2024 Т.10, №2 / 2024, V.10, No2

УДК 664.951
Показана актуальность совершенствования процесса ротационного резания материала при порционировании пищевых продуктов. Рассмотрена схема ротационного резания вращающимся ножом с фигурной кромкой. Проанализированы параметры порционирования режущим органом, кромка которого очерчена в виде эксцентрической окружности. Получены математические модели для расчета угла скольжения кромки, угла защемления и фактического угла резания. Установлены основные зависимости указанных углов от полярного угла эксцентрикового лезвия, радиуса и эксцентриситета ножа, а также от конструктивных параметров продуктового окна. Рассчитаны характерные полярные углы, при которых имеет место контакт лезвия с дном продуктового окна и начало гарантированного разделения материала на части, полное разделение материала лезвием на части и начальный контакт режущей кромки с продуктовым окном. Направлением дальнейших исследований является динамический анализ и оптимизация процесса ротационного резания пищевых материалов вращающимися рабочими органами.
Ключевые слова: пищевой материал; резание; ротор; скольжение; защемление; эксцентрик; кромка.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………

The relevance of improving the process of rotational cutting of material during portioning food products is shown. The scheme of rotational cutting with a rotating figured edge knife is considered. The parameters of portioning by a cutting tool, the edge of which is outlined in the form of an eccentric circle, are analyzed. Mathematical models to calculate the sliding edge angle, pinch angle and actual cutting angle are obtained. The main dependences of these angles by the polar angle of the eccentric blade, the radius and eccentricity of the knife, as well as on the design parameters of the product window have been established. The characteristic polar angles at which the blade contacts the bottom of the product window and the beginning of guaranteed separation of the material into parts, complete separation of the material by the blade into parts and the  initial  contact of  the  cutting edge  with  the  product  window,  are calculated. The direction of further research is the dynamic analysis and optimization of the process of rotational cutting of food materials by rotating working bodies.
Key words: food material; cutting; rotor; sliding; pinching; eccentric; edge. 

УДК 621.66:637.358
Ранее разработанный метод аппроксимации был использован для восстановления нагрузочной характеристики коловратного насоса КВ 0,7/18-2,5 по экспериментальным данным перекачивания жидкости с высокой вязкостью (патоки). Анализ данных заводских испытаний показал, что при фиксированной частоте вращения ротора коловратного насоса увеличение вязкости жидкости приводит к некоторому росту подачи. При этом затраченная мощность возрастает весьма значительно. Однако при такой большой вязкости, как у патоки, подача коловратного насоса немногим меньше теоретического значения даже при высоком давлении. Найденная зависимость подачи коловратного насоса от давления позволяет решать задачу отыскания параметров рабочей точки насосной установки при заданной вязкости жидкости и частоте вращения ротора.
Ключевые слова: коловратный насос; патока; затраченная мощность; испытания; рабочие характеристики; аппроксимация.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………

The previously developed approximation method was used to restore the load characteristics of a rotary pump KV 0.7/18-2.5 according to experimental data on pumping liquids with high viscosity (molasses). Analysis of the factory test data showed that an increase in the viscosity of the liquid leads to a certain increase in the supply at a fixed rotation speed of the rotor of the rotary pump. At the same time, the consumed power increases very significantly. However, with such a high viscosity as molasses, the feed of the rotifer pump is slightly less than the theoretical value even at high pressure. The found dependence of the rotifer pump supply on pressure makes it possible to solve the problem of finding the parameters of the working point of the pumping unit at a given viscosity of the liquid and the rotor speed.
Key words: lobe pump; molasses; power consumption; testing; performance characteristics; approximation.

УДК 631.22, 636.083, 636.084
Разработана технология, позволяющая автоматизировать на ферме процесс кормления животных, уборку навоза, гигиеническую обработку вымени коровы перед доением и т.д. Возможен учет кормового рациона каждого животного.
Ключевые слова: стебельчатые корма; крупный рогатый скот; ферма.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………

Works out technology automation on cattle-breeding farm of process maintenance, harvesting manure, hygienic treatment udder of cow milker etcetera. It is possible calculation fodder ration of every animal.
Key words: feather fodders; cattle; neat cattle; cattle-breeding farm.

УДК 639.2.081.117+519.624
Разработан алгоритм решения краевой задачи равновесия полоски сетного невода в среде Mathcad. Его применение позволило оценить влияние формул для коэффициентов гидродинамического сопротивления на результаты расчета. Не рекомендуется использовать одинаковые формулы во всем диапазоне чисел Рейнольдса, так как это может привести к заметным ошибкам. Применение ранее полученных формул для различных областей гидродинамического сопротивления позволяет получить результаты, хорошо согласующиеся с экспериментальными данными. Увеличение скорости набегающего потока воды и рост сплошности приводят к заглублению верхней точки сети. Сила натяжения возрастает на концах полоски и проседает вблизи точки экстремума.
Ключевые слова: ставной невод; равновесие; краевая задача; численный метод.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………

The algorithm for solving the equilibrium boundary value problem of a netting strip in the Mathcad has been developed. Its application made it possible to evaluate the effect of formulas for hydrodynamic drag coefficients on the calculation results. It is not recommended to use the same formulas in the entire range of Reynolds numbers, as this can lead to noticeable errors. The use of previously obtained formulas for various areas of hydrodynamic resistance allows us to obtain results that are in good agreement with experimental data. An increase in the speed of the incoming water flow and an increase in continuity lead to a deepening of the upper point of the netting. The tension force increases at the ends of the strip and subsides near the extreme point.
Key words: : fixed seine; equilibrium; boundary value problem; numerical method.

УДК 627.8
Одной из нелинейных моделей грунтов, доступных для численного моделирования грунтовых плотин, является модель упрочняющегося грунта (HSM). Авторами выполнен подбор параметров этой модели для трёх видов грунтов: супеси, гравийно-галечникового и щебенистого грунта, которые ранее были испытаны другими авторами в крупномасштабных приборах трёхосного сжатия. Установлено, что HSM хорошо воспроизводит сдвиговое деформирование грунта в приборе трёхосного сжатия, но не позволяет хорошо моделировать объёмные деформации грунта при сдвиге. Сравнение результатов численного моделирования показало, что могут быть подобраны такие модуль упругости и коэффициент Пуассона, которые позволят адекватно воспроизвести деформирование плотины от нагрузок собственного веса.
Ключевые слова: грунтовая плотина; стабилометрическое испытание; модель упрочняющегося грунта; численное моделирование; каменная наброска.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………

One of the nonlinear soil models available for numerical modeling of embankment dams is the Hardening Soil Model (HSM). The authors selected the parameters of this model for three types of soils: sandy loam, gravel and crushed stone, which were previously tested by other authors in large-scale triaxial test devices. It has been established that HSM reproduces well the shear deformation of soil in a triaxial test, but does not allow for good modeling of volumetric deformations of soil under shear. A comparison of the results of numerical modeling showed that the elastic modulus and Poisson’s ratio can be selected, which make it possible to adequately reproduce the deformation of the dam due to its own weight loads.
Keywords: embankment dam; triaxial test; Hardening Soil Model; numerical modeling; rockfill.

УДК 658.567
Побочным продуктом переработки горных пород в щебень являются отсевы дробления фракции 0-5 мм. На горных предприятиях основная масса отсевов является отходом, вывозится в отвалы и карьеры, что препятствует производству и развитию горных работ. На выход отсева дробления при производстве щебня влияют крупность и прочность горной породы, технология производства, тип дробильного оборудования, ассортимент выпускаемой продукции. Объемы отсевов дробления на предприятиях  нерудных строительных материалов постоянно растут. При этом отсевы дробления, содержащие от 7 до 30 % пылевидных и глинистых частиц накапливаются в отвалах и карьерах. Ветровое воздействие содействует уносу этих частиц на немалые расстояния, что крайне неблагоприятно влияет на водоемы и условия проживания населения. Утилизация данных отходов положительным образом скажется на состоянии окружающей среды, качестве жизни населения, деятельности предприятий. Исследованиями обоснована целесообразность использования отходов переработки карбонатных пород в щебень в производстве элементов гидротехнических сооружений, объяснены причины их высокой эффективности.
Ключевые слова: утилизация; отход переработки; пылевидные и глинистые частицы; формиатно-спиртовый компонент; разжижитель; бетонная смесь; заполнители, планирование эксперимента, математическая модель, геометрическая интерпретация.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………

The crushing screenings of the 0-5 mm fraction are a by-product of the processing of rocks into crushed stone. The bulk of the dropouts at mining enterprises is waste, exported to dumps and quarries. This hinders the production and development of mining operations. The size and strength of the rock, the production technology, the type of crushing equipment, the range of products affect the yield of crushing screening in the production of crushed stone. The volume of crushing screenings at enterprises of non-metallic building materials is constantly growing. At the same time, crushing screenings containing from 7 to 30% of pulverized and clay particles accumulate in dumps and quarries. Wind action contributes to the removal of these particles over considerable distances. This has an extremely adverse effect on reservoirs and living conditions of the population. The disposal of these wastes will have a positive impact on the state of the environment, the quality of life of the population, and the activities of enterprises. The expediency of using waste from the processing of carbonate rocks into crushed stone in the production of elements of hydraulic structures has been justified by research. The reasons for their high efficiency have been explained.
Key words: recycling; waste from processing; pulverized and clay particles; formate-alcohol component; diluent; concrete mixture; aggregates, experiment planning, mathematical model, geometric interpretation. 

УДК 004.942
Исследование посвящено созданию современных программных систем управления технологическими агрегатами металлургической отрасли, которые характеризуются такими особенностями, как слабая формализация и, как следствие, отсутствие возможностей для автоматизации. С подобными проблемами успешно справляются имитационные модели, реализованные в виде компьютерных тренажеров, позволяющие формировать рекомендации к принятию решений по оптимизации управления. В качестве объекта управления была выбрана технология спекания шихты с целью получения глинозема. Экспертная система процесса спекания шихты разработана для Ачинского глиноземного комбината дочернего предприятия компании РУСАЛ, крупнейшего поставщика глинозёма в России. Программно-целевое управление рассматривается как целый комплекс мероприятий, затрагивающий все виды деятельности предприятия производственную, хозяйственную, техническую, экономическую. Обсуждается подход к процессу моделирования исследуемого процесса, приведен разработанный алгоритм, созданной экспертной системы. С учетом существующих условий нечеткости работы трубчатой печи был создан программный продукт, в основу которого заложены элементы нечеткой логики и искусственного интеллекта на базе технологических инструкций для производственного персонала. Созданная экспертная система позволяет исследовать объект изучения в различных режимах функционирования. Технический персонал, обслуживающий производственный агрегат, получает возможность отработать навыки оптимального безаварийного управления. Внедрение разработанного программного продукта позволит успешно решать задачи оптимизации процесса спекания шихты в трубчатых печах, значительно повысит культуру обслуживания технологического процесса со стороны персонала, рациональность использования технических ресурсов, принесет значительную экономическую прибыль.
Ключевые слова: компьютерный тренажер; имитационное моделирование; управление с нечеткой логикой; трубчатая печь; производство глинозема.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………

The study is devoted to the development of modern software control systems for technological units of the metallurgical industry. They are characterized by such features as weak formalization and the lack of opportunities for automation.  Simulation models, implemented in the form of computer simulators, solve such problems successfully. They make it possible to generate recommendations for decisions making on optimization of control. The technology of the charge sintering was chosen as an object of control in order to manufacture alumina. An expert system for charge sintering was developed for the Achinsk Alumina Refinery, a subsidiary of RUSAL, the largest alumina supplier in Russia. Target-programmed management is considered as a whole complex of measures affecting all types of enterprise activities, i.e., production, economic, technical, and economic activities.  The paper discusses an approach to modeling the process under study. The proposed algorithm of the developed expert system is presented. A software product was created taking into account the existing conditions of the fuzzy operation of the tube furnace. It is based on elements of fuzzy logic and artificial intelligence on the basis of technological instructions for production staff. The developed expert system makes it possible to study the object of study in various modes of operation. The technical staff serving a manufacturing unit gets the opportunity to practice the skills of optimal accident-free control.  The implementation of the developed software product will make it possible to solve the problems of optimizing the charge sintering in tube furnaces successfully. The computer simulator in the training process will bring the work of technical personnel to a higher professional level.
Keywords: computer simulator; simulation; tube furnace; fuzzy logic control; alumina manufacturing. 

УДК 621.01
Рельеф поверхности оказывает существенное влияние на выполнение функциональных требований к детали. Направление неровностей определяет характер посадки, течение жидкостей и воздуха, стойкость к коррозии и многое другое, а также влияет на характер измерения как микрогеометрических (шероховатости), так и макрогеометрических (точность формы) отклонений. Действующие стандарты в России и за рубежом регламентируют шесть и семь (в зависимости от стандарта) направлений неровностей поверхностей. Деление на типы представлено на основании субъективного геометрического соответствия. Руководствуясь данными стандартами, специалист может осуществить лишь качественный контроль направления неровностей поверхностей. Одна из проблем действующих стандартов заключается в отсутствии формальных закономерностей получения топологии рельефа с методами обработки поверхностей, что ограничивает формализацию проектирования технологических процессов. Целью данной работы является рассмотрение способа формального представления геометрической визуализации рельефа шероховатости поверхности. На основе разработанной авторами теории синтеза и классификации методов формообразования поверхностей в статье предлагается формальная интерпретация решения задачи регламентации индивидуальной структуры «геометрического портрета» её рельефа. Представленные материалы позволяют не только ликвидировать неоднозначность и установить чёткую взаимосвязь между методом формообразования и направлением неровностей, но и автоматизировать процесс проектирования конструкций и технологий.
Ключевые слова: рельеф поверхности; метод формообразования; производящие линии; направление неровностей; формализация проектирования.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………

Surface topography has a significant impact on the functional requirements of a part. The direction of irregularities determines fit, fluid and air flow, corrosion resistance, and more. They also influence the nature of measurement of both micro geometric (roughness) and macro geometric (shape accuracy) deviations. Current standards in Russia and abroad regulate six and seven (depending on the standard) directions of surface roughness. The division into types is presented on the basis of subjective geometric correspondence. Guided by these standards, the specialist can only perform quality control of the direction of surface irregularities. One of the problems of the current standards is the lack of formal regularities of obtaining topology of relief with methods of surface treatment, which limits the formalization of technological process design. The purpose of this paper is to consider a method for formal representation of geometric visualization of surface roughness relief. The authors have developed a theory for the synthesis of surface shaping methods. This theory is the basis for the formal interpretation of the problem that regulates the individual structure of the «geometric portrait» of its relief. The presented materials allow not only to carry out a clear relationship between the method of shaping and the direction of roughness, but also to automate the process of design of structures and technologies.
Key words: surface relief; shaping method; producing lines; roughness direction; creation formalization.

УДК 699.841
В статье отражена важность транспорта и транспортной инфраструктуры в современном мире; приведены исторические аспекты, касающиеся проведенных исследований и внедрению разработок по улучшению конструкции мостов, устойчивых к сейсмическому воздействию; представлены данные о действиях, предпринимаемых для защиты объектов инфраструктуры от сейсмической активности; рассмотрено применение новых решений в использовании сейсмозащитных устройств при строительстве мостов в регионах, с повышенной сейсмической активностью; указаны методы зашиты мостовых сооружений от сейсмических воздействий; приведены данные из Свода правил СП 14.13330.2018, касающиеся строительства в сейсмических районах; дана ссылка на расчет прочности и устойчивости несущих конструкций мостов с учетом сейсмических нагрузок; сделаны выводы, касающиеся защиты мостовых сооружений от внешних воздействий.
Ключевые слова: сейсмозащитные устройства; сейсмическая активность; транспорт; транспортная инфраструктура; мостовые сооружения; мосты.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………

The article reflects the importance of transport and transport infrastructure in the modern world; provides historical aspects related to the research and implementation of developments to improve the design of bridges resistant to seismic effects; presents data on actions taken to protect infrastructure facilities from seismic activity; considers the application of new solutions in the use of seismic protection devices in the construction of bridges in the regions, with increased seismic activity; methods of protection of bridge structures from seismic influences are indicated; data from the Code of Rules of SP 14.13330.2018 concerning construction in seismic areas are presented; a reference is given to the calculation of the strength and stability of bearing structures of bridges taking into account seismic loads; conclusions are drawn regarding the protection of bridge structures from external influences.
Key words: seismic protection devices; seismic activity; transport; transport infrastructure; bridge structures; bridges.