О номере
МИКРОАНАЛИЗ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ
ТВЕРДОСМАЗОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ НАНЕСЕНИЯ
Авторы: П.Н. ХОПИН, д-р техн. наук, В.В. ГРИБ, д-р техн. наук
Аннотация: В результате проведенных исследований установлено, что оптимальная толщина твердосмазочного покрытия суспензионного нанесения составляет от 20 ± 5 мкм (согласно отечественным литературным данным) до 7,62…12,7 мкм (согласно зарубежным источникам), магнетронного нанесения – 1 мкм. При трении исходная толщина суспензионного покрытия (~20 мкм) уменьшается настолько (до 2…3 мкм), что происходит контактирование наиболее высоких микронеровностей через смазочную пленку МоS2. Это справедливо и для магнетронно нанесенных твердо-смазочных покрытий. Оптимальная шероховатость обработки основы перед суспен-зионным нанесением составляет Ra = 0,3…0,6 мкм, для магнетронного нанесения – 0,2 мкм. С уменьшением шероховатости обработки основы перед магнетронным нанесением с Ra = 0,05…0,4 коэффициент трения сопряжения fтр снижается с 0,05 до 0,02.
Ключевые слова: твердосмазочные покрытия, суспензионное и магнетронное нанесение, толщина покрытий, шероховатость основы.
ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ
ДЛЯ КОНЦЕВЫХ ФРЕЗ
Авторы: М.Ш. МИГРАНОВ, д-р техн. наук, А.М. МИГРАНОВ, аспирант,
С.Р. ШЕХТМАН, д-р техн. наук
Аннотация: Представлены результаты теоретико-экспериментальных исследований трибо-технических характеристик композиционных многослойных покрытий для режущего инструмента при лезвийной обработке фрезерованием. Установлено уменьшение коэф-фициента трения, увеличение периода стойкости режущего инструмента и снижение тепловой нагруженности зоны резания на фрезерных операциях при использовании износостойких покрытий.
Ключевые слова: композиционные многослойные покрытия, фрезерование, вторичные структуры, энтропия, трибосистема.
ИЗНОСОСТОЙКИЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
ПОСЛЕ ИОННОГО СМЕШИВАНИЯ
Авторы: М.Ш. МИГРАНОВ, д-р техн. наук, А.М. МИГРАНОВ, аспирант
Аннотация: В работе представлены результаты исследования предлагаемого пути по-вышения износостойкости «дуплексных» покрытий, наносимых на режущие инстру-менты, за счет предварительного диффузионного насыщения поверхности инструмента азотом (известного как ионное азотирование) с последующим физическим осаждением твердого покрытия (Ti, Cr)N. Предлагаемое покрытие наносилось на инструмент из быстрорежущей стали, но перед этим на азотированную поверхность имплантировался слой с примесью ионов, а затем осаждалось твердое покрытие. В качестве дополнительного, переходного слоя использовали металл: Ti, Zr, W или Al в комбинации с тремя неметаллами: N, C, и O. На стадии процесса «триплекс»-обработки указанные ионы были имплантированы в поверхность подложки для создания модифицированного слоя. Для оценки влияния этих модифицированных слоев на период стойкости инструмента были проведены серии натурных экспериментов при условиях лезвийной обработки резанием. Наилучшие результаты были достигнуты при «триплекс»-обработке с ионной имплантацией титана.
Ключевые слова: износостойкость, дуплексные покрытия, твердое покрытие, триботехнические характеристики, модифицированный слой, «триплекс» обработка.
КОРРЕЛЯЦИОННАЯ ФУНКЦИЯ И СПЕКТРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ СЛУЧАЙНЫХ КОЛЕБАНИЙ КОЛИЧЕСТВА ГРУЗА НА КОНВЕЙЕРЕ
Авторы: В.П. ДЬЯЧЕНКО, канд. техн. наук
Аннотация: Получены аналитические зависимости корреляционной функции и спектральной плотности интегральной нагрузки на ленте конвейера в условиях случайного грузо-потока, который специфичен для горных предприятий. Математически процесс поступления груза на конвейер считается марковским экспоненциально кор-релированным случайным процессом. Вероятностные параметры искомой нагрузки на конвейер определяются для двух моделей случайного грузопотока: классической мо-дели и предложенной в более ранних работах автора. Полученные в данной статье аналитические зависимости могут быть применены для моделирования системы регулирования скорости ленточного конвейера в зависимости от случайных колебаний входного грузопотока, а также для определения вероятностных характеристик слу-чайных колебаний нагрузки на привод и максимального натяжения ленты конвейера, количества метана, выделяемого транспортируемым углем в горных выработках.
Ключевые слова: ленточный конвейер, расчет натяжения ленты, грузопоток, нагрузка на привод, марковский случайный процесс, вероятностные характеристики
ВЕРОЯТНОСТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ И ПРОЧНОСТИ
ДЕТАЛЕЙ ДИСКОВОГО РАСПИЛОВОЧНОГО СТАНКА
Авторы: А.А. ПЕЦЫК, аспирант, М.В. СЕКРЕТОВ, канд. техн. наук
Аннотация: В работе рассмотрены вопросы надежности камнераспиловочных станков на примере алмазного дискового станка. С помощью проведенных вероятностных прочностных расчетов были найдены основные оптимальные геометрические пара-метры зубчато-реечной передачи дискового станка: модуль, диаметр, ширина. Уста-новлено, что возникающие рабочие напряжения очень чувствительны к изменению перечисленных параметров. На основе полученных расчетных данных были построены графики зависимостей, показывающие значимость и необходимость применения вероятностных расчетов с целью определения степени влияния параметров зубчато-реечной передачи дискового станка на изгибную усталость.
Ключевые слова: камнераспиловочный станок, вероятностное распределение, случайная величина, зубчато-реечная передача.
ОПТИМИЗАЦИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ЭКСКАВАТОРА
Авторы: Н.Д. ХАРИТОНОВ, аспирант, С.Г. ГУБАНОВ, канд. техн. наук
Аннотация: Рассмотрен вопрос нахождения оптимального угла проникновения ковша в породу в гидравлическом экскаваторе. Исследование проведено с использованием технологии 3D-моделирования и симуляции с помощью программного обеспечения Autodesk Inventor. Для выполнения расчетов была создана модель рабочего органа экскаватора. Итоговым результатом исследования стали графические данные, на которых показано изменение угла проникновения ковша в зависимости от углов отклонения рабочей стрелы, что позволяет сделать вывод о рациональном угле отклонения, при котором возможно уменьшить рабочий цикл экскаватора. Учитывая человеческий фактор и неполную автономность рабочего цикла экскаватора, данное исследование в большей степени применимо к автоматизированной выемке грунтов.
Ключевые слова: гидравлический экскаватор, моделирование, расчет и си-муляция.
АЛГОРИТМ ОПТИМИЗАЦИИ ГИПЕРПАРАМЕТРОВ
МНОГОСЛОЙНОГО ПЕРСЕПТРОНА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
Авторы: Г.А. ЗУБКОВ, научный сотрудник
Аннотация: Статья посвящена разработке алгоритма оптимизации гиперпараметров многослойного персептрона для обучения алгоритма прямого распространения, который решает задачу прогнозирования технического состояния космического аппарата. Актуальность прогнозирования состояния космических аппаратов обуслов-лена возрастающим уровнем сложности задач, выполняемых сектором анализа центра управления полетом. Предложенный алгоритм включает в себя определение эмпирического распределения значений гиперпараметров со случайным поиском значений из этого распределения, а также проведение дальнейшего поиска значений гиперпараметров модели на сетке. Данный алгоритм позволил существенно сократить время нахождения оптимальных гиперпараметров по сравнению с остальными мето-дами поиска гиперпараметров. Качественная оценка производилась путем сравнения итогового времени нахождения гиперпараметров с использованием алгоритма и применением иных методов.
Ключевые слова: нейронная сеть, многослойный персептрон, гиперпараметры, оптимизация, космический аппарат, машинное обучение, поиск на сетке.
ОСОБЕННОСТИ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
В ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЕ MICROMINE
Авторы: Т.Б. ЯКОНОВСКАЯ, канд. экон. наук, А.И. ЖИГУЛЬСКАЯ, канд. техн. наук
Аннотация: Одной из важнейших задач, имеющих первостепенное значение для проекти-рования торфодобывающего предприятия, является построение информационной модели торфяного массива. В статье представлен результат моделирования торфяного месторождения в горной геоинформационной среде (ГИС) Micromine с использованием системных подходов к обработке геологической информации различных торфяных школ. В результате моделирования по данным детальной разведки было получено три варианта геологической модели торфяного месторождения «Ольческое». В заключении приведены следующие основные выводы: в настоящее время для горных предприятий разработан широкий спектр пакетов прикладных программ; системные принципы, заложенные в программное обеспечение одинаковы, но адаптация горных гео-информационных систем для целей конкретного добывающего предприятия требует больших затрат времени; в зависимости от заложенных теоретических и системных принципов при информационном описании торфяного месторождения созданные 3d-модели будут существенно отличаться.
Ключевые слова: геоинформационные системы, моделирование месторождений, 3d-модель, научные торфяные школы, Micromine.
СИНТЕЗ РЕГУЛИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ
В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
МЕТОДОМ ЛИНИЙ РАВНОГО БЫСТРОДЕЙСТВИЯ
Авторы: Б.И. МАРГОЛИС, д-р техн. наук, К.И. МАКАРОВ, магистрант
Аннотация: В статье изложен метод расчета настроек регуляторов в системах авто-матического управления с использованием линий равного быстродействия. Пред-ложено развитие метода расширенных частотных характеристик для решения задачи синтеза систем с заданным быстродействием. Рассмотрены примеры расчета настроек регуляторов в среде MatLab. Получены графики переходного процесса и харак-теристики качества систем управления.
Ключевые слова: система автоматического управления, регулятор, переходный процесс, расширенные частотные характеристики, быстродействие, показатели ка-чества.
ОБРАБОТКА ДАННЫХ В МОБИЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ИМИТАЦИИ ИЗОЛИРУЮЩИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
НА ОСНОВЕ НЕЙРОСЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Авторы: А.Д. ОБУХОВ, канд. техн. наук, Д.Л. ДЕДОВ, канд. техн. наук,
М.В. ЗВЕРЕВ, магистрант
Аннотация: Рассматривается задача обработки информации в подсистеме тренажерного комплекса – мобильной системе имитации изолирующих дыхательных аппаратов. Выявлены две проблемы: необходимость определения новых расчетных формул после замены компонентов системы на аналоги и прогнозирования значений при потере пакетов данных в процессе их беспроводной передачи. Для их решения разработаны алгоритмы обработки данных на основе нейросетевых технологий, позволяющие авто-матизировать поиск расчетных формул при переходе от эталонных компонентов к ана-логам и уменьшить количество потерь пакетов данных за счет прогнозирования отсут-ствующих значений. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили адек-ватность и эффективность предложенных алгоритмов. Применение нейронных сетей при решении задач обработки информации позволило повысить точность данного процесса.
Ключевые слова: нейронные сети, обработка данных, восстановление от-сутствующих значений, прогнозирование, тренажерные комплексы, системы имитации, мобильная разработка.
МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА
В РЕШЕНИИ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ
ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Авторы: Н.М. ПУЗЫРЕВ, канд. техн. наук, Д.В. МАРТЫНОВ, канд. техн. наук,
Н.Б. БАРБАШИНОВА, доцент
Аннотация: При решении задач, направленных на повышение уровня производственной безопасности в эргатических системах, приходится учитывать достаточно большое количество факторов, образующих сложную взаимосвязанную структуру. Для решения такого вида задач предлагается и обосновывается возможность использования различных методов системного анализа. Морфологический метод анализа сложных систем можно считать наиболее эффективным способом, который позволяет учитывать большое количество исходных параметров. В качестве примера рассмотрено решение задачи по снижению уровня звукового давления до нормативного уровня в производственном помещении. Предложен пример расчета критерия соответствия нормативному уровню безопасности при решении задачи снижения уровня звукового воздействия на персонал.
Ключевые слова: системный анализ, морфологический метод, производственная безопасность.