В статье рассматриваются конструкции шредеров и его рабочих органов. Полученные результаты позволили получить зависимости по распределению раздробленных кусочков елочных веток и костных остатков от габаритов и массы отходного кормового сырья, цикла контактирования дисковых ножей с сырьем. Выявлено, что значительная часть раздробленных кусочков елочной ветки с диаметром 6 мм составляет размер 27-30 мм (72%). На это повлияло то, что в ряду был задействован один дисковый нож с толщиной 8 мм и шагом между режущими кромками 30 мм. В случае дробления елочной ветки или костных остатков с шириной, равной толщине 2-3 дисковых ножей наблюдается неравномерное, но более мелкое дробление из-за уменьшения расстояния между кромками соседних дисковых ножей. Построены структурные схемы уровня иерархии системного анализа процесса разрушения кормового сырья растительного и животного происхождения, акцентирующих внимание на конструктивные отличия шредера и его дисковые ножи. Выявлено, что основными факторами, приводящими к эффективности шредера являются уменьшение длительности образования надрезов и трещинообразования в раздрабливаемых кусочках, изменение конструкции дисковых ножей за счет уменьшения шага между кромками и увеличения толщины дисковых ножей.

https://doi.org/10.48081/CPTR3341

2024

Выпуск 2

Борьба с дорожно-транспортной аварийностью в крупных городах имеет большую социальную значимость и является делом государственной важности. При этом особую актуальность приобретает проблема обеспечения безопасности движения общественного транспорта по причине тяжелых последствий дорожно-транспортных происшествий с участием этой категории транспортных средств. Таким образом, безопасность является одним из главных факторов, обеспечивающих высокое качество услуг по предоставлению пассажирских перевозок. Острой проблемой современного общества является недостаточно эффективное обеспечение безопасности пассажирских перевозок, что приводит к увеличению дорожно-транспортных происшествий и травматизму на дорогах. Одним из методов исследования причин ДТП является машинное обучение, которое позволяет анализировать данные, запоминать информацию, строить прогнозы, воспроизводить готовые модели и выбирать наиболее подходящий вариант из предложенных. В данном исследовании систематизированы, проанализированы данные статистики дорожно-транспортных происшествий, произошедших с участием общественного транспорта города Астаны за 2017 - 2020 гг,. и установлены наиболее значимые причины их возникновения. Набор данных о количестве дорожно-транспортных происшествий проанализирован с использованием метода факторизации машинного обучения и анализа главных компонентов, что позволило свести данные к ключевым признакам.

https://doi.org/10.48081/UVUT7474

2024

Выпуск 2

Показана сложность селективного прогнозирования функциональной значимости научно-квалификационных исследований, особенно на самых ранних этапах их жизненного цикла. Предложено на этапе планирования научно-квалификационного исследования использовать квалиметрический подход к построению прогностического рейтинга ожидаемой возможности его защиты в срок. Формализована процедура аддитивно-детерминированного построения такого рейтинга методом критериально-экспертного анализа. Аналитическим путем получено соотношение, связывающее в единый функциональный комплекс рейтинг планируемого научно-квалификационного исследования и критериев оценки его качества с учетом соответствующих коэффициентов влияния. Предложена реалистичная совокупность критериев оценки рейтинга планируемого направления выполнения научно-квалификационного исследования и определена их количественная значимость. На примере технологической операции волочения показана эффективность осуществления, предлагаемого квалиметрического подхода к сравнительной оценке рейтинга планируемых к выполнению нескольких научно-квалификационных исследований. Показано, что на современном этапе развитии технологии волочения наиболее актуальна разработка аппарата высокоэффективного диагностирования данной операции, а также комплексное конструкторское совершенствование волочильного инструмента и оптимизация факторов эксплуатационно-технологической наследственности. Намечены перспективы развития квалиметрического подхода, в первую очередь, путем создания соответствующих нейросетей для объективизации процедуры рейтингования трудноформализуемых категорий, к которым относится выбор направления выполнения научно-квалификационного исследования.

https://doi.org/10.48081/XICF8407

2024

Выпуск 2

Несмотря на принимаемые меры по снижению выброса вредных ве-ществ с отработавшими газами транспортных средств в атмосфе-ру, качество воздуха улучшилась не так существенно, как ожидалось. При этом перечень способов воздействия на эмиссию вредных ве-ществ достаточно разнообразен, но даже полный отказ от тепло-вых двигателей в пользу электродвигателей не обеспечивает суще-ственное снижение содержания в атмосфере вредных веществ. Труд-ность реализации всей совокупности способов обусловлена тем фак-том, что одновременно со снижением эмиссии вредных веществ необ-ходимо обеспечение высокой топливной экономичности двигателей. При этом если воздействие на продукты неполного сгорания – оксид углерода, дисперсные частицы, углеводороды топлива и смазочного масла – одновременно снижает расход топлива, то эмиссия оксидов азота увеличивается. В связи с этим именно процессы окисления азо-та в ходе сжигания топлива привлекают особое внимание исследова-телей. В связи с этим большое внимание уделяется моделированию процессов образования и разложения оксида азота в ходе сгорания топлива в условиях, характерных для двигателей, с учётом типа сме-сеобразования и способа воспламенения топливо-воздушных смесей. В данной статье описывается модель окисления азота в условиях, ха-рактерных для дизельных двигателей - импульсном диффузионном го-рении предварительно неперемешанных топлива и окислителя - с учё-том степени подвижности реакции окисления на базе термического механизма образования оксида азота (NO). Это позволяет в случае малой подвижности учитывать только реакцию образования NO, пренебрегая реакций его разложения, а при высокой подвижности – наоборот, учитывать только реакцию разложения NO, считая, что процесс образования происходит мгновенно.

https://doi.org/10.48081/VXLO7034

2024

Выпуск 2

Одной из важнейших технологических операций, определяющих качество отливок, является изготовление литейной формы. В статье приводится анализ современного состояния вопроса получения высококачественных отливок литье в песчано-смоляные формы (далее – ПСФ). Определено, что ПСФ позволяет изготавливать качественные отливки с минимальным процентом дефектов литья, но недостатком таких литейных форм является высокая стоимость связующего – термореактивной смолы пульвербакелита. Определено, что одним из основных направлений снижения стоимости формы за счет снижения содержания связующего, а, следовательно, и отливки в целом, является использование давления в процессе формообразования. Исследования направлены на отработку технологических режимов в условиях применения вариативного давления, позволяющих сократить содержания связующего в ПСФ. В связи с этим исследования, способствующие совершенствованию технологического процесса изготовления песчано-смоляных литейных форм, в частности, обеспечивающих высокую прочность и плотность при одновременном уменьшении содержания дорогостоящего связующего (пульвербакелита) в смесях, и не ухудшающих при этом других параметров, является актуальными. Важным вопросом для литейных форм является их состав. Традиционно основными компонентами форм являются наполнитель (кварцевый песок) и связующее (один из видов смолы – пульвербакелит). Помимо основных компонентов в исследовании используются добавки: керосин и технический спирт. В исследованиях строго соблюдяется санитарно-гигиенических норма на рабочем месте вследствие выделения фенола и аммиака при деструкции смолы. Всего проанализировано около 20 источников.

https://doi.org/10.48081/LYLN8169

2024

Выпуск 2

В данном проекте представлен трехступенчатый шариковый тяговый привод для электромобилей, обеспечивающий замечательное соотношение скоростей 1/27. Геометрические и кинематические аспекты были тщательно проанализированы и рассчитаны вручную, а затем проверены с помощью программного обеспечения Recurdyn при различных скоростях вращения (100, 500, 1000 об/мин). Для предотвращения смещения шариков при более высоких скоростях вращения была применена стратегия, предусматривающая небольшой зазор между промежуточными шариками. При выборе материала предпочтение было отдано стали "Gear-Steel" из-за ее высокого предела текучести, дополненного интеграцией в упорный подшипник. Анализ статического равновесия проводился вручную, чтобы получить представление о взаимосвязи между силами предварительного нагружения, которые затем были визуализированы с помощью графиков MATLAB. Эффективность качения для каждой ступени рассчитывалась отдельно. Конструкция предусматривала соединение трех круглых фланцев с помощью 18 штифтов и 18 тяжелых шестигранных болтов. Моделирование в ANSYS выявило максимальное эквивалентное напряжение в 737 МПа на третьей ступени. Наконец, Solidworks помог оптимизировать топологию, что привело к заметному уменьшению общего объема на 14,5 %.

https://doi.org/10.48081/AHMR1201

2024

Выпуск 2

Выполненные исследования показали, что существует проблема механической обработки труднообрабатываемых материалов, в частности титановых сплавов в условиях отечественных машиностроительных производств. Наиболее существенной проблемой является низкая производительность и высокая интенсивность изнашивания режущего инструмента при обработке титановых сплавов. Были проведены экспериментальные исследования по обработке титановых сплавов способом высокоскоростного фрезерования. Было установлено, что при высокоскоростном фрезеровании на частотах вращения шпинделя превышающей nшп ≥6000-7000 об/мин наблюдается износ режущей части инструментов. В данной статье приводится результаты исследования процесса износа инструмента при обработке титанового сплава ВТ1-0 с помощью специальной компьютерной программы DEFORM-3D. Для моделирование были введены следующие режимы обработки n=12000 об/мин, t= 1 мм, S=4500 мм/мин. В результате установлено, что интенсивность износа зависит, главным образом, от величины частоты вращения торцевой фрезы и подачи. А также по результатам данного моделирования можно выполнить экстраполяцию времени, в течение которого при данном режиме фрезерования твердосплавная режущая пластинка достигнет критической величины износа. Исследование выполнено в рамках грантового проекта №АР19174917 «Исследование и повышение качества высокоскоростного фрезерования труднообрабатываемых материалов путем моделирования процесса и оптимизации режимов резания».

https://doi.org/10.48081/WPVO6004

2024

Выпуск 2

При производстве ферросплавов требуется высокое качество шихтовых материалов и тщательная их подготовка для обеспечения нормальной работы печей и соответствия продукции стандартам заказчиков. Углеродистые восстановители, используемые в этом процессе, должны обладать высокой реакционной способностью, электрическим сопротивлением, и соответствовать строгим требованиям по содержанию золы, влаги и летучих веществ. Качество восстановителей значительно влияет на технические показатели основного оборудования и процесс восстановления металла. Одним из важных показателей восстановителей является их влажность, которая влияет на режим работы печей и их транспортировку. В ферросплавной промышленности колебания влажности компонентов шихты могут привести к изменениям тепловых и электрических режимов печи. К примеру, для производства высокоуглеродистого феррохрома требуется предварительная сушка восстановителей до строго определенного показателя влажности. Влагоемкость и водонасыщение восстановителей являются важными показателями для определения температуры и режима сушки. В исследовании рассматривается использование углей марки Г месторождения Жалын для производства спецкокса и в смеси с углями марки Д месторождения Шубарколь в соотношении 1:1. Целью экспериментов было изучение влагоемкости и процесса водонасыщения полученного спецкокса в сравнении с Шубаркольским спецкоксом. Результаты исследований показывают, что влагоемкость спецкокса влияет на оптимизацию производственных процессов, улучшение эксплуатационных характеристик, хранение и транспортировку, контроль качества, энергетическую эффективность и экологическую безопасность. Таким образом, исследования влагоемкости спецкокса играют важную роль в повышении эффективности, безопасности и устойчивости промышленных процессов.

https://doi.org/10.48081/RKRP8312

2024

Выпуск 2

В статье рассматривается одна из актуальных задач в области обработки металлов давлением – изучение закономерностей изменение микроструктуры при реализации интенсивных сдвиговых деформации при прокатке в системе калибров «овал-круг». Для описания эволюции микроструктуры выбран метод численного моделирования на основе феноменологической модели Джонсона-Мейла-Аврами-Колмогорова (JMAK модель), широко используемый в исследованиях различных процессов обработки металлов давлением. В программном комплексе DEFORM 3D выполнено конечно-элементное моделирование процесса прокатки по трапдицинной и новой схеме, расчитаны параметры микроструктуры для стали AISI 316 с использованием модели динамической рекристализации. Произведен сравнительный анализ значений и характера распределения по сечению средних размеров зерна материалов, полученных при прокатке по традиционной и новой схеме. По результатам моделирования установлено, что реализация интенсивных сдвиговых деформации при прокатке в системе калибров «овал-круг» обеспечивает более интенсивные и равномерное измельчение зерна по всему сечению полосы по сравнению с традиционной схемой. Получено подтверждение неоднородности механических свойств металла по сечению при прокатке по традиционной схеме прокатки. Доказано эффективность новой схемы прокатки в проработке наиболее пораженных дефектами участков исходной заготовки.

https://doi.org/10.48081/GTRY3997

2024

Выпуск 2

Термодинамическое моделирование было проведено с использованием программного пакета HSC Chemistry для определения оптимальных параметров процесса, применяя вращающийся план второго порядка (план Бокса-Хантера). Данное моделирование способствует улучшению понимания физических и химических процессов, позволяет прогнозировать поведение системы в различных условиях, оптимизировать процессы и сокращать время и ресурсы, необходимые для экспериментов. Определены влияние температуры на равновесное распределение кремния, марганца и алюминия в системе «брикет-уголь-кварцит». Определены степень перехода кремния и марганца в комплексную лигатуру, а также содержание этих металлов в сплаве с помощью термодинамического моделирования. Повышение эффективности комплексной переработки сырья в ферросплавной отрасли также способствует использование подготовленной шихты в виде брикетов из руды и восстановителя. Мы предлагаем выплавку комплексной лигатуры из брикета, состоящего из некондиционного марганцевого сырья, отсевов кокса, а также из высокозольного угля и кварцита, с последующим моделированием процесса выплавки в лабораторной руднотермической печи. Электроплавка проводилась с использованием марганецсодержащих брикетов, высокозольного угля и кварцита (для корректировки химического состава и нейтрализации остаточного углерода) в руднотермической электропечи мощностью до 150 кВ*А. В результате опытов по руднотермической электроплавке брикета с высокозольным углем была получена комплексная лигатура со средним содержанием кремния 45,92–53,11%, марганца 27,72–34,81% и алюминия 5,60–6,91%.

https://doi.org/10.48081/YBOS2438

2024

Выпуск 2