Инженерное дело. Техника

Рассмотрены основные понятия и определения теории надежности, показатели надежности, математические и статистические основы теории надежности, математические модели для прогнозирования надежности объектов, вопросы надежности технологического оборудования. Для закрепления теоретического материала приведены примеры решения задач, а также задания для самостоятельного выполнения.

Изложены общие сведения о методах определения пористости и толщины металлических покрытий. Рассмотрены химические и физические методы определения толщины покрытий, виды пор, причины возникновения и способы их определения, приводятся лабораторные работы для закрепления тем.

Рассмотрена теоретическая часть ГОСТ Р ИСО 14040-2010, этапы выполнения междисциплинарного практического задания в области ресурсоэффективных технологий и устойчивого развития с оценкой всех стадий изучения оценки жизненного цикла производственных отходов.

Даны основные представления об источниках света, оптических средах и реакциях приемников на упавшее на них излучение. Рассмотрены теория цветового зрения, а также ряд измерительных приборов. Приведены основные понятия и определения в области светотехники, которые систематизированы также и в виде лабораторных работ.

Изложена методика выполнения машиностроительных чертежей в САПР КОМПАС. Рассматриваются вопросы оптимизации процессов проектирования. Содержатся задания для самостоятельной работы студентов.

Является руководством по использованию пакета ANSYS Autodyn для реализации математических моделей быстропротекающих процессов. Содержит рекомендации по выполнению лабораторных работ, описание основных возможностей прикладного программного обеспечения при решении задач моделирования, а также задания для самостоятельной работы студентов.

Является руководством по использованию пакета ANSYS AUTODYN для реализации математических моделей быстропротекающих процессов. Содержит рекомендации по выполнению лабораторных работ, описание основных возможностей прикладного программного обеспечения при решении задач моделирования, а также задания для самостоятельной работы студентов.

Рассмотрены основы диагностического обследования газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций, основы планирования и проведения работ по диагностике.

Рассмотрены основные виды газоперекачивающих агрегатов, порядок и этапы проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту, прием ГПА в промышленную эксплуатацию, послеремонтная техническая документация.

Рассмотрены общие вопросы современной электроэнергетической системы, особенности выработки электроэнергии на традиционных и нетрадиционных электростанциях различных типов, дан анализ конструкций и принципов действия основного и вспомогательного электрооборудования станций и подстанций. Подробно описаны основные практические вопросы диагностики трансформаторного оборудования станций и подстанций. Изложены общие сведения по коммутационной и защитной аппаратуре высокого напряжения, приведена классификация аппаратов различного назначения, рассмотрены условия их работы и функционирования.

Рассмотрены основные лабораторные работы по обработке металлов резанием, проводимые на кафедре ТКМ.

Выполнен анализ методов оценки финансовых возможностей повышения экономической эффективности промышленных предприятий с использованием абсолютных и относительных показателей и коэффициентов. Разработан механизм определения финансовых возможностей реализации инновационного потенциала северных горных предприятий цветной металлургии, основанный на методе оценки трёхкомпонентного коэффициента, позволяющего выбрать наиболее рациональную стратегию научно-технологического развития с учётом финансовых ресурсов и особенностей функционирования производства в северных регионах Российской Федерации. Показано, что предложенную методику можно использовать при ограниченной информации бухгалтерской отчётности, предоставляемой в открытом доступе. На основе объективных показателей проведены исследования инновационной деятельности за период 2013–2019 гг. двадцати промышленных предприятий цветной металлургии, непосредственно функционирующих на Севере и в Арктике, и входящих в качестве дочерних предприятий и филиалов в семь крупнейших корпораций — ПАО «ГМК Норильский никель», АО «Рудник Каральвеем», ПАО «Акрон», АО «Горно-добывающая компания Берелех», ПАО «Селигдар», ОАО «Сусуманзолото», АО «Полиметалл». Исследования показали зависимость инновационной активности северных предприятий цветной металлургии от уровня финансовой обеспеченности, выявленной по методике оценки трёхкомпонентного коэффициента. Показана научно обоснованная возможность разработки и реализации стратегии инновационного развития предприятий на среднесрочный и долгосрочный периоды на основе уровня финансовой обеспеченности. Предприятия с высокой финансовой обеспеченностью или в особых случаях — при дополнительных инвестициях с нормальной финансовой обеспеченностью — способны генерировать инновационные технологии. Как показал анализ, большинство северных предприятий имеет низкую финансовую обеспеченность, что не позволяет им рассчитывать на эффективное инновационное развитие без привлечения значительного объёма целевых инвестиций.

На научной основе (математической обработке) обобщены результаты длительных экспериментальных исследований влияния колесной нагрузки на долговечность рельсов трех металлургических комбинатов в прямых и кривых. Установлена закономерная связь ресурса рельсов с их контактно-усталостной выносливостью, износостойкостью, безотказностью и деформациями головки в процессе эксплуатации. Достоверность оценки надежности рельсов Р65 по ресурсу подтверждается эксплуатационными и полигонными испытаниями на кольце ВНИИЖТа.

Особое внимание в книге уделено гибким конструкциям, чувствительным к воздействию ветра. Предложены алгоритмы критериев возникновения известных явлений аэроупругой неустойчивости — вихревого возбуждения, галопирования, срывного и изгибно-крутильного флаттера, дивергенции, параметрических резонансов. Наряду с этим в удобной для инженеров форме представлены условия обеспечения аэроупругой устойчивости гибких конструкций. Обсуждаются области рационального применения вычислительных (компьютерных) и физических методов аэродинамических экспериментальных исследований, в том числе натурных испытаний сооружений. Рассмотрены ожидаемые вызовы природы, которые недостаточно изучены и могут отразиться на надёжности зданий, сооружений и конструкций.

В учебно-методическом пособии рассмотрены наиболее характерные задачи расчета стержневых систем на наиболее часто встречающиеся динамические воздействия и устойчивость. Приведены подробные примеры расчета с необходимыми пояснениями, которым предшествует краткое изложение теоретических основ расчетов.

В учебно-методическом пособии рассмотрены основы метода конечных элементов применительно к совместному расчету конструкций зданий и сооружений и грунтового основания. Приводятся наиболее распространенные модели грунта и методы определения их параметров в лабораторных условиях. Подробно описаны моделирование, расчет и анализ результатов расчетов в программном комплексе PLAXIS 2D.

Представлено содержание и методика выполнения практической работы по работе с электрическими схемами. Работа предполагает изучение теоретического материала и выполнение практических действий по созданию электрической схемы в соответствии с требованиями нормативных документов.

Представлено содержание и методика выполнения практической работы по организационной структуре предприятия. Работа предполагает изучение теоретического материала и выполнение практических действий по созданию схемы организационной структуры предприятия.

В методических указаниях представлены методики решения практических задач в автосервисном предприятии: определение оптимальных параметров закупки запчастей, обоснование целесообразности использования арендованного склада в сравнении с собственным складом для хранения запчастей, определение необходимого количества электропогрузчиков для работы на складе запчастей.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

В пособии излагаются принципы лежащие в основе разработки транзисторных СВЧ усилителей, последовательно выводятся основные математические соотношения, необходимые при конструировании, прежде всего, линейных СВЧ усилителей. В основу пособия положен материал, взятый из книги D. Pozar «Microwave Engineering». Правильный технический перевод может вызвать у студентов затруднения. По этой причине, в пособии даётся авторский перевод главы 12 и части главы 2 с дополнениями.

В учебном пособии на примере оптико-электронных приборов астроориентации и навигации показаны особенности их проектирования и испытаний.

Пособие содержит теоретические сведения о принципах работы однофотонных приёмников на основе лавинных фотодиодов, а также материалы лабораторно-практических занятий по разделу «Квантовые коммутации» дисциплины «Квантовая связь и криптография». Рассмотрены принципы работы, конструкции и основные параметры однофотонного детектора ID 201 фирмы idQuantique (Швейцария). Приведено описание принципа работы системы квантового распределения ключа на основе фазового кодирования состояний фотонов.

Представлена информация о светотехнических и энергетических характеристиках современных источников света и светильников. Приведены методы светотехнического расчета электрического освещения, возможности использования программных продуктов. Представлены методы расчета наружного освещения, нормативные документы по проектированию электрического освещения, электрический расчет и электроснабжение осветительной установки, способы управления освещением и энергосбережение в электрическом освещении.

Представлены основные сведения об изоляции высоковольтных электрических установок и грозовых перенапряжениях. Изложены физические процессы в изоляции при сильных электромагнитных воздействиях, характеристики внешней и внутренней изоляции, методы контроля и испытания изоляционных конструкций. Рассмотрены методы защиты ЛЭП и подстанций от грозовых перенапряжений.

Методические указания определяют содержание и последовательность проведения лабораторных занятий, предназначенных для закрепления и углубления знаний, полученных на теоретических занятиях, а также практического ознакомления с оборудованием прокатных станов.

Методические указания определяют содержание и последовательность проведения лабораторных занятий, предназначенных для закрепления и углубления знаний, полученных на теоретических занятиях, а также практического ознакомления с деформацией металла на прокатных станах.

В методических указаниях приведено определение радиального и торцового биения, методы контроля биения с помощью индикаторов и нахождение действительного значения биения. Рассмотрено устройство и порядок работы на приборе ИБ-500М, а также порядок выполнения и порядок оформления лабораторной работы.

В методических указаниях приведена методика определения твердости металлов различными методами. Рассмотрено устройство и порядок работы на приборе ТК-2м, а также порядок выполнения и справочные данные, порядок оформления лабораторной работы, контрольные вопросы для защиты.

Методические указания соответствуют дисциплине «Основы расчета на прочность деталей металлургического оборудования», входящей в учебный план высшего образования для подготовки бакалавров по направлению 22.03.02 «Металлургия». Методические указания определяют последовательность проведения и содержание лабораторных занятий, предназначенных для закрепления и углубления знаний, полученных на лекционных и практических занятиях.

Методические указания предназначены для бакалавров и магистров направления «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств».

В монографии приведен анализ воздействия мощных электроприводов подъемных установок, выполненных по системе тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока независимого возбуждения, на высоковольтную рудничную сеть. С целью обеспечения электромагнитной совместимости в высоковольтных рудничных сетях решена многокритериальная задача оптимизации с использованием аппарата нечетких множеств. В качестве оптимального варианта предложена установка ФКУ с двумя резонансными ПФ и широкополосным ПФ второго порядка в высоковольтной рудничной сети. Представлена имитационная модель высоковольтной системы электроснабжения рудодобывающего предприятия с моделями электроприводов скиповой и клетевой подъемных установок в системе Matlab Simulink, позволяющая проводить исследования электромагнитной обстановки с учетом динамических режимов работы.

В монографии представлены материалы анализа различных вопросов электроснабжения мегаполиса, измерения показателей качества электрической энергии, определения экономического ущерба и ответственности за понижение качества электроэнергии, а также методы и средства повышения качества электрической энергии в электрических сетях.

В учебном пособии приводятся описание основных сооружений гидроэнергетических объектов, их параметры и состав сооружений. Наиболее подробно рассматриваются машинные здания таких объектов как сооружения, в которых устанавливается энергетическое оборудование. Рассматриваются устройства и конструкции гидравлических турбин, гидрогенераторов, обратимых гидромашин, двигателей-генераторов, трансформаторов, устанавливаемых в машинных зданиях этих объектов. Даются краткие сведения по конструкции маслонапорных установок. Изложены основные сведения по теории гидротурбин. Большое внимание уделяется подбору основного гидроэнергетического оборудования на заданные условия.

В методической разработке рассмотрена самая крупная в общей классификации кузнечно -штамповочных машин группа оборудования — прессы. Представлено оборудование, применяемое для реализации процессов обработки металлов давлением, приведены схемы приводов прессов и дано описание принципа действия.

В учебно-методическом пособии представлены основные положения теплотехнического расчета ограждающих конструкций, гидравлики и аэродинамики систем теплогазоснабжения и вентиляции с использованием нормативных и справочных материалов, а также принципы конструирования систем отопления и естественной вентиляции жилых зданий. Даны рекомендации для подготовки к практическим занятиям и самостоятельной работе обучающихся.

В монографии рассмотрены основные направления развития экологического менеджмента по обеспечению практического регулирования сферы обращения твердых коммунальных отходов городов. Выявлены важнейшие проблемы устойчивого развития современных городов, где экологические факторы влияют на безопасность жизнедеятельности населения. Проведен анализ состояния сферы обращения отходов, выявлены проблемы сбора, транспортировки и утилизации, определены основные задачи местных органов власти по совершенствованию управления сферой ТКО. Обобщен отечественный и зарубежный опыт разработки и применения нормативно-правовых актов в области утилизации ТКО, а также опыт зарубежных стран по переработке и использованию вторичных ресурсов. Предложены новые формы организации и управления сферой обращения ТКО и разработана типовая система организации и управления отходами.

В книге дается классификация и раскрываются все стадии обращения с отходами: их образование, сбор, накопление и хранение, транспортировка, обезвреживание, использование и захоронение. Подробно характеризуется действующая в России система надзора и контроля в сфере обращения с отходами, включая рассмотрение порядка лицензирования деятельности занятых в этой сфере предприятий, организации и проведения экологической экспертизы, государственного надзора, а также осуществления производственного, муниципального и общественного контроля. Особое внимание уделено вопросам правового регулирования деятельности в области обращения с отходами, ответственности за нарушения природоохранного законодательства и инновациям в сфере управления отходами. Важно, что издание содержит конкретные практические ситуации, а также необходимые на практике информационно-методические документы.

Особое внимание в книге уделено гибким конструкциям, чувствительным к воздействию ветра. Предложены алгоритмы критериев возникновения известных явлений аэроупругой неустойчивости — вихревого возбуждения, галопирования, срывного и изгибно-крутильного флаттера, дивергенции, параметрических резонансов. Наряду с этим в удобной для инженеров форме представлены условия обеспечения аэроупругой устойчивости гибких конструкций. Обсуждаются области рационального применения вычислительных (компьютерных) и физических методов аэродинамических экспериментальных исследований, в том числе натурных испытаний сооружений. Рассмотрены ожидаемые вызовы природы, которые недостаточно изучены и могут отразиться на надёжности зданий, сооружений и конструкций.

Учебно-методическое пособие посвящено вопросам реконструкции оснований и фундаментов зданий и сооружений. Изложены требования к инженерным изысканиям при реконструкции, особенности проектирования реконструируемых фундаментов с учетом изменения свойств грунтов под фундаментами за длительный период эксплуатации зданий, виды усиления фундаментов и укрепления оснований, вопросы восстановления гидроизоляции. Даны примеры расчета значений характеристик уплотненных весом фундаментов грунтов и расчетного сопротивления оснований под ними. Перечисляются инновационные технологии, применяемые при реконструкции фундаментов, в том числе с освоением подземного пространства.

Рассматриваются особенности оформления чертежей строительных конструкций, включающих чертежи плана, фасада, разреза здания; правила изображения элементов и узлов строительных конструкций; правила оформления чертежей марок КД, КЖ, КМ в соответствии с общепринятыми стандартами; правила оформления строительной документации; эстетического оформления строительных чертежей.

В учебном пособии приведены общие сведения о работе с конечно-элементными моделями на примере возможностей программного комплекса STARK ES, особенностях работы с частичными проектами, порядке создания расчетных схем и расчета железобетонных конструкций.

В учебно-методическом пособии приведены краткие теоретические положения основ гидравлики и аэродинамики, используемые при конструировании и проектировании инженерных систем отопления, вентиляции, теплоснабжения, газоснабжения, водоснабжения и водоотведения. Рассмотрены примеры решения практических задач. Даны рекомендации для подготовки к практическим занятиям, актуальная справочная информация, а также основные формулы расчета, применяемые в практике проектирования.

Представлены основные сведения о работе вентиляционного оборудования, представлены теоретические основы гидроаэромеханики жидкости и газов, работа вентиляционного оборудования в сети. Рассмотрен вопрос работы и применения компрессоров в системах ТГВ. Представлены виды и работа электродвигателей применяемых для работы вентиляционных систем. Даны рекомендации для подготовки к практическим занятиям и самостоятельной работы обучающихся.

Учебное пособие посвящено вопросам организации строительно- монтажных баз при возведении АЭС и раскрывает инфраструктуру и конструктивные решения зданий и сооружений строительно-монтажной базы. Рассматриваются варианты компоновки строительно-монтажных баз в российских и зарубежных проектах.

Приводятся полученные теоретически и подтвержденные экспериментально результаты исследований начальной жесткости вальцованных полосовых нерастянутых пил. Разработана математическая модель, позволяющая производить расчет начальной жесткости полосовых нерастянутых пил в целях обоснования расстояния между направляющими и параметров пил, обеспечивающих точное пиление древесины. Для проверки справедливости допущений, принятых при выполнении теоретических исследований, проведены эксперименты. Осуществлен анализ результатов исследований и сделаны следующие выводы: теоретические и экспериментальные значения начальной жесткости вальцованных полосовых пил практически совпадают (разница не более 2 %); жесткость вальцованной пилы при использовании теоретических данных превышает жесткость невальцованной пилы более чем на 80 %. Согласно технологическим режимам РПИ 6.1-00 «Подготовка рамных пил», для обеспечения требуемой точности пиления древесины начальная жесткость полосовой пилы должна быть не менее 60…70 Н/мм. Полученные результаты позволяют определить основные параметры нерастянутых полосовых пил, обеспечивающих это условие. Для цитирования: Прокофьев Г.Ф., Тюрин А.М., Кабакова М.Ю., Коваленко О.Л. Определение начальной жесткости вальцованных полосовых нерастянутых пил // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 3. С. 143–150. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-143-150
The paper presents the results of studies of the initial stiffness of rolled strip unstretched saws; theoretically obtained and experimentally confirmed. A mathematical model, that allows calculating the initial stiffness of unstretched strip saws, has been developed in order to justify the distance between the guides and the saw parameters for precise sawing. Experiments were performed for verifying the validity of the assumptions made in carrying out the theoretical research. The analysis of the research results and the following conclusions are made: theoretical and experimental values of the initial stiffness of rolled strip saws practically coincide (the difference does not exceed 2 %); the stiffness of the rolled saw according to the theoretical data exceeds the stiffness of the non-rolled saw by more than 80 %. According to the technological modes of RPI 6.1-00 “Preparation of Frame Saws” to ensure the required accuracy of wood sawing, the initial stiffness of the strip saw should be at least 60–70 N/mm. The obtained results allow us to determine the main parameters of unstretched strip saws providing this condition. For citation: Prokofiev G.F., Tyurin A.M., Kabakova M.Yu., Kovalenko O.L. Determination of the Initial Stiffness of Unstretched Rolled Strip Saws. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 3, pp. 143–150. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-143-150

Целью исследования являлось обоснование показателей расхода дизельного топлива при осуществлении рубок валочно-сучкорезно-раскряжевочной машиной Silvatec 8266TH на лесных участках Республики Марий Эл. Поставленная цель достигнута путем проведения экспериментальных исследований с использованием объемного метода пополнения бака машины в конце рабочего цикла. Экспериментальные исследования сопровождались фиксацией диаметров вырубаемых деревьев и их объемов. После вырубки каждой из указанных групп деревьев осуществлялась остановка машины, заполнение топливного бака до горловины с точной фиксацией объема заправляемого топлива. Обработка экспериментальных данных позволила получить регрессионную модель, характеризующую средний расход топлива при различных диаметрах вырубаемого древостоя. Анализ найденного решения дал возможность установить, что средний расход топлива харвестера Silvatec 8266TH, работающего на лесных участках учебно-опытного лесхоза Поволжского государственного технологического университета, зависит от среднего диаметра вырубаемых деревьев. Множественный коэффициент детерминации R2 данной нелинейной модели составил 0,73. Полученная математическая зависимость может быть использована на лесопромышленных предприятиях для приближенного быстрого расчета норм расхода в отсутствие действующих нормативов с целью обоснования объемов списываемого топлива, а также для расчета проектной себестоимости заготавливаемой продукции при организации новых лесопромышленных предприятий и освоении новых лесных участков. Для цитирования: Рукомойников К.П., Купцова В.О. Обоснование норм расхода топлива многооперационных лесозаготовительных машин на примере харвестера // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 3. С. 117–127. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-117-127
The research purpose was to substantiate the parameters of diesel fuel consumption during felling by the feller-delimber-slasher Silvatec 8266TH in the forest area of the Mari El Republic. The goal was achieved by conducting the experimental tests using the volumetric procedure of filling the machine tank at the end of the operating cycle. The experimental research was accompanied by fixation of the diameters and volumes of the trees cut down. After cutting down each of these groups of trees, the machine was stopped. The fuel tank was filled to the filler pipe. Each time the researchers fixed the fuel volume filled. Processing of the experimental data allowed us to obtain a regression model. This model characterizes the average fuel consumption for various tree diameters. Analysis of the obtained solution made it possible to find out that the average fuel consumption of a Silvatec 8266TH harvester working in the forest areas of the scientific and experimental forestry of the Volga State University of Technology depends on the average diameter of the cut trees. The multiple coefficient of determination (R2) of the resulting non-linear model was 0.73. The obtained mathematical dependence can be used by timber enterprises for the approximate rapid calculation of the consumption rates in the absence of running standards. Calculations can be carried out to substantiate the volume of the consumed fuel and to calculate the project cost of harvested products in the development of new forestry enterprises and new forest areas. For citation: Rukomojnikov K.P., Kuptcova V.O. Substantiation of Fuel Consumption Rates of a Harvester. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 3, pp. 117–127. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-117-127

В книге собраны пять простых и интересных проектов по созданию из подручных материалов действующих занимательных устройств — фонтана, лягушки, мышеловки, гироскопа и калейдоскопа. Дети не только интересно и увлекательно проведут время, но и приобретут полезные навыки работы с ручными инструментами и простыми материалами, а также в игровой форме на практике познакомятся с физическими принципами, лежащими в основе работы реальных прототипов собранных моделей.

Настоящая книга является первой частью, открывающей публикацию серии статей по истории теплоэнергетики. Обсуждаемые события происходили около 100-250 лет назад, поэтому описание первых энергетических источников, производящих электрическую и тепловую энергию, требует обращения к архивным документам и к публикациям тех лет, с помощью которых можно узнать или уточнить технические и хронологические подробности. В первой части рассмотрен ранний период освоения совместной выработки электрической и тепловой энергии – когенерации. Приводится также детальное описание истории строительства, функционирования и развития электростанции Зимнего дворца, крупнейшей в Европе в момент ее создания. В следующих выпусках серии планируются публикации по следующим темам: электростанции императорских театров Петербурга и Москвы, первые городские электростанции Петербурга, электростанции дворцов Петербурга и пригородов, первые опыты электрического освещения в Петербурге и Москве, роль офицеров минного класса в распространении электрического освещения, первые электростанции Америки и Европы, первые централизованные энергоисточники, деятельность пионеров теплоэнергетики, другие события, связанные с рождением теплоэнергетики.