О номере
К РАСЧЕТУ ПРОВОДИМОСТИ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
С ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СРЕДОЙ
Авторы: В.В. ИЗМАЙЛОВ, д-р техн. наук, А.А. МИТЮРЕВ, канд. техн. наук
Аннотация: Приведены результаты теоретического и экспериментального исследования контактного взаимодействия контакт-деталей электрических аппаратов через промежуточную жидкометаллическую (ЖМ) среду на основе галлия и его эвтектических сплавов. Исследованы ЖМ-среды, предназначенные для неподвижных и скользящих электрических контактов и имеющие следующие составы (в % по массе): GaIn (77,5 % Ga / 22,5 % In); GaInSn (62 % Ga / 25 % In / 13 % Sn). Получена формула для расчета контактного сопротивления жидкометаллических контактов (ЖМК) с учетом параметров микрогеометрии шероховатой поверхности контакт-деталей и номинального контактного давления для пластического и упругого контактов. Дано описание конструкции установки для исследования электрической проводимости контакта шероховатых поверхностей через промежуточную ЖМ-среду. Сравнение теоретических и экспериментальных величин электрического сопротивления ЖМК показало их удовлетворительное соответствие.
Ключевые слова: микрогеометрия поверхности, параметры шероховатости, электрический контакт, жидкометаллический контакт, контактное электрическое сопротивление.
ПАТРОН ЦАНГОВЫЙ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПЕРЕУСТАНОВКИ ТОНКОСТЕННОЙ ЗАГОТОВКИ
Авторы: А.П. АРХАРОВ, канд. техн. наук
Аннотация: Проанализированы конструкции известных механизированных патронов для переустановки тонкостенных заготовок. Дана схема цангового патрона с переменным движением лепестков цанги. Проведено сравнение его конструкции с другими патронами по существенным признакам. Отражены оригинальность разработки, достигаемый технический результат и область использования разработанного патрона.
Ключевые слова: патрон, цанга, переменное движение, механизированный, тонкостенная заготовка, закрепление, переустановка.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ
УГЛА УСТАНОВКИ ФРЕЗЫ ТОРФЯНОГО БРОВКОРЕЗА
Авторы: А.Л. ЯБЛОНЕВ, д-р техн. наук, Н.М. ЖУКОВ, асп.
Аннотация: Эффективность добычи фрезерного торфа во многом определяется качеством поверхности полей добычи – торфяных карт. При работе технологического оборудования вследствие выработки центральной части карты по краям образуются приканальные бровки – участки с возвышенным рельефом шириной 25–50 см. Они затрудняют удаление дождевых и талых вод, негативно влияют на производительность технологического оборудования. В ТвГТУ ведется разработка высокопроизво-дительного бровкореза, который за один проход мог бы срезать обе приканальные бровки в отличие от финского прототипа PRF-240, обрабатывающего за один проход лишь одну бровку. Одним из основных вопросов при создании бровкореза является нахождение оптимального угла установки фрез в поперечной плоскости, поскольку машина не должна производить забрасывание картовых каналов торфяной крошкой. Для обоснования угла установки фрез проведен комплексный лабораторный эксперимент, показавший, что оптимальным является угол установки фрез 20º.
Ключевые слова: торфяная карта, профилировщик краев, бровкорез, штифтовые ножи, косоугольное фрезерование, торфяная крошка, картовый канал.
ОЦЕНКА ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ ШАХТНЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ
Авторы: К.А. РЯБКО, канд. техн. наук, Е.М. АРЕФЬЕВ, канд. техн. наук
Аннотация: Представлена методика оценки прочностных характеристик аккумуляторных батарей шахтных электровозов, позволяющая определить расчетные напряжения в боковых вертикальных и горизонтальных поверхностях корпуса аккумулятора, выполненного из ударопрочных термопластов, при воздействии горизонтальных или вертикальных ударных нагрузок. Установлено, что напряжения, возникающие в боковых стенках корпуса аккумулятора с толщиной менее 12,5 мм, при критических горизонтальных ударных воздействиях превышают допускаемые значения напряжения на изгиб. Толщина стенок аккумуляторной батареи шахтного электровоза, выполненных из блок-сополимера пропилена с этиленом, должна составлять не менее 18 мм, в данном случае коэффициент запаса прочности будет составлять 1,5. Соотношение размеров сторон корпуса аккумулятора оказывает непосредственное влияние на напряжения в стенках при критических горизонтальных ударных нагрузках.
Ключевые слова: шахтный электровоз, аккумуляторная батарея, механические воздействия, ударопрочность, схема нагружения, расчетные напряжения, полипропилен ударопрочный.
ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО КЕРАМИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВ
Авторы: Л.В. ИЛЯСОВ, д-р техн. наук
Аннотация: Приведены результаты экспериментальных исследований, направленных на выявление принципа действия полупроводниковых керамических преобразователей концентрации газов. В инструкциях на преобразователи, выпускаемые под марками ПП-1 и ДМП-1, утверждается, что принцип их действия основан на увеличении электропроводности полупроводниковой керамики, находящейся при температуре 400–500 °C в присутствии восстанавливающих газов, в частности метана или пропана. Описаны экспериментальная установка, включающая в себя термохимический пеллисторный детектор, и методика исследования, основанная на использовании импульсного метода ввода проб таких газов, как водород, метан и пропан. Методика позволила установить, что в полупроводниковом керамическом преобразователе происходит каталитическое сгорание названных газов, вызывающее увеличение температуры и электропроводности керамики. Получены зависимости степени каталитического сгорания газа от напряжения электропитания, подводимого к чувствительному элементу полупроводникового преобразователя. Доказано, что этот чувствительный элемент может изменять свою электропроводность в зависимости от теплопроводности негорючих газов, таких как азот, гелий, диоксид углерода. Установлено, что чувствительность полупроводникового преобразователя концентрации горючих газов превосходит чувствительность широко применяемых в настоящее время пеллисторных детекторов горючих газов.
Ключевые слова: полупроводниковый керамический преобразователь, газ, электропроводность, каталитическое сгорание.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ФИРМЫ
Авторы: С.А. БАРКАЛОВ, д-р техн. наук, И.В. БУРКОВА, д-р техн. наук,
П.Н. КУРОЧКА, д-р техн. наук, Е.А. СЕРЕБРЯКОВА, канд. экон. наук
Аннотация: В статье рассматриваются вопросы, связанные с инновационным развитием фирмы. Подчеркивается, что период существования любого новшества определяется его жизненным циклом, на протяжении которого от предприятия требуются различные действия: на стадии инициации и разработки – вложение средств, на остальных стадиях при успешной реализации инновации происходит возврат вложенных средств и прибыль. Возникает ситуация, когда большинство предприятий одновременно реализуют несколько новшеств. Вследствие этого максимальные вложения могут потребоваться в нескольких проектах, причем практически одновременно, что может привести предприятие к финансовым затруднениям. Во избежание данной ситуации необходимо на стадии планирования как можно точнее определять временные сроки начала и окончания этапов реализации процесса внедрения инновации. На примере внедрения инновационных ограждающих конструкций при строительстве жилых зданий повышенной этажности рассматривается задача определения временных параметров по стадиям реализации процесса внедрения разрабатываемого новшества.
Ключевые слова: инновационное развитие фирмы, поколение развития инновации, жизненный цикл инновации, ограждающие конструкции, модели поколений инноваций, прогноз продолжительности жизненного цикла инновации.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И СЕРИЙНОГО РЯДА ГИБРИДНЫМ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ
Авторы: Д.И. ПРИХОДЬКО, магистр, А.В. МОКРЯКОВ , канд. физ.-мат. наук, В.В. ГОРШКОВ3, д-р техн. наук
Аннотация: Горшков В.В., 2023
Рассмотрены технические модели информационных систем, для которых можно определить не только простой жизненный цикл, но и гибридную модель, выделив каскадную и версионные части модели информационной системы. Это выделение позволяет в особых случаях реализовать более точные данные по техническому обслуживанию и модернизации для информационной системы, а для серийного ряда операционных систем соотнести эволюцию ряда и версии. Проанализирована модель эволюции программного и аппаратного обеспечения, которая показывает, как именно идет процесс устаревания аппаратного обеспечения с появлением новых требований к программному обеспечению. Исследована модель жизненного цикла информационных систем, обладающая способностью к динамическому выбору разрядности вычислений, предназначенных для работы в экстремальных условиях окружающей среды (при воздействии ионизирующего излучения на компоненты информационной системы).
Ключевые слова: гибридная модель жизненного цикла, эволюционная взаимосвязь программного и аппаратного обеспечения, модель информационной системы для экстремальных условий окружающей среды.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЛИНИЙ ПРИ ПРОЦЕССЕ ПЕРЕНАСТРОЙКИ ОБОРУДОВАНИЯ
Авторы: А.В. ШАХОВСКОЙ, канд. техн. наук, В.Н. ВЛАСОВА, канд. техн. наук, Е.Г. РОТАНОВ, канд. техн. наук
Аннотация: В статье показано, что проведение методической оценки способов и методов автоматизации производственных линий возможно методами диагностики оборудования, используемого для фиксации производственных показателей. Применение методик переконфигурации технологического оборудования возможно только при перестройке структуры программного обеспечения, которая достигается путем установления новых параметров. Определено, что возможности использования конфигураций оборудования формируются исходя из ранее обозначенных параметров. В качестве объекта управления при переконфигурации оборудования использована SCADA-система.
Ключевые слова: автоматизация, производство, конфигурация, развитие, система, канал, передача данных.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИМ РЕАКТОРОМ СУСПЕНЗИОННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ С УЧЕТОМ ВЗАИМНОГО ВЛИЯНИЯ КАНАЛОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ
Авторы: А.Ф. ЕГОРОВ, д-р техн. наук, А.Г. ЛОПАТИН, канд. техн. наук, Б.А. БРЫКОВ, ст. препод.
Аннотация: Рассмотрен вопрос управления химическими реакторами периодического действия на примере процессов суспензионной полимеризации. Актуальность работы обусловлена характером процессов суспензионной полимеризации, протекающих в реакторе и не позволяющих обеспечить управление на основе классических одноконтурных систем управления. Показано, что эффективное с точки зрения технологии процесса управление реактором синтеза полимеров возможно благодаря наличию в системе управления двух контуров стабилизации: температуры реакционной массы и скорости вращения мешалки. Даны структурные схемы таких систем управления, описан принцип их работы. Сравнительный анализ качества систем выполнен путем имитационного моделирования. Сделан вывод о том, что приведенные системы управления по всем показателям качества превосходят одноконтурные системы, что подтверждает целесообразность их разработки.
Ключевые слова: система автоматического управления, двухконтурные системы, реактор периодического действия, суспензионная полимеризация.
О МЕТОДИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ПОШАГОВОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА НА УЧАСТКЕ ДОВЕДЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ НАГРУЗОК
Авторы: Г.В. КАЗАКОВ, канд. техн. наук, П.В. КОРОБОВ, канд. техн. наук, А.В. СИДОРОВ, старший научный сотрудник
Аннотация: Рассмотрено решение задачи определения оптимальных управлений посту-пательным движением центра масс летательного аппарата на участке доведения полезных нагрузок в импульсной схеме полета двумя методами: пошаговой оптимизации (оптимизация программы управления движением центра масс определяется исходя из минимума затрат топлива двигательной установки на каждом шаге доведения полезных нагрузок) и оптимизации в целом (оптимальное управление движением центра масс летательного аппарата на участке доведения полезных нагрузок определяется исходя из минимума суммы затрат топлива двигательной установки на всех одношаговых переходах с одной попадающей траектории на другую). Установ-лено, что программа управления летательным аппаратом на участке доведения, опти-мальная на каждом шаге доведения, не будет оптимальной для всего участка доведения в целом. В рамках импульсной схемы полета на участке доведения полезных нагрузок рассчитана величина методической погрешности метода пошаговой оптимизации.
Ключевые слова: двигательная установка, движение центра масс, доводочная ступень, летательный аппарат, полезная нагрузка, пошаговая оптимизация, участок доведения, энергетические затраты.
ОЦЕНКА РЕШЕНИЙ ПРИ ПОДГОТОВКЕ ПРОИЗВОДСТВА
Авторы: Г.Б. БУРДО, д-р техн. наук, А.Н. БОЛОТОВ, д-р техн. наук
Аннотация: Показано, что специфика единичного и мелкосерийного приборостроительного и машиностроительного производства предполагает одновременную реализацию значительного числа договоров, что подразумевает упрощенную и не всегда адекватную техническую подготовку производства. Выявлены основные принципы организационно-технологического проектирования, проанализированы теоретико-множественная и временная модели производственной системы, позволяющие выявлять критерии при проведении технологической подготовки. Установлены субъекты и объекты производственной системы и временные точки для определения указанных критериев. Показано, что теоретико-множественная модель процедуры установления критериев технологической подготовки производства отражает информационную структуру производственной системы, а временная структура обеспечивает синхронизацию по времени выполняемых процедур.
Ключевые слова: система автоматизированного проектирования технологичес-ких процессов, технологическая подготовка производства, искусственный интеллект, целевая функция, единое информационное пространство, системный подход.
АРХИТЕКТУРА ГЛУБОКОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ В ЗАДАЧЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КООРДИНАТ ДВИЖУЩЕЙСЯ ЦЕЛИ
Авторы: В.К. КЕМАЙКИН, канд. техн. наук, А.С. ПОЛЫГАЕВ, студ.
Аннотация: Рассмотрено использование глубокой рекуррентной нейронной сети в задаче прогнозирования координат движущейся цели в условиях неточности измерений. Обучение нейронной сети проводится на предварительной выборке координат ограниченной длины, моделируются ошибки измерения координат. Характер движения цели при тестировании сети отличается от модели, используемой при обучении нейронной сети и положенной в основу фильтра Калмана.
Ключевые слова: искусственная нейронная сеть, нейронная сеть с долгой кратковременной памятью, фильтр Калмана, прогнозирование временных рядов, фильтрация измерений, экстраполяция.
МЕТОДИКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ ВАРИАНТА ПЕРЕОСНАЩЕНИЯ ВОЗДУШНО-КОСМИЧЕСКИХ СИЛ СОВРЕМЕННЫМИ ОБРАЗЦАМИ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НА ОСНОВЕ НЕЙРОСЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Авторы: А.В. БОЙКОВА, д-р экон. наук
Аннотация: Предложена методика технико-экономического обоснования варианта переоснащения частей и подразделений радиотехнических войск воздушно-космических сил РФ с применением искусственной нейронной сети и имитационного моделирования, что позволяет воспроизводить процесс реализации варианта переоснащения современными образцами техники и давать прогноз с учетом стохастичности процессов их функционирования в течение заданного периода времени и с учетом выделенных бюджетных ассигнований.
Ключевые слова: обороноспособность, вооружение и военная техника, переоснащение, прогнозирование, эффективность, нейронные сети, имитационное моделирование, технико-экономический анализ.