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

В данной работе исследуется возможность использования кальцийсодержащего ферросплава ферроалюмосиликокальция (ФАСК) в качестве восстановителя при производстве рафинированного феррохрома. Проведен сравнительный анализ стандартной технологии с применением силикохрома и разрабатываемого метода с использованием ФАСК. Для определения оптимальных параметров процесса выполнено термодинамическое моделирование в диапазоне температур от 300 до 3000 К с использованием программного комплекса TERRA. Экспериментальные плавки проводились в высокотемпературной печи сопротивления «Таммана». Результаты исследований показали, что применение ФАСК приводит к существенному изменению фазового состава шлака: содержание алюминатов кальция увеличивается более чем в три раза, что способствует снижению вязкости шлака, улучшению его текучести и снижению температуры плавления. Оптимальный диапазон основности шлака составляет 1,2–1,5, при котором обеспечивается максимальное извлечение хрома в металл. Полученный сплав по химическому составу соответствует требованиям к рафинированным сортам феррохрома, а содержание хрома превышает 65%. Таким образом, использование комплексного ферросплава ФАСК в качестве восстановителя позволяет повысить эффективность процесса получения рафинированного феррохрома, снизить потери хрома со шлаком и улучшить металлургические свойства шлаков.

https://doi.org/10.48081/SCIX5781

2025

Выпуск 2

На основе анализа способов измельчения материалов, сложностей измельчения и существующих измельчителей обоснована целесообразность применения для тонкого и сверхтонкого измельчения способа разрушения ударом, а также высокоскоростных измельчителей ударного действия. Разработана механико-математическая модель разрушения ударом частиц материала, моделируемых формой бруса, позволяющая прогнозировать результат процесса измельчения и определять рациональные параметров измельчителей. Предлагается инженерная методика в виде простых функциональных соотношений для теоретического расчета напряжений, разрушаемого при одном воздействии рабочего органа объема частицы, предела измельчения, количества воздействий рабочего органа и времени, необходимых для измельчения частицы от исходного до конечного размера, регулирования параметров процесса измельчения. Предложена конструкция измельчителя ударного действия с оригинальной организацией многоступенчатого измельчения и повышенной энергонапряженностью процесса. Приведены результаты экспериментальных исследований многоступенчатого измельчителя ударного действия, дополняющие методику расчета и доказывающие работоспособность, эффективность и возможность практического использования измельчителя. Предложенная оригинальная схема многоступенчатого измельчения и конструкция измельчителя имеют возможности для их дальнейшего развития и совершенствования. Результаты работы могут служить основой для дальнейших исследований процессов тонкого и сверхтонкого измельчения материалов ударом, поисков возможностей экономичного измельчения.

https://doi.org10.48081/VEJS9382

2025

Выпуск 2

Ферросплавное производство является одним из наиболее значимых направлений металлургической промышленности, однако сопровождается значительными выбросами пылевых частиц, содержащих токсичные металлы. Эти выбросы не только ухудшают качество воздуха, но и оказывают негативное влияние на почву, водоемы и здоровье человека. В статье рассматриваются основные источники загрязнения, включая плавильные печи, газоочистные установки, процессы дробления и сортировки, а также накопление отходов. Особое внимание уделено характеристике пылевых выбросов, их распределению по размерам и потенциальному влиянию на окружающую среду. Анализ современных исследований показывает, что твердые частицы PM10 и PM2.5 представляют наибольшую опасность, так как они могут проникать в дыхательные пути, вызывая хронические заболевания легких, а также сердечно-сосудистые и неврологические расстройства. Представлены современные методы минимизации загрязнений, такие как системы фильтрации, электростатические осадители, мокрые скрубберы и переработка отходов. Рассматриваются перспективы внедрения новых технологий, включая автоматизированный мониторинг выбросов и использование альтернативных экологически безопасных решений. Полученные результаты подтверждают необходимость комплексного подхода к снижению выбросов пылевых частиц на ферросплавных предприятиях для минимизации их воздействия на окружающую среду и здоровье человека.

https://doi.org/10.48081/NVEL1782

2025

Выпуск 2

Затраты, обеспечивающие работоспособность автомобилей, способствуют повышению эффективности транспортной логистики. Изменение этих затрат во времени, особенно экспоненциальный рост с увеличением пробега автомобилем, является важной проблемой в сфере транспортных услуг и перевозок. В данной статье исследуется изменение затрат на обеспечение работы автотранспорта при его эксплуатации в транспортной логистике. Затраты, обеспечивающие работоспособность, существенно различаются в зависимости от пройденного автомобиля пути, технического состояния, режима работы и других факторов. В ходе исследования были проанализированы размеры и динамика затрат, необходимых для обеспечения работы автомобиля. Была представлена информация об изменении кривой износа, в частности, об уровне износа различных узлов автомобиля в ремонтных работах, таких как двигатель, колеса, рулевое управление и тормозные системы. Исследование показало, что затраты, связанные с обеспечением работоспособности автомобиля, растут экспоненциально пропорционально пройденному пути. В этой статье также были предложены математические модели, описывающие факторы, влияющие на работоспособность автомобиля, и их взаимосвязь. Полученные данные позволяют заранее прогнозировать и планировать затраты на ремонт с целью обеспечения эффективной работы автотранспорта.

https://doi.org/10.48081/KJYW1697

2025

Выпуск 2

В этой статье представлено комплексное исследование разработки механических структур для роботизированного манипулятора, интегрированного с алгоритмами компьютерного зрения для облегчения задач управления движением и распознавания образов. Последние достижения в области интеллектуальной автоматизации подчеркивают растущую потребность в универсальных и надежных манипуляторах, способных работать в динамических средах. Предлагается модульная механическая конструкция, которая обеспечивает как ловкую манипуляцию, так и стабильную работу. Кроме того, алгоритмы на основе зрения для обнаружения, отслеживания и распознавания объектов реализуются с использованием методов машинного обучения для повышения надежности планирования и управления движением. Экспериментальные оценки показывают, что интегрированная система достигает среднего времени цикла приблизительно 4 секунды на элемент с улучшением пропускной способности примерно на 35%, сохраняя при этом среднюю ошибку отслеживания траектории менее 2°. Эти результаты подтверждают, что точное управление с обратной связью, подкрепленное обратной связью зрения в реальном времени, обеспечивает плавное и точное движение даже при изменяющихся нагрузках. Эта интеграция не только продвигает промышленную автоматизацию, но и открывает возможности для дальнейших исследований в области автономных систем обработки в рамках интеллектуальной логистики.

https://doi.org/10.48081/KKLG8361

2025

Выпуск 2

В статье рассматривается возможность использования слабоспекающихся газовых углей в сочетании с длиннопламенными неспекающимися углями для получения эффективных восстановителей, применяемых в ферросплавной промышленности. Целью исследования является определение оптимального соотношения компонентов угольной шихты, обеспечивающего требуемые физико-химические характеристики получаемого кокса. Проведены термогравиметрические и дифференциально-термические исследования, позволившие установить зависимости между долей неспекающихся углей и показателями потери массы, тепловыми эффектами, структурной прочностью, реакционной способностью (CRI) и прочностью после реакции (CSR). Экспериментальные смеси углей подвергались термической обработке, после чего проводилась оценка прочностных характеристик кокса. Установлено, что увеличение содержания неспекающихся углей приводит к снижению выхода кокса и его прочностных характеристик, в то время как смеси с содержанием слабоспекающихся углей на уровне 75–100 % демонстрируют наилучшие показатели по прочности и пригодности к применению в ферросплавной отрасли. Представленные результаты подтверждают перспективность использования углей отечественного происхождения и могут быть использованы для разработки технологии получения восстановителей с заданными свойствами, что позволит снизить зависимость от импортного кокса и повысить эффективность использования местных угольных ресурсов.

https://doi.org/10.48081/LKVG3705

2025

Выпуск 2

Целью данной работы является экспериментальное обоснование оптимизации химического состава заливочного чугуна, применяемого при монтаже анодов алюминиевых электролизеров, с использованием сталеплавильного шлака агрегата ковш-печь (АКП) и других корректирующих добавок. Оптимизация чугуна направлена на улучшение его эксплуатационных свойств. Это включает снижение электросопротивления для уменьшения потерь напряжения и энергии при электролизе в контакте «ниппель-анод». Также критически важно достичь такого сочетания хрупкости и прочности, которое обеспечит легкое и полное удаление чугуна при демонтаже анодов. Исследование показало, что применение только сталеплавильного шлака в качестве корректирующего компонента обладает ограниченной эффективностью, особенно в части удаления фосфора и серы. Однако разработанный комплексный подход, включающий совместное использование сталеплавильного шлака, извести для усиленной дефосфорации и десульфурации, графита для стабилизации углерода, а также ферросплавов для коррекции содержания кремния и марганца, продемонстрировал высокую эффективность. В результате был получен чугун с оптимизированным химическим составом, мас.%: углерод 3,3–3,5; кремний 2,4–2,5; марганец 0,7–0,72; фосфор 0,15–0,18; сера 0,05–0,06. Состав обеспечивает не только эффективное удаление примесей, но и формирование целевой структуры и свойств чугуна, что приводит к значительному улучшению его эксплуатационных характеристик и подтверждено результатами испытаний.

https://doi.org/10.48081/VZHP2817

2025

Выпуск 2

В данной статье приведён анализ информации по литейным силиконам, используемым при изготовлении формовочной оснастки для литья изделий из полимерного бетона. Описаны характеристики различных типов силиконов, включая показатели твердости по Шору, удлинения при разрыве, линейной усадки и других свойств, влияющих на точность, износостойкость и качество отливок. Проведены лабораторные испытания пяти марок силиконов: Силагерм 5045, Силагерм 6070П, Пентэласт 710, SilcoTin 40 и PolyFlex 80. Представлены методики проведения испытаний, а также сравнительный анализ полученных результатов. Цель работы состоит в лабораторном определении и сравнении физических свойств материалов, применяемых для создания литьевых форм различного назначения. На основе экспериментальных данных даны рекомендации по выбору силикона в зависимости от масштаба и конфигурации изделий. Для малогабаритных форм предлагается использовать более мягкие компаунды, в то время как для крупногабаритных — силиконы с повышенной твердостью. Работа может быть полезна специалистам, занимающимся разработкой и эксплуатацией формовочной оснастки в области литья из полимерных материалов. Для этого теста были приготовлены силиконы. После отверждения «силиконовых листов» вырезали из них нужную форму для испытания на разрыв в форме двусторонней лопаты. А для определения твердости по Шору использовали оставшуюся часть листа.

https://doi.org/10.48081/PILO7158

2025

Выпуск 2