ИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО. ТЕХНИКА В ЦЕЛОМ

Методические указания предназначены для студентов направлений «Электроэнергетика и электротехника» (профиль «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов») и «Мехатроника и робототехника», а также для студентов смежных специальностей. Содержат описание выполнения лабораторных работ по дисциплине «Схемотехника дискретных устройств» на стенде НТЦ-02.05.1. Методические указания составлены с использованием материалов, предоставленных заводом-изготовителем стенда НТЦ-02.05.1 «Электроника».

Методические указания предназначены для студентов направлений «Мехатроника и робототехника» и «Электроэнергетика и электротехника» (профиль «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»), а также для студентов смежных специальностей. Являются логическим продолжением методических указаний «Регулируемый электропривод. Статические и динамические характеристики». Содержат задание, варианты исходных данных и методику выполнения практических занятий в рамках курсового проекта «Регулируемый электропривод».

Методические указания предназначены для студентов направлений «Мехатроника и робототехника» и «Электроэнергетика и электротехника» (профиль «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»), а также для студентов смежных специальностей. Содержат задания, варианты исходных данных и методику выполнения курсовой работы «Регулируемый электропривод. Статические и динамические характеристики».

В методических указаниях изложен подход к выбору требуемого варианта метода получения заготовки с учетом технических условий, особенностей конструкции деталей и характера производства, а также методика проектирования технологических процессов механической обработки основных поверхностей детали. Представлена методика выполнения каждого этапа индивидуального задания.

В методических указаниях изложен порядок определения параметров бензинового и газового двигателей без изменения степени сжатия, построения ВСХ и индикаторной диаграммы.

В методических указаниях изложен подход к проектированию технологических процессов механической обработки и выбору требуемого варианта с учетом технических условий, особенностей конструкции деталей и характера производства. Дана методика выполнения каждого этапа проектирования технологических процессов механической обработки. Указаны пути выбора оптимального метода получения заготовки, маршрута обработки и технологического процесса в целом.

Рассмотрены теоретические основы технологических операций разливки стали. Главное внимание уделено структуре, материальному обеспечению курса и овладению методиками самостоятельного изучения дисциплины с целью профессионального использования инженерного анализа технологии разливки совместно с аппаратом современных теорий кристаллизации стали и формирования качественного слитка.

Представлено исследование температуры поверхности заготовки при шлифовании. Методические указания рекомендованы студентам-бакалаврам, обучающимся по направлению 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» для выполнения лабораторной работы по учебной дисциплине «Тепловые процессы в технологических системах».

Приведено описание методики ускоренного определения стойкостных зависимостей при точении. Методические указания рекомендованы студентам-бакалаврам, обучающимся по направлению 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» для выполнения лабораторной работе по учебной дисциплине «Тепловые процессы в технологических системах».

В методических указаниях приводится алгоритм расчёта коротких и длинных трубопроводов, описан подбор насоса для выбранных рабочих параметров длинного трубопровода.

В методических указаниях на примере простых гидравлических систем представлена методология математического моделирования статических и динамических режимов теплоэнергетического оборудования. Приведен способ выбора оптимальных алгоритмов расчета, базирующийся на использовании стандартных вычислительных методов. Методология математического моделирования проиллюстрирована на примере конкретной гидравлической системы. По дисциплине «Моделирование гидрогазодинамических процессов» предполагается реализация динамической модели системы.

В учебном пособии рассматриваются свойства классических полупроводниковых материалов и их применение в производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Предназначено для студентов направлений «Электроэнергетика и электротехника» профиля «Электропривод и автоматика» и «Мехатроника и робототехника», а также для студентов смежных специальностей.

В методических указаниях изложена методика по выбору и проверке токоведущих частей и коммутационных аппаратов объектов промышленных предприятий.

В методических указаниях изложена методика по расчету токов короткого замыкания объектов промышленных предприятий.

В данном пособии изложен порядок выполнения расчетов, связанных с проектированием привода, деталей и узлов кривошипных прессов. Представлены необходимые для этого схемы и расчетные зависимости. Дан полный справочный материал. Предназначено для студентов вузов при изучении дисциплин: «Кузнечно-штамповочное оборудование», «Расчет и конструирование кузнечно-штамповочного оборудования».

Методические указания предназначены для студентов 2-4 курсов направлений 15.03.01 «Машиностроение» (прикладной бакалавриат) и 150700.62 «Машиностроение» (академический бакалавриат). В работе приведены методика и справочные данные для расчета параметров технологии при получении плоских деталей из листового проката с использованием операций отрезки, вырубки и пробивки. Рассмотрен пример расчета параметров штамповки детали «шайба».

Методические указания предназначены для студентов 2-4 курсов направлений 15.03.01 «Машиностроение» (прикладной бакалавриат) и 150700.62 «Машиностроение» (академический бакалавриат). В работе приведена методика расчета параметров технологии горячей объемной штамповки (ГОШ) круглых в плане поковок на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП). Рассмотрен пример проектирования технологии штамповки поковки «кольцо». Представлены варианты индивидуальных заданий и контрольные вопросы.

В методических указаниях определены содержание и объем курсового проекта. Приводятся рекомендации по выполнению и оформлению разделов расчетно-пояснительной записки и материалов графической части проекта. Методические указания предназначены для студентов академического и прикладного бакалавриата, обучающихся по направлению 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», по профилю «Технология машиностроения».

Предназначены для студентов 5 курса института машиностроения по специальности 151001.65 «Технологии машиностроения», изучающих дисциплину «Электроэрозионная обработка».

Методические указания предназначены для студентов 4 курса института машиностроения направления подготовки 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», изучающих дисциплину «Электроэрозионная обработка».

Живые организмы часто демонстрируют удивительные способности, которые вдохновляют людей на поиск новых инженерных решений старых проблем. Книга известного профессора Шигео Хиросэ из Токийского технологического института стала классической в области робототехники, но при этом не потеряла своей актуальности и значимости. В ней представлены исследования, посвященные передвижению змей, а также применению полученных знаний к новому классу роботов, передвигающихся подобно змеям. Автор дает описание потенциальных сфер применения таких роботов, утверждая, что они будут весьма востребованы в будущем, когда развитие технологий достигнет подходящего уровня.

В книге методами классической динамики с привлечением элементов аэродинамики автор оценивает возможности реализации космических полетов к некоторым большим планетам Солнечной системы и к Луне. Детально рассматриваются вопросы, связанные со стартом космического летательного аппарата (КЛА) с Земли, с облетом планет-целей и посадкой на них, а также с возвращением КЛА на Землю. В отдельной статье автора, приведенной в виде Приложения к книге, впервые высказана идея использования в космических полетах специальных модулей, пристыкованных к КЛА и спускаемых на поверхность планет-целей. Все теоретические рассуждения автора доведены до числа. Вычисления проведены для достаточно широкого диапазона значений скорости истечения реактивной струи из сопла реактивного двигателя КЛА.

Монография посвящена изложению научных основ нелинейных колебательных процессов в механических системах в условиях многократных резонансов, порождающих интенсивные многомерные движения. Представленные результаты показывают, что многомерные резонансные колебания могут создавать опасные ситуации (вплоть до разрушений) для ряда объектов современной техники: в ракетно-космической технике, в авиации, в энергетике, в транспорте, в машинах и гидросооружениях, подверженных вибрациям или сейсмическим воздействиям. Приведены критерии и рекомендации по обеспечению надежности, безопасности и бесшумности в технике.

Целью данной работы является рассмотрение ключевых теорий оптимального ротора с идеальным распределением нагрузки вдоль лопастей для выявления и объяснения, а во многих случаях и устранения некоторых их ошибочных представлений и положений. Дана историческая ретроспектива развития задачи. Изучены проблемы, возникающие в теории нагруженного диска — простейшей модели ротора. Найдены новые аналитические решения для идеального ротора с конечным числом лопастей. Использованный в них подход для определения оптимального распределения нагрузки оказался вполне пригодным для исследования и сопоставления различных моделей ротора.

Учебное пособие является дополнением и развитием традиционных учебников по разработке нефтяных месторождений. В нем рассмотрены вопросы классификации нефтей и методов их добычи, представлены опыт и современные технологии скважинной, открытой и шахтной систем разработки залежей тяжелых нефтей и природных битумов, методы контроля и пути решения экологических проблем, возникающих при этом, даны экономические аспекты комплексного освоения углеводородного сырья.

В книге рассматриваются актуальные вопросы, связанные с применением крупномасштабных подземных аккумуляторов энергоносителей, созданных в основном в отложениях каменной соли, в энергетике. Приводятся реализованные, разработанные и перспективные технологические схемы производства электроэнергии и тепла, а также схемы регулирования неравномерности энергопотребления с применением подземных аккумуляторов энергоносителей. Рассматривается применение подземных аккумуляторов при работе атомных, воздушно-аккумулирующих газотурбинных, ветряных и солнечных электростанций, а также в газовой и нефтяной промышленности и при решении экологических проблем охраны окружающей среды.

Монография посвящена вопросам уменьшения объемов аспирации и, на этой основе, снижению энергопотребления аспирационных установок на предприятиях по переработке сыпучих материалов строительной индустрии, горной и пищевой промышленности. Книга содержит новейшие теоретические предпосылки и практические рекомендации по уменьшению расхода воздуха, эжектируемого потоком частиц в желобах и поступающего в аспирационные укрытия через неплотности. Изложены закономерности рециркуляции воздуха в желобах при различных схемах байпасирования зон избыточного давления и разрежения, показана высокая эффективность внутреннего рецикла на энергосбережение вентиляционных установок. Исследованы течения воздуха на входе во всасывающие каналы и даны рекомендации по снижению утечек воздуха в укрытиях. Уделено внимание и вопросам снижения пылеуноса в аспирационные системы, а также уменьшению аэродинамического сопротивления входа во всасывающие отверстия за счет их профилирования по найденным границам.

Книга посвящена рассмотрению возможности реализации в физических системах структурно устойчивого хаоса, обусловленного присутствием однородно гиперболических аттракторов, таких как соленоид Смейла-Вильямса, DA-аттрактор Смейла, аттракторы типа Плыкина. Дается обзор содержательной части гиперболической теории, а также возможных ситуаций появления гиперболических аттракторов. На основе физических принципов конструируются примеры систем с такими аттракторами. Рассмотрены методы компьютерной проверки гиперболичности и даны иллюстрации их применения. Обсуждается моделирование электронных устройств с гиперболическими аттракторами и наблюдение гиперболического хаоса в лабораторных экспериментах.

Книга представляет собой сборник работ, посвященных анализу различных конструкций, разработке математических моделей динамики, алгоритмов планирования траектории, моделированию и экспериментальным исследованиям роботов шаров, роботов колес и неголономных манипуляторов.

В книге изложены результаты исследований нелинейных механических систем с дефицитом управляющих воздействий, представлена универсальная методика для оценки управляемости и устойчивости подобных систем. Приведены результаты имитационного моделирования целого ряда известных механических систем с дефицитом управляющих воздействий.

В пособии на элементарном уровне излагаются основы квантовой механики и статистики, необходимые для понимания квантовой теории полупроводников, лежащей в основе твердотельной электроники. Также в пособии подробно рассмотрены основные вопросы физики полупроводниковых приборов, в частности диод с pn-переходом и pnp-транзистор.

В книге изложены особенности взаимосвязанных нелинейных задач интеграционной механики, рассмотрены методы творчества при исследовании экспериментальных явлений взаимосвязанных нелинейных задач. Экспериментальные явления колебаний, устойчивости, статики и удара рассмотрены на трёх уровнях: линейные задачи; нелинейные задачи винтового тонкого бруса; синтезированные нелинейные задачи винтового тонкого бруса в пружинном механизме. Подробно рассмотренные экспериментальные явления пространственных нелинейных колебаний и различных видов потери устойчивости (общей потери устойчивости и местных видов потери устойчивости) позволили высказать гипотезу винтового движения света, которая позволила объяснить с единых позиций разнообразные экспериментальные явления квантовой механики. Наличие в нелинейной теории пространственных колебаний гармоник с нулевой групповой скоростью позволило выдвинуть гипотезу — свет формирует эфир, эфир — формирует свет.

Прикладная интеграционная механика представляет новое направление в интеграции знания как единство математики, физики и прикладной философии для единого инженерного курса, включающего теоретическую механику, краткий курс сопротивления материалов, новый подход в механике машин, элементы механики сплошных сред, основанный на единой физике (колебания, прочность, устойчивость, удар). Главное внимание в курсе лекций уделено методам творчества как в области статики, кинематики, динамики (теоретическая механика), так и в механике машин. Подробно анализируются парадоксы механики, показаны их истоки и методы их преодоления. Впервые в курс лекций включены взаимосвязанные нелинейные задачи механики и их реализация в проектировании механизмов. Компактному изложению курса способствуют специальные операторы, позволяющие показать приёмы творчества для любых дисциплин и их эффективность к творчеству в механике. Данный курс можно применять как компактные курсы отдельно по теоретической механике, сопротивлению материалов, основам взаимосвязанных нелинейных задач механики.

Книга представляет собой развёрнутое, и вместе с тем очень интересное, изложение основных принципов и методов теоретической механики, сформировавшихся в эпоху Джеллетт и давших мощнейших толчок ее дальнейшему развитию. это издание давно стало библиографической редкостью. В монографии Джеллетт рассмотрены все виды сил, четко сформулированы законы, которым подчиняется сила трения. Впервые внимание читателей обращается на различие между трением покоя и трением движения. Обсуждается проблема равновесия, приводятся примеры решения задач на равновесие системы материальных точек и системы твердых тел. Рассматриваются экстремальные положения равновесия, при которых малейшее изменение силы трения, приложенной к одной или более точкам системы, нарушает ее равновесие. Описывается движение материальной точки и системы материальных точек; исследуется движение твердого тела, и особое внимание уделяется случаю, в котором движение представляет собой чистое вращение вокруг неподвижной или изменчивой оси. Также автор проводит различие между обязательным и возможным равновесием, характерное для рассматриваемого вопроса; анализирует принципы, с помощью которых можно избежать неопределенности, так часто встречающейся в задачах, одной из действующих сил в которых является сила трения. Демонстрирует несколько разных задач, три из которых анализирует довольно подробно, это: задача о волчке, задача о фрикционных колесах и задача о локомотивах. Дополнительно прилагается подборка упражнений.

Монография посвящена теории флюктуационных процессов в динамических системах. В начале излагается необходимый математический аппарат. Применительно к динамическим системам используется специально разработанный автором аппарат процессов Маркова. Обсуждается условие его применимости и эффективности. В книге рассмотрена теория нелинейных преобразований флюктуационных и регулярных сигналов, воздействие шума на электронные реле и теория работы автоколебательных систем при наличии случайных воздействий.

Нанотехнология - это технология работы с молекулами. Прогнозируется, что ее развитие приведет к революционным успехам в медицине, электронике, информационных технологиях, энергетике и других областях человеческой деятельности. Данная монография является живым и образным введением в методы и задачи наноинженерии. В ней отражены сложности, возникающие при проектировании и конструировании вычислительных наноустройств. Детально рассмотрены этапы развития этого нового направления в науке. Основное внимание уделяется методу молекулярной динамики, который применяется для анализа нового класса задач, направленных на исследование свойств атомных кластеров (которые, в свою очередь, являются основой для наноустройств). Приводятся полные сведения из области смежных фундаментальных наук (биологии, физики, химии, информатики и техники), необходимые для понимания излагаемого в работе материала.

В книге изложен инженерный компакт теорий ударного нагружения механизмов, приведена классификация признаков ударного нагружения механической системы. Предложен специальный компакт интеграционной механики для задач удара. Рассмотрены различные теории удара (классические, линеаризованные, синтезированные). Динамика пружинных механизмов рассмотрена на единстве колебаний, устойчивости, прочности и удара. Это позволило разработать синтезированную теорию удара пружинных механизмов как синтез различных теорий удара, что позволило сокращать габариты и повышать долговечность пружинных механизмов за счет управления эффектом инерционного соударения витков. Подробно рассмотрены экспериментальные эффекты при ударном нагружении. Даны рекомендации по проектированию и изготовлению пружин и пружинных механизмов.

Представлены и решены задачи, относящиеся к гидродинамике, теплообмену и горению в паровых котлах. Обсуждаются математические постановки задач, этапы их решения и алгоритмы. В большинстве случаев результаты получены с использованием ЭВМ. Применены современные методы вычислений, приведены необходимые сведения из соответствующих разделов математики.

Книга представляет первый опыт создания теории рациональной разработки газовых месторождений, базирующейся на подземной газовой динамике. Кроме рассмотрения вопросов эксплуатации газовых залежей, излагаются гидромеханические основы разработки газовых месторождений в условиях режима растворенного газа и гравитационного режима. Полученные автором теоретические результаты хорошо согласуются с результатами экспериментальных исследований и с промысловыми данными, а также с теоретическими исследованиями академиков Л. С. Лейбензона и М. Маскета (США).

Книга основана на лекциях, прочитанных фон Карманом после симпозиума в Институте гидродинамики и прикладной математики Мэрилендского университета. В ней содержится ценная информация по широкому кругу вопросов, включая аэротермодинамику, аэротермохимию, динамику разреженных газов и магнитную газовую динамику.

Книга представляет собой обзор основных достижений гидро- и аэромеханики, написанный крупнейшим механиком Т. фон Карманом. Книга написана в живой и увлекательной форме, содержит множество исторических подробностей. Вместе с тем по ней можно получить основные сведения почти о всех разделах механики жидкости и газа.

Книга написана на основе курса лекций, прочитанных автором в Российском Государственном Университете нефти и газа им. И. М. Губкина. В пособии рассмотрены математические модели фильтрации и их использование для моделирования разработки месторождений нефти и газа.

Рассмотрены вопросы теории и практики применения рассредоточенного заводнения нефтяных месторождений - площадного, избирательного, очагового; причем главное внимание уделяется площадному заводнению. Приведены основные соотношения для гидродинамического расчета систем площадного заводнения, результаты исследования движения водонефтяного контакта, методика определения коэффициента охвата нефтяного пласта заводнением. Изучены нестационарный период фильтрации жидкости в системе скважин площадного заводнения, вопросы фильтрации жидкости в трещиноватых пластах, а также моделирования фильтрации в пластах, изрезанных трещинами большой протяженности. Описаны результаты исследования области оптимального применения систем заводнения в различных горно-геологических условиях.

Исследовано механическое деформирование высокотемпературной сверхпроводящей иттриевой керамики (ВТСП), а также впервые выполненное детектирование сверхпроводящего перехода в ВТСП с помощью импульсного тока и установленные доземитрические свойства ВТСП. Рассмотрены новые композитные материалы на основе несмешивающихся компонент и способы их производства и обработки, в частности методом прокатки с использованием ЭПЭ. Рассмотрено контактное легирование как альтернативный метод производства сплавов из несмешивающихся компонент, новые технологические возможности метода контактного легирования, и свойства новых материалов. В заключительной главе дополнительно рассмотрены технологические проложения ЭПЭ, особенности электропластической прокатки стальной полосы, а также повышение электропластичности металла в скрещенных электромагнитных полях. Дан ответ на критические замечания в статьях в отношении ЭПЭ.

В первой части приведены результаты фундаментальных опытов, приведших к открытию электропластического эффекта (ЭПЭ) и сотставляющих основу электропластической деформации металлов. Показано, что ЭПЭ - это новое физическое явление нетеплового происхождения, нетеплового действия тока высокой плотности (порядка 10*5-10*6 А/см*2) на пластическую деформацию металлов. Дано определение и содержание критических интенсивных технологий обработки металлов давлением (ОМД) с использованием ЭПЭ в качестве фактора интенсификации процесса. Определены сферы технологического применения ЭПЭ при прокате, волочении, плющении и штамповке металлов, а также при других видах тонкого и среднетонкого металлургического передела, в которых экономически оправдано и целесообразно использовать токи высокой плотности в импульсном режиме для стимулирования без большого нагрева материала процессов ОМД. Показано, что при этом достигается выигрыш в повышении пластичности материала (включая остаточную пластичность) и в снижении усилий деформации при ОМД, а также в улучшении физико-механических свойств и фазового состава материала заготовок после ОМД. Детально исследованы структурные аспекты электропластической деформации металлов и сплавов. Описаны методы залечивания дефектов в металлических материалах импульсным током. Исследован процесс упрочнения быстрорежущих инструментальных сталей при действии импульсами электрического тока. Изучено действие электростатических полей на процесс деформации и механические свойства металлов и сплавов.

В книге систематизирован опыт разработки газовых месторождений. Даются теоретические основы рациональной добычи газа из газовых скважин. Основные разделы книги: регулирование дебита и давления газовых скважин, установление рационального процентного отбора, испытание газовых скважин, методика замера газа, выбор метода разработки газовых месторождений и рационального размещения скважин, дегидрация газа и очистка его от сероводорода. Приведено много данных о существующих газовых месторождениях и дана их характеристика.

В настоящих лекциях в электронном виде рассмотрены и представлены основные модели проектных расчетов транспорта углеводородного сырья наземными и подводными газо- и нефтепроводами. Все модели базируются на общих законах механики сплошных сред, а также на фундаментальных физических свойствах реальных газов и жидких углеводородов, т. е. на тех физических свойствах, которые представлены и описаны в отечественных и зарубежных стандартах. Кроме того, в лекциях также предложены и усовершенствованные методики расчета транспорта нефти и газа по магистральным трубопроводам, включая нестационарные процессы тепломассопереноса в трубах, в которых уточняются расчетные модели ряда физических явлений, присущих реальному газу, и которые присущи физическим свойствам газов и нефти. Все лекции и привнесенные в них расчеты выполнены в открытых кодах компьютерной среды Mathematica, что позволяет выполнять моделирование и уточнение проектных расчетов трубопроводов напрямую, т. е. без переноса «ручных», как правило, аналитических, вычислений в компьютер, например, при моделировании процессов транспорта углеводородов по трубопроводам в компьютерном классе. Все это говорит о том, что разработанные в лекциях проектные методы расчета позволяют выполнять все символьные и численные расчеты непосредственно в университетском классе, будь то лекция или практическое занятие.

Монография посвящена описанию эффектов и физических механизмов, лежащих в основе применения вибрации в различных технологических процессах, принципов моделирования и анализа динамики вибрационных технологических процессов. Большое внимание в книге уделено изложению методов возбуждения колебаний для обеспечения технологических процессов, основам проектирования и расчета вибровозбудителей в зависимости от особенностей технологического процесса и оборудования с учетом взаимодействия рабочего органа вибрационной машины и технологической нагрузки.

Приводятся физические и термодинамические свойства хранимых газов и жидкостей, а также горных пород, вмещающих подземные хранилища. Представлены современные методы строительства и эксплуатации под- земных хранилищ газов и жидкостей. Приводятся основные положения подземного хранения неуглеводородных компонентов природного газа (гелия и углекислого газа) и аккумулирования альтернативных видов топлив, в частности водорода. Даны основы использования подземных резервуаров, созданных в отложениях каменной соли в качестве технологических аппаратов для промысловой подготовки газа и нефти.

Излагается гидродинамическая теория фильтрации жидкостей и газов в однородных и неоднородных, изотропных и анизотропных пористых и трещиноватых средах. Рассмотрены задачи стационарной и нестационарной фильтрации и основы расчета интерференции скважин. Изложены основные положения теории упругого режима, постановки задач и их аналитические и приближенные решения. Описаны гидродинамические методы повышения нефтеотдачи. Рассмотрены вопросы теории двухфазной фильтрации, подземного хранения газа, основы математического моделирования гидродинамических процессов разработки месторождений углеводородов. Рассмотрены задачи фильтрации вязкопластичных жидкостей.