Научный архив: статьи

Отмечено, что переход абсолютного большинства торфодобывающих компаний на использование тракторов и машин на пневмоколесном ходу обозначил ярко выраженную проблему проходимости техники по грунтам с пониженной несущей способностью. Одним из путей решения данной проблемы является сдваивание колес для увеличения как периметра, так и площади пятна контакта колеса с торфяной залежью. Подчеркнуто, что для обоснованного «доукомплектования» всех машин необходимо правильно рассчитать нагрузки на сдвоенный колесный ход. В настоящий момент такая методика носит весьма приблизительный и условный характер, подразумевая равенство нагрузок на оба колеса в блоке. Вместе с тем опыт эксплуатации пневмоколесной техники, особенно на дорогах с твердым покрытием, показывает, что внутренние колеса изнашиваются значительно быстрее наружных, и это свидетельствует о большей нагруженности внутренних колес. Представлена методика по ориентировочному расчету нагрузок на оба колеса в блоке, подтверждающая данный вывод

Представлен анализ известных способов и технологических средств для установки валов на центрах металлорежущих станков. Изложена сущность разработанного способа установки, в котором передача крутящего момента от шпинделя на вал обеспечивается без закрепления вала. Раскрыты устройство и принцип действия сконструированного кулачкового патрона. Проведены сравнительные анализы спроектированных способа и патрона с аналогичными известными решениями. Отражены оригинальность разработок и достигаемый технический результат

Отмечены затруднения, возникающие при аналитическом расчете амортизаторов с нелинейными характеристиками и пространственным восприятием нагрузок. Рассмотрены трудности численного моделирования троса для анализа механического поведения амортизаторов, связанные со структурной сложностью и размерностью задачи. Разработан технически обоснованный подход к построению линеаризованной численной модели тросового амортизатора, базирующийся на экспериментальных оценках жесткости. Данный подход позволяет снизить размерность и требования к вычислительным ресурсам за счет упрощения структуры троса. Подчеркнуто, что адекватность и возможность использования полученной численной модели тросового амортизатора для предварительных упрощенных расчетов систем амортизации с последующей экспериментальной отработкой и уточнением результатов опираются на анализ погрешности численной модели

Представлены результаты, полученные в ходе процедур структурного синтеза систем управления сушкой суспензии микроводоросли. Снижение дисперсии показателей качества порошка хлореллы обеспечивается за счет использования корректирующего воздействия по вязкости суспензии в регуляторе температуры сушильного агента. Вязкость измеряется перед подачей суспензии на распылительное сопло дополнительно введенным в состав системы управления прибором. Рассмотрена структура измерителя вязкости суспензии. В качестве регулятора температуры предлагается применять нечеткий регулятор температуры сушильного агента. Лингвистическая оценка регулируемого и корректирующего воздействий осуществляяется по трем термам на основе прямоугольных функций принадлежности.

В статье описано проектирование и моделирование автоматизированной системы управления (АСУ) на основе алгоритма УПМ-регулятора для управления термической обработкой какао-бобов в ленточной конвейерной сушилке. Процессы термической обработки моделируются как непрерывная, пространственно распределенная система с одним входом и одним выходом, где регулируемой переменной является температура входящего сушильного воздуха, а контролируемой переменной ‒ температура продукта в сушильной камере. Представлены и обсуждены требования к программному и аппаратному обеспечению АСУ. Численное моделирование АСУ проводилось с использованием пакета прикладных программ Matlab. Приведены результаты численного моделирования, подтверждающие, что УПМ-регулятор стабилен и устойчив по отношению к входным помехам. Показано, что система обеспечивает быструю реакцию на смещение и устранение установившейся ошибки в процессе термической обработки

Рассмотрены вопросы управления качеством торфяного сырья. Разработана технология добычи фрезерного торфа с интенсификацией сушки в полевых условиях до уборочной влажности менее 40 % за счет переменной высоты общего слоя, что позволяет управлять качеством добываемого сырья и снизить энергоемкость процесса его переработки. Проведены полевые испытания данной технологии на торфяном месторождении. Определены показатели относительной влажности убираемой торфяной крошки в каждом цикле по двум технологиям. Приведены результаты сравнительного анализа эксплуатационной производительности машин с учетом разных технологических параметров добычи.

Разработана комплексная модель формирования вектора внешнего возмущения на осевой коронке исполнительного органа, учитывающая влияние горно-геологических условий и режимных параметров работы комбайна на процесс разрушения горного массива, которая состоит из моделей разрушаемого массива и поверхности забоя, нахождения координат вершины резца в забое, оценки условия контактирования резца с массивом, определения параметров процесса разрушения массива резцами коронки для определения усилий резания и подачи на резце с учетом выполнения условия контакта резца с забоем. Адекватность математической модели оценивалась путем сравнения показателей, полученных в ходе модельных и экспериментальных исследований: средней мощности на разрушение за цикл, теоретической производительности, удельных энергозатрат за цикл, длительности обработки забоя

Добыча торфа фрезерным методом предполагает послойно-поверхностную сработку картовых полей. При этом приканальные полосы из-за повышенной влажности и пониженной несущей способности оказываются необработанными, появляются бровки, затрудняющие удаление влаги с поверхностей полей и работу технологического оборудования. Решить данную проблему можно путем обработки поверхностей полей специальными бровкорезами. Однако существующие модели бровкорезов обрабатывают за один проход только одну бровку. Разработанная нами концепция торфяного бровкореза, способного за один проход обрабатывать оба края полей, примыкающих к картовому каналу, потребовала проведения экспериментальных исследований для установления оптимального угла поворота фрезы по отношению к поперечной оси машины. В представляемом исследовании, содержащем методику проведения и результаты экспериментов, величина данного угла обосновывается с позиции оптимальной энергоемкости фрезерования торфяной залежи

Представлены результаты металлографического анализа быстрорежущей стали Р6М5, полученной порошковой наплавкой на автоматизированном комплексе ЦЛТ-Ю-5 с многоканальным (48 лучей) СО2 лазером. Показано, что фазовый состав стали – мартенсит, 10 % остаточного аустенита и 2 % карбидов V2C. Микротвердость наплавленного металла составляет 8 500…9 000 МПа. Результаты проведенных исследований могут быть полезны производителям биметаллического инструмента с рабочей частью из наплавленной быстрорежущей стали

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

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