Inventory number IRN Number of state registration
0225РК00640 AP19677103-OT-25 0123РК00751
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 3 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 2
Number of books Appendicies Sources
1 2 67
Total number of pages Patents Illustrations
114 0 64
Amount of funding Code of the program Table
28448835.36 AP19677103 0
Name of work
Динамическое моделирование неидеальной механической системы, состоящей из кривошипно-ползункового механизма перемешивания, взбивания и взбалтывания
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Метод, способ
Report authors
Искаков Жарилкасин , Бисембаев Куатбай , Абдураимов Азизбек Ералиевич , Джомартов Асылбек Абдразакович , Камал Азиз Нутпулла-оглы , Сагадинова Айдана Нурлановна , Калыбаева Ақмарал Құнанбайқызы ,
1
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт механики и машиноведения имени академика У.А. Джолдасбекова"
Abbreviated name of the service recipient РГП на ПВХ ИММаш
Abstract

Кривошипно-ползунный механизм (в т.ч. объединённый) перемешивания, взбивания и взбалтывания.

Араластыратын, илейтін және шайқайтын қосиінді сырғақты механизм (мұның ішінде біріккен).

Исследование динамики кривошипно-ползунного механизма и его модификации, качественно существенно новых нелинейных явлений, предназначенных для осуществления силовой, энергетически и технологически эффективных процессов перемешивания-взбивания и взбалтывания суспензии, ориентированное на практическое приложение с разработкой проектно-конструкторской документации и созданием 3D виртуальной и опытно-промышленной моделей.

Жобалау құрастыру құжаттарын әзірлеуге және 3D виртуалды және тәжірибелік-өнеркәсіптік модельдерін жасауға бағдарланған, араластыру, илеу және шайқау технологиялық үдерістерін күштік, энергетикалық және технологиялық тиімді жүзеге асыратын қос иінді сырғақты механизмнің және оның жетілдірілген түрінің динамикасын, түбегейлі сапалық жаңа сызықты емес құбылыстарды зерттеу.

Теоретические (аналитические), численные и экспериментальные. Были использованы для решения дифференциальных уравнений движения с сильными нелинейностями асимптотические методы и численные методы при ротационном, колебательно-и апериодически затухающем режимах движения.

Теориялық (аналитикалық), сандық және эксперименттік. Айналмалы, тербелмелі және апериодты өшетін қозғалыс режімдерінде қозғалыстың күшті сызықты емес дифференциалдық теңдеулерін шешу үшін асимптотикалық және сандық әдістер қолданылды.

Были получены новые зависимости угловой скорости кривошипа от его угла поворота и их зависимости от времени, новые зависимости силы перемешивания-взбивания и ее мощности от кинематических параметров при геометрических, динамических и реологических параметрах системы. Результаты анализа влияния параметров системы на эти зависимости были использованы при разработке ПКД, 3D и протатипной моделей совершенно нового устройства перемешивания-взбивания, подаче заявки на изобретение. В 2025 году опубликовано 4 статьи и монография. Из них 2 статьи в рейтинговых журналах (WoS), которые входят и в базу данных Scopus и 1 статья в серийной книге, входящей в Scopus, 1 статья в сборнике научных докладов.

Жүйенің геометриялық, динамикалық және реологиялық параметрлерінде қосиіннің бұрыштық жылдамдығының оның бұрылу бұрышына және олардың уақытқа жаңа тәуелдіктері, араластыру-илеу күшінің және оның қуатының жүйенің кинематикалық параметрлеріне жаңа тәуелділіктері алынды. Бұл тәуелдіктерге жүйе параметрлерінің әсерінің талдау нәтижелері түбегейлі жаңа араластыратын, илейтін және шайқайтын құрылғыны ЖҚҚ, 3D және протатип модельдерін әзірлеуде, өнертапқыштыққа тапсырысты дайындауда қолданылды, 2025 жылы 4 мақала және 1 монография жарияланды. Олардың ішінде 2 мақала рейтингті журналдарда (WoS), бұлар Scopus деректер қорына енеді, Scopus-қа енетін сериялық кітапта 1 мақала, ғылыми баяндамалар жинағында 1 мақала.

Устройство на базе кривошипно-ползунного механизма состоит из двигателя постоянного тока, от него через привод (редуктор и муфту) вращающийся кривошип, движение предает через шатун ползуну и далее поршню. Поршень при колебательном движении сбивает и перемешивает первичную продукцию, подводимую в цилиндр. Дополнительная трубка предназначена для движения жидкости вверх и вниз (взбалтывания). Поршень выполнен в виде цилиндрического диска с круглыми отверстиями. Геометрические размеры производственного объема устройства следующие. Высота цилиндра составляет 1,0 м – 1,2 м, цилиндр заполняется 60 л – 100 л жидкости, т.е. на 60% – 70% общего объема. Следовательно, амплитуда колебаний поршня лежит в пределах 0,30 м – 0,35 м. Диаметр цилиндра равен 0,16 м – 0,25 м. Сбивание и вымешивание жидкости производятся в вертикальном положении поршня, 50 - 60 раз в минуту. Для этого рукоятка поршня (сбивалки) вставляется через центральное отверстие верхней крышки цилиндра. Продольные отверстия поршня (в виде диска) облегчают его ход вверх и вниз, а также вымешивают жидкость. Уменьшив радиуса поршневого отверстия и их количеств, увеличив вращающий момент двигателя, длину кривошипа, плотности суспензии, тем самым придадим интенсивность технологическому процессу взбивания. Увеличив массу поршя можно переходит от ротационного режима к затухающему режиму движения кривошипа.

Қос иінді-сырғақты механизмге негізделген құрылғы тұрақты ток қозғалтқышынан тұрады, одан жетек (редуктор және муфта) арқылы қозғалыс айналмалы қос иіннен, шатунь арқылы сырғаққа және одан әрі поршеньге беріледі. Поршень тербелмелі қозғалыс кезінде цилиндрге жеткізілетін бастапқы өнімді илейді және араластырады. Қосымша түтік сұйықты жоғары және төмен қозғалтуға арналған (шайқау). Поршень дөңгелек тесіктері бар цилиндрлік диск түрінде жасалған. Құрылғының өндірістік көлемінің геометриялық өлшемдері келесідей. Цилиндрдің биіктігі 1,0-1,2 м, цилиндр 60 – 100 литр сұйықпен толтырылады, яғни жалпы көлемнің 60 – 70%. Демек, поршеннің тербеліс амплитудасы 0,30-0,35 м аралығында болады. Цилиндрдің диаметрі 0,16-0,25 м. Сұйықты илеу және араластыру поршеннің тік күйінде, минутына 50 - 60 рет жасалады. Ол үшін поршень тұтқасы цилиндрдің жоғарғы қақпағының орталық саңылауы арқылы енгізіледі. Поршеннің бойлық тесіктері (диск түрінде) оның жоғары және төмен жүруін жеңілдетеді, сонымен қатар сұйықты араластырады. Поршеньдік тесіктің радиусын және олардың мөлшерін азайтып, қозғалтқыштың айналдырушы моментін, қос иіннің ұзындығын, суспензияның тығыздығын арттырып, осылайша біз илеу процесіне қарқындылық береміз. Пошеннің массасын арттырып қос иіннің айналмалы қозғалысы режимінен өшетін қозғалыс режиміне өтуге болады.

Нет.

Жоқ.

В результате реализации проекта нелинейная динамика, в т.ч. теории неидеальной механической системы будет развита с результатами применения теории неидеальной механической системы к исследованию откликов динамики кривошипно-ползунных механизмов для технологических процессов: перемешивания-взбивания и взбалтывания суспензии при взаимодействии с источником возбуждения, при ротационном и колебательно- и апериодически затухающем режимах движения приводного звена. Теория нелинейных дифференциальных уравнений будет обогащена методологиями анализа и решения сильно нелинейных дифференциальных уравнений движения в зависимости от параметров нелинейных членов, характера взаимодействия механизма с технологической средой. Наука по механизмам и машинам и в целом механическая наука получать оригинальные методы динамического моделирования неидеального устройства с базовым кривошипно-ползунным механизмом перемешивания-взбивания и взбалтывания суспензии. Разработка устройства с базовым кривошипно-ползунным механизмом перемешивания-взбивания и взбалтывания с учетом соотношения и интенсивностей разновидностей технологических процессов, соответствующих различным режимам движения приводного звена значительно повысить их функциональные возможности и его простота существенно сократить расходы на их изготовление.

Жобаны іске асыру нәтижесінде сызықты емес динамика, оның ішінде идеал емес механикалық жүйе теориясы, идеал қозу көзімен өзара әрекеттесу, жетек буынының айналмалы қозғалыс режимі кезінде суспензияны араластыру-илеу және шайқау технологиялық үдерістері үшін қос иінді-сырғымалы механизмдер динамикасының жауаптарын зерттеуге идеал емес емес механикалық жүйе теориясын қолдану нәтижелерімен дамиды. Сызықты емес дифференциалдық теңдеулер теориясы сызықты емес мүшелердің параметрлеріне, механизмнің технологиялық ортамен өзара әрекеттесу сипатына байланысты қозғалыстың жоғары сызықты емес дифференциалдық теңдеулерін талдау және шешу әдістемелерімен байытылады. Механизмдер мен машиналар туралы ғылым және жалпы механикалық ғылым суспензияны араластыру-илеу және шайқаудың қос иінді-сырғымалы механизмі бар негіздегі идеал емес құрылғыны динамикалық модельдеудің ерекше әдістерін алады. Жетек буынның әртүрлі қозғалыс режимдеріне сәйкес келетін технологиялық үдерістер түрлерінің арақатынасы мен қарқындылығын ескере отырып, араластырудың-илеудің және шайқаудың қос иінді-сырғымалы механизмі негізіндегі құрылғыны әзірлеу олардың функционалдығын едәуір арттырады және оның қарапайымдылығы оларды өндіруге кететін шығындарды едәуір азайтады.

Областью применения ожидаемых результатов являются университеты, научные центры и исследовательские институты, конструкторское бюро, заводы изготовители аппаратов и оборудований медицинской, химической и пищевой промышленности, целевыми потребителями являются ученые-исследователи, профессионалы отрасли, студенты (магистранты, докторанты), сектора экономики потребительских товаров.

Университеттер, ғылыми орталықтар мен ғылыми-зерттеу институттары, конструкторлық бюро, қос иінді сырғақты механизмнің негізіндегі құрылғыны және де химия, тамақ өнеркәсібі аппаратары мен жабдықтарын өндіруші зауыттар күтілетін нәтижелердің қолданылу облысы, ал зерттеуші ғалымдар, сала мамандары, студенттер (магистранттар мен докторанттар), тұтыну тауарлары экономикасы секторы мақсатты тұтынушылары болып табылады.

UDC indices
531.8
International classifier codes
30.15.27; 30.15.35;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
неидеальная механическая система; неидеальный источник; режимы движения; динамическое моделирование; математическое моделирование; кривошипно-ползунный механизм; присоединенные кривошипно-ползунные механизмы; перемешивание и взбивание;
Key words in Kazakh
идеал емес механикалық жүйе; идеал емес энергия көзі; қозғалыс режімдері; динамикалық модельдеу; математикалық модельдеу; иінді сырғымалы механизм; біріктірілген иінді сырғымалы механизмдер; араластыру және илеу;
Head of the organization Уалиев Заир Гпкипович доктор технических наук / профессор
Head of work Искаков Жарилкасин Кандидат технических наук / Профессор (полный)
Native executive in charge Бисембаев Куатбай профессор