Инженерное дело. Техника

Проанализированы существующие системы инерциальной навигации и перспективы их развития. Приведены типы, состав и характеристики устройств и систем, содержащих интегрированную навигационно-спутниковую навигационную систему (ИНС/СНС). Описаны области применения ИНС/СНС в системах БПЛА, высокоточной аэрофотосъёмки, на автотранспорте, в системах управления ориентацией космических аппаратов. Рассмотрено решение задач навигации и ориентации автономными системами, определение координат транспортного средства по данным спутниковых измерений и измерений инерциального блока.

Рассмотрены методы отливки деталей аппаратов в земляные, оболочковые и металлические формы. Описаны приемы конструирования литой аппаратуры из различных материалов и выполнение отливок основных узлов. Предложена конструкция вихревой колонны концентрирования серной кислоты.

Рассмотрены проблемы локальной углекислотной и сероводородной коррозии углеродистых и низколегированных сталей в нефтепромысловых системах. Описаны применяемые в отрасли технологии противокоррозионной защиты, основанные на современном комплексном подходе (использование рационального конструирования, изоляции поверхности металла от агрессивной среды, ингибиторов коррозии и электрохимической защиты).

Даны общие представления о коррозионных процессах и защите материалов, представлены расчеты, связанные с коррозионными проблемами. Приведены примеры решения типичных задач, а также задачи для самостоятельного решения.

Использование традиционных критериев работоспособности сварных металлических конструкций машин при проектировании с применением МКЭ может приводить к неоптимальным решениям. В некоторых случаях такой подход влечет неоправданное завышение металлоемкости конструкции, а иногда приводит к снижению надежности. В монографии изложены методы адаптации критериев работоспособности металлических конструкций к применению при проектировании с использованием МКЭ. Рассмотрены критерии прочности, сопротивления усталости и упругой устойчивости элементов конструкций. Представлена новая методика прогнозирования трещиностойкости конструкций в условиях отрицательных температур с учетом свойств материала, толщины проката и остаточных сварочных напряжений; методика расчета на сопротивление усталости по конструктивным напряжениям. Рассмотрено применение линейных и нелинейных численных методов анализа упругой устойчивости элементов конструкций.

В учебном пособии изложен материал, необходимый для изучения дисциплины «Контроль качества сварных соединений». Приведены параметры и методики оценки качества паяных соединений.

Настоящее учебное пособие содержит методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Котельные установки и парогенераторы». Представлена краткая информация по теоретическому курсу дисциплины, описана последовательность выполнения работ, требования к содержанию отчета по лабораторной работе и контрольные вопросы.

Рассмотрена конструкция основных деталей, узлов, вспомогательных систем и иного навесного оборудования двигателя внутреннего сгорания на примере современных двигателей линейки FSI. Описаны рабочие процессы двигателя внутреннего сгорания и показатели эффективности его работы. Приведён пример теплового, кинематического и динамического расчёта кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания.

Рассмотрены вопросы обеспечения качества сварных конструкций. Описаны основные виды внутренних и внешних дефектов. Приведены сведения о различных видах разрушающего и неразрушающего контроля.

Дано общее представление о компрессорном оборудовании и особенностях его применения на передвижных мобильных установках.

В учебном пособии приведены сведения об использовании компьютерных технологий при проектировании пространственных каркасов зданий и основные положения расчета металлических конструкций. На примере металлического каркаса здания с купольным покрытием рассмотрены практические аспекты подготовки данных для компьютерных расчетов на разных этапах проектирования. Подробно показано выполнение отдельных этапов в разных компьютерных программах, приведен анализ полученных результатов и рассмотрено их применение в дальнейшем проектировании. Проектирование выполнено с использованием авторской программы GERA, специализированного программного комплекса SCAD, программы автоматизированного проектирования и черчения AutoCAD и табличного процессора Excel.

В учебно-методическом пособии приведены тезисные теоретические основы и методики определения показателей климата местности, используемых при планировке и застройке населенных пунктов, конструировании и проектировании инженерных систем зданий. Учебно-методическое пособие построено в форме примера пояснительной записки к курсовой работе (курсовому проекту) с указаниями для выполнения расчетов ветровых, температурных и актинометрических показателей рассматриваемой местности.

Проводится анализ современных подходов к изучению магнитных свойств многоядерных координационных соединений, рассматриваются известные теоретические модели, и предлагаются новые подходы, использующие потенциал квантово-химических расчетов.

В учебном пособии рассмотрены исходные принципы и определения, используемые как при проектировании обобщенных систем управления, так и систем управления электроприводом. даются рекомендации по выбору законов управления, а также рассматриваются классические типы наиболее распространённых регуляторов и методы их настройки.

Данное учебное пособие составлено в соответствии с программой подготовки студентов по специальности «Техническая эксплуатация летательных аппаратов и двигателей». В учебном пособии содержатся основные материалы по системе кондиционирования воздуха (СКВ) и системы автоматического регулирования давления (САРД) в кабине воздушного судна. СКВ и САРД рассматриваются на основе реактивного пассажирского самолета.

Обоснована необходимость повышения эффективности вывозки длинномерных лесоматериалов лесовозными тягачами с прицепами-роспусками при их эксплуатации в условиях недостаточно обустроенных лесовозных дорог, характеризующихся наличием неровностей, дефектов, препятствий, а также частых поворотов, подъемов и спусков. В результате ранее выполненных исследований по разработке и оценке различных рекуперативных сцепных устройств для лесовозных автопоездов, функционирующих в сложных дорожных условиях, предложена оригинальная схема рекуперативного поворотного коникового устройства для лесовозного тягача с прицепом-роспуском. В целях выявления зависимостей изменения во времени таких показателей эффективности работы коникового устройства, как рекуперируемая мощность и горизонтальное ускорение пакета длинномерных лесоматериалов, а также установления закономерностей влияния на эти показатели исследуемых высот неровностей опорной поверхности лесовозной дороги, скорости движения лесовозного автопоезда и внутреннего диаметра продольных и поперечных гидроцилиндров рекуперативного устройства разработана компьютерная программа. Выявлено, что оснащение лесовозного автопоезда предлагаемым рекуперативным поворотным кониковым устройством имеет обоснованную целесообразность при вывозке длинномерных лесоматериалов, особенно в условиях недостаточно обустроенных лесовозных дорог. С увеличением скорости лесовозного автопоезда при его движении в сложных дорожных условиях с 10 до 60 км/ч существенно растет рекуперируемая мощность – с 3 до 24 кВт, а также изменяется с 0,4 до 2,3 м/с2 горизонтальное ускорение пакета длинномерных лесоматериалов относительно лесовозного тягача. Установлено, оптимальные диаметры поперечных и продольных гидроцилиндров рекуперативного поворотного коникового устройства, обеспечивающие максимальную рекуперируемую мощность 6,7 кВт и среднее горизонтальное ускорение пакета длинномерных лесоматериалов 1 м/с2, составляют 50 мм. Полученные результаты могут быть полезны научноисследовательским и проектно-конструкторским организациям, занимающимся дальнейшим усовершенствованием рекуперативных устройств аналогичного типа, применяемых для лесовозного автомобильного транспорта.

Книга, которую вы держите в руках, — одно из самых читаемых изданий по управлению производством в Японии. В основу книги легли учебные материалы, подготовленные специалистами Toyota к семинарам по производственной системе Toyota, которые проходили в середине 1970-х годов. С тех пор прошло немало времени, но книга, неоднократно переиздававшаяся, в том числе и на английском языке, до сих пор служит кратким руководством по снижению затрат на производстве во всем мире. Системы «канбан» и «точно вовремя» — два метода управления производством и запасами, используемые в рамках производственной системы Toyota, — помогают найти лучшие способы повышения производительности процесса и качества продукции.

Представлены теоретические основы и прикладные аспекты материаловедения. В доступной форме описаны закономерности формирования структуры и способы управления свойствами материалов. Рассмотрены современные металлические, неметаллические и композиционные материалы. Приведены обозначения некоторых конструкционных материалов по российским и зарубежным стандартам. Издание структурировано по лекциям.

Пособие содержит задачи для выполнения домашнего задания по модулю III «Коррозия металлов. Защита металлов от коррозии» курса «Общая химия». В каждом разделе приведены примеры решения типовых задач. В приложении представлены необходимые справочные материалы.

Пособие предназначено для освоения курса инженерной графики и содержит комплект графических работ с кратким описанием каждой работы. Приводится необходимый методический материал, обеспечивающий соблюдение требований стандартов ЕСКД при оформлении конструкторской документации. Разработанное пособие предназначено для использования студентами первого курса очной и заочной форм обучения при подготовке к практическим занятиям и самостоятельному изучению инженерной графики.

В пособии представлены материалы для проведения расчетных исследований работы котлоагрегатов с возможностью выбора и компоновки основного оборудования.

Приведены классификация смазочных материалов (масел и смазок), описание основных их эксплуатационных свойств. Представлены браковочные параметры масел, а также описание сортов и марок масел, их свойств и условий эксплуатации применительно к определенному типу компрессоров (центробежные, поршневые, винтовые) с учетом состава и параметров сжимаемого газа.

В учебно-методическом пособии рассмотрены вопросы компьютерного проектирования в Tekla Structures и расчета конструкций рабочей площадки в ПК ЛИРА-САПР. Пособие создано в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования.

Содержит теоретические сведения и лабораторные работы по курсу «Контроль и управление качеством материалов и изделий».

Монография содержит теоретические основы конструктивной геометрии, нашедшей широкое применение в авиастроении. Рассмотрены классические методы дифференциальной геометрии кривых и поверхностей, а также вопросы их дальнейшего использования в практике геометрического моделирования. Подробно изложены основные методы задания технических форм поверхностей и возникающие при этом сложности.

Изложены тенденции развития квантовых коммуникаций, вероятностные закономерности и основные понятия квантовой физики, раскрыты принципы квантовой криптографии, описаны направления развития и протоколы, типовые структуры и элементная база систем квантового распределения ключа и распределённых защищённых сетей на их основе. Освещены особенности функционирования систем квантового распределения ключа в условиях возможного несанкционированного доступа. Материал является основой для прослеживания технического уровня и тенденций развития систем квантового распределения ключа.

Изложены основные принципы конструирования узлов и деталей машин, расчеты, позволяющие определить необходимые размеры узлов и деталей машин общемашиностроительного применения. Рекомендации по конструированию и монтажу сопровождаются анализом условий работы деталей в машинах. Рассмотрены современные лазерные приборы, разработанные фирмой SKF (Швеция), для точного измерения расцентровок валов соединяемых узлов в машинах и для выверки положения шкивов клиноременных передач. Описаны конструкция и методика подбора универсальной подводимой опоры, допускающей погрешности взаимного положения корпусов вдоль оси, нормальной к поверхности контакта и углового взаимного смещения соединяемых поверхностей. Приведены методические указания к выполнению чертежей типовых деталей машин и сборочных единиц, правила оформления учебной конструкторской документации. Представлены анализ результатов расчета передач на ЭВМ и рекомендации по выбору оптимального варианта для конструктивной проработки; учтены некоторые изменения в методиках расчетов передач, подшипников качения, конструирования корпусных деталей и др.

Учебное пособие служит руководством для студентов при освоении и подготовке к защите модуля «Электрохимические процессы» по курсу общей химии и модуля «Химическая и электрохимическая коррозия» по курсу «Теория коррозии и методы защиты металлов» в соответствии с программами бакалавриата и специалитета технических направлений. Изложены теоретические представления о механизмах коррозии, рассмотрены классификация коррозионных процессов, их кинетические и термодинамические закономерности, методы защиты от коррозии. Приведены расчетные формулы, примеры решения типовых задач, контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.

Рассмотрен процесс фотолитографии. Изложено описание процедур проведения экспериментов по определению разрешающей способности операций фотолитографии и жидкостного травления тонкопленочных медных структур. Представлена методика обработки полученных результатов травления и выявления на их основе бокового подтрава токопроводящих структур и неравномерности тонкопленочного покрытия по площади заготовки.

Приведены конструктивно-компоновочные схемы существующих разгонных блоков, а также предложены другие возможные варианты их компоновки. Даны основные формулы для баллистического расчета, выбора типа топлива и определения массы разгонного блока и входящих в него систем. Приведены примеры соединения конструкций, изготовленных из композиционных материалов.

В издании приведены общие сведения о полимерных композиционных материалах и их применении в изделиях ракетно-космической техники.

Приведена методика использования метода конечных элементов при разработке технологических процессов ковки и объемной штамповки. Значительное место уделено особенностям реализации метода конечных элементов в программе QForm — одном из наиболее востребованных программных продуктов для моделирования технологических процессов обработки давлением объемных заготовок. Показаны источники возможных ошибок при моделировании. Рассмотрены средства анализа результатов моделирования и интерпретации результатов расчета, настройки параметров расчета, примеры моделирования с использованием программы QForm. Приведены базовые материалы по основам физики и механики пластической деформации, технологии ковки и объемной штамповки, технологическим особенностям кузнечно-штамповочного оборудования. В конце каждого раздела пособия даны вопросы и задания для самоконтроля.

Даны описание и анализ систем автоматизированного управления качеством изделий. Рассмотрены особенности возникновения составляющих погрешностей обработки в условиях комплексной автоматизации.

Рассмотрены некорректные обратные задачи статистической динамики, задачи по структурному анализу траекторий случайных процессов, задачи статистического диагностирования конструкций, а также методы расчета конструкций, находящихся в условиях интенсивной коррозии и интенсивных нерегулярных воздействий. Для решения нелинейных задач рассмотрены методы марковских процессов, методы уравнений Фоккера — Планка — Колмогорова, методы статистической линеаризации. Приведены задачи по оптимизации параметров машин и конструкций и их решения.

Пособие предназначено для выполнения домашнего задания «Колебания систем с одной степенью свободы» по первому модулю дисциплин «Динамика транспортных средств» и «Динамика механических систем». Приведен пример выполнения домашнего задания, представлены контрольные вопросы для подготовки к защите домашнего задания, критерии качества его выполнения, а также варианты домашнего задания.

Предназначено для самостоятельной подготовки к выполнению лабораторной работы «Качество системы стабилизации курса самолета» по дисциплине «Управление техническими системами». Издание будет способствовать углубленному изучению раздела «Качество управления линейными системами автоматического регулирования (САР)» указанной дисциплины, освоению интегрального метода оценки качества САР, приобретению навыков построения системы дифференциальных уравнений, описывающих поведение САР, синтеза и построения структурных схем, соответствующих этим уравнениям, редактирования параметров, получения, визуализации и анализа результатов расчетов, формулировки выводов о характере и качестве переходных процессов САР.

В настоящее время фрезерование является одним из основных рабочих процессов, применяемых при строительстве и ремонте автомобильных дорог. При выполнении технологической операции на рабочем органе возникают резко переменные, случайные нагрузки. Это связано с периодическим характером взаимодействия режущих элементов с обрабатываемым материалом и случайным характером условий и режимов работы агрегата. В статье рассмотрена модель формирования момента сопротивления на фрезе. Представлен случай, когда она состоит из участков, каждый из которых имеет несколько плоскостей резания и различное число ножей, равномерно расположенных в плоскости. В статье предложена аналитическая методика определения взаимных спектральных плотностей моментов сопротивления, формируемых на различных участках, которая позволяет на стадии проектирования рассчитывать спектральную плотность момента на рабочем органе с учетом его конструкции, угловой скорости, случайной изменчивости физико-механических свойств обрабатываемой среды, глубины фрезерования. Вероятностные характеристики нагрузок на фрезе служат исходной информацией для динамического анализа системы привода и конструкции агрегата, его прочностного анализа, выбора оптимальных параметров и режимов работы.

Величины действующих внешних нагрузок и воздействий на мобильную машину зависят от текущего режима движения и его параметров. В статье представлены подходы к имитационному моделированию режимов движения мобильной транспортно-технологической машины. Моделирование включает два этапа. На первом этапе с помощью имитационной модели определяются параметры режимов движения (порядок чередования различных режимов движения, скорости машины, продолжительность режимов) На втором этапе с помощью математической модели динамики исследуются рабочие процессы мобильной транспортно-технологической машины. Результаты моделирования представляют собой совокупность значений параметров движения, а также реализации процесса динамической нагруженности.

В статье рассматривается структура комплексной математической модели для исследования рабочих процессов и динамической нагруженности мобильных транспортно-перегрузочных канатных комплексов. Она включает в себя отдельные математические подмодели, предназначенные для учета влияния элементов подсистемы на работу системы в целом. В рамках предложенной комплексной модели используются подмодели деформируемого опорного основания, базового шасси, канатной системы, грузовой кабины с подвеской. Учитывается отличия в работе приводных и неприводных базовых станций. Подмодели связаны между собой совместными параметрами, что позволяет учитывать при моделировании наличие обратных связей между подсистемами.

В ходе ремонтных воздействий довольно распространенным методом обработки является точение (растачивание). При этом в ремонтном производстве используется преимущественно устаревшее оборудование и квалификация рабочих-станочников зачастую ниже, чем при изготовлении новых изделий. Существенной проблемой, которая затрудняет обеспечение требуемых параметров качества поверхности, является износ режущего инструмента. Путем повышения эффективности обработки является внедрение активного контроля. Целью работы является разработка технических решений, которые дают возможность оценивать ресурс режущего инструмента в ходе обработки. Экспериментальные исследования выполнялась на токарно-винторезном станке марки 1И611ПФ2. В качестве диагностического признака для оценки износа режущего инструмента использовался акустический сигнал в диапазоне от 6 до 12 кГц, так как в ходе предварительных исследований было установлено, что данный диапазон наиболее чувствителен к изменению режимов обработки. Исследования производились при различных значениях износа режущего инструмента (оценивался шириной фаски износа). Разработана нейро-нечеткая модель оценки ресурса работы режущего инструмента. Использование моделей данного класса дает возможность подстройки под конкретные условия (станок, инструмент и т.д.) и корректно оценивать ресурс работы инструмента. Погрешность модели по тестовой выборке не превышает 10%.

В статье рассмотрена конструкция и особенности работы оригинальной энергоэффективной манипуляционной системы для проведения погрузочно-разгрузочных работ мобильной транспортно-технологической машиной. Ее конструктивной особенностью является замена гидравлического механизма возвратно-поворотного движения наиболее нагруженного звена на механизм возвратно-поступательного движения. Это позволило решить две важные задачи: существенно уменьшить величину эксплуатационной нагрузки, которую необходимо преодолевать силовому гидроцилиндру в процессе перемещения звена манипуляционной системы, а также обеспечить постоянство величины эксплуатационной нагрузки в течение всего времени вертикального перемещения транспортируемого груза. Применительно к конструкции и техническим характеристикам манипуляционной системы реальной мобильной машины был проведен сравнительный анализ энергоэффективности эксплуатации крана-манипулятора рассматриваемой и традиционной конструкции. Результаты анализа показали, что эксплуатация манипуляционной системы предложенной конструкции оказывается заметно более экономичной. Это объясняется снижением мощности гидропривода мобильной машины вследствие использования силового гидроцилиндра меньшего типоразмера, для работы которого требуется меньший объемный расход рабочей жидкости. В частности, для рассмотренной мобильной машины возможное уменьшение мощности насосной установки может составлять более 30%.

В пособии приведены краткие положения раздела прикладной механики – кинетостатики механизмов. Предназначено для студентов бакалавриата и магистратуры механико-машиностроительных направлений подготовки. Будет полезным для закрепления теоретических положений механики, выполнения курсовых работ и проектов по разделам прикладной механики.

Рассмотрены вопросы курсового проектирования тормозных ракетных двигателей, предназначенных для отделения головной части ракеты, а также для разделения ступеней двухступенчатой баллистической ракеты с жидкостным ракетным двигателем. Определены оптимальные геометрические размеры двигателей, их масса, газодинамические параметры потока, тепловые режимы и теплозащита ракетных двигателей. Приведены расчеты на прочность камеры сгорания ракетного двигателя, соплового тракта, болтовых соединений.

Издание содержит теоретические основы и практический материал для проведения расчетов отдельных элементов нефтехимического оборудования в программе Matlab в соответствии со стандартом высшего образования по направлению подготовки 18.03.01 «Химическая технология». Пособие предназначено для подготовки выпускной квалификационной работы студентов очной и заочной форм обучения.

Представлены методические разработки, составляющие основу дисциплины «Инженерная и компьютерная графика». Приведены алгоритмы создания с использованием средств системы «КОМПАС» плоских изображений: чертежей деталей, схем, спецификаций и сборочных чертежей. Рассмотрены способы компьютерного 3D-моделирования изделий.

Настоящее учебное пособие является руководством по использованию расчетных программ для ЭВМ (MS Excel, Mathсad, APM Win-Machine) применительно к решению задач на прочность и жесткость деталей и конструкций, подверженных деформациям различных видов.

В учебном пособии изложен теоретический материал по дисциплине «Прикладная механика». Также приведены принятые обозначения, словарь терминов, темы рефератов и краткая историческая справка.

Рассмотрены различные виды композиционных материалов, их классификация и свойства, а также требования, предъявляемые к ним. Представлен материал для самостоятельной работы студентов по дисциплинам «Материаловедение», «Полимерные и композиционные материалы» и «Физические основы современных методов исследования материалов».

Приведены основы теории, расчёта и моделирования схем автогенераторов, сведения о принципе действия кварцевых резонаторов, их электрических и эксплуатационных характеристиках. Даны описания моделей кварцевых резонатора и автогенератора с результатами моделирования. Представлены варианты заданий и примеры расчётов.

В практикуме даны рекомендации к выполнению домашнего задания по дисциплине «Коррозия и защита материалов», приведены варианты заданий по оценке стойкости к окислению некоторых сплавов, а также теоретические сведения и задания к практическим работам по основным разделам дисциплины.