Научный архив: статьи

Проблема и цель. Минимизировать отказы, а также повысить коррозионную стойкость рабочего органа возможно за счет его модернизации с применением новых технологий и моделей, а также современных инновационных материалов, имеющих наилучшие характеристики.

Методология. Для выполнения поставленной задачи было проведено исследование коррозионной стойкости сепарирующего рабочего органа картофелеуборочного копателя КТН-2В. Картофелеуборочный копатель, оснащенный прутковым полотном из композитного материала, эксплуатировался в хозяйствах ООО «Стенькино», ООО «Подсосенки» и ОАО «Авангард» в течение трех лет.

Результаты. Для минимизации коррозионных воздействий необходимо исключить свободное пространство внутри соединения композитного прутка с металлическим замком, что позволит избежать возникновения конденсата внутри замка и, как следствие, снизить коррозию элемента конструкции. Возможным является применение другого покрытия или другого способа крепления композитных прутков к резино-тканевым приводным ремням.

Заключение. Результаты исследования позволили увидеть полную картину поражения коррозией элементов конструкции, сопоставляя размерные характеристики коррозионного поражения на разных участках трубки замка композитных прутков.

Роговые накладки-пластины для укрепления луков, появившиеся в гуннский период, к IX-X векам претерпели значительные изменения. Существует мнение, что они появились для усиления отдельных частей конструкции, а затем, в связи с усовершенствованием методов сборки, перестали использоваться. Вероятно, синхронно с этими конструктивными изменениями появилось налучье для длительного ношения оружия в готовом (натянутом) для выстрела положении. Это не только избавляло владельца лука от необходимости натягивать тетиву, но и давало значительное боевое преимущество.

В статье раскрывается значение Боградского района как территории интенсивного археологического исследования, насчитывающей 300-летнюю историю изучения начиная с XVIII века, когда были проведены первые академические раскопки, с пиком изучения в XX веке в связи со строительством Красноярской ГЭС, и по настоящий момент, когда выявляются объекты археологического наследия в ходе хозяйственного освоения земель. Боградский район отличается локализацией в границах своей территории ряда археологических культур, таких как афанасьевская, окуневская, карасукская, тагарская, таштыкская. Кроме того, на территории Боградского района представлено различное многообразие типов археологических памятников, таких как поселения, стоянки, курганные могильники, писаницы и т. д. Также на сегодняшний день сохраняется вопрос о дальнейшем исследовании, проведении спасательных археологических работ в регионе в связи с функционированием Красноярского водохранилища. Памятники в прибрежной зоне могут быть утрачены для потомков.

Авторы статьи рассматривают историю изучения раннесредневековых изваяний Алтая, которая насчитывает больше двухсот лет. Они условно выделяют три периода в их изучении: 1 - начало XVIII - 60-е гг. XIX вв.; 2 - 1860-е - 1920-е гг.; 3 - 1920-е гг. - по настоящее время. Если в течение первого периода участники рудно-поисковых партий и первых естественно-научных экспедиций просто фиксировали каменные изваяния, то второй период отмечен первыми археологическими раскопками поминальных оградок, зарисовкой и публикаций изваяний. Третий, современный этап характеризуется проведением широкомасштабных и планомерных археологических работ, их государственным финансированием, созданием научно-исследовательских организаций. Именно в этот период было обнаружено наибольшее количество изваяний, число которых в настоящий момент составляет 320 экземпляров. Несмотря на длительную историю изучения изваяний Алтая, необходимо продолжить работу над различными аспектами в интерпретации раннесредневековых изваяний и поминальных сооружений: их семантикой, костюмом тюркоязычных кочевников, выделением женских изваяний, традицией помещения вотивных, нефункциональных вещей в поминальные оградки и др.

Статья посвящена рассмотрению образования как социального института и институционального, социального и управленческого контекста, в котором проявляются его особенности на современном этапе.

Авторами проведен анализ различных форматов образования, выявлены общие закономерности и специфические факторы, определившие его трансформацию. В качестве основных матриц образования авторы выделяют два класса — индивидуальное и групповое обучение. К матрицам индивидуального обучения отнесены: 1) самообразование, 2) наставничество, 3) гувернерство и тьюторство, 4) репетиторство; к матрицам группового обучения отнесены: 1) массовое обучение, 2) традиционное образование, 3) обучения взрослых, 4) матрица “бирюзового” образования. В статье подробно характеризуются составляющие институциональных матриц.

Авторы считают, что взгляд на развитие образования в контексте смены институциональных матриц принципиально важен с позиций социального управления. В статье на основе рассмотрения институционального контекста образовательного процесса выявлены актуальные проблемы социальнуправления в сфере образования и предложены некоторые направления институциональных преобразований. В частности, рассматривается расширение возможностей индивидуального образования (тьюторства и наставничества), активное развитие образования взрослых в соответствии с концепцией пожизненного образования, выравнивание статусов платного и бесплатного образования, а также активное использование ИКТ и ИИ в образовательном процессе. Авторы считают, что предложенные меры позволят дополнить традиционную матрицу образования, снизив ее негативные эффекты, что послужит расширению возможностей для обучения всех категорий населения и повысит качество обучения в целом.

Проблема и цель. Восковое сырьё, используемое в различных отраслях, таких как косметика, пищевая промышленность, фармацевтика и производство свечей, часто содержит нежелательные примеси. Эти примеси могут включать прополис, пыль и другие органические или неорганические загрязнители. Наличие таких загрязнителей может негативно сказываться на качестве конечного продукта, его безопасности и сроке хранения. Кроме того, многие технологические процессы требуют высококачественного воска, что создает дополнительные требования к производителям в части его очистки.

Методология. Для разработки оборудования эффективной очистки воскового сырья необходимо определить параметры качественной обработки загрязненных сот. В данном опыте были рассчитаны основные характеристики, которые оказывают непосредственное влияние на качество продукта после обработки.

Результаты. В результате проделанной работы были определены основные виды примесей, которые содержатся в восковых сотах, и описано их влияние на качество конечного продукта. Была разработана лабораторная установка, с помощью которой производится очистка воскового сырья, а также получена математическая модель зависимости оставшихся загрязнений в ячейках сотов от времени вымачивания и времени перемешивания посредством предложенной установки.

Заключение. Восковые соты, которые находятся в непригодном состоянии для использования в пчеловодстве, имеют большое количество загрязнений, которые при переработке оказывают серьезное влияние на качество готовой продукции. Заранее не очищенное сырье существенно теряет свое качество в процессе вытопки, количество готового продукта при этом уменьшается. Анализ результатов полученной математической модели подтвердил эффективность данного метода удаления загрязнений из ячеек восковых сотов.

В статье раскрыты аспекты применения технологий искусственного интеллекта в экономическом образовании. Для выявления различных проблем, возникающих при применении технологий искусственного интеллекта в образовательном процессе, использованы результаты онлайн-опроса, проведённого среди студентов и преподавателей экономического факультета регионального вуза. Автором обозначены преимущества и недостатки внедрения технологий искусственного интеллекта в образовательный процесс в экономико-управленческой сфере. Сформулированы возможные эффекты при применении технологий искусственного интеллекта в образовании, влияющие на качество обучения. Для получения положительных эффектов необходимо соблюдать баланс между участниками образовательного процесса.

Исследуется интеллектуальная система мониторинга и адаптации маршрута беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) на основе нейросетевого анализа объектов риска. Рассматриваются алгоритмы автономной навигации, обеспечивающие анализ внешней среды и оперативную корректировку траектории полёта с учётом потенциальных угроз. Оцениваются возможности применения машинного зрения, нейросетевых алгоритмов, методов предобработки данных, детектирования объектов, семантической сегментации, алгоритмов траекторного планирования, предиктивного управления и адаптивной оптимизации маршрутов для идентификации препятствий, движущихся объектов и зон ограничения полётов. Анализируется роль интеллектуальных систем управления в архитектуре БПЛА, их влияние на повышение автономности, устойчивости и эффективности выполнения задач в динамически изменяющихся условиях. Предлагаемые решения ориентированы на снижение рисков, связанных с нештатными ситуациями, за счёт внедрения адаптивных стратегий управления полётом. Применяются методы системного анализа, компьютерного зрения и машинного обучения, включая свёрточные нейросети, алгоритмы предобработки изображений, фильтрации и сегментации данных, а также анализ сенсорных показателей. Оценка эффективности реализована посредством моделирования траекторий движения, тестирования алгоритмов идентификации угроз и анализа параметров устойчивости маршрутов БПЛА. Научная новизна заключается в разработке интегрированной системы интеллектуальной корректировки маршрута БПЛА, основанной на применении нейросетевых методов классификации объектов и адаптивных алгоритмов планирования траекторий. Разработаны механизмы предиктивного анализа рисков, обеспечивающие автоматическую корректировку маршрута при обнаружении препятствий, неблагоприятных погодных условий и зон ограниченного доступа. Предложенная архитектура управления сочетает технологии машинного зрения, анализа потоков данных и автоматизированного принятия решений, а также использует методы динамической маршрутизации, алгоритмы корректировки полёта в реальном времени и стратегии предотвращения столкновений. Такой подход обеспечивает повышение уровня автономности работы дронов. Разработанные алгоритмы интеллектуальной навигации могут быть внедрены в современные системы автономного управления БПЛА, обеспечивая адаптацию к динамическим условиям и повышение эффективности выполнения задач в различных сферах, включая оборонные и промышленные применения.

Предметом исследования является использование интеллектуальной системы управления движением руки антропоморфного робота при выполнении операций размещения объектов манипулирования в контейнер заданных размеров. Объектом исследования является процесс определения параметров относительного положения основания руки по отношению к объектам манипулирования и контейнера, при которых возможно выполнение двигательных заданий. Автор подробно рассматривает алгоритм определения положения основания руки антропоморфного робота c использованием синтеза движений по вектору скоростей при решении задачи установки объектов манипулирования заданных, в виде прямоугольных призм в контейнер. Особое внимание в статье уделяется методике определения центра системы координат, связанного с основанием робота в неподвижном пространстве и вычисления целевых точек, в которые перемещается центр выходного звена при различных положениях ранее установленных в контейнер объектов манипулирования. Суть метода состоит в использовании компьютерного моделирования движения антропоморфного робота с использованием синтеза движений по вектору скоростей с оценкой взаимного положения механизма руки и запретных зон. В качестве запретных зон выступают установленные ранее объекты манипулирования располагающихся внутри контейнера и боковые стенки самого контейнера. Основными выводами представленного исследования является возможность использования разработанного алгоритма для проверки синтеза движений руки при заданных геометрических параметрах, задающих положение антропоморфного робота, конвейера и контейнера, при которых отсутствует возникновение тупиковых ситуаций. Новизна исследования состоит в разработке метода, основанного на итерационном поиске значений параметров взаимного положения основания руки, конвейера и контейнера на каждой итерации при возникновении тупиковых ситуаций. Представлены результаты расчетов положения основания руки робота и промежуточных конфигураций, построенных с использованием компьютерного моделирования движений на основе использования разработанного алгоритма. Проведенные исследования могут быть использованы при разработке информационно-управляющих комплексов подвижных объектов, в частности при разработке интеллектуальных систем управления автономно функционирующих антропоморфных роботов в организованных средах.

Проблема и цель. Применение современных технологий позволяет качественно улучшить процессы во многих производственных отраслях, в том числе и в агропромышленном комплексе. Модернизация двигателей является наиболее перспективным вектором по совершенствованию наземных транспортно-технологических средств. Особое внимание стоит уделить высокопроизводительным двигателям, способным обеспечить работу оборудования в разных отраслях производства. Повышение мощности является первостепенной задачей, стоящей перед их разработчиками. Стоит также отметить, что неизменно актуальным остается вопрос снижения расхода топлива. В настоящий момент проведены исследования работы форкамер современных двигателей, особое внимание при этом уделялось процессу сгорания топливно-воздушной смеси. Было установлено, что имеет место плохое воспламенение смеси, а также ее перерасход на высоких мощностях работы двигателя. Кроме того, стоит отметить выброс вместе с выхлопными газами 20 % смеси ввиду ее неполного сгорания, обусловленного плохим воспламенением топливно-воздушной смеси. Решением данных проблем может быть модернизация форкамерного зажигания.

Методологоия. Для проектирования новой форкамеры были проведены исследования по уточнению скоростных показателей распространения воспламененной топливной смеси, а также динамики распределения температурного фронта при использовании современных форкамер. Не менее значимым следует считать проведенный для исследуемых форкамер газодинамический расчет. Установлено, что современные двигатели имеют высокие значения воспламенения топливно-воздушной смеси и значительно превосходят по данному параметру предшествующие аналоги. Модернизация форкамеры, а именно изменение ее геометрической формы, способна качественно улучшить воспламенение топливной смеси, увеличить мощность, повысить полноту сжигания топливной смеси, уменьшить выбросы в атмосферу не отработавших газов. Основным отличием представленной в статье форкамеры от современных аналогов является наличие шаровой полости горения, способствующей наилучшему смесеобразованию. Следует отметить, что параметры разгонной полости горения, шаровой полости горения, а также распылителя корректировались, исходя из проведенных расчетов. Для смоделированной форкамеры был проведен расчет распространения давления по периметру рабочей камеры цилиндра в момент впрыска топливно-воздушной смеси. Как и у исследуемых ранее аналогов, было смоделировано распределение температурного фронта, а также определена скорость распределения газа.

Результаты. Было установлено, что оптимальным для разработанной форкамеры является давление 30 бар, которое характеризуется четкими, упорядоченными, векторными траекториями, способствующими наилучшему смесеобразованию. Анализируя приведенные в статье графики, можно отметить первоначальную скорость, которая для всех значений давления различна, она изменялась от 2,100 до 2,700 м/с; наибольшая скорость зафиксирована при давлении 20 бар. При этом на выходе из сопел скорость варьировала от 1400 до 1700 м/с. В результате проведенных расчетов было установлено, что разработанная форкамера позволяет наиболее полно организовать рабочий процесс воспламенения топливно-воздушной смеси за счет наиболее полного рассредоточения давления по всему периметру рабочей камеры, а также, благодаря подобранным углам подачи форкамерного газа, позволит добиться наилучшего смесеобразования и перемешивания воздуха с топливом. Кроме того, в результате полного сгорания поступившей в рабочую камеру топливновоздушной смеси сократится объем выбросов в атмосферу не отработавших газов.

Проблема и цель. В статье исследуются последствия циклов замораживания-оттаивания для физико-химических свойств свиного навоза и его фосфорных форм. В условиях растущего поголовья скота и увеличения объёмов производства продуктов животноводства навоз свиней становится значительным источником фосфора, способным вызывать загрязнение водных ресурсов. Цель статьи заключается в изучении влияния циклов замораживания-оттаивания на физико-химические свойства свиного навоза и его фосфорные формы, а также в анализе влияния содержания влаги в навозе и частоты проведения замораживания-оттаивания на изменение этих параметров.

Методология. Отбор проб свиного навоза проводился на свинокомплексе Зерноградского района Ростовской области. Перед началом эксперимента образцы свиного навоза одинаковой массы были помещены в пластиковые контейнеры весом по 1 кг с герметичными крышками для предотвращения потери влаги. Имитационные эксперименты были рассчитаны на две серии. Один набор образцов замораживали в морозильной камере при температуре -18° C в течение 12 ч, а затем размораживали при температуре 20° C в течение 12 ч в термостате (обработка замораживанием-оттаиванием). Другой набор был заморожен при температуре -18° C без периода оттаивания в качестве контроля (обработка только замораживанием). Общий период каждой обработки составлял 30 дней. В конце эксперимента замороженный навоз размораживали для дальнейшего анализа.

Результаты. Результаты свидетельствуют о том, что структура и физико-химические свойства навоза животных будут меняться более резко в регионах сезонного замораживания-оттаивания, чем в регионах длительного замораживания. Кроме того, обнаружили, что Ca-P, поглощенный-P и остаточный-P в навозе могут быть преобразованы в NH4CI-P, Al-P и Fe-P во время циклов замораживания-оттаивания, что приведет к увеличению биодоступности P навоза более чем на 20 %. Кроме того, основные изменения в распределении частиц навоза показали, что частицы >1000 мкм были разбиты на частицы <250 мкм во время замораживания-оттаивания.

Выводы. Циклические изменения температуры существенно влияют на содержание фосфора в навозе, а также на его распределение между различными формами. При этом наблюдается значительное увеличение содержания некоторых форм фосфора, таких как NH4CI-P и Al-P, что указывает на повышение их доступности и потенциальной мобильности. Это особенно важно, учитывая, что такие формы фосфора могут легко вымываться в водоемы, способствуя эвтрофикации. Также установлено, что замораживание-оттаивание приводит к изменению размеров частиц навоза, увеличивая долю мелких фракций (<38 мкм), что облегчает перенос фосфора вместе с этими частицами. Важно отметить, что высокая влажность навоза усиливает этот процесс, приводя к увеличению подвижности фосфора и повышению риска загрязнения окружающей среды. Таким образом, полученные данные подчеркивают необходимость учета эффектов замораживания-оттаивания при оценке экологических рисков, связанных с утилизацией навоза свиней.

Введение. Управление современной средней общеобразовательной организацией требует комплексного подхода, сочетающего стабильность, гибкость, инновационность. Интеграция фундаментальных подходов к управлению вызывает необходимость решения проблемы органичного сочетания двух принципиально разных парадигм управления – стабильного процессного подхода и динамичного проектного метода. Синтез процессного и проектного методов управления образовательной организацией характеризуется наличием комплекса взаимосвязанных организационно-управленческих противоречий, требующих системного решения. Разрешение проблемы реализации процессно-проектного подхода в управлении образовательной организацией связано с разработкой интегрированной модели управления, сформированной с учетом специфики управленческих концепций. Цель исследований состоит в формировании интегрированной процессно-проектной модели управления образовательной организацией.

Материалы и методы. При подготовке статьи использовались научно обоснованные материалы: статьи в рецензируемых журналах по процессному и проектному управлению, гибридным моделям, монографии и коллективные труды по управлению в образовании. В исследовании использовались: теоретические методы: системный анализ; сравнительный анализ; матричное и математическое моделирование.

Результаты исследования. Анализ содержания матричной процессно-проектной модели и концептуального описания математических моделей управления образовательной организацией предоставил возможность сформировать интегрированную процессно-проектную модель функционирования образовательной организации.

Обсуждение и заключение. Сравнение базовых характеристик подходов позволяет получить представление о преимуществах их интеграции, сформулировать принципы создания сбалансированной системы управления образовательной организацией. Базовые компоненты модели включают комплекс матричных моделей, а также математические модели процессного и проектного управления.