Департамент по науке и инновациям

Проект AP19679162

Тема:  Разработка системы управления и контроля многолопастного вертикально-осевого ветрогенератора

Научный руководитель проекта: Тультаев Бауржан , кандидат технических наук, профессор

Период реализации: 2023–2025г.г.

Конкурс: грантовое финансирование научных и (или) научно-технических проектов 2023–2025 гг.

Краткое описание проекта

Проект направлен на создание оптимальной системы управления положением лопастей многолопастного вертикально-осевого ветрогенератора с целью повышения его энергоэффективности и надежности. В условиях роста спроса на маломощные, экономически доступные ветроэнергетические установки проект решает ключевую проблему — отсутствие эффективного механизма регулирования угла атаки лопастей при различных скоростях ветра.

Цель исследования заключается в разработке математических моделей и экспериментальных прототипов системы автоматического управления углом атаки лопастей, обеспечивающей максимальную выработку электроэнергии при различных режимах ветровой нагрузки.

В рамках проекта выполняются следующие задачи:

• разработка математической модели рычажного механизма управления лопастями;
• создание оптимизационной модели определения угла установки лопастей для максимальной энергоотдачи;
• проектирование схемы управления на основе датчиков угловой скорости, анемометра и датчиков положения;
• внедрение ПД-регулятора для автоматической корректировки положения лопастей в реальном времени;
• разработка системы диагностики технического состояния ветрогенератора;
• создание прототипа дистанционного мониторинга состояния узлов с передачей данных на сервер через интернет-подключение микрокомпьютера.

Ожидаемые результаты

• повышение эффективности вертикально-осевых ветрогенераторов за счёт оптимизации управления лопастями;
• подтверждение работоспособности и экономической эффективности системы управления на экспериментальных стендах;
• разработка системы диагностики и мониторинга, позволяющей выявлять неполадки на удалённых установках;
• создание научно-технической базы для последующей коммерциализации решений в сфере малой ветроэнергетики.

Тема: Повышение эффективности оперативного управления международными автомобильными перевозками в направлении Запад -Восток

Научный руководитель проекта: Мурзахметова Ульбала Аскарбековна, кандидат технических наук

Период реализации: 2022–2026 г.г.

Хоздоговорной: Договор №22-15 от 01.09.2022

Краткое описание проекта

Целью работы является разработка предложений по повышению эффективности оперативного управления и организации технологических процессов при осуществлении Международных Автомобильных Перевозок (МАП).

Объект исследования:  технологический процесс МАП в направлении Запад-Восток на примере транспортной компании Казахстан, России и зарубежья.

Предмет исследования: организационные, технологические и экономические методы оперативного управления процессом МАП.

Задачи исследования:

• анализ существующей системы организации МАП в направлении, Запад - Восток;
• обоснование рационального выбора подвижного состава для МАЛ;
• систематизация методов (способов) оперативного управления МАП;
• разработка методики оценки надежности системы обеспечения перевозок;
• совершенствование методов оперативного управления МАП при использовании интеллектуальных транспортных систем ИТС;
• оценка эффективности предлагаемых методов оперативного управления при осуществлении МАП в направлении Запад-Восток.

Результаты:

Автоматизация учета многочисленных условий контрактов с использованием специализированного программного обеспечения и внедрение систем управления контрактами значительно улучшат процесс управления и снизят риск ошибок. Внедрение стандартов качества и систем управления качеством на всех этапах транспортного процесса, а также регулярное обучение и повышение квалификации персонала обеспечат высокий уровень обслуживания и удовлетворенность клиентов.

Использование современных методов логистического планирования и оптимизации, таких как системы управления транспортными цепями, позволит более эффективно выбирать маршруты и логистические цепи, что снизит временные и финансовые затраты. Создание платформ для взаимодействия всех участников логистического процесса и введение прозрачных правил взаимодействия и ответственности помогут быстрее решать конфликты и находить компромиссы.

Современные информационные технологии, такие как системы управления транспортом и складом, технологии GPS и IoT для мониторинга и управления транспортом в реальном времени, а также электронные платформы для обмена данными, существенно повысят эффективность логистических процессов. Автоматизация и роботизация, включая использование автономных транспортных средств, позволят значительно сократить временные и финансовые затраты, а аналитические инструменты и технологии искусственного интеллекта помогут оптимизировать маршруты и управление запасами.

Проект AP19679162

Тема: Разработка системы управления и контроля многолопастного вертикально-осевого ветрогенератора

Научный руководитель проекта: Кабашев Рахимжан Абылкасымович, доктор  технических наук, профессор

Период реализации: 2022–2026 г.г.

Инициативный: 118209/Инициативный – ОТ-24

Краткое описание проекта

Цель исследования: разработка и обоснование эффективных методов повышения сцепных качеств дорожных покрытий в зимний период с учетом природно-климатических условий г. Алматы, посредством применения фрикционных материалов.

Объект исследования: автомобильные дороги, эксплуатируемые в зимних условиях в пределах городской и пригородной зоны г. Алматы.

Предмет исследования: процессы взаимодействия фрикционных материалов с снежно-ледяным покровом, методы повышения сцепления колес автомобилей с дорожной поверхностью и снижение аварийности в зимний период.

Ожидаемые результаты:

1.    Анализ влияния климатических и рельефных факторов г. Алматы на зимнюю эксплуатацию дорог.

2.    Теоретическое обоснование применения фрикционных материалов для борьбы со скользкостью.

3.    Разработка модели взаимодействия фрикционного материала с ледяной поверхностью.

4.    Повышение коэффициента сцепления дорожного покрытия.

5.    Рекомендации по оптимальному применению пескоразбрасывателей и режимам обработки покрытия.

6.    Снижение аварийности и увеличение пропускной способности дорог в зимний период.

Результаты:

1. Исследуемый регион находится в V дорожно-климатической зоне, характерные высокий перепад суточной температуры и высокая влажность воздуха. 

2. В математической модели частицы песка рассматривается как сферическая форма с радиусом R и начальной температурой t0. В результате расчета установлена, что глубина втапливания этой частицы зависит от теплофизических свойств фрикционных материалов и механики снежно-ледяного образования. 

3. При оценке сцепных качеств оледенелых покрытий были использованы портативные приборы ИКСп и ППК-2. Оценка скользкости осуществлялись в полевых условиях. При выборе противогололедных материалов эти показатели носили ключевой  характер.

4. Выбор фрикционных материалов осуществляется по коэффициенту пригодности и по физико-механическому свойству. По физико-механическому свойству наиболее приемлемым из фрикционных материалов являются каменные минеральные материалы. Они, относительно кирпичной крошки и топливного шлака, прочнее по параметрам износо- и влагостойкости. Пригодность песка по зерновому составу (d>0,315 мм) составляет более 65-70%, шлака около – 40-45%; кирпичной крошки – до 55%.

5. Эффективное время действия сыпучих материалов в значительной степени зависит от их гранулометрического состава. Эффективное время  действия ПГМ из минеральных материалов с фракцией d<0,315 мм длится всего лишь до 9 мин с учетом безопасного показателя коэффициента сцепления (φ=0,4) при интенсивности движения 2500-3000 авт/сут. При той же интенсивности движения эффективность фракции d=0,315-5 мм – 33 мин., d>5 мм – около 40 мин. 

6. Разработан пример расчета оценки экологической безопасности природной среды при снижении уровня транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог. Результаты расчета дает возможность оценивать уровня экологической безопасности на территориях дорожного предприятия и на придорожной полосе автомобильных дорог.  

7. Экономические расчеты показывают, что фрикционный способ не приемлем на дорогах с суточной интенсивностью движения более 3000 ед./сут.

Тема: Разработка полировально-шлифовальной машины для обработки мозаичных поверхностей

Научный руководитель проекта: Мурзахметова Ульбала Аскарбековна, кандидат технических наук

Период реализации: 2022–2026 г.г.

Опытно-конструкторский: Договор №22-15/1 от 01.09.2022

Краткое описание проекта

Целью работы является дальнейшее совершенствование средств механизации для шлифования мозаичных полов, а именно разработка шлифовальной машины с циклоидальным движением рабочих органов для строительных и ремонтных предприятий.

Объектом исследования являются совершенствование средств механизации для шлифования мозаичных полов, а именно разработка шлифовальной машины с циклоидальным движением рабочих органов для строительных и ремонтных предприятий.

Задачи исследования:

1.      Провести анализ существующих конструкций полировально-шлифовальных ручных машин и выявить их конструктивные и эксплуатационные недостатки.

2.      Обосновать необходимость создания шлифовальной машины с циклоидальным движением рабочих органов для повышения эффективности процесса обработки мозаичных полов.

3.      Определить основные технические параметры новой машины (мощность привода, диаметр и скорость вращения рабочих органов, режимы обработки и т.д.).

4.      Разработать эскизный проект конструкции машины с циклоидальным движением рабочих органов.

5.      Сравнить предполагаемую эффективность новой машины с традиционными аналогами (по производительности, качеству обработки, энергозатратам и удобству эксплуатации).

6.      Подготовить рекомендации по внедрению и дальнейшему совершенствованию конструкции.

Выводы:

1. Обоснованы основные параметры ручной машин для шлифования мозаичных полов с циклоидальным (планетарным) движением рабочих органов.

2. Установлено, что контур циклоидального ротора (рабочего органа) можно выполнить по трохоиде (эпи- или гипо-) или по огибающей (внешней или внутренней), что позволит получить минимальные удельные энергозатраты процесса выполняемого машиной. 

Написание научных статей — это процесс, требующий систематичного и структурированного подхода. Вот основные шаги и принципы, которые помогут вам правильно написать научную статью: 

• Выбор темы и формулирование вопроса исследования: начните с выбора актуальной темы, которая интересна как вам, так и вашим читателям. Сформулируйте четкий вопрос исследования, который будет являться центральным элементом вашей статьи. 
• Проведение литературного обзора: изучите существующую литературу по выбранной теме, чтобы понять текущее состояние знаний в этой области и определить пробелы, которые ваше исследование может заполнить. 
• Определение методологии: определите методы, которые вы будете использовать для сбора и анализа данных. Обоснуйте выбор методологии и объясните, почему она наиболее подходящая для вашего исследования. 
• Сбор и анализ данных: проведите исследование в соответствии с выбранной методологией. Соберите необходимые данные и проанализируйте их с помощью подходящих статистических методов. 
• Структурирование статьи: следуйте общепринятой структуре научной статьи, которая включает в себя введение, обзор литературы, методы исследования, результаты, обсуждение и заключение. 
• Написание введения: введение должно представить вашу тему и проблему исследования, обосновать ее актуальность и значимость, а также сформулировать цель исследования и его гипотезу. 
• Разработка обзора литературы: в обзоре литературы рассмотрите предыдущие исследования по теме, выделите ключевые концепции и результаты, а также покажите, как ваше исследование вписывается в существующий контекст. 
• Описание методов исследования: подробно опишите методы, использованные в вашем исследовании, включая процедуры сбора данных, выборку, использованные инструменты и методы анализа. 
• Представление результатов: представьте свои результаты в ясной и лаконичной форме с использованием таблиц, графиков и статистических показателей. 
• Обсуждение результатов: в обсуждении интерпретируйте полученные результаты, сравните их с результатами предыдущих исследований, обсудите их значимость и возможные практические применения, а также выделите ограничения исследования. 
• Заключение: в заключении подведите итоги вашего исследования, подтвердите или опровергните вашу гипотезу, сформулируйте основные выводы и обсудите возможные направления будущих исследований. 
• Редактирование и коррекция: перед отправкой статьи на рецензию тщательно отредактируйте и скорректируйте текст, проверьте его на грамматические и стилистические ошибки, а также убедитесь, что он соответствует требованиям выбранного журнала или конференции. 

Следуя этим шагам и принципам, вы сможете написать качественную научную статью, которая будет вносить вклад в развитие научного знания в вашей области и получит признание со стороны научного сообщества. 

Структура IMRAD: Ключевые элементы научной статьи 

В мире научных исследований существует широко признанная структура, известная под аббревиатурой IMRAD. Этот акроним представляет собой основные разделы научной статьи: Введение (Introduction), Методы (Methods), Результаты (Results), и Обсуждение (Discussion). Структура IMRAD является фундаментальным инструментом для организации и коммуникации научных исследований, и его эффективное использование способствует пониманию и оценке научной информации. Давайте подробнее рассмотрим каждый из этих разделов: 

1. Введение (Introduction):

В этом разделе авторы статьи представляют тему исследования и описывают ее актуальность и значимость. Целью введения является обоснование необходимости проведения исследования и формулирование его цели и гипотезы. Здесь также обычно включается краткий обзор литературы, который позволяет читателям понять контекст исследования и его связь с предыдущими работами. 

2. Методы (Methods):

Раздел методов предоставляет детальное описание методологии и процедур, использованных в проведении исследования. Это включает в себя информацию о выборе образца, методах сбора данных, использованных инструментах и материалах, а также методах анализа данных. Цель этого раздела — обеспечить достаточную информацию, чтобы другие исследователи могли воспроизвести ваше исследование или проверить его методологию. 

3. Результаты (Results):

В разделе результатов представляются самые важные данные, полученные в результате исследования. Этот раздел обычно включает в себя числовые данные, графики, таблицы и другие графические представления результатов исследования. Важно представлять результаты таким образом, чтобы они были четкими и легко интерпретируемыми для читателей. 

4. Обсуждение (Discussion):

В последнем разделе статьи обсуждаются и интерпретируются полученные результаты. Авторы анализируют свои данные, сравнивают их с результатами предыдущих исследований и обсуждают их значимость и влияние на предметную область. Здесь также обычно выделяются ограничения исследования и формулируются предложения для дальнейших исследований. 

Структура IMRAD обеспечивает логическое и последовательное представление научной информации, что облегчает понимание и оценку исследовательской работы. Это стандарт, широко принятый в научном сообществе, который помогает исследователям эффективно коммуницировать свои результаты и продвигать науку вперед. 

Выбор научного издания для публикации статьи — важный этап для исследователя. Он должен быть основан на ряде факторов, включая цель исследования, аудиторию, импакт-фактор и квартильный ранг издания. Вот некоторые рекомендации по выбору издания с учетом этих факторов: 

• Цель исследования: Подумайте о целях вашего исследования. Если ваша цель — получить широкое распространение и внимание к вашей работе, то выберите издание с высоким импакт-фактором. Если ваша цель — обратиться к определенной аудитории, выберите издание, которое наиболее соответствует вашей теме и интересам аудитории. 
• Импакт-фактор: Импакт-фактор издания — это показатель его влияния в научном сообществе. Высокий импакт-фактор обычно указывает на то, что издание публикует высококачественные работы, которые часто цитируются другими исследователями. Однако имейте в виду, что не все издания с высоким импакт-фактором подходят для всех типов исследований, и не все издания с низким импакт-фактором являются плохими. 
• Квартильный ранг: Квартильный ранг отражает позиционирование издания в своей научной области. Издания могут быть разделены на квартили (Q1, Q2, Q3, Q4) в зависимости от того, как они соотносятся с другими изданиями в своей области. Обычно желательно выбирать издания из верхних квартилей, так как они имеют более высокий уровень репутации и влияния в научном сообществе. 
• Репутация и аудитория: Учитывайте репутацию издания в вашей научной области и соответствие его аудитории вашим целям исследования. Некоторые издания специализируются на определенных областях знаний или подходах к исследованию, поэтому важно выбрать издание, которое наиболее подходит для вашей работы. 
• Открытый доступ: Рассмотрите возможность публикации в открытом доступе, что может увеличить доступность и видимость вашей работы. Некоторые издания предоставляют такую возможность, однако за это может потребоваться дополнительная оплата. 
• Сроки и стоимость: Учтите сроки публикации и стоимость публикации в выбранном издании. Некоторые издания могут иметь более длительные сроки рецензирования и публикации, а также требовать дополнительных оплат за публикацию. 

Итак, при выборе научного издания для публикации статьи важно учитывать цель исследования, репутацию издания, его аудиторию, импакт-фактор и квартильный ранг, а также другие практические соображения, такие как доступность и стоимость публикации. 

Ниже представлены ссылки на инструменты от международных баз цитирования для выбора научного издания. 

Journal Finder 

Инструмент от Elsevier по подбору издания для публикации своей статьи через аннотацию. 

Master Journal List 

Инструмент Clarivate (Web of Science) по поиску и подбору издания для публикации