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 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

В данном исследовании изучается влияние различного содержания молибдена (5%, 10% и 15%) на микроструктуру, твердость и жидкотекучесть расплава квазивысокоэнтропийных сплавов (КВЭС) системы Co-Cr-Fe-Ni-Mn-Nb. Основная цель – снижение стоимости производства высокопрочных сплавов за счёт частичной замены чистых металлических компонентов ферросплавами. Экспериментальные слитки были получены методом индукционного плавления и охарактеризованы с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), измерения твердости по методу Бринелля и тестов на текучесть по спиральной форме. Результаты показали, что увеличение содержания молибдена значительно повышает твердость - почти в три раза при 15% Mo - что связано с упрочнением твёрдым раствором и вероятным образованием интерметаллических фаз. Вместе с тем, повышение содержания Mo отрицательно сказывается на текучести расплава: при содержании молибдена от 10% до 15% наблюдается снижение текучести примерно на 12%, что приводит к появлению дефектов отливки. Полученные данные подчёркивают необходимость оптимизации концентрации молибдена для достижения баланса между механическими свойствами и литьевыми характеристиками. Для отливок сложной формы рекомендуется ограничивать содержание Mo уровнем не выше 10%. Работа способствует разработке экономически эффективных КВЭС, пригодных для точного литья с использованием казахстанских сырьевых ресурсов.

https://doi.org/10.48081/VBZO5882

2025

Выпуск 3

С использованием программного комплекса Thermo-Calc (версия 2025, база данных TCFE13) выполнено термодинамическое моделирование фазовых превращений в конструкционной легированной стали 40ХН3МФ при различных вариантах модификации химического состава. Построены и проанализированы политермические разрезы для базового состава, стали с добавлением 1,5% Mo, а также стали с комплексной модификацией легирующими элементами Cr, Ni, Si и Al, введёнными по 0,4%. Установлено, что добавление молибдена повышает термическую стабильность карбидных фаз (в частности, M₂₃C₆ и MC), что способствует дисперсионному упрочнению и повышению износостойкости за счет подавления коалесценции карбидов при нагреве. Комплексные модификаторы, в свою очередь, способствуют стабилизации аустенитной фазы (особенно за счет Ni и Al), уменьшению образования грубых карбидов и интерметаллических соединений, а также повышению пластичности сплава благодаря гомогенизации структуры. Проведённый анализ фазовых превращений позволил точно определить температурные диапазоны полной аустенитизации и растворения основных карбидных фаз, что создаёт основу для оптимизации режимов термической обработки (включая температуру закалки и отпуска) с целью получения мелкозернистой, прочной и однородной структуры. Результаты моделирования могут быть использованы при проектировании составов сталей и технологий термической обработки для повышения их эксплуатационных свойств в ответственных узлах.

https://doi.org/10.48081/SBFK4865

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 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

Статья посвящена изучению влияния степени перемешивания ингредиентов сыпучей кормовой смеси для их последующего формования и преобразования в кормовые добавки на основе отходов агропромышленных производств в новом комбинированном смесителе, на их однородность, качество смешивания, на равномерность распределения в объеме смеси микрокомпонентов, витаминов, на пригодность смеси к формованию и прессованию. Приведены фрагменты исследования влияния степени перемешивания компонентов смеси на изменение качества кормовых добавок и брикетов-лизунцов. Исследована кинетика процесса смешивания компонентов кормовых добавок и премиксов-лизунцов. Разработана механико-математическая модель перемешивания ингредиентов в смесителе с комбинированным (составным) валом. По результатам экспериментальных исследований даны зависимости формы, содержания и твердости полученных кормовых добавок и премиксов-лизунцов от состава и однородности исходной смеси. Проанализирована возможность сохранения кормовыми добавками и премиксами-лизунцами стойкости к неблагоприятным условиям, влажности и температуре окружающего пространства. Разработана методика подбора рациональной частоты вращения ротора комбинированного смесителя и определено ее влияние на однородность исходной смеси. Приведены результаты экспери¬ментальных исследований опытного образца комбинированного смесителя, подтверждающие полученные теоретические результаты и доказывающие эффективность и целесообразность полного и интенсивного перемешивания компонентов смеси для приготовления кормовых добавок и премиксов-лизунцов для снижения материалоемкости оборудования и общих затрат энергии.

https://doi.org/10.48081/WRCO1955

2025

Выпуск 3

В статье рассмотрены вопросы сохранения высокой скорости движения поездов на кривых участках железнодорожной линии. При повышении скорости передвижения поезда синхронно усиливается влияющие боковые в сторону движения силы, отрицательно действующие на пассажиров в период прохождения криволинейного участка. Вагон с избыточной центробежной силой при движении по кривому участку начинает наклоняться во внешнюю сторону по отношению к кривизне поворота, что в результате неправильного наклонения кузова пассажирам чувствуется дискомфорт. Предлагается придать наклонное положение вагону пассажирского подвижного состава в отрицательную сторону для осуществления поворота на высоких скоростях. Указанное предложение основано на техническом решении, заключающимся в объединении преимуществ двух известных систем наклона кузова вагона – активной (принудительной) и пассивной (инерционной). При этом кузову вагона, расположенного на свободновращающихся роликах, придается вращательное движение в обратную сторону по отношению к центробежной силе, компенсируя избыточное значение этой силы. Поворот кузова вагона осуществляется с помощью сервоприводов, расположенных снизу кузова на тележках.

https://doi.org/10.48081/INOW3160

2025

Выпуск 2

В статье рассматривается анализ различных условий работы штанговой скважинной насосной установки с помощью динамометрических карт. Динамометрические карты позволяют детально отслеживать работу штангового насоса: можно выявить такие дефекты, как воздействие газа, удары жидкости, нарушение герметичности клапана, эффект изгиба полированного штока и разрыв штока. Удары жидкости вызваны несоответствием скорости вытеснения насоса и производительности удаления жидкости из резервуара, что приводит к чрезмерной перекачке. В результате насос может получить механическое повреждение из-за увеличения прогиба и износа. Одним из наиболее распространенных дефектов является отсутствие герметичности нагнетательного клапана или плунжера. Чтобы понять форму динамометрической карты при утечке впускного клапана, необходимо учитывать, что динамометрическая карта скважины показывает нагрузку в зависимости от смещения над плунжером. Следовательно, утечка впускного клапана указывает на его влияние на нагрузку на плунжер. Чрезмерное скопление газа внутри насоса может привести к ситуации, когда газ полностью забивается, когда газ перестает работать, а впускные и нагнетательные клапаны остаются закрытыми. Низкое и высокое смещение плунжера также влияет на это состояние, поскольку утечки нарушают эффективную работу клапанов и отрицательно влияют на производительность насоса. Полированный шток, который имеет неисправность, обычно характеризуется его изгибом. Этот изгиб вызывает значительное трение между штоком и сальниковой коробкой устья скважины. Такое трение может привести к утечке нефти из устья или даже к поломке самого полированного штока. Повышенная вязкость нефти также может вызвать проблемы, делая работу насоса более сложной, что создаёт эффект «забитого насоса».

https://doi.org/10.48081/CSXI4465

2025

Выпуск 2