В статье описана методология геомоделирования торфяного месторождения. Показаны принципы создания и использования цифровой модели торфяного месторождения. Проведена оценка торфяного производства как информационного объекта. Описаны особенности применения геоинформационных систем в условиях предприятий по добыче торфа, а также источники исходной информации, необходимые для геомоделирования объектов торфодобывающих производств
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Информатика
Современное конкурентоспособное и эффективное горное производство – это производство, которое внедряет цифровые и информационные технологии в свои технологические и хозяйственные процессы, создавая таким способом своего «цифрового двойника». В дальнейшем «цифровой двойник» любого горного производства позволит прогнозировать поведение предприятия и совершенствовать стратегию развития горной компании в изменчивых технико-экономических, социально-экономических, экологических, горно-геологических и природноклиматических условиях
Список литературы
1. Яконовская Т.Б. Цифровизация в реальном секторе экономики РФ: горнодобывающий комплекс // Цифровая экономика и общество: материалы Всероссийской научно-практической конференции. Тверь: ТвГТУ. 2021. С. 47-54. EDN: DKUXFT
2. Яконовская Т.Б. Совершенствование экономического механизма управления промышленными предприятиями. Дисс. … канд. экон. наук. Тверь. 2009. 173 с. EDN: NQJJZR
3. Яконовская Т.Б. Проблемы информатизации анализа геологических данных предприятий по добыче торфа // Интеллектуально-информационные технологии и интеллектуальный бизнес: материалы одиннадцатой заочной международной научно-технической конференции. Вологда: ВоГУ. 2020. С. 89-93. EDN: BDSLHU
4. Яконовская Т.Б. К вопросу о качестве геологической информации в торфяной сфере хозяйственной деятельности // Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики: материалы 17-й международной конференции. Тула: ТулГУ. 2021. С. 488-492. EDN: GWZUZB
5. Палюх Б.В., Цветков Р.Е. Информационная система имитационного моделирования торфяных пожаров // Программные продукты и системы. 2007. № 3. С. 48. EDN: NCYXNJ
6. Дмитриев Г.А. Научные основы создания систем контроля и управления технологическими и организационными процессами производства фрезерного торфа. Дисс. … докт. техн. наук. Калинин. 1979. 39 с. EDN: VNQNKV
7. Караваева Н.М., Бураков А.И., Дмитриев Г.А., Лифшиц М.С. Автоматизация торфяного производства: учебное пособие. Калинин: КПИ. 1979. 312 с. EDN: VTERAN
8. Макаренко Г.Л., Тимофеев А.Е., Яконовская Т.Б. Перспективы комплексного освоения торфяных месторождений (экологический, технологический и экономический аспекты) // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2010. № 10. С. 265-272. EDN: NDBLDN
9. Макаренко Г.Л., Тимофеев А.Е., Яконовская Т.Б., Беляков В.А. Разрарботка ресурсосберегающей технологии комплексного освоения торфяных месторождений // Вестник Томского государственного педагогического университета. 2009. № 3 (81). С. 157-161. EDN: KNVRTT
10. Шек В.М., Руденко Ю.Ф., Дранишников П.С., Литвинов А.Г. Моделирование сплошной среды // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2009. № S2. С. 409-420. EDN: KZVRXD
11. Панасюк Л.Н., Прокопов А.Ю., Акопян В.Ф. Моделирование сплошной среды методом дискретных элементов // Строительство и архитектура: материалы Международной научно-практической конференции. Ростов н/Д.: РГСУ. 2015. С. 437-438. EDN: UXDUBR
12. Власенко В.Д. Математическое моделирование в задачах механики сплошной среды: учебное пособие. Хабаровск: ТОГУ. 2010. 102 с. EDN: QJYGGX
13. Лазебная Л.А. Математическое моделирование гидродинамических процессов в анизотропной сплошной среде: применение к угольным пластам // Журнал теоретической и прикладной механики. 2021. № 4 (77). С. 44-51. EDN: RZEHOD
14. Гончарук К.О. Применение натуральных масштабов при моделировании сплошных сред // Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред: материалы XX Международного симпозиума. М.: ТР-принт. 2014. С. 59-61. EDN: TVSJMP
15. Мельниченко И.А., Кожухов А.А., Омельченко Д.Р., Мосейкин В.В. Построение трехмерной модели месторождения с использованием принципов блочного моделирования и искусственных нейронных сетей // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2022. № 10. С. 5-19. EDN: VHKWYA
16. Шек В.М., Литвинов А.Г., Вознесенский Ю.С. Визуализация дискретных моделей сплошной среды // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. № S2. С. 421-431. EDN: KZVRXN
17. Шек В.М. Объектно-ориентированное моделирование горнопромышленных систем. М.: МГГУ. 2000. 304 с. EDN: SDSUWX
18. Кувашкина Т.А., Шек В.М. Особенности построения масштабированного пространственно-атрибутивного банка данных горнопромышленной системы // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2005. № 8. С. 221-225. EDN: KKOICF
19. Гиацинтов А.М., Мамросенко К.А. Визуализация гидродинамических моделей месторождений // Вестник кибернетики. 2018. № 2 (30). С. 93-101. EDN: YWISHB
20. Ковин Р.В., Марков Н.Г. Геоинформационные системы и технологии: учебник. Томск: ТПУ. 2009. 300 с.
21. Ветров А.Н., Борисов А.Л. Компьютерные технологии работы с географическими данными: учебное пособие. Тверь: ТвГТУ. 2017. 160 с. EDN: YVLMST
Выпуск
Другие статьи выпуска
В статье представлены основные результаты CAE-моделирования температурных процессов, происходящих в сопле скрапового резака при раскрое скрапа толщиной более 800 мм. Показано распределение температуры в теле сопла при его охлаждении струей режущего кислорода. Рассмотрены особенности создания расчетных моделей теплопереноса с поверхности скрапа на рабочий торец сопла, а также проведены сопряженные вычисления температурных полей в теле сопла при холодной продувке струей режущего кислорода центрального канала.
В статье предложено использование автоматического адаптивного обнаружителя, реализующего локально наиболее мощный несмещенный (ЛНМН) критерий, и проведено его сравнение с обнаружителем по критерию Неймана ‒ Пирсона для экстремально сложных условий наблюдения для оптико-электронных приборов. Построены рабочие характеристики адаптивного обнаружения слабоконтрастных изображений динамических объектов в сложных фоновых условиях. Получены расчетные оценки, подтверждающие превосходство ЛНМН-правила над классическим правилом Неймана ‒ Пирсона
В статье рассмотрен вопрос автоматизации процесса ремонта лопаток газотурбинного двигателя (ГТД) с применением системы сканирования. Предложен подход к сканированию детали системой технического зрения, установленной на том же оборудовании, на котором в последующем будет выполняться ремонт наплавкой. Отмечено, что приведенный алгоритм обладает адаптивностью к механическому состоянию оборудования. Указано, что по сравнению с ручным методом точность сканирования составляет свыше 0,05 мм (P = 67,56 %) и свыше 0,1 мм (P = 95,75 %), что достаточно для дальнейшего применения полученных сканов в задаче ремонта лопаток ГТД
Рассмотрены вопросы о возможности использования вертикального принудительного кустового дренирования для дополнительного осушения сильнообводненной производственной площадки на торфяном участке эфтрофного типа. Выявлено наименьшее отрицательное воздействие дренирования на окружающую природную среду, в частности на режим прилегающих водных объектов, при отработке торфяного месторождения «Ильинское». Изучено влияние дополнительного принудительного осушения (в зависимости от осадков и объема откачанной воды) на показатели изменения уровней грунтовых вод в скважинах и каналах. Проанализировано взаимодействие вертикальных скважин с торфяной залежью в процессе дополнительного принудительного осушения на контрольном участке в течение сезона. Установлено, что для вертикальной фильтрации особенности эпюры напоров зависят от изменений коэффициента фильтрации в слоях залежи. Выявлено, что непрерывная откачка воды из вертикальных скважин привела к образованию депрессионной воронки с местными дополнительными понижениями вблизи скважин. Подтверждена эффективность использования вертикального дренирования при понижении влажности эксплуатационного слоя ниже нормы (до 73,3 %). Отмечено, что по толщине залежь уплотнилась неравномерно, а распределение потенциалов влаги было неравновесным и зависело от расстояния до осушителей, а также от фильтрационных свойств торфа и других факторов
Изложен новый подход при производстве деталей торфяных машин в условиях многономенклатурного производства. Установлено, что при синтезе технологического маршрута изготовления деталей торфяных машин в условиях непрофильного многономенклатурного производства часто возникает проблема загрузки существующих гибких производственных систем (ГПС). Рекомендовано обеспечивать производство дефицитных деталей торфяных машин в непрофильном производстве за счет рационального распределения технологических задач для каждого гибкого производственного модуля. Указано, что для повышения эффективности технологической подготовки используются системы автоматизированного проектирования технологических процессов, а также отмечено, что они не в полной мере обеспечивают достижение качественного решения, поскольку конкретная ГПС может не соответствовать типовому подходу для рассматриваемой детали. Для решения этой проблемы предложено провести анализ конструкторско-технологических элементов (КТЭ) детали и определить возможные способы их получения с учетом существующего оборудования. Обозначено, что для достижения высокой эффективности и необходимого качества продукции в условиях многономенклатурного производства с постоянно изменяющейся загрузкой гибкого производственного модуля необходимо расширять технологические возможности ГПС за счет использования для имеющихся станков дополнительных технологических модулей, отвечающих за изготовление проблемных КТЭ
Представлен анализ известных способов и приспособлений для установки валов на металлорежущие станки при обработке шпоночных пазов. Изложена сущность разработанного способа установки ступенчатого вала. Раскрыты устройство и принцип действия спроектированного приспособления с двумя зажимными механизмами. Проведены сравнительные анализы предложенных способа и устройства с аналогичными известными решениями. Отражены оригинальность разработок и достигаемый технический результат
Представлены результаты исследований микроструктуры, микротвердости, микрогеометрии поверхности лазерного реза наплавленной быстрорежущей стали марки Р9М4К8 после алмазного выглаживания. Показано, что шероховатость поверхности лазерного реза уменьшается в 3…4 раза, что позволяет получать рабочую поверхность без последующего механического шлифования. Отмечено, что алмазное выглаживание приводит к измельчению микроструктуры, повышению микротвердости стали до 9 700 ± 130 МПа.
Исследованы триботехнические характеристики инновационного материала, представляющего собой композиционное покрытие с матрицей из оксида алюминия и наполнителями из нанодисперсного магнетита и микродисперсных дисульфида молибдена, графита. Установлено, что минимальные значения коэффициента трения и интенсивности изнашивания при сохранении высоких прочностных свойств материалов достигаются при концентрации дисперсных частиц в электролите: для магнетита – не более 20 г/л; графита – не более 40 г/л; дисульфида молибдена – 45 г/л. Подчеркнуто, что испытания показали стабильность коэффициента трения исследуемых покрытий в течение 90 часов. Изучено влияние контактного давления на интенсивность линейного износа. Предложен критерий перехода от упругого контакта к пластическому. На основании этого получено расчетное соотношение для оценки перехода от стабильной работы трибосопряжения к его катастрофическому изнашиванию
Методом порошковой лазерной наплавки получено металлокерамическое покрытие NiCrBSi‒WC на конструкционной стали 40Х. Показано, что при наплавке высоколегированной порошковой смеси с помощью многоканального лазера формируется практически беспористое покрытие, обеспечивается металлургическое сплавление с основой. Отмечено, что линия сплавления однородна по строению, и это подтверждает высокую однородность интегрального тепловложения во время наплавки данным типом лазера. Установлено, что благодаря высоким скоростям нагрева и охлаждения расплава при порошковой лазерной наплавке растворение карбидов WC в ванне расплава незначительное. Выделение хрупкой фазы на границе карбидметаллическая матрица не выявлено
Исследовано влияние волнистости технических поверхностей на контактное взаимодействие деталей машин. Приведены параметры шероховатости и волнистости поверхностей экспериментальных образцов по ГОСТ Р ИСО 4287-2014, механические свойства материалов образцов, дано описание методики эксперимента. Предложены теоретические зависимости контурной площади контакта от номинального давления, параметров шероховатости и волнистости контактирующих поверхностей и механических свойств материалов контактирующих деталей. Теоретически и экспериментально показано, что волнистость существенно влияет на величину площади контакта деталей машин. Отмечено, что в зависимости от величины номинального контактного давления контурная площадь, образовавшаяся в результате упругой деформации волн, составляет от нескольких единиц до нескольких десятков процентов от номинальной площади контакта
Приведены результаты научно-исследовательской работы по созданию способа нанесения износостойкого кобальт-хромового покрытия на подложку из алюминиевого сплава путем термического разложения паров металлоорганических соединений. Указано, что способ характеризуется последовательным нанесением адгезионного слоя из смеси нитрозилтрикарбонила кобальта и газа-носителя аргона и поверхностного слоя из гексакарбонила хрома при температуре термического разложения металлоорганических соединений. Отмечено, что металлизация осуществляется по замкнутому циклу, исключающему контакт работников с токсичными веществами и выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, за счет чего обеспечивается безопасность производственного процесса. Получены покрытия с необходимыми физико-механическими свойствами, что доказывает эффективность применяемых подходов, способствует повышению износостойкости деталей и увеличению ресурса техники
Издательство
- Издательство
- ТВГТУ
- Регион
- Россия, Тверь
- Почтовый адрес
- 170026, Тверская обл, г Тверь, наб Афанасия Никитина, д 22
- Юр. адрес
- 170026, Тверская обл, г Тверь, наб Афанасия Никитина, д 22
- ФИО
- Твардовский Андрей Викторович (ИСПОЛНЯЮЩИЙ ОБЯЗАННОСТИ РЕКТОРА)
- E-mail адрес
- tvardovskiy@tstu.tver.ru
- Контактный телефон
- +7 (482) 2526335