Файл: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования керченский государственный.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 833
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рисунок 1 - Измельчитель-разбрасыватель соломы уборочного средства:
1 - корпус; 2 - ножевой ротор; 3 - крепёжные серьги; 4 - измельчительный нож;
5 - контрнож; 6 - разбрасыватель соломы; 7 - направляющие листы.
Изобретения для измельчения и распределения по полю соломы отличается от известных конструкций тем, что режущая кромка установленных неподвижно контрножей выполнена вогнутой в форме логарифмической спирали.
При измельчении рисовой соломы выявились следующие недостатки:
- большое количество ножей в конструкции измельчающего усложняет их частую замену из-за их полного истирания, которое происходит в результате, как отмечено выше, большого содержания кремния в рисовой соломе;
- сложности заточки режущей кромки контрножей при их затуплении из-за вогнутой формы, выполненной в виде логарифмической спирали;
- не равномерность распределения измельчённых частиц по всей ширине захвата жатки комбайна.
Известна конструкция измельчителя - разбрасывателя, навешиваемого на зерноуборочный комбайн, с помощью которого возможно более равномерное распределение измельченной незерновой части урожая по всей ширине захвата жатки. Равномерное распределение материала достигается с помощью установки дополнительного разбрасывающего устройства (рисунок 2).
При измельчении рисовой соломы выявились следующие недостатки в работе измельчителя-разбрасывателя:
- сложная конструкция разбрасывающего устройства приводит к частым отказам узла, что приводит к остановкам рисоуборочного комбайна и к снижению его производительности;
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
54
Рисунок 2 - Измельчитель-разбрасыватель рисовой соломы
- установка разбрасывателя в виде центробежных метателей увеличивает массу конструкции комбайна, что приводит при уборке риса в условиях болотистых чеков к дополнительному буксованию и увеличению глубины колеи;
- установка разбрасывателя соломы приводит к отбору 30-35% мощности уборочного средства, что снижает производительность обмолота риса и увеличивает сроки уборки.
Известна конструкция полезной модели измельчителя-разбрасывателя рисовой соломы из валков (рисунок 3). Конструкция мобильной машины состоит из рамы, на которой смонтированы подборщик, питающее устройство, подающие и подпрессовывающие вальцы, измельчающий барабан молоткового типа и распределяющий дефлектор. Отличительной особенностью прицепного измельчителя от аналогов является то, что выгрузная горловина камеры измельчения оснащена вертикальными делителями соломовоздушного потока, смонтированными с шагом, уменьшающимся к вертикальной осевой плоскости.
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
55
Рисунок 3 - Измельчитель-разбрасыватель рисовой соломы из валков:
1 - рама; 2 - шасси; 3 - вальцы; 4 - камера измельчения; 5 - измельчающий барабан;
6 - привод прицепного измельчителя; 7,10 - редуктор; 8 - ножи молоткового типа;
9 - подборщик; 11 - дефлектор
При измельчении рисовой соломы выявились следующие недостатки измельчителя - разбрасывателя из валков:
- большое количество ножей в конструкции измельчающего барабана приводит к сложностям при их частой замене из-за их истирания, которое происходит в результате большого содержания кремния в рисовой соломе;
- небольшая ширина дефлектора приводит к частым его забиваниям и остановкам уборочного агрегата для очистки;
- из-за большой сцепляемости между собой соломин и повышенной их влажности не обеспечивается равномерность распределения измельчённых частиц по всей ширине захвата жатки.
При использовании навешиваемого измельчителя – рисовой соломы происходит снижение производительности рисоуборочного комбайна на 30%,
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
56 увеличения расхода топлива на 15 %, а из-за высокого содержания кремния в соломе происходит сокращение срок его службы на четверть. При этом необходимо учитывать, что на привод измельчителя - разбрасывателя необходимо забрать от двигателя комбайна порядка 45-50 кВт его мощности.
Наделение комбайна функцией измельчения и разбрасывания незерновой части урожая риса приводит к снижению его производительности и ведёт к увеличению сроков уборки и снижению качества выполняемого процесса.
Результаты проведённых исследований показали, что применение технологии измельчения незерновой части урожая риса мобильными прицепными измельчителями - разбрасывателями наиболее эффективна по показателям качества выполняемого процесса и целесообразна при уборочном процессе для разделения операций обмолота риса и утилизации рисовой соломы.
Список использованной литературы
1.
Масиенко, И. В. Анализ недостатков разработок измельчителей незерновой части урожая риса / И. В. Масиенко // Год науки и технологий - 2021 : cборник тезисов по материалам Всероссийской научно-практической конференции, Краснодар, 09–12 февраля 2021 года. – Краснодар : Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2021. – С. 148.
2.
Масиенко, И. В. Разработка технического средства для утилизации рисовой соломы / И.
В. Масиенко, Ф. Ю. Жигайлов // Общество, образование, наука в современных парадигмах развития : сборник трудов по материалам III Национальной научно- практической конференции, Керчь, 17–18 октября 2022 года / Редколлегия: Е.П.
Масюткин [и др.]. – Керчь : Керченский государственный морской технологический университет, 2022. – С. 46-50.
3.
Утилизация рисовой соломы путём измельчения и расщепления штифтово-ножевым барабаном / М. И. Чеботарев, И. В. Масиенко, В. В. Масиенко, Г. А. Григорян //
Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2017. – № 133. – С. 486-497.
4.
Чеботарев, М. Внедрение «РВС-технологии» в практику технической эксплуатации машинно-тракторного парка / М. Чеботарев, Е. Шапиро, С. Олейник // С.-х техника: обслуживание и ремонт. – 2015. – № 9. – С. 32-39.
5.
Чеботарев, М. И. Выбор рационального способа измельчения рисовой соломы / М. И.
Чеботарев, И. В. Масиенко // Рисоводство. – 2010. – № 16. – С. 97-101.
6.
Чеботарев, М. И. Мобильный измельчитель рисовой соломы / М. И. Чеботарев, И. В.
Масиенко // Научное обеспечение производства сельскохозяйственных культур в современных условиях : Международная научно-практическая конференция, Краснодар,
09 сентября 2016 года. – Краснодар, 2016. – С. 233-238.
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
57
УДК 658.512.2:004.94
ПРОМЫШЛЕННЫЙ ДИЗАЙН В РОССИИ: МОДЕЛИРОВАНИЕ,
ПРОТОТИПИРОВАНИЕ, ПРОБЛЕМАТИКА
Морозов Алексей Константинович,
преподаватель высшей квалификационной категории,
Промышленно-экономический колледж,
ГОУ ВО МО «Государственный гуманитарно-технологический университет», г. Орехово-Зуево
Аннотация.Данная статья рассматривает актуальные вопросы промышленного дизайна в России. В частности, речь идет о моделировании и прототипировании изделий, создании дизайн-концепций для промышленных объектов и их реализации.
Ключевые слова:промышленный дизайн, моделирование, прототипирование, дизайн- концепции.
Введение. Промышленный дизайн в России является неотъемлемой частью проектирования продуктов и оборудования, которая помогает укрепить экономический потенциал и развитие промышленности в стране. Его концепция заключается в создании продуктов, которые не только функциональны, но и привлекательны для потребителя, что является ключевым элементом успешного маркетинга продукта. Сегодня промышленный дизайн широко используется в различных отраслях, например, в аэрокосмической, медицинской и других.
Создание Ассоциации промышленных дизайнеров в 2008 году дало новый импульс развитию отрасли в России. Эта организация возглавляет работу по развитию промышленного дизайна в стране, проводит инициативы, выступает в качестве консультанта, способствуя профессиональному развитию дизайнеров и укреплению отрасли в целом. Ведущие университеты страны также предлагают образовательные программы в этой области. Сегодня промышленный дизайн продолжает развиваться и интерес к нему проявляют как отечественные, так и международные компании.
Внедрение промышленного дизайна в производственные процессы является ключевым фактором его развития, что помогает усилить инновационный и экономический рост России в целом.
Цель статьи – актуализация вопросов промышленного дизайна в России. В частности: моделирование и прототипировании изделий, создание дизайн- концепций для промышленных объектов и их реализации.
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
58
Эскизирование. Эскизирование играет важную роль в процессе индустриального дизайна, помогая перевести идеи в концепты продуктов.
Обычно оно проводится в начальной стадии проекта, когда еще не определены все детали, исследования рынка и материалы. Главная цель эскизирования заключается в том, чтобы дать общую идею продукта и его дизайн. Эскизы могут быть выполнены на бумаге с помощью карандаша или ручки, а также в специальных программах. Необходимо учитывать эргономику и удобство использования продукта. Эскизы могут быть простыми или сложными, отражая общую форму, размеры, функции и элементы дизайна продукта. После создания эскизов они могут использоваться для создания технических чертежей, 3D- моделей, анимаций и других форм визуализации. Хорошие эскизы должны быть легкими, быстрыми и мобильными, чтобы их можно было легко редактировать и улучшать, сохраняя при этом творческий потенциал дизайнеров.
Моделирование. Fusion 360 - это мощное программное обеспечение, используемое в промышленном дизайне для 3D-моделирования и проектирования, разработанное компанией
Autodesk. Оно обладает расширенными возможностями моделирования, позволяющими создавать сложные формы, органические объекты и даже моделирование движений механизмов и частей конструкции. Также Fusion 360 поддерживает создание ассемблей, что помогает в компоновке деталей и частей в единую конструкцию и использовании их для реальных объектов. Промышленные дизайнеры могут также создавать специальные 3D-модели с помощью Fusion 360 для производства при помощи различных технологий, включая аддитивное производство (3D-печать), а также для массового производства. Кроме того,
Fusion 360 имеет интуитивный интерфейс и не требует длительного обучения, что позволяет дизайнерам быстро сконцентрироваться на самом процессе дизайна и создании качественных продуктов для промышленных и коммерческих нужд. программного обеспечения, что позволяет интегрировать ее с другими технологиями, такими как ЧПУ обработка и импорт и экспорт CAD- файлов.
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
59
Прототипирование. Создание прототипа на 3D-принтере является важным этапом в промышленном дизайне, который позволяет подробно изучить физические и эргономические характеристики продукта, выявить ошибки в конструкции и внести необходимые изменения. 3D-принтеры используют технологию аддитивного производства, которая позволяет создавать пластиковые, металлические или композитные модели продукта на основе цифровых данных. Для создания прототипа на 3D-принтере необходимо сначала создать 3D-модель продукта с помощью специальных программ, которые позволяют экспортировать модель в формат STL - общий язык взаимодействия между программой 3D-моделирования и принтером. Затем модель загружается в программное обеспечение принтера, где настраиваются параметры печати, такие как тип материала, разрешение и скорость печати. В процессе печати 3D-принтер создает модель, слой за слоем, используя материал, соответствующий заданным параметрам. Процесс печати занимает несколько часов или дней в зависимости от размера и сложности модели. После печати прототипа можно переходить к тестированию и доработке продукта, а затем к созданию инструкций для серийного производства. Создание прототипа на 3D-принтере является эффективным и недорогим методом, который упрощает проектирование и позволяет дизайнерам создавать более точные и функциональные продукты.
Вывод. В России промышленный дизайн является ключевым аспектом развития индустрии, но его развитие замедляется несколькими проблемами.
Одна из главных проблем - это отсутствие государственной поддержки, инвестиций и финансирования. Это препятствует развитию квалифицированных дизайнеров и отрасли в целом. Еще одной проблемой является недостаток квалифицированных дизайнеров и низкий уровень.
Список использованной литературы
1.
Имитационное моделирование процессов и систем в АПК : учебник. – Москва : Колосс,
202. – 256 с.: ил.
2.
Прототипирование. Практическое руководство / Тодд Заки Варфел ; пер. с англ. И.
Леёко. – Москва : Манн, Иванов и Ферб, 2020. – 240 с.
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
60
УДК 621.313.333:004.032.26
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВ ПРИМЕНЕНИЯ НЕЙРОСЕТЕЙ ПРИ
ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С АСИНХРОННЫМ
ДВИГАТЕЛЕМ С ДВУХСЛОЙНЫМ РОТОРОМ В КАЧЕСТВЕ
ПРИВОДНОГО
Нагирняк Александр Анатольевич, старший преподаватель кафедры Судового электрооборудования,
ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет», г. Севастополь
Аннотация. Статья посвящена анализу перспектив использования нейросетей для проектирования определения и расчёта оптимальных параметров приводов с асинхронными двигателями с двухслойным ротором (АДДР), в т. ч. и для подбора и проектирования конструктивных параметров приводного электромеханического преобразователя соответственно: определение толщины внешнего слоя, определение оптимальных рабочих режимов и типов нагрузок. Специфика работы АДДР предполагает большую часть времени работы электродвигателя при «вентиляторном» нагрузке, частых пусках и реверсах, в связи с чем возникает необходимость подбора конструктивных параметров, обеспечивающих наибольшую эффективность в каждом конкретном приводе. Помимо этого, нейросети могут помочь определить эффективную продолжительность работы, а так же, число пусков АДДР.
Ключевые слова: асинхронный двигатель, двухслойный ротор, пусковой момент, пусковой ток, нейросети, параметры, электропривод.
Электроприводы с АДДР (рисунок 1) играют важную роль в современной промышленности РФ. Они используются в различных отраслях, таких как металлургия, нефтехимия, энергетика, автомобильная промышленность и другие. Электроприводы обеспечивают автоматизацию производственных процессов, повышают эффективность работы оборудования, снижают затраты на энергию и уменьшают нагрузку на персонал.
Рисунок 1 – Упрощённая схема управления приводом с асинхронным двигателем: M –
АДДР; SB1 – Кнопка «Стоп»; SB2 – Кнопка «Пуск»; KM1 – пускатель, KM11 и KM12 –
его силовые и блокировочный контакты соответственно.
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
61
Цель работы: оценить возможность и перспективы применения нейросетей при проектировании электроприводов с АДДР.
В современной промышленности все большее внимание уделяется развитию "умных" электроприводов, оснащенных системами мониторинга и диагностики, которые позволяют своевременно выявлять неисправности и предотвращать аварии. Асинхронные двигатели с двухслойным роторами широко применяются в качестве приводных в электроприводах различных отраслей промышленности, включая нефтегазовую, электроэнергетическую, металлургическую, химическую и другие. Это связано с их высокими техническими характеристиками и надежностью работы, а также с высокой энергоэффективностью в режимах работы предполагающих частые пуски и реверсы [3, с. 96].
Асинхронный двигатель с двухслойным ротором имеет два слоя проводников на своем роторе. Это позволяет улучшить его электрические характеристики, такие как коэффициент мощности и КПД. Двухслойный ротор (рисунок 2) также обеспечивает более высокую надежность работы двигателя и уменьшение потерь в железе ротора. Он используется в различных промышленных приводах, таких как насосы, вентиляторы и компрессоры [1].
Рисунок 2 – Конструкция ротора асинхронного двигателя с двухслойным
ротором: 1 – рабочий цилиндр; 2 – шихтованный сердечник; 3 –
короткозамыкающее кольцо; 4 – вал.
Нейросети могут быть использованы для оптимизации проектирования асинхронных двигателей с двухслойным ротором. Например, можно использовать нейронную сеть для обучения модели, которая будет
1 - корпус; 2 - ножевой ротор; 3 - крепёжные серьги; 4 - измельчительный нож;
5 - контрнож; 6 - разбрасыватель соломы; 7 - направляющие листы.
Изобретения для измельчения и распределения по полю соломы отличается от известных конструкций тем, что режущая кромка установленных неподвижно контрножей выполнена вогнутой в форме логарифмической спирали.
При измельчении рисовой соломы выявились следующие недостатки:
- большое количество ножей в конструкции измельчающего усложняет их частую замену из-за их полного истирания, которое происходит в результате, как отмечено выше, большого содержания кремния в рисовой соломе;
- сложности заточки режущей кромки контрножей при их затуплении из-за вогнутой формы, выполненной в виде логарифмической спирали;
- не равномерность распределения измельчённых частиц по всей ширине захвата жатки комбайна.
Известна конструкция измельчителя - разбрасывателя, навешиваемого на зерноуборочный комбайн, с помощью которого возможно более равномерное распределение измельченной незерновой части урожая по всей ширине захвата жатки. Равномерное распределение материала достигается с помощью установки дополнительного разбрасывающего устройства (рисунок 2).
При измельчении рисовой соломы выявились следующие недостатки в работе измельчителя-разбрасывателя:
- сложная конструкция разбрасывающего устройства приводит к частым отказам узла, что приводит к остановкам рисоуборочного комбайна и к снижению его производительности;
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
54
Рисунок 2 - Измельчитель-разбрасыватель рисовой соломы
- установка разбрасывателя в виде центробежных метателей увеличивает массу конструкции комбайна, что приводит при уборке риса в условиях болотистых чеков к дополнительному буксованию и увеличению глубины колеи;
- установка разбрасывателя соломы приводит к отбору 30-35% мощности уборочного средства, что снижает производительность обмолота риса и увеличивает сроки уборки.
Известна конструкция полезной модели измельчителя-разбрасывателя рисовой соломы из валков (рисунок 3). Конструкция мобильной машины состоит из рамы, на которой смонтированы подборщик, питающее устройство, подающие и подпрессовывающие вальцы, измельчающий барабан молоткового типа и распределяющий дефлектор. Отличительной особенностью прицепного измельчителя от аналогов является то, что выгрузная горловина камеры измельчения оснащена вертикальными делителями соломовоздушного потока, смонтированными с шагом, уменьшающимся к вертикальной осевой плоскости.
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
55
Рисунок 3 - Измельчитель-разбрасыватель рисовой соломы из валков:
1 - рама; 2 - шасси; 3 - вальцы; 4 - камера измельчения; 5 - измельчающий барабан;
6 - привод прицепного измельчителя; 7,10 - редуктор; 8 - ножи молоткового типа;
9 - подборщик; 11 - дефлектор
При измельчении рисовой соломы выявились следующие недостатки измельчителя - разбрасывателя из валков:
- большое количество ножей в конструкции измельчающего барабана приводит к сложностям при их частой замене из-за их истирания, которое происходит в результате большого содержания кремния в рисовой соломе;
- небольшая ширина дефлектора приводит к частым его забиваниям и остановкам уборочного агрегата для очистки;
- из-за большой сцепляемости между собой соломин и повышенной их влажности не обеспечивается равномерность распределения измельчённых частиц по всей ширине захвата жатки.
При использовании навешиваемого измельчителя – рисовой соломы происходит снижение производительности рисоуборочного комбайна на 30%,
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
56 увеличения расхода топлива на 15 %, а из-за высокого содержания кремния в соломе происходит сокращение срок его службы на четверть. При этом необходимо учитывать, что на привод измельчителя - разбрасывателя необходимо забрать от двигателя комбайна порядка 45-50 кВт его мощности.
Наделение комбайна функцией измельчения и разбрасывания незерновой части урожая риса приводит к снижению его производительности и ведёт к увеличению сроков уборки и снижению качества выполняемого процесса.
Результаты проведённых исследований показали, что применение технологии измельчения незерновой части урожая риса мобильными прицепными измельчителями - разбрасывателями наиболее эффективна по показателям качества выполняемого процесса и целесообразна при уборочном процессе для разделения операций обмолота риса и утилизации рисовой соломы.
Список использованной литературы
1.
Масиенко, И. В. Анализ недостатков разработок измельчителей незерновой части урожая риса / И. В. Масиенко // Год науки и технологий - 2021 : cборник тезисов по материалам Всероссийской научно-практической конференции, Краснодар, 09–12 февраля 2021 года. – Краснодар : Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2021. – С. 148.
2.
Масиенко, И. В. Разработка технического средства для утилизации рисовой соломы / И.
В. Масиенко, Ф. Ю. Жигайлов // Общество, образование, наука в современных парадигмах развития : сборник трудов по материалам III Национальной научно- практической конференции, Керчь, 17–18 октября 2022 года / Редколлегия: Е.П.
Масюткин [и др.]. – Керчь : Керченский государственный морской технологический университет, 2022. – С. 46-50.
3.
Утилизация рисовой соломы путём измельчения и расщепления штифтово-ножевым барабаном / М. И. Чеботарев, И. В. Масиенко, В. В. Масиенко, Г. А. Григорян //
Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2017. – № 133. – С. 486-497.
4.
Чеботарев, М. Внедрение «РВС-технологии» в практику технической эксплуатации машинно-тракторного парка / М. Чеботарев, Е. Шапиро, С. Олейник // С.-х техника: обслуживание и ремонт. – 2015. – № 9. – С. 32-39.
5.
Чеботарев, М. И. Выбор рационального способа измельчения рисовой соломы / М. И.
Чеботарев, И. В. Масиенко // Рисоводство. – 2010. – № 16. – С. 97-101.
6.
Чеботарев, М. И. Мобильный измельчитель рисовой соломы / М. И. Чеботарев, И. В.
Масиенко // Научное обеспечение производства сельскохозяйственных культур в современных условиях : Международная научно-практическая конференция, Краснодар,
09 сентября 2016 года. – Краснодар, 2016. – С. 233-238.
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
57
УДК 658.512.2:004.94
ПРОМЫШЛЕННЫЙ ДИЗАЙН В РОССИИ: МОДЕЛИРОВАНИЕ,
ПРОТОТИПИРОВАНИЕ, ПРОБЛЕМАТИКА
Морозов Алексей Константинович,
преподаватель высшей квалификационной категории,
Промышленно-экономический колледж,
ГОУ ВО МО «Государственный гуманитарно-технологический университет», г. Орехово-Зуево
Аннотация.Данная статья рассматривает актуальные вопросы промышленного дизайна в России. В частности, речь идет о моделировании и прототипировании изделий, создании дизайн-концепций для промышленных объектов и их реализации.
Ключевые слова:промышленный дизайн, моделирование, прототипирование, дизайн- концепции.
Введение. Промышленный дизайн в России является неотъемлемой частью проектирования продуктов и оборудования, которая помогает укрепить экономический потенциал и развитие промышленности в стране. Его концепция заключается в создании продуктов, которые не только функциональны, но и привлекательны для потребителя, что является ключевым элементом успешного маркетинга продукта. Сегодня промышленный дизайн широко используется в различных отраслях, например, в аэрокосмической, медицинской и других.
Создание Ассоциации промышленных дизайнеров в 2008 году дало новый импульс развитию отрасли в России. Эта организация возглавляет работу по развитию промышленного дизайна в стране, проводит инициативы, выступает в качестве консультанта, способствуя профессиональному развитию дизайнеров и укреплению отрасли в целом. Ведущие университеты страны также предлагают образовательные программы в этой области. Сегодня промышленный дизайн продолжает развиваться и интерес к нему проявляют как отечественные, так и международные компании.
Внедрение промышленного дизайна в производственные процессы является ключевым фактором его развития, что помогает усилить инновационный и экономический рост России в целом.
Цель статьи – актуализация вопросов промышленного дизайна в России. В частности: моделирование и прототипировании изделий, создание дизайн- концепций для промышленных объектов и их реализации.
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
58
Эскизирование. Эскизирование играет важную роль в процессе индустриального дизайна, помогая перевести идеи в концепты продуктов.
Обычно оно проводится в начальной стадии проекта, когда еще не определены все детали, исследования рынка и материалы. Главная цель эскизирования заключается в том, чтобы дать общую идею продукта и его дизайн. Эскизы могут быть выполнены на бумаге с помощью карандаша или ручки, а также в специальных программах. Необходимо учитывать эргономику и удобство использования продукта. Эскизы могут быть простыми или сложными, отражая общую форму, размеры, функции и элементы дизайна продукта. После создания эскизов они могут использоваться для создания технических чертежей, 3D- моделей, анимаций и других форм визуализации. Хорошие эскизы должны быть легкими, быстрыми и мобильными, чтобы их можно было легко редактировать и улучшать, сохраняя при этом творческий потенциал дизайнеров.
Моделирование. Fusion 360 - это мощное программное обеспечение, используемое в промышленном дизайне для 3D-моделирования и проектирования, разработанное компанией
Autodesk. Оно обладает расширенными возможностями моделирования, позволяющими создавать сложные формы, органические объекты и даже моделирование движений механизмов и частей конструкции. Также Fusion 360 поддерживает создание ассемблей, что помогает в компоновке деталей и частей в единую конструкцию и использовании их для реальных объектов. Промышленные дизайнеры могут также создавать специальные 3D-модели с помощью Fusion 360 для производства при помощи различных технологий, включая аддитивное производство (3D-печать), а также для массового производства. Кроме того,
Fusion 360 имеет интуитивный интерфейс и не требует длительного обучения, что позволяет дизайнерам быстро сконцентрироваться на самом процессе дизайна и создании качественных продуктов для промышленных и коммерческих нужд. программного обеспечения, что позволяет интегрировать ее с другими технологиями, такими как ЧПУ обработка и импорт и экспорт CAD- файлов.
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
59
Прототипирование. Создание прототипа на 3D-принтере является важным этапом в промышленном дизайне, который позволяет подробно изучить физические и эргономические характеристики продукта, выявить ошибки в конструкции и внести необходимые изменения. 3D-принтеры используют технологию аддитивного производства, которая позволяет создавать пластиковые, металлические или композитные модели продукта на основе цифровых данных. Для создания прототипа на 3D-принтере необходимо сначала создать 3D-модель продукта с помощью специальных программ, которые позволяют экспортировать модель в формат STL - общий язык взаимодействия между программой 3D-моделирования и принтером. Затем модель загружается в программное обеспечение принтера, где настраиваются параметры печати, такие как тип материала, разрешение и скорость печати. В процессе печати 3D-принтер создает модель, слой за слоем, используя материал, соответствующий заданным параметрам. Процесс печати занимает несколько часов или дней в зависимости от размера и сложности модели. После печати прототипа можно переходить к тестированию и доработке продукта, а затем к созданию инструкций для серийного производства. Создание прототипа на 3D-принтере является эффективным и недорогим методом, который упрощает проектирование и позволяет дизайнерам создавать более точные и функциональные продукты.
Вывод. В России промышленный дизайн является ключевым аспектом развития индустрии, но его развитие замедляется несколькими проблемами.
Одна из главных проблем - это отсутствие государственной поддержки, инвестиций и финансирования. Это препятствует развитию квалифицированных дизайнеров и отрасли в целом. Еще одной проблемой является недостаток квалифицированных дизайнеров и низкий уровень.
Список использованной литературы
1.
Имитационное моделирование процессов и систем в АПК : учебник. – Москва : Колосс,
202. – 256 с.: ил.
2.
Прототипирование. Практическое руководство / Тодд Заки Варфел ; пер. с англ. И.
Леёко. – Москва : Манн, Иванов и Ферб, 2020. – 240 с.
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
60
УДК 621.313.333:004.032.26
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВ ПРИМЕНЕНИЯ НЕЙРОСЕТЕЙ ПРИ
ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С АСИНХРОННЫМ
ДВИГАТЕЛЕМ С ДВУХСЛОЙНЫМ РОТОРОМ В КАЧЕСТВЕ
ПРИВОДНОГО
Нагирняк Александр Анатольевич, старший преподаватель кафедры Судового электрооборудования,
ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет», г. Севастополь
Аннотация. Статья посвящена анализу перспектив использования нейросетей для проектирования определения и расчёта оптимальных параметров приводов с асинхронными двигателями с двухслойным ротором (АДДР), в т. ч. и для подбора и проектирования конструктивных параметров приводного электромеханического преобразователя соответственно: определение толщины внешнего слоя, определение оптимальных рабочих режимов и типов нагрузок. Специфика работы АДДР предполагает большую часть времени работы электродвигателя при «вентиляторном» нагрузке, частых пусках и реверсах, в связи с чем возникает необходимость подбора конструктивных параметров, обеспечивающих наибольшую эффективность в каждом конкретном приводе. Помимо этого, нейросети могут помочь определить эффективную продолжительность работы, а так же, число пусков АДДР.
Ключевые слова: асинхронный двигатель, двухслойный ротор, пусковой момент, пусковой ток, нейросети, параметры, электропривод.
Электроприводы с АДДР (рисунок 1) играют важную роль в современной промышленности РФ. Они используются в различных отраслях, таких как металлургия, нефтехимия, энергетика, автомобильная промышленность и другие. Электроприводы обеспечивают автоматизацию производственных процессов, повышают эффективность работы оборудования, снижают затраты на энергию и уменьшают нагрузку на персонал.
Рисунок 1 – Упрощённая схема управления приводом с асинхронным двигателем: M –
АДДР; SB1 – Кнопка «Стоп»; SB2 – Кнопка «Пуск»; KM1 – пускатель, KM11 и KM12 –
его силовые и блокировочный контакты соответственно.
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
61
Цель работы: оценить возможность и перспективы применения нейросетей при проектировании электроприводов с АДДР.
В современной промышленности все большее внимание уделяется развитию "умных" электроприводов, оснащенных системами мониторинга и диагностики, которые позволяют своевременно выявлять неисправности и предотвращать аварии. Асинхронные двигатели с двухслойным роторами широко применяются в качестве приводных в электроприводах различных отраслей промышленности, включая нефтегазовую, электроэнергетическую, металлургическую, химическую и другие. Это связано с их высокими техническими характеристиками и надежностью работы, а также с высокой энергоэффективностью в режимах работы предполагающих частые пуски и реверсы [3, с. 96].
Асинхронный двигатель с двухслойным ротором имеет два слоя проводников на своем роторе. Это позволяет улучшить его электрические характеристики, такие как коэффициент мощности и КПД. Двухслойный ротор (рисунок 2) также обеспечивает более высокую надежность работы двигателя и уменьшение потерь в железе ротора. Он используется в различных промышленных приводах, таких как насосы, вентиляторы и компрессоры [1].
Рисунок 2 – Конструкция ротора асинхронного двигателя с двухслойным
ротором: 1 – рабочий цилиндр; 2 – шихтованный сердечник; 3 –
короткозамыкающее кольцо; 4 – вал.
Нейросети могут быть использованы для оптимизации проектирования асинхронных двигателей с двухслойным ротором. Например, можно использовать нейронную сеть для обучения модели, которая будет