Машиностроение

В данной книге приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований сварочного инвертора нового типа — высокочастотного инвертора для сварки на переменном токе килогерцового диапазона. Изложены особенности электродуговой сварки металла на переменном токе, структура и схемотехника высокочастотных инверторов для сварки на переменном токе. Рассмотрены вопросы по электромагнитной совместимости сварочных инверторов и обеспечения их групповой работы.

В книге даются общие сведения о структурированных кабельных системах и о функциональных возможностях волоконно-оптической подсистемы структурированной проводки. Проведено обоснование областей применения оптической подсистемы и выбора параметров волокон линейных кабельных изделий. Представлены характеристики и конструктивные особенности одномодовых и многомодовых волоконных световодов и оптических кабелей на их основе, коммутационных панелей и розеток, шнуровых изделий и прочего оборудования различного назначения, используемого в процессе построения оптических трактов передачи информации. Затронуты вопросы выбора проектирования магистральных оптических подсистем и проводки на уровне горизонтальной подсистемы, описаны процедуры строительства и измерений, а также рассмотрены используемые при этом технологические и измерительные приборы. Представленный материал базируется на практическом опыте реализации волоконно-оптических подсистем СКС.

Сегодня никого не удивишь системами видеонаблюдения в офисах, банках, торговых центрах и на улицах. Благодаря доступной цене можно установить видеосистему для частного дома, коттеджа, контроля детской площадки, парковочного места и (или) придомовой территории. В эпоху научно-технического прогресса и обязанности самостоятельного сбора доказательств в гражданском судопроизводстве рачительному хозяину необходимо держать эти территории влияния под постоянным контролем, а сами видеокамеры защитить от злоумышленников. В книге рассказывается о том, как выбирать, монтировать и применять современные средства видеоконтроля, обеспечив безопасность личности, движимого и недвижимого имущества. Даны обзоры популярных моделей видеокамер и особенности их работы для построения системы видеонаблюдения на небольших объектах: квартира, дача, загородный дом. Рассматриваются способы улучшения видимости, цветопередачи и улучшения дальности видеозахвата на открытом пространстве и на пересеченной местности. Описаны практические устройства для совместной работы с видеокамерами и видеорегистраторами, даны рекомендации по подключению, обслуживанию, и приведены альтернативные варианты эксплуатации.

Вы держите в руках практическое справочное пособие по бытовым счетчикам газа и газоанализаторам, в котором помимо технических характеристик популярных устройств для газового оборудования и практических рекомендаций по эксплуатации дан анализ развития газовой отрасли. Информация об устройстве современного газового хозяйства приведена для понимания принципов выбора и методов установки газового оборудования, а также для контроля за его состоянием. Воспользовавшись данной книгой как справочником, вы всегда сможете выбрать для себя наиболее экономичные варианты работ и материалов.

"В монографии проанализированы тенденции использования информационно-коммуникационных технологий в образовании и требования к созданию электронных изданий и ресурсов. Особое внимание уделено компьютерному моделированию объектов и процессов в обучении электротехнике и электронике по программам неэлектротехнических профилей подготовки бакалавров и инженеров. Технология компьютерного моделирования рассматривается как системный метод создания, исследования и использования компьютерных моделей в обучении, в то время как технология компьютерного тестирования — как один из способов оценки уровня учебных достижений студентов. Приведено описание учебно-методического комплекс по электротехнике, разработанного автором совместно со студентами в рамках проектной деятельности и используемого в учебном процессе ""МАТИ"" — РГТУ имени К.Э.Циолковского. Файлы, содержащие учебно-методический комплекс по электротехнике, можно найти на сайте издательства.

Рассмотрено состояние стандартизации в области администрирования информационных структурированных кабельных систем. Описана структура БД, используемой для описания текущей конфигурации проводки и планирования работ по ее изменению. Представлены стандартизованные схемы и правила формирования маркирующих индексов, а также составления записей для различных компонентов. Выполнен обзор программных и аппаратных средств, а также проектных приемов, применение которых увеличивает эффективность текущей эксплуатации СКС. Затронуты вопросы эксплуатационного обслуживания СКС и действия персонала в нештатных ситуациях.

Данный справочник представляет собой исчерпывающий обзор систем RFID (систем радиочастотной идентификации), который ориентирован, главным образом, на практические вопросы их применения. Системы RFID находят применение в самых разнообразных областях, например в системах контроля допуска на предприятия или в гостиничные номера, в качестве электронных иммобилайзеров или же как средства предотвращения краж в супермаркетах. Основой подобных систем являются электронные носители данных, не обладающие собственным источником питания (транспондеры). Информация с такого носителя считывается бесконтактным способом. В книге описываются физические принципы работы систем радиочастотной идентификации, содержится информация по действующим в этой области стандартам и основным областям практического применения RFID-систем. Представлены также материалы, касающиеся физических принципов функционирования СВЧ и микроволновых систем, которые приобретают все большее значение в связи с открытием соответствующих частотных диапазонов. Для иллюстрации достаточно сложных понятий используются многочисленные рисунки. Приводятся примеры, которые поясняют вопросы, связанные с практическим применением систем радиочастотной идентификации. В приложении содержится контактная информация, а также обзор стандартов и рекомендаций, приводятся ссылки на литературу и на источники информации в Интернете.

Быстрый прогресс современной электроники в последние годы существенно повлиял на все сферы человеческой деятельности, включая применение компьютерных технологий. Существенным прорывом стало создание полнофункциональных компьютерных систем на одном кристалле, так называемом System-On-Chip (SoC). В SoC интегрируются все основные функциональные блоки, присущие компьютерам (процессор, память, графический процессор и др.). На одном из таких SoC-кристаллов реализован один из наиболее популярных современных миниатюрных компьютеров, известный под названием Raspberry Pi. Эта книга посвящена практическим аспектам применения Raspberry Pi, начиная от программирования простых систем управления и измерения на языке Python и заканчивая разработкой мультимедийных систем и созданием игровых приложений на языке Scratch. Хотя Raspberry Pi помещается на ладони, он способен выполнять многие функции, доступные мощным настольным системам. Многие популярные приложения, работающие на настольных компьютерах, могут выполняться и на Raspberry Pi. Вдобавок Raspberry Pi обладает мощными мультимедийными и графическими возможностями, в частности, при работе с 3D графикой, поэтому этот миниатюрный компьютер можно использовать как платформу для разработки игровых приложений, что может заинтересовать многих будущих программистов. Raspberry Pi можно использовать и для создания своих собственных измерительных и робототехнических систем с различными датчиками и исполнительными устройствами. Создание таких систем возможно благодаря наличию цифрового порта ввода/вывода (GPIO) — подобная возможность отсутствует в обычных настольных ПК.

Книга посвящена PIC-микроконтроллерам — одному из самых популярных семейств современных микроконтроллеров. В справочнике имеются все необходимые сведения, аппаратные и программные решения. По широте охвата и объему рассматриваемого материала книга претендует на статус малой энциклопедии. Здесь представлены классификация и архитектура различных подсемейств PIC-контроллеров, сравнительные характеристики типов, разводка выводов, системы команд, подробная спецификация управляющих регистров. Рассказывается о принципах работы основных узлов, приведены таблицы временных и электрических характеристик, алгоритмы программирования. Дано описание языков программирования и средств разработки приложений.

Книга представляет собой практическое руководство по разработке систем управления, сбора и обработки данных с применением инструментальной среды проектирования LabVIEW. Материал книги ориентирован на инженеров-практиков и включает примеры решения типовых задач измерения, анализа и цифрового синтеза непрерывных и дискретных сигналов. Значительная часть материала книги посвящена разработке аппаратно-программных интерфейсов многофункциональных модулей обработки данных с внешним оборудованием. В книге также затронуты практические аспекты создания распределенных систем управления на базе последовательных интерфейсов и протоколов Интернет.

Книга содержит лабораторный практикум по электронике и микропроцессорной технике. Практикум включает лабораторные работы по аналоговой и цифровой электронике, разработанные с использованием технологии виртуальных приборов. Практическая реализация осуществлена в программной среде LabVIEW с помощью инструментальных средств компании National Instruments.

В книге приведено описание функциональных элементов среды проектирования виртуальных приборов LabVIEW 8.20. Описание выполнения функций сопровождается примерами их использования. Для большинства Экспресс-ВП приведены окна конфигурирования с переводом их содержимого. В справочнике большое внимание уделено функциям программирования, математики, обработки сигналов, коммуникации, управления приборами и обмена данными по стандартным интерфейсам. Рассмотрены также новые элементы LabVIEW 8.20 — проект, разделяемая переменная, элементы объектно-ориентированного программирования и язык MathScript.

Книга является третьей частью авторского издания под общим титульным названием «1000 и одна микроконтроллерная схема». Ранее в издательстве «Додэка-XXI» вышли в свет две книги из данной серии: «Выпуск 1» (2010 г.) и «Выпуск 2» (2011 г.). Новая книга «Выпуск 3» служит их логическим продолжением и дополнением. В ней содержатся электрические схемы сопряжения микроконтроллеров с внешними устройствами. Основной упор, в отличие от аналогичных по тематике изданий, делается на рассмотрение небольших, конструктивно завершённых, схемных узлов. В книге освещается работа базовых микроконтроллерных подсистем, в частности ввода и вывода сигналов, питания, тактирования, сброса, программирования. Уделяется должное внимание популярным интерфейсам: USB, SPI, RS-485, I2C, 1-Wire. Приводятся схемы электрической «обвязки» для популярных плат Arduino, которые тоже содержат микроконтроллеры. Книгу можно считать справочником типовых решений, поскольку все электрические схемы систематизированы по разделам и снабжены краткими пояснениями о назначении элементов. Ссылки на дополнительные материалы и литературу даны в конце каждого из разделов. В общей сумме в трёх книгах «Выпуск 1...3» насчитывается около 3000 схем. В книге содержится мини-курс, посвящённый компьютерному моделированию. Приводится методика анализа небольших узлов, подключаемых к выводам микроконтроллеров. С помощью моделирования можно заранее спрогнозировать результат работы устройства без паяльника и без макетирования «в железе».

Движение вперёд, стремление к совершенству любой деятельности человечества связано с инновационным развитием технологий выпускаемого продукта, трудовых отношений и других факторов. В исследовании представлены результаты совместной деятельности образовательных, научных и производственных организаций в энергетической отрасли страны. Установлено, что с ускорением научно-технического прогресса инновации и инвестиционные технологические процессы становятся ключевыми компонентами деятельности государства и бизнеса, которые способствуют развитию компаний энергетического сектора для обеспечения их долгосрочной конкурентоспособности, что особенно важно при реализации арктических проектов. Важность разработки и создания инновационного технологического продукта особенно остро проявляется в энергетической отрасли, обеспечивающей жизнедеятельность людей, предприятий, страны. Энергетика является довольно консервативной отраслью в отношении инноваций (это связано с длительным жизненным циклом основного оборудования, который составляет несколько десятков лет), созданных отечественными предприятиями с использованием исключительно наших составляющих. Модернизация и строительство новых объектов в Арктической зоне Российской Федерации в энергетике требует значительных инвестиций с длительными сроками окупаемости, что является весомым фактором в принятии решений. Малый и средний бизнес, осуществляющий деятельность в энергетике, настроен на получение прибыли в краткосрочной или среднесрочной перспективе, но такие компании характеризуются низким уровнем научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок. Тем не менее, реконструкция энергетического хозяйства является актуальной тематикой современного устройства отрасли в связи с тем, что износ оборудования превышает сроки эксплуатации. Отмечены ключевые результаты инвестиционной деятельности и ключевые направления развития энергетической отрасли, в том числе в Арктике. Цель исследования — выявить долгосрочные тренды инновационных технологических решений в различных областях энергетического сектора страны и определить методы их применения в арктических проектах.

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 методы расчёта характеристик и параметров движения механических систем и конструкций как основа для анализа их динамической прочности по методу конечных элементов. Изложена теория колебаний автономных консервативных и диссипативных систем с одной степенью свободы. Передаточные функции и частотные характеристики получены с использованием собственного времени системы и безразмерной частоты возбуждения. Движение неавтономных систем с конечным числом степеней свободы описано методом разложения его по формам главных колебаний. Изложение сопровождается большим числом примеров. Часть материала вынесена в упражнения. Выкладки, примеры, задачи и упражнения сопровождены текстами Maple-программ.

Практикум содержит необходимые теоретические сведения и методику расчётов современных двигателей внутреннего сгорания с впрыском лёгкого топлива. Приведён пример теплового расчёта рабочих процессов ДВС, показана методика построения индикаторной диаграммы и диаграммы теплового баланса.

Рассмотрены базовые вопросы электропривода постоянного тока: основные уравнения, характеристики и режимы электродвигателя постоянного тока при независимом возбуждении; исследование системы «тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока»; исследование системы подчиненного регулирования тиристорного электропривода постоянного тока с внешним контуром скорости, а также электропривода переменного тока; исследование асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором; исследование систем «преобразователь частоты – асинхронный электродвигатель».

Приведены краткие теоретические сведения, необходимые для описания свойств конструкционных материалов и процессов, протекающих при обработке материалов давлением и резанием, а также при осуществлении литейных и сварочных процессов. Представлены практические работы, позволяющие изучить физические основы процессов прямого прессования (выдавливания), продольного точения, литья и ручной дуговой сварки.

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

В учебном пособии изложены вопросы влияния технологических и конструкторских факторов на надежность и работоспособность изделий машиностроения. Разработано в соответствии с программой курса «Надежность технических устройств».

Рассмотрены различные виды ультразвуковых колебательных систем и их классификация. Описан механизм влияния ультразвука на свойства сталей и сплавов, а также полимерных композиционных материалов. Представлена методика проектирования и расчета волноводной системы.

Издание по структуре, содержанию и методике ориентировано на изучение дисциплины «Прикладная механика» согласно действующим стандартам и нормативным данным, принятым в практике конструирования. Содержит теоретический материал, лабораторные работы, а также примеры выполнения курсового проекта по прикладной механике.

Рассмотрена разработка программного обеспечения для современных многоразрядных микропроцессоров отечественного производства. Представлены практические работы по изучению архитектуры микропроцессора, применению его аппаратных модулей для решения различных задач, возникающих в приборостроении. Практические работы проводятся с использованием учебного микропроцессорного стенда.

В пособии представлена классификация и описано устройство основных узлов оборудования и аппаратуры, используемых при ручной и механизированной сварке неплавящимся электродом в среде защитных газов. Рассмотрены конструктивные особенности и даны технические характеристики источников питания и блоков подачи присадочной проволоки отечественного и импортного производства.

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

Рассмотрены основы технического диагностирования и теории надёжности, элементы теории и принципы построения систем мониторинга состояния техногенных объектов, а также основные методы диагностики машин, механизмов и технологических объектов нефтегазовой отрасли.

Рассмотрены задачи и методы моделирования и проектирования теплотехнических систем и оборудования теплоэнергетических установок; методы решения задач моделирования теплотехнического и электротехнического оборудования теплоэнергетических установок средствами различных программ, в том числе FLOWNEX, ANSYS и MATLAB. Приведены примеры решения проектных задач.

Рассматриваются основные виды дефектов и неисправностей машин и механизмов, признаки их проявлений в виброакустическом сигнале, методы расчёта частот возбуждения виброакустических колебаний. Приведены примеры расчёта частот возбуждения колебаний и анализа их в спектре сигнала.

В практикуме описаны лабораторные работы, направленные на изучение методов подготовки конструкторской документации и проведение анализа с применением CAE- и CAD-пакетов.

Практикум содержит методические рекомендации к выполнению лабораторных работ по дисциплинам «Компрессорные и расширительные машины динамического действия», «Компрессорно-расширительные машины технологических установок», «Теория, расчёт и конструирование компрессорных машин динамического действия», «Проектирование и эксплуатация компрессорных станций». Цикл лабораторных работ подготовлен по трём темам: «Изучение конструкций и элементов турбомашин», «Экспериментальное получение газодинамических характеристик турбокомпрессоров»; «Вибродиагностика и балансировка роторов турбомашин».

Рассмотрены источники загрязнения окружающей среды в результате промышленной деятельности; приведено описание современных методов контроля загрязнения окружающей среды.

Изложены основные вопросы проектирования электроприводов постоянного и переменного тока в составе электротехнических комплексов производственных механизмов. Освоение этих вопросов поможет обучающимся успешно выполнить курсовую работу и расчетно-графические работы по электроприводу, а также получить необходимые компетенции для практической работы в области электроприводных систем.

Конспект лекций посвящен изучению вопросов экспертизы и диагностирования сварных конструкций сооружений и оборудования (объектов диагностирования) с целью повышения надежности их эксплуатации; изучению методов диагностирования, контроля сварных соединений. Приведены расчетные методики проверки прочности и долговечности с определением остаточного срока эксплуатации.

Приведены сведения о конструкциях и основах проектирования механизирующих и автоматизирующих узлов и агрегатов, применяемых при реализации операций кузнечно-штамповочного производства.

Приведены лабораторные работы, направленные на получение навыков создания, редактирования и оформления текстовых и табличных документов и презентаций в среде офисного пакета Microsoft Office, а также выполнения математических операций в специализированной программе Matlab.

Практикум состоит из двух частей. Во второй части приведены лабораторные работы по изучению инструментов для подготовки и проведения инженерного анализа объектов с контролируемой микроструктурой композитных конструкционных материалов.

Приведены лабораторные работы для проведения численных прочностных, тепловых, гидро- и газодинамических расчетов в CAE-системе ANSYS, в том числе с применением специализированных функций и инструментов данной программы.

Рассмотрена конструкция элементов гидроприводов современного технологического оборудования, механизмы и способы управления параметрами потока рабочей жидкости. Приведены примеры гидроприводов технологического оборудования.

Представлена краткая история развития станкостроения; изложены методы образования поверхностей, параметры движений, кинематические связи в металлорежущих станках. Рассмотрены принципы работы универсальных зубообрабатывающих, зубофрезерных, зубострогальных и других станков.

В пособии рассмотрены особенности управления станками и станочными комплексами на базе электропривода, конструкция элементов приводов станков с числовым программным управлением.

Рассмотрены понятия о напряжениях; интегральные характеристики плоских сечений; напряженное и деформированное состояния твердого тела; полная математическая модель растяжения, кручения, изгиба; примеры вычисления перемещений и др.

Приведены основные понятия и определения дисциплины «Технология восстановления и ремонта машин», рассмотрены методы очистки деталей от загрязнений, способы дефектации, а также способы восстановления деталей.

Использование абразивных кругов из сферокорунда позволяет повысить производительность процесса шлифования древесины, а также расширить область применения жесткого абразивного инструмента за счет снижения его засаливания и ликвидации прижогов обработанной поверхности. Проведенные исследования выявили следующие преимущества перед шлифовальной шкуркой использования для шлифования древесины абразивных кругов: высокую точность обработки, получение требуемого качества обработанной поверхности, высокую стойкость инструмента и его низкую стоимость. Произведен силовой анализ процесса микрорезания зерном сферокорунда в зависимости от степени его износа. Показано, что снятие стружки зерном сферокорунда возможно только при его определенном состоянии – обнажении режущих стенок. Также получены теоретические зависимости сил при микрорезании от всех основных условий процесса шлифования древесины и древесных материалов: характеристик круга, режимных показателей обрабатываемого материала и связанных с ним факторов. Проанализированы особенности процесса стружкообразования, условия самозатачивания кругов из сферокорунда. Установлено, что наибольшее влияние на толщину стружки, срезаемую одним зерном сферокорунда, оказывает зернистость, влияние других характеристик внутреннего объемного строения инструмента: содержания зерна и связки – менее значительное. В зависимости от обрабатываемого материала необходимо применять абразивный инструмент соответствующих характеристик: зернистости, твердости, структуры; при этом использовать сферокорунд, имеющий оптимальные физико-механические свойства, в частности толщину стенки зерна, которая во многом определяет его разрушающую нагрузку. Глубина шлифования и скорость подачи оказывают решающее влияние на показатели процесса шлифования древесины и древесных материалов абразивными кругами из сферокорунда. Увеличение глубины шлифования и скорости подачи приводит к росту сил резания, шероховатости шлифованной поверхности, к снижению длины шлифования за период стойкости круга и коэффициента шлифования. При фиксированных глубине шлифования и скорости подачи для улучшения показателей процесса шлифования древесины и древесных материалов необходимо увеличивать скорость резания.

Учебно-методическое пособие содержит краткий теоретический материал, пояснения, примеры домашнего задания, вопросы для самоподготовки к промежуточной аттестации и справочно-методический материал по дисциплинам «Термодинамика и теплопередача» и «Теплотехника».

В монографии представлены результаты исследования способов повышения работоспособности деталей и узлов автотракторной техники триботехническими методами. При этом проанализированы основные виды изнашивания рабочих поверхностей зубчатых зацеплений, подшипников скольжения и коленчатых валов. Для повышения работоспособности трибосопряжений использованы антифрикционные смазочные композиции. Созданы экспериментальные установки, разработаны методики проведения сравнительных испытаний. Исследованы износостойкость, несущая способность и антифрикционные свойства поверхностей, обработанных геомодификатором трения. Определено влияние геомодификатора трения на показатели работоспособности зубчатых сопряжений, подшипников с бронзовыми втулками и коленчатых валов.

Излагаются основы широко применяемых в настоящее время методов исследования структуры неупорядоченных, аморфных и наноматериалов, в том числе с использованием синхротронного излучения. Описаны теоретические основы методов и особенности их применения.

В пособии рассмотрены основные понятия модели и моделирования, процесс имитационного моделирования систем массового обслуживания, прикладные аспекты имитационного моделирования в микроэлектронике, производственных процессах, бизнесе, логистике, а также современные средства моделирования и перспективы их развития.

Издание содержит краткие материалы по выполнению самостоятельной работы, и рекомендуется студентам вузов по направлению подготовки «Агроинженерия» и «Теплоэнергетика и теплотехника».

Представлен материал по изучению воздействия различных факторов на долговечность огневых днищ головок цилиндров автотракторных дизелей. Приведены результаты многочисленных экспериментальных исследований по изучению влияния монтажных напряжений на термостойкость межклапанных перемычек огневых днищ.