Science & Technique (E-Journal) / НАУКА и ТЕХНИКА
Not a member yet
2025 research outputs found
Sort by
Моделирование процессов возникновения и роста фрактальных структур и дефектов камер теплоэнергетических установок. Часть 2
Get PDFThe paper describes further development of model studies with the purpose to draw analogies of the occurrence of possible inhomogeneities and defects of the fractal type on the surface of various objects under the action of laser radiation for different conditions and schemes of a laser simulation experiment in comparison with real processes in the chambers of thermal machines due to the contacts of the working substances with their surface. The subject of this consideration is related to the fact that in laser schemes one can relatively easily and in a controlled manner to study their topology in various modifications (in the range of 0D–3D structures formed on surfaces of various geometric shapes of the fractal type). This provides great opportunities for studying various frequently occurring undesirable random defects and inhomogeneities of complex configuration with the development of unexpected processes in the dynamic modes of operation of various types of power units in their actual operation. This is determined by geometric analysis within the framework of the correspondding non-linear models with different non-linear fractal images. In this aspect, we have used two models to consider the development of emerging fractal fractured structures: first, diffusion propagation/growth of cracks of different geometry with a set of local segments and fragments in different directions; secondly, with diffusely limited aggregation of their distribution (Diffusion-Limited Aggregation – DLA) using the formalism of cellular automata in percolation approximation for different algorithms for the formation of fractal structures. We present only the final results of calculations without details of their procedure, which is sufficient for a visual and qualitative determination of the process of growth of fracturing and defects. In this case, the final goal of consideration is to study the emergence of possible and controllable local areas / collectors, starting from surface structures, and their association with real objects on the surface of chambers with a working substance in power systems. The possible practical significance of such modeling and analysis is discussed to forecast their working conditions.В данной статье находят дальнейшее развитие модельные исследования по проведению аналогий возникновения возможных неоднородностей и дефектов фрактального типа на поверхности различных объектов под действием лазерного излучения в разных условиях и схемах лазерного имитационного эксперимента в сравнении с реальными процессами в камерах тепловых машин из-за контактов рабочего вещества с их поверхностью. Предмет такого рассмотрения связан с тем, что в лазерных схемах можно относительно легко и регулируемым образом управлять их топологией в разных модификациях (в диапазоне 1D–3D структур, образующихся на поверхностях разной геометрической формы фрактального типа). Это дает большие возможности для изучения различных часто возникающих нежелательных случайных дефектов и неоднородностей сложной конфигурации с развитием неожидаемых процессов при динамических режимах работы энергетических установок разного типа в условиях их реальной эксплуатации и определяется с помощью геометрического анализа в рамках соответствующих нелинейных моделей с различными нелинейными фрактальными образами. Нами использовались в данном аспекте две модели для рассмотрения развития возникающих фрактальных трещиноватых структур: во-первых, диффузионное распространение/рост трещин разной геометрии с совокупностью локальных отрезков и фрагментов в различных направлениях; во-вторых, с диффузно-ограниченной агрегацией их распространения (Diffusion-Limited Aggregation – DLA) с использованием формализма клеточных автоматов в перколяционном приближении для разных алгоритмов образования фрактальных структур. Приведем только итоговые результаты расчетов без деталей их процедуры, что достаточно для наглядного и качественного определения процесса роста трещиноватости и дефектов. При этом конечной целью рассмотрения является изучение возникновения возможных и контролируемых локальных областей/коллекторов, начиная с поверхностных структур, и их ассоциация с реальными объектами на поверхности камер с рабочим веществом в энергосистемах. Обсуждается возможная практическая значимость подобного моделирования и анализа
Определение энергосберегающих режимов сушки в аппарате виброкипящего слоя
Get PDFThe traditional pectin production technology is highly energy-intensive and environmentally unsafe. One of the possible ways to improve the technological process of pectin production is to dry directly the petine hydrolyzate before it is precipitated with ethyl alcohol. The most effective method of drying pectin hydrolyzate is drying in a vibrofluidized layer of an inert material, which provides high productivity in terms of evaporated moisture per unit volume of the chamber and the quality of the resulting dry product. This paper proposes a method for optimizing the drying process of pectin hydrolyzatein the apparatus of a vibrofluidized layer of an inert material, which makes it possible to determine the values of regime parameters at which the drying process proceeds with minimal costs for thermal and electrical energy. The technique is based on the experimentally obtained relationship between the specific productivity of the drying unit and the following operating parameters of the drying process: the air velocity in the drying chamber, the initial air temperature, the specific load related to the area of the gas distribution grid, the initial concentration for dry substances. On the basis of this experimental dependence, the criteria for assessing the reduced costs for heat and electric energy are formalized. A complex criterion for optimizing the drying process in a vibrofluidized bed is formulated, the minimization of which makes it possible to increase the efficiency of the drying process. Restrictions on the ranges of variation of the operating parameters of the drying process are formulated as well. The posed problem of optimization of the drying process in a vibrofluidized bed is solved numerically using the method of sequential quadratic programming and recommendations are formulated on the values of operating parameters for conducting the process in the optimal mode.Традиционная технология производства пектина – высокозатратная, энергоемкая и экологически небезопасная. Одним из возможных способов совершенствования технологического процесса производства пектина является сушка непосредственно пектинового гидролизата до его осаждения этиловым спиртом. Наиболее эффективный способ сушки пектинового гидролизата – сушка в виброкипящем слое инертного материала, обеспечивающая высокую производительность по испаренной влаге с единицы объема камеры и качеству получаемого сухого продукта. В данной работе предложена методика оптимизации процесса сушки пектинового гидролизата в аппарате виброкипящего слоя инертного материала, позволяющая определить значения режимных параметров, при которых процесс сушки протекает с минимальными затратами на тепловую и электрическую энергию. Методика основана на полученной экспериментально зависимости между удельной производительностью сушильной установки и следующими режимными параметрами процесса сушки: скоростью движения воздуха в сушильной камере, начальной температурой воздуха, удельной нагрузкой, отнесенной к площади газораспределительной решетки, начальной концентрацией по сухим веществам. На основе этой экспериментальной зависимости формализованы критерии оценки приведенных затрат на тепловую и электрическую энергию. Сформулирован комплексный критерий оптимизации процесса сушки в виброкипящем слое, минимизация которого позволяет повысить эффективность ведения процесса сушки. Сформулированы ограничения на диапазоны изменения режимных параметров процесса сушки. Поставленная задача оптимизации процесса сушки в виброкипящем слое решена численно с использованием метода последовательного квадратичного программирования, сформулированы рекомендации по значениям режимных параметров для ведения процесса в оптимальном режиме
Современные тенденции в повышении функциональных свойств внутрисосудистых эндопротезов
Get PDFCardiovascular diseases, and in particular, coronary heart disease are the most common cause of death worldwide. Finding the most effective method of treatment seems to be an advanced task. Stenting is a minimally invasive effective way to solve this problem. Immediately with the advent of endoprostheses (stents), there was a problem of repeated vasoconstriction (restenosis) due to neointimal hyperplasia (excessive build-up of the inner shell of the vessel), the causes of which are the release of metal ions from the stent material, damage to the artery wall during implantation, allergic reactions. Initially, they tried to find a solution by searching for the optimal design and material of the stent, as evidenced by the release of more than five hundred models of intravascular endoprostheses differing in design, material, geometric shape, profile, overall dimensions and other parameters. Currently, the most effective way to solve the problems of biocompatibility of stent materials is the formation of coatings on the surface of stents. It is possible to distinguish a number of different intravascular endoprostheses with modifiable coatings: secreting medicinal substances, with biodegradable coatings, with bioactive coatings. The paper presents the results of the analysis of the literature sources of the most advanced research in the field of surface modification of intravascular endoprostheses, which allowed to justify the choice of titanium oxynitride coating as recommended for further optimization and application due to high corrosion resistance, biocompatibility with cells, tissues and fluids of the human body, a good level of adhesion. At the same time there are a number of limiting factors associated with obtaining such coatings while maintaining all structural and technological requirements. Сердечно-сосудистые заболевания, в частности ишемическая болезнь сердца, являются самой частой причиной смерти в мире. Поиск наиболее эффективного способа лечения представляется передовой задачей. Стентирование выступает малоинвазивным действенным способом ее решения. Сразу же с появлением эндопротезов (стентов) возникла проблема повторного сужения сосудов (рестеноза) вследствие неоинтимальной гиперплазии (избыточное нарастание внутренней оболочки сосуда), причинами которой являются высвобождения ионов металлов из материала стента, повреждение стенки артерии при имплантировании, аллергические реакции. Изначально решение пытались найти посредством поиска оптимальной конструкции и материала стента, о чем свидетельствует выпуск более пятисот моделей внутрисосудистых эндопротезов, различающихся конструкцией, материалом, геометрической формой, профилем, габаритными размерами и другими параметрами. В настоящее время наиболее эффективным способом решения проблем биосовместимости материалов стентов является формирование покрытий на их поверхности. Можно выделить целый ряд разнообразных внутрисосудистых эндопротезов с модифицируемыми покрытиями: выделяющие лекарственные вещества, с биодеградируемыми покрытиями, с биоактивными покрытиями. В статье представлены результаты анализа литературных источников наиболее передовых исследований в области модификации поверхности внутрисосудистых эндопротезов, которые позволили обосновать выбор покрытия из оксинитрида титана как рекомендованного для дальнейшей оптимизации и применения благодаря высоким показателям по коррозионной стойкости, биосовместимости с клетками, тканями и жидкостями человеческого организма, хорошему уровню адгезии. В то же время существует ряд ограничивающих факторов, связанных с получением таких покрытий даже при выдерживании всех конструкционных и технологических требований
Технология горячего брикетирования отходов черных металлов в пресс-формах с подвижной матрицей
Get PDFThe paper describes the technology of hot briquetting of structurally heterogeneous metalworking waste in molds with a movable matrix, which differs from known analogues in the possibility of improving the quality of briquettes with a minimum number of preparatory operations. The aim of the work is to improve the process of hot briquetting. The tasks to be solved are to develop a technological scheme and a physical and mathematical model of the process, reduce the forces of contact friction and tool wear, and optimize the energy-power parameters according to the criteria for the density and strength of briquettes. The technological scheme of briquetting is represented by a mold with a movable matrix, in which compressed air is used as an elastic support. During the briquetting process, the matrix and the pressed metal move in the same direction. The lateral friction force is active, directed towards the briquetting force. As a result, the force and work of briquetting, mold wear are reduced, and the briquette itself is of high quality – uniform in density and without internal defects.As a result of the numerical calculation of the model, the dependences of the stress state of the pressing and pressing pressure on the coordinates and density on the contact surfaces and in the depth of the material were obtained, which makes it possible to calculate the strength of the mold parts and select equipment for the briquetting process. The regularities of formation of the briquette structure are studied, the advantages of using the proposed technological scheme in comparison with briquetting in a fixed matrix are shown. The proposed technology eliminates the implementation of the preliminary operation of coolant removal by centrifugation or other known methods. Coolant is removed by thermal sublimation, partially burned in the furnace firebox, partially condensed in the “wet” cleaning system.В работе описана технология горячего брикетирования структурно-неоднородных отходов металлообработки в пресс-формах с подвижной матрицей, отличающаяся от известных аналогов возможностью повышения качества брикетов при минимальном количестве подготовительных операций. Целью работы является совершенствование процесса горячего брикетирования. Решаемые задачи заключаются в разработке технологической схемы и физико-математической модели процесса, снижении сил контактного трения и износа инструмента, оптимизации энергосиловых параметров по критериям плотности и прочности брикетов. Технологическая схема брикетирования представлена пресс-формой с подвижной матрицей, в которой в качестве упругой опоры используется сжатый воздух. В процессе брикетирования матрица и прессуемый металл перемещаются в одном и том же направлении. Сила бокового трения является активной, направленной в сторону усилия брикетирования. В итоге снижаются усилие и работа брикетирования, износ пресс-формы, а сам брикет получается высокого качества – однородным по плотности и без внутренних дефектов. В результате численного расчета модели получены зависимости напряженного состояния прессовки и давления прессования от координат и плотности на контактных поверхностях и в глубине материала, что позволяет производить расчет на прочность деталей пресс-формы и подобрать оборудование для осуществления процесса брикетирования. Изучены закономерности формирования структуры брикета, показаны преимущества применения предложенной технологической схемы в сравнении с брикетированием в неподвижной матрице. Предлагаемая технология исключает выполнение предварительной операции удаления смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) центрифугированием или другими известными способами. СОЖ удаляется термической возгонкой, частично сжигается в топке печи, частично конденсируется в системе «мокрой» очистки
Силовой расчет противоугонного кранового устройства из эксцентрикового и клинового механизмов
Get PDFTo carry out a power calculation of the anti-driveaway device (AD) of lifting cranes operating in the open air, it is necessary to know the conditions that ensure their reliable stop and fixation on rails, as well as kinematic parameters, namely, the speed and acceleration of cranes when they move along the rails under the influence of the wind force. The considered AD for stopping cranes driven away by the force of the wind uses a tong gripper driven by an eccentric mechanism.The paper presents the calculation of the forces arising during the operation of the tong gripper, considering the possibilities of various types of friction on the contact surfaces both in the absence of lubrication and in its presence. The calculations of the eccentric mechanism as one of the fundamental mechanisms of the anti-driveaway crane device are presented in the paper. The stronger the wind force, the more due to the kinematic connection of the two mechanisms, when turning the eccentric mechanism, the pressure of the tong mechanism increases on the side faces of the head of the crane rail. The constructive solution of the AD excludes any actions of the personnel and makes it automatic.Для проведения силового расчета противоугонного устройства (ПУ) грузоподъемных кранов, работающих на открытом воздухе, необходимо знать условия, обеспечивающие их надежный останов и фиксацию на рельсах, а также кинематические параметры, а именно скорость и ускорение грузоподъемных кранов при их движении по рельсам под действием угонной силы ветра. Рассматриваемое ПУ для останова грузоподъемных кранов, угоняемых силой ветра, использует клещевой захват, приводимый в действие эксцентриковым механизмом. В статье приведен расчет сил, возникающих при работе клещевого захвата, с учетом возможностей различных видов трения на контактирующих поверхностях как при отсутствии, так и при наличии смазки. Представлены расчеты эксцентрикового механизма как одного из основополагающих механизмов противоугонного кранового устройства. Чем сильнее сила ветра, тем за счет кинематической связи двух механизмов при повороте эксцентрикового механизма увеличивается давление клещевого механизма на боковые грани головки подкранового рельса. Конструктивное решение противоугонного устройства исключает какие-либо действия персонала и делает его автоматическим
Обеспечение равномерности съема припуска при магнитно-абразивной финишной обработке полупроводниковых пластин за счет управления режимами процесса обработки
Get PDFThe paper describes a solution technique for direct and inverse problems of modeling the process of magnetic abrasive finishing (MAF) of semiconductor wafers. Solution of the direct problem enables calculation of allowance removal function for the prescribed machining parameters, and solution of the inverse problem enables determination of machining parameters required for realization of the prescribed allowance removal function. The direct problem is solved by means of Preston equation, which is usually used for description of material removal rate when polishing optical parts. The inverse problem is considered in a matrix formulation, and its least squares solution is determined by means of generalized inverse Moore-Penrose matrix. Based on the solution of the direct problem with constant values of kinematic and magnetic machining parameters shows that MAF with constant values of machining parameters does not ensure uniformity of material removal. On the basis of numerical examples it is shown that close to uniform material removal can be ensured by control of magnetic machining parameters with the law of variation determined from solution of the inverse problem. It is demonstrated that the smoothness of solution of the initial ill-conditioned inverse problem can be improved by means of Tikhonov’s regularization, which in turn technically simplifies control of machining parametersВ статье описана методика решения прямых и обратных задач моделирования процесса магнитно-абразивной финишной обработки (МАФО) полупроводниковых пластин. Решение прямой задачи позволяет производить расчет функции съема припуска при заданных параметрах обработки, а решение обратной задачи – расчет значений параметров обработки, требуемых для реализации заданной функции съема припуска. Прямая задача решается на основе уравнения Престона, обычно используемого для описания скорости съема припуска при полировании оптических деталей. Обратная задача рассматривается в матричной формулировке, а ее решение в смысле наименьших квадратов определяется с помощью обобщенной обратной матрицы Мура–Пенроуза. На основе решения прямой задачи с постоянными значениями кинематических и магнитных параметров обработки показано, что МАФО при постоянных значениях параметров не обеспечивает равномерности съема припуска. На основе численных примеров показано, что близкий к равномерному съем припуска может быть обеспечен за счет управления магнитными параметрами обработки, закон изменения которых определяется путем решения обратной задачи. Показано, что гладкость решения исходной плохо обусловленной обратной задачи может быть повышена путем ее регуляризации, по Тихонову, что, в свою очередь, технически упрощает управление параметрами обработки
Термодинамическая оценка свойств и энергозатрат смешения асфальтобетона по структуре эксергии
Get PDFThe relevance of solving the problem of energy saving, today, is enhanced by the requirements of an environmental nature, united by the term “green energy”. Solving the problems of climate conservation is inseparable from solving the problem of energy saving. Green, hydrogen energy, about which there has been a powerful and aggressive debate over the past decade, turned out to be directions far from solving the problems of both energy saving and environmental protection. The solution of both problems of energy saving and environmental protection at the present time and in the foreseeable future is being solved on the basis of the use of traditional primary energy resources, primarily natural gas. In this regard, the need to solve the problem of quantifying the thermodynamic perfection of heat-technological process for producing an asphalt concrete mixture becomes extremely relevant. This assessment is most simply carried out on the basis of the exergy method of thermodynamic analysis with the determination of the exergy structure of the asphalt concrete mixture flow, including thermomechanical, concentration and reaction components. The value of the concentration component of the exergy of the asphalt concrete mixture allows us to assess the energy efficiency of its production at asphalt concrete plants based on the modern exergy method of thermodynamic analysis; gives a quantitative estimate of the energy consumption for the process of mixing the ingredients of the asphalt concrete mixture in the mixing unit of asphalt concrete plants. The paper defines the structure of the exergy of the asphalt concrete mixture, in which the transit reaction component dominates, which determines the specificity of the exergy of the asphalt concrete mixture. The value of the specific mass concentration component of the exergy of the asphalt concrete mixture in comparison with the thermal component is small and the error in determining the concentration component, which cannot be objectively eliminated, does not affect the results of thermodynamic analysis.Актуальность энергосбережения в наши дни усиливается требованиями экологического характера, объединенными термином «зеленая энергетика», а сохранение климата неотделимо от проблемы энергосбережения. Такие направления, как зеленая, водородная энергетика, о которых мощно и агрессивно велись дебаты в последнее десятилетие, оказались далекими от решения задач и энергосбережения, и защиты окружающей среды. В настоящее время и в обозримом будущем доминирующим остается использование традиционных первичных энергоресурсов, прежде всего природного газа. В этой связи чрезвычайно важна количественная оценка термодинамического совершенства теплотехнологического процесса получения асфальтобетонной смеси. Наиболее просто ее провести на базе эксергетического метода термодинамического анализа с определением структуры эксергии потока асфальтобетонной смеси, включающей термомеханическую, концентрационную и реакционную составляющие. Значение концентрационной составляющей эксергии асфальтобетонной смеси позволяет проводить оценку энергетической эффективности ее производства на асфальтобетонных заводах на базе современного эксергетического метода термодинамического анализа; дает количественную оценку затрат энергии на проведение процесса смешения ингредиентов асфальтобетонной смеси в смесительном агрегате. В статье определена структура эксергии асфальтобетонной смеси, в которой доминирует транзитная реакционная составляющая. Значение удельной массовой концентрационной составляющей эксергии асфальтобетонной смеси в сравнении с термической составляющей невелико, и погрешность в определении концентрационной составляющей, которая объективно не может быть устранена, не влияет на результаты термодинамического анализа
Однородность ствола буронабивных свай по результатам четырехканального межскважинного ультразвукового мониторинга
Get PDFThe homogeneity of the structure of the boired pile shaft has been studied based on the results of four-channel inter-well ultrasonic (US) monitoring. The actual lengthy of the piles has been determined with the detection of defragmentation of the pile shaft, the compressive defects have been determined, and continuity defects have been identified based on a joint analysis of data from the method of interwell ultrasonic monitoring. The use of four channels allows to control separately the peripheral and central areas of the pile in six directions. The data of the seismoacoustic method coincided with the parameters of ultrasonic monitoring in terms of identifying zones of concrete heterogeneity, reducing the pile cross section, etc. For all of the listed piles, data are not registered by the named test methods indicating defragmentation of the pile shaft – the presence of sections in the cross sections of which there is no concrete at all. These test methods for all piles confirmed the compliance of their actual length with the design values. A significant defect in the continuity of the concrete of the 40op pile, according to the data of ultrasonic monitoring and seismoacoustic method, was registered in the interval of marks – (17.5–18) m, manifesting itself a sa decrease in the propagation velocity of the ultrasonic pulse from 25 to 50 % in two sounding directions, inclu-ding diametrical. This defect can be interpreted as a decrease in the effective section of the pile to 25–50 % of the average value. Defective sections of piles were found in their upper part at depth marks from 0 to –1.5 m, counting from the end surface of the head. At the same time, differences in the physical and mechanical parameters of concrete at these marks were also observed within the cross section of piles [1–5]. Реферат. Исследована однородность структуры ствола буронабивных свай по результатам четырехканального межскважинного ультразвукового (УЗ) мониторинга. Определена фактическая длина свай с выявлением дефрагментации ствола сваи, определена прочность на сжатие, выявлены дефекты сплошности на основе совместного анализа данных метода межскважинного ультразвукового мониторинга. Использование четырех каналов позволяет раздельно контролировать периферийную и центральную области сваи в шести направлениях. Данные сейсмоакустического метода совпали с параметрами ультразвукового мониторинга в части выявления зон неоднородности бетона, уменьшения сечения сваи и т. д. Для всех перечисленных свай названными методами испытаний не зарегистрированы данные, указывающие на дефрагментацию ствола сваи – присутствие участков, в поперечных сечениях которых полностью отсутствует бетон. Этими методами испытаний для всех свай подтверждено соответствие их фактической длины проектным значениям. Значимый дефект сплошности бетона сваи 40оп, по данным УЗ мониторинга и сейсмоакустического метода, зарегистрирован в интервале отметок –(17,5–18) м, проявляющий себя снижением скорости распространения УЗ импульса от 25 до 50 % по двум направлениям прозвучивания, включая диаметральное. Указанный дефект можно интерпретировать как снижение эффективного сечения сваи до 25–50 % от среднего значения. Дефектные участки свай обнаруживались в их верхней части на отметках по глубине от 0 до –1,5 м, считая от торцевой поверхности оголовка. При этом различия по физико-механическим параметрам бетона на этих отметках наблюдались и в пределах поперечного сечения свай [1–5]
Современное состояние и перспективы развития головного освещения транспортных средств. Часть 2. Перспективные конструкции головного освещения транспортных средств
Get PDFAs it has been shown in part 1 of this paper, modern head lighting, due to objective design flaws, does not always meet the requirements of existing international standards, which means a decrease in road safety. To eliminate the previously Multibeam type. These types of headlights are currently either undergoing the stage of production tests or are used in extremely limited batches of vehicles in terms of the number of produced units. According with the results of this analysis, recommendations have been formulated for the design of advanced head lighting. The main of these recommendations is the use of single high-power LEDs with total internal reflection reflectors, which will provide a sharp cut-off border with efficient use of the source light flux. To increase the resistance of the headlight to temperature rise, it is proposed to use LEDs or other economical light sources together with phosphor parts. It is shown that adaptability is a useful but optional property of vehicle headlights, since it leads to complicate the design, and this is not always justified. The advantages of the headlight, created taking into account the above recommendations, are described, the main of which are the simplification of its design, reduction in weight and improvement of the thermal parameters of the product.Как было показано в части 1 данной статьи, современное головное освещение ввиду объективных недостатков своей конструкции не всегда удовлетворяет требованиям существующих международных стандартов, что означает снижение безопасности дорожного движения. Чтобы устранить обнаруженные ранее недостатки существующего головного освещения транспортных средств, проведен анализ его перспективных конструкций, включая лазерные, матричные и пиксельные фары, фары с цифровым микрозеркальным устройством, а также фары типа Multibeam. Указанные типы фар в настоящее время либо проходят стадию производственных испытаний, либо применяются в крайне ограниченных по числу выпущенных единиц партиях транспортных средств. В соответствии с результатами данного анализа сформулированы рекомендации по конструированию перспективного головного освещения. Основной из этих рекомендаций является применение единичных мощных светодиодов с рефлекторами полного внутреннего отражения, которые позволят обеспечить резкую светотеневую границу при эффективном использовании светового потока источника. Чтобы увеличить устойчивость фары к повышению температуры, предлагается применять светодиоды или иные экономичные источники света вместе с деталями из люминофоров. Показано, что адаптивность является полезным, но необязательным свойством фар транспортных средств, так как ведет к усложнению конструкции, а это не всегда оправдано. Описаны достоинства фары, созданной с учетом приведенных рекомендаций, основными из которых являются упрощение ее конструкции, уменьшение массы и улучшение тепловых параметров изделия.
Исследование динамики параметров обработки на режимах твердого точения
Get PDFOne of the types of finishing operations of machining the surface of products made of metal materials is hard turning, which is carried out at elevated turning modes. When processing steels hardened to high hardness, in processing modes with the ma-nifestation of all the features characterizing hard turning, a lot of heat is released, which turns into chips during turning, while the values of the cutting force decrease, which is associated with the softening of the active surface layers of the processed material and its subsequent plasticization, which leads to a decrease in cutting forces in the contact zone. A significant interest both from a scientific and practical point of view is the issue of changing the cutting temperature and processing parameters in hard turning modes. The paper presents experimental research results and empirical dependences of the radial component of the cutting force and temperature on cutting speed and feed per revolution, at a fixed cutting depth in the modes of hard turning of hardened steel. The research has been carried out on an experimental installation specially designed for this purpose, consisting of a lathe and a stand for recording, monitoring and analyzing dynamic processes (in the form of a signal from the cutter) during turning. A cutter with replaceable ceramic cutting plates was used as a test tool, and the material of the workpieces for the research was HVG steel, subjected to heat treatment for a hardness category of 55 HRC. Computer and mathematical processing of the results obtained using the least squares method was carried out, which allowed us to derive calculation formulas for determining the values of the studied factors. The optimal values of the factors corresponding to the minimum value of the radial component of the force and the cutting temperature are determined.Одним из видов финишных операций механической обработки поверхности изделий из металлических материалов является твердое точение, которое осуществляется на повышенных режимах токарной обработки. При обработке сталей, закаленных на высокую твердость, на режимах обработки с проявлением всех особенностей, характеризующих твердое точение, выделяется много теплоты, которая в процессе токарной обработки переходит в стружку. При этом значения силы резания уменьшаются, что связано с разупрочнением активных поверхностных слоев обрабатываемого материала и его последующей пластификацией. Это приводит к уменьшению сил резания в зоне контакта. Существенный интерес как с научной, так и с практической точек зрения вызывает вопрос изменения температуры резания и параметров обработки на режимах твердого точения. В статье представлены экспериментальные результаты исследований и эмпирические зависимости радиальной составляющей силы и температуры резания от скорости резания и подачи на оборот при фиксированной глубине резания на режимах твердого точения закаленной стали. Исследования проводили на специально сконструированной для этих целей экспериментальной установке, состоящей из токарного станка и стенда для регистрации, контроля и анализа динамических процессов (в виде сигнала от резца) при проведении токарной обработки. В качестве испытуемого инструмента использовали резец со сменными режущими пластинами из керамики, а материалом заготовок для проведения исследований была сталь ХВГ, подвергнутая термической обработке на категорию твердости 55 HRC. Произведена компьютерная и математическая обработка методом наименьших квадратов полученных результатов, которая позволила вывести расчетные формулы для определения значений исследуемых факторов. Определены оптимальные значения факторов, соответствующие минимальному значению радиальной составляющей силы и температуре резания