Жас ғалымдардың VII халықаралық Ғылыми конференциясының материалдары 25-26 сәуір 2011 жыл

 
86 
которым  жестко  связаны  массы  m
1
  и  m
2
  расположенные  произвольно  в  двух 
перпендикулярных оси вала плоскостях. Силы инерции этих масс равны  
F
1
i
 = m
1
r
1

2
;  F
2
i
 = m
2
r
2

2
 , 
где  

- угловая скорость звена;  
r
1
,r
2
 - расстояния масс  m
1
и m
2
от оси вала.  
Если  в  этих  же  плоскостях  установить  массы  m
'
1
  и  m
'
2
  так,  чтобы  удовлетворялись 
условия 
1
i
F  = - 
F
)
(
A
A
i

     и    
F
2
i
 = - 
F
)
(
B
B
i

, то будет выполнено полное уравновешивание 
вращающегося звена.  
 
Рисунок 1 
На  полуосях  ротора  насажены  два  динамически  отбалансированных  диска  (4)  с 
радиальными прорезями для установки добавочного груза (9). Диски могут быть повернуты 
относительно  оси  ротора  и  зафиксированы  с  помощью  стопора.  Углы  установки  дисков, 
отсчитываются по лимбу (10). 
Разгон  ротора  осуществляется  посредством  фрикциона  (5),насаженного  на  вал 
электродвигателя  (6),  закрепленного  на  качающемся  рычаге  (8).  Другое  плечо  рычага 
заканчивается  рукояткой  (7),  при  помощи  которой  осуществляется  замыкание  кнопки 
электродвигателя, а также прижим фрикциона к ротору, для сокращения времени остановки 
ротора после разгона, на торце его левой полуоси предусмотрен специальный тормоз (3)  
Измерение амплитуды колебания маятниковой рамы производится индикатором (12) с 
ценой деления 0,01мм.  
Горизонтальность  установки  маятниковой  рамы  достигается  регулировкой  опорных 
винтов станины (2) с контролем по сферическому уровню на маятниковой раме.  
 
Выберем  плоскости,  в которых  действуют  силы  и  F
и1
  и  F
и2
  так,  чтобы  плоскость  II 
проходила через ось 0. Тогда сила F
и1
 будет уравновешиваться реакцией в шарнире 0 . Силу 
F
и2
 можно разложить на составляющие.  
F
и1х
 = F
и1
cos

t ;   F
и1у
= F
и1
sin

t . 
Момент  от  силы  F
x
i1
  относительно  оси  0  уравновешивается  реактивным  моментом 
шарнира 6, а момент от силы F
y
i1
 будет вызывать вынужденные гармонические колебания. 
Момент, раскачивающий маятниковую раму,  
M
1
i
 = F
y
i1
*ℓ = F
1
i
*ℓ*sin

t = m
1
r
1
* 

2
*ℓ*sin 

t 
После  выключения  электродвигателя  частота  изменения  возмущающего  момента  M
1
i
 
будет  уменьшаться.  Когда  эта  частота  станет  близкой  к  собственной  частоте  колебаний 
системы, возникнет явление резонанса и амплитуда колебаний станет максимальной. 
Амплитуда колебаний пропорциональна возмущающей силе, поэтому  
А
1
 = µ*F
i
 

 
87 
где  µ  -  коэффициент  пропорциональности,  зависящий  от  параметров  установки  и 
являющийся постоянным для данного прибора. 
Величина  µ  может  быть  определена  следующим  образом.  Разгоняем  балансируемую 
деталь  до  быстрого  вращения  (в  зарезонансную  область),  отключаем  привод  и  переводим 
деталь  в  режим  выбега.  При  наступлении  резонанса  снимаем  показания  индикатора, 
соответствующее максимальной амплитуде А
1
  от  силы  F
1
i
. Затем,  установив на некотором 
расстоянии  r
d
  от  оси  вращения  добавочный  груз  массы  m
d
  ,  повторяем  опыт  и  замеряем 
наибольшую  амплитуду  А
2
,  соответствующую  результирующей  F
2
  сил  F
1
i
  и  F
d
.  Поcле 
этого помещаем добавочный груз на таком же расстоянии  r
d
, но по другую сторону от оси 
вращения  и находим амплитуду A
3
.  
Заменив силы  амплитудами, построим параллелограмм, в котором известными являются 
сторона А
1
 и диагонали A
2
 и А
3
, а неизвестны стороны А
d
. Из равенства суммы квадратов 
сторон параллелограмма сумме квадратов его диагоналей имеем  
2A
2
1
 + 2A
2
d
 = A
2
2
 + A
2
3
 . 
Тогда амплитуду A
d
 , при резонансе от добавочной массы m
d
 можно найти из выражения 
A
d
 = 
2
2
2
1
2
3
2
2
A
A
A


 
 
 
 
 
(1) 
Так как центробежные силы инерции пропорциональны статическим моментам, то 
µ = 
d
d
d
r
m
A
*
    
 
 
 
 
(2) 
Теперь  можно  определить  произведение  неуравновешенной  массы  на  радиус  ее 
положения  
m
1
r
1
 = 
µ
1
A
  
 
 
 
 
 
(3) 
Из  равенства,  статических  моментов  неуравновешенной  массы  m
1
*r
1
  и  противовеса 
m
p
*r
p
 задаваясь величиной m
p
 ,определяем величину r
p
 
r
p
 = 
p
m
r
m
1
1
*
   
 
 
 
 
 (4) 
Направление  радиуса-вектора  r
p
,  т.е.  угол  a  на  который  надо  повернуть  противовес, 
чтобы доиться полной уравновешенности, определим по теореме косинусов из треугольника 
АВД (рисунок 4,а)  
A
2
3
 = A
2
1
 + A
2
d
 - 2A
1
A
d
cos
a 
Откуда  
 
a
2
,
1
 = 

 arccos 
d
d
A
A
A
A
A
1
2
3
2
2
1
2


 
 
 
 
(5) 
Противовес располагается на одном из диаметров, определяемых углом 

a, искомым 
является угол при котором вращение ротора не вызывает колебания маятниковой рамы. 
Решение данной задачи заключается в таком распределении масс звеньев, при котором 
полностью  или  частично  устраняются  динамические  нагрузки.  При  этом  подборе  масс 
конфигурации звеньев и их вес в большинстве случаев получаются мало конструктивными, а 
потому  такой  способ  применяется  главным  образом  при  уравновешивании  вращающихся 
деталей,  обладающих  значительной  массой  и  большими  угловыми  скоростями.  Сюда  надо 
отнести  валы  быстроходных  двигателей,  барабаны,  центрифуг,  турбины,  тарелки 

 
88 
сепараторов, барабаны молотилок, яроки динамомашин, веретена, роторы гироскопов и т.д. 
Частота вращения некоторых из этих деталей достигает 20 000…50 000 об/мин и болнн. При 
этих  условиях  работы  чрезвычайно  важным  является  вопрос  о  правильном  распределении 
масс этих деталей относительно их оси вращения. 
Разработана методика статико- динамической балансировкой звеньев с использованием 
балансировочнового станка, которая позволяет качественно проводить лабораторные работы 
для студентов различных специальностей: теоретические основы машиноведения, механика 
и прикладная механика.  
Литература 
1.
 
Старостин  В.П.,  Жикибаев  Н.Т.  Основы  теории  механизмов  и  машин.  Караганда, 
2009; 
2.
 
Смелягин А.В. Теория механизмов и машин. Москва 2007; 
3.
 
Козловский М.З. Теория механизмов и машин. Москва 2006. 
 
 
УДК 621.52 
 
ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ 
КРИВОШИПНО-ТАБЛЕТОЧНОЙ МАШИНЫ
 
 
Шнайдмиллер М.А., Абунагимова И.Т. 
Карагандинский Государственный Технический Университет, г. Караганда 
Научный руководитель – доцент Старостин В.П. 
 
Кривошипные  (эксцентриковые)  таблеточные  машины  применяются  в  производстве 
катализаторов,  при  переработке  термореактивных  пластмасс,  в  фармацевтической 
промышленности, для производства металлокерамических изделий. Процесс таблетирования 
позволяет  получить  из  порошка  компактную  таблетку  определенной  массы  и  прочности. 
Процесс состоит из трех операций: объемного дозирования порошка в матрицу, прессования 
порошка  с  образованием  таблетки,  выталкивания  таблетки.  Точность  дозирования  в 
таблеточных машинах—до 2% от массы таблетки (рисунок 1). 
 
 
 
Рисунок 1. Операционные эскизы технологического процесса таблетирования. 
а) дозирование порошка, б) прессования порошка, в) выталкивания таблетки 
  
Кривошипные  таблеточные  машины  являются  машинами  II  рода,  1  -го  класса  и 
относятся к группе А — с последовательным выполнением операций. 
Рассмотрим технологический процесс. При операции дозирования  башмак 1 питателя-
дозатора  находится  над  матрицей  2,  установленной  в  столе  пресса.  Глубина  З  заполнения 

 
89 
матрицы  определяется  положением  нижнего  пуансона  4.  Затем  -  башмак  питателядозатора 
отводится, а верхний пуансон 3, перемещающийся вертикально, прессует порошок. Конечная 
высота  таблетки  Һ;  если  нижний  пуансон  при  прессовании  не  перемещается,  то  путь 
верхнего пуансона в матрице H — h. В некоторых таблеточных машинах перед прессованием 
нижний пуансон смещается вниз для того, чтобы не происходило «выплескивания» порошка 
из матрицы при входе в нее верхнего пуансона. 
Последняя  операция  процесса  —  выталкивание  таблетки.  Выталкивателем  служит 
нижний  пуансон  4,  который  поднимается  при  этой  операции.  После  выталкивания,  когда 
таблетка  находится  на  уровне  стола,  башмак  питателя-дозатора  передней  кромкой 
сталкивает  таблетку  на  наклонный  лоток.  Опускание  нижнего  пуансона  и  насыпка 
следующей  дозы  начинается  только  после  того,  как  башмак  перекроет  отверстие  матрицы. 
Это позволяет получить меньший разброс массы таблеток. 
От  электродвигателя  1  (рисунок  2)  при  помощи  клиноременной  передачи  2  вращение 
передается шкиву-маховику 3, установленному на промежуточном валу с которого движение 
через цилиндрический редуктор 4 передается  на распределительный вал машины. Этот  вал 
имеет  кривошип  5,  являющимся  ведущим  звеном  кривошипно-ползунного  механизма 
прессования  (звенья  5,6,7)  и  кулачки  механизмов  выталкивания  (звенья  8,9,10)  и 
дозирования (звенья 11,12,13,14).  
 
                                                                  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рисунок 2. 
 
Кривошипные  таблеточные  машины  применяются  в  производстве  катализаторов  в 
фармацевтической  промышленности.  Процесс  таблетирования  позволяет  получить  из 
порошка  компактную  таблетку  определенной  массы  и  прочности.  Исследование  данного 
рычажного  механизма  позволяет  глубоко  освоить  теоретический  материал  теории 
                             12 
 
 
 
 
     11  
 
                      
 
                     13 
                                                     14                                                             
             5 
 
                                                                                                
 
                             6                                        
                         
                            7 
                             
                
                             8                         
 
                           9 
 
                      
             10 
 
 
 
 
 
Рисунок 10 
 

 
90 
механизмов  машин.  Предложен  новый  метод  переработки  лекарственного  сырья, 
позволяющий на стадии экстрагирования извлечь природные комплексы. 
Литература 
1.
 
Артоболевский  И.И.  «Основы  синтеза  систем  машин  автоматическое  действие», 
Москва 1973г.; 
2.
 
Кольман  -  Иванов  Э.Э.  «Машины-автоматы,  автоматические  линии  химических 
производств», Москва 2003 г.; 
3.
 
Старостин  В.П.,  Жилкибаев  Н.Т.  «Основы  теорий  механизмов  и  машин»,  Караганда 
2009г. 
 
ПОДСЕКЦИЯ 1.3 
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 
 
УДК 372.862 
 
АЛГОРИТМЫ ШИФРОВАНИЯ 
 
Абельпеисова Гульдерай 
студентка Кокшетауского государственного университета им. Ш.Уалиханова 
Научный руководитель - ст.преподаватель Т.Ш.Сеитова 
 
Разные люди понимают под шифрованием разные вещи. Дети играют в игрушечные 
шифры  и  секретные  языки.  Это,  однако,  не  имеет  ничего  общего  с  настоящей 
криптографией.  Настоящая  криптография  (strong  cryptography)  должна  обеспечивать  такой 
уровень  секретности,  чтобы  можно  было  надежно  защитить  критическую  информацию  от 
расшифровки крупными организациями - такими как мафия, транснациональные корпорации 
и крупные государства. Настоящая криптография в прошлом использовалась лишь в военных 
целях.  Однако  сейчас,  с  становлением  информационного  общества,  она  становится 
центральным инструментом для обеспечения конфиденциальности.  
По мере образования информационного общества, крупным государствам становятся 
доступны  технологические  средства  тотального  надзора  за  миллионами  людей.  Поэтому 
криптография 
становится 
одним 
из 
основных 
инструментов 
обеспечивающих 
конфиденциальность,  доверие,  авторизацию,  электронные  платежи,  корпоративную 
безопасность и бесчисленное множество других важных вещей.  
Криптография не является более придумкой военных, с которой не стоит связываться. 
Настала  пора  снять  с  криптографии  покровы  таинственности  и  использовать  все  ее 
возможности  на  пользу  современному  обществу.  Широкое  распространение  криптографии 
является  одним  из  немногих  способов  защитить  человека  от  ситуации,  когда  он  вдруг 
обнаруживает,  что  живет  в  тоталитарном  государстве,  которое  может  контролировать 
каждый его шаг.  
Представьте,  что  вам  надо  отправить  сообщение  адресату.  Вы  хотите,  чтобы  никто 
кроме  адресата  не  смог  прочитать  отправленную  информацию.  Однако  всегда  есть 
вероятность, что кто-либо вскроет конверт или перехватит электронное послание.  
В  криптографической терминологии  исходное  послание  именуют  открытым  текстом 
(plaintext  или  cleartext).  Изменение  исходного  текста  так,  чтобы  скрыть  от  прочих  его 
содержание,  называют  шифрованием  (encryption).  Зашифрованное  сообщение  называют 
шифротекстом  (ciphertext).  Процесс,  при  котором  из  шифротекста  извлекается  открытый 
текст  называют  дешифровкой  (decryption).  Обычно  в  процессе  шифровки  и  дешифровки 
используется некий ключ (key) и алгоритм обеспечивает, что дешифрование можно сделать 
лишь зная этот ключ.  
Криптография  -  это  наука  о  том,  как  обеспечить  секретность  сообщения. 
Криптоанализ  -это  наука  о  том,  как  вскрыть  шифрованное  сообщение,  то  есть  как  извлечь 

 
91 
открытый текст не зная ключа. Криптографией занимаются криптографы, а криптоанализом 
занимаются криптоаналитики.  
Криптография покрывает все практические аспекты секретного обмена сообщениями, 
включая  аутенфикацию,  цифровые  подписи,  электронные  деньги  и  многое  другое. 
Криптология 
- 
это 
раздел 
математики, 
изучающий 
математические 
основы 
криптографических методов. 
Метод  шифровки/дешифровки  называют  шифром  (cipher).  Некоторые  алгоритмы 
шифрования  основаны  на  том,  что  сам  метод  шифрования  (алгоритм)  является  секретным. 
Ныне  такие  методы  представляют  лишь  исторический  интерес  и  не  имеют  практического 
значения.  Все  современные  алгоритмы  используют  ключ  для  управления  шифровкой  и 
дешифровкой;  сообщение  может  быть  успешно  дешифровано  только  если  известен  ключ. 
Ключ,  используемый  для  дешифровки  может  не  совпадать  с  ключом,  используемым  для 
шифрования, однако в большинстве алгоритмов ключи совпадают.  
Алгоритмы  с  использованием  ключа  делятся  на  два  класса:  симметричные  (или 
алгоритмы  секретным  ключом)  и  асиметричные  (или  алгоритмы  с  открытым  ключом). 
Разница  в  том,  что  симметричные  алгоритмы  используют  один  и  тот  же  ключ  для 
шифрования  и  для  дешифрования  (или  же  ключ  для  дешифровки  просто  вычисляется  по 
ключу шифровки). В то время как асимметричные алгоритмы используют разные ключи, и 
ключ для дешифровки не может быть вычислен по ключу шифровки.  
Смметричные  алгоритмы  подразделяют  на  потоковые  шифры  и  блочные  шифры. 
Потоковые позволяют шифровать информацию побитово, в то время как блочные работают с 
некоторым набором бит данных (обычно размер блока составляет 64 бита) и шифруют этот 
набор как единое целое.  
Ассиметричные шифры (также именуемые алгоритмами с открытым ключом, или - в 
более  общем  плане  ---  криптографией  с  открытым  ключом)  допускают,  чтобы  открытый 
ключ был доступн всем (скажем, опубликован в газете). Это позволяет любому зашифровать 
сообщение. Однако расшифровать это сообщение сможет только нужный человек (тот, кто 
владеет ключом дешифровки). Ключ для шифрования называют открытым ключом, а ключ 
для дешифрования - закрытым ключом или секретным ключом.  
Современные  алгоритмы  шифровки/дешифровки  достаточно  сложны  и  их 
невозможно проводить вручную. Настоящие криптографические алгоритмы разработаны для 
использования  компьютерами  или  специальными  аппаратными  устройствами.  В 
большинстве  приложений  криптография  производится  программным  обеспечением  и 
имеется множество доступных криптографических пакетов.  
Вообще говоря, симметричные алгоритмы работают быстрее, чем ассиметричные. На 
практике  оба  типа  алгоритмов  часто  используются  вместе:  алгоритм  с  открытым  ключом 
используется  для  того,  чтобы  передать  случайным  образом  сгенерированный  секретный 
ключ, который затем используется для дешифровки сообщения.  
Многие качественные криптографические алгоритмы доступны широко  - в книжном 
магазине, библиотеке, патентном бюро или в Интернет. К широко известным симметричным 
алгоритмам  относятся  DES  и  IDEA,  Наверное  самым  лучшим  асимметричным  алгоритмом 
является RSA.  
Некоторые  из  асимметричных  алгоритмов  могут  использоваться  для  генерирования 
цифровой  подписи.  Цифровой  подписью  называют  блок  данных,  сгенерированный  с 
использованием  некоторого  секретного  ключа.  При  этом  с  помощью  открытого  ключа 
можно  проверить,  что  данные  были  действительно  сгенерированы  с  помощью  этого 
секретного  ключа.  Алгоритм  генерации  цифровой  подписи  должен  обеспечивать,  чтобы 
было  невозможно  без  секретного  ключа  создать  подпись,  которая  при  проверке  окажется 
правильной. 
Цифровые  подписи  используются  для  того,  чтобы  подтвердить,  что  сообщение 
пришло  действительно  от  данного  отправителя  (в  предположении,  что  лишь  отправитель 
обладает  секретным  ключом,  соответствующим  его  открытому  ключу).  Также  подписи 

 
92 
используются  для  проставления  штампа  времени  (timestamp)  на  документах:  сторона, 
которой  мы  доверяем,  подписывает  документ  со  штампом  времени  с  помошью  своего 
секретного ключа и, таким образом, подтверждает, что документ уже существовал в момент, 
объявленный в штампе времени.  
Цифровые подписи также можно использовать для удостоверения (сертификации - to 

жүктеу/скачать 8,59 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: