Машиностроение

В учебно-методическом пособии представлены лекции по электронике, рассмотрены основы цифровой электроники.

Учебное пособие предназначено для самостоятельной работы обучающихся по направлению подготовки 13.04.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» (уровень высшего образования – магистратура) по дисциплине «Проектирование тепломассообменных аппаратов систем и установок искусственного климата». Учебное пособие составлено в последовательном виде, позволяющем произвести расчет теплотехнических параметров тепловых труб. В нем приводятся необходимые сведения для осуществления теплотехнических расчетов тепловых труб, а также справочная литература, которая может быть использована обучающимися.

Методические указания предназначены для практических занятий по дисциплине «Основы расчета тепловых двигателей». Составлены в соответствии с РП по направлению подготовки 23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов и другими нормативными документами.

Учебное пособие выпущено в виде последовательности, позволяющей произвести расчет распределения расхода воды в разветвленной трубопроводе, расчет потерь давления в сети. В представленной работе приводятся необходимые сведения для осуществления технических расчетов, а также справочная литература.

Учебное пособие предназначено для студентов при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Тракторы и автомобили» (конструкция тракторов), составлено на основании требований ФГОС ВПО по направлению подготовки 110800 (35.03.06) «Агроинженерия» (квалификация (степень) «бакалавр») и др. нормативных документов.

В практикуме, составленном в соответствии с требованиями ФГОС ВО, основное внимание уделено определению показателей надежности объектов и изучению методов повышения работоспособности транспортно-технологических машин и комплексов.

Пособие представляет курс лекций, составленный в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования, включает теоретические сведения к лекциям, а также вопросы к темам лекций и список рекомендуемой литературы.

Практикум составлен в соответствии с требованиями ФГОС ВО и включает теоретические сведения а восьми практическим занятиям, методику их выполнения, а также вопросы к занятиям и список рекомендуемой литературы.

В статье представлены основные подходы к обеспечению общей устойчивости базовых станций инновационных транспортных систем – мобильных канатных дорог. Мобильная канатная дорога состоит из приводной базовой станции, на которой установлен приводной шкив, неприводной базовой станции, на которой установлен неприводной шкив и механизм натяжения грузонесущего каната. Оборудование канатной дороги смонтировано на базовых шасси повышенной проходимости. В общем случае, шасси может иметь любой движитель (колесный, гусеничный). Перевозимый груз подвешивается на канат с помощью дополнительного технологического оборудования (кранманипулятор, конвейер и др.). Мобильные канатные дороги могут использоваться для быстрого создания переправ через водные преграды, овраги, ущелья, болотистую местность. Они предназначены для использования в тех местах или в тех условиях, когда невозможно или не целесообразно создание капитальных сооружений (мостов, туннелей, насыпей), например, при выполнении строительномонтажных или ремонтных работ автономных объектов или при ликвидации последствий стихийных бедствий. В работе рассмотрены варианты размещения аутригеров и анкерных опор, позволяющие компенсировать воздействие горизонтальных и вертикальных эксплуатационных нагрузок. Определены схемы воздействия внешних нагрузок с учетом произвольной пространственной ориентации приводной и неприводной базовой станции. Предложены математические зависимости, позволяющие выполнить предварительный анализ запаса общей устойчивости базовой станции мобильной канатной дороги (в продольном и поперечном направлении). Результаты исследования использованы на АО «Брянский автомобильный завод».

Описаны особенности выбора компонентов матриц расч?тных схем элементов металлоконструкций грузовых тележек кранов мостового типа на основе универсальной компоновочной схемы различных проектных ситуациях. Показана общая последовательность формирования структуры матрицы расчетных схем. Проведен анализ напряженно-деформированного состояния типовой металлоконструкции грузовой тележки на основе универсальной компоновочной схемы при различных случаях нагружения. Определены закономерности распределения напряжений между элементами соседних секторов металлоконструкции в зависимости от особенностей расположения нагружающих силовых факторов. Обосновано применение и даны рекомендации по выбору различных типов простейших расч?тных схем при проведении аналитических расчетов элементов металлоконструкций тележек.

Описаны этапы построения вероятностной математической модели распределения тяговых усилий в многоприводном ленточном конвейере.Приведен пример построения математической модели на основе экспериментального образца конвейера конструкции ВНИИПТМАШ. Приведено сравнение полученных результатов моделирования с экспериментальными данными при работе конвейера в холостом режиме. Даны общие рекомендации по формированию сочетаний отклонений скольжения электродвигателей приводов в структуре одного конвейера. Выделены общие особенности опасных сочетаний отклонений скольжения электродвигателей, на которые необходимо обращать внимание при тяговом расчете конвейера и выборе системы управления приводами.

В учебнике рассмотрены особенности строения и физико-химические свойства поверхностей трения деталей машин, поверхностные явления, условия их контактного взаимодействия, виды трения, механизмы изнашивания и повреждений трибосопряжений. Кратко описаны триботехнические материалы и методы триботехнологии, применяемые для повышения износостойкости и антифрикционности поверхностей трения. Представлены сведения о смазочных материалах и смазывании. Даны рекомендации по оптимизации конструкторских решений и технологических способов повышения износостойкости механизмов и машин. Рассмотрены вопросы обеспечения надежности металлургических машин на стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации.

Изложены основы проектирования антенных систем. Даны общие понятия электродинамики и теории электромагнитного поля применительно к решению электродинамических задач теории антенн. Рассмотрены основные численные методы решения, такие, как проекционные методы, метод конечных разностей, метод конечных элементов и метод интегральных уравнений. Изложены основные теоретические сведения, необходимые для численного анализа антенн с использованием пакетов прикладных программ MWO, HFSS и ЭДЭМ. Рассмотрены основные положения теории проволочных и микрополосковых антенн, имеющих широкое практическое применение для систем связи.

В учебном пособии описана разработка конструкции и технологии изготовления печатной платы от схемы электрической принципиальной, проведено моделирование и синтез в САПР OrCAD и P-CAD. Также в пособии описан выбранный наиболее подходящий технологический маршрут изготовления печатной платы (тентинг-метод) и проведен расчет теплового режима устройства в программе АСОНИКА-Т.

В учебном пособии представлены материалы лекционных и практических занятий по следующим разделам дисциплины «Основы теории цепей»: «Комплексные частотные характеристики линейных цепей»; «Основные понятия о колебательных цепях»; «Последовательный колебательный контур»; «Параллельные колебательные контуры».

В учебном пособии даны основные характеристики и структура топливно-энергетического комплекса; классифицированы топливно-энергетические ресурсы; представлены технологические основы производства, распределения ресурсов в ТЭК и основы формирования себестоимости и ценообразования в ТЭК. Изучение пособия сформирует необходимые базовые знания и навыки в области экономики топливно-энергетического комплекса.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

Методические указания содержат теоретические сведения о понятиях инновационности нанотехнологических проектов и программах развития наноиндустрии в США, странах Европейского Союза и РФ, критерии и методы оценки эффективности инновационных проектов, примеры расчетов показателей экономической эффективности инвестиционных проектов и практические расчетные задания.

В методических указаниях дано описание проведения лабораторных работ по изучению влияния технологических параметров процессов восстановления на свойства наплавленного и напыляемого металла.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

Учебное пособие посвящено вопросам обеспечения радиационной безопасности при использовании технических средств таможенного контроля, содержащих в своем составе источники рентгеновского излучения. При его составлении использованы нормативные документы по состоянию на май 2016 г., учтены особенности обеспечения радиационной безопасности в отношении различных видов технических средств таможенного контроля согласно санитарным правилам и нормативам, действующим в Российской Федерации.

Разработана математическая модель и проведен анализ системы адаптивного управления напряжением и компенсации реактивной мощности тяги переменного тока для минимизации активных потерь. Целью статьи является обоснование выбора алгоритма адаптивного регулирования напряжения и параметров компенсатора реактивной мощности на основе непрерывного измерения показателей работы системы внешнего электроснабжения при моделировании режимов её работы с учетом влияния системы тягового электроснабжения.

В учебнике излагаются основы материальной части РЛС 1Л117, даются практические рекомендации по боевому применению РЛС с целью приобретения обучаемыми объема военно-технических знаний, отражающих основные принципы функционирования систем РЛС, способы и средства достижения заданных тактико-технических характеристик, а также для освоения ими профессиональных компетенций, направленных на решение задач эффективного боевого применения радиолокационного вооружения и военной техники.

В данном учебнике рассмотрены физические процессы, происходящие при распространении радиоволн вблизи поверхности и в атмосфере Земли. Особое внимание уделено описанию физических процессов, происходящих в линиях передачи энергии СВЧ-диапазона. Подробно изложены в теоретическом и практическом плане конкретные типы согласующих устройств, которые применяются в прямоугольных волноводах, коаксиальных линиях для обеспечения передачи максимальной мощности в нагрузку.

В учебнике приведены общие сведения о РЛС РТВ, их характеристиках и принципах построения; рассмотрены способы обзора пространства и измерения координат целей; даны основные технические характеристики и способы построения передающих устройств РЛС РТВ. Особое внимание уделено анализу влияния и вида зондирующего сигнала на защищенность РЛС от активных и пассивных помех, разрешающую способность и точность измерения координат. Приведены структурные схемы тракта приема и выделения сигналов, способы приема и обработки различных типов сигналов РЛС на фоне помех; методы и устройства защиты РЛС РТВ от активных и пассивных помех, особенности их технической реализации; изложены принципы построения устройств отображения радиолокационной информации и работы устройств формирования разверток индикаторов и масштабных меток.

Приведены основные понятия организации и технологии испытаний, а также методы и виды испытаний материалов и изделий. Рассмотрены вопросы планирования и автоматизации испытаний, а также раскрыты процедуры аттестации и аккредитации испытательных лабораторий.

Представлены основные положения теории телетрафика, модели систем обслуживания вызовов, основы теории очередей и сетей массового обслуживания с пакетной коммутацией. Приведены характеристики самоподобного случайного потока требований и их виды. Рассмотрены методы определения характеристик пакетных сетей.

В данной методической разработке приведены схемы металлорежущих станков и применяемого для обработки на них инструмента. Дано краткое описание конструкций, основных движений и принцип работы.

Приведено описание лабораторной работы по сопротивлению материалов «Определение механических характеристик материалов при растяжении» с использованием модернизированной разрывной машины Р-20. Цель работы: экспериментальное изучение поведения пластичного материала (малоуглеродистая сталь) при растяжении и определении его основных механических характеристик: предела текучести, предела прочности, относительного остаточного удлинения и относительного сужения после разрыва.

Содержатся основные положения теории электрических цепей, основы промышленной электроники, электрических измерений, электроснабжения строительных площадок. Дано описание электромагнитных устройств и электрических машин. Приведены сведения об электроприводе, электрооборудовании и электротехнологиях в строительстве, системах электроснабжения. Рассмотрены примеры математического моделирования и синтеза САУ электроприводами, способы и системы их управления.

Изложены физические основы теории систем инфокоммуникаций. Рассмотрены модели, операторы и основные характеристики инфокоммуникационных систем. Изложены математические методы представления детерминированных, случайных и модулированных сигналов. Дано описание сигналов как элементов линейных пространств. Рассмотрены различные классы каналов связи и математические методы формирования и детектирования модулированных сигналов.

Описаны принципы построения и функционирования цифровых сетей радиосвязи подвижной и фиксированной радиослужб, цифрового радиовещания и телевидения. Рассмотрена структура радиосистем передачи сообщений, проанализированы свойства различных радиоканалов и принципы обработки, передачи и приема сигналов в каналах цифровых радиосистем передачи сообщений, способы повышения эффективности использования выделенного радиосистемам радиочастотного спектра за счет применения многочастотной и многоуровневой модуляции, множественного доступа и др.

Рассмотрены основы построения инфокоммуникационных систем и сетей с коммутацией каналов и пакетов. Учебник написан в соответствии с Учебным планом подготовки бакалавров по направлению 11.03.02 - «Инфокоммуникационные технологии и системы связи».

Учебное пособие «Оптическое материаловедение. Материалы и технологии оптических элементов». Учебное пособие разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки бакалавров и магистров 12.03.03 - Фотоника и оптоинформатика. Предназначено для студентов 3 курса ФБТО для самостоятельной подготовки и выполнения лабораторных работ.

Учебное пособие «Оптическое материаловедение. Материалы и оптические элементы в фотонике» Учебное пособие разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки бакалавров и магистров 12.03.03 - Фотоника и оптоинформатика. Предназначено для студентов 3 курса ФБТО для самостоятельной подготовки и выполнения лабораторных работ.

В учебном пособии рассмотрены волноводные структуры, в которых за счет малого по сравнению с длиной волны поперечных размеров имеются запредельные (запрещенные) зоны частот (энергий). Показано, что введение активных сред приводит к качественному изменению физических свойств этих структур - запредельные области трансформируются в зоны усиления. Рассмотрены возможности создания нового класса микроэлементов и наноэлементов на базе запредельных структур в различных частотных диапазонах электромагнитного излучения: от микроволнового до оптического. Описываются особенности распространения электромагнитных волн в безграничных изотропных и анизотропных средах в областях их запредельных параметров, особенности отражения и прохождения волн через границы раздела с запредельными средами. Рассмотрено распространение волн в запредельных однородных и неоднородных волноводных структурах, в периодических структурах. Описываются особенности резонансных свойств экранированных структур с запредельными средами. Авторами не ставилась задача полного охвата известного к настоящему времени материала, имеющейся литературы и авторских приоритетов.

Учебное пособие содержит информацию об устройствах и системах электропитания телекоммуникационного оборудования различного назначения. В основном, приводятся справочные данные приведенные в каталогах и интернет - ресурсах компании Промсвязьдизайн, которая в настоящее время является одним из основных разработчиков и производителей отечественных электропитающих установок. Пособие разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки «Инфокоммуникационные технологии и системы связи (11.03.02)» .

Представлены основные положения технической эксплуатации ВОЛП, даны сведения по принципам организации и последовательности проведения планово-профилактических работ, методам проведения измерений на ВОЛП, особенностям контроля за состоянием линейно-кабельных сооружений ВОЛП в процессе эксплуатации.

В методических указаниях представлен алгоритм определения тепловых потерь аналитическим и экспериментальным способами для трубопроводов с изоляцией и без нее. Приведены формулы для расчета тепловых потерь при движении нагретого теплоносителя по данным трубопроводам.

Методические указания содержат теоретические сведения о физических основах оптического метода контроля структуры материалов, в том числе микроскопии высокого разрешения – сканирующей ближнепольной и конфокальной оптической микроскопии, правила проведения металлографического анализа черных и цветных сплавов, порядок выполнения и оформления результатов лабораторных работ.

Рассмотрены вопросы анализа и расчета переходных режимов электроприводов. Приведены примеры расчетов, а также алгоритмы и компьютерные программы.

Повышение цены на нефть и сокращение ее запасов заставляют активно искать альтернативные виды топлива для автомобильных двигателей, ведущие производители и исследовательские институты, такие как Bosch, Daimler, VAG, Delphi и др. работают над созданием двутопливных систем, где используется не один вид топлива в один момент времени, а два вида топлива подаются в цилиндр и сгорают одновременно. Изучаются различные возможные комбинации топлив, наиболее перспективные среди которых: дизель+бензин, дизель+газ, бензин+газ. Поскольку высокие эксплуатационные показатели автомобильных ДВС обеспечиваются, в том числе, управлением их рабочим процессом, востребованными являются исследования по управлению двигателем при работе на различных топливных смесях. Для двутопливных двигателей управление необходимо осуществлять, помимо всего прочего, с учетом соотношения подач двух видов топлива. В данное работе рассмотрены актуальные методы, способы и алгоритмы управления ДВС, учитывающих этот момент.

В учебном пособии на современном уровне, последовательно и в сжатой форме излагаются общие принципы усиления и генерации электромагнитных колебаний в квантовых системах с использованием явления индуцированного излучения, а также сущность известных методов получения инверсии населенностей квантовых состояний в различных средах. Кратко описаны принципиальные конструктивные особенности лазеров и мазеров, методы управления характеристиками лазерного излучения, при этом основное внимание уделяется тем типам приборов и устройств квантовой электроники, которые составляют основу современной лазерной техники, описаны важнейшие их применения. Каждый раздел содержит контрольные задания и тестовые вопросы самоконтроля.

В учебном пособии представлены материалы лекционных и практических занятий по базовым разделам дисциплины «Основы теории цепей»: «Основные определения теории цепей»; «Идеализированные элементы электрических цепей»; «Топология цепей»; «Законы Кирхгофа»; «Эквивалентные преобразования электрических цепей».

Организационно-экономическая оценка деятельности энергослужб является заключительным этапом комплексной оценки технических средств и систем электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства. Ей предшествует проведение технической, технологической, эргономической и экологической оценок. Учебное пособие посвящено рассмотрению организационно экономических вопросов, связанных с деятельностью энергослужб. В пособии рассмотрены вопросы, связанные с теоретическими основами организации и управления деятельности энергослужб, организационно-экономическими основами уровня электрификации и деятельности энергетической службы, определения экономической эффективности от внедрения энергоэффективных мероприятий. Полученные в ходе курсовой работы компетенции и навыки используются для выполнения выпускной квалификационной работы бакалавра. Учебное пособие рассмотрено и утверждено на заседании кафедры «Электроснабжение», протокол № 10 от 14 ноября 2016 года, на заседании методической комиссии факультета агротехники и энергообеспечения, протокол № 4 от 23 декабря 2016 года, на заседании ученого совета факультета агротехники и энергообеспечения, протокол № 8 от 25 января 2017 года, рекомендовано к изданию на заседании методического совета ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, протокол № 2 от 5 марта 2017 года.

Практикум содержит теоретический материал и методические указания для выполнения 11 лабораторных работ по курсу «Основы механической обработки конструкционных материалов». Приводятся сведения о способах и методах слесарной и механической обработки конструкционных материалов в условиях мастерских сельскохозяйственных предприятий, даются рекомендации по применению правил и приемов безопасной работы при выполнении типовых технологических процессов изготовления деталей и оформлению отчета по лабораторной работе.

Представлены результаты статистического анализа выявленных при экспертном диагностировании дефектов самоходных грузоподъемных кранов стрелового типа, отработавших нормативный срок эксплуатации. Наибольшее число дефектов связано с разрушением и износом элементов конструкций, возникновением усталостных трещин и нарушением условий эксплуатации оборудования. наибольшее число дефектов встречается в гидравлической системе кранов, элементах канатно-блочной системы, реже – в металлоконструкции. Для проведения риск-анализа самоходных стреловых кранов в условиях недостаточной информации предложена методика экспертных оценок. Она позволяет оценить влияние потенциально возможных дефектов самоходных стреловых кранов на величину экономического ущерба самого крана и перемещаемого груза и на величину травматического воздействия на человека.

Проведен анализ методов скользящего среднего и скользящей медианы, широко используемых для построения эмпирических моделей при прогнозировании оптимальных рабочих частот (ОРЧ). Показаны причины получаемых при этом искажений. Изложены методические основы обработки результатов дискретных наблюдений, разработанные для проведения прогнозирования в оперативном режиме значений ОРЧ для выделенного канала радиосвязи. На основе метода цифровой экстраполяции предложен метод прогнозирования данных наблюдений. Приведены условия экстраполируемости реального процесса. Разработан комплекс программ для реализации прогноза ОРЧ в реальном масштабе времени

Основное назначение малых безэкипажных надводных аппаратов (БНА) – исследование морей и океанов, а также применение их в военных целях. Предметом исследования являются источники электрической энергии, обеспечивающие питание всех потребителей БНА. Предложен обзор существующих БНА российского и зарубежного производства, время автономной работы которых может составлять до 3-х месяцев. Проведен анализ основных характеристик БНА, особое внимание уделено источникам электрической энергии и потребляемой мощности аппаратов. Ориентировочная суммарная мощность источников электрической энергии БНА составляет 300–1000 Вт. Отмечается, что источниками электрической энергии на рассматриваемых БНА являются не только аккумуляторные батареи и генераторы. Активно применяются солнечные батареи и ветрогенераторы. Для экономии электрической энергии на борту используется парусное вооружение, а также технология волнового глайдера, которая использует энергию морской волны для придания движения надводному аппарату. Отличительной особенностью конструкции некоторых безэкипажных аппаратов является размещение солнечных батарей как на палубе, так и на парусе. Существенным преимуществом данной конструкции является снижение потребления электрической энергии при достаточной силе ветра и усиление мощности электрической системы аппарата. Рассматриваются не только однокорпусные БНА, но и имеющие (в целях увеличения полезной площади для размещения дополнительных солнечных батарей) катамаранную конструкцию. На основе анализа конструктивных особенностей БНА сделан вывод о факторах, влияющих на проектирование их электроэнергетической системы, и перспективах разработки новых аппаратов

Физико-механические свойства древесины зависят от количества влаги, находящейся в клеточных стенках и связанной с ее компонентами. Однако до сих пор нет четкого представления о местонахождении связанной влаги в древесинном веществе клеточных стенок. Цель исследования состояла в том, чтобы теоретически обосновать сорбционную способность компонентов древесины и смоделировать данный процесс на наноуровне с учетом размеров молекул и атомов. Для моделирования был взят основной и наиболее изученный компонент древесины – целлюлоза. Разработанная нами пространственная сферическая модель макромолекулы целлюлозы и расположение ее звеньев в элементарной ячейке позволили объяснить механизм поглощения влаги клеточной стенкой древесины на молекулярном уровне. Гидроксильные группы макромолекул целлюлозы и молекул воды имеют одну природу, так как электроотрицательность составляющих их атомов совпадает по значению, что позволяет им легко образовывать межмолекулярные водородные связи в одном слое и между соседними слоями в кристалле. Водородная связь по своему характеру является электростатической. Энергия ее примерно в 10 раз меньше энергии межатомных ковалентных связей. Электроотрицательности ОН-групп молекул целлюлозы и воды совпадают по значимости, поэтому при определенных энергетических условиях окружающей среды молекула воды, разрывая межмолекулярную водородную связь молекулы целлюлозы, тут же замыкает ее на себя. Точно также молекула воды покидает водородную связь, если она обладает достаточной кинетической энергией, чтобы сдвинуться с места. Проникновение молекул воды в кристалл целлюлозы происходит путем перемещения их из одной водородной связи в другую. Молекулы воды удерживаются в этих связях только за счет своей электроотрицательности. Таким образом, механизм взаимодействия микрокристаллита целлюлозы с влагой определяется тем, что молекулы воды удерживаются в водородных связях гидроксильных групп глюкопиранозных звеньев макромолекулы целлюлозы и имеют возможность перемещаться между ними. При внедрении молекулы воды в водородную связь расстояние между OH-группами целлюлозы увеличивается на ее размер, и при влагопоглощении разбухание кристаллической структуры целлюлозы составляет около 12 %. Молекулы воды образуют водородные связи с лигнином и гемицеллюлозой так же, как с целлюлозой. Расчет, произведенный через молекулярные массы элементарных звеньев макромолекул, показывает, что максимальное количественное содержание физически связанной влаги в древесине составляет около 30 %, что соответствует многочисленным экспериментальным данным других исследователей.