«Русский инженер», № 02 (79), 2023

29.05.2023

«Русский инженер», № 02 (79), 2023


МАШИНОСТРОЕНИЕ

УДК 514.1 : 004.94 : 004.92

Конструирование моделей поверхностей на основе проецирования конгруэнцией окружностей с общей радикальной осью

Construction of surface models based on projection by congruence of circles with a common radical axis

Денисова Е. В., канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой начертательной геометрии и инженерной графики, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ), Санкт-Петербург, Россия

Гурьева Ю. А., канд. техн. наук, доцент кафедры начертательной геометрии и инженерной графики, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ), Санкт-Петербург, Россия

Denisova E. V., PhD of Tech. Sciences, Associate Professor, Head of Descriptive Geometry and Engineering Graphics Department, St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering (SPbGASU), St. Petersburg, Russia

Guryeva Yu. A., PhD of Tech. Sciences, Associate Professor of Descriptive Geometry and Engineering Graphics Department, St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering (SPbGASU), St. Petersburg, Russia

Аннотация

В статье предложены параметрические уравнения конгруэнции окружностей, плоскости которых расположены в пучке. Заданием двух функций от одного и того же параметра из конгруэнции выделяется циклическая поверхность, которая визуализируется средствами компьютерной графики. В аналитической форме рассматривается проецирование конгруенцией окружностей, образованное вращением пучка вокруг общей радикальной оси, и способы образования каналових поверхностей Иоахимсталя проецированием заданной линии.
Предложенная аналитическая модель проецирования конгруэнцией окружностей с общей радикальной осью позволяет получить параметрические уравнения каналовых поверхностей Иоахимсталя с плоской линией центров проецирования произвольной линии, циклид Дюпена проецированием окружностей.

Ключевые слова: параметрические уравнения, циклические поверхности, конгруэнция окружностей, компьютерные изображения, пучок окружностей, радикальная ось.

Abstract

The article proposes parametric equations of congruence of circles whose planes are located in the bundle. By specifying two functions from the same parameter, a cyclic surface is extracted from the congruence, which is visualized by means of computer graphics. In an analytical form, the projection of circles by congruence formed by the rotation of the bundle around a common radical axis and the ways of forming channel surfaces of Joachimstal by projecting a given line are considered.
The proposed analytical model of projection by congruence of circles with a common radical axis allows us to obtain parametric equations of Joachimstal channel surfaces with a flat line of projection centers of an arbitrary line, Dupin cyclides by projection of circles.

Keywords: parametric equations, cyclic surfaces, congruence of circles, computer images, bundle of circles, radical axis.

МАШИНОСТРОЕНИЕ


УДК 331.45

К вопросу безопасности совместной работы мостовых кранов металлургических производств

Safety issues of the use of bridge cranes in metallurgical industries when they work together with the help of couplings of various designs

Зайцев Иван Валентинович,
аспирант кафедры «Транспортных средств и техносферной безопасности» Череповецкого государственного университета
162600, РФ, г. Череповец, пр. Луначарского, д. 5

Кузьминов Александр Леонидович,
доктор технических наук, профессор кафедры «Транспортных средств
и техносферной безопасности»
Череповецкого государственного университета
162600, РФ, г. Череповец, пр. Луначарского, д. 5

Модин Николай Валентнович,
кандидат технических наук, главный специалист
по подъёмно-транспортному оборудованию ООО «Северсталь-Проект»
162600, РФ, г. Череповец ул. Маяковского, д. 11

Пиотровский Даниил Александрович,
специалист ООО «Северсталь-Проект»
162600, РФ, г. Череповец ул. Маяковского, д. 11

Zaitsev Ivan Valentinovich
graduate student Department Vehicles and technosphere safety
Cherepovets State University
162600, Russian Federation, Cherepovets, Lunacharsky Ave., 5

Kuzminov Alexander Leonidovich
Professor, PhD in technics Department Vehicles and technosphere safety
Cherepovets State University
162600, Russian Federation, Cherepovets, Lunacharsky Ave., 5

Modin Nikolay Valentinovich
PhD in technics, chief specialist in lifting and transportation
equipment Severstal-Project LLC
162600, Russian Federation, Cherepovets, ky str. 11 Mayakovs

Piotrovsky Daniil Alexandrovich
specialist in lifting and transportation
equipment Severstal-Project LLC
162600, Russian Federation, Cherepovets, ky str. 11 Mayakovs

Аннотация. Цель. Целью исследования является анализ причин разрушения сцепных устройств, узлов крепления и элементов металлоконструкций концевых балок во время совместной работы мостовых кранов при использовании жёстких сцепок. На основе проведённого анализа причин разрушения сцепных устройств предлагается использовать альтернативный вариант их конструкции, позволяющий повысить безопасность эксплуатации мостовых кранов путём снижения вероятности инцидентов с оборудованием подъёмных сооружений. Исключение разрушений сцепных устройств, узлов крепления и элементов металлоконструкций концевых балок достигается уменьшением динамических нагрузок во время совместной работы мостовых кранов.

Ключевые слова: мостовой кран, совместная работа мостовых кранов, сцепное устройство (сцепка), элемент конструкций мостового крана, безопасность, инцидент.

Abstract. Object. The purpose of the study is to analyze the causes of the destruction of coupling devices, fastening units and elements of metal structures of end beams during the joint operation of bridge cranes when using rigid couplers. An alternative version of a coupling device of a different design is also proposed, which allows solving the issue of safety of their use in order to reduce dynamic loads and prevent destruction of coupling devices, fastening units and elements of metal structures of end beams during joint operation of bridge cranes.

Keywords: bridge crane, joint operation of bridge cranes, coupling device (coupler), structure element of the bridge crane, safety, accident.


МАШИНОСТРОЕНИЕ

УДК 681.51
UDC 681.51

Робототехническая технологическая установка на основе винтового
четырёхзвенного механизма

Robotic technological plant, based on the screw four-link mechanism


Смоленцев Алексей Николаевич,
ФГБУ науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова
Российской академии наук
(ИМАШ РАН), г. Москва
alexeisml@rambler.ru


Smolentsev Aleksej Nikolaevich,
senior staff scientist of the Laboratory of control for technological processes and systems of the Federal budget-funded Mechanical Engineering Research Institute named after A. A. Blagonravov of the RAS, (IMASH RAN), Ph. D.

Аннотация.  Проведён обзор свойств робототехнической технологической установки (робота-станка) на основе винтового четырёхзвенного механизма с целью выработки рекомендаций для её системы управления. Приводится решение прямой и обратной задачи о положении, анализ динамических взаимовлияний приводов, процедура и результаты моделирования калибровки.

Abstract. With the purpose to work out recommendations for a control system of the robotic technological plant (robot machine tool), based on the screw four-link mechanism, а review of it's features is performed. Resolution of direct and inverse kinematics, analysis of dynamic drive interactions, simulation procedure and results of the robot machine tool calibration are stated.
    
Ключевые слова: мехатронный модуль, обратная задача о положении, робот-станок,  механизм относительного манипулирования,  уравнения динамики, калибровка.

Keywords: mechanical-electronic module, inverse kinematics, robot machine tool, mechanism of relative manipulation, dynamic equations, calibration.

МАШИНОСТРОЕНИЕ

УДК 2.5.22

Модель внедрения патентоспособных решений
в хозяйственно-экономический оборот на основе
частно-государственного партнёрства

A model for the introduction
of patentable solutions into economic and economic turnover
on the basis of private-public partnership


Степанян И.В.1, Басаргин О.С.2

1 – Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН), Россия, Москва.
neurocomp.pro@gmail.com
2 –  Фонд «Исследования природы времени», Россия, Москва.
chronoquantum@mail.ru

Stepanyan I.V.
A.A. Blagonravov Institute of Mechanical Engineering of the Russian Academy of Sciences (IMASH RAS), Moscow, Russia.

Basargin O.S.
Foundation «Studies of the Nature of Time», Moscow, Russia.

Аннотация. Автор любого патентоспособного решения, на своё усмотрение имеет возможность создавать частно-государственные партнёрства с федеральными и муниципальными учреждениями в союзе с иностранными участниками, образуя новые межотраслевые, межрегиональные и международные связи. Оценка патента в совместном владении с муниципальным и/или федеральным учреждением создаёт и федеральный и/или муниципальный объект имущественных отношений в долевом участии с автором и по инициативе автора. При создании автором федеральной и/или муниципальной вновь образованной товарной массы, возникает основание для эмитента финансовых средств. Возникает и обеспечение доли изобретателя долей федерального и/или муниципального участия в совместном владении объекта исключительных имущественных отношений. Связка трёх с международным участием обеспечивает доли друг друга.

Abstract. The author of any patentable solution, at his discretion, has the opportunity to create private-public partnerships with federal and municipal institutions in alliance with foreign participants, forming new inter-sectoral, interregional and international relations. The evaluation of a patent in joint ownership with a municipal and/or federal institution creates both a federal and/or municipal object of property relations in shared participation with the author and on the initiative of the author. When the author creates a federal and/or municipal newly formed commodity mass, there is also a basis for the issuer of funds. There is also provision for the inventor's share of the shares of federal and/or municipal participation in the joint ownership of the object of exclusive property relations. A bundle of three with international participation provides each other's shares.

Ключевые слова: изобретение, полезная модель, промышленный образец, научные разработки, ЧГП, ЧМП, авторские и смежные права, гудвилл, мобилизационная экономика, частно-государственное партнёрство, плановая экономическая модель.
Key words: invention, utility model, industrial design, scientific developments, PPP, PMP, copyright and related rights, goodwill, mobilization economy, public-private partnership, planned economic model.

Классификация JEL: B59; H89; O31; O32; O33; O34; O35.


СТРОИТЕЛЬСТВО

УДК 691. 2.1.1.

Прочность коротких трубобетонных колонн  квадратного сечения

Strength of short concrete filled steel tube columns of square section
  

Римшин Владимир Иванович 1,2,a) , Анпилов Сергей Михайлович 4, b) , Кришан Анатолий Леонидович 1,3,c), Астафьева Мария Анатольевна 3, d), Ступак Александра Алексеевна 3, e)

1 НИУ Московский государственный строительный университет (МГСУ), 129337, Россия, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
2 Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН (НИИСФ РААСН), 127238, Россия, Москва, Локомотивный пр-д, 21
3 Магнитогорский государственный технический университет  (МГТУ им. Г.И. Носова), Россия, г. Магнитогорск, Ленина пр-т., 38
4 Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (НГАСУ), Россия, г. Новосибирск, Ленинградская ул., 113

Vladimir Ivanovich Rimshin 1,2,a) , Sergey Mikhailovich Anpilov 4, b) , Anatoly Leonidovich Krishan 1,3,c), Maria Anatolyevna Astafyeva 3, d), Alexandra Alekseevna Stupak 3, e)

1 Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), 129337, 26, Yaroslavskoye Shosse, Moscow, Russia
2 Research Institute of Building Physics of the Russian Academy of Architecture and Building Sciences, 127238, 21, Locomotive passage, Moscow, Russia
3 Magnitogorsk State Technical University (MGTU named after G.I.Nosov), 455000, 38, Lenin Ave., Magnitogorsk, Russia
4 Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering (NGASU), 630008,113, Leningradskaya str., Novosibirsk, Russia

a) v.rimshin@niisf.ru
b) anpilovsm@gmail.com
c) kris_al@mail.ru
d) skymanika@mail.ru
e) aleksandra.stupak@mail.ru

АННОТАЦИЯ. В данной работе рассматривается методика расчёта прочности коротких центрально сжатых трубобетонных колонн квадратного сечения. Методика учитывает сложное напряженное состояние бетонного ядра и  стальной трубы. На основании рассмотренной схемы  распределения главных напряжений в бетонном ядре получена формула для определения его прочности. Осевые напряжения в стальной трубе вычисляются из условия текучести Генки-Мизеса. Приведена формула для расчёта прочности трубобетонных колонн. Выполненное сопоставление расчётных и опытных данных свидетельствует о целесообразности практического применения предложенной методики.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: трубобетонные колонны квадратного сечения, сложное напряженное состояние, прочность, несущая способность, строительные конструкции.