Science & Technique (E-Journal) / НАУКА и ТЕХНИКА
Not a member yet
2025 research outputs found
Sort by
Численное исследование напряженно-деформированного состояния заготовки в контактной задаче поверхностного дорнования отверстий
Get PDFIn recent years, the economic factor has played an increasingly important role in the selection of technologies for manufacturing machine parts with specified values of normalized parameters of geometric accuracy and quality of working surfaces. As applied to surface plastic deformation processes, this is noticeably manifested in the search for effective friction control methods in the “tool – workpiece” pair, which ultimately determines the distribution pattern and the magnitude of stresses and strains in the workpiece and the tool. It is not possible to obtain a rigorous analytical solution to the problem of establishing a connection between surface conditions, friction, and the stress-strain state of the contacted bodies. In this regard, the construction of mathematical models comes to the fore, the solution of which is possible by numerical methods. The paper presents the results of a numerical study (computational experiment) of a finite-element model of workpiece deformation under various conditions of contact interaction and friction by one of the methods of surface plastic deformation – surface mandrel drilling. The friction coefficient has been chosen as the criterion for assessing the conditions of contact interaction and friction. It is shown that a change in the friction coefficient in the process of surface mandrel has no noticeable effect on the formation of a stress field in the deformable workpiece both in the axial, and in the radial and circumferential directions. At the same time, with an increase in the value of the friction coefficient in the “tool – workpiece” pair and with the associated increase in the force of mechanical resistance to deformation of the workpiece, their growth is observed. A computational experiment has confirmed the presence of non-contact deformations of the workpiece and tool during surface mandrel drilling, as well as as a decrease in the value of residual deformations in the workpiece with a decrease in the coefficient of friction. Balance assessment of contact surface displacements in the workpiece (the inner surface of the hole to be machined) and the tool (mandrel) has shown that the deformations of the tool in the elastic region can lead to a significant decrease in the real tightness of surface mandrel drilling.В последние годы экономический фактор играет все более важную роль при выборе технологий изготовления деталей машин с заданными значениями нормируемых параметров геометрической точности и качества рабочих поверхностей. Применительно к процессам поверхностного пластического деформирования это проявляется в поиске эффективных приемов управления трением в паре «инструмент – заготовка», которое, в конечном итоге, определяет картину распределения и величину напряжений и деформаций в заготовке и инструменте. Получить строгое аналитическое решение задачи по установлению связи между условиями на поверхности, трением и напряженно-деформированным состоянием контактируемых тел не представляется возможным. В этой связи на передний план выходит построение математических моделей, решение которых возможно численными методами. В статье приводятся результаты численного исследования (вычислительного эксперимента) конечно-элементной модели деформирования заготовки в различных условиях контактного взаимодействия и трения одним из методов поверхностного пластического деформирования – поверхностным дорнованием отверстий. Критерием оценки условий контактного взаимодействия и трения выбран коэффициент трения. Показано, что изменение коэффициента трения в процессе поверхностного дорнования не оказывает заметного влияния на формирование поля напряжений в деформируемой заготовке как в осевом, так и в радиальном и окружном направлениях. Вместе с тем при повышении коэффициента трения в паре «инструмент – заготовка» и соответственно силы механического сопротивления деформации заготовки наблюдается их рост. Вычислительным экспериментом подтверждено наличие внеконтактных деформаций заготовки и инструмента при поверхностном дорновании, а также снижение величины остаточных деформаций в заготовке с уменьшением коэффициента трения. Оценка баланса перемещений контактных поверхностей заготовки (внутренняя поверхность обрабатываемого отверстия) и инструмента показала, что деформации инструмента в упругой области могут привести к существенному снижению реального натяга поверхностного дорнования отверстий.
Эволюция микроструктуры и механических свойств наноструктурированных пленок NiFe под действием температурной обработки
Get PDF. Nanostructured NiFe films were synthesized by pulsed electrolytic deposition on silicon with a gold sublayer, after which they have been subjected to to temperature treatment at 373-673 K in order to study the effect of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of the objects under study. High-resolution atomic force microscopy has made it possible to trace the stages of microstructure evolution under the influence of heat treatment, including the process of nonlinear increase in grain growth and two-stage agglomeration. It is shown that with an increase in heat treatment temperature to 673 K, the grain size increases from 68 to 580 nm in comparison with the initial sample, undergoing agglomeration processes at temperatures of 100 and 300 °C. The mechanical properties of nanostructured NiFe films have been studied by the nanoindentation method. The dependences of the hardness of Young’s modulus and the values of the resistance to elastoplastic deformation on depth have been obtained and analyzed in the paper. This approach has permitted to reveal differences in the behavior of the mechanical properties of the surface layer and the internal volume of the film under the action of different heat treatment temperatures, as well as to demonstrate the opposite reaction of different material layers to an increase in temperature. As a result of a thorough analysis of the deformation curves of nanoindentation, it has been found that the homogenization of the surface in combination with the activation of oxidation processes leads to the strengthening of near-surface layer of NiFe films. At the same time, the internal volume of the material is characterized by a nonlinear decrease in hardness and Young’s modulus with an increase in the heat treatment temperature. The explanation for this phenomenon has been found in the complex effect of a decrease in the number of grain boundaries (due to an increase in the average grain size with increasing temperature) and an increase in the concentration of gold atoms diffusing from the sublayer more actively with an increase in the processing temperature of NiFe films.Наноструктурированные пленки NiFe были синтезированы методом импульсного электролитического осаждения на кремнии с золотым подслоем, после чего подвергались температурной обработке при 373–673 К с целью изучения влияния термообработки на микроструктуру и механические свойства объектов исследования. Атомно-силовая микроскопия высокого разрешения позволила проследить этапы эволюции микроструктуры под действием термической обработки, включающие процесс нелинейного увеличения роста зерен и двухстадийную агломерацию. Показано, что с ростом температуры термообработки до 673 К размер зерна увеличивается с 68 до 580 нм по сравнению с исходным образцом, претерпевая процессы агломерации при температурах 100 и 300 °C. Механические свойства наноструктурированных пленок NiFe изучены методом наноиндентирования. Получены и проанализированы зависимости твердости модуля Юнга и значений сопротивления упругопластической деформации от глубины. Данный подход позволил выявить различия в поведении механических свойств поверхностного слоя и внутреннего объема пленки под действием различных температур термообработки, а также продемонстрировать противоположную реакцию разных слоев материала на повышение температуры. В результате анализа деформационных кривых наноиндентирования установлено, что гомогенизация поверхности в сочетании с активацией процессов окисления приводят к упрочнению приповерхностного слоя пленок NiFe. В то же время внутренний объем материала характеризуется нелинейным уменьшением твердости и модуля Юнга при росте температуры термообработки. Объяснение этого явления найдено в комплексном влиянии уменьшения количества межзеренных границ (вследствие увеличения среднего размера зерен с повышением температуры) и увеличения концентрации атомов золота, диффундирующих из подслоя более активно при росте температуры обработки пленок NiFe
Термодинамическая оценка параметров систем C–H–O–N–Me как имитаторов рабочей среды в новых процессах газотермического напыления и сфероидизации порошков
Get PDFOver the past few years, a group of new processes was developed for high-temperature, including plasma electric arc spraying (at ambient pressure) and spheroidizing of some ceramic and metal powder materials with the use of gaseous hydrocarbons in the heat carriers as well as with feeding of organic additions into a high-temperature jet, in particular, polymeric ones, to control porosity of sprayed metallic functional coatings. The paper considers the possibility to modify such technological processes by introducing solid fuel additions of a polymer type into the operating fluid of an apparatus for gasthermal (plasma or other) treatment, which provides melting of metal or oxide powders. For this, with the help of thermodynamic analysis, the processes have been evaluated at temperatures (300–3000) K for the set of such reacting five component systems as C–H–O–N–Me (at ambient pressure 0.101 MPa) with five variants of Ме – aluminum, titanium, chrome, copper, nickel. This makes it possible to consider these systems as simulants for potential technologies for the treatment of oxide powders (Al2O3, TiO2, Cr2O3) as well as metallic ones (Cu, Ni and their alloys). In order to obtain high exothermic contribution to the heating of powders, the combination “air + polymeric addition (polyethylene) of LDPE grade” was chosen as mixed heat carrier (operating fluid) for the basic version of simulated process. During the analysis of equilibria for the considered multicomponent systems (17 variants), a set of following parameters has been used to characterize the energy intensity of the target powder heating process: the equivalence ratio for reacting mixture and its adiabatic temperature; the energy efficiency of material heating with and without taking into account the effect of fuel addition; specific energy consumption for the powder melting; autothermicity degree of the process during the combined heating (electrothermal heating by the arc of plasma torch and heat flux from the “air + solid fuel additions” mixture) of refractory powders. As a result of the assessment, the preferred (from thermodynamic standpoint) regimes of the considered processes have been found and the possibility to realize an energy-efficient heating of these oxide and metal materials (without oxidation of the latter to CuOx, NiO) with a reduced part of the electric channel of energy transfer, resulted from the carrying out of appreciable effect of the fuel-initiated mechanism of heating in the analyzed C–H–O–N–Mesystems, has been shown in the paper.В последнее время ведется разработка группы новых технологий высокотемпературного, в том числе плазменного электродугового, напыления (при атмосферном давлении) и сфероидизации некоторых керамических и металлических порошковых материалов как с использованием углеводородных газов в качестве теплоносителей, так и с внесением в высокотемпературную струю органических добавок (в частности, полимерных) для регулирования пористости напыляемых металлических покрытий. В статье рассмотрена возможность модификации процессов данной группы за счет ввода твердотопливных добавок полимерного типа в рабочую среду аппарата для газотермической (плазменной или другой) обработки, обеспечивающей плавление металлических или оксидных порошков. Для этого с помощью термодинамического анализа проведена оценка процессов при температурах (300–3000) К для набора реагирующих пятикомпонентных систем типа C–H–O–N–Me (при давлении 0,101 МПа) с пятью вариантами Ме – алюминий, титан, хром, медь, никель. Это позволяет рассматривать данные системы как имитаторы для потенциальных технологий обработки как оксидных (Al2O3, TiO2, Cr2O3), так и металлических (Cu, Ni и их сплавы) порошков. С целью получения высокого экзотермического вклада в нагрев порошков в качестве смесевого теплоносителя для базового варианта моделируемого процесса выбрано сочетание «воздух + полимерная добавка (полиэтилен марки LDPE)». В ходе анализа равновесий в рассмотренных многокомпонентных системах (17 вариантов) для характеристики энергоемкости целевого процесса нагрева порошков использовали набор параметров: фактор эквивалентности реакционной смеси и ее адиабатическую температуру, энергетический КПД нагрева материала с учетом и без учета вклада топливной добавки, удельные энергозатраты на плавление порошка, степень автотермичности процесса при комбинированном нагреве (электротермическое нагревание через дугу плазмотрона и тепловыделение от смеси «воздух + твердотопливная добавка») тугоплавких порошков. В результате проведенной оценки найдены предпочтительные (с термодинамических позиций) режимы рассмотренных процессов и показана возможность реализации энергоэффективного нагрева данных оксидных и металлических материалов (без окисления последних до CuOx, NiO) с пониженной долей электрического канала энергопереноса за счет существенного вклада топливного механизма нагрева в C–H–O–N–Me-системах
Основы расчета противоугонного кранового устройства из эксцентрикового и клещевого механизмов
Get PDFAccording to the requirements of the “Rules for industrial safety of cranes”, anti-theft devices must ensure that cranes under the influence of wind force stop at any point on the track, including at the junction of rails connected by side strips. Various types of anti-theft crane devices recommended for use have a number of disadvantages. Thus, the supply of anti-theft crane devices made in the form of lever grips interacting with the rail head with mechanisms for disengaging and converging grippers with electromechanical, electromagnetic, hydraulic or pneumatic drives complicates their design. There are also known anti-theft crane devices, in which the stopping of cranes on a rail track is carried out by a locking eccentric interacting with the surface of the rail head. The reliability of such devices is insufficient, since, due to the constant force of the spring, the adhesion force of the eccentric to the rail does not depend on the changing wind force. The paper proposes the basics of calculating the anti-theft crane device, representing the kinematic connection of two mechanisms – eccentric and thick-borne, which allows to solve a number of the above problems.Согласно требованиям «Правил по обеспечению промышленной безопасности грузоподъемных кранов», противоугонные устройства должны обеспечивать останов грузоподъемных кранов, находящихся под действием силы ветра, в любой точке рельсового пути, в том числе в месте стыка рельсов, соединяемых боковыми планками. Рекомендованные к применению различные типы противоугонных крановых устройств имеют ряд недостатков. Так, снабжение противоугонных крановых устройств, выполненных в виде рычажных захватов, взаимодействующих с головкой рельса, механизмами разведения-сведения захватов с электромеханическим, электромагнитным, гидравлическим или пневматическим приводами усложняет их конструкцию. Известны также противоугонные крановые устройства, у которых останов грузоподъемных кранов на рельсовом пути осуществляется стопорным эксцентриком, взаимодействующим с поверхностью головки рельса. Надежность подобных устройств недостаточна, поскольку из-за постоянного усилия пружины сила сцепления эксцентрика с рельсом не зависит от изменяющейся силы ветра. В статье предлагаются основы расчета противоугонного кранового устройства, представляющего кинематическое соединение двух механизмов – эксцентрикового и клещевого, что позволяет решить ряд перечисленных выше проблем
Автомобильный абсорбционный кондиционер
Get PDFThe purpose of this study is to develop a circuit for an automobile air conditioner, which will reduce the consumption of power developed by the engine. This paper proposes the design of an automobile absorption air conditioner. A description of the principle of operation of an automobile absorption air conditioner operating on a cycle of a one-stage absorption refrigeration machine has been given in the paper. It consists of a stripper (generator), a condenser, an absorber, an evaporator. Lithium bromide (LiBr) solution has been used as an absorbent, which has a low boiling point, is non-toxic and safe. 3D-models of the absorber and generator of an automobile absorption air conditioner has been developed in the course of the research. The absorber is designed to form a weak absorbent solution. This solution is supplied to the generator heat exchanger using a liquid pump. There it is heated by the exhaust gases to the boiling point. The solution evaporates and water vapor enters the condenser (evaporator). In the generator, the solution is concentrated from 52 to 60 %. After that, water vapor is supplied to the absorber from the condenser, and a concentrated absorbent solution is supplied from the generator. It should be noted that the generator is a key element of an automobile absorption air conditioning system. Inside it is a strong LiBr solution that feeds the absorber. The design of the air conditioning system does not provide for the use of a compressor and allows to reduce the power loss of the power plant to the drive of the liquid pump. According to calculations, the pump drive power was 0.17 kW. For comparison, the compressor of a modern car air conditioner consumes 7–11 kW. An absorption car air conditioner provides the following advantages: additional engine cooling, environmental friendliness, fuel economy, efficient use of the heat of vehicle exhaust gases. A distinctive feature of this design is that it is proposed to use the heat of the exhaust gases for the process of heating the absorbent. This design can fully compete with the existing modern car air conditioners.Целью исследования являлась разработка схемы автомобильного кондиционера, позволяющего снизить потребление развиваемой двигателем мощности. Предложена конструкция и приведено описание принципа действия автомобильного абсорбционного кондиционера, работающего по циклу одноступенчатой абсорбционной холодильноймашины. Она состоит из десорбера (генератора), конденсатора, абсорбера, испарителя. В качестве абсорбента использовали раствор бромида лития (LiBr), который имеет низкую температуру кипения, не токсичен и безопасен. В процессе исследования разработаны 3D-модели абсорбера и генератора абсорбционного автомобильного кондиционера. Абсорбер предназначен для образования слабого раствора абсорбента, который при помощи жидкостного насоса поступает в теплообменник генератора, где нагревается отработавшими газами до температуры кипения. Раствор испаряется, и пар идет в конденсатор (испаритель). В генераторе раствор концентрируется от 52 до 60 %. После этого в абсорбер из конденсатора поступает водяной пар, а из генератора – концентрированный раствор абсорбента. Следует заметить, что генератор является ключевым элементом системы абсорбционного автомобильного кондиционера. Внутри него находится крепкий раствор LiBr, питающий абсорбер. Конструкция системы кондиционера не предусматривает использование компрессора и позволяет снизить потери мощности силовой установки на привод жидкостного насоса. Согласно расчетам, мощность привода насоса составила 0,17 кВт. Для сравнения, компрессор современного автомобильного кондиционера потребляет 7–11 кВт. Абсорбционный автомобильный кондиционер имеет следующие преимущества: дополнительное охлаждение двигателя, экологичность, экономию топлива, эффективное использование теплоты выхлопных газов автомобиля. Отличительная особенность данной конструкции в том, что для процесса нагрева абсорбента используется теплота отработавших газов. Такая конструкция может составить полноценную конкуренцию имеющимся современным автомобильным кондиционерам
Силовой режим скоростного комбинированного выдавливания плоских биметаллических дорожных резцов
Get PDFThe paper presents a mathematical model developed for calculating the force effect on the punch in the process of high-speed combined hot extrusion of bimetallic road milling picks under plane deformation conditions. To solve the problem, the process is divided into two phases: acceleration phase and braking phase, which consists of two stages. A distinctive feature of the acceleration phase is that it allows the analysis of reverse extrusion, in the process of which the metal flows in the opposite direction to the punch stroke. A method for calculating the force acting on the punch at each phase of the process of plastic flow of a bimetallic workpiece into a matrix cavity with three deformation zones is presented in the paper. While solving the problem in a quasi-static formulation and proceeding from the conditions of the minimum power of internal forces, equations have been obtained for calculating the optimal field parameters aopt, bopt, gopt, depending on the elongation coefficients l and the friction coefficient m. The equations obtained within the framework of the developed model are quite correct, since they allow determining the minimum force acting on the punch. The considered calculation model and equations can be used in the development of industrial technology for high-speed combined hot extrusion of flat-step bimetallic road milling picks.Представлена математическая модель, разработанная для расчета силового воздействия на пуансон в процессе скоростного комбинированного горячего выдавливания биметаллических дорожных резцов в условиях плоской деформации. Для решения этой задачи процесс разделяли на две стадии: разгона и торможения. Стадия торможения состоит из двух этапов. Отличительной особенностью стадии разгона является то, что она позволяет провести анализ обратного выдавливания, в процессе которого металл течет в направлении, противоположном ходу пуансона. Приведена методика расчета усилия, действующего на пуансон на каждой стадии процесса пластического течения биметаллической заготовки в матричную полость с тремя очагами деформации. В ходе решения задачи в квазистатической постановке и исходя из условий минимальной мощности внутренних сил получены уравнения для расчета оптимальных параметров поля aopt, bopt, gopt, зависящих от коэффициентов вытяжки l и коэффициента трения m. Уравнения, полученные в рамках разработанной модели, являются достаточно корректными, так как позволяют определять минимальное усилие, действующее на пуансон. Рассматриваемые модель расчета и уравнения могут быть использованы при разработке промышленной технологии скоростного комбинированного горячего выдавливания плоскоступенчатых биметаллических резцов
Оценка влияния объектов капитального строительства на прилегающую улично-дорожную сеть при организации дорожного движения посредством регулируемых пересечений
Get PDFThe paper discusses problems of assessing the impact of mass attraction centers on the adjacent street and road network in the process of their functioning, expansion or conversion. The choice of criteria for assessing the organization of traffic flow, given in the Russian and foreign literature, has been substantiated, in particular, it is proposed to use v/c ratio for adjacent junction and corresponding level of traffic service (LOS). The main models for estimating capacity of signalized intersections are presented. The procedures of forming a mathematical model for estimating the load factor of signalized intersections is shown. The concepts of lane group capacity, total lost time per cycle, phase coefficients, saturation flow rate, and coefficients taking into account the decrease in the ideal saturation flow rate are explained. A mathematical model for estimating transport demand is presented, which allows to calculate the intensity of traffic flow to and from the center of mass attraction on the basis of the total traffic flow of correspondence, share of visitors in individual transport, average filling of individual transport, and coefficient of daily irregularity upon arrival and departure of visitors on an individual transport. An integrated mathematical model of loaf factor is proposed which includes parameters for estimating transport demand for centers of mass embarrassment and parameters that determine the signalized intersections capacity. The uniqueness of the integrated model is that it simultaneously involves parameters reflecting the demand and capacity of loading intersection. Recommendations are made on assessing the level of traffic service flows and the v/s ratio, based on the data of transport demand and capacity, adjacent to the centers of mass attraction of the road network. The presented method of estimating the LOS based on the capacity of the signalized intersections allows us to estimate the influence degree of mass attraction centers on the adjacent urban road network.Рассмотрены проблемы оценки влияния центров массового тяготения на прилегающую улично-дорожную сеть в процессе их функционирования, расширения или перепрофилирования. Обоснован выбор критериев оценки организации дорожного движения, приведенных в отечественной и зарубежной литературе, в частности предлагается использовать коэффициент загрузки запитывающих пересечений и соответствующий ему уровень обслуживания движения (LOS). Представлены основные модели оценки пропускной способности регулируемых пересечений. Показан механизм формирования математической модели оценки коэффициента загрузки регулируемых пересечений. Разъяснены понятия пропускной способности группы полос, продолжительности потерянного времени в цикле, фазовых коэффициентов, потока насыщения и коэффициентов, учитывающих снижение идеального потока насыщения. Приведена математическая модель оценки транспортного спроса, позволяющая рассчитывать интенсивность транспортного потока как к рассматриваемому центру массового тяготения, так и от него на основе общего объема корреспонденций, доли посетителей на индивидуальном транспорте, среднего наполнения индивидуального транспорта, а также коэффициента суточной неравномерности по прибытию и отправлению посетителей на индивидуальном транспорте. Предложена интегрированная математическая модель коэффициента загрузки, включающая параметры оценки транспортного спроса к центрам массового тяготения и параметры, определяющие пропускную способность регулируемых пересечений. Уникальность интегрированной модели состоит в том, что в ней одновременно задействованы параметры, отражающие транспортный спрос и пропускную способность запитывающего пересечения. Приведены рекомендации по оценке уровня транспортного обслуживания потоков и коэффициента загрузки на основе данных значений транспортного спроса и пропускной способности прилегающей к центру массового тяготения улично-дорожной сети. Представленная методика оценки уровня обслуживания движения на основе пропускной способности регулируемых пересечений позволяет оценить степень влияния центров массового тяготения на прилегающую улично-дорожную сеть
Методический инструментарий оценки эффективности проектов капитального строительства нефтедобывающих предприятий
Get PDFDue to the fact that most of the large oil fields in Russia, characterized by high production costs, are at the final stage of development; the issue of cost optimization has become increasingly important in recent years. The main cost items at oil and gas enterprises are design and construction (reconstruction) of oil field facilities. Analysis of currently used methods for ranking oil and gas projects has shown that all of them are inherently subjective, since they are based on expert opinion. The authors have developed a methodological tools for evaluating the effectiveness of capital construction projects of oil field facilities (for example, construction work on the site for inventory receiving bridges and lifting units), which allows to eliminate the influence of expert opinion as much as possible and, consequently, significantly improve the quality and validity of management decisions. The choice of the optimal project is based on a two – level assessment (stage 1– technical assessment, stage 2 – economic assessment). At each stage, an integral indicator is determined by calculation based on the results of objective data analysis and using the developed algorithms. Thus, it is possible to judge the effectiveness of any project without being based on a subjective approach in the assessment with the help of expert opinion.Ввиду того что большинство крупных нефтяных месторождений России, характеризующихся высокой себестоимостью добываемой продукции, находятся на заключительной стадии разработки, в последние годы вопрос оптимизации затрат приобретает все большее значение. Основные статьи затрат на предприятиях нефтегазового комплекса – проектирование и строительство (реконструкция) нефтепромысловых объектов. Анализ применяемых в настоящее время методов ранжирования нефтегазовых проектов показал, что все они по своей сути являются субъективными, так как основаны на экспертном мнении. Авторами разработан методический инструментарий оценки эффективности проектов капитального строительства нефтепромысловых объектов (на примере проведения строительных работ на площадке под инвентарные приемные мостки и подъемный агрегат), позволяющий максимально исключить влияние экспертного мнения и соответственно существенно повысить качество и обоснованность принимаемых управленческих решений. Выбор оптимального проекта осуществляется на основе двухуровневой оценки: технической (1-й этап) и экономической (2-й этап). При этом на каждом этапе расчетным путем по результатам анализа объективных данных и с помощью разработанных алгоритмов определяется интегральный показатель. Таким образом, можно судить об эффективности любого проекта, не основываясь на субъективном подходе в оценке с помощью экспертного мнения
Анализ условий размещения на дорогах и характеристик железнодорожных переездов Республики Казахстан
Get PDFRoad traffic accidents of vehicles with a rolling stock of railways lead to the most serious consequences. Many level crossings are places of long delays of vehicles both before and after the traffic. In this case and in many others, the intersections of highways with railways sharply limit the capacity of the highway. Level crossings require the utmost attention of the traffic organization, since they must include not only devices for the movement of cars, but also pedestrian and sidings. Despite the fact that the problem of road traffic accidents at level crossings is not new, research and analysis of statistics in this area continues around the world. The paper considers the level crossings on the Republican highways of the Republic of Kazakhstan. Research has been carried out on ways to improve traffic safety at such crossings. The situation at the level crossings of the roads of Republican significance, as well as possible restrictions and regulatory requirements, have been studied in the paper. The paper presents results of a detailed collection of data at the facilities, which will serve as the basis for the development of a detailed program for improving the regulatory and technical base of the road sector in Kazakhstan to improve the safety of road transport infrastructure, taking into account existing standards. Recommendations are given for the implementation and generalization of advanced international experience in organizing road traffic at railway crossings, which will contribute to the adaptation of the Republic of Kazakhstan in the context of the development of transport and communications.Дорожно-транспортные происшествия автомобилей с подвижным составом железных дорог приводят к наиболее тяжелым последствиям. Многие железнодорожные переезды являются местами длительных задержек транспортных средств как до, так и после дорожно-транспортного происшествия. Во многих случаях пересечения автомобильных дорог с железнодорожными путями резко ограничивают пропускную способность автомобильной дороги. Железнодорожные переезды требуют самого пристального внимания службы организации дорожного движения, поскольку должны включать не только устройства для движения автомобилей, но также пешеходные и запасные пути. Несмотря на то что проблема дорожно-транспортных происшествий на железнодорожных переездах не является новой, во всем мире продолжаются исследования и анализы статистики в данной области. В статье рассмотрены железнодорожные переезды на республиканских автомобильных дорогах Казахстана. Выполнены исследования направлений повышения безопасности движения на таких переездах. Изучены ситуации на железнодорожных переездах дорог республиканского значения, а также возможные ограничения и нормативные требования. Приведены результаты детального сбора данных на объектах, что послужит основанием для совершенствования нормативно-технической базы дорожного сектора Казахстана по улучшению безопасности дорожно-транспортной инфраструктуры с учетом существующих стандартов. Даны рекомендации по внедрению и обобщению передового международного опыта в организации дорожного движения на железнодорожных переездах, что будет способствовать адаптации Республики Казахстан в условиях развития транспорта и коммуникаций
Влияние осевой глубины резания на шероховатость поверхности при высокоскоростном фрезеровании тонкостенных деталей
Get PDFThe paper presents the results of research on the dynamics of end milling of thin-walled work-pieces having complex geometric shapes. Since the milling process with shallow depths of cut is characterized by high intermittent cutting, the proportion of regenerative vibrations decreases, and the effect of forced vibrations on the dynamics of the process, on the contrary, increases. The influence of axial depth of cut on the vibrations arising during processing, and roughness of the processed surface have been studied in paper. The experiments have been carried out in a wide range of changes in the spindle speed at different axial cutting depths. Vibrations of a thin-walled work-piece have been recorded with an inductive sensor and recorded in digital form. Then an oscillogram has been used to estimate the amplitude and frequency of oscillations. The profilograms of the machined surface have been analysed. Roughness has been evaluated by the parameter Ra. The results have shown similar relationships for each of the investigated axial cutting depths. The worst cutting conditions have been observed when the natural vibration frequency coincided with the tooth frequency or its harmonics. It is shown that the main cause of vibrations in high-speed milling is forced rather than regenerative vibrations. Increasing the axial depth of cut at the same spindle speed increases the vibration amplitude. However, this does not significantly affect the roughness of the processed surface in cases when it comes to vibration-resistant processing.В статье представлены результаты исследований динамики концевого фрезерования тонкостенных деталей сложной геометрической формы. Поскольку процесс фрезерования с малыми глубинами резания характеризуется высокой прерывистостью резания, доля регенеративных колебаний уменьшается, а влияние вынужденных колебаний на динамику процесса, напротив, увеличивается. Изучено влияние осевой глубины резания на колебания, возникающие при обработке, и шероховатость обработанной поверхности. Опыты проводили на специально сконструированном стенде, позволяющем раздельно исследовать влияние режимов резания и динамических характеристик тонкостенной детали на динамику фрезерования. Эксперименты выполнены в широком диапазоне изменений скорости вращения шпинделя при различных осевых глубинах резания. Колебания тонкостенной детали регистрировали индуктивным датчиком и записывали в цифровом виде. Затем по осциллограмме оценивали амплитуду и частоту колебаний. Проанализированы профилограммы обработанной поверхности. Шероховатость оценивали по параметру Ra. Результаты показали схожие зависимости для каждой из исследованных осевых глубин резания. Наихудшие условия резания наблюдались в случаях, когда собственная частота колебаний совпадала с зубцовой частотой или ее гармониками. Показано, что основной причиной вибраций при высокоскоростном фрезеровании являются вынужденные, а не регенеративные колебания. Увеличение осевой глубины резания при одинаковых частотах вращения шпинделя повышает амплитуду колебаний. Однако это несущественно влияет на шероховатость обработанной поверхности в случаях, когда речь идет о виброустойчивой обработке