Главный механик

№ 11, 2017г.

УДК 661.344.12

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОД КОНТРОЛЕМ

Казмирчук К. Н., начальник отдела перспективных технологий и развития, ФГУП «НАМИ»
125438,  Москва, ул. Автомоторная, д. 2

В статье показаны инструменты «Индустрии 4.0», которые позволяют создавать изделия с уникальными характеристиками, на основе принципов цифрового и автоматизированного проектирования и производства. Сборочные элементы заменяются несколькими деталями с эффективной и оптимизированной геометрией и высокими требованиями к компонентам. Показана важность аддитивного производства контролировать на каждом этапе характеристики и прогнозировать поведение всех компонентов — это залог успешного развития нового технологического уклада.

Ключевые слова: аддитивные технологии, контроль, ФГУП «НАМИ», оптимизация производства.

UDK 661.344.12

ADDITIVE TECHNOLOGY UNDER CONTROL

Kazmirchuk K. N., Head of Advanced Manufacturing and Development Department, Central Scientific Research Automobile and Automotive Engines Institute

The article shows the tools of "Industry 4.0", which allow creating products with unique characteristics, based on the principles of digital and computer-aided design and manufacturing. Building blocks are replaced with several parts with efficient and optimized geometry and high requirements for components. The importance of additive production to control the characteristics and predict the behavior of all components at each stage is shown. It is the key to the successful development of a new technological mode.

Keywords: additive technology, control, Central Scientific Research Automobile and Automotive Engines Institute, operational excellence.

УДК 330.238

КАК СЭКОНОМИТЬ ДО 36 % ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Бритвин К. Л., руководитель проектов департамента реализации проектов компании Schneider Electric в России
123116, Москва, ул. Двинцев д. 12–1

Показано, как инвестиции в новое оборудование будут окупаться за счет разницы в потреблении электроэнергии до и после модернизации. При этом дополнительно заказчик получил надежную систему электроснабжения и современную систему автоматизации. Комплексный проект модернизации системы автоматизации и электроснабжения в дымососном отделении кислородно-конвертерного цеха Магнитогорского металлургического комбината позволил снизить потребление электроэнергии более чем на треть и обеспечил бесперебойную работу критически важного технологического участка. Проект реализован компанией Schneider Electric совместно с ООО «ГПБ-Энергоэффект» по энергосервисной схеме. Это избавило заказчика от необходимости делать первоначальные капитальные вложения: стоимость оборудования и проведенных работ будет оплачиваться из экономии на платежах за электричество.

Ключевые слова: модернизация, комплексный проект, ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», компания Schneider Electric в России.

UDK 330.238

HOW TO SAVE UP TO 36% OF ELECTRIC POWER

Britvin K. L., Project Manager, Department of Project Implementation, Schneider Electric in Russia

It is shown how investments in new equipment will pay for themselves due to the difference in electricity consumption before and after the implementation of the modernization project. At the same time the customer received a reliable power supply system and a modern automation system in addition. The complex project of modernization of the automation and power supply system in the fume-extraction unit of the oxygen-converter plant of the Magnitogorsk Iron and Steel Works made it possible to reduce energy consumption by 36% and ensured the smooth operation of the critical manufacturing section. The project was implemented by Schneider Electric jointly with «OOO GPB-Energoeffekt» on the energy service scheme. This rids the customer of the need to make initial capital investments: the cost of equipment and work carried out will be paid for by savings on electricity.

Keywords: modernization, comprehensive project, PJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works, Schneider Electric in Russia.

УДК 330.370

МЕТАМОРФОЗЫ СОБСТВЕННОСТИ В ИННОВАЦИОННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Мухин А. В., д-р техн. наук, профессор, МГТУ им Н. Э. Баумана
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5

Ганина Г. Э., канд. техн. наук, доцент, МГТУ им Н. Э. Баумана
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5

Островский Ю. А., канд. техн. наук, доцент, МГТУ им Н. Э. Баумана
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5

Яковлева А. П., канд. техн. наук, доцент, МГТУ им Н. Э. Баумана
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5

В статье описывается новый подход к осмысливанию инновационного производства с учетом его динамичности и факторов, его определяющих. Показано, что привлекаемый для анализа эффективности инновационного производства фактор мышления, при создании технического новшества, оказывается главенствующим и при анализе хода движения (трансформации) производства. Явление, изучаемое как феномен такого движения, получил объяснение с помощью нового термина — «эргодинамика», который позволяет в концентрированном виде представить к объяснению новой формы собственности в производстве — эргодинамической кооперации.

Ключевые слова: метаморфозы собственности, управление производством, инновационное производство.

UDK 330.370

METAMORPHOSIS OF PROPERTY IN INNOVATIVE PRODUCTION

Mukhin A. V., PhD in Engineering, Professor, Bauman Moscow State Technical University

Ganina G. E., Cand. of Engineering, Associate Professor, Bauman Moscow State Technical University

Ostrovskiy Yu. A., Cand. of Engineering, Associate Professor, Bauman Moscow State Technical University

Yakovleva A. P., Cand. of Engineering, Associate Professor, Bauman Moscow State Technical University

The article describes a new approach to comprehending innovative production taking into account its dynamism and the factors determining it. It is shown that the factor of thinking, involved in the analysis of the innovative production effectiveness, proves to be predominant in the analysis of the course of the production development (transformation) when creating a technical innovation. The studied phenomenon of such movement was explained with the help of a new term – ergodynamics – which allows to present the explanation of a new form of ownership in production in a concentrated form- “ergodynamic cooperation”.

Keywords: metamorphosis of property, production management, innovative production.

УДК 621.375.8

СПОСОБЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЛАЗЕРНОЙ ПЕРЕДАЧИ АУДИОСИГНАЛОВ

Карпович Э. В., канд. техн. наук, доцент, Орловский государственный аграрный университет
302019, Орел, ул. Генерала Родина, д. 69

В статье описана созданная на основе бытовой аналоговой техники модель для передачи аудиосигналов при помощи лазера. Приведены ее основные технические характеристики. Обозначены области применения созданного технического устройства и перспективы его использования.

Ключевые слова: моделирование, лазер, конструкция, фотоэлемент, аудиосигнал, модернизация, производство, научные исследования, образование.

UDK 621.375.8

METHODS FOR MODELING TRANSMISSION OF AUDIO SIGNALS USING LASER

Karpovich E. V., Cand. of Engineering, Associate Professor, Orel State Agrarian University

The article describes a model created on the basis of actual household appliances for the transmission of audio signals using laser. Its main technical characteristics are given. Areas of application of the created technical device and prospects of its use are indicated.

Keywords: modeling, laser, construction, photocell, audio signal, modernization, manufacturing, scientific research, education.

УДК 661.494.67

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТОРЦОВОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Кравченко И. И., канд. техн. наук, доцент, МГТУ им. Н. Э. Баумана
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5

Рассмотренные погрешности от упругих перемещений технологической системы, определяющие точность обработки плоскостей, являются функцией одного линейного и двух угловых перемещений шпиндельного узла и поворотного стола. Для нахождения вектора отклонений от номинального положения каждой точки рассматриваемой поверхности следует использовать разработанную математическую модель торцового фрезерования, учитывающую анизотропные упругие свойства технологической системы. Оценку погрешностей обработки плоскости рекомендуется производить векторным полем, которое описывает отклонения точек реальной поверхности от номинального положения.

Ключевые слова: моделирование, фрезерование, обработка корпусных деталей, точность.

UDK 661.494.67

MODELING OF FACE MILLING OF FLAT SURFACES OF NONROTATIONAL PARTS

Kravchenko I. I., Cand. of Engineering, Associate Professor, Bauman Moscow State Technical University

Errors induced by elastic displacements of the technological system that determine the processing accuracy of the facing operations are considered. They are a function of one linear and two angular displacements of the spindle block and the index base. To find the deflection vector from the rated position of each point of the surface in question, we should use the developed mathematical model of face milling, which takes into account the anisotropic elastic properties of the technological system. It is recommended that the evaluation of the errors in facing operation should be performed with the use of a vector field that describes the deflections of the points of the real surface from the rated position.

Keywords: modeling, milling, machining of nonrotational parts, accuracy.

УДК 442.12

РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ЦИФРОВОЙ ШИРОГРАФИИ НА ОСНОВЕ ЦИФРОВОГО ЗЕРКАЛЬНОГО ФОТОАППАРАТА

Бурков М. В., канд. техн. наук, доцент, Томский политехнический университет
г. Томск, пр. Ленина, д. 30

Представлены результаты испытания лабораторного стенда цифровой ширографии для неразрушающего контроля (НК) композитов и алгоритмического обеспечения обработки первичных данных. Данный метод является бесконтактным методом НК, позволяющим напрямую регистрировать деформацию поверхности в реальном времени (с частотой видеорегистрации), который благодаря высокой чувствительности к внеплоскостным деформациям (направленным параллельно оси оптической системы) хорошо подходит для поиска дефектов в слоистых композитах. Лабораторный стенд построен по схеме интерферометра Майкельсона с поворотным зеркалом и фазосдвиговой системой. В качестве видеосенсора использована матрица цифрового зеркального фотоаппарата Canon 450D DSLR. Проведены эксперименты с использованием эталонного образца для проверки работоспособности стенда и алгоритмического обеспечения цифровой обработки первичных данных для получения картин распределения разности фаз, а также эксперимент по обнаружению имитаторов дефектов в углепластиковой трехслойной панели с сотовым заполнителем.

Ключевые слова: цифровая ширография, цифровой зеркальный фотоаппарат, схема интерферометра Майкельсона.

UDK 442.12

DEVELOPMENT OF A DIGITAL SHEAROGRAPHY DEVICE BASED ON A DSLR CAMERA

Burkov M. V., Cand. of Engineering, Associate Professor, Tomsk Polytechnic University

The results of testing a laboratory bench for digital shearography for non-destructive testing (NDT) of composites and algorithmic support for the primary data processing are presented. This method is a non-contact technique of NDT that allows direct recording of surface strain in real time (with video frame rate), which, due to high sensitivity to out-of-plane distortions (directed parallel to the axis of the optical system), is well suited for finding defects in layered composites. The laboratory bench was built according to the Michelson interferometer scheme with a deflecting mirror and a phase-shift system. The matrix of the Canon 450D DSLR was used as a vision sensor. Experiments were carried out using a reference specimen for functional test of the bench and algorithmic support for the primary data processing to produce patterns of phase difference distribution. As well as an experiment was perforfed to detect defect simulators in a three-layer carbon fibre reinforced plastic panel with a filler of honeycomb structure.

Keywords: digital shearography, DSLR camera, Michelson interferometer scheme.

УДК 631.07.219

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

В статье дается сравнительная характеристика распространенных и новых методов обработки металлов: электроэрозионной обработки, высокоскоростной обработки и лазерного спекания и плавления. Приводятся данные по точности, твердости, скорости съема или наращивания металла и др.

Ключевые слова: электроэрозионная обработка, высокоскоростная обработка, лазерное спекание, лазерное плавление.

UDK 631.07.219

ALTERNATIVE METHODS OF PROCESSING METALS AND ALLOYS

The article gives a comparative analysis of common and new methods of metal processing: electrical discharge machining, high-velocity manufacturing and laser sintering and melting. Data are provided on the accuracy, hardness, speed of removal or build-up of metal, etc.

Keywords: electrical discharge machining, high-velocity manufacturing, laser sintering, laser melting.

УДК 621.91.10

СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ БЕЗ ПРИМЕНЕНИЯ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ

Преимущества обработки металлов без применения смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), или сухой обработки, звучат подкупающе: экономия производственных затрат на СОЖ и ее очистку, повышение производительности. Однако недостаточно просто закрыть кран подачи СОЖ. Для осуществления сухой обработки станок должен быть функционально доработан.

Ключевые слова: смазочно-охлаждающие жидкости, обработка резанием, режимы резания, инструмент.

UDK 621.91.10

METHODS OF METAL WORKING WITHOUT THE USE OF METAL CUTTING LUBRICANTS

Advantages of metal working without the use of metal cutting lubricant (MCL) or dry machining sound attractive: saving of production costs for coolant and its treatment, increase in productivity. However, it is not enough just to close the MCL valve. To perform dry 
machining, the machine must be functionally modified.

Keywords: metal cutting lubricants, metal machining, cutting parameters, tool.

ОСНОВАТЕЛЬ НАУЧНОЙ ШКОЛЫ МГТУ ИМ. Н. Э. БАУМАНА

Эта статья посвящена Пилюгину Н. А. — члену Совета главных конструкторов под руководством Королёва С. П. Пилюгин Н. А. разработал системы управления многих ракетно-космических комплексов и автоматических межпланетных станций; создал теорию проектирования прецизионных систем управления летательных аппаратов, возглавлял Научно-исследовательский институт автоматики и приборостроения.

Ключевые слова: Пилюгин Н. А., автоматические межпланетные станции, ФГУП «НПЦАП».

FOUNDER OF THE SCIENTIFIC SCHOOL OF BAUMAN MOSCOW STATE TECHNICAL UNIVERSITY

This article is devoted to Pylyugin N. A., a member of the Council of Chief Designers under the leadership of Korolyov S.P. Pilyugin N. A. developed control systems for many space rocket complexes and automatic interplanetary stations. He created the theory of designing precision control systems for flying vehicles, headed the Scientific Production Association Of Automation And Instrument-Building.

Keywords: N. A. Pilyugin, automatic interplanetary stations, Federal State Unitary Enterprise "Scientific Production Association Of Automation And Instrument-Building".

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

Показаны история разработки и современные условия создания металлоконструкций, которые дают возможность оптимизировать конструктивные формы сооружений, зданий и их элементов. Строительные металлоконструкции обладают ценными техническими свойствами: надежностью в эксплуатации, прочностью и долговечностью, небольшим весом, легкостью монтажа и быстротой строительства, в том числе и крупных балок, серийностью изготовления и индивидуальными проектами, простотой транспортировки.

Ключевые слова: металлоконструкции, сооружения, промышленные объекты.

HISTORY OF THE CREATION OF METAL STRUCTURES

The history of development and modern conditions for the creation of metal structures, which allow to optimize the design shapes of constructions, buildings and their elements are shown. Сonstruction metal structures have valuable technical properties: reliability in operation, strength and durability, light weight, ease of assembly and speed of installation, including large bars, serial production and individual projects, ease of transportation.

Keywords: metal structures, constructions, industrial objects.

История создания металлоконструкций

Показаны история разработки и современные условия создания металлоконструкций, которые дают возможность оптимизировать конструктивные формы сооружений, зданий и их элементов. Строительные металлоконструкции обладают ценными техническими свойствами: надежностью в эксплуатации, прочностью и долговечностью, небольшим весом, легкостью монтажа и быстротой строительства, в том числе и крупных балок, серийностью изготовления и индивидуальными проектами, простотой транспортировки.

Основатель научной школы МГТУ им. Н. Э. Баумана

Эта статья посвящена Пилюгину Н. А. — члену Совета главных конструкторов под руководством Королёва С. П. Пилюгин Н. А. разработал системы управления многих ракетно-космических комплексов и автоматических межпланетных станций; создал теорию проектирования прецизионных систем управления летательных аппаратов, возглавлял Научно-исследовательский институт автоматики и приборостроения.

Способы обработки металлов без применения смазочно-охлаждающих жидкостей

Преимущества обработки металлов без применения смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), или сухой обработки, звучат подкупающе: экономия производственных затрат на СОЖ и ее очистку, повышение производительности. Однако недостаточно просто закрыть кран подачи СОЖ. Для осуществления сухой обработки станок должен быть функционально доработан.

Альтернативные способы обработки металлов и сплавов

В статье дается сравнительная характеристика распространенных и новых методов обработки металлов: электроэрозионной обработки, высокоскоростной обработки и лазерного спекания и плавления. Приводятся данные по точности, твердости, скорости съема или наращивания металла и др.

Разработка устройства цифровой ширографии на основе цифрового зеркального фотоаппарата

Представлены результаты испытания лабораторного стенда цифровой ширографии для неразрушающего контроля (НК) композитов и алгоритмического обеспечения обработки первичных данных. Данный метод является бесконтактным методом НК, позволяющим напрямую регистрировать деформацию поверхности в реальном времени (с частотой видеорегистрации), который благодаря высокой чувствительности к внеплоскостным деформациям (направленным параллельно оси оптической системы) хорошо подходит для поиска дефектов в слоистых композитах. Лабораторный стенд построен по схеме интерферометра Майкельсона с поворотным зеркалом и фазосдвиговой системой. В качестве видеосенсора использована матрица цифрового зеркального фотоаппарата Canon 450D DSLR. Проведены эксперименты с использованием эталонного образца для проверки работоспособности стенда и алгоритмического обеспечения цифровой обработки первичных данных для получения картин распределения разности фаз, а также эксперимент по обнаружению имитаторов дефектов в углепластиковой трехслойной панели с сотовым заполнителем.

Авторы: Бурков М. В