О номере
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СРЕДЫ
СКОЛЬЗЯЩИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ
Авторы: А.А. МИТЮРЕВ, канд. техн. наук
Аннотация: Приведено описание конструкции шестипозиционного стенда из моделей жидкометаллических контактов (ЖМК) П. Клауди с целью исследования промежуточных жидкометаллических сред на основе галлия и его эвтектических сплавов для скользящих электрических контактов. Стенд позволяет определять переходное электрическое сопротивление контакта жидких металлов с основными электротехническими материалами (медь, латунь Л63, никель, сталь 12Х18Н10Т и др.) при температуре 20…250 °С. Предложена методика расчета удельного переходного сопротивления контакта жидкий металл − твердый электрод. Экспериментально доказаны целесообразность и эффективность для ЖМК предварительной механической обработки поверхностей твердых контакт-деталей под слоем жидкого металла.
Ключевые слова: скользящий электрический контакт, жидкометаллический контакт, граничное трение, изнашивание, галлий, эвтектический сплав, переходное электрическое сопротивление.
НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СРЕД
В СКОЛЬЗЯЩИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТАХ
Авторы: А.А. МИТЮРЕВ, канд. техн. наук
Аннотация: Приведено описание конструкции установки на базе прибора для измерения микротвердости ПМТ-3 с целью исследования фрикционных и электрических характеристик скользящих контактов с промежуточной жидкометаллической (ЖМ) средой для электрических машин и аппаратов. Установка позволяет оценить фрикционную устойчивость ЖМ-покрытия при относительном сдвиге твердых контакт-деталей, определять контактное электрическое сопротивление промежуточных ЖМ-сред в диапазоне температур 20…250 °С. Проведен сравнительный анализ возможности применения для скользящих электрических контактов образованных на твердых контакт-деталях различными способами ЖМ-покрытий. Доказано преимущество ЖМ-покрытия на основе галлия и его эвтектических сплавов, полученного при механической обработке твердой поверхности контакт-детали под слоем жидкого металла.
Ключевые слова: скользящий электрический контакт, трение, изнашивание, жидкометаллический контакт, галлий, эвтектический сплав, контактное сопротивление.
МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГЕОХОДА И ЕГО СИСТЕМ С ГЕОСРЕДОЙ.
НЕОБХОДИМОСТЬ ПЕРЕФОРМАТИРОВАНИЯ
Авторы: В.В. АКСЕНОВ, д-р техн. наук, В.Ю. БЕГЛЯКОВ, канд. техн. наук,
В.Ю. САДОВЕЦ, канд. техн. наук, Д.А. ПАШКОВ, канд. техн. наук,
Р.С. ОСИПОВ, ведущ. инженер, И.Р. ИЗМАЙЛОВ, ведущ. инженер
Аннотация: Рассмотрена задача по переформатированию существующей модели определения параметров геохода в модель взаимодействия геохода с геосредой с учетом особенностей этой среды. Предложена структура математической модели взаимодействия геохода и его систем с геосредой.
Ключевые слова: горное оборудование, проходческий подземный аппарат, геосреда, геоход, геоходная технология, математическая модель.
ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ДИСПЕРГАТОРА
ДЛЯ ПОДГОТОВКИ РАБОЧИХ ЖИДКОСТЕЙ
ГОРНЫХ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ
Авторы: А.Л. ЯБЛОНЕВ, д-р техн. наук, П.Б. ПАШКО, инженер
Аннотация: Эффективность работы горных гидромеханизированных крепей во многом опре-деляется качеством рабочих жидкостей – эмульсий. Широкому использованию при их приготовлении растворимого в воде импортного эмульсола в настоящее время препятствует стоимость последнего, трудности логистического плана, а также то, что весьма большое количество горно-шахтных предприятий имеет старые, изношенные сильно горные крепи с повышенным расходом эмульсии. Для решения данной проблемы был разработан диспергатор с модуляцией потока, принцип действия которого основан на кавитации для интенсивного перемешивания воды и эмульсола. Был построен стенд с опытным диспергатором и приготовлена эмульсия, состоящая по объему из 98 % воды и 2 % отечественного эмульсола. Анализ полученной рабочей жидкости, проведенный с применением электронного микроскопа, показал, что данная эмульсия обладает на 30…50 % более высокой дисперсностью, чем традиционные, приготовленные с помощью известных гидромеханических диспергаторов.
Ключевые слова: горная механизированная крепь, диспергатор, рабочая жидкость, модуляция потока, гидродинамическая кавитация, акустическая кавитация, дисперсность.
ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС
ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
ПРОЦЕССОМ ПОДГОТОВКИ СУШИЛЬНОГО АГЕНТА
С ЗАДАННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВЛАЖНОСТИ
Авторы: А.В. КАЙЧЕНОВ, канд. техн. наук, В.В. ЕРЕЩЕНКО. ст. препод.,
В.В. ЯЦЕНКО, канд. техн. наук, И.Г. БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ, д-р техн. наук
Аннотация: Рассмотрен программно-аппаратный комплекс для автоматического управления процессом подготовки сушильного агента с заданными параметрами температуры и влажности. Аппаратная часть включает одноплатный компьютер, датчики температуры и влажности, платы управления холодильной машиной и заслонками, платы связи. Программная составляющая комплекса содержит модули опроса датчиков, управления холодильной машиной, расчета степени открытия заслонки, управления обменом данными. Представлено математическое описание процессов нагрева, охлаждения, осушения, увлажнения и смешивания потоков воздуха, которое послужило основой для модуля визуализации в виде интерактивной I-d-диаграммы, позволяющей рассчитывать параметры процессов увлажнения, нагрева, охлаждения и смешения сушильного агента. Приведены результаты экспериментов по адиабатическому увлажнению и нагреву одной секции малогабаритной сушильной установки УПОР-М.
Ключевые слова: программно-аппаратный комплекс, автоматическое управление, сушильный агент, математическое описание, интерактивная I-d-диаграмма.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ПОКООРДИНАТНОГО СПУСКА
ДЛЯ ПОИСКА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
ЦЕЛОЧИСЛЕННОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Авторы: Ю.Н. МАТВЕЕВ, д-р техн. наук, А.В. ИВАНОВ, аспирант
Аннотация: Предложен алгоритм решения задачи целочисленного программирования способом, аналогичным методу покоординатного спуска. Альтернативный алгоритм позволяет избежать трудоемкого поиска точки с помощью симплекс-метода на каждой итерации. Приведены подробное описание алгоритма, демонстрация его работы на примере задачи оптимизации с двумя параметрами, текущие ограничения предлагаемого алгоритма, а также рассуждения по поводу возможного их устранения в дальнейших работах.
Ключевые слова: дискретная оптимизация, математическое программирование, линейное программирование, целочисленное программирование, оптимизация, алгоритм, градиентный метод, покоординатный спуск.
МОДЕЛЬ ВИБРАЦИОННО-СИЛОВОГО ВЫРАВНИВАНИЯ ПРИ УПАКОВКЕ
Авторы: А.Л. КАЛАБИН, д-р физ.-мат. наук, М.В. ТАРАЧКОВ, аспирант
Аннотация: Приводится описание процесса создания математической модели вибрационно-силового выравнивания при упаковке охлажденных полуфабрикатов на пищевом производстве. Модель основывается на работах по выравниванию существенно меньших по размеру объектов, нежели коробка, в которой они находятся. При этом модель претерпела ряд важных изменений. Для ее построения рассматриваются две вспомогательные задачи, подводящие читателя к вопросу об условиях начала движения выравниваемых объектов, а именно задача необходимого ускорения и задача вибрационного характера перемещения. Приводятся исходные данные для расчетов (необходимая информация была получена путем анализа производственной линии по выравниванию охлажденных полуфабрикатов). Часть этих данных взята из чертежей робота-манипулятора, который является основой системы равнения полуфабрикатов. Осуществлены расчеты необходимой силы надавливания на полуфабрикаты, частоты вибрации, перемещения полуфабрикатов. В результате экспериментов было установлено, что построенная математическая модель выравнивания полуфабрикатов удовлетворительно адекватна. Созданная математическая модель позволила улучшить характеристики робота-манипулятора и рассчитать эффективные параметры работы системы автоматизации по выравниванию охлажденных полуфабрикатов.
Ключевые слова: вибрационное воздействие, упаковка полуфабрикатов, пищевое производство, математическое моделирование, робототехника, системы автоматического управления.
АКТУАЛЬНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ В ЗДРАВООХРАНЕНИИ
Авторы: Р.Н. ЧИРКОВ д-р мед. наук, О.Н. БАХАРЕВА канд. мед. наук,
Н.П. ЛОПИНА канд. хим. наук, Г.Е. БОРДИНА канд. биол. наук,
Г.С. ПАРШИН студент
Аннотация: Статья посвящена анализу наиболее важных для повышения качества медицины и уровня здравоохранения направлений применения машинного обучения – одной из технологий искусственного интеллекта. Отмечается, что машинное обучение особенно эффективно при решении определенного ряда отраслевых задач (от разработки лекарств до прогнозирования заболеваний человека), выявленного в ходе исследования. В качестве критерия экспертного анализа информации о применении машинного обучения использовано мнение специалистов о достигнутом положительном эффекте. Делается вывод, что главная особенность реализации данной технологии в медицине в настоящее время связана с рисками точного прогнозирования результатов применения искусственного интеллекта.
Ключевые слова: искусственный интеллект, машинное обучение, медицина, здравоохранение.
О МОДЕЛИРОВАНИИ ПЕРЕХОДНЫХ СОСТОЯНИЙ ОРГАНИЗМА
Авторы: Б.А. КОБРИНСКИЙ, д-р мед. наук
Аннотация: Целью построения динамической математической модели является анализ во времени переходных патологических состояний организма и оценка эффективности протекторных воздействий профилактического характера. Квазиконтинуум переходных состояний организма рассматривается как случайный процесс с дискретными состояниями. Скачкообразные, качественные изменения здоровья сопоставимы с процессом с фазовыми переходами. Эволюция системы заключается в переходе от нормы к патологии, за исключением случаев, когда под воздействием протекторов возможен регресс патологического процесса. Создание модели переходных состояний здоровья – цифрового двойника человека – отвечает цели управления персональным здоровьем путем предупреждения или отсроченного проявления болезней на базе направленных контрвоздействий на определенные модифицируемые факторы риска развития патологических процессов.
Ключевые слова: квазиконтинуум переходных состояний здоровья, теория случайных процессов, фазовое пространство, предикторы, протекторы.
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В ИНТЕРЕСАХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОБОРОНЫ И БЕЗОПАСНОСТИ ГОСУДАРСТВА
Авторы: Т.Ю. АЛЕХИН, д-р техн. наук
Аннотация: Статья посвящена анализу прогнозов об ожидаемом характере будущих войн и возможных направлениях применения искусственного интеллекта в системах и комплексах военного назначения в интересах обеспечения обороны и безопасности Российской Федерации.
Ключевые слова: технологии искусственного интеллекта, системы поддержки принятия решений, автономные боевые системы, логистические системы, комплексы средств автоматизации.
ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ КРИТЕРИЕВ ЗАЖЖЕНИЯ
ТОПЛИВНЫХ БАКОВ ОСКОЛОЧНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
Авторы: О.Ю. ФЕДОСОВ, канд. техн. наук
Аннотация: Проведено обоснование системы критериев зажжения топливных баков транспортных средств при воздействии высокоскоростных осколочных элементов на основе современных представлений теории горения топливно-воздушных смесей в турбулентном потоке. Рассмотрен физический механизм процесса около- и внутрибакового зажжения паров топлива высокоскоростным осколочным элементом для топливных баков, защищенных обшивкой транспортного средства. Представлены пять критериев зажжения топливных баков, выполнение которых приводит к поражению топливного бака. Предложена формула условной вероятности поражения отсеков, содержащих топливный бак к зажигательному действию осколочных элементов. Показана структурная блок-схема математической модели расчета условной вероятности поражения топливных баков.
Ключевые слова: канал перфорации, кинетический нагрев, критерий, моделирование, рециркуляция, сверхскоростное взаимодействие, температура.
ФОРМИРОВАНИЕ РАБОЧЕЙ ВЫБОРКИ
ДЛЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
И КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Авторы: В.В. МЕШКОВ, д-р техн. наук, Н.Н. ФИЛАТОВА, д-р техн. наук,
В.К. КЕМАЙКИН, канд. техн. наук
Аннотация: Рассмотрена возможность объединения результатов проведенных экспериментов, зафиксированных цифровыми средствами оптического и рентгенографического наблюдения с верифицированной компьютерной моделью высокоскоростного взаимодействия твердых тел для подготовки исходных данных построения интеллектуальной системы управления защитой автономного объекта, на примере космического аппарата. Разработан способ, позволяющий оценивать степень соответствия результатов натурного и машинного экспериментов с использованием теории нечетких множеств и аппарата нечеткой логики. Для оценки модели проведена верификация результатов компьютерного моделирования характеристик зоны взаимодействия твердых тел высокоскоростного удара антропогенных частиц для типовых образцов материалов оболочки и элементов конструкции космического аппарата.
Ключевые слова: интеллектуальная система, прецедент, кластерный анализ, верификация, компьютерное моделирование, рабочая выборка.