Инженерные науки. Сибирский Федеральный Университет

Пособие состоит из разделов, посвященных вопросам курсового проектирования технологических процессов изготовления, сборки и монтажа электронных устройств различного назначения. Особое внимание уделено технологии изготовления печатных плат в зависимости от конструктивных требований, класса точности, условий эксплуатации и других факторов. Разработаны рекомендации по выбору современного оборудования, обеспечивающего выпуск конкурентоспособной продукции. Подробно проанализированы вопросы разработки технологической документации в соответствии со стандартами ЕСТД. Приведены 50 вариантов заданий на курсовое проектирование по основным технологическим этапам изготовления ЭС.

Изложены основные понятия и определения, методы расчета электрических цепей постоянного и гармонического тока, частотные характеристики простейших R− L и R −C цепей. Приведены примеры расчета. Большое внимание уделено анализу частотных характеристик R− L и R −C цепей. Учебное пособие «Основы теории электрических цепей» издается в двух частях. В первую часть включены глава 1 «Основные понятия, определения теории цепей и законы электрического тока» и глава 2 «Электрические цепи с источниками постоянного напряжения и тока». Во вторую часть включены глава 3 «Электрические цепи на переменном (гармоническом) токе» и глава 4 «Частотные характеристики простейших электрических цепей». Издание является продолжающимся, поэтому нумерация страниц сквозная.

Представлены расчеты параметров характерных аварийных режимов электрических систем, уставок и коэффициентов чувствительности микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики объектов электрических систем. Приведены методические указания по выполнению курсового проекта.

В учебном пособии излагаются принципы устройства электрических машин, физические и теоретические основы электромеханического преобразования энергии в электрических машинах, анализируются режимы их работы, рассматриваются их потребительские и эксплуатационные свойства.

Разработаны основные теоретические положения для статистического моделирования электрических нагрузок, расчёта потерь электроэнергии, оптимальной компенсации реактивной мощности, заключающейся в определении мест размещения, устанавливаемых мощностей и оптимальной загрузки источников реактивной мощности как в проектируемых, так и в эксплуатируемых распределительных сетях и системах с учётом всей совокупности электрических режимов. Все теоретические проработки алгоритмизированы. Оптимизационные алгоритмы реализованы в виде программ для ЭВМ.

Рассмотрены особенности автономных систем электроснабжения северных населенных пунктов, ветроэнергетический потенциал районов Таймыра и Эвенкии, а также энергетические характеристики ветроэнергетических установок. Значительное внимание уделено вопросам математического моделирования и рационального построения автономных систем электроснабжения с использованием ветродизельных комплексов. Представлены критерии экономической эффективности внедрения ветроэнергетических установок. На примере поселков Таймыра и Эвенкии показаны возможности практического применения подобных систем энергообеспечения.

В монографии выявлены основные особенности функционирования предприятий малого бизнеса в сфере производства на современном этапе и разработана методика оценки эффективности их деятельности. Проанализированы угрозы существованию и перспективы развития предприятий малого бизнеса как в России в целом, так и в отдельно взятом регионе. Определены основные факторы, влияющие на развитие сектора малого бизнеса. Предложена четырехвекторная модель оценки конкурентоспособности малого предприятия. На основании предложенной методики по анализу деятельности предприятий проведена оценка эффективности и перспектив развития основных предприятий малого и среднего бизнеса Красноярска.

Рассмотрена физикохимия процессов формирования аморфных и нанокристаллических материалов при плазменном напылении. Описаны теплофизические особенности высокоскоростной закалки расплава при формировании материалов с неравновесной структурой. Предложена критериальная оценка структурного состояния напыляемых слоев. Особое внимание уделено комплексным исследованиям структурного состояния и физико-химических свойств широкого спектра соединений металлов (Fe–B, Co–Fe–Ni–B–Si, Al–Fe–Cu) и керамик (ферритов и композиций на их основе, высокотемпературных сверхпроводников). Приведены примеры практического применения напыленных аморфных и нанокристаллических материалов.

Рассмотрены новые способы интенсификации процессов выделения ценных экстрактивных веществ из различных видов коры на примерах лиственных и хвойных пород деревьев, произрастающих в Сибири. Использованы результаты оригинальных работ авторов монографии и литературные данные последних лет. Представлены данные о химическом составе продуктов, о перспективных процессах комплексной переработки древесной коры в ценные химические вещества и сорбционные материалы и об использовании продуктов переработки древесной коры. Значительное внимание уделено проблеме выделения биологически активных веществ из различных видов коры, а также актуальным направлениям работ по получению из коры дубильных веществ, пищевых красителей, антиоксидантов, витаминного концентрата, выделению тритерпеноида бетулина и синтезу на его основе ряда ценных биологически активных препаратов.

Монография посвящена изучению упругих свойств композиционных материалов (КМ). Сформулированы методологические принципы изучения физико-механических свойств твердых тел со сложной внутренней структурой. Представлена классификация КМ, в основу которой положен принцип иерархии системы «твердое тело». С единых позиций систематизированы упругие свойства КМ, принадлежащих разным структурным уровням системы «твердое тело». Приводится сводка данных об упругих свойствах КМ. Предложен принцип предельных значений физико-механических характеристик КМ. Установлена иерархия структурной чувствительности физико-механических характеристик КМ. Проведен анализ существующих методов расчета упругих характеристик изотропных и анизотропных КМ. Большое внимание уделено анализу точности определения упругих характеристик КМ.

В монографии сформулированы условия симметрии структурных схем механизмов с замкнутой системой тел качения с диаметрами как равной, так и разной величины. Предложены методики определения номинальных значений геометрических параметров всех видов симметричных схем данных механизмов как с зазором между телами качения, так и без данного параметра. Сформированы области существования механизмов, обеспечивающие выбор исходных данных для решения задачи по определению геометрических параметров. Получены формулы для всех видов передаточных отношений данных механизмов. Выполнено моделирование полученных результатов, подтверждающее корректность разработанных методов.

В монографии рассмотрены описания и примеры природных катаклизмов (землетрясений, ураганов, торнадо и др.), а также антропогенных катастроф и аварий. Исследованы взаимоотношения «природа – человек» или «человек – природа». При природных катаклизмах человек в основном выступает лишь как пассивный регистратор негативных событий. При антропогенных катастрофах человек – главный фигурант события. Здесь он реализует одну из двух ипостасей: человек-созидатель и человек-разрушитель.

Приведены сведения о физико-механических свойствах сезонно-мерзлых грунтов, температурных режимах промерзания, а также новых карбонатных поропластах и изменении температуры утепленных грунтов в зимний период.

Приведена математическая модель процесса взаимодействия дисковых резцов с разрушаемой средой. Представлены результаты исследования резания мерзлых грунтов таким инструментом на стендах, при бурении скважин в натуральную величину, а также испытания одностоечных рыхлителей с уширителями на машинах в условиях строительного производства с использованием тензометрирования при замере сопротивлений разрушению мерзлых грунтов.

Монография посвящена исследованию и разработке методов адаптивного управления процессами укладки и уплотнения асфальтобетонных смесей на основе математического аппарата методов идентификации динамических объектов и искусственного интеллекта. Рассмотрены методы управления технологическими процессами строительства асфальтобетонных покрытий. Представлены модели и методики моделирования технологических процессов, используемые в качестве объектов управления при разработке алгоритмов автоматического управления режимами. На основе анализа результатов исследований предложены новые технические решения систем автоматического управления. Представлены алгоритмы функционирования адаптивных регуляторов и результаты моделирования процессов управления.

Рассмотрены вопросы математического моделирования процессов, связанных с расчетом собственных частот, форм колебаний устройств, виброперегрузок и расчетами тепловых режимов электронных аппаратов, которые необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации радиоэлектронных устройств. Описаны отдельные динамические характеристики элементов конструкций электронной техники, приводимые к системам с сосредоточенными и распределенными параметрами.

Содержит теоретический и справочные материалы для выполнения расчетно-графической работы по теме «Выполнение эскизов деталей машин» дисциплин «Инженерная графика», «Начертательная геометрия и инженерная графика», «Начертательная геометрия и компьютерная графика». Учебное пособие разработано в соответствии с ФГОС ВПО, а также может быть использовано студентами, обучающимися по программам ГОС ВПО.

Предложены элементы модульного подхода к изучению материаловедения. Предназначено для студентов, обучающихся по специальностям 050501.07 - Профессиональное обучение (Материаловедение и обработка материалов), 190700.62 – Технология транспортных средств; 221400.62 – Управление качеством; 221700.62 – Стандартизация и метрология; 261400.62 – Технология художественной обработки материалов; 140400.62 – Электроэнергетика и электротехника.

В монографии представлена принципиально новая схема штамповки выдавливанием полых изделий непосредственно из гранул, приведена математическая модель этого процесса. Рассмотрен внедренный в производство технологический процесс штамповки поковок сложной конфигурации из предварительно скомпактированных гранул высокопрочного алюминиевого сплава.

В монографии рассмотрены современные представления о теоретических и технологических основах расчета и моделирования температурно-скоростных и энергосиловых условий непрерывного прессования методом Конформ и режимов совмещенного процесса литья-прессования алюминиевых и медных сплавов. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований технологических параметров исследуемых процессов, а также информация о разработке технологии прессования методом Конформ, методике его проектирования и расчета с использованием ЭВМ. Представлены новые конструкции устройств для непрерывного прессования цветных металлов из прутковой заготовки, металлических гранул и порошков.

В учебном пособии рассмотрены методики определения показателей надежности, физическая природа и причины возникновения отказов, их виды и классификация. Особое внимание уделено обеспечению надежности машин на стадии их проектирования, приведены методы поддержания надежности при изготовлении и эксплуатации машин.

В учебном пособии рассмотрены отечественное и зарубежное буровое оборудование, применяемое в настоящее время, и буровой технологический и породоразрушающий инструмент. Описаны технология твердосплавного, алмазного бурения и бурение неглубоких скважин. Освещены современные прогрессивные способы бурения. Описаны технологические процессы, методы получения качественной пробы и способы оптимизации технологических режимов бурения. Приведены способы предупреждения осложнения. Описаны методы тампонирования скважины и ликвидации аварий.

В атласе представлены конструкции и основные характеристики оборудования, предназначенного для изготовления слитков из алюминия и его сплавов (оборудование для приготовления сплавов, очистки и рафинирования расплавов, изготовления, резки и термической обработки слитков, переработки отходов и т.д.). Может использоваться для проведения практических и лабораторных занятий по курсам «Технологическое оборудование литейных цехов» и «Проектирование литейных цехов».

В учебном пособии кратко изложены основы кристаллографии и минералогии, методы обогащения полезных ископаемых. Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки «Металлургия». Может быть полезно инженерам-обогатителям, горнякам, геологам и технологам.

В пособии изложены основные аспекты технологических расчетов листовой штамповки. Приведена последовательность проектирования технологических процессов изготовления листоштампованных деталей и конструирования штампов. Дано краткое изложение основных сведений о разделительных и формоизменяющих операциях листовой штамповки, а также включены задания для практических занятий и тестовые вопросы для самостоятельной работы.

В монографии дан анализ имеющихся в научно-технической литературе результатов исследований механических свойств алюминиевых сплавов и рассмотрены подходы различных авторов к вопросам по определению сопротивления деформации металла в зависимости от температурно-скоростных и деформационных условий обработки. Описано оборудование и методики исследования механических свойств металла с помощью кручения и растяжения. Приведены результаты исследований сопротивления деформации прессованных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов различных систем методом кручения и прямого прессования. Дана оценка механических свойств и описание структуры литых и деформированных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов с переходными и редкоземельными металлами.

В работе рассматривается современное состояние буровой техники различных типов для бурения взрывных скважин на карьерах. Исследуются особенности работы буровых станков вращательного бурения и их исполнительных органов при бурении сложноструктурных породных массивов. Анализируются проблемы разрушения и низкого ресурса рабочего инструмента, а также нагрузки, действующие на него при бурении технологических скважин. Оценивается напряженное состояние рабочего инструмента при использовании различных систем подачи, шарошек при возникновении ударных нагрузок и шарошечного долота разборной конструкции, а также элементов вращательно-подающего механизма. Разработаны принципы и механизм управления режимами бурения технологических скважин буровыми станками. Исследуются характеристики электрических машин с целью применения в качестве привода подачи и привода вращения. Разработан адаптивный электромагнитный механизм подачи рабочего органа бурового станка на основе линейного двигателя постоянного тока и линейного асинхронного двигателя. Исследованы режимы рабочего процесса адаптивного электромагнитного привода вращательно-подающего механизма бурового станка.

В монографии изложены результаты изучения возможности обогатимости полезных ископаемых в лабораторных условиях, построения кривых обогатимости, рассмотрены возможности моделирования результатов обогащения по полученным кривым (плотности разделения, выходу и зольности концентрата и выходу промежуточного продукта и хвостов), а именно: моделирования сепарационного процесса тяжелосредного обогащения, которое позволяет решить проблему прогнозирования и уменьшить различия между теоретическими расчетами и реальными результатами обогащения.

В первом разделе монографии рассматриваются вопросы теории и методологии радиолокационных систем, приводится краткая характеристика послереформенного состояния радиолокационной системы радиотехнических войск, обобщенной структуры и функций Единой системы организации воздушного движения на этапе ее преобразования в Аэронавигационную систему страны. Излагаются принципы совершенствования и развития Единой автоматизированной радиолокационной системы, обосновываются ее показатели качества, критерии эффективности, предлагаются информационная и статистическая модели. Во втором разделе предпринимается попытка построения концептуальной модели радиолокационной науки, фундаментальной схемы теории радиолокации, основ статистической теории радиолокационной системотехники. Проводится синтез и анализ помехозащищенных высокоточных алгоритмов и устройств измерения угловых, времячастотных и поляризационных параметров радиолокационных сигналов.

В альбоме приведены структурные и функциональные схемы основных систем и устройств РЛС П-18Р и рисунки, поясняющие принцип их действия.

В учебнике изложены общие сведения о РЛС П-18Р, ее устройстве, принципах работы отдельных систем и блоков. Особое внимание уделено описанию физического смысла процессов, происходящих при работе систем РЛС. Работа отдельных систем и устройств рассмотрена в объеме структурных и функциональных схем, а в необходимых случаях дополнена и элементами принципиальных схем.

Представлены лабораторные работы, позволяющие освоить основы конструирования модулей первого структурного уровня электронных средств, изложены краткие теоретические сведения и даны рекомендации к выполнению всех необходимых этапов конструирования и технологии производства печатных плат.

В лабораторном практикуме изложены краткие теоретические сведения об электронных материалах и компонентах. Рассмотрены методы исследования и измерения свойств материалов и номинальных характеристик активных и пассивных компонентов электронных схем. Описаны процессы и явления, протекающие в материалах и компонентах электронной техники. Показаны связь и влияние типа, конструкции, материала компонента на электрофизические и эксплуатационные характеристики.

В монографии приведены результаты исследований по разработке составов сухих строительных смесей для заделки трещин и выбоин асфальтобетонного дорожного покрытия на основе традиционного минерального сырья, отходов промышленности и современных синтетических добавок в виде дисперсионных порошков. Показано, при каких дозировках добавок разработанные смеси имеют оптимальные эксплуатационные характеристики. Описана технология приготовления сухих строительных смесей и применение их в ремонтных работах на месте проведения восстановительных дорожных мероприятий.

В учебном пособии изложены основные понятия механики, подробно рассмотрены правила и теоремы из разделов теоретической механики «Статика», «Кинематика», «Динамика», приведены примеры решения задач. Дан краткий обзор теории курса «Сопротивление материалов», определены подходы и методы расчета напряженно-деформированного состояния, рассмотрены примеры типовых расчетов на прочность и жесткость, устойчивость элементов конструкций при растяжении (сжатии) и плоском изгибе, внецентренное сжатие, устойчивость.

Рассмотрены теоретические и практические основы сборки узлов и монтажа горных машин и оборудования. Даны сведения об устройстве и оборудовании монтажной площадки, показано размещение на ней деталей, узлов и механизмов экскаваторов-мехлопат, экскаваторов-драглайнов, роторной и отвальной техники, драг и конвейерных линий, приведены укрупненные сетевые графики их монтажа и состав работ. Представлены сведения об устройстве и расчете основных параметров фундаментов, показаны особенности установки на них машин и оборудования. В практической части даны сведения о сборке зубчатых передач и подшипниковых узлов, балансировке вращающихся изделий, а также о такелажных работах и правилах безопасности при их выполнении.

Рассмотрены основы механики сплошной среды, методы определения механических свойств горных пород, процессы при механическом вращательном, вращательно-ударном и ударно-вращательном способах бурения горных пород, параметры и свойства, определяющие буримость горных пород. Внимание уделено механизму разрушения горных пород при бурении различными типами породоразрушающих инструментов.

В монографии рассмотрены вопросы применения теории техноценологических исследований в электротехнических системах и комплексах. Раскрыты особенности исследований для анализа электропотребления и состояния силовых маслонаполненных трансформаторов. Отдельное внимание уделено теории полезности и золотой пропорции в технических системах.

Представлены результаты научно-исследовательских работ в области получения, исследования и применения нанодисперсных нитридов и оксидов металлов. Приведены физико-химические и технологические характеристики нанодисперсных нитридов и оксидов, синтезированных в плазме дугового разряда низкого давления. Большое внимание уделено применению нанодисперсных порошков в качестве наполнителей полимерных композиционных материалов, позволяющих разрабатывать нанокомпозиционные полимерные материалы с высокими эксплуатационными характеристиками для перспективных отраслей машиностроения.

Рассматриваются теоретические вопросы диагностирования и технического обслуживания составных частей автомобиля. Приведены указания к выполнению лабораторных работ для студентов, изучающих дисциплины «Техническая эксплуатация автомобилей», «Технологические процессы технического обслуживания автомобилей», «Техническая эксплуатация ходовой части и систем обеспечения безопасности движения».

Рассмотрены возможности и ограничения повышения эффективности универсальных малогабаритных погрузчиков с бортовым поворотом путем совершенствования конструктивной схемы и оптимизации параметров подсистем привода. Представлен новый метод обоснования параметров, принимаемых к оптимизации, базирующийся на априорной и апостериорной информации. Даны критерии оценки эффективности и комплексной оптимизации параметров машин на ранних стадиях проектирования. На основе физико-математического моделирования и статистического анализа значений конструктивных и эксплуатационных параметров машин показаны перспективы дальнейшего развития конструкций и технологических схем работы данного класса машин со сменными рабочими органами. Приведена методика и результаты экспериментальных исследований параметров динамического нагружения машины.

На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований дано обоснование параметров дискового режущего инструмента, применение которого в сменных рабочих органах спецмашин обеспечит минимизацию энергетических затрат при разрушении прочных снежно-ледяных и гололедных образований резанием. Предложена конструкция отвального рабочего органа, оснащенного дисковым режущим инструментом, обоснована возможность разрушения прочных снежно-ледяных образований этим рабочим органом с минимальной энергоемкостью процесса.

Рассмотрены свойства авиационных горюче-смазочных материалов, приведены технические характеристики, назначение и устройство мобильных средств заправки отечественного, зарубежного и совместного производства, освещены вопросы контроля и обеспечения качества авиационных горюче-смазочных материалов, описана технология заправки воздушных судов.

В учебном пособии рассмотрены характеристики и технологии бурения взрывных скважин, предназначенных для подготовки горных пород к выемке, рациональные конструкции бурового инструмента, факторы и критерии оценки работоспособности и эффективности бурового инструмента. Приведены параметры режимов бурения шарошечными долотами. Представлены методики проверочных расчетов энергосиловых параметров и расчета эксплуатационных показателей буровых станков. Разработана программа «Информационная система расчета параметров бурового оборудования», позволяющая автоматизировать расчеты по выбору бурового оборудования.

Изложены теоретические основы кристаллофизики и кристаллохимии. Рассмотрены физические явления и процессы, происходящие в диэлектриках при воздействии на них электрического поля: поляризация, электропроводность, диэлектрические потери и пробой.

Изложены принципы построения спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС. Особое внимание уделено относительным и угловым измерениям на основе глобальных радионавигационных спутниковых систем, методике ориентирования зенитных ракетных, радиолокационных систем и авиационных комплексов перехвата. Представлены результаты исследования погрешностей измерения местоположения подвижных объектов и пространственной ориентации с целью разработки методов их уменьшения, определены направления помехоустойчивости навигационной аппаратуры потребителя спутниковых радионавигационных систем.

Изложена методология оценки воздействия транспортно-дорожного комплекса на окружающую среду: атмосферный воздух, гидросферу, литосферу, растительный и животный мир. Рассмотрены вопросы нормативно-правового регулирования в данной области, организационные основы обеспечения экологической безопасности, классификация отходов и оценка их опасности с учетом нормирования образования отходов. Приведены источники загрязнения, загрязнители, а также методы и средства обеспечения экологической безопасности.

Монография содержит сведения о физико-механических свойствах сезонно-мерзлых грунтов, температурных режимах промерзания, а также о новейших карбонатных поропластах, применяемых для предохранения грунтов от сезонного промерзания и об изменении температуры утепленных грунтов в зимний период года.

Рассмотрены вопросы проектирования буровых работ при разведке рудных полезных ископаемых на основании горно-геологических условий месторождения, геологического задания и применения современных технологий и техники разведочного бурения.

Рассмотрены основные вопросы теории, техника и технологии направленного бурения и кернометрии применительно к бурению геологоразведочных скважин. Приводятся сведения о причинах и закономерностях искривления скважин, средствах и технологиях бурения скважин по заданным траекториям, технологиях и технических средствах искривления скважин, бурения многоствольных скважин, отбора ориентированного керна. Дана методика обоснования экономической эффективности направленного бурения. Приведены примеры расчетов, основная терминология.