Аннотация: Рассматривается процесс выдавливания деталей типа «стакан» из высокоплотного порошка ПЖАМЗ. Представлены результаты исследования, включающие построение уравнения регрессии для анализа влияния ключевых параметров метода, таких как сила трения и удельная сила выдавливания. Для моделирования и анализа используется программный комплекс DEFORM 2D, который позволяет оптимизировать процесс и снижать затраты ресурсов. Результаты работы демонстрируют возможность эффективного применения компьютерного моделирования для повышения точности и экономичности производства деталей из порошковых материалов.

Аннотация: Представлена конструкция специального приспособления для обработки фасонного отверстия в заготовке корпусной детали в станке электроэрозионной обработки. Выполнены исследования комплекта «приспособление-заготовка» на прочность и устойчивость с применением программного пакета «ANSYS». Выявлена также зависимость величин напряжений и перемещений в исследуемом комплекте «приспособление-заготовка» от различных масс заготовок. Исследование показывает возможность использования подобных приспособлений для закрепления деталей массой до 200 кг в станках электроэрозионной обработки.

Аннотация: Рассматривается проблема обеспечения качества поверхностного слоя при восстановлении сложнопрофильных деталей методом направленного энергетического осаждения, являющегося одной из технологий аддитивного производства. Ставится цель изучения влияния режимов лазерного наплавления и параметров подачи порошкового материала на формирование геометрии и свойств поверхностного слоя. Предлагаются методы оперативного контроля и коррекции параметров в процессе наплавки. Приводятся экспериментальные данные, подтверждающие эффективность выбранных подходов.

Аннотация: Рассматривается возможность применения технологии селективного лазерного сплавления (SLM, Selective Laser Melting) для изготовления и восстановления сложнопрофильных деталей, преимущественно из труднообрабатываемых материалов. Описывается методологический подход к реализации производственного процесса на различных SLM- установках, включая сравнение применяемых технологий и технических характеристик оборудования. Представлены теоретические данные, анализ микроструктуры и механических свойств, а также предложения по повышению эффективности восстановительных операций.

Аннотация: Для восстановления формы маложестких цилиндрических деталей типа валов и осей разработан новый способ правки. Сущность данного способа заключается в предварительном упругом деформировании заготовки на центральном участке с последующим упрочнением поверхностным пластическим деформированием, основанным на поперечной обкатке заготовки гладкими плитами. Напряженно-деформированное состояние деталей при правке локального участка определяется с использованием программного nakema Ansys Workbench. Результаты моделирования показывают необходимые начальную кривизну детали и ширину плиты для выправления заготовки диаметром 10 мм, длиной 200 мм на центральном участке.

Аннотация: Рассматривается хрупкое разрушение, под которым понимается разрушение вне зоны деформации, происходящее за счет распространения трещины скола вдоль образующей изделия. Исследуются изделия, изготовленные методом многопереходной глубокой вытяжки. Изучаются факторы, вызывающие хрупкое разрушение, и разрабатываются рекомендации по их предотвращению.

Аннотация: Изучаются теоретические вопросы теплопередачи через стержень. Рассматривается случай периодического изменения коэффициента внешнего теплообмена, которое характерно для нестационарных процессов, когда параметры теплообмена колеблются во времени. Решение поставленной задачи дано с использованием уравнения Матьё. Функции Матьё-математические специальные функции, являющиеся периодическими решениями его уравнения, которые используются при выполнении различных задач математической физики, в частности, при описании волнового движения с эллиптическими граничными условиями, при изучении явления параметрического резонанса, нелинейных колебаний в различных разделах теоретической и экспериментальной физики и т. д.

Аннотация: Рассматривается статистический подход к проблеме прочности конструкционных материалов. Для обеспечения точности прочностных расчетов и получения конструкций с высокой надежностью при минимальных затратах необходимы теории прочности и пластичности, которые адекватно учитывают свойства конструкционных материалов. Рассматривается статистический подход к проблеме прочности конструкционных материалов, предложенный Волковым С. Д. и объединяющий методы расчета деталей машин и сооружений на прочность с учетом явлений, на которые существенно влияет структурная неоднородность технических материалов.

Аннотация: Приводятся результаты исследования силовых параметров при точении токарными резцами с твердосплавными пластинами из Т14К8 с износостойкими покрытиями Zr-ZrN-(ZrNbCrAl)N и Ti-TiN-(TiCrAl)N.

Аннотация: Рассматривается методика многопереходной вытяжки сферических тонкостенных днищ и способы предотвращения гофрообразования. Проводится расчет минимальной толщины заготовки и усилий прижима для обеспечения устойчивости процесса. Предлагается подход с использованием различных матриц для улучшения качества изделий.

Аннотация: Рассмотрена задача повышения точности оценивания параметров схем замещения двухобмоточных трансформаторов по данным СВИ за счет учета систематических погрешностей измерительных трансформаторов напряжения (ТН) и тока (ТТ). Для проведения исследований использованы реальные синхронизированные векторные измерения (СВИ), полученные от устройств СВИ (УСВИ) ЭНИП-2, установленных на вводах трансформатора ZUCCHINI -2500/6/0,4-Δ/ Y 0. Со стороны ввода 6 кВ УСВИ присоединены через ТТ ТОЛ-6-5-0.2 S -300/5 У3 и ТН 3хЗНОЛ-0.8М-6 У2 6000/100, а со стороны 0,4 кВ - через ТТ ТШЛ-0.66VIII-1-0.2 S -4000/5. Параметры Т-образной схемы замещения оценивались для прямой последовательности основной гармоники для каждого 20 мс инт

Аннотация: Исследованы затраты электрической энергии на прокачку воздуха и продуктов сгорания при совместном сжигании генераторного газа и основного проектного топлива. Определено, что ежегодный дополнительный расход электрической энергии зависит от вида газифицируемых твердых органических отходов, а затраты компенсируются экономией природного газа. Расчет выполнен на примере парового котла ТПП-210А, установленного на Новочеркасской ГРЭС. Результаты исследования показали, что добавление генераторного газа к проектному топливу увеличивает аэродинамическое сопротивление, поскольку растет объем перекачиваемого газа. Для моделирования сжигания генераторного газа использована программа Boiler Designer . Рассчитан срок окупаемости мероприятий по модернизации парового котла ТЭС. Учтены капитальные затраты на дополнительное оборудование по газификации отходов и ежегодные эксплуатационные расходы. Помимо эффективной выработки электрической энергии предложенные мероприятия решают важную социально-экологическую задачу утилизации твердых органических отходов без ухудшения общей эффективности работы электростанции.

Аннотация: Представленный усовершенствованный методологический подход для оценки характеристик показателя эффективности использования электрической энергии, затрачиваемой на электромеханические процессы при реализации тяги поездов - «удельный расход электроэнергии», является ключевым показателем в реализации энергетической стратегии ОАО «РЖД». Использованы процессный подход и методика построения вариантов моделей цифровых двойников. Данный подход предусматривает использование структуры моделей на базе многофакторных регрессионных уравнений, в которых в качестве параметров моделей использованы эксплуатационные электромеханические процессы. Отличительные особенности подхода: технология идентификации количества и значений параметров при устранении эффекта мультиколлинеарности при построении многофакторных моделей; реализация процедур верификации и валидации полученных моделей. В результате расчетов для одного из полигонов железной дороги постоянного тока установлено, что многофакторные модели показателя «удельного расхода электроэнергии», пригодные для задач прогнозирования, должны обладать точностными характеристиками.

Аннотация: Рассмотрена проблема обеспечения номинального напряжения и нормальной работы электроэнергетических систем, а также снижения потерь электроэнергии при передаче, распределении и использовании электроэнергии благодаря новому техническому решению за счет непрерывной и совместной компенсации отклонения напряжения и реактивной мощности на высокой стороне главной понизительной подстанции с высокой точностью во всех режимах работы электроэнергетических систем. Использованы теоретические методы, базирующиеся на фундаментальных положениях теоретических основ электротехники, преобразования, передачи и распределения электроэнергии. Исследование непрерывной и совместной компенсации отклонения напряжения и реактивной мощности при отклонении питающего напряжения и тока нагрузки в широких пределах и диапазонах проведено на имитационной модели подстанции мощностью 25000 кВ∙А и напряжением 35/10 кВ при угле сдвига фазы тока нагрузки φ=75 град. Результаты исследования подтвердили расширение функциональных возможностей и эффективность функционирования предлагаемого устройства при непрерывном и совместном регулировании напряжения и реактивной мощности...

Аннотация: Разработана математическая модель, отражающая влияние асинхронных двигателей большой мощности на систему электроснабжения, более простая относительно существующих из-за уменьшения количества уравнений, описывающих модели статических и динамических элементов системы электроснабжения. Сформулирована задача поиска аналитического представления решений системы дифференциальных уравнений, моделирующей функционирование системы электроснабжения, посредством выделения двух основных составляющих переходного процесса: квазистационарной (принужденной) и свободной составляющих. Решение задачи осуществлено применением метода варьирования произвольной постоянной. Вычисление матричной экспоненциальной функции произведено методом спектрального разложения. Разработанная модель позволяет детально исследовать переходные процессы без численного интегрирования и точнее прогнозировать поведение системы при одновременном пуске нескольких асинхронных двигателей. Впервые получено аналитическое выражение для отдельных составляющих токов ветвей, позволяющее показать степень влияния параметров модели на результаты...

Аннотация: Предложен метод косвенной компенсации для диагностики электрических сетей с изолированной нейтралью, распределенными сопротивлениями проводов и взаимной индукции при однофазных и двойных замыканиях на землю. Рассмотрена проблема повышения точности нахождения места замыкания на основе эквивалентной компенсации отрезков линий до места замыкания. Компенсированная схема включает нораторы, компенсирующие отрезки неизвестной длины и сопротивление замыкания, и нуллаторы с источниками, учитывающими токи или напряжения в аварийном режиме. Показано, что неизвестные переменные в виде отношений схемных определителей приводят к полиномиальным уравнениям для искомых отрезков линий. Разработан алгоритм формирования систем полиномиальных уравнений на основе компьютерной программы символьного анализа электрических цепей CirSym (http://intersyn.net/cirsym.html). Эквивалентная компенсация искомых отрезков линий и сопротивлений замыкания повышает точность определения места замыкания.

Аннотация: Рассмотрены методы измерения токов утечки в различных электротехнических устройствах, в частности, в сетях постоянного и переменного тока, изолированных от земли. Применен метод, основанный на инжектировании переменного напряжения инфранизкой частоты между сетью и землей. Представлено решение проблемы, заключающейся в том, что ток нулевой последовательности контролируемого ответвления электрической сети содержит значительную составляющую, обусловленную несимметричными емкостями жил фидера относительно земли, в результате чего возникает большой ёмкостный ток частотой 50 Гц. Предложен метод измерения токов утечки с подавлением помехи на основе применения обратной связи с созданием компенсирующего поля для частот 1 и 50 Гц по отдельности. Исследовано применение этого метода с помощью ряда схемотехнических решений, позволяющих аналоговым способом подавить паразитную составляющую переменного тока частотой 50 Гц. Исследования проведены с помощью моделирования и макетирования устройства. Моделирование проведено с помощью пакета программ Micro-Cap . Экспериментальные исследования подтвердили правильность сделанных в работе выводов.

Аннотация: Рассмотрена методика выбора оптимального материнского вейвлета для задач анализа несинусоидальных нестационарных сигналов токов и напряжений в промышленных сетях. Данная задача обусловлена тем, что используемые методы анализа несинусоидальных искажений в сигналах токов и напряжений имеют ряд проблем при работе оборудования в нестационарных режимах, а применение современных методов, основанных на вейвлет-преобразовании, требует выбора материнского вейвлета из существующего многообразия базовых вейвлет функций. Разработка критерия оптимального материнского вейвлета и оценка точности метода проведены с использованием математического моделирования в программном комплексе Matlab / Simulink . Определены критерии выбора оптимального материнского вейвлета для анализа нестационарных сигналов токов и напряжений в промышленной сети, а также предложена методика выбора материнского вейвлета с учётом вычислительной сложности.

Аннотация: Рассмотрена задача синтеза самонастраивающихся корректирующих устройств (СКУ) для бесколлекторных двигателей постоянного тока (БДПТ), используемых в качестве исполнительных устройств различных мехатронных систем, включая многостепенные манипуляторы и мобильные роботы. Указанные корректирующие устройства позволяют существенно повысить динамическую точность управления нагруженными двигателями за счет формирования дополнительного сигнала управления, подаваемого на вход электронного регулятора скорости двигателей, обеспечивающего стабилизацию во время работы на заданном номинальном уровне динамических параметров с учетом текущих значений внешних нагрузочных моментов, приведенных к их выходным валам. Для решения задачи использованы эквивалентная модель БДПТ, описываемая системой трех дифференциальных уравнений первого порядка, а также метод синтеза типовых СКУ, применяемых для коллекторных двигателей. Для подтверждения эффективности синтезируемых СКУ проведены моделирование и натурный эксперимент с использованием электромеханического стенда.

Аннотация: Рассмотрен метод синтеза цифровых регуляторов на основе предикаторов применительно к регулируемым и следящим электроприводам, оснащённых датчиками обратной связи на основе инкрементных энкодеров. Разработан новый метод измерения скорости с помощью энкодеров, основанный на восстановлении пути. Представлены результаты имитационного компьютерного моделирования следящего электропривода. Показана структура и работа цифрового регулятора. Исследован новый измерительный преобразователь на основе энкодера. В процессе моделирования получены результаты тестирования следящей системы на робастность. Получен диапазон регулирования скорости на математической модели 106. Компьютерное моделирование цифрового регулятора на основе предикаторов подтвердило решение поставленной задачи. Статья опубликована в двух частях. Во второй части рассмотрены следящие электроприводы.