В данной статье проведено моделирование процесса низкотемпературного твердофазного восстановления никелевой латеритной руды месторождения «Батамша» с использованием программного комплекса «HSC Chemistry 10». Рентгенофазовым анализом был определен фазовый состав никелевой руды: 1,43% NiO, 5,2% Fe₂O₃, 9,4% Fe₃O₄, 6% FeO·OH, 5,4% Fe₂SiO₄, 0,27% FeS, 4,2% MgSiO₃, 12,4% Mg₃Si₂O₅(OH)₄, 35,1% CaAl₂Si₂O₈, 17,8% SiO₂ и 2,8% CaCO₃. Полученные данные были использованы для расчёта молярного состава никелевой руды, необходимого для определения количества молей компонентов, участвующих в реакции восстановления оксидных соединений в руде, с применением программного комплекса «HSC Chemistry 10». Термодинамика процесса восстановления изучена с применением модуля Equilibrium Composition, который осуществляет расчёт методом минимизации свободной энергии Гиббса, что позволяет определить равновесные составы взаимодействующих фаз. Изучались процессы воостановления никелевой латеритной руды монооксидом углерода и его смесью с водородом в соотношениях (1:1), (1:2) и (1:3). Исследование с использованием монооксида углерода в качестве восстановителя показало, что восстановление никеля начинается при 440 °C, полное восстановление достигается при расходе восстановителя 1,1 моль при температуре 900 ºС. Исследование показали, что добавление водорода к СО значительно снижает температуру начала восстановления и полного восстановления никеля (с 440/900 °C до 340/700 °C), а также требуемый расход восстановителя. Восстановление железа во всех исследованиях начиналось при 440 °C, что указывает на селективное восстановление никеля при применении смесей СО с водородом. Восстановительную смесь CO+H₂ в соотношении 1:2 можно считать оптимальным с точки зрения баланса между эффективностью восстановления и экономическими параметрами процесса. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности применения водородсодержащих восстановительных смесей для повышения эффективности процесса извлечения никеля из латеритных руд, однако оптимальный состав смеси зависит от специфических характеристик руды и технологических условий.

https://doi.org/10.48081/HVTA9346

2025

Выпуск 1

В настоящее время научно-технический прогресс связан с усилением значения технологии производства при создании новых изделий. Постоянное увеличение номенклатуры выпускаемых изделий, сокращение сроков смены объектов производства, усложнение конструкций деталей, повышение требований к точности и качеству поверхности предполагает увеличение объема операций лезвийной обработки, среди которых операции по обработке отверстий занимают особо заметное место. Данная статья посвящена оптимизации операций механической обработки, гарантирующих получение готовой детали требуемого качества при минимальной стоимости обработки. Показана эффективность и целесообразность широкого применения научно-обоснованных методов оптимизации для анализа и обработки информации, в частности, для исследования и оптимизации различных технологических процессов обработки металлов. Повышение эффективности процесса обработки отверстий резцовой сборной развёрткой с жёстким креплением безвершинных зубьев достигнуто с помощью математической модели, решенной графическим методом. Выбраны и рассчитаны технические ограничения, построено графическое изображение процесса обработки резцовой сборной развёрткой с безвершинными зубьями для конструкционной стали (Сталь 45). Определены оптимальные режимы (частота вращения и подача) обработки отверстий с учетом всех условий технологического, конструкционного и организационно-производственного характера.

https://doi.org/10.48081/DBOI7744

2025

Выпуск 1

В настоящее время проблема переработки золотосодержащих руд является одной из самых актуальных, поскольку медь в золотых рудах - это одновременно и ценный компонент, и вредная примесь, осложняющая процесс извлечения золота. Прежде всего, это касается цианирования - одной из основных операций в процессе металлургической переработки золоторудного сырья. Поскольку цианирование является основным процессом технологии извлечения золота, золотые руды или концентраты, которые по тем или иным причинам трудно поддаются цианированию, относят к категории тугоплавких. Устойчивость золотых руд по отношению к цианистому процессу характеризуется несколькими критериями, которые определяются характером связи частиц золота с минералами и породой в руде, наличием в руде минералов и веществ, замедляющих скорость растворения золота и вызывающих повышенный расход цианида, наличием в руде природных сорбентов. К критериям упорности золотых руд относятся физическая депрессия, химическая депрессия, а также сорбционная активность минералов, присутствующих в руде.Таким образом, этап определения вещественного состава золотомедных руд является одним из ответственных, так как от него зависит стратегия выбора этапов технологии переработки золотомедных руд цианидным выщелачиванием. В результате проведенных исследований было установлено, что в составе руды содержание золота в пробе составило - 1,2 г/т. Содержание серебра также составило - 1,2 г/т. Общее количество меди составило 0,15%. Содержание железа составило 5,10%. Общее количество серы составило 0,34 %.

https://doi.org/10.48081/HAHW3828

2025

Выпуск 1

В данной статье рассматривается разработка и применение современных методов машинного обучения для контроля и прогнозирования технического состояния насосов, используемых на производственном предприятии. Объект исследования — горизонтальные шламовые насосы серии Warman MCR, предназначенные для непрерывной перекачки абразивных суспензий с твёрдыми включениями в промышленных условиях. Эти насосы оптимально подходят для работы с жидкостями, имеющими высокую концентрацию твёрдых частиц, благодаря их повышенной надёжности и износостойкости. Они функционируют при высоких механических нагрузках, что обусловливает необходимость постоянного контроля их технического состояния. В рамках исследования в течение 1,5 лет с интервалом каждые 3 недели измерялись и анализировались вибрационные характеристики подшипников двух таких насосов, непрерывно работающих в составе насосного парка. Мониторинг проводился в производственной среде при штатном режиме эксплуатации оборудования. Вибрационные параметры регистрировались системой VibroExpert II с помощью акселерометрических датчиков, фиксируя максимальные, «пик-пик» и среднеквадратичные значения виброскорости и виброускорения. Кроме того, измерялись механический и общий уровни звукового давления (dBm и dBc). Данные обрабатывались в среде MATLAB. В ходе исследования для 1-го насоса применялся метод бэггинга Бреймана, показавший высокую точность — до 90% объяснения вариаций вибрационных данных (R²=0.9045), что даёт возможность предсказывать вероятный износ и потенциальное разрушение компонентов. При этом было использовано 300 деревьев решений, каждое из которых обучалось на своей бутстреп-выборке, а итоговый результат формировался путём ансамблирования. Для 2-го насоса использовались нейронные сети, продемонстрировавшие результат R²=0.7365 и способные выявлять значительные отклонения в вибрационных характеристиках. Несмотря на то, что в модели нейронной сети применялся только один скрытый слой с 10 нейронами, добавленная L2-регуляризация помогла избежать избыточного «запоминания» (overfitting) и повысить обобщающую способность. Для каждого из методов представлена математическая модель, подтверждающая возможность применения данных подходов с целью повышения надёжности и долговечности насосного оборудования. Результаты исследования показали, что использование методов машинного обучения для контроля насосного парка позволяет значительно улучшить точность прогнозов о состоянии оборудования.

https://doi.org/10.48081/RNRL5697

2025

Выпуск 1

Исследование описывает решение задачи обеспечения прочности кран – балки мостового крана из стали ASTM A572-50. Оптимизация внутреннего сечения кран - балки за счет размещения ребер жесткости в виде пересекающихся ребер (Х) повышает ее несущую способность. Важными факторами, обеспечивающим постоянство характеристик кран – балки из стали ASTM A572-50, изменение геометрии кран-балки, что является одним из эффективных способов повышения ее прочности и несущей способности. Правильно подобранная форма профиля балки позволяет оптимизировать распределение напряжений и снизить вероятность появления трещин и деформаций. Форма поперечного сечения балки существенно влияет на распределение напряжений внутри нее. Оптимальная геометрия позволяет снизить концентрацию напряжений в опасных зонах и предотвратить появление трещин. Анализ показывает, что правильно подобранная геометрия позволяет снизить массу балки без ущерба для ее прочности, что уменьшает энергопотребление крана и повышает его маневренность. Математическое моделирование позволило установить прямую зависимость между нагрузкой на кран-балку и ее прогибом. Полученное уравнение регрессии с высоким коэффициентом детерминации (R²=0.999) подтверждает достоверность модели и позволяет прогнозировать поведение конструкции при различных нагрузках.

https://doi.org/10.48081/YESC1031

2025

Выпуск 1

В данной статье рассмотрены вопросы анализа, построения и расчета математической модели колебаний одноосного устройства пневматического подвесного экипажа на втором этапе. Пневматическая подвеска широко используется в транспортных средствах для обеспечения комфорта и комфортного управления. Одноосное устройство пневматического подвесного экипажа второй ступени представляет собой сложную систему, колебания которой необходимо анализировать для оптимизации ее производительности. Анализ математической модели предполагает определение следующих характеристик: - Собственные частоты и формы колебаний: собственные частоты определяют частоты, на которых система колеблется после разрушения. Собственные формы колебаний характеризуют относительную амплитуду колебаний в различных частях системы. - Передающая функция: передающая функция описывает отношение выходного сигнала (смещение кузова) к входному сигналу. Это показывает, как система реагирует на разные частоты. - Уровень комфорта: уровень комфорта оценивается амплитудой колебаний кузова и его производными. Анализ математической модели позволяет оптимизировать колебательные характеристики одноосного устройства пневматического подвесного экипажа второй ступени путем регулирования коэффициентов демпфирования и жесткости. Оптимизация может быть направлена на: - Уменьшение амплитуды колебаний кузова; - Повышение уровня комфорта; - Улучшение управления транспортным средством.

https://doi.org/10.48081/HAWP6336

2025

Выпуск 1

Геополитическая турбулентность в мире продолжает оказывать влияние на логистику грузоперевозок и дает возможность роста альтернативным транспортным коридорам и инфраструктурным объектам. Процесс изменения глобальной логистической карты ускорился после пандемии и последующих российско-украинской и израильско-палестинской конфликтов. Все эти события, наряду с кризисом в Красном море, привели к появлению международных логистических противоречий, нацеленных на манипулирование торговым потенциалом региона. Евроазиатские внутренние транспортные коридоры формируют один из крупнейших каналов глобальной логистики товародвижения. Одним из них конкурентоспособных каналов считается Транскаспийский международный транспортный маршрут (Средний коридор). Данный транспортный маршрут в первую очередь позволяет диверсифицировать логистику товародвижения и актуализировать транспортную инфраструктуру Казахстана и Южного Кавказа. В условиях геополитической ситуации в мире Казахстан, обладающий большими запасами энергетических ресурсов и развитой транспортно-логистической инфраструктурой, стал ключевой страной в торговых отношениях между Европой и Китаем. Проведен анализ и ранжирование Евроазиатских внутренних транспортных коридоров, поддерживающих перевозку грузов по направлению Китай – Европа – Китай. Рассмотрены геополитические, экономические и транспортные факторы, определяющие роль конкурентоспособности Транскаспийского международного транспортного маршрута в глобальной логистике.

https://doi.org/10.48081/XUYF2842

2025

Выпуск 1

В статье выполнен анализ влияния угла резания на объем призмы волочения отвалом с разноуровневым изменением геометрии. Объем транспортируемой призмы волочения едва ли не самый главный показатель производительности и эффективности бульдозеров с различными отвалами, поэтому актуальность темы статьи не вызывает вопросов. Влияние на этот процесс геометрических и монтажных параметров рабочего органа бульдозера до сих пор мало изучен, поэтому представленные в статье методы и подходы к определению объема призмы волочения должны вызвать интерес у профильных специалистов. В статье также представлен математический анализ выбора угла резания в зависимости от грунтовых условий и анализ влияния угла наклона результирующей силы сопротивления копанию на изменение координаты центра давления бульдозера на грунт. Определена зависимость объема призмы волочения от угла резания при копании различного грунта. Выполнен анализ влияния угла установки козырька отвала с разноуровневым изменением геометрии на процесс копания грунта. Выведены аналитические зависимости для определения составляющих сопротивления копанию с учетом влияния угла резания, которые позволяют оптимизировать угол наклона результирующей сопротивления копанию в зависимости от геометрических размеров рабочего оборудования, свойств грунта и координаты центра движения бульдозера на грунт. Даны оригинальные выводы. Исследования, связанные с публикацией, финансируются Комитетом науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан - грант AP22684640 – «Разработка шарнирно-сочлененной конструкции бульдозерного отвала с разноуровневым изменением геометрии».

https://doi.org/10.48081/DUKE7639

2025

Выпуск 1

На сегодняшний день повышение тонины помола различных материалов является одной из актуальных задач. Среди технологического оборудования для измельчения материалов классические шаровые мельницы являются наиболее распространенными. Однако, по результатам исследований в данной области, было установлено, что существует ряд конструктивных факторов, препятствующих повышению эффективности помола в шаровых измельчителях. Для решения поставленной задачи, в данной статье предложена новая конструкция шаровой мельницы, основанная на усовершенствованных вариантах классической конструктивной версии шаровых измельчителей. Новизна конструкции заключается в разработке инновационной формы камеры помола V-образного типа. Для оценки эффективности предлагаемой конструкции измельчителя проведены экспериментальные исследования при разных режимах работы измельчителя с применением разработанной лабораторной установки. Для прогнозирования результатов помола авторами выведено уравнение регрессионной модели, основанной на данных эксперимента. Результаты исследований показали, что новая конструкция шаровой мельницы позволяет получить продукт измельчения в большей удельной поверхностью (4946 см2/г) по сравнению с известными прототипами (около 3600 см2/г). Таким образом, новая конструкция шаровой мельницы может быть использована для применения в сферах производства, в которых требуется материалы с высокой удельной поверхностью.

https://doi.org/10.48081/GJIA8287

2025

Выпуск 1

Целью исследования является экспериментальная оценка износостойкости наплавленных слоев, полученных с использованием проволок Св08Г2С, 30ХГСА и ОК Tubrodur 35GM, которые применяются при восстановлении валов электродвигателей. Этот параметр напрямую влияет на долговечность и надежность восстановленной детали, а также на эффективность работы всего электродвигателя. Выбор оптимального материала обеспечивает долговечность вала при дальнейшей эксплуатации. Установлена прямая корреляция между твердостью наплавленного материала и его износостойкостью: наиболее твердый сплав ОК Tubrodur 35GM продемонстрировал наилучшие результаты, так как он имел наименьшую площадь лунки износа. Наибольшая площадь лунки наблюдалась у наплавочного материала Св08Г2С. При анализе микроструктуры наплавленных образцов проволоками СВ08Г2С, 30ХГСА, OK Tubrodur 35GM были выявлены особенности пористости наплавленных слоев для каждого из материалов. Наибольшая пористость наплавки наблюдается с проволокой 30ХГСА, наименьшая пористость - с проволокой СВ08Г2С, наибольшее количество включений наблюдается с проволокой OK Tubrodur 35GM. В результате экспериментальных исследований было установлено, что для увеличения износостойкости и долговечности восстанавливаемых наплавкой валов электродвигателей рекомендуется применять проволоки СВ08Г2С и OK Tubrodur 35GM. Результаты исследования могут быть использованы для оптимизации процессов восстановления деталей машин методом наплавки.

https://doi.org/10.48081/QKXI3631

2025

Выпуск 1