Вестник Южно-Уральского государственного университета
Not a member yet
10504 research outputs found
Sort by
Автоколебания одноклетьевых реверсивных станов холодной прокатки при периодическом воздействии внешней силы
Full text linkDuring cold rolling of thin strips, self-oscillations occur under certain conditions. The cause of self-oscillation is the nonlinearity of the rolling process, the occurrence of negative damping in the contact zone, synchronization and frequency capture in the last stands of multicellular mills, and instability of the rolled band at high rolling speeds. Modeling the self-oscillation process is a complex
process, using both experimental and numerical methods. The rolling process control system can also have a significant impact on the process of occurrence and passage of self-oscillations. During the operation of single-cell reversing mills, the dependence of the self-oscillation frequency on the rotation frequency of the working rolls was experimentally obtained. Moreover, the occurrence of self-oscillations occurs with frequency capture as an ultraharmonic oscillation. In addition, during the operation of the automated process control system, control signals are generated for the rolling force with a frequency of self-oscillations. Thus, the working rolls form ultraharmonic vibrations, AS well as harmonic frequency capture. The mill is regulated by PI and PID regulators, which are essentially linear systems. As long as the mill retains the properties of a linear oscillatory system, the mill operates normally. With the advent of self-oscillation, the mill becomes a significantly nonlinear system and problems may arise in the control of the mill. Using the Van der Pol equation, a numerical analysis of the mill's behavior under the influence of external forces generated by working rolls and automated process control systems was carried out. It is shown that a nonlinear self-oscillating system remains at rest under zero initial conditions and the absence of external forces. When an external influence is applied to the system with a frequency far from the frequency of self-oscillations, forced oscillations occur in the system, and an auto-oscillatory mode is formed. In this case, ultraharmonic vibrations can be formed. When the system is affected by forces with a frequency equal to the frequency of self-oscillations, harmonic frequency capture is formed. The formation of conditions for the occurrence of self-oscillations of a single-cell mill can be carried out directly by the mill cage and additionally enhanced by the impact of automated process control systems.При холодной прокатке тонких полос при определенных условиях возникают автоколебания. Причиной автоколебаний являются нелинейность процесса прокатки, возникновение отрицательного демпфирования в зоне контакта, синхронизация и захват частот в последних клетях многоклетьевых станов, неустойчивость прокатываемой полосы при больших скоростях прокатки. Моделирование процесса автоколебаний – это сложный процесс, при этом используются как экспериментальные, так и численные методы. Существенное влияние на процесс возникновения и прохождения автоколебаний может оказывать и система управления процессом прокатки. При работе одноклетьевых реверсивных станов экспериментально получена зависимость частоты автоколебаний от частоты вращения рабочих валков. Возникновение автоколебаний происходит на частоте, в три раза превышающей частоту вынуждающих колебаний. Кроме
того, при работе АСУ ТП формируются регулирующие сигналы на усилие прокатки с частотой, равной частоте автоколебаний. Таким образом, клеть формирует самовозбуждающиеся колебания, АСУ ТП внешнее воздействие на колебательную систему. Регулирование стана осуществляется ПИ- и ПИД-регуляторами, являющимися, по сути, линейными системами. До тех пор, пока стан сохраняет свойства линейной колебательной системы, работа стана происходит штатно. С
появлением автоколебаний стан становится существенно нелинейной системой и в управлении станом могут возникнуть проблемы. Используя уравнение Ван дер Поля, провели численный анализ поведения стана при воздействии на него внешних сил, формируемых рабочими валками
и АСУ ТП. Показано, что нелинейная автоколебательная система при нулевых начальных условиях и отсутствии внешних сил остается в покое. При внешнем воздействии на систему с частотой, далекой от частоты автоколебаний, в системе возникают вынужденные колебания и формируется автоколебательный режим. При этом могут быть сформированы ультрагармонические колебания. При воздействии на систему силами с частотой, равной частоте автоколебаний, формируется гармоническое захватывание частоты. Формирование условий возникновения автоколебаний одноклетьевого стана может осуществляться непосредственно клетью стана и дополнительно усиливаться воздействием АСУ ТП
Формальное проектирование единичных технологий обработки деталей на металлорежущих станках
Full text linkAn urgent task of modern science is the search and formalization of patterns and relationships between the design parameters of parts and technology of their manufacture. Article discusses main
problems which prevent the creation of fully automatic systems for the design of products and technologies for their production. Purpose of this work is to consider the main tasks of technology design, formulate the key problems of formalizing the design process and present a non-trivial approach to solve them.
In the general case, when designing a technology for manufacturing parts, two cornerstone tasks are solved: 1) ensuring the specified properties of the material of the part; 2) ensuring the geometric configuration of the part with regulated accuracy. Based on the results of consideration of a number of problems, the authors state the following. Axiomatic and tools of formal geometry of three-dimensional linear vector space cannot describe and display schemes for generating geometric configurations of objects, nor can
they operate with non-ideal geometric shapes and dimensions. The solution to the problems considered is the use of the geometry of non-ideal objects in a six-dimensional space with three linear and three angular coordinates. To determine the angular positions of objects, the concept of an angular vector is introduced.
A geometric object is represented as a fuzzy closed subspace with a non-zero volume, bounded by a finite set of intersecting or mating surfaces. The surface is considered as a boundary between two different media. The process of generating the geometric configuration of an object (G) consists in the formation of the
boundaries of a closed subspace by the relative arrangement of the surfaces included in its composition (S) in accordance with the structure (D). The structure is defined by a set of coordinate dimensional relationships that determine the mutual arrangement of surfaces. The basis for the generation of surfaces is the
kinematic method based on the interaction of two generating lines. An unambiguous relationship has been established between the structure of the geometric part configuration and a set of technological schemes for ensuring the mutual arrangement surfaces, i.e. basing schemes and the sequence of their change. The
basis for the generation of surfaces is the kinematic method based on the interaction of two generating lines. An unambiguous relationship has been established between the structure of the geometric configuration of a part and a set of technological schemes for ensuring the mutual arrangement of surfaces, i.e. basing schemes and the sequence of their change. The presented materials allow us to assert the existence of strict correspondences between the design of a part and its machining technology, provided that its geometric configuration is correctly and consistently represented in six-dimensional space.Актуальной задачей современной науки является поиск и формализация закономерностей и взаимосвязей между конструктивными параметрами деталей и технологией их изготовления. В статье рассмотрены основные проблемы, препятствующие созданию систем автоматического проектирования технологических процессов. Целью данной работы является рассмотрение основных задач проектирования технологии, формулирование ключевых проблем формализации процесса проектирования и изложение нетривиального подхода для их решения.
При проектировании технологии изготовления деталей решаются две краеугольные задачи: 1) обеспечение заданных свойств материала детали; 2) обеспечение геометрической конфигурации детали. На основании анализа проблем формализации проектирования технологических процессов авторы утверждают следующее: аксиоматика и инструментарий формальной геометрии трехмерного (3D) линейного векторного пространства не имеют принципиальной возможности описывать схемы порождения геометрических конфигураций объектов, а также оперировать с неидеальными геометрическими формами и размерами. Для решения рассмотренных проблем предлагается использовать геометрию неидеальных объектов в шестимерном пространстве с тремя линейными и тремя угловыми координатами. Для определения угловых положений объектов введено понятие углового вектора. Геометрический объект представляется в виде нечеткого замкнутого подпространства с ненулевым объемом, ограниченного конечным набором пересекающихся (сопряженных) поверхностей. Поверхность рассматривается как граница разделения двух различных сред. Процесс порождения геометрической конфигурации объекта ( ) заключается в формировании границ замкнутого подпространства путем относительного расположения
поверхностей, входящих в его состав ( ) в соответствии со структурой ( ), определяемой заданными линейными и угловыми размерными связями. Порождение формы поверхностей моделируется кинематическим способом, использующим взаимодействие двух производящих линий.
Установлена однозначная взаимосвязь между структурой геометрической конфигурации детали и набором технологических схем обеспечения взаимного расположения поверхностей. Изложенные материалы позволяют утверждать о существовании строгих соответствий между конструкцией детали и технологией её обработки при условии корректного и непротиворечивого представления её геометрической конфигурации
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ОБРАЗОВАНИЯ ТРЕЩИН НА КОРПУСАХ ЛАТУННЫХ ШАРОВЫХ КРАНОВ
Full text linkIn order to determine the cause of cracks on the housings of finished brass ball valves, samples cut from cracked cranes produced from June to September 2023 were studied, moreover, with the help of these samples, it was possible to study the fracture surface and the microstructure of the section bordering the fracture, including the element composition of individual structural components. A detailed study of the microstructure of the material of these products was performed using a scanning microscope “JEOL JSM–7001F”, which has an attachment – the Oxford energy dispersion analyzer “INCA X-max 80”, which allows for micro X-ray spectral analysis of individual parts of the brass microstructure. The study re- vealed a large difference in the concentration of lead in the slot and on the surface of the fracture bordering it, which is typical for almost all destroyed cranes. In this regard, the influence of the onset of crystallization and the rate of extraction of brass rods from the furnace on the distribution of lead and embrittling impuri- ties in the volume of experimental cast samples, and then in forgings made from these cast blanks, was studied. It is shown that cracks formed on the surface of a part of the samples (Nos. 1, 2, 4) after hot defor- mation. Moreover, the probability of their formation during the stamping of the crane body decreases when using more homogeneous cast cylindrical blanks, which can be obtained, as the study showed, by increasing the degree of supercooling of the liquid phase and the crystallization rate. The results obtained provide useful information in the analysis of technological operations for the production of lead brass products LS59-1B.В работе для определения причины образования трещин на корпусах готовых латунных шаровых кранов исследованы образцы, вырезанные из треснувших кранов, выпущенных с июня по сентябрь 2023 года, причем с помощью этих образцов можно было исследовать поверхность разрушения и микроструктуру шлифа, граничащего с изломом, включая поэлементный состав отдельных структурных составляющих. Детальное исследование микроструктуры материала этих изделий выполнено с помощью сканирующего микроскопа JEOL JSM-7001F, имеющего приставку – энергодисперсионный анализатор Oxford «INCA X-max 80», позволяющей осуществлять микрорентгеноспектральный анализ отдельных частей микроструктуры латуни. В ходе исследования было вы- явлено большое различие в концентрации свинца в шлифе и на поверхности граничащего с ним излома, что характерно практически для всех разрушенных кранов. В связи с этим изучено влияние начала кристаллизации и скорости вытяжки латунного прутка из печи на характер распределения свинца и охрупчивающих примесей по объёму экспериментальных литых образцов, а затем и в по- ковках, изготовленных из этих литых заготовок. Показано, что после горячей деформации на поверхности части образцов (№ 1, 2, 4) сформировались трещины. Причем вероятность их образования в процессе штамповки корпуса крана уменьшается при использовании более однородных по составу литых цилиндрических заготовок, которые можно получить, как показало исследование, увеличивая степень переохлаждения жидкой фазы и скорости кристаллизации. Полученные результаты дают полезную информацию при анализе технологических операций производства продукции из свинцо- вой латуни ЛС59-1В
К 70-ЛЕТИЮ КАФЕДРЫ ОМД (ПРОКАТКИ). СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПРОКАТКИ
Full text linkThe theoretical basis for the development of new rolling processes at the Department of Processes and Ma-chines for Metal Forming is the energy theory. With its help, over the 70 years of the department's exist-ence, more than a dozen new technological processes of cold and hot sheet rolling, rolling of precise pro-files, including shaped ones, profiles from difficult-to-deform metals and alloys, wire, and pipes have been developed. At present, the energy theory of rolling is successfully applied outside the department, helping to solve new problems dictated by modern conditions.Теоретической основой для разработки новых технологических процессов прокатки на кафедре про-цессов и машин обработки металлов давлением является энергетическая теория.
С ее помощью за 70 лет существования кафедры разработаны более десятка новых технологических процессов холодной и горячей прокатки листов, прокатки точных профилей, в том числе фасонных, профилей из труднодеформируемых металлов и сплавов, проволоки, труб. В настоящее время энер-гетическая теория прокатки успешно применяется и за пределами кафедры, помогает решать новые проблемы, диктуемые современными условиями
ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Full text linkThe production of steel in electric furnaces is a large-scale metallurgical production, which results in the formation of man-made waste – dust. This type of waste contains valuable metals (iron and zinc), which re-quires the development of technologies for its processing in order to extract valuable elements into inde-pendent products. When developing pyrometallurgical technology for processing dust, mathematical model-ing methods were used to analyze the physicochemical interactions of the charge components (dust and fluxes) during smelting in a ring furnace and select the optimal temperature regime and ratio of raw materi-als. The object of the research was samples of iron-zinc-containing dust from PJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works. It has been shown that iron and zinc in dust are contained in the form
of ZnO.Fe2O3, but most of the zinc is in the form of ZnO. The recovery process model was created using
the Selector software package and is represented by 7 tanks simulating different zones of a ring furnace.
21 independent components (elements) were introduced into the model, corresponding to the chemical composition of raw materials, fluxes and air: Al, C, Ca, Fe, K, Mg, N, Na, P, S, Si, Ti, Mn, Cu, Pb, Ni, Cl, Cr, Zn, H, O. The results of laboratory studies confirmed the modeling data on the chemical composition of granulated cast iron and condensed zinc oxide and their extraction into these target products. A technologi-cal scheme for processing technogenic raw materials of electric furnace production was developed and pro-posed. The proposed technology will make it possible to use the resulting granulated cast iron as a substitute for metal scrap in the production of steel in electric furnaces, which meets the development strategy of the Russian ferrous metallurgy for the period 2014–2022 and for the future until 2030.Получение стали в электрических печах является крупномасштабным металлургическим производ-ством, в результате которого образуются техногенные отходы – пыль. Данный вид отходов содержит ценные металлы (железо и цинк), что требует разработки технологий ее переработки с целью извле-чения ценных элементов в самостоятельные продукты. При разработке пирометаллургической тех-нологии переработки пылей были использованы методы математического моделирования для анали-за физико-химических взаимодействий компонентов шихты (пыли и флюсов) при плавке в кольцевой печи и выбора оптимального температурного режима и соотношения сырьевых материалов. Объек-том исследований явились образцы железоцинксодержащей пыли ПАО «Магнитогорский металлур-гический комбинат». Показано, что железо и цинк в пыли содержится в виде ZnO.Fe2O3, однако большая часть цинка находится в виде ZnO. Модель восстановительного процесса была сформиро-вана с помощью программного комплекса «Селектор», представлена 7 резервуарами, имитирующи-ми различные зоны кольцевой печи. В модель был введен 21 независимый компонент (элемент), от-вечающий химическому составу сырья, флюсов и воздуха: Al, C, Ca, Fe, K, Mg, N, Na, P, S, Si, Ti, Mn, Cu, Pb, Ni, Cl, Cr, Zn, H, O. Результаты лабораторных исследований подтвердили данные моде-лирования по химическому составу гранулированного чугуна и сконденсированного оксида цинка и их извлечению в данные целевые продукты. Была разработана и предложена технологическая схема переработки техногенного сырья электросталеплавильного производства. Предлагаемая технология позволит использовать получаемый гранулированный чугун в качестве заменителя металлического лома при производстве стали в электропечах, что отвечает стратегии развития черной металлургии России на период 2014–2022 гг. и на перспективу до 2030 г
МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА РАЗРАБОТКИ СТРАТЕГИИ РАЗВИТИЯ СОЦИАЛЬНО-ИНФОРМАЦИОННОГО ИНТЕЛЛЕКТА СТУДЕНТОВ: ФИЛОСОФСКИЙ И ОБЩЕНАУЧНЫЙ УРОВНИ
Full text linkThe article substantiates the choice of methodological approaches that constitute the philosophical and general scientific levels of the methodological basis to develop a strategy for the development of students' social and information intelligence in the real-virtual space of an educational organization.
Social and information intelligence is a key quality of a modern person, and the relevance of the problem of its development is determined by the conditions of the information society, in which digital technologies are actively introduced into all the spheres of society, and the key resources are information and knowledge. The study aims to justify the application of methodological approaches from the philosophical and general scientific levels of methodology to develop a strategy for fostering students' social and information intelligence within the real-virtual space of an educational institution. The authors analyzed scientific sources, including a significant number of dissertations, and determined the structure of the methodological basis of the study, the philosophical level of which includes pragmatic and dialectical approaches, and the system-environmental, homeostatic and polyparadigmatic approaches act as the general scientific basis for the study. Moreover, it is established that the level of theoretical and methodological strategy consists of cybernetic and axiological approaches, and the personal-activity approach acts as a practice-oriented tactic. Based on the analysis of the main principles of the pragmatic, dialectical, system-environmental, homeostatic and polyparadigmatic approaches, the significance of each approach for building a strategy for developing students' social and information intelligence in the real-virtual space of an educational organization was determined.Социально-информационный интеллект является ключевым качеством современного человека, и актуальность проблемы его развития определяется условиями информационного общества, в котором цифровые технологии активно внедряются во все сферы общества, а ключевыми ресурсами являются информация и знания. В статье обоснован выбор методологических подходов, составляющих философский и общенаучный уровни методологической основы разработки стратегии развития социально-информационного интеллекта студентов в реально-виртуальном пространстве образовательной организации. Цель исследования – обоснование необходимости применения методологических подходов, составляющих философский и общенаучный уровни методологической основы разработки стратегии развития социально-информационного интеллекта студентов в реально-виртуальном пространстве образовательной организации. В ходе исследования проведен анализ научных источников, в том числе значительного количества диссертационных исследований, и определена структура методологической основы исследования, философский уровень которой включает прагматический и диалектический подходы, а в качестве общенаучной основы исследования выступают системно-средовой, гомеостатический и полипарадигмальный подходы. Также установлено, что уровень теоретико-методологической стратегии составляют кибернетический и аксиологический подходы, а в качестве практико-ориентированной тактики выступает личностно-деятельностный подход. На основании анализа основных положений прагматического, диалектического, системно-средового, гомеостатического и полипарадигмального подхода определено значение каждого подхода для построения стратегии развития социально-информационного интеллекта студентов в реально-виртуальном пространстве образовательной организации
МЕСТНОЕ СООБЩЕСТВО: МНОЖЕСТВО ВАРИАЦИЙ БЕЗ НАЛИЧИЯ НОРМАТИВНОГО ОБОСНОВАНИЯ
Full text linkКачественное применение положений нормативно-правовых актов субъектами права находится в прямой зависимости от качества формирования текста применяемых актов и уровня правосознания правоприменителя. Оба этих фактора обладают чрезвычайной разрушительной силой для правоприменения в том случае, когда установленные Конституцией РФ и иными нормативными актами понятия и категории подменяются правоприменителями «псевдокатегориями», хотя и отдаленно похожими на оригинал, но не имеющими не толь-ко своего установленного нормативно-правового содержания, но и единства понимания как среди властных институтов, так и среди исследователей, не говоря уже о простых гражданах и их объединениях. Одной из таких категорий в области местного самоуправления является местное сообщество. Авторами на основе конкретных примеров итогов научных исследований, судебной практики, сложившейся практики применения категории «местное сообщество» де-лается вывод о нарушении принципа правовой определенности при использовании названной категории и ее «разрушительном» влиянии на понимание конституционно-правовой сущности местного самоуправления в РФ, которое и так за последние три десятилетия существенным образом видоизменилось в конкретных нормах законодательства о местном самоуправлении
ВЗАИМОСВЯЗАННОСТЬ ПРОЦЕССУАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ В ДОСУДЕБНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
Full text linkПроцессуальное решение как элемент уголовно-процессуальной деятельности обеспечивает динамику уголовного судопроизводства и принимается должностным лицом под воздействием внешних и внутренних факторов, приводящих на практике к искаженному
восприятию взаимосвязанности процессуальных решений и ее перерастанию в процессуальную взаимозависимость. На основании проведенного исследования установлено, что взаимосвязанность процессуальных решений определяется исходя из постоянной цели уголовного процесса и локальной цели конкретного процессуального решения и ограничивается действующими принципами уголовного судопроизводства
ДОКУМЕНТЫ, УДОСТОВЕРЯЮЩИЕ ЛИЧНОСТЬ, И ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ НАСЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Full text linkВ законодательстве Российской Федерации отсутствуют дефиниции постоянно используемых терминов «документ, удостоверяющий личность» и «документирование населения». Для любого человека документы, удостоверяющие личность, имеют огромное значение для возможности реализации конституционных и административных прав и обязанностей. Процесс документирования населения, постоянно осуществляемый компетентными органами в правоприменительной деятельности, как правовое определение не закреплен в конкретном законодательном акте. Отсутствует также закрепленный в законе единый исчерпывающий перечень всех видов документов, удостоверяющих личность на территории Российской Федерации. Предлагается систематизировать действующее российское законодательство в области документирования населения, принять федеральный закон, устанавливающий основные четко определенные правила в части документов, удостоверяющих личность человека в Российской Феде-рации, а также закрепляющий перечень всех видов таких документов
ЗЛОУПОТРЕБЛЕНИЕ ПРАВОМ КАК ЯВЛЕНИЕ ПРАВОВОЙ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ
Full text linkРассматриваются принцип добросовестности и злоупотребление правом как способ осуществления субъективного права в противоречии с его назначением, посредством которого причиняется вред судебной системе и государству в целом, участникам процесса, не-определенному кругу лиц. Автором сделан вывод о том, что закрепление в арбитражном судопроизводстве характерных признаков злоупотребления правом, по которым поведение лиц, участвующих в деле, будет считаться недобросовестным, является в настоящее время актуальны