Машиностроение

Журнал освещает вопросы надежности, безопасности и эффективности функционирования энергообъектов Единой энергетической системы России, научных исследований, новой техники, ремонтов, подготовки персонала, энергосбережения. Включен в Перечень ВАК.

Основное внимание уделено главным аспектам нанотехнологий, среди которых: терминология, взаимосвязь размерных эффектов и области применимости нанотехнологий, классификация и основные группы данной отрасли деятельности, масштабирование процессов с целью промышленной реализации. Рассмотрен ряд нанотехнологий, промышленно освоенных в России.

Рассмотрен ряд аспектов исследования наноматериалов. Проанализированы размерные величины, используемые для характеристики крупнокристаллических и наноматериалов, подняты вопросы взаимосвязи средних величин между собой. Приведено развернутое описание новых методов исследования и обработки экспериментальных данных, разработанных на кафедре ФНСиВТМ НИТУ МИСИС.

На страницах журнала публикуются материалы о новейших достижениях науки и техники в сфере нефтегазовых технологий. Инновационная деятельность освещается во взаимосвязи с полным циклом работ в области нефтегазового комплекса: поиском, добычей, подготовкой, хранением, транспортировкой и переработкой нефти и газа. В журнале публикуются материалы о государственных программах, связанных с инновационной деятельностью; постановления правительства и другие документы, касающиеся нефтегазовой отрасли; информация о венчурных фондах и фондах содействия инновационной деятельности, развитию среднего и малого бизнеса, о конференциях и форумах, посвященных инновационным процессам в нефтегазовой промышленности. В журнале публикуется информация об инновационных проектах нефтегазового комплекса, касающихся экономики и права, а также организации работы с кадрами. Размещаются материалы, касающиеся нововведений в области стандартизации, измерения, учета и метрологии в топливно-энергетической отрасли.

Рассмотрены основные теоретические положения по газовой динамике сплошных и разреженных сред, а также расчетные и конструктивные решения по вакуумным насосам и компрессорам. Содержит девять лабораторных работ: по измерению параметров воздушного потока, исследованию параметров потока газа и потерь в плоском диффузоре, измерению на типовой вакуумной установке, измерению длины свободного пробега атомов паров металла при пониженных давлениях, а также по исследованию работы и снятию основных характеристик водоструйных, водокольцевых, пластинчато-роторных и мембранных компрессоров и вакуумных насосов.

Представлены краткие теоретические сведения и расчетные соотношения для выполнения и последующей защиты домашнего задания на тему «Динамический наддув» по курсу «Механика жидкости и газа. Часть 2». Приведены пример выполнения домашнего задания, требования к его оформлению и список контрольных вопросов. Предлагаемые материалы можно использовать при курсовом и дипломном проектировании.

В учебном пособии рассмотрены классификация методов наплавки и основные виды наплавочных материалов. Описаны основные способы наплавки: электродуговая, электрошлаковая, плазменная, индукционная, газовая и др. Более подробно рассмотрены вопросы развития технологий наплавки прокатных валков. Кратко описаны типичные дефекты, возникающие в наплавленных слоях. Описаны специфические особенности механической обработки наплавленных слоёв.

Рабочая тетрадь содержит теоретический материал и задачи для решения в аудитории под руководством преподавателя и для самостоятельной работы студентов.

Представлены общие требования к организации и выполнению выпускной квалификационной работы (дипломного проектирования). Приведены требования к содержанию и оформлению дипломного проекта, изложены основные правила оформления пояснительной записки, дан необходимый справочный материал.

Приведены основные сведения о количественных критериях надежности восстанавливаемых и невосстанавливаемых изделий, законах распределения срока их службы, способах резервирования и надежности конструкций и отдельных типов деталей машин. Для каждой темы рассмотрены типовые задачи и их решения. Представлены задачи для самостоятельного решения, имеющие различный уровень сложности.

Статья посвящена исследованию нагружения телескопической стрелы стрелового грузоподъемного крана. В качестве методов исследования используется метод численного эксперимента, проведенного в модуле комплексного динамического и кинематического анализа механизмов SolidWorks Motion, и метод конечных элементов, применяемый в модуле Solid Edge Simulation, основанном на технологии анализа FEA Femap и решателе NX Nastran. Были рассмотрены следующие режимы нагружения телескопического стрелового оборудования: подъем груза, нормированный поворот, внезапная просадка выносной опоры. В результате исследований разработана математическая модель стрелового крана, оснащенного телескопической стрелой, которая идентична по своим характеристикам реальному прототипу; установлены зависимости амплитуд кинематических параметров движения рамы и груза крана от величины просадки аутригера в процессе поворота крана; получен характер нагруженности элементов телескопической стрелы для каждого режима нагружения. Определено напряженно-деформированное состояние телескопической стрелы с учетом взаимодействия секций с боковыми упорами; установлена зависимость наибольших напряжений конструкции от величины просадки выносной опоры; определена значимость влияния вертикальных и горизонтальных внешних и местных нагрузок на нагруженность телескопического стрелового оборудования.

Представлены тексты для освоения немецкой терминологии энергетической отрасли, грамматический материал для обучения чтению и говорению, переводу, реферированию, а также дополнительные упражнения для самостоятельной работы.

Рассмотрены вопросы, связанные с проектированием предельных калибров для контроля гладких, резьбовых и шлицевых соединений, глубин и высот уступов, а также формы и расположения поверхностей. Приведены этапы проектирования калибров, конкретные примеры расчета, сопровождаемые схемами, рисунками, чертежами. Широко представлены справочные и нормативные материалы, необходимые для проектирования.

В пособии представлены девять практических работ с кратким теоретическим материалом и вариантами заданий для их выполнения, описаны требования к выполнению расчетно-графической и курсовой работы. В приложениях представлен справочный материал, необходимый для выполнения работ.

В книге представлена основная информация, характеризующая современное состояние нанотехнологии. Особое внимание уделено истории развития науки о нанотехнологиях, применению достижений нанотехнологий в различных областях промышленности, а также проблемам и перспективам развития нанотехнологий.

Рассматриваются размерные эффекты в нанообъектах, классификация наноматериалов, их состав, строение, свойства, методы получения и методы исследования.

В учебном пособии изложен материал по изучению дисциплины «Контроль качества сварных соединений». Приведены параметры и методики оценки качества сварных соединений.

Изложены основные сведения по начертательной геометрии и черчению, необходимые для грамотного выполнения наглядных изображений различных геометрических форм и объектов, в том числе деталей машин и аппаратов. Предназначено для студентов всех специальностей, изучающих дисциплины «Инженерная графика» и «Начертательная геометрия. Технический рисунок».

Международный научно-технический журнал, отражающий фундаментальные направления физики, математики, других естественных и гуманитарных наук с междисциплинарных позиций СИНЕРГЕТИКИ и НЕЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИКИ. Включен в Перечень ВАК. Выходит с 2003 г.

Международный научно-технический журнал, публикующий статьи по технологии обзора Земли, дистанционному мониторингу околоземного и подземного пространства, прогнозированию природных катастроф, предупреждению пожарной опасности, наводнению, техногенным и конфликтным экологическим ситуациям, новым методам энергообеспечения, высокоточной пространственно-временной метрики, электронной памяти на молекулярном уровне; самоорганизующимся адаптивным и реконфигурируемым открытым системам, аэрокосмическим и радиоэлектронным технологиям. Включен в Перечень ВАК. Выходит с 2000 г.

Лабораторный практикум по дисциплине «Нормирование точности и технические измерения» составлен по темам, связанным с нормированием точности, измерением и контролем гладких соединений, угловых размеров и конусов, резьбовых соединений, зубчатых колес и передач, а также отклонений формы, расположения и шероховатости поверхностей. Настоящее издание представляет собой обобщенный опыт проведения лабораторных работ по техническим измерениям. В него вошли работы, изданные раннее, а также указания к новым работам, позволяющим охватить все темы дисциплины, предусмотренные в ГОС 3.

Учебное пособие для самостоятельной работы по дисциплине «Надежность технических систем и техногенный риск» составлены на основании требований ФГОС ВО по направлению подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность (уровень бакалавриата) и др. нормативных документов, направлено на формирование профессиональных компетенций ПК-3, ПК-4, ПК-7.

Учебное пособие для практических занятий по дисциплине «Надежность технических систем и техногенный риск» составлены на основании требований ФГОС ВО по направлению подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность (уровень бакалавриата) и др. нормативных документов, направлено на формирование профессиональных компетенций ПК-3, ПК-4, ПК-7.

Изложен курс дисциплины «Надежность машин и механизмов». Показано, как с помощью методов теории надежности можно решать вопросы обеспечения надежности строительных машин, оборудования и механизмов на разных этапах (проектирования, производства и эксплуатации) жизненного цикла машин и механизмов; раскрыты математические, инженерные, организационные и управленческие аспекты надежности машин. В необходимых случаях приведены примеры решения задач.

В пособии дается краткая классификация нелинейных процессов и явлений в СВЧ-электронике и оптике, излагаются элементы теории нелинейных эффектов и особенности их проявления в приборах и средах при различных плотностях потока мощности. Приводится нелинейная теория работы вакуумных и полупроводниковых СВЧ-приборов, рассматриваются эффекты генерации гармоник в различных средах, умножения и преобразования частоты, излагаются основы явлений вынужденного рассеяния света, методов обращения волнового фронта, эффектов самовоздействия света и др.

Пособие представляет лабораторный практикум и включает основные теоретические положения, в нем рассмотрены примеры решения задач и выполнения заданий, приведены образцы оформления листов графической части и контрольные вопросы для проверки усвоения материала.

В методических указаниях рассмотрены методики, комплекс задач и основные формулы для расчета характеристик неплоскостности отожженных полос. Главное внимание уделено изучению формирования неплоскостности полос как следствия неравномерности деформации по их ширине.

В практикуме представлены материалы, необходимые для проведения лабораторных работ при изучении дисциплины «Надежность систем электроснабжения».

С учетом профессиональной направленности подготавливаемых специалистов обобщен и систематизирован материал по начертательной геометрии и инженерной графике, основанный на действующих руководящих документах, стандартах и нормативах. В соответствии с программой приведены основные теоретические положения курса инженерной графики, разработаны задания для самостоятельного выполнения графических работ, даны примеры решения типовых задач с показом процесса решения и поэтапным выполнением чертежей.

Изложены как строгие, так и приближенные аналитические методы решения стационарных и нестационарных задач теплопереноса в твердых телах. В большом объеме представлены результаты научно-практического характера в области тепломассообмена, полученные авторами на протяжении нескольких последних лет. Приведены подробные таблицы значений ряда наиболее важных специальных функций Бесселя.

В пособии представлены материалы, необходимые для самостоятельного изучения систем навигации и мониторинга объектов.

Изложен курс дисциплины «Надежность машин и механизмов». Показано, как с помощью методов теории надежности можно решать вопросы обеспечения надежности строительных машин, оборудования и механизмов на разных этапах (проектирования, производства и эксплуатации) жизненного цикла машин и механизмов; раскрыты математические, инженерные, организационные и управленческие аспекты надежности машин. В необходимых случаях приведены примеры решения задач.

В учебном пособии представлены физические свойства основных материалов, применяемых в оптике и нанооптике, их параметры и методы изготовления, применения, основные типы элементов интегральной оптики и нанооптики и основы работы функциональных элементов интегральной нанооптики, основные методы производства элементов интегральной оптики, интегрально-оптических устройств. Учебное пособие является введением в предмет и авторами не ставилась задача сколько нибудь полного охвата известного к настоящему времени материала, имеющейся литературы и авторства представленных материалов.

Нормирование удельных расходов энергии на деревообрабатывающих предприятиях строится в соответствии с расчленением производства, с одной стороны, на отдельные операции и процессы по видам производимой продукции, с другой – на отдельные участки (агрегаты, цехи, предприятие в целом). В соответствии с этим различают операционные удельные нормы по отдельным операциям и суммарные удельные нормы по отдельным производственным процессам. Цель настоящей статьи – разработка подхода к установлению операционной нормы удельного расхода электроэнергии на выполнение транспортных операций деревообрабатывающего производства, используемых для выгрузки леса из воды, транспортировки лесоматериалов со складов в цех и обслуживания технологических операций между отдельными агрегатами. Исследования энергетических свойств электропривода конвейеров проведены в направлении, при котором потери и полезное потребление энергии определяются через некоторые коэффициенты потерь и производительность агрегатов. Получены аналитические зависимости между потребляемой мощностью, удельным потреблением электроэнергии и производительностью конвейера, названные энергетическими характеристиками. Используемый метод позволяет выразить полезную нагрузку на агрегат через производительность – показатель, по которому практически оцениваются результаты работы агрегата, участка, цеха и т. д. Наличие энергетических характеристик дает возможность более качественно подойти к вопросу планирования удельных расходов энергии по каждому типоразмеру сортиментов и производству в целом. В результате исследований установлено, что энергетическая характеристика мощности, потребляемой транспортными устройствами, носит линейный характер, удельного расхода электро-энергии – нелинейный. Выявлены основные технологические факторы и параметры оборудования и сырья, влияющие на удельное электропотребление конвейеров.

Нечеткое моделирование способствует развитию компьютерных технологий. Нечеткие экспертные системы не только учитывают динамичность данного процесса, но и моделируют суждения лица, принимающего решения, т. е. экспертную информацию. В статье рассматривается разработка нечеткой системы диагностирования неисправностей агрегатов нефтяной промышленности. С этой целью применяется один из методов нечеткой логики – метод представления знаний, основанный на продукционном формализме "ЕСЛИ – ТО"

.

В статье приведены основные энергетические ресурсы Таджикистана, обусловленные возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ). Предложены принципы их классификации на основе пересекающихся нечетких классов. Выбраны три класса распределенных источников энергии: «малые», «мини» и «микро». При этом к малым отнесены источники распределенной энергии «малые» до 5000 кВт, «мини» до 2000 кВт, и «микро» до 50 кВт. Представлены функции принадлежности этих лингвистических переменных. Обоснована возможность построения энергетических центров на 100 %, использующих распределенную возобновляемую генерацию энергии. При этом предусмотрена также возможность накопления энергии в виде аккумулирования энергии воды или аккумуляторов другого вида BESS. С учетом того, что выработка электроэнергии в Республике Таджикистан в основном приходится на ВИЭ и с учетом их непредсказуемости и неравномерности режимов на суточном интервале, объединение их в HUB является наиболее рациональным способом повышения надежности энергоснабжения всей инфраструктуры. Таким образом, интегрирование распределенной генерации ВИЭ и всех систем электропотребления в один центр позволяет в зависимости от энергопотребления и способности генерации энергии оптимизировать их совместную работу. В контексте единой энергетической системы и общей инфраструктуры энергоснабжения HUB Республики Таджикистан можно рассматривать как систему связанных энергетических центров. Передача энергии между центрами в комбинированной системе должна обладать, прежде всего, статической устойчивостью, что требует дополнительных исследований. Показано, что гидроэнергетические ресурсы и солнечная энергия являются приоритетными по сравнению с ветроэнергетическими ресурсами. Однако, в совокупности все они должны быть использованы для устойчивого развития энергетики Республики Таджикистан

Сенсорные системы на основе технологий МЭМС и НЭМС, способные работать при высоких температурах, в агрессивных средах и/или под воздействием сильной радиации, весьма перспективны для применений в жестких внешних условиях. Они позволяют снизить вес, повысить надежность и уменьшить стоимость изделий в ключевых сегментах рынка, таких как автомобилестроение, авионика, промысловая геофизика и ядерная энергетика. В статье дан обзор последних достижений в области МЭМС- и НЭМС-датчиков для жестких условий с акцентом на материалы и устройства. Особое внимание уделено работе датчиков при высоких температурах. Применительно к таким устройствам рассматриваются широкозонные полупроводниковые материалы для высокотемпературных применений. В качестве новой тенденции в области высокотемпературных применений рассмотрены микрооптоэлектромеханические системы (МОЭМС). Как пример МОЭМС-датчика для жестких условий представлен датчик вибраций

Эффективность системы электроснабжения складывается из экономичности и надежности единого процесса производства, передачи и распределения электроэнергии. С позиций надежности предлагается рассматривать существующую систему электроснабжения как трехуровневую: крупные производители электроэнергии совместно с единой национальной электрической сетью, региональных питающих сетей и районных распределительных сетей. Это отличается от общепринятого представления электроэнергетических систем по функциональному признаку. Предложенная авторами совокупность индексов надежности электроснабжения показывает значение магистральной, питающей и распределительной сетей, которые различны по классу напряжения, топологии и назначению. От степени надежности электроснабжения должны зависеть тарифы на передачу электрической энергии, и предложение авторов сводится к их дифференциации и по регионам страны, и по отдельным районам. Учет предложенных индексов в механизмах ценообразования позволит решать задачу управления спросом на электрическую энергию и мощность.

Вниманию читателей предлагается документальная информация о научном наследии директора Института химической физики АН СССР, лауреата Нобелевской премии академика Н.Н. Семенова в советском Атомном проекте, подготовленная на основании изучения архивных документов. Читатель познакомится с письмами и научными докладами, относящимися к многочисленным и важным инициативам и научно-организаторской деятельности Н.Н. Семенова по актуальным проблемам Атомного проекта (1945-1953 гг.), связанными с разработкой первой советской атомной бомбы, системы наблюдений за ее взрывом, созданием Семипалатинского полигона.

Нормирование удельных расходов энергии на деревообрабатывающих предприятиях строится в соответствии с расчленением производства, с одной стороны, на отдельные операции и процессы по видам производимой продукции, с другой – на отдельные участки (агрегаты, цехи, предприятие в целом). В соответствии с этим различают операционные (по отдельным операциям) и суммарные (по отдельным производственным процессам) нормы удельного расхода электроэнергии. Целью настоящей статьи является разработка подхода к составлению энергетического баланса и установлению операционной нормы удельного расхода электроэнергии на выполнение операций рамного пиления древесины. Энергетические свойства электропривода лесопильных рам исследуют в направлении, при котором потери и полезное потребление энергии определяют через коэффициенты потерь и производительность агрегата. В результате исследований получены аналитические зависимости между потребляемой мощностью, удельным потреблением электроэнергии и производительностью механизма резания лесопильных рам, получившие название энергетических характеристик, а также составлен энергетический баланс лесопильной рамы. Предложенный метод позволяет выразить полезную нагрузку на агрегат через производительность – показатель, по которому практически оцениваются результаты работы агрегата, участка, цеха и т. д. Наличие энергетических характеристик позволяет более качественно по-дойти к вопросу планирования удельных расходов энергии по каждому типоразмеру сортиментов и производству в целом. Установлено, что энергетические характеристики потребляемой мощности лесопильных рам имеют нелинейный характер. Выявлены основные технологические факторы и параметры оборудования и сырья, влияющие на удельное электропотребление лесопильных рам.

Предложен способ автоматической настройки радиостанций в беспроводной сети специального назначения по защищенному радиоканалу. Настройка осуществляется с помощью рассылки маячков по специальным каналам, выбираемым на подходящих по отношению сигнал/шум частотах, при этом каналы защищены с помощью асимметричного шифрования. Маячки обнаруживаются радиостанциями при сканировании эфира. Приведены результаты моделирования применения такого способа и показана его эффективность

В настоящее время для энергосистем характерно большое количество регулируемых элементов, к числу которых относятся генераторы, синхронные и статические компенсаторы, батареи статических конденсаторов, трансформаторы с продольным и продольно-поперечным регулированием напряжения и реакторы. Трудность оперативного управления подобным количеством средств, обусловленная сложностью расчетов оптимальных режимов их работы, еще более усугубляется высокой степенью сложности и разветвленности схем сетей, большим числом контролируемых параметров режима, необходимостью учета случайного и неопределенного состава и состояния исходных данных. Перенасыщенность диспетчерского персонала входящими данными и информационными связями может привести к снижению надежности работы энергосистемы Для ее повышения предлагается снизить информационную нагрузку на диспетчерский персонал путем автоматизации процесса управления уровнями напряжения в операционной зоне диспетчерского центра. Решение задачи автоматизации управления напряжением включает в себя несколько этапов: исследование методов оптимизации режима по напряжению и реактивной мощности, разработку алгоритма управления напряжением, использующего наиболее оптимальные подходы к volt/VAR-оптимизации, а также создание автоматизированной системы управления напряжением, функционирующей по разработанному алгоритму. Приведены результаты аналитического исследования свойств элементов матрицы коэффициентов чувствительности напряжений, на основании которых для тестовой электрической сети 110—220 кВ подтверждена гипотеза о возможности определения по величинам элементов матрицы узлов электрической сети, регулирование напряжения и реактивной мощности в которых наиболее эффективно влияет на величину потерь активной мощности в тестовой электрической сети. Предложен алгоритм централизованного управления уровнями напряжения и компенсацией реактивной мощности в электрических сетях 110—220 кВ, который может использоваться при создании системы централизованного управления напряжением, позволяющей улучшить контроль над режимной ситуацией путем увеличения количества контрольных пунктов по напряжению в электрической сети и снизить информационную нагрузку на персонал диспетчерских центров путем автоматизации процесса регулирования напряжения.

В статье рассмотрен вопрос научно-методического обеспечения диагностики системных конфликтов применения информационных систем, на примере эргатических радиоэлектронных комплексов

Надежность электроснабжения рассматривается как дополнительная рыночная услуга, предлагаемая электросетевыми предприятиями своим клиентам, т. е. конечному потребителю продукции и услуг электроэнергетики. Для исключения противоречий с существующим порядком функционирования розничного рынка электрической энергии авторами предпринята попытка систематизации и анализа нормативных актов, регламентирующих отношения данных хозяйствующих субъектов. Результаты проведенного анализа показывают, что проблема клиентоориентированности в части обеспечения надежности электроснабжения может решаться субъектами розничного рынка в инициативном порядке в рамках действующего законодательства

В статье предлагается новый метод оценки надежности элементов больших информационно-телекоммуникационных систем (ИТКС), основанный на концепции размена вычислительной сложности на точность измерений. Данный метод позволяет определять надежность информационных направлений (ИН) ИТКС как надежность параллельно-последовательных систем, состоящих из приоритетных путей этих ИН, что ведет к существенному снижению вычислительной сложности задач оценки надежности элементов ИТКС

Изложен курс дисциплины «Надежность машин и механизмов». Показано, как с помощью методов теории надежности можно решать вопросы обеспечения надежности строительных машин, оборудования и механизмов на разных этапах (проектирования, производства и эксплуатации) жизненного цикла машин и механизмов; раскрыты математические, инженерные, организационные и управленческие аспекты надежности машин. В необходимых случаях приведены примеры решения задач.

Приведены результаты специально поставленных экспериментальных исследований внецентренно нагруженных железобетонных элементов составного сечения. Построены графики экспериментальных деформаций сжатого бетона и растянутой арматуры в поперечном сечении опытного образца на разных уровнях силового сопротивления внецентренно сжатых элементов.

Приведена блок-схема нейрокомпьютерной системы диагностирования воздушных линий электропередачи (ВЛЭП). Принцип работы системы основан на регистрации изменения электромагнитного поля вокруг линии и опоры при аварийных режимах. Изменения электромагнитного поля регистрируются измерительными преобразователями, которые измеряют раздельно электрическую и магнитную составляющие поля. Измеренные сигналы анализируют с помощью нейрокомпьютера, обученного на распознавание и классификацию аварийных режимов. Информация о работе сети с нейрокомпьютера передается по каналам GSM/GPRS-связи на диспетчерский пункт

Уникальность данного учебного пособия о получении, свойствах и применении неорганических наноматериалов состоит в том, что оно учитывает специфику и программу подготовки в России химиков-технологов, особенно специализирующихся на материалах для энергетики. Особое внимание уделено терминологии в области нанонауки и нанотехнологии. Приведены сведения о необычных, нетипичных веществах, материалах и способах их получения с целью помочь читателям выработать собственные идеи.