5 (179), 2021
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК
СОДЕРЖАНИЕ
МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
|
Д. И. Чернявский, Д. Д. Чернявский Исследование динамических характеристик удара двух твердых деформируемых тел при скорости удара до 100 м/с DOI: 10.25206/1813-8225-2021-179-5-14 В работе проводится анализ динамических зависимостей между силой удара и глубиной внедрения индентора в преграду. Индентором является стальной закаленный шар. Преграда изготовлена в виде стержня из различных видов стали, дюралюминия, алюминия и свинца. В результате оцифровки графиков зависимостей получены интерполяционные формулы для различных фаз удара (первая фаза удара — сжатие; вторая фаза удара — разгрузка). В ходе проведенного анализа интерполяционных формул получены абсолютные и относительные данные о преобразовании первоначальной кинетической энергии индентора в распределение энергий после удара: величина кинетической энергии индентора после удара, величины энергии упругих и пластических деформаций, а также энергии ударных волн. Полученные результаты можно использовать для проектирования ударных машин при скорости удара индентора о преграду до 100 м/с. Ключевые слова: механический удар, твердое деформируемое тело, упругие и пластические деформации, энергия ударных волн, глубина внедрения индентора, прочность. |
5–14 |
|
О. Г. Феоктистова, Д. Ю. Потапова Построение прогноза основных показателей работы авиакомпании на основе корреляционного анализа DOI: 10.25206/1813-8225-2021-179-15-18 Рассматривается вопрос построения прогнозов основных показателей деятельности авиакомпаний для их эффективного функционирования на рынке авиационных перевозок. Описывается жизненный цикл авиакомпаний и при- водится классификация прогнозов, выполняемых в настоящее время. Рассматривается взаимосвязь корреляционных связей ключевых параметров функционирования авиакомпании, показано использование корреляционных связей при прогнозировании, приведены фактические расчеты и продемонстрировано существенное повышение точности прогноза при использовании этого метода прогнозирования. Ключевые слова: жизненный цикл авиакомпании, прогнозирование основных показателей деятельности авиакомпаний, коэффициент корреляции, корреляционные матрицы, радиус корреляции, ошибка прогноза. |
15–18 |
|
А. И. Шинкевич, С. С. Кудрявцева, Ю. Н. Хакимуллин, М. И. Фарахов Экологические инновации как фактор развития нефтехимической промышленности в России DOI: 10.25206/1813-8225-2021-179-19-23 Постановка задачи (актуальность работы): в статье отражены актуальные на- правления повышения экологической безопасности нефтехимического производства за счет разработки и внедрения экологических инноваций, отвечающих требованиям новых технологических способов производства. Цель работы: разработка методического инструментария по оценке ресурсоэффективности и анализ процессов внедрения экологических инноваций в нефтехимическом комплексе. Используемые методы: использованы общенаучные методы — системного анализа, причинно-следственных связей, описания и обобщения; а также специальные методы — графического анализа, компонентного, факторного анализа, дескриптивной статистики. В качестве информационной базы исследования применялись информационно-аналитические материалы Министерства экономического развития РФ, Министерства промышленности и торговли РФ, Росстата, Руководства Осло, государственных программ. Новизна: систематизированы факторы экологических инноваций в нефтехимической промышленности, рассчитаны коэффициенты эластичности между затратными и результирующими показателями экоинноваций в нефтехимии. Результат: в статье показано, что среди основных типов экологических инноваций, внедряемых в нефтехимической отрасли, являются сокращение материальных и энергозатрат, сокращение выбросов диоксида углерода, снижение негативного воздействия на окружающую среду, замена нефтехимических материалов на более безопасные, рециклинг отходов нефтехимического производства; выявлено, что первичным фактором, оказывающим влияние на интенсификацию внедрения экологических инноваций в нефтехимической промышленности, является результат внедрения экоинноваций на промышленных нефтехимических предприятиях, который является редуцируемым от интенсивности затрат на экологические инновации в данной отрасли. Практическая значимость: представленные в статье выводы и результаты могут быть применены при разработке стратегий и программ повышения экологи- ческой безопасности в процессе производства нефтехимической продукции по всей цепи создания стоимости в данной отрасли. Кроме того, предложенный в статье инструментарий может являться перспективой для дальнейшего развития и совершенствования методики изучения влияния экоинноваций на повышение эффективности нефтехимического комплекса. Ключевые слова: нефтехимическая промышленность, экологические инновации, организация производства, энергосбережение, сертификация, стандартизация, рециклинг. |
19–23 |
|
В. А. Ильиных Экспериментальные исследования профильных соединений деталей машин в условиях циклического нагружения DOI: 10.25206/1813-8225-2021-179-24-28 Возрастающие требования к качеству машин, в частности многоцелевых станков с ЧПУ, определяют задачи, направленные на совершенствование конструкций их ответственных узлов. Целью работы является обеспечение точности, контактной жесткости и долговечности моментопередающих соединений шпиндельных узлов при многоразовых заменах вспомогательного инструмента на основе применения конических профильных соединений с равноосным контуром. В работе представлены результаты экспериментальных исследований данных соединений на моделях, которые изготавливают из оптически активных материалов, что позволяет наглядно изучить процессы контактного взаимодействия профильных деталей в условиях циклического нагружения. Метод статической фотоупругости при исследовании плоских профильных со- единений с равноосным контуром позволил установить на основе анализа картин изохром, что изменение величин максимальных касательных напряжений за оборот профильного соединения подчиняется пульсационному циклу. Ключевые слова: вспомогательный инструмент, профильные соединения с равноосным контуром, метод статической фотоупругости, поля напряжений, перемещение малых амплитуд. |
24–28 |
|
А. А. Лубнина, А. А. Фаррахова Моделирование технологического развития предприятий нефтехимического комплекса в условиях Индустрии 4.0 DOI: 10.25206/1813-8225-2021-179-29-33 С переходом технологических систем на путь «Индустрии 4.0» актуальной задачей является оценка современного уровня промышленного развития пред- приятий нефтехимического комплекса. Целью статьи является выявление тенденций технологического развития нефтехимических предприятий в рамках концепции «Индустрия 4.0». Полученные результаты исследования имеют важное значение для нефтехимических предприятий, а также могут быть полезны для профильных министерств и ведомств для оценки уровня развития различных отраслей. Ключевые слова: технологическое развитие, «Индустрия 4.0», нефтехимические предприятия, энергетическая эффективность, моделирование, корреляционно-регрессионный анализ. |
29–33 |
|
Т. А. Полякова, Ю. П. Макушев, Л. Ю. Волкова, В. В. Рындин Кинематический расчет кулачков выпуклого профиля с использованием программы MATHCAD DOI: 10.25206/1813-8225-2021-179-34-40 В статье показаны особенности построения кулачков с выпуклым профилем, приведена методика кинематического расчета толкателя при его движении по выпуклой и закругленной поверхности. Предложена методика, позволяющая определять центр координат радиуса выпуклой поверхности кулачка. Выполнены расчеты хода, скорости и ускорения толкателя в зависимости от угла поворота кулачкового вала с применением системы Mathcad. С использованием программы Mathcad для кулачков с выпуклым профилем построены графики подъема толкателя, изменения его скорости и ускорения. Предложенная методика расчета кулачков выпуклого профиля различных размеров с определением высоты подъема, скорости, ускорения толкателя и построения их графиков в системе Mathcad позволит проектировать кулачки и копиры, необходимые для обработки кулачковых валов. Ключевые слова: механизмы двигателя, выпуклый кулачок, вывод формул, расчет кинематики толкателя, программа Mathcad, графики. |
34–40 |
|
Д. Б. Гриц Зависимость эксплуатационных характеристик роликового подшипника от применяемого материала DOI: 10.25206/1813-8225-2021-179-41-45 Основными материалами для изготовления подшипниковых узлов подвижно- го состава являются стали ШХ15, ШХ15СГ, ШХ4. В статье рассматривается возможность использования сталей 20Х2Н4А, 95Х18-Ш, 12Х18Н9Т в качестве альтернативных материалов, дается оценка возникающих контактных напряжений на поверхностях дорожек качения колец подшипников и тел качения. При использовании стали 12Х18Н9Т максимальные контактные напряжения снижаются на 4 % в сравнении с типовыми материалами, что может обеспечить увеличение ресурса подшипникового узла. Ключевые слова: подшипниковый узел, сталь, контактные напряжения, ресурс, усталостное выкрашивание. |
41–45 |
|
Д. Ю. Потапова Задача прогнозирования основных показателей авиакомпании DOI: 10.25206/1813-8225-2021-179-46-49 Рассматривается вопрос повышения эффективности функционирования авиа- компаний на рынке авиационных перевозок. Разработана статистическо-математическая модель, позволяющая строить прогноз основных показателей деятельности авиакомпании. Данная модель представляет собой распределение случайной величины, плотность распределения которой описывается за- коном Гаусса. Показано влияние значения коэффициента корреляции на точность прогноза: средних квадратичных значений и математического ожидания прогнозируемой величины. Приведенная модель позволяет повысить точность прогноза показателей деятельности авиакомпаний. Ключевые слова: прогноз показателей, функционирование авиакомпании, статистические характеристики, закон Гаусса, среднеквадратичное отклонение, случайная величина, радиус корреляции, точность прогноза. |
46-49 |
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
|
А. А. Кузнецов, А. В. Пономарев, А. Г. Зверев, Г. В. Волчанин Диагностирование электрокоррозионного состояния внутренних поверхностей железобетонных опор контактной сети DOI: 10.25206/1813-8225-2021-179-50-55 В статье рассматривается устройство диагностирования электро-коррозионного состояния полых железобетонных опор контактной сети и линий электропередач. Работа устройства основана на применении визуального метода контроля электро-коррозионных дефектов. Предложена конструкция видео-эндоскопа, обеспечивающая повышение качества изображения, за счет устранения колебаний положения гибкого оптического зонда при его вертикальном перемещении, повышение уровня автоматизации процесса диагностирования с регистрацией координат дефектов и документального подтверждения в виде пополняемой базы данных изображений объекта диагностирования — внутренней поверхности полых железобетонных опор от поверхности грунта до их основания. Ключевые слова: полые железобетонные опоры, электро-коррозионное состояние, диагностирование, видео-эндоскоп, автоматизированный электропривод, панорамное изображение. |
50–55 |
|
А. Е. Бычков, Т. А. Функ, А. В. Александров Методы синхронизации электроприводов не связанных механически DOI: 10.25206/1813-8225-2021-179-56-61 В статье приводится сравнительный анализ структур синхронизации движения электроприводов средней и высокой мощности. Производится сравнение структур синхронизации с точки зрения влияния на итоговую работу системы и аппаратных методов синхронизации с точки зрения применимости и максимального быстродействия. В основу математического аппарата положен принцип разделения движений каждого из электроприводов и представление его передаточной функции в матричной форме. Диапазоны регулирования и быстродействие различных типов систем сравниваются экспериментально путем оценки быстродействия передачи данных и оценки пульсаций скорости на низких оборотах. Ключевые слова: синхронизация, электропривод переменного тока, система «ведомый–ведущий», система с перекрестными связями, согласование, обратные связи. |
56–61 |
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ, МЕТРОЛОГИЯ
И ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ
|
С. В. Бирюков, Л. В. Тюкина, А. В. Тюкин Сдвоенные сферические датчики напряженности низкочастотных электрических полей нового поколения DOI: 10.25206/1813-8225-2021-179-62-67 Электрические поля неблагоприятно воздействуют на окружающую среду, технические и биологические объекты. В связи с этим необходимо контролировать уровни электрических полей, важной характеристикой которых является напряженность электрического поля. Для восприятия электрического поля необходимы датчики напряженности электрического поля. Существующие датчики неудобны в эксплуатации и имеют высокую погрешность восприятия напряженности электрического поля, достигающую 20 %. В рассматриваемой работе выдвигается идея создания универсального датчика, относящегося к новому виду сдвоенных датчиков. Его универсальность заключается в том, что он воплощает в себе все виды известных датчиков — одинарные, двойные и теперь еще сдвоенные. Погрешность восприятия напряженности неоднородного электрического поля сдвоенных датчиков не превышает +5 % во всем пространственном диапазоне измерения 0 a 1. При этом расстояние d до источника поля ограничено только радиусом сферического основания датчика, т.е. d R. В то время как для датчиков, входящих в состав сдвоенного датчика в том же пространственном диапазоне измерения, погрешность составляет 35 %. Используя сдвоенный датчик, можно добиться значительного повышения точности измерения напряженности неоднородных электрических полей в широком пространственном диапазоне измерений по сравнению с известными датчиками. Ключевые слова: датчик напряженности электрического поля, одинарный дат- чик, двойной датчик, сдвоенный датчик, напряженность электрического поля, погрешность от неоднородности поля. |
62–67 |
|
И. А. Кировская, Н. В. Черноус, Е. В. Миронова, А. О. Эккерт Твердые растворы гетеросистемы InSb-ZnS — первичные преобразователи полупроводниковых сенсоров DOI: 10.25206/1813-8225-2021-179-68-73 С использованием специально разработанной методики получены твердые растворы полупроводниковых соединений типа AIIIBV (InSb), AIIBVI (ZnS) различного состава (InSb)x(ZnS)1-x. По результатам выполненных рентгенографических, микро-, электронно-микроскопических исследований полученные твердые растворы аттестованы как твердые растворы замещения с кубической структурой сфалерита, а также обогащены сведения о многокомпонентных алмазоподобных полупроводниках. Определен химический состав поверхностей твердых растворов и бинарных компонентов системы InSb-ZnS, экспонированных на воздухе и в высоковакуумных, высокотемпературных условиях. Согласно результатам исследований кислотно-основных свойств, поверхности экспонированных на воздухе компонентов системы InSb-ZnS относятся к слабокислой области (pHизо<7). Выказаны и подтверждены соображения о преобладающем относительном вкладе кислотных центров Льюиса и о повышенной активности поверхностей к основным газам. Установлены взаимосвязанные закономерности изменений с составом объемных и поверхностных свойств. Показана целесообразность их использования для менее трудоемкого поиска новых материалов сенсорной техники. Полученные твердые растворы, особенно с наименьшими pHизо, рекомендованы для изготовления сенсоров на микропримеси основных газов, в частности NH3. Ключевые слова: новые материалы, твердые растворы, объемные и поверхностные свойства, закономерности изменений свойств, корреляции, сенсоры. |
68–73 |
|
В. А. Майстренко, О. А. Безродных, Р. А. Дорохин Методика определения актуальных угроз безопасности информации в медицинской информационной системе DOI: 10.25206/1813-8225-2021-179-74-79 В данной статье на основе обработки статистических данных из различных электронных ресурсов выделены наиболее частые виды угроз безопасности информации (УБИ) для медицинских информационных систем (МИС) и про- ведена их классификация. Рассмотрены вопросы определения актуальных УБИ при создании МИС, обрабатывающих персональные данные по специфической технологии экспертной оценки. Предлагаемая методика определения актуальных угроз информационной безопасности для МИС, по сравнению с используемыми, устраняет субъективные оценки, являющиеся характерной чертой традиционных экспертных оценок. Ее применение также позволяет производить оценку актуальности угроз информационной безопасности для МИС, не имеющих в штате медицинского учреждения квалифицированных специалистов в области защиты информации, что является актуальным для большого количества медицинских учреждений. Авторами исследованы практические возможности использования теории не- четких множеств (ТНМ) и нечеткой логики при определении актуальных УБИ для МИС различного назначения. Ключевые слова: медицинская информационная система, типы медицинских информационных систем, защита персональных данных, нечеткая логика, не- четкая оценка, методики оценки угроз безопасности информации. |
74–79 |
|
Т. Г. Галиева, Д. А. Иванов, М. Ф. Садыков, А. В. Голенищев-Кутузов Лабораторный стенд для разработки метода и системы непрерывного бесконтактного неразрушающего контроля технического состояния изоляционного оборудования DOI: 10.25206/1813-8225-2021-179-80-87 Измерение частичных разрядов (ЧР) является общепринятым во всем мире методом диагностики изоляции электрического оборудования. Сегодня тенденция заключается в переходе от обычного автономного тестирования к онлайн-мониторингу для прогнозирования срока службы изоляции. Для тестирования и калибровки разрабатываемых новых методов с контактным методом разработан лабораторный стенд в соответствии с ГОСТ Р 55191-2012 (МЭК 60270:2000). В статье предлагается применение акустического и электромагнитного методов для системы непрерывного бесконтактного неразрушающего контроля технического состояния изоляционного оборудования, которая позволит контролировать изоляционное оборудование в режиме онлайн и прогнозировать его остаточный ресурс. На их основе разработана система онлайн диагностики высоковольтных изоляторов. Ключевые слова: частичный разряд, диагностика изоляционного оборудования, лабораторный стенд, электромагнитный метод, контактный метод, акустический метод. |
80–87 |