Машиностроение

Учебное пособие предназначено для изучения основ схемотехники студентами III курса РЭФ и АВТФ дневного отделения направлений подготовки: «Электроника и наноэлектроника», «Информатика и вычислительная техника», «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» и др. Пособие может быть использовано для изучения материала студентами других направлений и профилей подготовки, изучающих дисциплину «Схемотехника».

В пособии представлены методологические основы структурно-кинематического анализа металлорежущих станков, используемых при выполнении лабораторных и практических работ по курсу «Оборудование машиностроительного производства» для студентов III–IV курсов механико-технологического факультета НГТУ всех форм обучения и направлений подготовки. Учебный материал, представленный в пособии, позволяет студентам приобрести практический опыт проведения структурно-кинематического анализа и настройки параметров исполнительных движений станка.

Методические указания предназначены для студентов бакалавриата и магистратуры направления «Конструкторско-технonогическое обеспечение машиностроительных производств».

Учебное пособие написано на основании многолетнего опыта преподавания в вузе и результатов анализа применения теории случайных импульсных потоков для решения практических задач. Оно состоит из двух разделов. Первый раздел посвящен устойчивости электрических систем к негативным факторам. Второй раздел отражает существующие возможности повышения вероятностных показателей отказоустойчивости системы.

Учебное пособие написано на основании многолетнего опыта преподавания в вузе и результатов анализа применения теории случайных импульсных потоков для решения практических задач. Оно состоит из двух разделов. Первый раздел посвящен устойчивости электрических систем к негативным факторам. Второй раздел отображает вероятностную связь между оборудованием и эффективностью применения средств защиты для управления безотказностью электрической системы.

Методические указания предназначены для студентов 1-го курса очной, очно-заочной и заочной форм обучения направления подготовки 15.03.03 «Прикладная механика» профиля «Вычислительная механика и компьютерный инжиниринг» и содержат описание порядка прохождения и подготовки отчёта по ознакомительной практике.

Книга представляет собой учебное пособие по основам электроники, материал которой структурирован в соответствии с Государственным стандартом и программой по общепрофессиональной дисциплине для вузов «Электротехника и электроника». Материал книги разбит на две части. В первой части рассматривается элементная база, а также основы аналоговой, импульсной и цифровой электроники. Вторая часть посвящена испытанию электронных устройств, смоделированных в программной среде NI Multisim 10. Издание предназначено для студентов высших учебных заведений, а также может быть полезно инженерам и другим научно-техническим специалистам. 30-дневную демо-версию Multisim 10 можно скачать на сайте корпорации National Instruments. Схемы электронных устройств, cпроектированные в среде NI Multisim 10 и рассмотренные в книге, размещены на сайте издательства и автора — marchenko.elinf.ru.

Эволюция изделий интегральной микроэлектроники неотделима от прогресса в области технологии корпусирования интегральных микросхем, которую еще 10—15 лет тому назад относили к разряду второстепенных, не требующих проведения широкомасштабных научных исследований и базирующихся на использовании возможностей имеющегося парка сборочного оборудования. За этот период решены многие находившиеся в центре внимания существенные проблемы в области микроэлектроники. В данный же момент наблюдается резкое повышение интереса ученых и специалистов серийных производств к технике корпусирования современных изделий интегральной микроэлектроники — больших интегральных схем (БИС) и сверхбольших интегральных микросхем (СБИС), в которой центральное место занимает микромонтаж кристаллов. В книге обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований физико-химических свойств тонких пленок, наносимых на кристаллы, рассмотрены базовые элементы корпусов и выводных рамок БИС, детально оговорены особенности технологического процесса микромонтажа кристаллов, описаны состав и особенности функционирования используемого при микромонтаже технологического оборудования. Книга написана простым и понятным языком и, несомненно, найдет признание среди специалистов по микроэлектронике, поскольку издания по представленному профилю являются достаточно редкими и весьма востребованными как в отечественной печати, так и за рубежом.

В пособии описываются основные устройства, сочетающие как аналоговые, так и цифровые цепи, применяемые в микропроцессорной технике для взаимодействия с аналоговым миром, окружающим процессор. К таким устройствам относятся аналоговые коммутаторы, пороговые устройства (с гистерезисом и без), цифроаналоговые преобразователи и аналого-цифровые преобразователи. Рассмотрены не только принципы действия подобных устройств, но и приведены конкретные примеры их реализации, что позволяет рекомендовать данное пособие для курсового проектирования.

Книга имеет целью кратко познакомить читателя с основами структурированных кабельных систем и помочь ему свободно ориентироваться в этой бурно развивающейся отрасли корпоративных телекоммуникаций. Издание, ориентированное на специалистов в области телефонии, локальных вычислительных сетей, телевидения и других телекоммуникационных систем зданий, полностью соответствует обновленным редакциям международного и американского стандартов на структурированные кабельные системы, а также дополнительным стандартам, относящимся к этой области.

Книга представляет собой пособие для вузов и дает студентам представление о современных тенденциях в области САПР машино- и приборостроения, обучает основам проектирования изделий в среде трехмерного проектирования Solid Edge от Siemens PLM Software. В пособии приводится подробное описание техники создания деталей, сборочных единиц и выполнения конструкторской документации. Затронуты вопросы анализа собираемости изделий, проектирования сборки сверху-вниз и работы с большими сборками, а также работы с данными, полученными из других САПР. Отдельно освещены вопросы автоматизации проектирования электрических соединений в составе сборки и организации совместной работы конструкторов над электронной и механической частями проектируемого изделия в Solid Edge. Книга насыщена большим количеством практического материала и нацелена на освоение методологии проектирования изделий в рамках аудиторной и самостоятельной работы. Примеры для закрепления навыков проектирования в Solid Edge и освоения информации доступны для скачивания на веб-сайте www.siemens.com/plm/ru/solid-edgebook.

Книга описывает приложение NX CAM, предназначенное для создания управляющих программ для станков с ЧПУ. NX CAM реализует широкий набор функций, в том числе обработку призматических деталей, производство штампов и пресс-форм, изготовление сложных деталей типа турбинных лопаток, крыльчаток и др. В книге сделан акцент на применение NX CAM для задач фрезерования и уделено особое внимание функционалу, обеспечивающему производительность, минимизацию времени обработки и эффективное использование станков и инструментов. Все модели, рассмотренные в книге, вы сможете найти на корпоративном сайте компании Siemens PLM Software.

В учебном издании рассмотрено строительство вертикального стального резервуара со стационарной крышей в составе резервуарного парка.

Книга написана группой сотрудников компании Texas Instruments Incorporated — одного из ведущих мировых изготовителей операционных усилителей (ОУ). Изложенный материал включает как основы электротехники и вводные понятия об ОУ, так и рассмотрение различных областей применения ОУ, начиная от элементарных схем инвертирующих и неинвертирующих усилителей и сумматоров и до разнообразных генераторов, активных фильтров (включая простые практические методы их расчётов), интерфейсов для АЦП и ЦАП и пр. В книге используется минимум математики, зато много внимания уделено практическим аспектам использования ОУ, включая методы компенсации АЧХ для обеспечения стабильности ОУ, шумы ОУ, особенности применения ОУ в схемах с однополярным питанием и в низковольтных схемах, конструирование печатных плат с ОУ и наиболее распространённые ошибки применения ОУ. Большой интерес представляют главы, в которых рассмотрены ОУ с обратной связью по току, сначала самостоятельно, а затем в сопоставлении с ОУ с ОС по напряжению, а также полностью дифференциальные ОУ. В приложении приведена полезная коллекция схем, иллюстрирующая возможности, реализуемые при использовании ОУ.

Данная книга представляет собой полный учебный курс по тематике машинного зрения и цифровой обработки изображений и одновременно может служить практическим пособием по построению приложений машинного зрения в среде визуального программирования LabVIEW с использованием библиотеки средств обработки и анализа изображений IMAQ Vision. Рассматриваются основные аспекты получения, хранения, обработки и анализа цифровых изображений, а также автоматического выделения и распознавания на изображениях различного рода объектов. Описываемые методы подробно иллюстрируются программами и схемами обработки, созданными в LabVIEW на базе IMAQ Vision. Приводятся многочисленные примеры практических приложений машинного и компьютерного зрения в таких областях, как автоматизация измерений и технический контроль, видеонаблюдение, биометрия, обработка документов, медицинские приложения. На сайте издательства www.dmkpress.com размещены цветные рисунки из книги, а также 30-дневные версии программных продуктов LabVIEW 8.5, NI Vision Builder for Automated Inspection 3.0 и LabVIEW Vision Development Module 8.5.

В монографии изложены основные рекомендации по обеспечению энергоэффективности здания, проверки соответствия фактических значений нормируемым. Материалы монографии основаны на результатах натурных испытаний зданий и сооружений гражданского и транспортного назначения.

В пособии представлена классификация и описано устройство основных узлов оборудования и аппаратуры, используемых при ручной и механизированной сварке неплавящимся электродом в среде защитных газов. Рассмотрены конструктивные особенности и даны технические характеристики источников питания и блоков подачи присадочной проволоки отечественного и импортного производства.

В практикуме описаны лабораторные работы, направленные на изучение методов подготовки конструкторской документации и проведение анализа с применением CAE- и CAD-пакетов.

Представлена краткая история развития станкостроения; изложены методы образования поверхностей, параметры движений, кинематические связи в металлорежущих станках. Рассмотрены принципы работы универсальных зубообрабатывающих, зубофрезерных, зубострогальных и других станков.

Всесторонне рассматриваются вопросы, связанные с разработкой, художественным конструированием и технической эстетикой, а также общие понятия конструирования технических изделий и особенности технического дизайна технологического оборудования. Исследованы как традиционные аспекты знаний дизайнера, так и специфические вопросы, возникающие при проектировании технологического оборудования, в том числе по безопасности, долговечности, экологичности и т. п., являющиеся базовой основой создания современного изделия.

Основное содержание настоящего учебного пособия – назначение, технические характеристики, кинематические схемы и устройство металлорежущих станков, используемых при выполнении работ по курсу «Оборудование машиностроительного производства». Учебный материал, представленный в пособии, позволяет студентам приобрести практический опыт проведения структурно-кинематического анализа, настройки параметров исполнительных движений станка и наладки технологического оборудования на различные виды работ.

Основное содержание настоящего учебного пособия – назначение, технические характеристики, кинематические схемы и устройство металлорежущих станков, используемых при подготовке по курсу «Оборудование машиностроительного производства». Учебный материал, представленный в пособии, позволяет студентам приобрести практический опыт проведения структурно-кинематического анализа, настройки параметров исполнительных движений станка и наладки технологического оборудования на различные виды работ.

Рассматриваются специализированные лесопожарные машины, необходимые для тушения лесных пожаров. Представлен обзор отечественной и зарубежной современной лесопожарной техники и методов борьбы с лесными пожарами. Отмечается, что общим недостатком тепловой защиты лесопожарной машины является быстрый нагрев поверхностей ограждений кабин при ликвидации пожаров в экстремальных условиях. Следовательно, проблема повышения эффективности функционирования лесопожарной машины при тушении пожаров, задачи обеспечения работоспособности, оптимизации параметров и режимов работы, разработка и создание новых огнезащитных материалов, повышение показателей эргономики кабины и безопасности условий труда оператора остаются актуальными. Приводится обоснование оптимизации параметров и режимов работы лесопожарной машины на основе заданной тактической схемы организации тушения лесного пожара. В качестве целевой функции математической задачи оптимизации принята производственная мощность, т. е. площадь, которую можно потушить при помощи лесопожарной машины. В качестве управляющих факторов рассматриваются параметры основного и вспомогательного оборудования: производительность насосов, подающих воду и водные растворы пенообразователей; вместимость водного бака; время оцениваемого периода тушения лесного пожара и огнезащитные свойства элементов конструкции лесопожарной машины, а именно температура самовоспламенения теплоизоляции ограждения кабины. Математическая задача оптимизации решается аналитическим методом. Для проведения численных расчетов и программной реализации используются методы вычислительной математики и прикладного программирования. Решение задачи позволяет рассчитать производственную мощность лесопожарной машины, определить требуемые огнезащитные свойства поверхностей ограждений кабины и предложить новые конструкционные огнезащитные материалы, рекомендовать основное и вспомогательное оборудование. Улучшение эргономических показателей кабин во время тушения пожаров повысит безопасность условий труда оператора. Эффективная работа лесопожарной машины во время борьбы с огнем способствует снижению ущерба, наносимого окружающей среде, и убытков, являющихся последствием уничтожения миллионов гектаров леса.

В методических указаниях изложена информация по общему устройству механизмов и систем двигателя внутреннего сгорания, их назначение и взаимодействие в рабочем процессе.

В методических указаниях дано краткое изложение вопросов теории теплоотдачи при вынужденном движении жидкостей и газов в трубах, приведён порядок выполнения лабораторной работы «Определение коэффициента теплоотдачи при движении воздуха в трубе» и подготовки отчета.

Настоящие задания представляют собой варианты задач для проведения контроля знаний по разделу «Определение коэффициентов местных сопротивлений».

Изложены основы аналоговой электроники. Рассмотрены базовые элементы электронных устройств: полупроводники, диоды, биполярные и полевые транзисторы. Даны основы усилительной техники на биполярных и полевых транзисторах, операционных усилителей, генераторов гармонических и импульсных сигналов, активных фильтров и вторичных источников питания.

Предназначено для самостоятельной подготовки студентов к выполнению лабораторных работ по курсу «Электрические измерения неэлектрических величин». Рассмотрены основы электрических измерений на примерах мостовых схем. Исследованы методы определения методической погрешности измерений, обусловленной влиянием измерительных приборов.

Изложены основы проектирования двигателей с замкнутым дрейфом электронов и вынесенной зоной ускорения. Рассмотрены физические процессы, определяющие эффективность электроракетных двигателей. Дана оценка расхода рабочего вещества и напряжения разряда в двигателе. Приведены подробные рекомендации, алгоритмы и примеры расчета конструкционных параметров двигателей такого типа.

Рассмотрены особенности устройства автотранспортных средств, работа их основных систем, агрегатов и узлов, правила содержания автомобилей. Во второй части представлены системы зажигания автомобилей, реально эксплуатирующихся на территории России, начиная с батарейно-катушечных и заканчивая объединенными системами электронного управления; показаны схемы и конструкции трансмиссий, в том числе машин повышенной проходимости, описана подвеска автомобилей и устройство их колес.

Рассмотрены особенности устройства автотранспортных средств, работа их основных систем, агрегатов и узлов, правила содержания автомобилей. В первой части приведена история развития, классификация автотранспорта и показана его роль в современной жизнедеятельности человека; рассмотрено устройство автомобиля в целом, а также термодинамические основы и рабочие циклы транспортных двигателей. Подробно освещено устройство поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Описано устройство основных узлов и систем оборудования для контактной сварки. Приведена классификация машин контактной сварки по схемам источников питания. Представлена современная аппаратура управления машинами контактной сварки.

Дана классификация и описано устройство типовых узлов оборудования и аппаратуры, используемых при автоматической дуговой сварке плавлением в среде защитных газов. Приведены конструктивные особенности и технические характеристики сварочных автоматов общего и специального назначения отечественного и импортного производства.

В книге с единых позиций механики сплошных сред, термодинамики и физической кинетики рассмотрены механические процессы в твёрдых, жидких и порошковых системах. Особый упор сделан на вопросы кинетики спекания и припекания порошковых слоёв в связи с существующими технологиями нанесения на детали машин защитных покрытий. Показана роль и взаимодействие активирующих спекание факторов.

В достаточно полной форме рассматриваются философские и математические основания, а также методологическое содержание и прикладные следствия закона оптимального построения техноценозов. Дается современное определение техники и технической реальности в онтологическом ряду реальностей: «неживая — биологическая — техническая — гипертехническая». Показывается ключевое эволюционное значение информации. Вводится критериальная система, на основе которой делается вывод о том, что техническая реальность в настоящее время является высшей формой организации материи окружающего мира. Излагается методология рангового анализа как важнейшего инструмента исследования, управления и оптимизации больших технических систем определенного класса, базирующегося на трех основаниях: технократическом подходе к окружающей реальности как третьей научной картине мира; понятии техноценоза; негауссовой математической статистике устойчивых безгранично делимых распределений. Обосновываются критерии и алгоритмы номенклатурной и параметрической оптимизации техноценозов. Формулируется закон оптимального построения техноценозов как прямое следствие применения начал термодинамики к объектам техноценологического типа. Дается математическое обоснование закона, а также следующая из него критериально-алгоритмическая система. Как прикладное следствие закона оптимального построения техноценозов обосновывается теоретически и раскрывается содержательно методика оптимального управления электропотреблением на системном уровне. Теоретически обосновывается этап интервального оценивания, опирающийся на свойства ципфовых распределений и позволяющий выявить объекты, аномально потребляющие электроэнергию. Раскрывается методология моделирования и оптимизации процессов электропотребления. Вводятся понятия тонких процедур рангового анализа: дифлекс-анализа (на этапе интервального оценивания), GZ-анализа (на этапе прогнозирования) и ASR-анализа (на этапе нормирования потребления ресурсов).

Изложены материалы по темам курса «Организация и технология испытаний», представлены основные понятия, термины и их определения. Приведен иллюстративный материал по темам.

Рассмотрены проблемы описания и обобщения экспериментальных данных по растворимости веществ в различных сверхкритических флюидных растворителях. Проведен анализ различных экспериментальных и аналитических методов определения критических параметров вещества, представлена методология описания растворимости веществ в сверхкритических флюидах. Описаны математические методы определения давления насыщенных паров и их влияние на точность описания растворимости. Представлены основы энтропийного метода теории подобия и его применение при обобщении экспериментальных данных по растворимости.

Рассмотрены организационно-экономические процессы в экономике, особенности их функционирования и развития, выделены основные преимущества и проблемы развития интеграционных структур, на примере РТ подробно рассмотрены ключевые интеграционные процессы.

Для самостоятельной работы студентов, обучающихся по направлению «Теплотехника и теплоэнергетика» (магистерская программа «Энергетика теплотехнологии») очной и заочной форм обучения. Содержит краткий курс лекций, контрольные вопросы, тестовые задания. Включает задания для контрольной работы по дисциплине «Основы трансформации теплоты».

Практикум содержит теоретический и методический материал для выполнения лабораторных работ по курсу «Основы механической об-работки 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.

Изложены теория и методика выполнения лабораторных работ по дисциплинам Б1.В.ОД.3 «Компрессорные установки и газоперекачивающие агрегаты», Б1.В.ОД.4 «Основы проектирования компрессорных установок и газоперекачивающих агрегатов». Содержит девять лабораторных работ по описанию конструкции центробежного компрессора (ЦК), монтажу, подготовке к работе и эксплуатации ЦК, экспериментальному определению характеристик ЦК и сети, экспериментальному определению мощности ЦК, способам регулирования характеристик ЦК и сети, определению вибрационных и шумовых характеристик ЦК и его переходных режимов, расчету осевой газодинамической силы.

Рассмотрены оборудование и инструменты, применяемые в технологиях классической и художественной обработки металла, древесины, стекла, камня и полимеров.

В учебном пособии изложены основные принципы построения объемных моделей деталей и сборочных единиц автотракторной техники. Приведены примеры основных формообразующих операций, описана технология получения плоских проекций трехмерньих моделей деталей и сборочных единиц, приведена информация об использовании системы КОМHАС-ЗD в практике компьютерного моделирования.

Предназначено для самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины «Дереворежущие станки и инструменты». Приведено описание основ прикладных и научных исследований при создании новой техники автоматизированных производств, современных технологий и способов проектирования. Представлены решения и расчеты конкретных конструкторско-технологических задач, направленных на создание и эксплуатацию нового роботизированного энергосберегающего оборудования повышенной производительности для обработки древесины и других твердых материалов.

Кратко рассмотрены общие вопросы и положения, представляющие наибольшую трудность для аспирантов при написании диссертации и автореферата диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Представлена методика оценки показателей надежности электромагнитных электрорадиоэлементов с учетом их конструктивного исполнения, технологии изготовления и изменения характеристик материалов в условиях эксплуатации. Показано, что в процессе длительной эксплуатации сопротивление электрической изоляции существенно изменяется, и это приводит к снижению надежности аппаратуры. Рассмотрены причины отказов электромагнитных компонентов (магнитопроводов, обмоток, ферритовых материалов), приведены результаты исследования их надежности.

Кратко изложены основы теории современного автоматизированного электропривода. Рассмотрены принципы построения и составные части электроприводов, их характеристики в статических и динамических режимах работы с двигателями постоянного и переменного тока, а также основные принципы управления и проектирования.

Изложены основы современной цифровой электроники. Рассмотрены импульсный режим работы электронного устройства, схемы и характеристики различных аналоговых ключей (коммутаторов). Приведены классы логических элементов и их параметры, показаны особенности логических элементов различных логик. Рассмотрены комбинационные цифровые устройства: шифраторы, дешифраторы, преобразователи кодов, мультиплексоры и демультиплексоры, сумматоры и компараторы. Дано описание последовательностных цифровых устройств: триггеров, счетчиков импульсов и регистров. Рассмотрены программируемые логические интегральные схемы, описаны их классы. Приведены базовые сведения о микропроцессорах и микроконтроллерах.

Изложены основы аналоговой электроники. Рассмотрены базовые элементы электронных устройств: полупроводники, диоды, биполярные и полевые транзисторы. Даны основы усилительной техники на биполярных и полевых транзисторах, операционных усилителей, генераторов гармонических и импульсных сигналов, активных фильтров и вторичных источников питания.

Представлены четыре лабораторные работы по дисциплине «Учебно-технологический практикум».