SCI Библиотека

Рис (Oryza sativa) является одной из важнейших культур в мировом земледелии. Основным рисосеющим субъектом РФ является Краснодарский край с общей площадью под культурой около 125 тыс. га. Учитывая то, что дефицит воды в последние годы в орошаемом землепользовании (рисоводстве) ощущается во многих регионах мира и в частности юга европейской области России, вопрос эффективного использования водных ресурсов в рисоводстве является, несомненно, важным. Ежегодное снижение суммы выпадающих осадков, наблюдаемое с 2019 года, неизбежно ведет к падению уровня воды в реках Кубань, Волга и Дон, увеличивая риск сокращения площадей под рисом и частичную гибель в засушливых регионах. Поэтому необходима оптимизация водного режима с целью эффективного использования сокращающихся ресурсов пресной воды на максимально возможной площади возделывания риса. В обзоре кратко освещены физиологические реакции растения риса на сброс воды на разных этапах роста и развития, знание которых позволит сохранить экологическую стабильность, оптимизировать параметры сортов, обеспечивающие минимальное водопотребление, снизить общие затраты воды за счет сокращения оросительной нормы поливов, снижения слоя и сокращения периода затопления без существенного снижения продуктивности. Однако специфичность биохимического состава зерна, формирующегося в разных условиях водного дефицита, подталкивает к комплексной оценке морфофизиологических признаков, обусловливающих величину урожайности, также сортовые и посевные качества семян в условиях семеноводства, технологические показатели качества зерна.

В работе представлены результаты микроструктурного анализа высокопрочного чугуна ВЧ 50, полученного методом литья в холодно-твердеющие смеси. Для металлографического анализа взяты образцы лопатки дробеметной установки, в составе которых достаточно много цементита (от 8,00 до 14,36 об. %). При большом увеличении явно видна структура эвтектики, представляющая собой смесь цементита и перлита. Чугуны, в составе которых наряду с графитом присутствует цементит, имеют повышенную твердость, большую хрупкость, плохо обрабатываются резанием и могут применяться только после графитизирующего отжига, который исправляет этот литейный брак. Для улучшения структуры был проведен отжиг при температуре 700 °С, который позволил гомогенизировать структурно - фазовое состояние и понизить твердость материала примерно в 2 раза. Повторная термообработка позволила получить равновесную структуру с мартенситной матрицей, повысить пластичность и ударную вязкость материала образцов на 20-27 %.

Анализ существующих технологических методов изготовления и подготовки к эксплуатации твердосплавного режущего инструмента показал, что необходима работоспособность твердосплавного режущего инструмента с отказом по следующим причинам: разрушение режущей части инструмента; потеря формы режущей части инструмента, а также физико-химическое изнашивание контактных площадок режущего инструмента. Установлено, что на качество пайки напаянных твердосплавных пластин влияет большое количество факторов, таких как марка материала корпуса державки; материал твердосплавной пластинки; марка припоя и флюса; характеристики и мощность индуктора; расстояние между индуктором и зоной пайки; степень смачивания свариваемых поверхностей и др. Работа посвящена подготовке вопросов с предоставлением технологии изготовления и эксплуатации твердосплавного режущего инструмента с целью повышения его производительности, долговечности, надежности и экономической эффективности. Проведен анализ рекламы о выявленном несоответствии качества изготовленного инструмента с напаянными твердосплавными пластинами, который показывает несоответствие требованиям нормативно-технической документации в части паяного шва. Основная причина разрушения резцов – нарушение технологии пайки – непропай. Проведен обзор работ по повышению производительности характеристик острого инструмента с пластинами из твердой области сплава, при этом вопросы, связанные с процессами пайки и подготовки поверхностей под пайку, не решены на всем уровне. Для предотвращения образования дефектов пайки инструмента с пластинами из твердого сплава в первую очередь необходимо строгое соблюдение технологии сварки, а также надежный контроль качества в процессе производства. Проведенные исследования позволяют сформулировать основные вопросы, связанные с разработкой актуальной технологической схемы, требований нормативно-технической документации.

Важным показателем, характеризующим развитие отечественного овощеводства, является уровень самообеспечения страны овощной продукцией. Овощная промышленность снабжает население такими важнейшими продовольственными продуктами как лук, чеснок, томат, морковь, перец сладкий и др. Роль овощей в продовольственном балансе определяется их значимостью для питания человека, его работоспособности и долголетия. Ценность и незаменимость овощей, в том числе и чеснока, в питании человека заключаются в том, что они являются основными поставщиками витаминов и углеводов, минеральных солей и эфирных масел, фитонцидов и пищевых волокон, необходимых для нормального функционирования организма. В России уровень самообеспеченности по овощам и бахчевым культурам составляет 86,3 %. Общая потребность в чесноке составляет около 300 тыс. т в год, фактическое же производство по всем категориям хозяйств по данным ФАО (2020 г.) составляло 190 тыс. т. В Российской Федерации под чесноком занято 18,5 тыс. га. Посевная площадь под чесноком в хозяйствах всех категорий на протяжении шести лет уменьшилась. Многие фермеры и сельскохозяйственные организации отказываются от выращивания чеснока из-за низкой доходности и трудоемкого процесса. Чеснок пользуется большой популярностью среди хозяйств, где его выращивают на небольших участках без необходимости использования сельскохозяйственной техники. Основное производство чеснока в 2023 году сосредоточено в Северо-Кавказском федеральном округе и объем валового сбора составил 1 712,9 тыс. ц.

Исследование посвящено изучению влияния гафния на антирекристаллизационные свойства сплава 1570. В процессе исследования сплав 1570 и его модификации, содержащие 0,2 % и 0,5 % масс. гафния, исследовались в литом и гомогенизированном состояниях при помощи просвечивающей электронной микроскопии. В результате выявлено, что легирование гафнием 0,2 % масс. при отжиге в течение 4 часов при температуре 370 °С приводит к снижению объема выделившихся частиц по сравнению со сплавом 1570. При повышении концентрации гафния до 0,5 % количество частиц продолжает уменьшаться. Теоретические расчеты тормозящей и движущей сил рекристаллизации показывают, что в сплавах, содержащих гафний 0,5 % масс., при высоких параметрах Холомона-Зенера возможно протекание рекристаллизации. Отжиг при температуре 440 °С приводят к увеличению доли и уменьшению размера частиц в сплавах с содержанием гафния. Особенно сильно уменьшается размер частиц и растет их объем в сплаве с содержанием гафния 0,2 %. Таким образом, в сплавах, легированных гафнием, рекристаллизация блокируется при любых рассмотренных в данной работе параметрах Холломона-Зенера. В сплаве без гафния рост температуры отжига, наоборот, приводит к уменьшению количества частиц и увлечению их размера. В результате тормозящая сила несколько снижается, однако ее все равно достаточно для полного торможения процессов рекристаллизации.

В рамках образовательной технологии 4.0 представлено инновационное решение для стоматологического образования - антропоморфный стоматологический симулятор, сочетающий в себе преимущества робототехники, виртуальной и дополненной реальности. Интеграция шестиосевого робота-манипулятора KUKA с виртуальной средой Unity обеспечивает высокую степень реалистичности при моделировании стоматологических процедур. Использование нейронных сетей позволяет объективно оценивать качество выполнения задач студентами, анализируя видеопоток с камер, установленных внутри ротовой полости симулятора. Целью исследования является построение элементов образовательной среды на базе технологии 4.0 на основе геймификации и использования аватаров. Научная новизна исследования заключается в уникальном сочетании промышленного робота, VR/AR технологий и искусственного интеллекта для создания персонализированной и интерактивной обучающей среды. Методика разработки включает создание виртуальной модели челюсти, программирование робота для выполнения точных движений, обучение нейронных сетей на большом объеме данных. Результаты показали, что разработанный симулятор значительно повышает эффективность обучения, сокращает время адаптации студентов и позволяет проводить объективную оценку их навыков. Перспективы развития включают интеграцию с другими медицинскими симуляторами, создание адаптивных учебных программ и применение искусственного интеллекта для более глубокого анализа данных обучения. Примеры, представленные в статье, подтверждают эффективность предложенного подхода и открывают новые перспективы в разработке инновационных обучающих симуляторов для стоматологии. Антропоморфный стоматологический симулятор, представленный в статье, позволяет применять технологии дополненной реальности в обучении стоматологов в дистанционном режиме, а также проводить симуляцию различных заболеваний, что значительно улучшит практическую подготовку преподавателей и студентов к работе с пациентами.

В статье представлено исследование по нахождению зависимости между составом размещаемого антенного оборудования базовой станции сотовой связи с учетом высоты его подвеса и нагрузкой на кровлю под опорами проектируемых конструкций антенных трубостоек, устанавливаемых на крышах зданий. Новые стандарты телекоммуникаций, направленные на улучшение качества и скорости беспроводной связи и интернета, предполагают сгущение существующей сети, увеличение количества базовых станций сотовой связи. В городах с большой плотностью населения и густой застройкой для размещения антенного оборудования проектируются антенные трубостойки на кровле зданий. Выбор места установки конструкции осуществляется в процессе проведения изысканий при взаимодействии сотового оператора, строительной организации и арендодателя. Ввиду необходимости проверки несущих строительных конструкций крыш на предмет возможности установки трубостоек в каждом конкретном случае проектная организация выполняет поверочный расчет нагрузочной способности. При отрицательном заключении требуется повторное проведение изысканий и согласование вновь выбранной позиции. Предлагается сформированное в ходе исследования уравнение, которое при использовании исходных данных, содержащихся в техническом задании на проектирование, визуальном обследовании и ознакомлении с проектной документацией на здание, позволит определять величину нагрузок под опорой проектируемой конструкции и давать оценку возможности размещения трубостойки до выполнения расчетов в программных комплексах. Для разработки уравнения по установлению зависимостей факторов полезной нагрузки от антенного оборудования и величины усилий на кровлю здания под загруженной опорой трубостойки использован метод корреляционно-регрессионного анализа. Результаты исследования позволят повысить эффективность проведения изысканий, что сведет к минимуму риски пересогласований и уменьшит временные затраты на проектирование.

Разработан и исследован алгоритм непрерывной дискретной свертки на процессоре TMS320F28377D, реализованный на базе быстрого преобразования Фурье. Данный алгоритм применим для навигации мобильных роботов при вычислении временных интервалов лазерных дальномеров и веерных маяковых лазерных систем. Преимуществом является невосприимчивость лазерного излучения к радиосигналам, что обеспечивает высокую помехозащищенность, в том числе и от средств радиоэлектронной борьбы. Разработан и исследован цифровой дискретный быстродействующий полосовой фильтр высоких порядков на процессоре TMS320F28377D для навигации мобильных роботов. Предлагается применение разработанного полосового фильтра в маяковых лазерных навигационных системах с целью увеличения скорости вычисления координат мобильных роботов при решении задачи быстрой свертки. Представлен оптимальный с точки зрения минимума времени вычисления алгоритм быстрой свертки на основе цифрового непрерывного полосового фильтра Баттерворта. Разработанный фильтр Баттерворта 22-го порядка реализован на цифровом сигнальном процессоре TMS320F28377D с применением двойного буфера с параллельной записью и обработкой данных от аналого-цифрового преобразователя. Особенностью реализации полосового фильтра является его работа в режиме реального времени для поиска сигналов лазеров навигационных маяков в заданной полосе частот. Для повышения скорости обработки данных использованы два модуля прямого доступа к памяти DMA, модуль ускорителя CLA процессора TMS320F28377D. Получена корреляционная функция, вычисленная и в результате свертки исходного сигнала с эталонным сигналом заданной частоты и отфильтрованная фильтром низкой частоты методом скользящего среднего. Максимум вычисленной корреляционной функции показывает задержку времени между началом передачи импульсов маяка и временем приема на фотодиоде. Данное время задержки показывает азимут на маяк. Лазерная система маяков для навигации роботов по сравнению с радиотехнической аппаратурой обладает следующими преимуществами: меньшей погрешностью измерения дальности, небольшими размерами оптических систем по сравнению с размерами радиолокационных антенн и высокой разрешающей способностью по углам за счет узкого пучка зондирующего излучения. Высокая помехоустойчивость лазерной системы маяков, в том числе к преднамеренным помехам, позволяет решать навигационные задачи в условиях подавления глобальных навигационных систем (типа GPS и ГЛОНАСС), когда средства автономной навигации не могут полностью обеспечить данными систему управления роботами. Время выполнения свертки на процессоре TMS320F28377D составляет 1,8 мс.

Актуальность исследования динамики зубчатых передач повышается с развитием конструкций редукторных приводов - увеличением их быстроходности и повышением удельной передаваемой нагрузки. В стандартизованных методиках вопрос оценки динамических нагрузок в зубчатых передачах рассматривается ограниченно и требует значительной доработки. В статье описываются известные типы поломок и последствия высокой динамической нагруженности при работе редукторов авиационных двигателей. Проведен обзор существующих методик оценки динамики редукторов, а также предложен оригинальный подход к моделированию динамических процессов в зубчатых передачах, определению динамических нагрузок и собственных частот колебаний, сформированный на опыте исследования поломок и доводки высоконагруженных авиационных зубчатых колес. Сформулированы рекомендации по снижению виброактивности зубчатых передач на этапе проектирования, а также качественные подходы к анализу технического состояния трансмиссий на основе методов вибродиагностики. Описана динамическая модель цилиндрической зубчатой передачи, рассматривающая в качестве основного источника возбуждения крутильных колебаний и динамических нагрузок переменную жесткость зацепления. Расчет функции жесткости зацепления пары зубчатых колес с помощью метода конечных элементов позволяет оценивать влияние параметров геометрии зубьев, в том числе и микрогеометрии, например, профильной модификации. С помощью разработанной динамической модели сформулированы рекомендации к снижению уровней шума и вибраций в цилиндрических зубчатых передачах, а также диагностический признак развития усталостных трещин в ножке зуба. Динамическая модель была валидирована при экспериментальных исследованиях на натурном стенде ФАУ «ЦИАМ имени П. И. Баранова» с проведением динамического тензометрирования зубчатых колес.

В данном исследовании представлена имитационная модель для оценки производственной устойчивости роботизированной линии розлива газированных напитков в стеклянные бутылки объемом 0,5 литра. Целью исследования являлась разработка имитационной модели для анализа факторов, влияющих на стабильность работы и производственный баланс линии. Модель учитывает стохастические характеристики времени обработки на каждой станции, вероятность отказов и восстановления оборудования, а также динамику заполнения буферов, что позволяет оценить и поддерживать стабильность работы линии. В ходе моделирования были исследованы гипотезы о влиянии емкости буферов на коэффициент общей эффективности оборудования и процессы планирования ресурсов на основе данных о частоте отказов. Результаты моделирования показали, что существует оптимальное значение емкости буферов, при котором достигается максимальная эффективность линии. Разработанная имитационная модель предоставляет эффективный инструмент для анализа и оптимизации процесса управления емкостью буфера в линии розлива. Научная новизна исследования заключается в интеграции стохастических методов и динамики производственного процесса с вероятностью изменения показателей качества продукции на каждом этапе. Практическая значимость работы состоит в возможности непосредственного применения модели для оптимизации производственных линий и повышения их конкурентоспособности на рынке.