Science & Technique (E-Journal) / НАУКА и ТЕХНИКА
Not a member yet
2025 research outputs found
Sort by
Организационно-экономические механизмы модернизации реального сектора: на примере легкой промышленности
Get PDFThe purpose of the paper is to develop organizational and economic mechanisms for the modernization of the real sector on the example of light industry. The achievement of the set goal was facilitated by the solution of the following tasks: the study of the prerequisites for the modernization of domestic industry; identification of risks of digital development of the enterprise; development of specific mechanisms for the modernization of light industry enterprises of the Republic of Belarus in the context of digitalization. The material writing the paper was the scientific works of domestic and foreign scientists of recent years, the results of research work carried out by the authors. Systematic and institutional approaches, analysis and synthesis have been applied in the research. Organizational and economic mechanisms for the modernization of light industry have been developed, the implementation of which will be facilitated by: application of an integrated approach to the transformation of a business model in the context of digitalization; development of an enterprise digital development strategy, taking into account the actual and potential degree of digitalization of all links in the value chain; formation of a “digital core” of a focal company, around which a network of flexible decentralized production and service units is being built; personification of the functions of digital development and information security of the enterprise; transition to an omnichannel marketing strategy; building sustainable integrated channels of communication with the consumer in the digital environment; content production as a tool for creating new sources of consumer value; transition to hybrid models that combine virtual and real value creation processes; elaboration of mechanisms for using the opportunities for accumulation and commercialization of information and digital capital; training of engineering and economic specialists in the field of digital technologies at an industrial enterprise.Цель статьи – разработка организационно-экономических механизмов модернизации реального сектора на примере легкой промышленности. Достижению поставленной цели способствовало решение следующих задач: исследование предпосылок модернизации отечественной промышленности; выявление рисков цифрового развития предприятия; выработка конкретных механизмов модернизации предприятий легкой промышленности Республики Беларусь в условиях цифровизации. Материалом для написания статьи послужили научные работы отечественных и зарубежных ученых последних лет, результаты научно-исследовательских работ, выполняемых авторами. Применялись системный и институциональный подходы, анализ и синтез. Разработаны организационно-экономические механизмы модернизации легкой промышленности, реализации которых будут способствовать: применение комплексного подхода к трансформации бизнес-модели в условиях цифровизации; разработка стратегии цифрового развития предприятия с учетом реальной и потенциальной степени цифровизации всех звеньев цепочки создания стоимости; формирование «цифрового ядра» фокальной компании, вокруг которого выстраивается сеть гибких децентрализованных производственных и сервисных подразделений; персонификация функций цифрового развития и обеспечения информационной безопасности предприятия; переход к омниканальной сбытовой стратегии; построение устойчивых интегрированных каналов коммуникации с потребителем в цифровой среде; производство контента как инструмент создания новых источников потребительной стоимости; переход к гибридным моделям, объединяющим виртуальные и реальные процессы создания стоимости; проработка механизмов использования возможностей накопления и коммерциализации информационно-цифрового капитала; подготовка специалистов инженерно-экономического профиля в области цифровых технологий на промышленном предприяти
Сравнительный анализ перемещений ультразвуковых инструментов изогнутой формы
Get PDFThe paper presents a theoretical analysis of vibrations of a curvilinear rod in the form of a loop of low rigidity formed from a quarter of a circle with a constant radius, limited by an angle π/2 < γ < π and two rectilinear rods. It is indicated that in the practice of ultrasonic technology, some types of structures are known in which elastic elements are used as resonators, waveguides, oscillation transformers and instruments for influencing the processed materials. Their use makes it possible to obtain an additional impulse of force in the working area by using the potential energy caused by the action of the elastic properties of such elements. However, insufficient attention has been paid to the theoretical justification of the use of elastic elements in ultrasonic systems. In this regard, the present work is devoted to the theoretical substantiation of the use of an elastic tool made of a thin rod having the shape of a loop. The diagram and calculation of displacements of the free end of a curved rod under the action of forces directed along the longitudinal axis are given in the paper. It is shown that elastic displacements are caused by a curved shape in the form of an arc of a circle of a curved rod. For comparison, calculation schemes of two types of curved rod with an attached rod are given. In the first case, the free ends of the rectilinear rods, directed vertically downwards, make elastic movements along two coordinates. In the second case, the ends of rectilinear rods directed at a certain angle to the vertical axis and converging at the bottom point due to the symmetry of their location, make vertical movements only along one coordinate. The considered shape of the curved rod can be successfully used as a tool for performing technological tasks in the ultrasonic method of processing holes in brittle materials, spot welding, etc. Such a scheme, in contrast to the traditional ultrasonic treatment scheme based on the use of rectilinear rods, makes it possible to increase the magnitude of the vibration amplitude of the instrument due to elastic displacements of the curved section of the rod of low rigidity. The proposed form will increase the intensity of tool vibrations and increase process productivity and processing accuracy. The resulting calculation formula shows that the amount of elastic displacements of curved rods is affected by the cross-sectional stiffness and the radius of curvature of the curved part, as well as the angle of inclination of the rectilinear rod. The theoretical calculation is supplemented by a comparative experimental study of the Chladni forms for both schemes obtained on the sheet surface using abrasive particles.В статье приведен теоретический анализ колебаний криволинейного стержня в виде петли малой жесткости, образованного из четверти окружности с постоянным радиусом, ограниченного углом π/2 < γ < π, и двух прямолинейных стержней. Указывается, что в практике ультразвуковой технологии известны некоторые разновидности конструкций, в которых использованы упругие элементы в качестве резонаторов, волноводов, трансформаторов колебаний и инструментов для воздействия на обрабатываемые материалы. Их применение позволяет получить дополнительный импульс силы в рабочей зоне за счет использования потенциальной энергии, вызванной действием упругих свойств таких элементов. Однако теоретическому обоснованию использования упругих элементов в ультразвуковых системах уделено недостаточное внимание. В связи с этим настоящая работа посвящена теоретическому обоснованию применения упругого инструмента из тонкого стержня, имеющего форму петли. Представлены схема и расчет перемещений свободного конца криволинейного стержня под действием сил, направленных вдоль продольной оси. Показано, что упругие перемещения обусловлены криволинейной формой в виде дуги окружности изогнутого стержня. Для сравнения приведены расчетные схемы двух типов криволинейного стержня с присоединенным стержнем. В первом случае свободные концы прямолинейных стержней, направленные вертикально вниз, совершают упругие перемещения по двум координатам. Во втором – концы прямолинейных стержней, направленные под некоторым углом к вертикальной оси и сходящиеся в нижней точке в силу симметричности их расположения, совершают вертикальные перемещения лишь по одной координате. Рассмотренная форма изогнутого стержня может быть успешно применена в качестве инструмента для выполнения технологических задач при ультразвуковом способе обработки отверстий в хрупких материалах, точечной сварки и пр. Такая схема в отличие от традиционной схемы ультразвуковой обработки, основанной на использовании прямолинейных стержней, позволяет усилить величину амплитуды колебаний инструмента за счет упругих перемещений криволинейного участка стержня малой жесткости. Предложенная форма позволит увеличить интенсивность колебаний инструмента и повысить производительность процесса и точность обработки. Полученная расчетная формула показывает, что на величину упругих перемещений криволинейного стержней влияют жесткость поперечного сечения и радиус кривизны изогнутой части, а также угол наклона прямолинейного стержня. Теоретический расчет дополнен сравнительным экспериментальным изучением форм Хладни для обеих схем, полученных на поверхности листа с помощью абразивных частиц
Гидродинамика теплоносителя в активной зоне реактора PWR с ТВС-Квадрат разных конструкций
Get PDF. The paper presents the results of experimental studies of the hydrodynamics of the coolant in the core of the PWR reactor with fuel assemblies “TVS-Kvadrat” of various designs. Experimental studies of hydrodynamics consisted in studying the velocity fields and the process of cross-flow of coolant between adjacent fuel assemblies “TVS-Kvadrat” of various designs in homogeneous and mixed cores on large-scale experimental models, including fragments of two adjacent fuel assemblies “TVS-Kvadrat” and a gap between them. The test models differ in the number of installed grids, this is due to the fact that in a homogeneous core the hydraulic load along the height of the fuel assemblies is identical, and in a mixed core the hydraulic load is uneven due to the different number of installed grids. The hydrodynamics of the coolant has been studied on an aerodynamic open-loop based on the theory of hydrodynamic similarity, using individually calibrated pneumometric sensors. Based on the data obtained, the fields of local axial and transverse velocities in various sections along the length of the studied section of the test models have been constructed. The fields of local dimensionless transverse and axial flow velocities in the fuel bundles and the gap between the fuel assemblies “TVS-Kvadrat” of the PWR reactor core have been studied. Peculiarities of the process of transverse flow between adjacent “TVS-Kvadrat” of a homogeneous and the mixed core of the PWR reactor have been revealed. The results of experimental studies have been transferred to the developer of “TVS-Kvadrat”, that is JSC “Experimental Design Bureau of Mechanical Engineering named after I. I. Afrikantov”, for further use in justifying the design and operating modes of a nuclear power plant. В статье приведены результаты экспериментальных исследований гидродинамики теплоносителя в активной зоне реактора PWR c ТВС-Квадрат разных конструкций. Экспериментальные исследования гидродинамики заключались в изучении полей скоростей и процесса поперечного перетекания теплоносителя между соседними ТВС-Квадрат разных конструкций в однородной и смешанной активных зонах на масштабных экспериментальных моделях, включающих в себя фрагменты двух соседних ТВС-Квадрат и зазор между ними. Экспериментальные модели отличаются количеством установленных решеток. Это обусловлено тем, что в однородной активной зоне гидравлическая нагрузка по высоте ТВС идентична, а в смешанной – неравномерна из-за разного количества установленных решеток. Гидродинамика теплоносителя изучалась на аэродинамическом исследовательском стенде с учетом теории гидродинамического подобия с использованием пневмометрических датчиков с индивидуальной тарировкой. На основании полученных данных построены поля локальных осевых и поперечных скоростей в различных сечениях по длине исследуемого участка экспериментальных моделей. Изучены поля локальных безразмерных поперечных и аксиальных скоростей потока в твэльных пучках и зазоре между ТВС-Квадрат активной зоны реактора PWR. Выявлены особенности процесса поперечного перетекания потока между соседними ТВС-Квадрат однородной и смешанной активной зон реактора PWR. Результаты экспериментальных исследований переданы разработчику ТВС-Квадрат АО «ОКБМ Африкантов» для дальнейшего использования при обосновании конструкции и режимов работы ядерной энергетической установки
О целесообразности строительства мини-ТЭЦ на местных видах топлива в условиях Республики Беларусь. Часть 1. Состояние использования местных видов топлива в системах теплоснабжения
Get PDFAs part of ensuring the country's energy security and pursuing a policy of decarbonization of the economy in the Republic of Belarus, the maximum use of its own fuel and energy resources (FER) is expected. However, the question of choosing the type of heat source in centralized heat supply systems when using local fuels (LF) remains open. The commissioning of the Belarusian Nuclear Power Plant and the relatively high specific cost of electricity generating capacities using local fuels tip the scales to the use of boiler houses as heat sources. However, world experience in the development and application of heating, as the most energy-efficient solution in the field of heat supply, requires a more thorough study of this problem. The paper presents an overview of the use of local fuels in Belarus and a number of European countries with developed centralized heat supply. Based on the analysis of open source data, the paper provides information on the state of use of local fuels in district heating systems of the Republic of Belarus and a number of European countries that have experience in the widespread use of solid biomass and where it constitutes a significant share in the structure of thermal and electrical energy production in relation to other fuel and energy resources. The main aspects of the energy programs of a number of European countries with the largest share of thermal and electrical energy generation using local fuels are presented. It has been revealed that the energy program of Finland is of the greatest interest for Belarus, where the share of nuclear energy in the structure of electrical energy production, just like in the Republic of Belarus, is approaching to 40 % and the energy strategy assumes an increase in the share of thermal power plants using local fuels in the structure of heat and electricity generation.В рамках обеспечения энергетической безопасности страны и проведения политики декарбонизации экономики в Республике Беларусь предполагается максимальное использование собственных топливно-энергетических ресурсов (ТЭР). Однако открытым остается вопрос выбора вида теплоисточника в системах централизованного теплоснабжения при использовании местных видов топлива (МВТ). Ввод в эксплуатацию Белорусской АЭС и относительно высокая удельная стоимость электрогенерирующих мощностей на МВТ склоняет чашу весов к применению в качестве теплоисточников котельных. Однако мировой опыт развития и применения теплофикации, как наиболее энергоэффективного решения в области теплоснабжения, требует более тщательного исследования данной проблемы. В статье представлен обзор по применению МВТ в Беларуси и ряде европейских стран с развитым централизованным теплоснабжением, а также на основе анализа данных открытых источников представлена информация по состоянию применения МВТ в системах централизованного теплоснабжения Республики Беларусь и ряда европейских стран, имеющих опыт в широком использовании твердой биомассы и где она составляет существенную долю в структуре выработки тепловой и электрической энергии по отношению к другим ТЭР. Приведены основные аспекты энергетических программ ряда европейских стран с наибольшей долей выработки тепловой и электрической энергии на МВТ. Выявлено, что наибольший интерес для Беларуси представляет энергетическая программа Финляндии, где доля атомной энергии в структуре выработки электрической энергии так же, как и в Республике Беларусь, приближается к 40 % и энергетическая стратегия предполагает увеличение доли ТЭЦ на МВТ в структуре выработки тепловой и электрической энергии
Принципы выполнения цифрового органа направления мощности в микропроцессорных токовых защитах
Get PDFIn the existing microprocessor-based directional current protection lines from phase-to-phase short circuits, digital power direction elements are used, which, as a rule, are switched on at full currents and voltage according to the so-called 90-degree pattern. With this switching scheme, a “dead” zone appears only in case of three-phase short circuits close to the protection installation site, which make up a small fraction of all possible types of such damage. Nevertheless, its presence is a significant drawback of the power direction organs. The principles of organ execution based on digital operations with orthogonal components of input voltages and currents have been considered. The result of the functioning of the power direction body is reduced to the development of an information sign equal to: one – with the direct direction of power; minus one – when it is in the opposite direction. To eliminate the “dead” zone, the work of the organ is organized using the voltage “memory”. In order to obtain the required duration of the “memory”, frequency compensation is implemented. The study of the effectiveness of the decisions made, as well as the behavior of the power direction control in normal and emergency modes, has been carried out by the method of a computational experiment. In the MATLAB-Simulink-SimPowerSystems dynamic simulation system, models of the electrical system and a digital power direction control have been developed. The results of the research have shown that the joint use of the existing and proposed principles for the implementation of a digital power direction control ensures an increase in its technical perfection and eliminates the “dead” zone while maintaining its stable operation for an arbitrarily long period of time.В существующих микропроцессорных направленных токовых защитах линий от междуфазных коротких замыканий используются цифровые органы направления мощности, включаемые, как правило, на полные токи и напряжения по так называемой 90-градусной схеме. При данной схеме включения «мертвая» зона появляется только при близких к месту установки защиты трехфазных коротких замыканиях, составляющих небольшую долю всех возможных видов таких повреждений. Тем не менее ее наличие является существенным недостатком органов направления мощности. Рассмотрены принципы выполнения органа на основе цифровых операций с ортогональными составляющими подводимых напряжений и тока. Результат функционирования органа направления мощности сводится к выработке информационного признака, равного: единице – при прямом направлении мощности; минус единице – при ее обратном направлении. Для устранения «мертвой» зоны организована работа органа с использованием «памяти» напряжения. С целью получения требуемой длительности «памяти» реализована частотная компенсация. Исследование эффективности принятых решений, а также поведения органа направления мощности в нормальном и аварийных режимах выполнено методом вычислительного эксперимента. В системе динамического моделирования MATLAB-Simulink-SimPowerSystems разработаны модели электрической системы и цифрового органа направления мощности. Результаты исследований показали, что совместное использование существующих и предложенных принципов выполнения цифрового органа направления мощности обеспечивает повышение его технического совершенства и позволяет устранить «мертвую» зону с сохранением его устойчивого функционирования в течение сколь угодно длительного промежутка времени.
Теоретико-методическое обоснование оценки и развития логистической инфраструктуры
Get PDFThe paper presents the research results in the field of theoretical and methodological substantiation of the assessment and development of a logistics infrastructure that can operate at various levels, including regional and national. The analysis carried out has made it possible to divide all assessment methods into two groups: those based on expert assessments and those based on quantitative data. As expert methods for assessing the logistics infrastructure, such international approaches were studied as LPI index (Logistics Performance Index); global competitiveness index; TTCI index (Travel & Tourism Competitiveness Index), where “Infrastructure” subindex includes indicators related to both the main component of the logistics infrastructure (related to the activities of air and rail transport, as well as the quality of air and ground infrastructure), and to the supporting one (number of hotel rooms, car rental companies, ATMs), as well as the annual rating of World competitiveness of the countries of the world (IMD World Competitiveness Ranking); index of involvement of countries in international trade (ETI); methodology for assessing the quality of transport infrastructure, developed by the Ministry of Transport of the Russian Federation within the framework of the program “Development of the transport system”. Studies have shown that there are few works using quantitative methods for assessing the logistics infrastructure, for example: a method for a comprehensive assessment of the transport infrastructure of a region by A. M. Kudryavtsev and L. N. Rudneva, Yu. V. Kataev’s method for a multi-level assessment of the development of transport infrastructure, methodology for assessing the attractiveness of the region’s logistics infrastructure for accommodating key objects of the warehouse and transport network developed by A. N. Rakhmangulov and O. A. Kopylova, researches of F. Carlucci. While preparing plans for the development of logistics infrastructure, it is proposed to use existing approaches, combining expert and quantitative assessment methods.В статье представлены результаты исследования в области теоретико-методического обоснования оценки и развития логистической инфраструктуры, которая может функционировать на различных уровнях, в том числе на региональном и национальном. Проведенный анализ позволил разделить все методы оценки на две группы: основанные на экспертных оценках и основанные на количественных данных. В качестве экспертных методов оценки логистической инфраструктуры были исследованы такие международные подходы, как индекс LPI (Logistics Performance Index); индекс глобальной конкурентоспособности; индекс конкурентоспособности путешествий и туризма TTCI (Travel & Tourism Competitiveness Index), где в субиндекс «Инфраструктура» входят индикаторы, относящиеся и к основной составляющей логистической инфраструктуры (связанные с деятельностью воздушного и железнодорожного транспорта, а также качеством воздушной и наземной инфраструктуры), и к обеспечивающей (количество гостиничных номеров, компаний по аренде автомобилей, банкоматов), а также ежегодный рейтинг Всемирной конкурентоспособности стран мира (IMD World Competitiveness Ranking); индекс вовлеченности стран в международную торговлю (ETI); методика оценки качества транспортной инфраструктуры, разработанная Министерством транспорта РФ в рамках программы «Развитие транспортной системы». Исследования показали, что имеется немного работ с применением количественных методов оценки логистической инфраструктуры, например: методика комплексной оценки транспортной инфраструктуры региона А. М. Кудрявцева и Л. Н. Рудневой, методика многоуровневой оценки развития транспортной инфраструктуры Ю. В. Катаевой, методика оценки привлекательности логистическойинфраструктуры региона для размещения ключевых объектов складской и транспортной сети А. Н. Рахмангулова и О. А. Копыловой, исследования F. Carlucci. При разработке планов развития логистической инфраструктуры предлагается использовать существующие подходы, объединяя экспертные и количественные методы оценки.
Методы создания конструкций карданных передач повышенного ресурса для наземных транспортных средств и сельскохозяйственной техники
Get PDFSpatial cardan mechanisms designed to transmit rotational motion between shafts, having angular displacement, differ in a variety of design solutions. Cardan gears are an articulation of one or more universal joints and tubular shafts. They compensate for axial movements, and also transmit torque at constant or variable angles between the connected units. During operation, the cardan transmission must function satisfactorily during the established service life, i. e., meet all the requirements arising from the peculiarities of its use. Therefore, the problem of improving cardan gears, increasing their reliability and ergonomicity on the basis of new design solutions optimized for dynamic parameters, materials used, manufacturing, assembly and operation technologies is relevant for modern technology. The paper presents a systematic approach to the creation of a new generation of cardan gears based on research in the field of operating conditions, materials science, materials technology, optimal design. It is shown that according to the results of the research, a new series of gimbal gears with improved technical characteristics has been created.Пространственные карданные механизмы, предназначенные для передачи вращательного движения между валами, имеющие угловое перемещение, отличаются многообразием конструктивных решений. Карданные передачи представляют собой сочленение одного или нескольких универсальных шарниров и трубчатых валов. Они компенсируют осевые перемещения, а также передают крутящий момент при постоянных или переменных углах между соединяемыми агрегатами. В процессе эксплуатации карданная передача должна удовлетворительно функционировать в период установленного срока службы, т. е. соответствовать всем требованиям, вытекающими из особенностей ее использования. Поэтому для современной техники актуальна проблема совершенствования карданных передач, повышения их надежности и эргономичности на базе новых конструкторских решений, оптимизированных по динамическим параметрам, применяемым материалам, технологиям изготовления, сборки и эксплуатации. В статье представлен системный подход к созданию карданных передач нового поколения на основе исследований в области условий эксплуатации, материаловедения, технологии материалов, оптимального конструирования. Показано, что по результатам исследований создана новая серия карданных передач с повышенными техническими характеристиками
Исследование модернизированной технологии плазменного напыления порошка бронзы с использованием комбинированного процесса с добавками углеводородов
Get PDFThe object of the research is thermal spray process for the formation of metal coating from bronze powder in plasma-fuel variant, using direct current (DC) electric arc plasma torch, on steel samples. The aim of the work was to investigate and develop the technology for plasma-fuel spraying of functional coatings (for wear-resistant and antimicrobial applications) on machine-building and medical purpose pieces with increased process capacity and moderate energy consumptions in a comparison with conventional thermal spray technologies with use of inert and oxygen-free gas media. During the study, using experimental and thermodynamic estimation methods, the thermal and chemical parameters of the process under the spraying conditions at ambient pressure were characterized, which made it possible to determine the area of preferred regimes of the developed technology. On the modernized testing unit for plasma spraying of metal powders with power of up to 40 kW, operating using a controlled combination of three types of gases – technical nitrogen and propane-butane (LPG) with compressed air, the measurement and optimization of the operating and constructive/assembling parameters of the system for aluminum bronze coating spraying were established. In this case, the experiments were carried out using the designed fuel intensifier, which is joined with the PP-25 arc plasma torch, as well as additional technological equipment (protective shroud). For samples of the resulting coatings with a thickness of 100 to 450 mm from the bronze material, testing of phase composition and some parameters of the resulting coatings on steel products was carried out. Operating capacity of the proposed process reaches 7–15 kg/h for bronze powder when using a moderate power of the torch – up to 35–40 kW and a limited flow rate of hydrocarbon gas (for example, LPG of the SPBT grade) – 0.1–0.35 kg/h. Analysis of the energy efficiency parameters of the developed technology, as well as its calculated technical characteristics, in a comparison with plasma and combined equipment of a similar purpose, showed that it has an advantage in terms of target indicators, in particular, in terms of energy consumption and total energy efficiency of the spraying unit, not less than 20–30 %. This makes it to proceed later to the stage of application of this technology into production based on a new process for the metal coating formation, in particular with antimicrobial properties, with improved energy efficiency of the process.Исследование посвящено процессу газотермического формирования покрытия из бронзового порошка в плазменно-топливном варианте с использованием электродугового плазмотрона на стальных образцах. Цель работы – изучение технологии для плазменно-топливного напыления функциональных покрытий (износостойкого и антимикробного применения) на изделия машиностроительного и медицинского назначения с повышенной производительностью процесса и умеренными энергозатратами по сравнению с традиционными методами термического напыления в инертных и бескислородных газовых средах. С помощью экспериментального и термодинамического расчетного методов оценивались тепловые и химические параметры процесса в условиях напыления при атмосферном давлении, что позволило определить область предпочтительных режимов данной технологии. На модернизированной авторами установке плазменного напыления порошков электрической мощностью до 40 кВт, работающей с регулируемым сочетанием технических азота и пропан-бутана, а также воздуха, проведены измерение и оптимизация режимных и конструктивных параметров системы нанесения покрытия из алюминиевой бронзы. Эксперимент осуществлен с использованием разработанного топливного интенсификатора, стыкуемого с дуговым плазмотроном ПП-25, и дополнительной технологической оснастки (защитного кожуха). Для полученных покрытий толщиной от 100 до 450 мкм из промышленного порошка алюминиевой бронзы проведено тестирование фазового состава и некоторых параметров получаемых покрытий на стальных изделиях. Производительность предложенного процесса достигает 7–15 кг/ч по порошку при умеренной мощности плазмотрона до 35–40 кВт и умеренном расходе углеводородного газа (предпочтительно технического пропан-бутана марки СПБТ) 0,1–0,35 кг/ч. Оценка параметров энергоэффективности разработанной технологии и ее расчетных технико-экономических характеристик в сравнении с плазменным и комбинированным оборудованием аналогичного назначения показала, что она имеет преимущество, в частности, по удельным энергозатратам и общему энергетическому КПД аппарата не менее чем на 20–30 %. Это позволяет перейти к стадии последующего внедрения данной технологии в производство на основе нового процесса получения металлопокрытий различного назначения, в том числе с антимикробными свойствами.
Статические характеристики преобразователей постоянного тока с магнитной модуляцией с аналоговым фильтром
Get PDFThe paper examines the most important requirements for current converters, the features of magnetic modulation converters, and identifies their fundamental and design features. The paper considers the principle of constructing converters for contactless DC measurement and their disadvantages of converters, methods of current measurement using magnetic modulation current converters, in which the magnetic permeability of a core made of ferromagnetic material is modulated. The influence of the parameters of the elements of a magnetic modulation current converter with an analog filter on their static characteristics and the influence of modulation on the static characteristics of the sensor have been determined. It has been revealed that the discrete operation of the magneto-modulation DC converter does not affect its static characteristics and the nonlinearity due to the type of modulation also does not affect the static characteristics of the sensor. The most important requirement for the operation of a magneto-modulation DC converter for autonomous power supplies with recharging buffer batteries is the formation of a static characteristic with the specified properties: linearity, sensitivity and the required range of operating currents. An analytical expression for the static characteristic is obtained in the form of the dependence of the output voltage on the values of T1 and T2 for the basic version of a magnetic modulation DC converter with an analog low-pass filter. Curves of the static characteristics of the magneto-modulation DC converter have been constructed for different values of the resistance of the ballast resistor R, as well as curves of the static characteristics of the magneto-modulation DC converter for different values of the supply voltage E. Analytical expressions for the static characteristics of a magneto-modulation DC converter based on magnetic transistor multivibrators with pulse-width modulation, curves of their characteristics and the output voltage of a magnetic modulation DC converter with a digital output and a discrete filter have been obtained.В данной статье рассматриваются важнейшие требования к преобразователям тока, особенности магнитомодуляционных преобразователей и выявлены их принципиальные и конструктивные особенности. Рассмотрены принцип построения преобразователей для бесконтактного измерения постоянного тока и основные недостатки преобразователей, методы измерения тока с помощью магнитомодуляционных преобразователей тока, в которых модулируется магнитная проницаемость сердечника из ферромагнитного материала. Определено влияние параметров элементов магнитомодуляционного преобразователя тока с аналоговым фильтром на их статические характеристики и влияние модуляции на статические характеристики датчика. Выявлено, что дискретность работы магнитомодуляционного преобразователя постоянного тока не оказывает влияния на его статические характеристики и нелинейность, обусловленную видом модуляции, а также не влияет на статические характеристики датчика. Важнейшим требованием к работе магнитомодуляционного преобразователя постоянного тока для автономных источников питания с подзарядом буферной аккумуляторной батарей является формирование статической характеристики с заданными свойствами: линейностью, чувствительностью и требуемым диапазоном рабочих токов. Получено аналитическое выражение статической характеристики в виде зависимости выходного напряжения от величины T1 и T2 для базового варианта магнитомодуляционного преобразователя постоянного тока с аналоговым фильтром нижних частот. Построены кривые статических характеристик магнитомодуляционного преобразователя постоянного тока при разных значениях сопротивления балластного резистора R, а также кривые статических характеристик магнитомодуляционного преобразователя постоянного тока при разных значениях напряжения питания E. Получены аналитические выражения статических характеристик магнитомодуляционного преобразователя постоянного тока на основе магнитно-транзисторных мультивибраторов с широтно-импульсной модуляцией, кривые их характеристик, выходное напряжение магнитомодуляционного преобразователя постоянного тока с цифровым выходом и с дискретным фильтром
Применение способа Жемочкина в нелинейном расчете железобетонных плит покрытия автомобильных дорог на упругом основании
Get PDFA rectangular reinforced concrete slab is considered taking into account its physical nonlinearity on a linearly elastic homogeneous base under the action of a vertical external load. The anisotropy and heterogeneity of the slab are due to the properties of reinforced concrete, as well as the formation of cracks from the action of an arbitrary load during operation. The nonlinear problem was solved by the Zhemochkin method using the iterative algorithm of the Ilyushin elastic solution method. The Ritz method (determining the deflections of a slab with a pinched normal) and the Boussinesq solution (determining the displacements of points on the surface of an elastic half-space) were used to determine the coefficients of the resolving equations of the Zhemochkin method. At the first iteration, the slab was calculated as linearly elastic, orthotropic, and homogeneous; at subsequent iterations, it was calculated as linearly elastic, anisotropic, and inhomogeneous at each Zhemochkin site. The deflections of the middle surface of the slab from a unit force were determined as a series according to the first five particular Clebsch solutions. Experimental and numerical researches have been carried out. The latter – with the help of the MATHEMATICA computer program. The results obtained showed that the proposed calculation method allows one to accurately describe the distribution of settlements and reactive stresses under the slab. Verification of the methodology for static nonlinear calculation of a rectangular reinforced concrete slab, taking into account its physical nonlinearity, was carried out by comparing the results of calculations of maximum settlement and average pressures under the slab, obtained using the proposed methodology, and the results obtained using the layer-by-layer summation method and modern software systems Lira and PLAXIS 3D.Рассмотрена прямоугольная железобетонная плита с учетом ее физической нелинейности на линейно-упругом однородном основании под действием вертикальной внешней нагрузки. Анизотропия и неоднородность плиты обусловлены свойствами железобетона, а также образованием трещин от действия произвольной нагрузки в процессе эксплуатации. Нелинейную задачу решали способом Жемочкина с использованием итерационного алгоритма метода упругих решений Ильюшина. Для определения коэффициентов разрешающих уравнений способа Жемочкина применяли метод Ритца (определение прогибов плиты с защемленной нормалью) и решение Буссинеска (определение перемещений точек поверхности упругого полупространства). На первой итерации плиту рассчитывали как линейно-упругую, ортотропную и однородную, на последующих – как линейно-упругую, анизотропную и неоднородную на каждом участке Жемочкина. Прогибы срединной поверхности плиты от единичной силы определяли в виде ряда по первым пяти частным решениям Клебша. Выполнены экспериментальные и численные исследования. Последние – с помощью компьютерной программы MATHEMATICA. Полученные результаты показали, что предлагаемая методика расчета позволяет точно описать распределение осадок и реактивных напряжений под плитой. Верификацию методики статического нелинейного расчета прямоугольной железобетонной плиты с учетом ее физической нелинейности осуществляли путем сравнения результатов расчетов максимальных осадок и средних давлений под плитой, вычисленных с использованием предлагаемой методики, и результатов, полученных с помощью метода послойного суммирования и современных программных комплексов «Лира» и PLAXIS 3D