Высокотемпературная эмаль и алюмооксидный керамический материал для изоляции спирали нагревателя сферического ионизатора масс-спектрометра

В настоящее время актуальной задачей является создание керамических изоляционных материалов с температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР), равным ТКЛР изолируемых деталей. Рассмотрены вопросы определения состава высокотемпературной эмали и изолирующего керамического материала, рассчитаны их ТКЛР. Определены зависимости усадки керамического материала от размера частиц оксида алюминия, найдены оптимальные размеры этих частиц и соотношение между твердой и жидкой составляющими в процессе обжига. При спекании предложенного материала образуется двухфазная система, состоящая из зерен оксида алюминия с размером частиц 20 - 25 мкм и стеклофазы состава Al2O3, SiO2, B2O3 и Na2O с изначальными размерами частиц в пределах 1 - 2 мкм. В результате проведенных исследований разработан состав высокотемпературной эмали для изоляции корпусов ионизаторов масс-спектрометров от нагревательных элементов, а также состав изолирующего керамического материала, имеющего ТКЛР равные ТКЛР молибдена и не имеющего усадки при спекании.

Обгрунтування використання штучних нейронних мереж для компенсації кінематичних та динамічних похибок верстата паралельної кінематики

Розроблено систему активного контролю просторового положення інструмента верстата паралельної кінематики. Розглянуто метод компенсації кінематичних і динамічних похибок верстата паралельної кінематики за використання штучних нейронних мереж, що навчаються на базі пропорційно-диференціального регулятора. На основі експериментальних даних перехідного процесу, що виникає у разі зміни траєкторії руху платформи верстата, проведено апробацію розробленого пропорційно-диференціального регулятора, результат роботи якого використано для навчання штучної нейронної мережі. Обгрунтовано доцільність використання штучних нейронних мереж у системах зворотного зв'язку верстатів паралельної кінематики на основі аналізу дисперсії результатів її навчання.

Вихідна інструментальна поверхня та проектування різального інструменту

Показано слабкі місця теорії проектування різального інструмента на підставі поняття вихідної інструментальної поверхні. Проаналізовано практичні підходи під час утворення різних поверхонь деталей. Визначено поняття кінематичної вихідної інструментальної поверхні. Запропоновано алгоритм проектування різального інструмента за наявності деякої множини вихідних інструментальних поверхонь.

Calculation of optimal design of heat-mass transfer separation vortex trays = Расчет оптимального тепломассообменно-сепарационного элемента вихревой тарелки

Рассмотрена методика оптимизационного расчета тепломассообменно-сепарационного элемента вихревой тарелки. Приведены критерии выбора оптимальной конструкции элементов тарелки для очистки газов. Представлена компьютерная программа для расчета оптимальной конструкции вихревой ступени очистки газа. Объект исследования - вихревая тарелка с тепломассообменно-сепарационными элементами (ТМСЭ) для процессов очистки газа. Предмет исследования - гидродинамические и технологические условия работы вихревой тарелки с ТМСЭ. Исследовано влияние гидродинамики газового потока и физико-химических свойств жидкости на размеры ТМСЭ. Впервые на основании аналитических зависимостей проведен оптимизационный расчет конструкции вихревой тарелки с ТМСЭ. На основе результатов компьютерного расчета получены графические зависимости, которые учитывают влияние количества жидкости, скорости ее движения, толщины пленки и других характеристик на размеры ТМСЭ. Результаты компьютерного моделирования позволяют спроектировать вихревую тарелку с оптимальной конструкцией и определить диапазон ее эффективной работы в различных гидродинамических режимах без применения дорогостоящего физического эксперимента. Перспективы дальнейших исследований - исследование сепарационных и тепломассообменных характеристик вихревой тарелки с ТМСЭ для очистки газов.

Моделювання конструкції привода кривошипного устаткування з напресованим маховиком

Вдосконалено конструкцію привода кривошипного штампувального устаткування, до складу якого замість традиційного литого маховика введено маховик, складений із напресованих одне на одне кілець, і створено тривимірну твердотільну модель такого привода.

Графоаналітичний метод визначення напірних характеристик відцентрово-вихрових насосів

Зазначено, що відцентрові-вихрові насоси мають досить хороші експлуатаційні показники в результаті вдалого використання позитивних властивостей відцентрового робочого колеса і вихрового, закріплених на загальному валу. На жаль, наукових робіт, присвячених експериментальним і теоретичним проблемам у відкритій пресі вкрай недостатньо, що гальмує вдосконалення цього виду насосів. Особливо ускладнює роботу з удосконалення відцентрово-вихрових насосів відсутність аналітичних залежностей, що описують характеристики відцентрово-вихрових насосів. Наведено дані експерименту на відцентрово-вихровому насосі для визначення величин напору залежно від подачі. Запропоновано графоаналітичний метод визначення напірних характеристик відцентрово-вихрових насосів, а також метод графоаналітичної побудови напірних характеристик. Проведено розрахунки за запропонованими формулами напірних характеристик для різних чисел обертів і зроблено зіставлення розрахункових кривих з експериментальними даними. Проведено нормування напору та подачі; запропоновано формулу для побудови безрозмірних характеристик для різної частоти обертання.

Метод расчета параметров настройки станов холодной пильгерной прокатки труб, в приводе которых используется рычажная система

В последнее время приводы клетей станов холодной пильгерной прокатки с применением рычажной системы получили свое дальнейшее развитие. В частности, такие конструкции клетей стали применяться не только в станах холодной пильгерной роликовой прокатки труб, но и в станах холодной пильгерной в алковой прокатки для прокатки труб большего диаметра. Исходя из особенностей деформации труб в этих станах, правильный выбор катающего радиуса является важной проблемой. От этого зависят и кинематические, и силовые параметры процесса. При этом многие вопросы остаются до конца не открытыми. Исходя из этого, дальнейшее развитие вопросов теории, касающихся этого направления, является актуальным на данный момент. Рассмотрены основные, существующие на сегодня зависимости, позволяющие рассчитать правильные параметры настройки рычажной системы станов холодной пильгерной роликовой прокатки, выбора катающего радиуса и радиуса цапф роликов холодной пильгерной роликовой прокатки труб. Рассмотрено влияние рассогласования настройки рычажной системы станов холодной пильгерной роликовой прокатки на изменение величины катающего радиуса вдоль конуса деформации. Для этого выведена зависимость изменения величины катающего радиуса вдоль конуса деформации от величины плеча OC рычажной системы. Проведенные теоретические исследования показали, что в станах такой конструкции с помощью настроек рычажной системы возможно добиться необходимого изменения величины катающего радиуса вдоль конуса деформации. Результаты расчетов проверены в ходе практики настроек станов холодной пильгерной роликовой прокатки в условиях современного трубопрокатного цеха, в ходе прокаток промышленных партий труб. Используя описанный метод, возможно создать наиболее благоприятные кинематические условия деформацими станов холодной пильгерной валковой прокатки труб.

О физическом моделировании лабиринтного уплотнения

Проведен ряд специальных опытов по влиянию режимных и геометрических параметров на работу лабиринтного уплотнения: перепада уплотняемого давления, частоты вращения, радиального зазора и др., с учетом критериев моделирования лабиринтных уплотнений и масштабного фактора. Установлено наличие зависимости коэффициента расхода лабиринтного уплотнения от частоты вращения вала и величины отношения давления перед и за уплотнением. Для обобщения предложено использование критериев Re и Eu, получены номограмма и критериальное уравнение для определения коэффициента расхода подобных уплотнений при различных режимных параметрах.

О повышении надежности технологического оборудования предприятий ТЭК при использовании магнитожидкостных герметизирующих комплексов

С учетом повышенных требований к эксплуатационной надежности, работоспособности и долговечности оборудования промышленных предприятий рассмотрены условия эксплуатации подшипниковых узлов. Так как до 90 % случаев аварийного разрушения подшипников связано с уплотнительными системами, то предложены магнитожидкостные герметизаторы, которые характеризуются практически полной герметичностью. Для расширения их области применения введено понятие магнитожидкостного герметизирующего комплекса. Проанализированы конструкция и внедрение такого комплекса на центробежном шахтном вентиляторе главного проветривания ВОД-30М.

Оценка удовлетворенности заинтересованных сторон. Ч. 1. Обзор методов оценки

В современных условиях производственной деятельности все больше предприятий проводят работы по разработке и внедрению процессно-ориентированных систем управления, соответствующих требованиям международных стандартов на системы управления. Основными целями внедрения таких систем является удовлетворенность требований различных заинтересованных сторон (ЗС), а показатель их удовлетворенности становится критерием совершенства (оптимальности) деятельности предприятия, поэтому актуальной является задача его количественной оценки. Цель работы - исследование методов оценки удовлетворенности ЗС на основе анализа научных работ и требований законодательных и нормативных документов путем выявления единого подхода к определению уровня удовлетворенности ЗС в деятельности организаций. Установлено, что в настоящее время не существует единого подхода к определению обобщающего показателя удовлетворенность ЗС. В основном данный показатель вычисляется путем умножения единичных показателей удовлетворенности ЗС на соответствующие коэффициенты весомости. Значения данных показателей выражаются, как правило, в баллах. Для измерения удовлетворенности используется порядковая шкала или видоизмененная шкала Лейкерта. Единого четкого подхода к определению того, какой уровень удовлетворенности можно считать приемлемым, не выработано. Практически во всех рассмотренных работах исследователи ограничиваются расчетом удовлетворенности потребителя в виде векторной или линейной характеристики, представляющей собой средневзвешенную арифметическую величину.

Оцінка екологічної безпеки систем централізованого питного водопостачання в Україні

Проведено оцінку й аналіз ефективності роботи систем централізованого питного водопостачання (ПВП) в Україні з позицій екологічної безпеки. Виявлено, що зниження вмісту забруднювальних речовин у воді, до норм, встановлених законодавством, не розв'язує проблему забезпечення населення питною водою, безпечною для здоров'я людини. На основі одержаних даних для оцінки ефективності роботи станцій водопідготовки запропоновано механізм управління екологічною безпекою систем ПВП. Результати досліджень надали змогу встановити величини потенційних ризиків погіршення здоров'я людини від споживання питної води. Кількісна оцінка негативних наслідків на прикладі питної води м. Київ, що реалізована у вигляді оцінки величини скорочення тривалості життя показала, що вживання такої питної води впродовж тривалого періоду може призвести до скорочення середньої тривалості життя населення на 5 років. Одержані результати вказують на необхідність удосконалення існуючої системи оцінки ефективності роботи систем ПВП та створення нової методичної бази на основі запропонованого підходу.

Компенсирующие деформации триангуляционных моделей промышленных изделий на этапе технологической подготовки

Рассмотрены вопросы технологической подготовки триангуляционных моделей промышленных изделий для построения на установках селективного лазерного спекания. Обоснована необходимость выполнения компенсирующих деформаций на этапе технологической подготовки. Показано, что использование технологических компенсирующих деформаций создает предпосылки повышения точности построения изделий на установках селективного лазерного спекания.

Експериментальні дослідження впливу конструкції хвостовика інструмента на характеристики затискного патрона

Розглянуто вплив конструкції хвостовика інструмента та відхилення діаметра на характеристики інструментального затискного патрона залежно від тиску затиску та коефіцієнта зчеплення. Проведено огляд робіт інших авторів, з яких встановлено, що проблема або не розглядалася, або розв'язана не повністю. Проведено експеримент у статиці щодо визначення сили проштовхування та моменту прокручування оправок, затиснутих в інструментальному затискному патроні з різними параметрами хвостовика: оправки номінального діаметра з відхиленнями; оправки з отворами в хвостовику різного діаметра. Обчислено коефіцієнти підсилення патрона для обох випадків та побудовано графіки залежності. Установлено залежність характеристик інструментального затискного патрона від величини діаметра з відхиленнями та товщини стінки хвостовика оправок.

Експериментальне дослідження температури різання при точінні порошкових спечених матеріалів

Як матеріали для вузлів тертя в сучасному машинобудуванні широкого застосування набувають порошкові антифрикційні матеріали. Головною особливістю спечених порошкових матеріалів є наявність пористої структури, що забезпечує самозмащування під час роботи вузлів тертя. У процесі різання спечених матеріалів важливу роль відіграють теплові явища. Саме вони визначають температуру в зоні різання, що впливає на характер створення мікроструктури поверхневого шару. Наведено методику проведення експериментальних досліджень температури різання під час механічної обробки пористих спечених матеріалів. На підставі одержаних результатів розроблено математичну модель для визначення температури різання з урахуванням факторів, що на неї впливають: режимів різання та пористості оброблюваного матеріалу.

Интегрированная технология изготовления зубчатых колес из волокнистых полимерных композиционных материалов

Зубчатые передачи являются неотъемлемой частью многих механизмов и машин. Появление новых композиционных материалов дает толчок увеличению нагрузочной способности зубчатых передач и снижению их массы. Цель работы - разработка интегрированной технологии изготовления зубчатых колес (ЗК) с применением волокнистых полимерных композиционных материалов (ВПКМ). Анализ литературы выявил только отдельные разрозненные исследования в этой области, посвященные разработке способов повышения работоспособности ЗК. Технологическая наследственность при изготовлении зубчатых колес из ВПКМ значительно сильнее, и поэтому влияние этапов технологического процесса должно быть обязательно принято во внимание при его проектировании. Это позволит при оптимизации схемы укладки армирующих волокон учесть не только необходимость обеспечения их ориентации в направлении наибольших нагрузок, но и минимизировать их повреждения при последующей обработке резанием в случае получения колес высокой степени точности. Показано, что нагрузочная способность ЗК, выполненных из углепластика, находится на уровне нагрузочной способности ЗК из других неметаллических материалов, однако только у углепластиковых ЗК есть большой резерв повышения нагрузочной способности за счет оптимизации схем укладки волокон и технологии изготовления, который еще не исчерпан.

Метод побудови діаграм сталості при фрезеруванні похилих поверхонь сферичними кінцевими фрезами. Ч. 1. Вихідні дані

Запропоновано метод побудови діаграм сталості для обробки похилих поверхонь сферичними кінцевими фрезами. У першій частині визначаються вихідні дані, необхідні для побудови діаграм сталості. Вони включають у себе питомі складові сили різання та кути врізання та виходу. Для визначення останніх запропоновано оригінальні рівняння, що описують зміну значень кутів для різних варіацій радіальної глибини різання, величини перекриття та кута випередження. Для аналізу сталості процесу обробки сферичними фрезами похилих поверхонь запропоновано розглядати сили різання, прикладені по нормалі до шару, що зрізається. Зроблено апріорне припущення, що для малих значень кутів випередження процес обробки буде більш стійким у разі низхідного фрезерування, ніж висхідного, і навпаки, за значень кута випередження, близьких до <$E90 symbol Р>, процес обробки буде більш стійким за висхідного фрезерування. Підтвердження цієї гіпотези буде розглянуто під час аналізу діаграм сталості та експериментальних досліджень у другій частині роботи.

Особливості аналізу впливу завад від різнорідних типів джерел розосередженої генерації на процеси в навантаженнях

Зауважено, що електроенергія є найбільш універсальною і широко використовуваною формою енергії, світовий попит на яку постійно зростає. Електроенергетична система живлення є одним із найбільш ефективних компонентів інфраструктури, від якої залежить сучасне суспільство. Щоб задовольнити зростаючий попит на електроенергію та необхідність скорочення викидів вуглекислого газу, має бути розроблена нова модель електроенергетичної системи, яка повинна мати риси системи сталого розвитку, бути надійною, а її архітектура та режими роботи - економічно обгрунтованими. Сучасна електроенергетична система має зазнати значних змін. Розглянуто інтеграцію джерел розосередженої генерацїї в Smart Grid-системах, що надає змогу підвищити енергоефективність та зменшити викиди в енергосистемі, джерела розосередженої генерацїї та всі види завад, які притаманні тому чи іншому типу джерел. За допомогою програмного забезпечення MatLab було промодельовано всі розглянуті варіанти електричних схем та одержано осцилограми та показники THD для всіх джерел електричної енергії.

Комп'ютерний аналіз напружено-деформованого стану робочого колеса відцентрового компресора

Зауважено, що робочі колеса є вісьосиметричними деталями, іноді досить складної форми, навантаженими головним чином відцентровими силами. Колеса є високонавантажєними деталями, які часто працюють тривалий час, сумарні напруження в них можуть бути настільки великими, що під час аналізу умов їх міцності необхідно враховувати повзучість. Разом з цим колеса - це найбільш відповідальні деталі машини і збереження їх міцності має бути гарантованим з високою надійністю. Сказаним і визначаються особливі труднощі і відповідальність розрахунків щодо міцності робочих коліс компресорів. Розглянуто робоче колесо відцентрового компресора. Мета роботи - числова оцінка впливу потоку газу і дії відцентрових сил на напружено-деформований стан колеса відцентрового компресора. Моделювання виконувалося в програмному комплексі ANSYS. Розв'язано задачу про течію газу в проточній частині колеса компресора, розраховано напружено-деформований стан колеса, враховуючи натяги, дію відцентрових сил і потік газу. Наведено результати досліджень впливу потоку газу та дії відцентрових сил на напружено-деформований стан колеса відцентрового компресора. Результати дослідження показують, що врахування вказаних факторів призводить до суттєвого збільшення напружень у концентраторах, іноді, вище допустимих меж.

Особенности колебаний роторов турбокомпрессоров в неустойчивой области частот вращения

Разработана упрощенная двухмассовая модель роторной системы, учитывающая нелинейные реакции жидкостного слоя подшипников скольжения. Для этой модели ротор предварительно приводится к дискретной системе, в которой эквивалентные массы оцениваются по данным расчета собственных частот и форм МКЭ-модели ротора. Путем численного интегрирования системы дифференциальных уравнений и последующего спектрального анализа закона движения выявлены закономерности влияния подшипников на устойчивость и развитие амплитуд субгармонических составляющих по мере увеличения частоты вращения. Показано, что потеря устойчивости происходит при частотах вращения, превышающих утроенную первую критическую частоту. Установлено, что сопротивление подшипников в реальных пределах его изменения в процессе эксплуатации мало влияет на область устойчивости. Развитие амплитуды субгармонической составляющей до недопустимых величин происходит в сравнительно небольшом диапазоне частот вращения в неустойчивой области частот вращения. Для рассмотренного модельного ротора этот диапазон находится в пределах примерно 13 450 - 13 900 об/мин.

Оценка удовлетворенности заинтересованных сторон. Ч. 2. Разработка шкалы оценивания

В современных условиях производственной деятельности все больше предприятий проводят работы но разработке и внедрению процессно-ориентированных систем управления, соответствующих требованиям международных стандартов на системы управления. Основными целями внедрения таких систем является удовлетворенность требований различных заинтересованных сторон (ЗС), а показатель их удовлетворенности становится критерием совершенства (оптимальности) деятельности предприятия, поэтому актуальной является задача его количественной оценки. Вместе с тем в настоящее время не существует единого подхода к определению обобщающего показателя удовлетворенности ЗС. В основном данный показатель вычисляется путем умножения единичных показателей удовлетворенности ЗС на соответствующие коэффициенты весомости. Значения данных показателей выражаются, как правило, в баллах. Для определения обобщенного показателя на основе теории нечетких множеств разработана шкала значений лингвистической переменной "Удовлетворенность", в соответствии с которой значения обобщенного показателя выделены в группы удовлетворенности и находятся в пределах от 0 (абсолютно не удовлетворен) до 100 % (абсолютно удовлетворен). Данная шкала позволяет оценить степень выполнения требований и ожиданий ЗС и представить ее в виде лингвистического значения для дальнейшего определения направлений улучшения качества процессов любой организации.