В работе рассматривается эффективность применения композитных материалов в конструкции стрелы башенного крана, работающей в условиях ветровых нагрузок. В условиях современного строительства повышение высотности зданий и ужесточение требований к безопасности и надёжности подъёмных механизмов обуславливают необходимость совершенствования конструктивных решений башенных кранов. В рамках исследования выполнен морфологический анализ конструкций башенных кранов, позволивший обосновать выбор рациональных параметров стрелы и перспективных материалов. Проведено сравнение стрелы, изготовленной из конструкционной стали S235, и стрелы из композитного материала на основе углеродного волокна (CFRP). Оценка напряжённо-деформированного состояния конструкции выполнена с использованием аналитических расчётов и численного моделирования методом конечных элементов в среде SolidWorks Simulation. Результаты исследования показали, что применение композитного материала обеспечивает снижение массы стрелы при одновременном уменьшении максимальных напряжений на 45–50 % и прогибов примерно в два раза по сравнению со стальной конструкцией. Полученные данные подтверждают целесообразность использования композитных материалов в конструкции стрел башенных кранов для повышения их эксплуатационной эффективности, устойчивости и надёжности.

10.48081/BGQF1930

2026

Выпуск 1

Данная статья посвящена разработанному новому металлорежущему инструменту – резцовой сборной развёртке с регулируемыми безвершинными зубьями по винтовой линии и грязевыми канавками обеспечивающей более высокую точность, стойкость и качество обрабатываемой поверхности, новизна конструкции подтверждена патентом на полезную модель. В новом инструменте предусмотрены: регулирование зубьев-резцов перемещением в осевом направлении Δ – величина смещения зубьев-резцов для увеличения диаметра под заточку и грязевые канавки на корпусе развёртки для предотвращения усиленного износа и задиров направляющих; зубья-резцы развёртки, установленные в пазы со смещением, друг относительно друга вдоль оси, где первый зуб-резец развёртки работает как расточной резец, а остальные зубья-резцы по винтовой линии калибруют отверстие; с целью увеличения срока службы зубьев-резцов их основание и пазы выполняют под некоторым углом ε и θ, для возможности компенсации потери размера резца по высоте, настройка на заданный размер выполняется микрометрической гайкой-лимбом. Для исключения сдвига зубьев-резцов в осевом направлении от сил резания предусмотрены: разрезное кольцо, состоящее из двух частей, передние и задние продольные упорные пластины. За счёт изменения условий работы направляющих элементов и конструкции путём выполнения грязевых канавок и регулирования зубьев-резцов увеличивается износостойкость, улучшается качество обработанной поверхности как следствие улучшения центрирования развёртки в отверстии, продлевают срок службы резцов и снижают себестоимость обработки.

10.48081/BGQF1917

2026

Выпуск 1

В данной работе исследованы закономерности формирования нанокомпозитной структуры покрытий TiSiCN, полученных методом реактивного плазменного напыления с использованием механически активированных порошковых смесей системы TiCN–SiC–Si. Основное внимание уделено влиянию параметров плазменного процесса, в частности силы дугового тока, на фазовый состав, микроструктуру и плотность формируемых покрытий. С использованием методов рентгенофазового анализа и сканирующей электронной микроскопии установлено, что повышение силы дугового тока приводит к интенсификации процессов расплавления и реакционного взаимодействия частиц в плазменной струе, снижению пористости и формированию более плотной и структурно однородной нанокомпозитной структуры. Также, показано, что покрытия состоят из нанокристаллитов Ti(C,N), распределённых в аморфной кремнийсодержащей матрице на основе Si₃N₄/SiC. Установлена ключевая роль механической активации порошков в повышении фазовой однородности, интенсификации реакционных процессов и подавлении роста зёрен. Полученные результаты расширяют представления о механизмах структурообразования толстых покрытий TiSiCN и подтверждают перспективность реактивного плазменного напыления для получения износо- и термостойких защитных покрытий промышленного назначения, применяемых в энергетике и машиностроении, обеспечивающих повышение эксплуатационной надёжности деталей оборудования.

10.48081/BGQF1920

2026

Выпуск 1

Проведенные исследования по изучению состояния вопроса изготовления зубчатых колес в условиях отечественных машиностроительных производств показали, что существуют проблемы связанные с обеспечением качества при нарезании зубьев и с высокой себестоимостью из-за большого расхода металлорежущего инструмента. В данной статье представлены результаты экспериментального исследования процесса термофрикционного фрезерования с импульсным охлаждением впадин зубьев прямозубых цилиндрических зубчатых колес. Способ термофрикционного фрезерования с импульсным охлаждением является ресурсерегающим, фреза трения изготовливается из конструкционных сталей, что существенно снижает себестоимость механической обработки. Результаты экспериментального исследования показали, что на оптимальных режимах резания можно достичь высокие значения показателей качества обработанной поверхности. Установлено, что увеличение частоты вращения шпинделя оказывает положительное влияние на шероховатость и твердость обработанной поверхности. При этом влияние подачи получается неоднозначным. С увеличением подачи повышается твердость обработанной поверхности и достигает НВ 380. Однако увеличение подачи положительно сказывается на шероховатости обработанной поверхности и обеспечивает Rz=40-18 мкм. Исходя из этого были определены следующие оптимальные значения режимов резания: nшп=1250 об/мин; Sпр=100 мм/мин; t=22,5 мм. Предлагаемая дисковая модульная фреза трения заменяет дисковую модульную фрезу, изготовляемую из быстрорежущей стали Р6М5 на зуборезной операции.

10.48081/BGQF1918

2026

Выпуск 1

Исследование проведенные в условиях отечественных машиностроительных производств показали, что одним из основных факторов приводящие к повышению себестоимости механической обработки деталей является чрезмерный расход металлорежущего инструмента из-за преждевременного их износа. Решением данной проблемы может быть разработка способа позволяющий обеспечить повышения износостойкости и стойкости металлорежущего инструмента как ново приобретенного до его использования в механической обработке, так и после переточки восстановленного. В данной статье приводятся результаты исследования формирование упрочненной вторичной контактной структуры на рабочей поверхности инструмента после приработки, который рекомендуется как способ повышения износостойкости и стойкости металлорежущего инструмента. Было установлено, что оптимальные режимы предварительной приработки инструментов обеспечивают наилучшие деформационно-тепловые условия упрочнения режущей части инструментов. Результаты исследования показали, что действительно после приработки на режущей части металлорежущих инструментов образуется упрочненный слой. Было установлено, что толщина упрочненного слоя режущей части дисковой модульной фрезы составляет 0,41 мм, чашечнего резца составляет 0,33 мм и концевой фрезы составляет 0,37 мм. Сравнение результатов экспериментальных, компьютерных и металлографических исследований подтвердили, что после приработки происходит упрочнение режущей части инструмента.

10.48081/BGQF1919

2026

Выпуск 1

В данной статье приведены результаты дифференциально-термического анализа (ДТА) шихтовых материалов для получения карбида кремния из техногенного и природного отхода. Микрокремнезем образующийся при производстве кремнистых марок ферросплавов является основным источником кремния, который с достаточным содержанием SiO2 может заменить. кварцевый песок использующийся при традиционной технологии получения карбида кремния (SiC). Нефтекокс используется в качестве восстановителя кремния из состава микрокеремнезема. Кремнеуглерод получаемый после процесса пиролиз рисовой шелухи служит моношихтой для синтеза SiC, так как в составе имеет SiO2 и С. Для полного определения образования SiC шихтовые материалы требуют тщательного исследования, чтобы описать и охарактеризовать фазовые превращения при нагреве. С целью определения физико-химических свойств, при термической обработке шихтовые материалы исследованы на ДТА в интервале температур 30-1250°C. Полученные результаты термического анализа дают возможность, потенциально оценить процесс синтезирования карбида кремния.

10.48081/RTXQ4080

2025

Выпуск 4

В этой статье на основе исследования распределяемости концентрации пыли вокруг частей ленточного конвейера при погрузке и выгрузке пылящих грузов в крытых транспортных средствах были определены основные эффективные факторы распределения концентрации пыли. Это исследование важно для изучения процесса погрузки и разгрузки пылящих грузов применяя новые технологии, которые помогают контролировать концентрацию пыли в данной среде. Проведены замеры анемометром скорости подачи поддува или ветра и с использованием пылеуловителя концентрацию пыли методом мембранного фильтра для анализа механизма распределения концентрации пыли и соответствующих факторов воздействия при работе с пылящим грузом. В соответствии с теорией подобия была создана модель подобия дорожного полотна ленточного конвейера и установлены различные точки измерения на основе пространственного распределения модели в этом исследовании. Кроме того, распределение концентрации пыли в модели дорожного полотна с различными параметрами было исследовано методом фильтрующей мембраны. Из этого процесса были сделаны выводы по потоку воздуха, концентрации пыли в крытых грузовых вагонах, основные факторы, влияющие на распределение концентрации пыли и влажности с замером параметров при разных скоростях движения конвейера.

10.48081/WVFR9686

2025

Выпуск 4

В статье исследуется влияние редкоземельных металлов (РЗМ), таких как церий (Ce), неодим (Nd) и диспрозий (Dy), на механические свойства стали 09Г2С, используя данные существующих научных исследований. Основное внимание уделено влиянию неметаллических включений (оксидов и сульфидов) на прочностные и износостойкие характеристики стали, 09Г2С, широко используемой в строительстве ответственных конструкций, таких как каркас локомотивов. а также возможности их оптимизации через добавление РЗМ. Рассмотрены ключевые улучшения, такие как повышение прочности, термостойкости, износостойкости и коррозионной стойкости, при добавлении этих металлов в сталь. Обоснование этих эффектов основано на уже опубликованных результатах исследований, демонстрирующих, как редкоземельные элементы способствуют улучшению эксплуатационных характеристик материалов. В статье также акцентируется внимание на значении местных ресурсов РЗМ Казахстана для снижения стоимости легирования стали и зависимости от импорта. Особое внимание уделено церийному легированию стали, поскольку оно предлагает значительные улучшения при более доступной стоимости по сравнению с неодимом и диспрозием. Полученные выводы могут быть использованы при разработке новых легированных сталей с заданными эксплуатационными свойствами.

10.48081/HESA1824

2025

Выпуск 4

В статье были рассчитаны и обоснованы оптимальные значения показателей по расположению рабочих органов по внесению семян и минеральных удобрений в заделывающей части. Данные показатели позволяют в полной мере выполнить агротехнические требования по внесению семян и минеральных удобрений, снизить тяговое сопротивление и расход топлива. Во-первых, были рассмотрены устройство широкозахватной сеялки, его основные части, рабочие органы для внесения семян и минеральных удобрений и ее виды. Также, при проектировании широкозахватной сеялки были изучены особенности почвенно-климатических условий региона, в которой планируется применение данная техника. С учетом особенностей почвенно-климатических условий, были выбраны рабочие органы по внесению семян и минеральных удобрений, которые полностью выполняют условия агротехнических требований. Во-вторых, определены основные параметры для расчета, необходимые для оптимального расположения рабочих органов для внесения семян и минеральных удобрений. Далее, по данным расчетов была обоснована схема оптимального расположения рабочих органов по внесению семян и минеральных удобрений в задделывающей части широкозахватной сеялки. В последнюю очередь, по данным расчетов по обоснованию оптимальной расстановки рабочих органов в заделывающей части широкозахватной сеялки для высева семян и дифференцированного внесения минеральных удобрений в разные заданные глубины заделки была спроектирована 3Д-модель и изготовлен экспериментальный образец. Далее, были проведены полевые испытания для проверки хода работы широкозахватной сеялки и качества выполнения технологической операции. В ходе полевых испытаний оценивались агротехнические и энергетические показатели сеялки. Оценка агротехнических показателей проводилась по ГОСТ 31345, а энергетических по ГОСТ Р 52777. Исследование выполнялись рамках грантового проекта 217 «Развитие науки», проект: АР08856407 «Разработка широкозахватной сеялки для высева семян и дифференцированного внесения минеральных удобрений в разные заданные глубины» в период 2020-2022 годы).

10.48081/RQPR6425

2025

Выпуск 4

В работе на основании результатов, ранее проведенных теоретических и экспериментальных исследований сформулирована общая концепция хлорирующей технологии для комплексной переработки свинец-, цинксодержащей пыли и разработана технологическая схема и проведена оценка экономической эффективности технологии. Согласно технологии, предварительно путем магнитной сепарации осуществляется выделение магнитной фракции из пыли с получением железосодержащего продукта с высоким содержанием (~70 %) железа. Немагнитная фракция пыли, полученная после магнитной сепарации с большим содержанием цинка и свинца, на первой стадии подвергается низкотемпературному спеканию (450-500 ° С) совместно с хлоридом аммония с получением товарных свинцовых возгонов и клинкера, с концентрацией в нем цинка. На второй стадии путем высокотемпературного спекания (850-900 ° С) клинкера совместно с хлоридом кальция осуществляется высокое до 98 % извлечение цинка в возгоны с получением товарной продукции с высоким содержанием цинка (47,7 % Zn). На основании положительных результатов разработанной технологии по утилизации пылей черной металлургии с получением товарных продуктов проведены расчеты экономической эффективности. По предварительной оценке, при удельной производительности переработки пыли 10 т/сутки, годовая экономическая эффективность составила 4 483 521,3 $ США в год.

10.48081/NETT2376

2025

Выпуск 4