Машиностроение

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

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

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

В данном учебном пособии собрана теоретическая информация и методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Теоретические основы электротехники».

Приведены рекомендации по выполнению экспериментальных исследований энергетической эффективности источников света и световых приборов, их светотехнических характеристик. Приведены методы светотехнического и электрического расчета осветительных установок с вариантами заданий

В методических указаниях приведены факторы, влияющие на макрогеометрию (форму) поверхности детали при обработке на токарном станке, порядок выполнения и оформления лабораторной работы.

Методические указания предназначены для обучающихся машиностроительных направлений и специальностей, а также могут быть полезны обучающимся смежных специальностей, изучающим основы технологии машиностроения и обработки металлов резанием.

Учебно-методическое пособие Инженерная графика «Соединения деталей. Сборочный чертеж» предназначено для самостоятельной работы обучающихся на первом курсе по направлению подготовки 35.03.06 Агроинженерия.

Пособие написано в соответствии с программой дисциплины «Инженерная графика». Изложено содержание домашних заданий, рассмотрены теоретические вопросы и требования к их выполнению, а также приведен график выполнения домашних заданий.

Рассмотрена специфика технологии основных процессов производства природного урана, его обогащения, изготовления тепловыделяющих элементов и сборок, радиохимической регенерации отработавшего ядерного топлива и обращения с радиоактивными отходами. Дана функциональная связь технологии и применяемого оборудования со строительными решениями. Приведены основные природные радиоактивные изотопы, требующие радиационного контроля при строительстве зданий и сооружений. Рассмотрены вопросы защиты окружающей среды от внешних техногенных воздействий, в том числе и от атомных станций.

При нагружении каната осевой растягивающей нагрузкой с учетом изменений геометрических параметров и механических свойств винтовых элементов пряди (проволоки) слоев взаимодействуют друг с другом и получают упругую деформацию, в связи с чем в канате возникает волнистость. Основным экспериментом, который может подтвердить правильность исследования напряженно-деформированного состояния подъемного каната с учетом волнистости при нелинейных зависимостях, является исследование деформаций растяжения и кручения канатов, изготовленных как с учетом образовавшихся изменений геометрических параметров и механических свойств винтовых элементов, так и без учета образовавшихся изменений геометрических параметров и механических свойств винтовых элементов. Для исследования напряженно-деформированного состояния подъемного каната были изготовлены экспериментальные образцы подъемных канатов. Для проведения эксперимента было создано устройство, которое производит замер деформаций растяжения и кручения с достаточной точностью в лабораторных условиях с применением разрывной машины УММ-5. Экспериментально было определено удлинение каната и угол поворота. На основе полученных данных сделан вывод по использованию подъемных канатов, изготовленных как с учетом различия геометрических параметров, так и без учета геометрических параметров и механических свойств винтовых элементов каната. Результаты экспериментальных исследований могут быть востребованы при конструировании подъёмных канатов, а также при их эксплуатации.

Существует проблема повреждений подшипников асинхронных тяговых двигателей электропоездов «Ласточка» электрическим током. Основываясь на том, что подшипники имеют керамическое изоляционное покрытие, а случаев его электрического пробоя не зафиксировано, авторами выдвинута версия о том, что через подшипник как через электрическую емкость протекает высокочастотный ток. Анализ показал, что причиной тока может быть радиосвязь стандарта GSM-R. Предложены технические решения по борьбе с повреждениями подшипников: использование валозаземляющих колец и замена подшипников на другие с керамическими телами качения.

Предложено дополнить грузоподъемный кран с гибким канатным подвесом груза дополнительным боковым уравновешивающим канатом. Последний расположен преимущественно горизонтально. Дополнительный канат прикреплен к стреле, а также крепится блоком к основному грузовому канату в его промежуточной точке между оголовком стрелы и грузозахватным устройством. При этом не требуется дополнение приводного барабана канатной лебедкой с демпфирующим механизмом вращательного типа. На примере крана трубоукладчика в среде моделирования Matlab разработана имитационная математическая модель, позволяющая исследовать свободные колебания отдельного груза в боковом направлении, с учетом дополнительного уравновешивающего каната. В имитационной модели учитываются не только угловые степени свободы, но и растяжение двух участков грузового каната. Линейные и угловые коэффициенты диссипации энергии каждого из двух участков грузового каната, а также линейный коэффициент диссипации бокового уравновешивающего каната задаются в зависимости от длины соответствующих участков. Использование имитационной модели позволило установить, что в результате использования бокового уравновешивающего каната, соединенного с основным грузовым канатом, коэффициент затухания неуправляемых колебаний груза в боковом направлении существенно увеличивается. При этом средний период колебаний уменьшается, а логарифмический декремент колебаний также увеличивается. Размеры области колебаний груза при этом способе гашения, уменьшаются, что способствует повышению безопасности рабочего процесса.

В методических указаниях предложена методика экспериментального определения степени черноты и коэффициента полезного действия излучателя.

Исследуются информационные технологии построения и анализа статистических моделей параметров радиотехнических и телекоммуникационных систем обработки информации. Представленный материал дает возможность приобрести навык в работе с выборками данных ограниченного объема. Результаты исследований могут служить основой для разработки специального программного обеспечения исследовательских работ.

В данном учебном пособии собрана теоретическая информация и методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Теоретические основы электротехники».

Рассмотрены вопросы методики, содержания и порядка проведения исследований по теплоотдаче на боковой поверхности рабочего объема циклонной камеры, обработки и обобщения опытных данных, оценки погрешностей измерений.

Методические указания содержат сведения о нестационарной теплопроводности, а также о порядке обработки полученных данных при выполнении лабораторной работы, особое внимание уделено требованиям к составлениям отчета о работе.

В пособии описано назначение, конструктивное исполнение и принцип действия измерительных трансформаторов тока и напряжения, а также фильтров симметричных составляющих. Представлены номинальные параметры измерительных преобразователей тока и напряжения, приведены схемы соединения вторичных обмоток измерительных трансформаторов и реагирующих органов, рассмотрены особенности нормирования погрешностей и классы точности измерительных трансформаторов.

В материалах представлена методика исследования погрешности базирования при сверлении отверстий по кондуктору от постоянной и сменной базы.

В методических указаниях изложен порядок исследования новых полимерных композиционных наноматериалов.

В методических указаниях предлагается изучить относительный покой жидкости во вращающемся c постоянной угловой скоростью сосуде путём экспериментального нахождения координат точек кривой свободной поверхности жидкости.

Методические указания содержат 30 вариантов, скомпонованных из 60 различных расчетных схем, и исходных данных к ним, а также краткие методические указания к выполнению курсовой работы.

В работе дана характеристика операции формирования ширины обрезных пиломатериалов на базе станка Ц2Д-5А; изучен механизм управления подвижной пилой посредством ручной установки гидропозиционера на размер обрезаемой доски по ширине. Сформулированы общие методические положения по формированию сечений пиломатериалов; выполнен анализ результатов формообразования размеров обрезных пиломатериалов. Представлена классификация систем управления деревообрабатывающими станками. Разработаны исходные технологические требования для системы позиционирования суппорта обрезного станка от линейного асинхронного двигателя, учтены изменения характеристик выхода пиломатериалов в зависимости от сочетаний толщин тонких и толстых досок. Установлено, что выставка штока (вторичного элемента) линейного асинхронного двигателя на максимальную длину соответствует наименьшей ширине обрезной доски с учетом припуска на ее усушку по номинальной ширине. При этом базовой поверхностью служит воображаемая плоскость, параллельная плоскости неподвижной круглой пилы двухпильного станка и касательная в точках, определяемых положениями ее зубьев с регламентируемым уширением на сторону. Началом отсчета номинальной ширины обрезной доски является плоскость, располагающаяся параллельно базовой и отстоящая от нее на величину, равную номинальной ширине доски с припуском на усушку.

Практикум составлен в соответствии с требованиями ФГОС ВО СКФУ. Предназначен для студентов, обучающихся по направлению подготовки 11.03.04 Электроника и наноэлектроника. Профиль подготовки «Микроэлектроника и твердотельная электроника», «Промышленная электроника».

В работе рассмотрены вопросы нагружения тяговой рамы скрепера на тяговом и транспортном режимах. При копании грунта исследован случай передачи тягового усилия трактора непосредственно на ковш, минуя тяговую раму. Установлено благоприятное влияние на напряженно-деформированное состояние тяговой рамы скрепера её разгрузки от тягового усилия трактора.

В монографии дан анализ существующих методов обнаружения дыма по видеоданным на открытых пространствах, на основе которого предложен комбинированный алгоритм обнаружения дыма, состоящий из этапов сегментации областей задымления и верификации таких областей. На этапе сегментации для выделения движения использован алгоритм сопоставления блоков, применена цветовая маска дыма и учтены турбулентные особенности дыма. Классификация выполнена с помощью бустинговых случайных лесов. Для верификации регионов-кандидатов, полученных на этапе сегментации, предложено использование пространственно-временных локальных бинарных шаблонов. Проведены экспериментальные исследования, подтверждающие эффективность предложенных алгоритмов.

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.

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 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.

Одним из основных факторов, сдерживающих в Дальневосточном федеральном округе увеличение объемов лесозаготовок, проводимых в горной местности, является сложность технологического процесса первичной транспортировки древесины от точки заготовки до места складирования и погрузки. Около 30 % лесных площадей, на которых произрастает качественный и спелый древостой, находятся именно на склонах с крутизной свыше 20º, где традиционная техника либо не в состоянии вести заготовку древесины, либо выполняет ее с большими затратами и явными экологическими нарушениями. Опыт применения аэростатных систем транспортировки древесины доказал их технологическую и лесоводственную эффективность. Однако способ выборочного изъятия отдельно растущих деревьев требует дополнительного и разностороннего исследования, так как связан с конструктивными и технологическими особенностями аэростатных систем, в первую очередь с функционированием грузовой подвески и захватного механизма. Проведены практические и теоретические исследования процесса колебаний, возникающих в грузовой подвеске трехлинейной аэростатно-канатной системы, предназначенной для вертикального изъятия деревьев с их последующей транспортировкой. Разработана математическая модель, описывающая равновесие точки стыковки канатов аэростатно-канатной системы и ее перемещения при приложении произвольных нагрузок. С помощью полученной зависимости можно определять параметры колебаний трех взаимосвязанных точек грузовой подвески системы в различных условиях эксплуатации и в любое время ее функционирования. Установление расчетных значений параметров колебательного процесса грузовой подвески и, соответственно, отклонений грузозахватного механизма от точки захвата дерева позволяет выполнять проектирование технических параметров грузо-захватных и лебедочных механизмов, предназначенных для процесса воздушной транспортировки (трелевки) древесины, с достаточно высокой степенью точности. На основании полученных результатов можно при выборочной заготовке леса более эффективно использовать технологические и конструктивные особенности аэростатно-канатных систем.

Освещены общие сведения о современном состоянии систем автономного теплоснабжения жилищно-коммунальных потребителей и источниках теплоты для этих систем. Проведен сравнительный анализ основных технических характеристик различных типов отопительных водогрейных теплогенераторов малой мощности, топочных устройств, особенностей условий теплообмена в них. Рассмотрены основные теплотехнические аспекты конструирования автономных систем теплоснабжения малой мощности, тепловые схемы и гидравлические режимы их работы. Приведены методы расчета и подбора основного оборудования, проиллюстрированные примерами расчетов.

Представлены материалы ХХ Международной научно-технической конференции «Интерстроймех – 2016», посвященные вопросам теории, конструкции, расчета, эксплуатации и ремонта подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования.

Учебное пособие содержит необходимый материал по начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графике. Весь материал по начертательной геометрии представлен в алгоритмизированном виде. Приведены классификации метрических и позиционных задач с алгоритмами решения. Раздел по инженерной графике охватывает часть стандартов ЕСКД, необходимых для выполнения чертежей деталей и электрических схем. В разделе компьютерной графики даны основные понятия и виды КГ. В конце каждого раздела приведены вопросы для самоконтроля учащихся, в том числе и практические задания.

Книга представляет собой учебное пособие по дисциплине «История и методология фотоники и оптоинформатики». Учебное пособие рассчитано на магистрантов первого года обучения направления 12.04.03 «Фотоника и оптоинформатика» и разработано в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования по направлению подготовки 12.04.03 Фотоника и оптоинформатика (уровень магистратуры) от 30.11.2014. В книге на высоком уровне рассматриваются вопросы роли науки в современном обществе, методологические проблемы конкретной отрасли науки - фотоники и оптоинформатики, практические вопросы особенностей методологии решения научных и инженерных задач в области фотоники и оптоинформатики, изучается история фотоники. Особое внимание уделяется вкладу советских и российских ученых в развитие фотоники.

Представлены методы измерений КЛС на переменном и постоянном токе. Рассмотрены оптимальные алгоритмы по выбору методов определения расстояния до места повреждения КЛС. Представлены нормативные значения параметров КЛС на все сроки их эксплуатации. Даны методические рекомендации по диагностике линий цифровых сетей доступа на медных кабелях связи.

В методических указаниях представлен способ экспериментального определения гидростатического давления жидкостными манометрами различных конструкций.

В методических указаниях представлены лабораторные работы, которые выполняются на лабораторном стенде НТЦ-09.000.00 с целью исследования работы электрических аппаратов.

В методических указаниях предложена методика экспериментального определения коэффициента теплоотдачи при естественной конвекции.

Методические указания предназначены для студентов 1, 2 курсов очной и 3 курса очно-заочной и заочной форм обучения направления 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», 23.05.05 «Системы обеспечения движения поездов» (профиль «Электроснабжение железных дорог»).

Рассмотрены наиболее актуальные проблемы информатизации современного машиностроительного производства и предложены оптимальные методы и пути их решения в существующих экономических условиях. Предложенные технические решения по модернизации различного технологического оборудования позволяют придать морально устаревшему оборудованию новые технологические возможности, повысить класс точности технологического оборудования, расширить функциональные возможности станков и номенклатуру обрабатываемых изделий, снизить трудоёмкость обработки, повысить оперативность и точность контроля, повысить качество выполнения технологических операций.

В монографии освещено современное состояние вопроса применения альтернативных топливо-смазочных материалов в автотракторной технике, в частности, смесевых минерально-растительных топлив на основе рапсового, горчичного, льняного и рыжикового масел. Приведены теоретические предпосылки увеличения ресурса прецизионных пар дизельной топливной аппаратуры при использовании смесевых топлив. Проведена оценка физико-химических свойств смесевых минерально-растительных топлив на основе рапсового масла, оценка трибологических свойств смесевых топлив на четырехшариковой машине трения МАСТ-1, универсальном трибометре типа ТУ, роликовой машине трения 2070 СМТ-1, а также приведены результаты стендовых и ресурсных испытаний плунжерных пар ТНВД при работе на смесевом минерально-растительном топливе на основе рапсового масла. Рассмотрены перспективы дальнейшего развития темы, даны практические рекомендации по применению смесевых минерально-растительных топлив в дизелях.

Рассмотрены вопросы расчета параметров приводов. Использован подход, базирующийся на технологиях функциональных семантических сетей. Рассмотрена задача расчета и проектирования приводов на основе использования функциональной семантической сети. Проанализированы детерминированные и случайные алгоритмы поиска оптимальных решений: покоординатный метод, многолучевой, случайный поиск с возвратом. Разработан комбинированный алгоритм нахождения решения на функциональной семантической сети, сочетающий случайный поиск с возвратом и метод покоординатного спуска.

Рассмотрены наиболее актуальные проблемы информатизации современного машиностроительного производства и предложены оптимальные методы и пути их решения в существующих экономических условиях. Предложенные технические решения по модернизации различного технологического оборудования позволяют придать морально устаревшему оборудованию новые технологические возможности, повысить класс точности технологического оборудования, расширить функциональные возможности станков и номенклатуру обрабатываемых изделий, снизить трудоёмкость обработки, повысить оперативность и точность контроля, повысить качество выполнения технологических операций.

В методических указаниях приведены необходимые материалы и справочные данные, обеспечивающие успешное усвоение студентами данного предмета на опытно- экспериментальном уровне.

Учебное пособие состоит из трех частей. В первой части приведены классификация погрешностей измерений, их математические модели и методы обработки результатов измерений. Рассмотрены методы и приборы для измерения температуры, давления, расхода, уровня, геометрических размеров, вибрации, параметров электромагнитной совместимости, а также свойств и состава вещества. Приведены схемы подключения датчиков к программируемым логическим контроллерам (ПЛК). Во второй части пособия рассмотрены принципы организации испытаний, технологический цикл испытаний, особенности программ испытаний на надежность машиностроительной продукции. Рассмотрены проблемы испытаний на воздействие факторов внешней среды, а также на воздействие внешних механических и гидрогазовых факторов. Описаны также испытания на вибрационные и ударные нагрузки. В третьей части рассмотрены испытания нефтегазового оборудования: испытания металлоконструкций буровых установок, трубопроводной арматуры, газотурбинных газоперекачивающих агрегатов.

Рассмотрены наиболее актуальные проблемы информатизации современного машиностроительного производства и предложены оптимальные методы и пути их решения в существующих экономических условиях. Предложенные технические решения по модернизации различного технологического оборудования позволяют придать морально устаревшему оборудованию новые технологические возможности, повысить класс точности технологического оборудования, расширить функциональные возможности станков и номенклатуру обрабатываемых изделий, снизить трудоёмкость обработки, повысить оперативность и точность контроля, повысить качество выполнения технологических операций.

В статье приводится анализ особенностей режимов работы некоторых мелких потребителей, таких как зарядные устройства и блоки электропитания бытовой техники (телевизоры, компьютеры, стиральные машины и др.), единичная потребляемая мощность которых невелика. Среди нелинейных нагрузок наиболее распространенными являются вентильные преобразователи и различные регулирующие устройства, электропитание которых производится на напряжении 380/220 В. Особый вклад в искажение синусоидальности кривой напряжения вносит осветительная нагрузка. При увеличении числа устройств возникает потребность минимизации высших гармоник токов и напряжений в таких сетях. Поэтому целью данной работы являются исследование и анализ несинусоидальности токов, потребляемых мелкими нелинейными нагрузками, для разработки мер по улучшению качества электроснабжения потребителя