Инженерное дело. Техника

Рассмотрена роль динамического анализа в процессе разработки и эксплуатации наземных транспортно-технологических комплексов. Представлены основные подходы к решению задач динамического анализа. Приведены обзор и анализ программных средств автоматизированного анализа динамики систем тел, пригодных для решения рассмотренных задач, даны рекомендации по их применению.

Приведены необходимые пояснения и рекомендации для выполнения курсовой работы по дисциплине «Основы теории управления и цифровой обработки сигналов». В рамках курсовой работы предусмотрено создание программы, выполняющей функции фильтрации и модификации звукового сигнала.

В издании описан процесс программирования промышленных роботов компании KUKA на языке программирования высокого уровня KRL. Рассмотрены устройство робота и его основных компонентов, различные системы координат робота, способы их юстировки и калибровки, особенности программирования движений робота, работа с логическими операторами, а также со схватом.

Рассмотрены базовые правила построения с использованием современных компьютерных технологий электронных геометрических моделей машиностроительных деталей и сборочных единиц, способы управления геометрическими данными, а также приемы создания электронных чертежей на основе электронных геометрических моделей. Содержит материал для проведения восьми практических занятий на компьютере в широко распространенном пакете SolidWorks.

Дано описание общей последовательности процессов микротехнологии на примерах производства интегральных микросхем и кремниевого микродатчика давления. Рассмотрены основные этапы получения кремниевых монокристаллических пластин, ключевые операции микротехнологии — изготовление кремниевых пластин, оксидирование. Акцентировано внимание на взаимосвязи между свойствами материалов, структуры, устройством и электрическими характеристиками микроструктур. Рассмотрены физико-химические модели и методы анализа качества технологических процессов микротехнологии.

Приведены пояснения и рекомендации для выполнения домашнего задания по дисциплине «Основы теории управления и цифровой обработки сигналов». В рамках выполнения курсовой работы предусмотрено создание в среде пакета MATLAB приложения, выполняющего функции фильтрации и модификации звукового сигнала.

Изложены требования к выполнению курсового проекта по дисциплине «Проектирование подводных робототехнических систем». Рассмотрены основные этапы выполнения курсового проекта. Особое внимание уделено структуре и правилам оформления расчетно-пояснительной записки, которая является наиболее распространенным видом текстовой технической документации. Приведены варианты заданий на курсовое проектирование и примеры оформления некоторых разделов расчетно-пояснительной записки.

Изложены основные сведения о движительных комплексах необитаемых подводных аппаратов. Рассмотрены основные этапы проектирования. Приведены методики расчета основных компонентов движительных комплексов с примерами. Особое внимание уделено вопросам оценки регулировочных и динамических характеристик средств движения. В каждом разделе приведены вопросы для самоконтроля.

В издании описаны процесс программирования скоординированных перемещений двух роботов-манипуляторов на базе коллаборативного робота IRB 14000 YuMi и особенности конфигурирования контроллера IRC5. Рассмотрены общие вопросы безопасности, процесс работы с пультом управления FlexPendant, данные о калибровке робота, структура программы и программных данных, управление входами и выходами.

Изложены сведения, необходимые для выполнения лабораторных работ, поясняющих особенности технологического процесса пайки, изучаемого в рамках дисциплины «Пайка и специальные методы сварки». Описание каждой лабораторной работы включает в себя теоретическую, методическую и контрольную части.

Изложены основные теоретические сведения о классическом методе расчета переходных процессов в цепях первого и второго порядков. Представлены материалы, необходимые для проведения лабораторной работы: задание, порядок выполнения, методические указания к проведению работы, а также контрольные вопросы.

Представлены методы и алгоритмы планирования температурных измерений, предназначенных для последующего определения характеристик теплопереноса частично прозрачных пористых материалов. Приведены примеры использования алгоритмов решения задач, рассмотрены результаты их применения при планировании температурных измерений на этапе подготовки стендовых тепловых испытаний образцов теплозащитных материалов и элементов теплонагруженных конструкций.

Рабочая тетрадь содержит задания к практическим работам учебно-технологического практикума в литейных мастерских.

Рабочая тетрадь содержит задания к практическим работам учебно-технологического практикума в литейных мастерских.

Приведены условия домашних заданий, примеры их выполнения, а также необходимые теоретические сведения. Задания направлены на формирование у обучающихся навыков проведения расчетов напряженно-деформированного состояния и прочности лопаток и дисков турбин как в 2D-, так и в 3D-постановках. Дополнительно рассмотрено решение задачи конструктивно-прочностной оптимизации диска турбины.

Приведены пример расчета на ЭВМ в среде MathCAD крутильных колебаний электропривода рабочих валков сортопрокатной клети, пример обработки осциллограммы крутильных колебаний методом полных циклов с выявлением амплитудного спектра нагрузки и пример вычисления по диаграмме Веллера, построенной в логарифмических координатах, циклического ресурса опасного сечения рабочего валка.

Приведены примеры расчета термодинамической эффективности циклов работы трех установок сжижения природного газа. Показана общая последовательность определения дополнительных затрат работы для компенсации производства энтропии в различных элементах рассмотренных технологий ожижения природного газа.

Рассмотрены различные методические подходы к CFD-моделированию рабочих процессов в различных технологических машинах и оборудовании, в которых применяются сжатый воздух или разреженный газ. Содержится информация, необходимая для самостоятельной проработки студентами дисциплины «Основы научных исследований в вакуумной, компрессорной технике и пневмомеханике».

Изложены сведения, необходимые для выполнения лабораторных работ, поясняющих особенности технологического процесса пайки, изучаемого в рамках дисциплины «Пайка и специальные методы сварки». Описание каждой лабораторной работы включает в себя теоретическую, методическую и контрольную части.

В статье рассмотрен вопрос создания параметрической детали в Autodesk Invevtor с применением технологии iLogic. Представлен алгоритм и инструменты создания управляемых 3D-моделей с помощью iLogic на примере проектирования 3D-модели зубчатого колеса. В зависимости от исходных данных, которыми являются передаваемый крутящий момент, передаточное число и допускаемое контактное напряжение, в файле детали Autodesk Inventor проводится проектный и проверочный расчет зубчатого колеса, в результате которого, при каждом изменении исходных данных 3D-модель перестраивается и на экран выводятся ее геометрические параметры и масса. Создан удобный интерфейс диалоговых окон ввода исходных данных и вывода результатов расчета детали. Приведены примеры исследований, проведенных с помощью созданного программного продукта в Autodesk Invevtor с применением iLogic, проведен анализ изменения геометрических и физических параметров зубчатого колеса при различных комбинациях исходных данных, приведены данные о быстродействии созданного программного продукта. Параметризация трехмерных моделей с применением технологии iLogic позволит инженеру в короткие сроки решать различные исследовательские и оптимизационные задачи, создавать библиотеки типовых и стандартных изделий в CAD-программе, получать быстрое перестроение геометрии изделия, которое происходит на основе созданных расчетов внутри CAD-программы.

В статье рассмотрен процесс проектирования на раннем (предэскизном) этапе электромеханического привода подъемной платформы, представляющего собой совокупность асинхронного частотно-регулируемого электрического двигателя, двухступенчатого эвольвентного косозубого зубчатого редуктора и рычажного механизма ножничного типа. На предварительном этапе проектирования электромеханического привода подъемной платформы определялась его структура, виды входящих в ее состав двигателей и механизмов, а также основные технические характеристики привода. В частности, определялись параметры рычажного механизма (геометрические и массо-инерционные характеристики), зубчатого редуктора (геометрические параметры, модули, числа зубьев, передаточные числа), осуществлен выбор электродвигателя, проведен расчет кинематических и силовых характеристик, динамическое исследование привода. Предварительное проектирование было осуществлено с использованием программы Mechanic. В результате предпроектного исследования было сформировано схемно-конструктивное решение подъемной платформы и электромеханического привода, определены основные их технические характеристики. В результате было доказано, что использование программы Mechanic может быть эффективно применено на начальных этапах проектирования подъемной платформы и различных подъемно-транспортных механизмов и машин.

В статье рассмотрен вопрос влияния твердости материалов зубчатой пары цилиндрической передачи на габаритные, присоединительные размеры и межосевое расстояние одноступенчатого цилиндрического редуктора, выполненного по горизонтальной схеме, с помощью созданного автоматизированного программного комплекса, позволяющего связывать проектные и проверочные расчеты деталей редуктора с его параметрической 3D-моделью. Программный комплекс позволяет проводить целый ряд оптимизационных и исследовательских задач в короткие сроки, исключив ошибки расчетов и переноса данных на 3D-модель при перестроении ее геометрии для множества типоразмеров редукторов, а также прогнозировать и визуализировать размеры изделия в целом и всех его деталей в отдельности практически сразу после получения технического задания. Исследования проведены в диапазоне крутящих моментов на выходном валу от 250 до 500 Нм; передаточных чисел от 4 до 8; частоте вращения входного вала 1500 мин-1, ресурсе работы редуктора 12500 часов. Твердость материла зубчатой пары варьировалась в диапазоне от 160 до 300 НВ. Анализ полученных результатов проведен с исследованием изменения размеров деталей, входящих в состав редуктора. Сделаны выводы о величине изменения межосевых расстояний и габаритных размеров при изменении твердости зубчатой пары на 140 НВ.

В статье рассмотрены вопросы повышения долговечности строительно-дорожных машин. В качестве предмета исследования рассматриваются узлы трения, детали которых изготовлены из серого чугуна. На основании комплексного технико-экономического анализа методов упрочнения чугунных деталей установлено, что наилучшим сочетанием критериев обладает химико-термическая обработка. Используемые в практике методы упрочнения чугунов мало применимы в условиях ремонтного производства из-за сложности технологически процессов и оборудования. Кроме того, толщина упрочненного слоя обычно не превышает 0,3 мм. В работе рассмотрены основные аспекты применения новой технологии поверхностного упрочнения, Сформулированы рекомендации по ее применению в зависимости от служебного назначения детали. Проведена оценка технического уровня предлагаемых решений по сравнению с традиционными технологиями упрочнения чугунов.

В статье приведены исследования повышения прочности неподвижных соединений колесных и гусеничных машин за счет использования цилиндрических посадок с контурным соединением деталей. Разработана методика проектирования и технологического обеспечения соединений, обладающих рядом эксплуатационных преимуществ. Расчетным и экспериментальным путем показано на конкретном примере, что контурное соединение позволяет существенно увеличить прочность по сравнению с типовыми соединениями с натягом.

Изложены основные сведения о процессах, происходящих в зоне резания при токарной обработке, о видах смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и их функциональных действиях, способах подачи СОЖ в зону резания и очистки и продления срока их службы. Приведены способ расчета и измерения температуры в зоне резания, расчет рационального диаметра сопла для подачи СОЖ, методы оценки степени биопоражения СОЖ. Описан расчет напряжений, деформаций и температуры в зоне резания с охлаждением СОЖ, подаваемой различными способами, с помощью пакета твердотельного моделирования SolidWorks.

В учебном пособии рассмотрена методика проектирования гидропанели. Издание содержит требования и задания, необходимые для выполнения расчетно-графической работы, и предназначено для студентов всех форм обучения по направлениям: 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (профили подготовки «Металлообрабатывающие станки и комплексы» и «Технология машиностроения»), 15.03.03 «Прикладная механика», 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств», 15.03.01 «Машиностроение». Может быть полезно студентам, изучающим дисциплины «Гидропневмопривод», «Оборудование машиностроительного производства», «Расчет и конструирование станков».

Представлены сведения о преимуществах и недостатках пневмоподвески автомобилей, ее составе, назначении ее элементов, видах конструкций как самой пневмоподвески, так и пневмопружин, амортизаторов, составляющих ее основу. Освещены методы выбора и расчета пневмопружин, а также технического обслуживания пневмоподвески. Рассмотрен вариант выбора основных параметров пневмопружины и расчета динамики пневмоподвески по заданным параметрам допустимых ускорений кузова автомобиля. Расчеты динамики пневмоподвески выполнены с использованием программы MATLAB. Предложены варианты данных для выполнения расчетно-графической работы.

Материал учебного пособия предназначен для отработки навыков практического применения знаний по дисциплине «Прикладная механика» и рекомендован студентам очной и заочной форм обучения всех механических и немеханических направлений, осваивающим дисциплину «Прикладная механика» в объёме 5 зачетных единиц (180 ч).

Рассмотрены применяемые для осуществления контроля окружающей среды средства измерений и приборы, их разновидности; описаны чувствительные элементы, принцип работы и основное применение датчиков.

Рассмотрены основные этапы проектирования промышленных объектов. Даны общие сведения о структуре и оборудовании, приведены методики расчетов, выполняемых при проектировании машиностроительных предприятий, в частности цехов кузнечно-штамповочного производства.

Учебное пособие содержит теоретический материал по проектированию конструкции асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Приведены этапы выполнения курсовой работы. Даны рекомендации по оформлению расчетно-пояснительной записки и сборочного чертежа.

Рассмотрены вопросы получения высококачественного лезвия металлорежущего инструмента на высокоскоростной установке с дальнейшим нанесением упрочняющего покрытия. Представлены разделы, посвященные анализу эффективности, разработке формы и геометрии режущей части твердосплавного инструмента для чистовой обработки труднообрабатываемых материалов; разработке и созданию технологической системы для исследования сверхскоростного затачивания твердосплавного инструмента; исследованию процесса обработки жаропрочных и титановых сплавов твердосплавным инструментом, полученным сверхскоростным затачиванием.

Издание содержит теоретический материал по основным разделам механики жидкостей и газов, связанным с проектированием и расчетом пневматических устройств, а также практические задания для расчета параметров элементов пневматического привода.

Учебное пособие по структуре, содержанию и методике ориентировано на изучение дисциплины «Прикладная механика» согласно действующим стандартам. Содержит справочные таблицы и нормативные данные, принятые в практике конструирования. Приведен пример выполнения курсового проекта по прикладной механике, даны тестовые задания.

Рассмотрены принципы построения редукторного привода машин с учетом современных направлений его развития. Приведены характеристики новых и модернизированных российских и зарубежных серийных электродвигателей, редукторов, мотор-редукторов, вариаторов, открытых передач и муфт с высокими нагрузочными параметрами. Пособие сопровождается иллюстрациями и таблицами в основном тексте и приложениях.

Пособие содержит краткую историю дизайна, сведения об основных видах и концепциях дизайна, вопросы формообразования и композиции, методики проектирования промышленных изделий, приемы моделирования изделий при помощи аддитивных технологий, последовательность разработки промышленной упаковки изделия. В приложении даны упражнения для студентов, которые выполняются после изучения теоретического материала. Пособие ориентировано на развитие навыков анализа, проектирования, моделирования промышленных изделий, а также упаковок для них.

Пособие является частью учебно-методического комплекса по дисциплине «Промышленная экология» и включает общие сведения по водообеспечению населенных пунктов и предприятий и краткие теоретические основы химических и физико-химических методов очистки промышленных сточных вод. В пособии освещены традиционные и новые прогрессивные подходы в области очистки водных стоков – реагентные, электрохимические и ионообменные, а также их аппаратурное оформление; приведены конкретные примеры решения экологических проблем.

Изложены методы автоматизированного проектирования умножителей частоты на диодах с накоплением заряда, работающих в полосе частот, в сосредоточенном и распределенном (сосредоточенно-распределенном) геометрическом элементном базисе. Рассмотрены примеры проектирования топологии умножителя частоты на диоде с накоплением заряда. Предназначено для закрепления знаний по соответствующим дисциплинам и получения практических навыков проектирования микроволновых функциональных узлов с использованием современных профессиональных программных продуктов для студентов радиотехнических специальностей.

Пособие дает общее представление об организации эксплуатационной работы предприятий городского электротранспорта и последовательности расчета основных ее характеристик. В работе приведены краткие сведения о проектировании эксплуатационных предприятий городского электрического транспорта, а также рассмотрен расчет показателей надежности и анализа деятельности предприятия на основе контрольных карт Шухарта.

Изложены методы автоматизированного проектирования СВЧ-фильтров, дискретных фазовращателей и линейных транзисторных усилителей, работающих в полосе частот, в сосредоточенном и распределенном (сосредоточенно-распределенном) геометрическом элементном базисе. Рассмотрены примеры проектирования топологий СВЧ-фильтра, дискретного фазовращателя и линейного транзисторного усилителя на полевом транзисторе. Предназначено для закрепления знаний по соответствующим дисциплинам и получения практических навыков проектирования микроволновых функциональных узлов с использованием современных профессиональных программных продуктов для студентов радиотехнических специальностей.

Учебное пособие предназначено для выполнения расчетно-графических работ по дисциплинам «Расчет, моделирование и конструирование оборудования с компьютерным управлением» и «Проектирование оборудования пищевых производств», а также может быть полезно аспирантам технических специальностей и инженерам-конструкторам при проектировании технологических машин.

Одной из основных задач данного пособия является закрепление у студентов знаний теоретического курса, изучаемого в первом семестре I курса. Кроме того, решение практических задач поможет лучше понять и представить физические процессы, происходящие в электрических сетях при передаче и распределении электроэнергии.

В учебном пособии описаны применение композиционных материалов в производстве летательных аппаратов, свойства композиционных материалов и их исходных компонентов, а также технологии изготовления изделий из композиционных материалов, их механической обработки и сборки готовых конструкций. В пособии изложена технология производства стеклянных, углеродных, борных и органических волокон, описаны основные полимерные матрицы, а также технология формования.

В учебном пособии рассмотрены вопросы проектирования асинхронных машин на примере расчета машин серии 4А. Представленная методика расчета содержит все основные разделы проектирования от выбора главных размеров до расчета рабочих характеристик. Однако особое внимание уделяется электромагнитному расчету асинхронного двигателя.

Приведены задачи по расчету релейной защиты наиболее распространенных элементов энергосистем. Эти задачи в течение нескольких лет использовались на практических занятиях по дисциплине «Релейная защита и автоматика» для студентов, обучающихся по направлению «Электроэнергетика и электротехника». Примеры, приведенные в пособии, будут полезны при выполнении лабораторных и расчетно-графических работ указанного курса. Все расчеты снабжены пояснениями, которые помогут студентам в усвоении изучаемого материала. Настоящее пособие будет особенно полезно студентам заочной формы обучения.

В методических указаниях содержатся примеры выполнения курсовой работы по теме «Электротехника» и подробно пояснены задания на первую и вторую часть расчетно-графического задания по данному курсу. При решении представленных задач использован новый подход на основе программных продуктов Mathcad. Курсовая работа состоит из трех частей. Исходные данные для ее выполнения задаются преподавателем. Необходимо использовать аппроксимацию квадратичными и линейными сплайнами.

Рассматриваются методы искусственного интеллекта в задачах управления и оптимизации режимов электрических интеллектуальных сетей (Smart Grid) с альтернативными и возобновляемыми источниками энергии. Введены и обоснованы понятия генерирующих потребителей (холонов) и иерархической структуры в виде холархии для сетей с двусторонним потоком энергии и информации. Применены различные алгоритмы роевого интеллекта и их сравнительный анализ с методом градиентного спуска. Рассмотрены принципы Q-обучения с подкреплением.

Рассмотрены возможности применения методов искусственного интеллекта, вероятностно-статистических методов и экспертных оценок для технической диагностики электрооборудования электроэнергетических систем с учетом их текущего технического состояния, а также управление жизненным циклом и их остаточным эксплуатационным ресурсом.

В учебном пособии изложены методологические основы построения математических моделей, используемых при исследовании физических процессов, проектировании и управлении техническими объектами. Представлены математические модели, применяемые для описания процессов в однородных протяженных линиях электропередач. Основное внимание уделено математическим моделям и методам расчета установившихся режимов электроэнергетических систем.

Поскольку прикладная механика включает в себя основные разделы курсов теоретической механики, сопротивления материалов и деталей машин, в пособии даются четыре многовариантных расчетно-графических задания (РГЗ). Первое РГЗ – по теоретической механике (расчет опорных реакций); второе и третье РГЗ – по сопротивлению материалов (расчет на прочность); четвертое ЗГЗ – по курсу деталей машин (расчет и проектирование основных видов соединений деталей). Предварительно приводится необходимая теория для выполнения РГЗ, а в конце пособия – примеры выполнения РГЗ.