В статье проанализированы причины применения для напыления жаростойких подслоев теплозащитных покрытий специальных конструкций плазмотронов, способствующих минимальному содержанию кислорода в зоне напыления. Подробно описана разработанная авторами конструкция плазмотрона с насадкой, позволяющая улучшить защиту плазменного потока от воздействия атмосферы. Внутрь насадки вдоль ее стенок через систему отверстий в концевой части насадки подается нагретый инертный газ (Аr). Воздух вокруг плазменной струи вытесняется, происходит дополнительное сжатие плазмы, в результате чего в покрытии уменьшается содержание кислорода и повышается эффективность осаждения материала. Дополнительное применение вольфрамовой вставки в электронном узле позволит создать пару вольфрам – вольфрам в электродном узле, что за счет высокой эрозионной стойкости, электропроводимости, теплопроводности и достаточной прочности увеличит ресурс электродного узла в 2–2,5 раза при повышении производительности напыления из-за ужесточения режимов. Приведены результаты испытаний разработанного плазмотрона и аналога на длительность непрерывной работы и интенсивность при токе 500 А, напряжении 70 В, расходе азота 45 л/мин (стандартный режим напыления оксидной керамики). На плазмотронах при одинаковых параметрах напыления получены покрытия из порошка никель–хром–алюминий–иттрий и проведен сравнительный анализ технологических свойств. Разработанный плазмотрон имеет более качественные характеристики плазменных подслойных покрытий: увеличение прочности сцепления – в 1,4 раза, коэффициента использования материала – в 1,3 раза, микротвердости – в 1,3 раза, уменьшение пористости – в 2,3 раза.
Наука и техника
2019. — Выпуск 1
Содержание:
. Для повышения стойкости с одновременным сохранением высоких характеристик по твердости и плотности твердых сплавов, работающих в тяжелых технологических условиях с ударной нагрузкой, предложено за счет применения явления резонанса на частотах, соответствующих звуковому спектру волн, достигать такой внешней энергии, которой будет достаточно для смещения атомов карбидов и связки. Чтобы придать твердым сплавам новые свойства, разработан и запатентован метод аэродинамического упрочнения. Эффект при таком упрочнении достигается за счет высокоэнергетического при невысоких температурах воздействия звуковых волн на структуру твердых сплавов. В упрочненных твердых сплавах происходят измельчение карбидных фаз и их перераспределение, уменьшение дислокаций внутренней структуры, улучшение параметров структуры для заданных условий эксплуатации. Полученные результаты подтверждают резонансный фактор энергетического воздействия при методе аэродинамического упрочнения. Экспериментально установлено, что для упрочнения данным методом твердых сплавов существуют два наиболее эффективных режима обработки, на каждом из которых имеется до пяти явно выраженных резонансных пиков амплитуд при определенных частотах, причем наиболее эффективная первая мода. Определены коэффициенты затухания при обработке твердых сплавов для каждого из режимов упрочнения. Результаты исследований подтверждают, что метод аэродинамического упрочнения является эффективным механизмом, изменяющим свойства твердых сплавов, работающих с ударными нагрузками: при упрочнении на резонансных частотах происходит повышение износостойкости твердосплавных пластин на 20–40 % по истечении 30 мин работы.
Ключевые слова
Статья посвящена изучению возможности изготовления фторопластовых изделий методом холодного формоизменения прессованных заготовок и исследованию особенностей механического поведения фторопласта, проявляющихся при деформировании и влияющих на качество и точность изготавливаемых деталей. Рассмотрена технология изготовления фторопластовых уплотнительных колец, получаемых методом навивки ленточной заготовки на цилиндрическую оправку с дальнейшей выдержкой в навитом состоянии и последующим разрезанием спирали на кольца. Важным этапом разработки технологического процесса являются расчет и проектирование инструмента (оправки-калибра), обеспечивающего получение кольцевых изделий требуемых размера и формы. Деформационное поведение фторопласта в условиях силового воздействия значительно отличается от поведения известных классических материалов и обладает целым рядом особенностей и специфических проявлений. Поэтому задача создания расчетной методики для разработки инструмента сложная и требует обоснованного подхода при выборе механической модели полимера. Учитывая, что фторопласт имеет структуру с высокой степенью кристалличности, механизм и последовательность протекания в нем деформаций под воздействием нагрузки во многом подобны поведению металлов и других низкомолекулярных материалов. Это позволяет использовать для расчета фторопластовых изделий методы и подходы, принятые в механике твердых тел, однако учитывая при этом, что деформационные процессы в полимерах протекают во времени и имеют другую природу упругих и остаточных деформаций. При изгибе фторопластовой ленты при наматывании ее на оправку определяющую роль играют остаточные деформации, обеспечивающие изделию необходимые размеры и форму. Однако не менее важны и упругие деформации, которые после снятия нагрузки вызывают пружинение и изменение размеров готового изделия. Доказывается, что даже при высоких степенях деформирования в области нейтрального слоя всегда будет присутствовать упругая зона конечной ширины, которая с учетом всех накапливаемых упругих деформаций оказывает определенное влияние на точность изготавливаемых изделий. При этом фторопласт является разномодульным материалом, имеющим упругость при растяжении значительно более высокую, чем при сжатии, а поэтому упругое восстановление в большей мере связано именно с областью растянутых волокон. На основании анализа деформационного поведения фторопласта с учетом специфики его механических свойств авторами разработана методика расчета инструмента для получения колец заданных размеров. Предложенная методика с достаточной степенью точности согласуется с результатами экспериментальных исследований.
Ключевые слова
Представлены созданное устройство проверки остроты острия инъекционных игл и разработка методики проведения соответствующих испытаний. Приведены основные сведения об одноразовых инъекционных иглах, включая их назначение, конструктивные элементы и требования к состоянию их острия. Описан стандартный способ проверки остроты острия инъекционных игл, основанный на измерении наибольшего усилия прокалывания полиэтиленовой пленки высокого давления определенной толщины инъекционной иглой при ее поступательном движении с заданной скоростью. Выполнено описание конструкции и принципа действия созданного устройства, реализующего данный способ проверки остроты острия инъекционных игл. Изложены основные положения разработанной методики проведения этих испытаний, включающие последовательность и содержание действий в ходе их выполнения. Результатами экспериментов по проверке остроты острия инъекционных игл четырех диаметров подтверждена правомерность практического использования созданного устройства и разработанной методики для проведения соответствующих испытаний инъекционных игл. Полученные при этом осциллограммы изменения усилия, действующего на иглу в процессе прокалывания полиэтиленовой пленки, обладают высокой информативностью, что позволяет детально исследовать особенность протекания всех стадий изучаемого процесса, включая как стадию прокола пленки испытуемой иглой, так и последующую стадию вывода ее из контакта с пленкой.
Ключевые слова
Предложенное конструкторское решение относится к элементам кузовов наземных транспортных средств, а именно – к панелям управления электрокаром, и может применяться для управления транспортными средствами технологического назначения на электротяге, а также их навесным и прицепным оборудованием. Техническая задача устройства, совпадающая с положительным результатом от его применения, – это обеспечение возможности управления с помощью панели навесным или прицепным оборудованием транспортного средства технологического назначения. Панель управления содержит расположенные в ее левой части руль, установленный на рулевой колонке, спидометр и секцию приборов управления транспортным средством, а в правой части панели размещен узел управления навесным и прицепным оборудованием транспортного средства, выполненный в виде короба, на наружной поверхности которого размещены группа приборов индикации, кнопочная клавиатура и две функциональные клавиши. Группа приборов индикации включает в себя: линейку семисегментных индикаторов, текстовый LCD-индикатор, графический TFT-дисплей, первый и второй светодиоды индикации состояния навесного и прицепного оборудования. Приборы индикации, кнопочная клавиатура и две функциональные клавиши электрически соединены с блоком управления, расположенным внутри короба. Блок управления выполнен на основе промышленного микроконтроллера, снабженного блоком энергонезависимой памяти и модулем USART, подключенным через блок преобразователя интерфейсов к радиомодулю.
Ключевые слова
Рассмотрены вопросы создания модели управления дорожным движением для минимизации задержек на улично-дорожной сети, предлагаемой в качестве инновационной при развитии интеллектуальной транспортной системы крупнейшего города – Минска. Разработанная модель имеет комплексную структуру алгоритмического обеспечения. Модель первого уровня реализована на основе нечеткой логики, для чего разработана программа и определены условия, а также смоделирована работа светофорного объекта на реальном локальном перекрестке Минска, который включен в автоматизированную систему управления дорожным движением. Инновацией в модели первого уровня является подход в определении условий при нахождении нечеткого множества без использования стандартного алгоритма – алгоритма местного гибкого регулирования. Предложена и исследована модель, работающая на основе оперативно получаемых параметров интенсивности движения транспортных потоков в характерных точках (сечениях) улично-дорожной сети. Эффективность модели первого уровня составила 8 % за счет оптимизации светофорного цикла (сокращения задержек транспорта при проезде стоп-линий). Результаты моделирования с использованием предлагаемой компьютерной программы позволили повысить эффективность управления дорожным движением на исследованной магистрали (Логойский тракт) в городе Минске на 15 % за счет снижения уровня задержек при односторонней координации. Алгоритм уже реализован в составе действующей автоматизированной системы управления дорожным движением в Минске и показал свою эффективность. Однако данную эффективность можно увеличить, если использовать его совместно с алгоритмом поиска максимального объема движения в цикле при распределенном импульсе интенсивности. Планируется учесть эту особенность при наращивании возможностей алгоритмизации управления движением.
Ключевые слова
С целью повышения надежности и точности выполнения манипуляторами-роботами либо иной строительной техникой грузоподъемных операций рассчитан оптимальный динамический режим перемещения их стреловой системы. В результате проведенных исследований построена математическая модель движения манипулятора и получены кинематические характеристики оптимального динамического режима. При определении оптимального динамического режима движения в качестве оптимизационного критерия использовано критериальное действие, представляющее собой интеграл по времени с подынтегральной функцией, выражающей динамическую составляющую мощности привода манипулятора. Рассчитаны функции изменения кинематических характеристик стрелы манипулятора при ее движении из одного заданного положения в другое, которые соответствуют оптимальному динамическому режиму движения. Поиск оптимального режима движения выполнен посредством минимизации критерия оптимизации при помощи уравнений Эйлера – Пуассона. При этом использован обобщенный угол поворота, который позволил связать перемещение стрелы и колебания ее опорной части. В качестве связующего компонента также применены дифференциальные уравнения движения системы, где записаны взаимосвязи между углом колебания, жесткостью опоры манипулятора и его массово-геометрическими характеристиками. Результаты работы могут быть полезны для уточнения и усовершенствования существующих инженерных методов расчета приводных механизмов манипуляторов как на стадиях проектирования/конструирования, так и в режимах реальной эксплуатации, а также использоваться при проектировании или усовершенствовании подобных исполнительных механизмов строительной техники и роботов.
Ключевые слова
Активное применение деталей, синтезированных с помощью аддитивных технологий из порошков, ограничивается из-за наличия остаточной пористости, способствующей снижению прочности, пластичности, вязкости разрушения, трещиностойкости, обрабатываемости резанием, а также триботехнических характеристик. Предложено для расширения сферы применения деталей, полученных из некомпактных сплавов, использовать методы упрочнения поверхностного слоя. Исследованы особенности локального поверхностно-пластического деформирования алмазным выглаживанием образцов из спеченного титанового сплава ВТ1-0, а также сплава на основе алюминидов титана LMD ОХ 45-3 (Ti–45Al–3Nb), синтезированного путем селективного лазерного спекания. Установлено, что алмазное выглаживание является эффективным способом уплотнения поверхностного слоя образцов из малопластичных некомпактных материалов, полученных различными способами. Показано, что для эффективного устранения пористости и повышения прочности поверхностного слоя несущих поверхностей деталей из этих материалов обработку необходимо выполнять в узком диапазоне режимных параметров с учетом механических свойств материала, остаточной пористости и параметров инструмента. Например, использование алмазных выглаживателей с радиусом сферы 0,5 мм вследствие маленькой контактной поверхности инструмента и низкой пластичности обрабатываемого материала приводит к разрушению поверхностного слоя, так как инструмент «проваливается» в большие поры, что ведет к скалыванию материала или неравномерному воздействию инструмента на поверхностный слой. Определено, что для результативного применения установленных режимов необходимо учитывать исходную пористость, которая имеет случайное распределение по площади поверхности исследуемых образцов. Для максимальной эффективности уплотнения сплава на основе спеченного титанового сплава ВТ1-0, а также сплава на основе алюминидов титана LMD ОХ 45-3 (Ti–45Al–3Nb) необходимо учитывать совокупное влияние параметров
Ключевые слова
Методологические основы формирования системы обеспечения социально-экономической безопасности предусматривают особенности промышленного сектора. Специфику его защиты предлагается отобразить при помощи методических и операционных основ. Методические основы сформулированы, исходя из поставленной исследовательским процессом функциональной специфичности обеспечения социально-экономической безопасности промышленного сектора. Они образуют периметр обеспечения социально-экономической безопасности, который формируется ожиданиями общества от системы обороны промышленного сектора страны. Операционные основы дополняют функциональную специфику системы обеспечения социально-экономической безопасности при помощи формирования определенной организационной базы. Среди них отмечены следующие: моделирование, допускающее многовариантность эскалации неблагоприятных явлений в промышленном секторе и методик ее оценки; инструментальная помощь, учитывающая надобность инструментального многообразия для реализации функций обороны в изменяющихся критериях (среды функционирования промышленного сектора, его структуры и состояния межэлементных связей); функциональная согласованность как потребность соотношения целей обеспечения социально-экономической безопасности промышленного сектора к задачам и ценностям становления промышленного сектора страны, которые зафиксированы в программных документах государства.
Ключевые слова
На основе анализа национальных и международных статистических баз данных и метода экспертных оценок выявлены основные тенденции развития и определен комплекс внутренних и внешних факторов, воздействующих на экспортный потенциал промышленного сектора Республики Беларусь. Актуальность исследования – показать, что в малой открытой экономике Беларуси, принявшей в качестве национальной стратегии курс на постиндустриализацию, значительную часть товарного экспорта создает индустрия. Абсолютные показатели белорусского экспорта услуг в 3,4 раза уступают значениям товарного экспорта, 92,4 % которого обеспечивается обрабатывающей промышленностью. Именно в сфере промышленного производства следует искать причины долгосрочного тренда к сокращению физического и стоимостного объемов белорусского экспорта, ухудшения его товарной и географической структур, отрицательного сальдо торгового баланса и счета текущих операций. Основными позициями белорусского товарного экспорта, формирующими 70 % его объема в страны дальнего зарубежья, остаются сырьевые позиции, подверженные воздействию неустойчивой ценовой конъюнктуры на мировом рынке, хотя на горнодобывающие отрасли приходится всего 1,2 %, в то время как в обрабатывающих создается 85,6 % валовой продукции сектора. Исследование опровергает вывод о том, что проблемы, связанные с реализацией экспортного потенциала отечественной промышленности, следует объяснять кризисом индустриального промышленного производства, доказывая, что постиндустриализация, сопровождающаяся сокращением, свертыванием или трансграничным переносом индустриальных производств, не столь однозначна и не приносит ожидаемых макроэкономических результатов. Национальной стратегией, направленной на развитие и реализацию экспортного потенциала промышленности, должны стать реиндустриализация, достижение прорыва в области использования информационных технологий для нового качества индустриального производства, что предполагает переориентацию функционирующего на основе аутсорсинговой модели IT-сектора Беларуси с внешнего на внутренний рынок и решение задач системной модернизации промышленности.
Ключевые слова
Проведен анализ подходов к трактовке источника конкурентного преимущества в различных школах стратегического менеджмента. Систематизируя концепции и подходы зарубежных и отечественных исследователей в рамках той или иной школы стратегии, автор исходила из концепции Лакатоса о возможности одновременного сосуществования и конкуренции различных научно-исследовательских программ. В науке стратегического менеджмента не существует никаких препятствий для сравнения конкурирующих теорий в обосновании источников стратегического конкурентного преимущества: внутренняя логичность теории выступает основанием сравнения качества вербальных либо формальных моделей школ, а рассмотрение успешных/неуспешных стратегий в современной динамично меняющейся экономике позволяет наработать материал для эмпирической проверки моделей. Целью данной статьи является оценка перспективности научно-исследовательских программ различных школ стратегии в разрезе их взглядов на источники конкурентного преимущества. Эволюция науки и практики стратегического менеджмента привела к смещению акцента в понимании фирмы как набора не бизнес-единиц, а ресурсов и компетенций, что способствовало занятию доминирующего положения в стратегическом менеджменте ресурсной концепцией стратегии. Поиск источников конкурентного преимущества сместился в сторону специфических ресурсов, которыми обладает фирма. Такой подход закладывает прочные основы для качественного анализа сильных и слабых сторон организации, формируя устойчивое долгосрочное преимущество на основе выработки и защиты внутренних ресурсов фирмы. Исследование источников конкурентного преимущества с позиций концепции динамических способностей фирмы (современного этапа развития ресурсной концепции) представляется наиболее перспективным, поскольку оно основано на эндогенном характере источников преимуществ, отказывается от неправдоподобных допущений, подчеркивает значимость предпринимательского фактора.