полученные временные зависимости нагрузок могут быть использованы в качестве исходных данных для оценки барабанов, валов, редукторов и электроприводов, а также для разработки стратегий управления, направленных на стабилизацию скорости и момента в наиболее нагруженной фазе цикла реза.

https://doi.org/10.48081/BGQF2215

2026

Выпуск 2

В статье рассмотрен процесс ротационной токарной обработки наружных поверхностей с применением ротационного безвершинного поворотного токарного резца со стружколомом. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения стойкости режущего инструмента, снижения локальных перегрузок в зоне резания, а также обеспечение более равномерного использования режущей кромки. Выполнен анализ существующих схем токарной обработки, включая традиционную, косоугольную, ротационную, вибрационно-ассистированную и прецизионную обработку. Более подробно описана ротационная схема с самовращающейся режущей пластиной, позволяющая перераспределять силовую и тепловую нагрузку по окружности кромки. Представлена конструкция ротационного безвершинного резца, который включает вращающуюся ось, режущую пластину, подшипниковый узел, державку и механизм поворота угла наклона режущей кромки. Для оценки работоспособности инструмента разработана модель износа, учитывающая динамику самовращения, компоненты сил резания, нормальное давление и вероятностный характер контакта со срезаемым слоем. Выполнен конечно-элементный анализ напряжённо-деформированного состояния режущей пластины при различных диаметрах, углах наклона и схемах закрепления. Установлено, что увеличение диаметра пластины снижает максимальные напряжения, а применение ротационной схемы с поворотным подшипниковым узлом уменьшает уровень напряжений в 9–12 раз по сравнению с жёстким закреплением. Полученные результаты подтверждают эффективность предложенной конструкции для повышения долговечности инструмента и устойчивости процесса резания.

https://doi.org/10.48081/BGQF2220

2026

Выпуск 2

В статье рассматриваются вопросы повышения производительности конвейерной сборки автомобильного предприятия за счёт реинжиниринга технологических и логистических операций. Особое внимание уделено внедрению автоматизированных транспортных систем, включая конвейер EMS (Elevated Monorail System) и автономные транспортные средства AGV, применяемые на современном автомобильном производстве. В качестве объекта исследования рассмотрен сборочный цех предприятия Hyundai Trans Kazakhstan, где внедрены элементы автоматизации в рамках концепции Industry 4.0. Проведён анализ изменений производственной системы до и после модернизации, включая увеличение количества сборочных станций, внедрение роботизированных комплексов и изменение структуры внутрицеховой логистики. На основе литературных источников и практических данных выполнено обоснование эффективности применения EMS и AGV в единой производственной системе. Результаты исследования показывают снижение времени транспортных операций, повышение стабильности производственного потока и уменьшение уровня незавершённого производства. Также выявлено, что наиболее эффективной является комбинированная модель использования фиксированных конвейерных систем и гибких транспортных средств. Полученные выводы могут быть использованы при проектировании и оптимизации производственных систем в автомобилестроении. Предложенная модель реинжиниринга может быть адаптирована для других предприятий автомобильной промышленности.

https://doi.org/10.48081/BGQF2244

2026

Выпуск 2