МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
Приведена динамика роста использования аддитивных технологий по странам и отраслям промышленности. Представлены примеры использования этих технологий для целей быстрого изготовления. Предложены конкретные шаги по ускорению внедрения технологий аддитивного производства в отечественное машиностроение.
МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Проведены исследования и сравнительный анализ износостойкости карбидных и карбонитридных покрытий, полученных на легированных сталях из порошковых сред при традиционном печном нагреве и в кипящем слое. Установлено повышение износостойкости от 2 до 30 % при обработке в кипящем слое.
Приведены результаты исследования качественных и количественных характеристик загрязнений на поверхности изделий из алюминиевого сплава Д16Т.
Показано, что для изделий из сплава Д16Т основными видами загрязнений являются углеводы парафинового и метанового рядов. Для получения высококачественного покрытия технологический процесс очистки поверхности перед нанесением вакуумно-плазменных покрытий должен состоять из вне- и внутрикамерной обработки.
СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА
Проведена оценка влияния торфяных гидрофобных добавок на свойства модифицированного портландцемента. Определено содержание в исследуемых материалах органических и минеральных компонентов. Повышение прочности модифицированных цементов вызвано увеличением дисперсности частиц при совместном помоле клинкера и добавок. Разработанный метод позволяет изолировать цемент от воздействия капельно-жидкой и парообразной влаги. Изоляция происходит посредством связывания твердых частиц модификатора размером от нескольких десятков до сотен нанометров с частицами цемента, а также за счет процессов, происходящих на наноуровне при обработке цемента жидкими компонентами гидрофобно-модифицирующей добавки. Взаимодействие между дисперсной фазой цемента и молекулами органической добавки осуществляется путем образования водородных связей поверхностных силанольных групп частиц цемента с кислородсодержащими группами добавки. Дисперсионное неспецифическое (Ван-дер-Ваальсовое) взаимодействие также вносит определенный вклад в энергию адгезии системы «цемент – добавка». Ковалентных связей при адсорбции молекул добавки на поверхности дисперсной фазы цемента не образуется.
Показано, что для обеспечения проектной геометрии возводимого высотного здания при передаче проектных отметок на монтажные горизонты следует учитывать его вертикальные деформации в виде поправок в разбивочные вертикальные расстояния: температурных, силовых (вызванных весом конструкций) и усадочных (обусловленных высыханием бетона). Приведен пример фактических вертикальный деформаций каркаса здания из монолитного железобетона на ряде отметок, включая максимальную 104,9 м. Данные, приведенные в статье, могут быть использованы на практике.
ТРАНСПОРТ
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Вторичное обогащение флотационного концентрата в пенном слое – наиболее простой способ повышения эффективности и качества процесса флотации минералов и снижения энергозатрат на ее осуществление. Вторичное обогащение минерализованной пены флотационного концентрата производится путем промывки ее предварительно вспененным маточным раствором, и нанесения созданной пены равномерным слоем на поверхность концентрата непосредственно в камере флотационной машины. Разработанный способ вторичного обогащения прост в реализации и не требует использования каких-либо дополнительных реагентов или дорогостоящего оборудования.
ЭКОЛОГИЯ
Статья посвящена разработке мероприятий по предотвращению водной эрозии почвы как следствия неправильного механического воздействия машинно-тракторных агрегатов (МТА) на пахотных полях, расположенных наклонно в условиях пересеченного рельефа местности. Рассмотрены статистические данные по углам наклона поверхности полей, срокам выполнения технологических сельскохозяйственных операций и сезонным изменениям влажности почвы на примере региона Поозерья. Обоснованы целесообразность вождения МТА по горизонталям местности и допустимые от них величины отклонений в зависимости от угла наклона поверхности полей. Предложены инновационные технические решения в конструкции универсальных тракторов, обеспечивающие устойчивое движение МТА вдоль горизонталей местности.
Приведены результаты исследования процесса очистки воды с помощью фотокатализа на разработанных фотокатализаторе на основе пористого титана со слоем наноразмерных частиц диоксида титана и экспериментальной установке. Результаты проведенных экспериментальных исследований показали высокую эффективность разработанных фотокаталитических материалов и установки для очистки воды.
Излагается опыт изучения геодинамических явлений Солигорского горнопромышлен-ного района с нарушенной геологической средой инновационными технологиями с помощью GPS-измерений. В результате разработана методика GPS-мониторинга на фундаментальных реперах, заложенных в районе Краснослободского регионального разлома.
ЭНЕРГЕТИКА
Представлены алгоритмы для решения задач оптимизации структуры централизованной системы теплоснабжения крупных городов в результате роста тепловых нагрузок и необходимости замены оборудования. Алгоритмы могут быть использованы при разработке планов развития систем теплоснабжения городов и населенных пунктов.
Разработан механизм водоугольной газификации, позволяющий в зависимости от исходной температуры водяного пара задавать состав газогенераторного газа.
МЕХАНИКА
В статье рассматривается метод решения задачи сжатия упругих тел, ограниченных цилиндрическими поверхностями, радиусы которых почти равны. Задача не допускает применения теории Герца и сводится к нахождению приближенного решения уравнения Прандтля. Полученное решение сравнивается с решением в системе ANSYS.
Исследована возможность применения метода граничных элементов (МГЭ) для моделирования акустических полей, создаваемых при ультразвуковой ангиопластике. Показано, что моделирование с помощью МГЭ может быть более эффективным по сравнению с традиционно используемым моделированием с помощью метода конечных элементов (МКЭ). Рассмотрена тестовая задача расчета акустического поля, создаваемого ультразвуковым волноводом в полубесконечной жидкой среде. Задача решена с помощью МГЭ и МКЭ. Проведен сравнительный анализ результатов. При моделировании с помощью МГЭ дополнительно использован метод зеркального источника, позволяющий избежать рассмотрения бесконечной границы жидкости.
ISSN 2414-0392 (Online)