Машиностроение

Подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

Учебное издание содержит теоретический материал и указания для выполнения 17 лабораторных работ по дисциплине «Материаловедение и технология конструкционных материалов». Приводятся сведения о составе, структуре и свойствах, а также методах и способах термической, «горячей» и «холодной» обработки конструкционных материалов

В монографии освещено современное состояние вопроса обработки и утилизации жидких стоков с животноводческих ферм и комплексов. Приведена схема новой технологической линии очистки навозных стоков, для эффективного функционирования которой разработаны новые технические средства. Описан теоретический процесс разделения навозных стоков на твердую и жидкую фракции с использованием перспективных решений и выполнен расчет гидроциклонов-сгустителей, фильтрующих центрифуг, тонкослойных отстойников и флотатора, обеспечивающих экологическую безопасность на животноводческих фермах и комплексах. Новое оборудование предназначено для очистки и подготовки к утилизации жидких навозных стоков.

Пособие составлено в соответствии с требованиями образовательного стандарта высшего профессионального образования, включает лаораторные и практические работы, а также требования к оформлению и выполнению расчетно-графической работы. Рассмотрены экспериментальные и расчетные методы кинематического, силового, динамического исследования машин и механизмов.

Лабораторный практикум составлен в соответствии с требованиями собственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, содержит задания для работы на занятии, теоретическое обоснование, указания по порядку выполнения лабораторных работ, указания по технике безопасности по темам лабораторных работ, контрольные вопросы, список литературы.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре радиофизики физического факультета Воронежского государственного университета.

Учебное издание содержит необходимые пояснения, порядок и технику выполнения работ, задания для самостоятельной работы.

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.

Изложены алгоритмы решения задач графоаналитическими методами. Рассмотрены примеры решения практических задач с использованием общепринятых методов и алгоритмов для типовых и сложных рычажных механизмов.

Рассмотрены средства измерений и контроля геометрических параметров деталей машин и механизмов, электрических и механических величин, дефектов и покрытий. Предназначено для бакалавров направлений подготовки 27.03.01 «Стандартизация и метрология» и 27.03.02 «Управление качеством» (укрупненная группа 27.00.00 «Управление в технических системах»), а также может быть использовано преподавателями, аспирантами, магистрантами и студентами других специальностей при изучении вопросов, связанных со средствами измерений и контроля.

Изложены основные теоретические аспекты расчетов операций кузнечно-штамповочного производства. Приведена последовательность решения аналитических задач по определению напряженно-деформированного состояния и энергосиловых параметров процессов ковки и штамповки.

Представлен разработанный метод контроля состояния трансмиссионных и моторных масел, позволяющий получить дополнительную информацию при их окислении. Предложены показатели, благодаря которым осуществляется контроль за состоянием товарных и работающих масел, находящихся на кратковременном и длительном хранении, а также в период эксплуатации.

Описаны структурные возможности и интерфейс системы «КОМПАС-3D» в области машиностроения. Подробно рассмотрены вопросы трехмерного (3D) и двумерного (2D) параметрического и непараметрического моделирования объектов машиностроения, а также возможности оформления конструкторской документации средствами системы «КОМПАС-3D» в соответствии со стандартами ЕСКД. Проанализированы приемы работы с объектами библиотек системы, приведены примеры с иллюстрациями.

В пособии представлены сведения по истории науки о материалах и технологиях, о жизни и деятельности ученых и инженеров, внесших значительный вклад в развитие материаловедения и технологии обработки материалов. Рассмотрены способы обработки материалов, особенности их открытия и применения в современной промышленности.

В учебном пособии изложены теоретические положения по основным разделам дисциплины и рассмотрены алгоритмы решения практических задач с использованием общих методов анализа и синтеза основных видов типовых механизмов.

Приведены лабораторные работы по сварке на малых токах неплавящимися и плавящимися электродами при питании дуги от однофазного выпрямителя с конденсаторным умножителем напряжения, потребляющим в 1,5–2 раза меньше энергии в сравнении с традиционными и не больше, чем инверторные; плазменно-порошковой наплавке плазмотроном с безосцилляторным зажиганием плазменной дуги. Рассмотрено зажигание дуги на токах 1–15 А неплавящимися и плавящимися электродами и особенности горения трехфазной дуги плавящимися электродами.

Приведены основные понятия организации и технологии испытаний, а также методы и виды испытаний материалов и изделий. Рассмотрены вопросы планирования и автоматизации испытаний, а также раскрыты процедуры аттестации и аккредитации испытательных лабораторий.

Изложенный в пособии материал ориентирован на формирование у студентов знаний о современном состоянии и перспективах развития средств и методов моделирования мехатронных систем и умения ориентироваться в методах и средствах моделирования, выбирать и настраивать современную среду автоматизированного моделирования.

Приведены основные положения технологии продольной прокатки металлов и сплавов, примеры расчетов режимов обжатий при горячей и холодной листовой и сортовой прокатке, алгоритмы программ, использование которых облегчает многовариантные расчеты, а также методики расчета технологических параметров процессов прокатки, совмещенной с операцией прессования.

В монографии изложены основные положения механики разрушения грунтов рабочими органами землеройных машин. Сформулированы направления повышения эффективности землеройных машин за счет совершенствования рабочих процессов и рабочих органов с учетом пространственности и направленности силового воздействия на грунт. Рассмотрены вопросы взаимозависимости технологий выполнения земляных работ и технических решений по рабочему оборудованию машин, технологии автоматизированного проектирования и моделирования эффективности машин.

Рассмотрены основные методы контроля эксплуатационных свойств моторных масел, проведён анализ изменения их физико-химических свойств в зависимости от сроков хранения. Предложены показатели качества моторных масел, позволяющие обосновать предельное состояние, по достижению которого необходима их замена.

Рассмотрены принципы классификации смазочных материалов. Систематизированы теоретические и экспериментальные данные механизма окисления и противоизносных свойств моторных масел различной базовой основы. Предложены новые критерии оценки процессов термоокислительной стабильности и противоизносных свойств масел, а также технологии определения влияния сталей на процессы самоорганизации смазочных материалов; температуры начала процессов окисления; интегральный критерий оценки процессов самоорганизации в масле и на поверхностях металлов.

Освещены вопросы теории, технологии и оборудования для электрохимикомеханической безразборной обработки (ремонтное восстановление) прецизионных плунжерных пар топливных насосов. Раскрыт механизм химическо-гальванического наращивания изношенных поверхностей твёрдыми металлами с одновременной притиркой и устранением из-лишних гальваноэлементов. Рассмотрено оборудование, внедрённое в промышленное ремонтное производство топливных насосов дизельных двигателей.

Учебное пособие состоит из двух томов. Во втором томе рассмотрены технологические процессы хранения и распределения углеводородных ресурсов на объектах нефтегазотранспортных предприятий. Приведены краткие теоретические сведения о хранении и распределении углеводородного сырья, даны к ним примеры решения инженерных задач. Описаны особенности эксплуатации промысловых систем сбора и подготовки нефти и газа. Показаны типовые расчеты процессов в данных системах. Отдельно рассмотрены вопросы сооружения и реконструкции нефтегазовых объектов, даны рекомендации по выбору и расчету средств защиты подземных сооружений от коррозии.

Учебное пособие состоит из двух томов. В первом томе представлены особенности физических процессов, протекающих при эксплуатации современных нефтегазопроводов Западной Сибири, тенденции развития и вопросы повышения эффективности работы трубопроводного транспорта и нефтепромыслового оборудования. Рассмотрены алгоритмы аналитических методов теплового и гидравлического расчета трубопроводов. Примеры решения основных задач трубопроводного транспорта ориентированы на выполнение выпускных квалификационных и курсовых работ по основным общеобразовательным и специальным дисциплинам.

Рассмотрены систематизированные результаты исследований трибологических процессов трения и изнашивания в области трибофизики металлических и металлополимерных трибосистем. Описаны свойства поверхностных слоев, физико-химические процессы, структурно-фазовые превращения и трибофизические эффекты в условиях фрикционного взаимодействия металлов и полимеров, в том числе процессы самоорганизации в металлополимерных трибосистемах.

Рассмотрены показатели качества машины и деталей машин, проведен анализ причин снижения качества на каждой стадии производства, представлены методы повышения качества изделий в машиностроительном производстве.

В пособии рассматриваются основные положения и теоретические вопросы по системам воздухоснабжения, газоснабжения, мазутоснабжения, производственного водоснабжения промышленных предприятий. Даны принципы выбора основного и вспомогательного оборудования. Приведены пути и способы экономии энергетических ресурсов при производстве и распределении сжатого воздуха. Изложены вопросы по обеспечению промышленных предприятий продуктами разделения воздуха.

Представлен краткий конспект лекций по дисциплине «Теория, расчёт и конструирование поршневых компрессоров». Предназначен для самостоятельного изучения предмета студентам специальности 15.03.02 «Технологические машины и оборудование» дистанционной, заочной и дневной форм обучения.

Представлены наиболее распространенные типовые задания, выполнение которых позволит студентам освоить практическую часть курса «Теория, расчет и конструирование поршневых компрессоров».

Изложены сведения о единстве строения и свойствах групп механизмов, а также фундаментальные основы и методы их структурного и кинематического исследования.

Представлены основные понятия процесса проектирования, раскрыто функциональное проектирование в машиностроении, приведены примеры оптимизации в САПР, структура и методы существующих и используемых в промышленности моделей и алгоритмов систем автоматизированного проектирования. Рассмотрено понятие виртуальной инженерии и проектирование, основанное на этих знаниях.

Рассмотрены вопросы, касающиеся теории и технологии сварки изделий из фторопласта-4 с использованием энергии силового ультразвука и теплового нагрева. Приведен новый способ комбинированного использования двух видов энергии, позволяющий получать качественные соединения практически не сваривающегося полимерного материала фторопласта-4. Описана промышленная технология сварки различных защитных оболочек и ёмкостей из плёночного фторопласта-4, фторопласта-4Д и др. Представлено сварочное оборудование комбинированного использования путём сочетания двух видов энергии тепла и ультразвука.

Рассмотрены основные положения дисциплины «Плавка металлов и сплавов» (раздел «Расчет шихты»), а также теоретические аспекты совершенствования расчета с использованием ЭВМ.

Во 2-м издании учебного пособия рассмотрены вопросы термогазодинамического расчета, конструирования и прочностного анализа элементов проточной части центробежных компрессоров; описано термогазодинамическое проектирование проточной части с применением методики расчета через безразмерные параметры; приведены примеры выполнения термогазодинамических и прочностных расчетов.

В учебном пособии содержатся сведения о методах проектирования, приемах выполнения заготовительных операций и технологиях изготовления сварных конструкций. Приведены примеры применения сварочных приспособлений, вспомогательного механического оборудования и промышленных роботов для сварки. Предназначено для студентов , изучающих дисциплины: «Проектирование сварочных приспособлений», «Проектирование цехов заготовительного производства», «Технологические комплексы для производства сварных конструкций», «Производство сварных конструкций», «Роботизированные технологические комплексы и автоматические линии в сварке».

Подробно описаны методики кинематического анализа и синтеза сложных эпициклических зубчатых механизмов, метрического синтеза по заданным условиям рычажных механизмов, их кинематического, силового расчетов и уравновешивания. Учебное пособие содержит комплекты заданий для курсового проектирования по дисциплине «Прикладная механика» (раздел «Схемный анализ и синтез механизмов») разных уровней сложности и комплект исходных данных для домашнего задания и расчетно-графической работы, предусмотренных учебными планами по специальностям и направлениям подготовки бакалавров кластера технических систем управления и жизнеобеспечения.

Учебное пособие посвящено методам и средствам теплового контроля как одной из областей методов и средств неразрушающего контроля в промышленности. Даны рекомендации по проектированию и применению контактных термометров, а также пирометрических и тепловизионных приборов.

Изложены теоретические и прикладные вопросы математического моделирования при проектировании технологических процессов механической обработки деталей. Приведены методика моделирования с визуализацией технологических процессов при осесимметричной форме деталей с использованием компьютера, а также практические рекомендации по ее применению.

Рассмотрены вопросы технического обслуживания силовой установки БМП-2, а также представлен перечень горюче-смазочных материалов и специальных жидкостей, применяемых на БМП-2. Материал изложен в виде операционных карт.

Рассмотрены трансформаторы и выпрямители, применяемые для дуговой и электрошлаковой сварки. Описаны свойства и характеристики основных источников нагрева при сварке плавлением. Приведены электрические схемы, устройства конструкций серийно выпускаемых источников питания.

В учебном пособии представлены в краткой форме, с иллюстрациями основные сведения о конструкции и работе жидкостных ракетных двигателей. Приведены расчетные схемы, необходимые формулы и методики для проектирования, числовые примеры расчетов, а также материал справочного характера.

Приведены общие сведения о гидравлических кузнечно-штамповочных машинах. Изложены классификация, принцип действия, устройство и работа технологических кузнечных машин с гидравлическим приводом. Даны описания процессов передачи энергии к исполнительному механизму, некоторые типовые расчёты параметров механизмов, устройств и де-талей, определяющих техническую характеристику машин.

Рассмотрены основополагающие понятия метрологии, даны необходимые теоретические сведения. Включены лабораторные работы по типовым методам измерения и контроля геометрических параметров деталей.

Представлены теоретические основы 3D-моделирования в системе AutoCAD, создания плоских изображений на базе объемных моделей. Рассмотрены вопросы визуализации 3D-моделей. Практическая часть пособия включает лабораторные работы по моделированию в среде AutoCAD.

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

Проанализировано современное развитие пищевой промышленности и пищевого машиностроения в России. Рассмотрены экологически ориентированные и ресурсосберегающие технологии и оборудование для переработки и консервирования мяса, фруктов и овощей, производства сахара и растительных масел. Представлены контактные данные разработчиков, изготовителей и поставщиков оборудования.

В пособии изложены закономерности усталостного разрушения и показано влияние технологических, эксплуатационных, конструктивных факторов на усталостную прочность (выносливость). Приведены примеры расчетов вала с использованием компьютерных технологий в средах Excel, MathCAD и Delphi.

В настоящих методических указаниях дано общее описание системы прочностного анализа APM FEM для КОМПАС-3D и изложены принципы работы с ней. Приведён пример использования системы и предложены индивидуальные задания для самостоятельного выполнения студентами.