В данной статье рассматривается задача управления скоростью электромеханического привода с упругой связью, используемого в составе гибридного кривошипного пресса с двумя степенями свободы. Такие прессы сочетают в себе кинематическую структуру семизвенного механизма и высокоточные сервоприводы, что позволяет реализовывать адаптивные законы движения ползуна в зависимости от технологических требований и обеспечить формирование оптимального профиля хода. Для описания динамики электромеханической части используется модель с разделённой инерцией, учитывающая упругие свойства связующего вала между приводом и исполнительным звеном механизма. Предложен подход к синтезу регулятора на основе обратной связи по состоянию, позволяющий обеспечить устойчивую и точную реализацию движения даже при изменяющихся нагрузках. Проведены численные моделирования и экспериментальные исследования на лабораторном стенде, подтвердившие эффективность разработанного алгоритма управления. Также проанализировано влияние различных параметров модели на точность и устойчивость системы.Особое внимание уделено компенсации упругих колебаний и устойчивости при параметрических возмущениях. Полученные результаты могут быть полезны при проектировании современных адаптивных систем управления для высокоточных серво-прессов с механической трансмиссией, работающих в условиях переменных технологических нагрузок.

https://doi.org/10.48081/WPKV1070

2025

Выпуск 3

В данной статье всесторонне исследовано влияние активного (CO₂) и инертного (Ar) защитных газов, используемых в технологии проволочной дуговой аддитивной наплавки (Wire Arc Additive Manufacturing – WAAM), на микроструктуру образцов, полученных из сварочной проволоки ER70S-6 низкоуглеродистой стали. В ходе экспериментального исследования были оптимально применены одинаковые технологические параметры, изменялся только тип защитного газа. Полученные образцы были предварительно подготовлены и подвергнуты комплексному металлографическому и микроскопическому анализу. В образцах, изготовленных с применением активного защитного газа CO₂, были выявлены ферритные, перлитные и цементитные фазы, тогда как в образцах с применением инертного газа Ar дополнительно обнаружены аустенитные и мартенситные структуры. Кроме того, было показано, что аргон способствует снижению пористости и улучшению однородности структуры. Это доказывает положительное влияние аргона на устойчивость расплава, процесс кристаллизации и качество зоны термического воздействия во время аддитивного производства. Результаты исследования наглядно продемонстрировали, что выбор защитного газа оказывает прямое влияние на формирование микроструктуры и качество готового изделия в технологии WAAM. Данная работа подчеркивает решающую роль правильного выбора газа в производстве высококачественных, надежных и долговечных металлических конструкций методом аддитивного производства.

https://doi.org/10.48081/PGVW6395

2025

Выпуск 3

В работе исследовано влияние продолжительности механосинтеза на морфологические и структурные характеристики порошковых композитов на основе карбида вольфрама (WC), легированных железом (Fe) и никелем (Ni). Были синтезированы четыре состава: WC88–Fe12, WC95–Fe5, WC88–Ni12 и WC95–Ni5. Механическая активация проводилась в атмосфере аргона при скорости вращения 500 об/мин в течение 1, 2 и 4 часов. По результатам гранулометрического анализа определены значения среднего диаметра частиц (D₅₀) и прослежена динамика изменения распределения частиц в зависимости от времени измельчения. Установлено, что увеличение продолжительности механообработки приводит к укрупнению частиц, особенно выраженному в системах с высоким содержанием WC (95 мас.%), где после 4 часов обработки наблюдаются агрегация и налипание порошков на стенки контейнера и измельчающие шары мельницы. Морфология частиц исследована методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), результаты которой коррелируют с данными гранулометрии. На ранних стадиях механосинтеза наблюдается эффективное дробление исходных частиц, однако при длительной обработке происходит их агломерация: измельчённые частицы слипаются, формируя рыхлые конгломераты. Это приводит к укрупнению агрегатов за счёт механохимического взаимодействия и межчастичной адгезии. Рентгенофазовый анализ (РФА) выявил снижение интенсивности и уширение дифракционных пиков фаз WC и металлических компонентов, что указывает на снижение кристалличности, уменьшение размеров кристаллитов и рост дефектности кристаллической решётки. Полученные результаты позволили определить оптимальные режимы механосинтеза, обеспечивающие формирование однородных порошковых смесей, пригодных для последующего этапа спекания.

https://doi.org/10.48081/GMBM5273

2025

Выпуск 3

Объектом исследования являлась сталь марки 30ХГС, выплавленная с использованием брикетов, изготовленных из высокодисперсной пыли (ВДП) ферросплавного производства. В качестве контрольных использовались образцы, выплавленные с применением стандартного ферросилиция ФС50-7. Экспериментальные брикеты были изготовлены из высокодисперсной пыли производства ферросилиция с добавлением железорудного концентрата; в качестве связующего использовалась бентонитовая глина. Изучены химический состав, механические свойства и микроструктура стали 30ХГС, выплавленной с использованием указанных брикетов. Результаты показали, что при раскислении экспериментальными брикетами химический состав и механические свойства стали соответствуют требованиям ГОСТ для данной марки. Это позволяет использовать экспериментальные брикеты для раскисления и легирования, что снижает себестоимость стали за счет удешевления шихты и улучшает экологическую ситуацию в регионе за счёт переработки техногенных отходов.

https://doi.org/10.48081/DUYX2087

2025

Выпуск 3

В данной статье выполнены исследования и контроль качества контактно стыкового сварного соединения прутков различного диаметра и из различных материалов. Проведен анализ научных исследований выполненных зарубежными учеными, результаты которой показали, что способ контактной стыковой сварки широко используются для соединения однородных, а также разнородных металлических материалов. Результаты исследования показали, что контактно стыковая сварка, в частности сварка оплавлением, составляет более 40% от общего объема применения контактной сварки. Выявлено, что есть необходимость в повышении эффективности и технологической возможности использования контактной стыковой сварки в производстве, в частности в машиностроительных и строительных предприятиях. С этой целью были проведены серия экспериментальных исследований по соединению различных материалов способом контактной стыковой сварки в лабораторных условиях института Международной сварки при Карагандинском техническом университете имени А. Сагинова. Контроль качества контактно стыкового сварного соединения осуществлялось зеркально теневым методом. Также были рассмотрены этапы образования соединений при контактно стыковой сварке оплавлением. А также типовая циклограмма процесса стыковой сварки оплавлением. Результаты контроля зеркально-теневым методом сварных соединений полученных контактной стыковой сваркой показали, что более 95% проверенных образцов не имеют дефектов в сварных швах.

https://doi.org/10.48081/OCGR8081

2025

Выпуск 3

Представлены результаты компьютерного моделирования и экспериментальных исследований по совершенствованию технологического процесса получения мелющих шаров диаметром 125 мм с повышенным уровнем эксплуатационных свойств для горнодобывающей отрасли Казахстана и металлургического комплекса. Потребность в мелющих шарах различного сортамента и твердости постоянно увеличивается. В настоящий момент шары диаметром 125 мм импортируются из Китая. В связи с этим актуальной тенденцией является расширение номенклатуры производимых мелющих тел в Республике Казахстан. Одним из определяющих подходов при обосновании оптимального технологического процесса производства шаров является расчет калибровки технологического инструмента шаропрокатного стана. В работе приведен расчет калибровки прокатных валков для прокатки шара диаметром 125 мм, при этом диаметр валков составлял 440–460 мм. По результатам компьютерного моделирования был получен график зависимости интенсивности деформаций в зависимости от изменения радиуса перемычки деформируемой заготовки при прокатке шаров. Сравнительный анализ механических характеристик, а именно твердости полученных шаров по сечению показал, что твердость на поверхности шара и на глубине до 20 мм составляет порядка 55–58 НRС. Внутренние слои металла имеют сниженную, но относительно равномерную по распределению твердость, что подтверждает хорошее качество структуры металла. Дефектов металла в центральной зоне не обнаружено.

https://doi.org/10.48081/APSR7381

2025

Выпуск 3

В статье рассматриваются актуальные вопросы разработки транспортных средств с комбинированной энергетической установкой в контексте современных экологических, экономических и технологических вызовов. Особое внимание уделяется гибридным транспортным средствам, сочетающим преимущества двигателей внутреннего сгорания и электрических установок, что способствует снижению выбросов, экономии топлива и повышению эксплуатационной эффективности. Работа подчеркивает значимость гибридных транспортных средств как компромиссного варианта в условиях ужесточения экологических норм и роста цен на энергоносители. Приведён обзор компоновочных схем гибридных силовых установок – параллельной, последовательной и последовательно-параллельной – с анализом их конструктивных особенностей, достоинств и недостатков. Особое внимание уделено повышению эффективности, снижению расхода топлива и соответствию экологическим нормам. Работа опирается на литературные источники и демонстрирует значимость гибридных технологий как перспективного направления в транспортном машиностроении. Статья посвящена разработке и исследованию транспортного средства с комбинированной энергетической установкой, проводимом на кафедре «Транспортная техника и логистика» НАО «Торайгыров университет». Разработка транспортного средства с комбинированной энергетической установкой способствует расширению функциональных возможностей техники, обеспечивая её адаптивность, энергоэффективность и экологичность. Такие решения позволяют интегрировать интеллектуальные системы управления, что повышает надёжность и устойчивость транспортных средств в различных условиях эксплуатации.

https://doi.org/10.48081/GXFT8138

2025

Выпуск 3

В условиях современной обрабатывающей промышленности наблюдается активное применение труднообрабатываемых материалов, обладающих высокой прочностью, термостойкостью и коррозионной стойкостью. Однако их механическая обработка сопровождается повышенным износом инструмента, снижением производительности и трудностями в обеспечении требуемого качества поверхности [1, c. 71-73]. В связи с этим возрастающий интерес вызывают современные методы обработки, в частности — высокоскоростное фрезерование. В данной статье представлен обзор актуальных методов обработки труднообрабатываемых материалов, применяемых в мировой практике, выявлены особенности обработки труднообрабатывающих материалов. Выполнены экспериментальные исследования, в которых основное внимание уделено влиянию высокоскоростного фрезерования на свойства поверхностного слоя обработанных материалов. В качестве объектов исследования использованы три типа труднообрабатываемых материалов: титан ВТ-1, жаростойкая сталь 20Х23Н18 и аустенитная коррозионностойкая сталь 10Х17Н13М2Т. Проведённый анализ твёрдости и параметров шероховатости обработанной поверхности показал преимущества высокоскоростной обработки в обеспечении более стабильных характеристик. Результаты эксперимента подтвердили эффективность высокоскоростной обработки. Представленные данные могут быть использованы для оптимизации режимов обработки в машиностроении и других высокотехнологичных отраслях. Таким образом, данное исследование является актуальным и востребованным в условиях развития современных машиностроительных производств, ориентированных на повышение эффективности обработки и качества продукции при работе с труднообрабатываемыми материалами.

https://doi.org/10.48081/SSHV6727

2025

Выпуск 3

В данной статье предложен авторский метод графо-аналитического профилирования фасонных круглых резцов для наружной обработки, отличающийся возможностью систематизации и автоматизации расчетов. В отличие от существующих подходов, новый метод позволяет рассчитывать профиль резца, имеющего фронтальную поверхность с круглыми формами, используя как графические построения, так и аналитические формулы. Метод основан на построении трех проекций профиля резца и расчете основных и вспомогательных геометрических параметров, таких как углы ε и β, а также линейные параметры Aᵢ, Bᵢ, Cᵢ и радиусы Rᵢ. Графическая часть метода представлена в виде пошаговой инструкции из 12 этапов, включающей построение базовой линии, нахождение узловых точек и формирование профиля фасонной кромки. Аналитическая часть расчета включает семь этапов, в которых детализированы формулы определения проектируемых расстояний, углов наклона и радиусов резца. Предложенный метод обеспечивает высокую точность и может быть реализован как вручную, так и с применением программных средств, особенно в условиях необходимости индивидуальной геометрии инструмента. Методика апробирована в рамках проекта по инструментальному обеспечению производственных отраслей экономики Республики Казахстан и может быть использована при проектировании и изготовлении высокоточных фасонных резцов.

https://doi.org/10.48081/KSOW3486

2025

Выпуск 3

В статье рассматривается повышение производительности нарезания резьбы на токарном станке с ЧПУ с использованием комбинированного инструмента – резца-гребёнки. Инструмент представляет собой несколько последовательно расположенных режущих зубьев, обеспечивающих последовательное растачивание и нарезание резьбы (совмещение черновой и чистовой обработки в одном проходе). Экспериментальные исследования проведены на заготовках из стали Ст20 диаметром 30 мм. Скорость резания варьировалась от 40 до 70 м/мин, подача от 0,12 до 0,18 мм/об. При этом время обработки резьбы снижалось с 60 секунд (традиционный резец) до 32 секунд (резец-гребёнка). Износ режущих кромок при оптимальных режимах составлял 0,18 мм, что на 28% меньше по сравнению с классическим инструментом. Качество профиля резьбы соответствует ГОСТ 24705-81 с шероховатостью поверхности не более Ra 1,6 мкм. Резец-гребёнка уменьшает вибрации и обеспечивает равномерное распределение нагрузок между зубьями, что повышает ресурс инструмента и стабильность обработки. Рекомендуемые оптимальные режимы – скорость 60 м/мин, подача 0,15 мм/об. Данная технология позволяет повысить производительность нарезания резьбы на 40–47%, снизить себестоимость и увеличить срок службы инструмента, что делает её перспективной для серийного производства.

https://doi.org/10.48081/LMGF9953

2025

Выпуск 3