CC BY
1
2. Козловский В.Н. Комплекс электронных систем управления движением легкового автомобиля с комбинированной силовой установкой. Часть 1 / В.Н. Козловский, В.И. Строганов, В.В. Дебелов, М.А. Пьянов // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2014. Т. 10. № 1. С. 40-49.
3. Козловский В.Н. Цифровая среда поддержки управления конкурентоспособностью / В.Н. Козловский, Д.В. Айдаров, Д.И. Панюков, М.М. Васильев // Стандарты и качество. 2018. № 6. С. 86-89.
4. Козловский, В.Н. Надежность системы электрооборудования легкового автомобиля / В.Н. Козловский, В.Е. Ютт // Электроника и электрооборудование транспорта. 2008. № 3. С. 37-40.
5. Kozlovskiy V. Analytical models of mass media as a method of quality management in the automotive industry / V. Kozlovskiy, D. Aydarov // Quality - Access to Success. 2017. Т. 18. № 160. С. 83-87.
6. Козловский В.Н. Потребительская ценность качества автомобилей / В.Н. Козловский, Г.Л. Юнак, Д.В. Айдаров, С.А. Шанин // Стандарты и качество. 2017. № 12. С. 76-80.
7. Дебелов В.В. Моделирование электронной системы регулирования скорости движения легкового автомобиля в режимах поддержания и ограничения скорости / В.В. Дебелов, В.В. Иванов, В.Н. Козловский, В.И. Строганов // Электроника и электрооборудование транспорта. 2013. № 6. С. 2-7.
8. Panyukov D. Development and research FMEA expert team model / D. Panyukov, V. Kozlovsky, Y. Klochkov // International Journal of Reliability, Quality and Safety Engineering. 2020. Т. 27. № 5. С. 2040015.
9. Строганов В.И. Математическое моделирование основных процессов электромобилей и автомобилей с комбинированной силовой установкой / В.И. Строганов, В.Н. Козловский, А.Г. Сорокин, Л.Х. Мифтахова // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. № 7. С. 129-132.
10. Козловский В.Н. Концепция методологии комплексной программы улучшений / В.Н. Козловский, Д.И. Благовещенский, Д.В. Айдаров, Д.И. Панюков, Р.Д. Фарисов // Стандарты и качество. 2022. № 7. С. 36-42.
Беляева Ирина Александровна, канд. техн. наук, доцент, научный сотрудник, toe [email protected], Россия, Самара, Самарский государственный технический университет,
Козловский Владимир Николаевич, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, [email protected], Россия, Самара, Самарский государственный технический университет
ASPECTS OF IMPLEMENTATION OF THE PLANNING, DEVELOPMENT, PREPARATION AND PRODUCTION PROCESS (APQP) IN THE CREATION OF AN ELECTRIC VEHICLE
I.A. Belyaeva, V.N. Kozlovsky
The work highlights important aspects of the implementation of the process of planning, development, preparation and implementation ofproduction when creating new designs of electric vehicles. Key words: automotive industry; quality; electric car.
Key words: automotive industry, quality, electric vehicle.
Belyaeva Irina Alexandrovna, candidate of technical sciences, docent, toe [email protected], Russia, Samara, Samara State Technical University,
Kozlovsky Vladimir Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, head of the department, [email protected], Russia, Samara, Samara State Technical University
УДК 664.1
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-3-513-514
АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРЕССОВАННЫХ ШТУЧНЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
С.П. Ледовский, Е.В. Пантюхина
Рассмотрены основные дефекты продукта, образующиеся в бункерном питающем устройстве центробежного типа для автоматической подачи прессованных штучных пищевых продуктов в упаковочные машины-автоматы.
Ключевые слова: абразивное воздействие автоматическая загрузка, истираемость, гравиметрически, пьезорезонаторов, механической прочности.
В настоящее время в пищевой отрасли широкое распространение получили бульонные кубики и суповые основы, представляющие собой сухие смеси сушеных овощей, мяса, специй, поваренной соли, модифицированного крахмала, усилителей вкуса, запаха и ароматизаторов. При нарушении технологических режимов и рецептуры, а в некоторых случаях и оптимальной настройки производственного оборудования, происходит изменение качественных показателей бульонных кубиков - влажности, прочности, истираемость [1].
Влажность бульонных кубиков и суповых основ определяют гравиметрически. Методика длительна, трудоемка и неудобна для серийных анализов. В связи с этим, на производстве используют мультисенсорные системы на основе модифицированных кварцевых пьезорезонаторов, характеризующиеся высокой чувствительностью и низкими пределами определения газов и паров.
В соответствии с предъявляемыми требованиями проводится анализ показателей влажности и истираемости в процессе производства с фиксацией случаев отклонения технологических процессов. На рис. 1 приводится информация о результатах контроля массовой доли влажности бульонных кубиков за отчетный период 24 часа. так как в период времени с 21:00 до 03:00 было отклонение по массовой доле влаги, то данный продукт за этот период был заблокирован в связи с выходом за требования спецификации.
513
Ма«:(шан доля ¡."-пи, %
верхний предел
Целав ~ и показатель
НИЖНИЙ г-'к'дип
U
ЕЛО <tí)Ú 1С 00 11:00 12:00 13:00 14:00 1S ОС 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 Ü0Ú ОАО 1:00 2Ü0 3:00 4rÜ0 5ЛО ( 7D0 8:00
Бремя
Рис. 1. График изменения влажности в процессе изготовления
Влажность влияет на прочность и истираемость бульонных кубиков, поэтому оценивать данный параметр нужно гораздо чаще; при этом выборку для контроля осуществлять один раз в 30 мин. Партия кубиков, в которой произошли выходы за верхний и нижний пределы (см. рис. 1) требуется утилизировать.
Прочность или истираемость бульонных кубиков напрямую зависит не только от влажности и рецептурных изменений, но во многом определяется технологическим оборудованием.
Определение механической прочности кубиков проводят на устройствах, одни из которых позволяют определить прочность на истирание. Объективную оценку механических свойств бульонных кубиков можно получить, после определения их прочности. Истираемость бульонных кубиков определяют, используя приборы «фриаби-ляторы» (от англ. friable крошащийся) [1]. Основой тестирования бульонных кубиков на прочность к истиранию является принцип вращения в барабане прибора и учет крошки, которая образуется в результате их истирания. Абразивное воздействие на бульонные кубики генерируется вращательным движением барабана с помещенными в него бульонных кубиков, приводящим к их трению столкновению с внутренними поверхностями и лопастями барабана, которые имитирую процесс ориентирования в БЗУ [3]. Форма бульонных кубиков в результате испытания должна оставаться неизменной. Истираемость выражают потерей по массе, вычисленной в процентах от исходной массы испытуемых кубиков.
На сегодня известно несколько конструкций устройств для испытания кубиков на истирание. На рис. 2 приведено одно из них.
Рис. 2. Схема устройства для определения истираемости
Устройство включает барабан со съемной крышкой, имеющей диаметр 200 мм и ширину38 мм, изготовленных из прозрачного полимерного материала. Внутренние поверхности барабана полируются и не должны электризоваться. По внутреннему периметру стенок барабана расположены 12 лопастей (35x35 мм) под углом 20° к касательной барабана, которая при его вращении приводят в движение кубики. Барабан крепится к горизонтальной оси прибора, обеспечивающего вращение барабана со скоростью 20 мин-1. Методика проведения испытания заключается в следующем: 10 кубиков обеспыленных и взвешенных с точностью 0,001 г, помещают в барабан, и включают на 5 мин, что соответствует 100 оборотам барабана. По истечении этого времени кубики извлекают из барабана, обеспыливают и снова взвешивают с точностью 0,001 г. При этом потеря в массе не должна превышать 5 % [8].
По потере веса и размеров судят о величине истираемости. На рис. 3 приведены значения истираемости образцов за период времени 24 часа. Видно, что в период времени с 21:00 до 03:00 было отклонение по истираемости. На повышение истираемости повлияло повышение массовой доли влаги в кубиках (см. рис. 1) в том же промежутке времени с 21:00 до 03:00, что привело к блокировке продукта в связи с выходом за требования спецификации.
Ранее была проведена проверка качественного показателя истираемости при помощи прибора, далее рассмотрим теоретическую оценку истираемости, обусловленную параметрами применяемого в технологическом процессе оборудования. Так в линии производства данной продукции используются системы автоматизированной за-
грузки (САЗ) на основе бункерных загрузочных устройств (БЗУ) центробежного типа. Захват кубиков процесс обработки, выполняется на высоких оборотах вращения рабочих инструментов, при неправильном захвате происходит пассивное ориентирование бульонных кубиков - сброс обратно в бункер. Поэтому при столкновении изделий на высоких скоростях вращающегося диска центробежного барабана возможны износ и повреждение их внешнего вида, особенно при обработке хрупких материалов легкоповреждаемую поверхность предметов обработки [3].
Истираемость, %
si ---------------------------------------------------/----------V------------------
я / \
4 \
г \
*1 / \ i /V
Е /
К. / Целевой показатель
; Нижний предел
О
ЕШ 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 10:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0£0 1:00 2:00 ЗЛО 4:00 5ХЮ 6Ю0 7.00 S:00
Бремя
Рис. 3. График изменения истираемости в процессе изготовления.
В ходе исследования [5] была изучена истираемость прессованного сахара-рафинада в центробежном БЗУ. Методика определения истираемости заключалась во взвешивании порций сахара (10 кг) до подачи в бункер и после прохождения через питатель. Потеря в массе, отнесенная к единице, определяла истираемость сахара. Каждая серия опытов включала десять взвешиваний, на основе которых были вычислены средние значения истираемости.
По результатам экспериментальных исследований была получена графическая зависимость истираемости сахара от частоты вращения диска ориентатора в полулогарифмических координатах. Поэтому, применив функциональную зависимость вида £ = 10a+bn и определив коэффициенты а и b, зависимость истираемости £ от частоты вращения n в работе [4] была выражена формулой
£ = ю-0,245+0,00064n
Значение истираемости, рассчитанные по формуле, показывают отклонения до 1% от экспериментальных значений, что даёт возможность использования выражение для оценки и анализа истираемости и других пищевых изделий [7].
Как показали исследования, истираемость для сахара составляет 0,88...1,61. Это показывает, что потеря в массе изделий, характеризующая их истираемость, составляет в среднем 0,5.1,0 %. Исходя из этого полученные данные можно применить для получения показателей истираемости для других продуктов.
Таким образом, геометрические формы пищевых продуктов, в нашем случае кубики, подвергаются сильному износу при воздействии центробежной силы и соударение друг об друга. Для уменьшения износа таких продуктов необходимо снизить их скольжение в процессе вращения. Это достигается путем уменьшения скорости вращения центробежной силы. Скорость необходимая для начала движения изделий, находится в прямой зависимости от коэффициента трения и в обратной от начального радиуса, характеризуемого место подачи изделий.
Истираемость оказывает значительное влияние на качество готовых пищевых продуктов и является важным фактором, поэтому ее необходимо учитывать при проектировании центробежных БЗУ [5].
Список литературы
1. Автоматизация загрузки прессов штучными заготовками / В.Ф. Прейс [и др.]; под ред. В.Ф. Прейса. М.: Машиностроение, 1975. 280 с.
2. Шапран В.З. Автоматические питатели заверточных машин. Киев: Техника, 1969. 239 с.
3. Давыдова Е.В., Давыдов И.Б., Прейс В.В. Бункерные загрузочные устройства центробежного типа для автоматической загрузки прессованных штучных пищевых продуктов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ. 2012. Вып. 1. С. 103-111.
4. Давыдова Е.В., Давыдов И.Б. Проблемы автоматической загрузки штучных предметов обработки механическими центробежными бункерными загрузочными устройствами // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2009. Вып. 1-1. С. 54-61.
5. Давыдова Е.В., Давыдов И.Б., Михальченко С.Н. Вопросы истираемости штучных пищевых изделий при их подаче в упаковочное оборудование центробежными бункерными загрузочными устройствами / Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. Вып. 2. С. 361-365.
6. Структурно-механические характеристики пищевых продуктов. Справочник / Горбатов А.В., Мачихин С.А., Маслов А.М., Табачников В.П., Мачихин Ю.А., Косой В.Д. Москва: Лёгкая и пищевая промышленность, 1982. 296 с.
7. Давыдов И.Б., Михальченко С.Н., Пантюхин О.В. Вопросы истираемости штучных пищевых изделий при их подаче в упаковочное оборудование центробежными бункерными загрузочными устройствами // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 20018. Вып. 2. С. 361-365.
8. Истираемость таблеток. ОФС.1.4.2.0004.15. Общая фармакопейная статья (утв. и введена в действие Приказом Минздрава России от 31.10.2018 N 749) («Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV издание. Том II».
Ледовский Сергей Павлович, аспирант, serega. ledowscky@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Пантюхина Елена Викторовна, канд. техн. наук, доцент, e.v.pant@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
ANALYSIS OF QUALITY INDICATORS OF PRESSED SINGLE FOOD PRODUCTS S.P. Ledovsky, E. V. Pantyukhina
The main product defects that form in a centrifugal-type hopper feeding device for automatic feeding of pressed piece food products into automatic packaging machines are considered.
Key words: abrasive action, automatic loading, abrasion, gravimetrically, piezoresonators, mechanical strength.
Ledovsky Sergey Pavlovich, postgraduate, serega. ledowscky@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Pantyukhina Elena Viktorovna, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
УДК 005
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-3-516-517
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТОДАМИ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ И АЭРОТЕРМОАКУСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
М.С. Калугина, М.Ю.Силаев, А.И. Олехвер, З.Н. Расулов, Е.Ю. Ремшев
На машиностроительных предприятиях большую актуальность имеют задачи оценки качества исходного материала и прогнозирования эксплуатационных характеристик готовых изделий. В настоящее время на предприятиях, как правило, осуществляется выборочный контроль качества исходного материала, часто методом визуального осмотра. Существующие методики имеют повышенную трудоемкость и не всегда гарантируют высокий результат. На стадии входного контроля технологического процесса предлагается внедрить методику, основанную на регистрации сигналов акустической эмиссии, которая позволит без больших затрат времени дать оценку качества поступившего исходного материала на соответствие его свойств значениям, указанным в сертификате и на отсутствие недопустимых дефектов. Также важно уметь прогнозировать качество изготовленного изделия во времени (эксплуатационные свойства). Существующие в настоящее время способы прогнозирования эксплуатационных характеристик машиностроительных изделий в большинстве своем разрушающие, основаны на результатах оценки выборочной партии изделий, связаны со значительными трудовыми и энергетическими затратами. Исследования, представленные в настоящей статье направлены на обеспечение эксплуатационной надежности упругих элементов.
Ключевые слова: титан, свойства, обработка, АТАО, микроструктура.
В современных условиях поступательного развития космической и военно-технической отрасли в Российской Федерации актуальным является создание новых видов техники и совершенствование существующих узлов и деталей. Повышение эффективности и совершенствование тактико-технических характеристик предопределяет создание новых алгоритмов, программных комплексов, механических и электромеханических систем, а также систем управления. Приоритетные направления развития науки, технологий и техники «Перспективные виды вооружения, военной и специальной техники», «Транспортные и космические системы» и развитие критических техноло-гий:«Базовые и критические военные и промышленные технологии для создания перспективных видов вооружения, военной и специальной техники», «Технологии создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения» определяют исследование и применение новых конструкционных, деформируемых и композиционных материалов в узлах и деталях. Применение новых материалов связано с решением различных задач, таких как: снижение массы изделия, увеличение коррозионной стойкости и т.д. другие. Большое значение имеет повышение эффективности и надежности работы отдельных элементов конструкции и изделия в целом. При увеличении срока службы ответственных деталей (до 25-30 лет) снижается себестоимость изготовления изделия в целом. Практически каждый элемент космической, механической, электронной системы снабжен упругим элементом для аккумулирования энергии, гашения колебаний, передачи нагрузки сжатия или растяжения другим элементам узлов и деталей машин, амортизация при транспортировке и многое другое. Предъявление повышенных требований по точности работы упругих элементов в новых узлах, а также в существующих образцах повышает требования к технологии изготовления и методикам контроля эксплуатационных свойств. При отработке технологических процессов, исследовании режимов термической и термомеханической обработки для получения требуемых механических свойств этих сплавов выработаны оптимальные режимы (табл.1).
В связи с высокими требованиями к точности изготовления и сохранению эксплуатационных свойств изделий в течение длительного времени из титановых сплавов, а также сопряженных с интенсивностью производства (необходимость увеличения объемов производства) и не всегда удовлетворительным качеством исходного материала существующих технологических решений и методик контроля исходного материала и эксплуатационных свойств готовых изделий недостаточно.
