Том 193, № 1 (2025)

Современные механизмы ударно-поворотного действия для разрушения прочных и мерзлых грунтов имеют громоздкую и сложную конструкцию. Разработка методики усовершенствования конструкции механизма поворотно-ударного действия позволяет решить задачу снижения энергоемкости процесса разрушения грунта. Алгоритм определения геометрических параметров механизма поворотно-ударного действия научно обоснован исходя из анализа состояния вопроса современных технических решений буровых установок и физических основ взаимодействия бурового инструмента с грунтом различных категорий трудности разработки. При проведении теоретических и экспериментальных исследований были использованы: аналитический метод с привлечением средств современной вычислительной техники, фундаментальные положения теоретической механики, теории прочности. Научная новизна работы заключается в теоретически и экспериментально подтвержденной методике выбора основных конструктивных параметров принципиально нового механизма поворотно-ударного действия (патент № 2232858 РФ) в зависимости от типов буровой коронки. Предложенная методика оценки прочностных характеристик элементов конструкции позволяет определить величину усилия неразрушения Р конструкции механизма поворотно-ударного действия для обеспечения безопасного удара по основанию канавки в процессе работы бурового инструмента.

Для обеспечения выпуска конкурентоспособной продукции предприятиям требуется осуществлять научно-исследовательскую и опытно-конструкторскую деятельность. Подобного рода работы имеют целый ряд особенностей, в значительной степени осложняющих процесс оценки трудоемкости. Существующие методы нормирования труда, которые могут быть применимы для оценки трудоемкости, не в полной мере адаптированы для научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Поэтому целесообразно разработать этапы оценки трудоемкости специально для данных работ, которые позволяли бы учитывать все их специфические факторы.

В статье предложен метод расчета оптимальных параметров режима проволочно-электроэрозионной обработки циркониевого сплава Э110 с использованием ротатабельного центрального композиционного плана второго порядка. Рассмотрено влияние ключевых факторов обработки, таких как время импульса, пауза между импульсами и напряжение межискрового зазора, на толщину дефектного слоя и время обработки. Показана возможность использования регрессионных моделей для прогнозирования параметров обработки и оптимизации их значений. Полученные результаты применимы для повышения производительности и качества обработки сложных деталей. Получен диапазон оптимальных параметров: ON — от 4,554 мкс до 4,932 мкс, OFF — от 8,842 мкс до 11 мкс и SV — 50 В.

В работе представлен структурный синтез системы автоматического регулирования сетевого инвертора системы накопления электроэнергии, в основу которого положена известная методика синтеза системы подчинённого регулирования. Целью работы является повышение эффективности электротехнической системы буровой установки с системой накопления электроэнергии при резкопеременном характере нагрузки. Для этого решается задача корректного определения коэффициентов регуляторов системы автоматического регулирования сетевого инвертора, что достигается применением существующей методики синтеза системы подчинённого регулирования. Данная методика позволяет выбрать коэффициенты регуляторов на основе аналитических выводов, что устраняет неопределённость при практической реализации системы автоматического регулирования сетевого инвертора.

Решение вопросов эффективного использования твердооксидных электролизеров является перспективным для развития как энергетики, так и промышленности в целом, поэтому исследования в области повышения эффективности и надежности электролизеров проводятся учеными по всему миру. В данной статье рассматривается математическая модель материального баланса для твердооксидного электролизера, позволяющая оптимизировать параметры работы действующего и вновь проектируемого оборудования. В частности, особое внимание направлено на изучение влияния параметров работы электрохимических установок планарной конструкции при электролизе на состав продуктов реакций. На основе расчетных данных для твердооксидного электролизера планарной конструкции определена взаимосвязь между составами реагентов на входе и продуктами на выходе при помощи методов математического моделирования в сравнении с экспериментальными данными.

Статья посвящена формированию математической модели процесса изнашивания и оценке остаточного ресурса щеток синхронного тягового генератора. Предлагается учитывать особенности эксплуатации и технического состояния щеточного узла при расчете остаточного ресурса электрических щеток. Проведен анализ массивов данных, собираемых бортовой системой мониторинга, и выявлены необходимые параметры для определения остаточного ресурса электрических щеток. Составлена математическая модель интенсивности износа электрических щеток тягового генератора. Приведен план экспериментального исследования для определения коэффициентов математической модели. Представлена схема экспериментальной установки для определения остаточного ресурса щеток синхронного генератора. Получены зависимости величины остаточного ресурса от изменения параметров рабочих режимов.

Для контроля уровней напряженности электрического поля вокруг высоковольтного энергетического оборудования, линий электропередачи, подстанций необходимы простые и удобные в использовании современные датчики. Такие датчики обеспечат технику безопасности и охрану труда обслуживающего персонала энергетического оборудования. В связи с этим разработка датчиков напряженности электрического поля является важной и актуальной задачей. В статье предлагается один из возможных вариантов построения подобных датчиков. Датчик представляет собой двухкомпонентный сферический датчик сдвоенного типа. На сферической проводящей поверхности датчика размещаются изолированно от него двенадцать двуугольных сферических проводящих электродов. Электроды служат для формирования чувствительных элементов четырёх двойных датчиков по два на каждой координатной оси. Устанавливается, что размеры чувствительных элементов датчика влияют на его погрешность, вызванную неоднородностью поля. Сдвоенный сферический датчик обладает знакопеременной погрешностью от неоднородности поля, не превышающей ± 1,1 % во всем пространственном диапазоне 0 £ a £ 1, что соответствует минимальному расстоянию до источника поля d = R. Погрешность датчика обеспечивается обоснованно выбранными угловыми размерами двенадцати двуугольных сферических электродов датчика основных a₀ = 90 º и b₀₁ = 30 º. Датчик имеет по каждой координатной оси три выхода, два соответствуют одинарным датчикам, а один сдвоенному датчику. Такое конструктивное решение позволяет расширить его функциональные возможности.

Сдвоенный двухкомпонентный датчик может быть использован для построения средств контроля и измерения параметров электрического поля промышленной частоты в зонах с повышенной напряженностью.