В статье изучена эволюция микроструктуры и механических характеристик медной проволоки в ходе нового совмещенного процесса деформирования. Технологический процесс включает в себя деформацию проволоки в вращающейся матрице с равноканальными ступенями, за которой следует процесс волочения. Матрица вращается вокруг оси проволоки, вызывая напряжение через равноканальную угловую протяжку и скручивание в матрице. Деформирование проводилось при комнатной температуре. В результате деформирования была получена медная проволока с градиентной структурой. Поверхностный слой измельчен до 500 нм на глубину ≈ 1 мм. Далее размер зерен увеличивается к центральной части проволоки и составляет 4 мкм. Для количественной оценки распределения большеугловых и двойниковых границ на различных глубинах был проведен EBSD-анализ. По результатам EBSD-анализа было выявлено, что с увеличением числа проходов зерна в деформированной проволоке ориентируются в определенном направлении [10]. Практически все зерна вовлечены в процесс двойникования, в результате такого активного двойникования происходит увеличение большеугловых границ. Формирование новых большеугловых границ приводит к уменьшению среднего размера зерна. Доля большеугловых границ в поверхностном слое деформированной проволоки достигает 68%, в среднем слое ≈ 42% и центре ≈ 25%.

https://doi.org/10.48081/CIZG7551

2025

Выпуск 2

В данной статье представлены результаты исследований динамики и динамических характеристик ротора центробежного насоса, установленного в подшипниковых опорах, в различных рабочих режимах. Применяемые в транспортной инженерии центробежные насосы представляют собой интерес с точки зрения повышения их качества работы, эффективности и эксплуатационной надежности. Ряд научных исследований посвящен проблемам динамических процессов, происходящих при работе насосов; разработке компьютерных моделей для исследования динамических напряжений и вибраций основных деталей насоса - корпуса и рабочего колеса двойного всасывания. В качестве ротора выступает вал, на котором установлена основная деталь насоса – рабочее колесо. Опорами приняты подшипниковые узлы, установленные с двух сторон колеса, в целом, система представлена как ротор динамическая система. Возникающие при работе насосов кавитационные процессы способствуют появлению колебаний давления жидкости и созданию колебаний системы в целом. Приведены результаты исследования динамических характеристик центробежного насоса с использованием теории колебаний и анализа в частотной области, метода численного моделирования. Результаты показали, что вибрационные процессы в роторе зависят от геометрии подшипниковых опор, балансировки ротора и рабочих характеристик насоса.

https://doi.org/10.48081/QCPX1418

2025

Выпуск 2

В данной работе исследуется возможность использования кальцийсодержащего ферросплава ферроалюмосиликокальция (ФАСК) в качестве восстановителя при производстве рафинированного феррохрома. Проведен сравнительный анализ стандартной технологии с применением силикохрома и разрабатываемого метода с использованием ФАСК. Для определения оптимальных параметров процесса выполнено термодинамическое моделирование в диапазоне температур от 300 до 3000 К с использованием программного комплекса TERRA. Экспериментальные плавки проводились в высокотемпературной печи сопротивления «Таммана». Результаты исследований показали, что применение ФАСК приводит к существенному изменению фазового состава шлака: содержание алюминатов кальция увеличивается более чем в три раза, что способствует снижению вязкости шлака, улучшению его текучести и снижению температуры плавления. Оптимальный диапазон основности шлака составляет 1,2–1,5, при котором обеспечивается максимальное извлечение хрома в металл. Полученный сплав по химическому составу соответствует требованиям к рафинированным сортам феррохрома, а содержание хрома превышает 65%. Таким образом, использование комплексного ферросплава ФАСК в качестве восстановителя позволяет повысить эффективность процесса получения рафинированного феррохрома, снизить потери хрома со шлаком и улучшить металлургические свойства шлаков.

https://doi.org/10.48081/SCIX5781

2025

Выпуск 2

На основе анализа способов измельчения материалов, сложностей измельчения и существующих измельчителей обоснована целесообразность применения для тонкого и сверхтонкого измельчения способа разрушения ударом, а также высокоскоростных измельчителей ударного действия. Разработана механико-математическая модель разрушения ударом частиц материала, моделируемых формой бруса, позволяющая прогнозировать результат процесса измельчения и определять рациональные параметров измельчителей. Предлагается инженерная методика в виде простых функциональных соотношений для теоретического расчета напряжений, разрушаемого при одном воздействии рабочего органа объема частицы, предела измельчения, количества воздействий рабочего органа и времени, необходимых для измельчения частицы от исходного до конечного размера, регулирования параметров процесса измельчения. Предложена конструкция измельчителя ударного действия с оригинальной организацией многоступенчатого измельчения и повышенной энергонапряженностью процесса. Приведены результаты экспериментальных исследований многоступенчатого измельчителя ударного действия, дополняющие методику расчета и доказывающие работоспособность, эффективность и возможность практического использования измельчителя. Предложенная оригинальная схема многоступенчатого измельчения и конструкция измельчителя имеют возможности для их дальнейшего развития и совершенствования. Результаты работы могут служить основой для дальнейших исследований процессов тонкого и сверхтонкого измельчения материалов ударом, поисков возможностей экономичного измельчения.

https://doi.org10.48081/VEJS9382

2025

Выпуск 2

Ферросплавное производство является одним из наиболее значимых направлений металлургической промышленности, однако сопровождается значительными выбросами пылевых частиц, содержащих токсичные металлы. Эти выбросы не только ухудшают качество воздуха, но и оказывают негативное влияние на почву, водоемы и здоровье человека. В статье рассматриваются основные источники загрязнения, включая плавильные печи, газоочистные установки, процессы дробления и сортировки, а также накопление отходов. Особое внимание уделено характеристике пылевых выбросов, их распределению по размерам и потенциальному влиянию на окружающую среду. Анализ современных исследований показывает, что твердые частицы PM10 и PM2.5 представляют наибольшую опасность, так как они могут проникать в дыхательные пути, вызывая хронические заболевания легких, а также сердечно-сосудистые и неврологические расстройства. Представлены современные методы минимизации загрязнений, такие как системы фильтрации, электростатические осадители, мокрые скрубберы и переработка отходов. Рассматриваются перспективы внедрения новых технологий, включая автоматизированный мониторинг выбросов и использование альтернативных экологически безопасных решений. Полученные результаты подтверждают необходимость комплексного подхода к снижению выбросов пылевых частиц на ферросплавных предприятиях для минимизации их воздействия на окружающую среду и здоровье человека.

https://doi.org/10.48081/NVEL1782

2025

Выпуск 2

Затраты, обеспечивающие работоспособность автомобилей, способствуют повышению эффективности транспортной логистики. Изменение этих затрат во времени, особенно экспоненциальный рост с увеличением пробега автомобилем, является важной проблемой в сфере транспортных услуг и перевозок. В данной статье исследуется изменение затрат на обеспечение работы автотранспорта при его эксплуатации в транспортной логистике. Затраты, обеспечивающие работоспособность, существенно различаются в зависимости от пройденного автомобиля пути, технического состояния, режима работы и других факторов. В ходе исследования были проанализированы размеры и динамика затрат, необходимых для обеспечения работы автомобиля. Была представлена информация об изменении кривой износа, в частности, об уровне износа различных узлов автомобиля в ремонтных работах, таких как двигатель, колеса, рулевое управление и тормозные системы. Исследование показало, что затраты, связанные с обеспечением работоспособности автомобиля, растут экспоненциально пропорционально пройденному пути. В этой статье также были предложены математические модели, описывающие факторы, влияющие на работоспособность автомобиля, и их взаимосвязь. Полученные данные позволяют заранее прогнозировать и планировать затраты на ремонт с целью обеспечения эффективной работы автотранспорта.

https://doi.org/10.48081/KJYW1697

2025

Выпуск 2

В этой статье представлено комплексное исследование разработки механических структур для роботизированного манипулятора, интегрированного с алгоритмами компьютерного зрения для облегчения задач управления движением и распознавания образов. Последние достижения в области интеллектуальной автоматизации подчеркивают растущую потребность в универсальных и надежных манипуляторах, способных работать в динамических средах. Предлагается модульная механическая конструкция, которая обеспечивает как ловкую манипуляцию, так и стабильную работу. Кроме того, алгоритмы на основе зрения для обнаружения, отслеживания и распознавания объектов реализуются с использованием методов машинного обучения для повышения надежности планирования и управления движением. Экспериментальные оценки показывают, что интегрированная система достигает среднего времени цикла приблизительно 4 секунды на элемент с улучшением пропускной способности примерно на 35%, сохраняя при этом среднюю ошибку отслеживания траектории менее 2°. Эти результаты подтверждают, что точное управление с обратной связью, подкрепленное обратной связью зрения в реальном времени, обеспечивает плавное и точное движение даже при изменяющихся нагрузках. Эта интеграция не только продвигает промышленную автоматизацию, но и открывает возможности для дальнейших исследований в области автономных систем обработки в рамках интеллектуальной логистики.

https://doi.org/10.48081/KKLG8361

2025

Выпуск 2

В статье описывается уникальная экспериментальная методика развития коммуникативности на иностранном языке будущих инженеров, которая реализуется в Томском политехническом университете. Пилотный проект предполагает создание условий («компрессии») в процессе подготовки специалистов с высшим образованием в области техники и технологии, обеспечивающих необходимый уровень их коммуникативности в профессиональной/предметной сфере на иностранном языке без выделения дополнительных часов и занятий на его изучение. Методика основывается на интеграции языковых элементов непосредственно в содержание инженерных дисциплин, что позволяет избежать искусственного разделения языковой и профессиональной подготовки. Такой подход способствует более органичному освоению иностранного языка и повышает мотивацию студентов. Студентам предоставляется возможность повысить свой уровень владения профессиональным иностранным языком в рамках занятий по естественно-научных, общеинженерных и профессиональных дисциплинам в форме интерактива на английском языке в течение 10–15 минут в конце каждого занятия – «Итог», а также путем выделения часов из самостоятельной работы студентов на недельный «Интенсив» по инженерной тематике на английском языке. Проект еще в процессе реализации, но уже можно отметить первые положительные результаты и повышение уровня англоязычной коммуникативности студентов экспериментальной группы.

https://doi.org/10.48081/KXWV1658

2025

Выпуск 2

В данной работе исследовано влияние параметров газопламенного напыления и последующей термической обработки на структуру, микротвёрдость и трибологические свойства покрытий на основе самофлюсующихся никелевых сплавов системы Ni-Cr-Fe-B-Si. В качестве подложки использовалась конструкционная сталь марки 45. Покрытия наносились методом газопламенного напыления, после чего подвергались термическому воздействию в печи и пламенем пистолета. Проведён комплекс механо-трибологических исследований: были получены значения микротвёрдости, изучены морфология, пористость, а также износостойкость методом сухого трения по схеме «шар-диск». Установлено, что оптимальная температура предварительного нагрева подложки составляет 200–250 ºС, при которой достигается наибольшая твёрдость и однородность покрытия. Оба варианта термической обработки способствуют снижению пористости, увеличению плотности покрытия и существенному уменьшению коэффициента трения. Образование оксидов Cr₂O₃ и SiO₂ дополнительно повышает эксплуатационные характеристики покрытий. Полученные данные подтверждены результатами электронно-микроскопического анализа, трибологических испытаний, а также сопоставлены с данными, приведёнными в работах зарубежных авторов. Разработанная технология может быть использована для повышения долговечности, надёжности и экономической эффективности работы деталей, эксплуатируемых в условиях повышенного износа, термических и механических нагрузок.

https://doi.org/10.48081/LDRY4952

2025

Выпуск 2

Идея вторичного применения автомобильных силовых агрегатов, таких как двигателей, трансмиссии и других компонентов, в приводах исполнительных механизмов транспортной техники, позволяет сэкономить ресурсы и улучшить характеристики по сравнению с затратами на капитальный ремонт либо приобретение нового заводского приводного агрегата. Для оценки эффективности идеи с вторичным применением агрегатов транспортных средств необходимо провести анализ нескольких факторов, таких как состояние, доступность силовых агрегатов, их совместимость с требуемыми исполнительными механизмами, стоимость адаптации или модернизации агрегатов, а также потенциальные экономические и экологические выгоды производства. В статье предложено классифицировать возможные конфигурации приводов исполнительных механизмов, а также в сводной таблице приведены основные виды исполнения приводов на базе наиболее распространенных 4-х цилиндровых рядных двигателей внутреннего сгорания в зависимости от требуемой автоматизации привода, способа соединения, исполнения, способа управления. Предлагаемая таблица позволяет максимально эффективно рассчитать производственные затраты в зависимости от выбранной конфигурации и назначения привода исполнительного механизма. На основе анализа данных, в зависимости от назначения, произведен выбор выгодного исполнения конструкции привода, согласно которого изготовлен экспериментальный образец. Анализ исходных данных таблицы и литературных источников определил экономико-математическое выражение, позволяющее на начальном этапе рассчитать рентабельность и эффективность производства привода исполнительного механизма на базе свап-комплектов утилизируемого транспорта.

https://doi.org/10.48081/RRUQ5726

2025

Выпуск 2