Содержание пакета (6 курсов)
6
курсов
216
уроков
854
теста
271
задача
Введение
3 урока
1.
Роль деталей машин в металлургическом оборудовании
↗
2.
Классификация механизмов прокатных станов
↗
3.
Основные критерии работоспособности деталей
↗
Подшипники качения. Подбор по динамической грузоподъемности
5 уроков
1.
Типы подшипников качения, их маркировка
↗
2.
Динамическая грузоподъемность C. Эквивалентная нагрузка P
↗
3.
Расчет ресурса подшипника
↗
4.
Смазка деталей машин. Системы смазки
↗
5.
Python: База данных подшипников, автоматический подбор
↗
Зубчатые передачи. Редукторы прокатных станов
4 урока
1.
Геометрия эвольвентного зацепления. Основные параметры
↗
2.
Расчет зубьев на контактную прочность и изгиб
↗
3.
Кинематический расчет редуктора. Передаточное число
↗
4.
Python: Калькулятор редуктора (ввод мощности → вывод параметров)
↗
Гидроцилиндры. Расчет поршня и штока
5 уроков
1.
Устройство гидроцилиндра. Основные параметры
↗
2.
Расчет диаметра поршня по усилию и давлению
↗
3.
Проверка штока на продольный изгиб (формула Эйлера)
↗
4.
Пневматические приводы (сравнение с гидравликой)
↗
5.
Python: Скрипт подбора гидроцилиндра по заданному усилию
↗
Муфты и тормоза. Маховики
5 уроков
1.
Типы муфт (зубчатые, кулачковые, упругие). Выбор по моменту
↗
2.
Тормозные устройства. Расчет тормозного момента
↗
3.
Маховики. Расчет момента инерции для снижения неравномерности
↗
4.
Python: Расчет времени разгона/торможения привода
↗
5.
Валы и оси. Расчет на совместное действие изгиба и кручения
↗
Основы АСУ ТП. Датчики и регуляторы
3 урока
1.
Структура АСУ ТП прокатного стана. Уровни управления
↗
2.
Датчики: усилия, температуры, положения, скорости
↗
3.
Простейший ПИД-регулятор в Python (регулировка скорости)
↗
Итоговый проект
10 уроков
1.
Введение в проект. Постановка задачи
↗
2.
Выбор двигателя по мощности и моменту
↗
3.
Кинематический расчет редуктора
↗
4.
Расчет зубчатой передачи (модуль, диаметры)
↗
5.
Проверка зубьев на прочность
↗
6.
Расчет и выбор муфты
↗
7.
Подбор подшипников для валов редуктора
↗
8.
Расчет гидроцилиндра нажимного устройства
↗
9.
Сборка всех расчетов в единую программу на Python
↗
10.
Оформление отчета (Jupyter Notebook)
↗
2. Математика, Python и Геометрия для металлурга
29
149
82
ВВЕДЕНИЕ В КУРС
1 урок
1.
Введение
↗
ВЕКТОРЫ И СИЛЫ В МЕХАНИЗМАХ
7 уроков
1.
Вектор: определение, координаты, модуль
↗
2.
Операции над векторами: сложение, вычитание
↗
3.
Умножение вектора на скаляр. Проекции
↗
4.
Скалярное произведение векторов
↗
5.
Векторное произведение (момент силы)
↗
6.
Равнодействующая системы сил
↗
7.
Решение систем линейных уравнений (матричный метод)
↗
ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ, ИНТЕГРАЛЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
8 уроков
1.
Производная: определение и геометрический смысл
↗
2.
Физический смысл производной: скорость и ускорение
↗
3.
Интеграл: определение и геометрический смысл
↗
4.
Применение интеграла: момент инерции сечения
↗
5.
Интеграл: центр тяжести и статические моменты
↗
6.
Дифференциальные уравнения в механике
↗
7.
Интерполяция и аппроксимация
↗
8.
Работа с файлами (чтение/запись CSV, Excel)
↗
ОСНОВЫ PYTHON ДЛЯ ИНЖЕНЕРНЫХ РАСЧЕТОВ
6 уроков
1.
Переменные, типы данных, математические операции
↗
2.
Списки и циклы for/while
↗
3.
Условные операторы if/else
↗
4.
Функции (def, return)
↗
5.
Библиотеки: NumPy и Matplotlib
↗
6.
Библиотека SymPy: символьные вычисления
↗
Цифровой двойник черновой клети прокатного стана 2000
7 уроков
1.
Геометрический паспорт валка
↗
2.
Материаловедческое обоснование
↗
3.
Прочностной расчет станины
↗
4.
Расчет привода клети
↗
5.
Тепловой баланс и нагрев
↗
6.
Режим прокатки и усилие
↗
7.
Экономика и НИР
↗
3. Материаловедение и сопротивление материалов
34
163
38
Введение
3 урока
1.
Роль материаловедения в металлургии
↗
2.
Основные механические свойства
↗
3.
Конструкционные стали для оборудования
↗
Кристаллическая решетка, диаграмма Fe-C
3 урока
1.
Типы кристаллических решеток
↗
2.
Фазы в системе Fe-C
↗
3.
Диаграмма состояния Fe-C
↗
Растяжение/сжатие. Закон Гука. Выбор стали
4 урока
1.
Напряжения и деформации
↗
2.
Допускаемые напряжения. Запас прочности
↗
3.
Выбор стали по условиям работы
↗
4.
Термическая обработка сталей (закалка, отпуск, отжиг)
↗
Изгиб. Эпюры для станины. Метод сечений
4 урока
1.
Поперечные силы и изгибающие моменты
↗
2.
Нормальные напряжения при изгибе
↗
3.
Пример: станина прокатного стана
↗
4.
Сварные соединения. Расчет сварных швов
↗
Кручение. Расчет шпинделей и валов
3 урока
1.
Крутящий момент и касательные напряжения
↗
2.
Угол закрутки. Жесткость вала
↗
3.
Пример: шпиндель прокатного стана
↗
Контактные напряжения. Формула Герца
4 урока
1.
Задача Герца для двух цилиндров
↗
2.
Распределение давления по площадке контакта
↗
3.
Износ и усталость поверхности
↗
4.
Усталостная прочность. Циклические нагрузки
↗
Проверка станины пресса на прочность
3 урока
1.
Сбор нагрузок на станину
↗
2.
Построение эпюр для станины
↗
3.
Проверка прочности и жесткости
↗
Итоговый проект
10 уроков
1.
Введение в проект
↗
2.
Сбор нагрузок на станину
↗
3.
Построение эпюр поперечных сил Q
↗
4.
Построение эпюр изгибающих моментов M
↗
5.
Построение эпюр нормальных сил N
↗
6.
Расчет нормальных напряжений
↗
7.
Проверка прочности станины
↗
8.
Проверка жесткости (прогиба)
↗
9.
Выбор материала (итоговое обоснование)
↗
10.
Оформление отчета
↗
Введение
3 урока
1.
Роль теплофизики в металлургии. Основные понятия
↗
2.
Единицы измерения тепловой энергии. Теплоемкость
↗
3.
Классификация металлургических печей и агрегатов
↗
Термодинамика: законы и энтальпия
4 урока
1.
Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия, энтальпия
↗
2.
Второй закон термодинамики. Энтропия, энергия Гиббса
↗
3.
Тепловые эффекты реакций. Закон Гесса
↗
4.
Python: Построение циклов в P-V координатах. Расчет КПД
↗
Горение топлива (газ, мазут). Стехиометрия
4 урока
1.
Химия горения. Топливо для металлургии (природный газ, мазут...)
↗
2.
Стехиометрический расчет: объем воздуха и продуктов сгорания
↗
3.
Теплота сгорания (низшая и высшая). Расчет Qн для смеси газов
↗
4.
Python: Калькулятор продуктов сгорания для любого топлива
↗
Теплопередача: излучение, конвекция, теплопроводность
6 уроков
1.
Теплопроводность. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности
↗
2.
Конвекция. Коэффициент теплоотдачи. Критерии Нуссельта, Рейнольд
↗
3.
Тепловое излучение. Закон Стефана-Больцмана.
↗
4.
Сложный теплообмен. Суммарный коэффициент теплопередачи
↗
5.
Гидравлика газов (движение дымовых газов, тяга)
↗
6.
Python: Решение 1D уравнения теплопроводности (метод прогонки)
↗
Нагрев слитков в методических печах
4 урока
1.
Конструкция методической печи. Зоны нагрева
↗
2.
Расчет времени нагрева слитка (метод регулярного режима)
↗
3.
Температурное поле в сечении слитка
↗
4.
Python: Численное моделирование прогрева слитка (явная схема)
↗
Тепловой баланс агрегата (ДСП / конвертер)
6 уроков
1.
Структура теплового баланса. Приход и расход тепла
↗
2.
Тепловой баланс дуговой сталеплавильной печи (ДСП)
↗
3.
Тепловой баланс кислородного конвертера
↗
4.
Рекуперация тепла. Использование вторичных энергоресурсов
↗
5.
Автоматическое регулирование температуры печи
↗
6.
Python: Построение диаграммы потоков энергии (Sankey)
↗
Итоговый проект
10 уроков
1.
Введение в проект. Постановка задачи
↗
2.
Исходные данные: геометрия печи, состав топлива, произв.
↗
3.
Расчет горения топлива (объем воздуха и продуктов)
↗
4.
Расчет теплопередачи через стенки печи (потери)
↗
5.
Расчет тепла, передаваемого слиткам излучением и конвекцией
↗
6.
Расчет времени нагрева слитка до ковочной температуры
↗
7.
Составление теплового баланса печи
↗
8.
Определение КПД печи и расхода топлива
↗
9.
Python: Сборка всех расчетов в единую программу
↗
10.
Оформление отчета (Jupyter Notebook)
↗
5. Технология обработки металлов давлением (ОМД)
43
137
37
Введение
3 урока
1.
Роль ОМД в металлургии. Виды обработки давлением
↗
2.
Прокатное производство: классификация станов
↗
3.
Основные параметры процесса прокатки (обжатие, вытяжка...)
↗
Физика пластической деформации. Предел текучести
4 урока
1.
Механизмы пластической деформации (скольжение, двойникование)
↗
2.
Кривые упрочнения. Диаграмма истинных напряжений
↗
3.
Сопротивление деформации. Модели (Целикова, Зибеля, Полухина)
↗
4.
Python: Создание модели сопротивления деформации σ_s(T, ε, ε̇)
↗
Прокатка. Формула Экелунда. Усилие прокатки
6 уроков
1.
Геометрия очага деформации. Дуга захвата, угол захвата
↗
2.
Условие захвата металла валками
↗
3.
Формула Экелунда для усилия прокатки
↗
4.
Момент прокатки и мощность
↗
5.
Дефекты прокатки (трещины, плены, закаты)
↗
6.
Python: Класс RollingCalculator (усилие, момент, мощность)
↗
Ковка. Прессовое оборудование
5 уроков
1.
Виды ковки (свободная, штамповка). Оборудование
↗
2.
Расчет усилия осадки цилиндрической заготовки
↗
3.
Ковка в подкладных штампах. Расчет усилия
↗
4.
Штамповка (объемная и листовая)
↗
5.
Python: Калькулятор усилия ковки для различных схем
↗
Температурно-скоростные режимы
4 урока
1.
Влияние температуры на сопротивление деформации
↗
2.
Влияние скорости деформации на предел текучести
↗
3.
Нагрев металла в очаге деформации от работы деформации
↗
4.
Python: Связанная модель (деформация + температурный нагрев)
↗
Калибровка валков
4 урока
1.
Калибровка валков для сортовой прокатки
↗
2.
Калибровка валков для листовой прокатки
↗
3.
Системы калибров (ромб-квадрат, овал-круг)
↗
4.
Python: Простой алгоритм расчета калибров
↗
Настройка и эксплуатация прокатного стана
7 уроков
1.
Назначение и задачи настройки прокатного стана
↗
2.
Основные параметры настройки
↗
3.
Технологический процесс настройки
↗
4.
Эксплуатация прокатного стана
↗
5.
Автоматизация настройки и управления
↗
6.
Инженерные методики настройки
↗
7.
Python-задания
↗
Итоговый проект
10 уроков
1.
Введение в проект. Постановка задачи
↗
2.
Исходные данные: марка стали, геометрия сляба, температура
↗
3.
Построение маршрута обжатий (5 проходов)
↗
4.
Расчет сопротивления деформации для каждого прохода
↗
5.
Расчет усилия прокатки по формуле Экелунда
↗
6.
Расчет момента и мощности для каждого прохода
↗
7.
Проверка валков на контактную прочность (Герц)
↗
8.
Расчет изменения температуры в очаге деформации
↗
9.
Python: Сборка всех расчетов в единую программу
↗
10.
Оформление отчета (Jupyter Notebook)
↗
Введение
4 урока
1.
Роль эксплуатации и надежности в металлургии
↗
2.
Жизненный цикл оборудования. Этапы
↗
3.
Система технического обслуживания и ремонтов (ТОиР)
↗
4.
Охрана труда и промышленная безопасность
↗
Надежность. Распределение Вейбулла. MTBF
6 уроков
1.
Основные показатели надежности: вероятность безотказной работы..
↗
2.
Распределение Вейбулла: параметры, физический смысл
↗
3.
Средняя наработка на отказ (MTBF). Расчет и интерпретация
↗
4.
Генерация выборки отказов, построение кривой выживаемости
↗
5.
Системы технического диагностирования (вибродиагностика и тд.)
↗
6.
Управление рисками. Анализ видов отказов (FMEA)
↗
Технико-экономические расчеты (CAPEX / OPEX)
4 урока
1.
CAPEX (капитальные затраты): стоимость оборудования, монтажа...
↗
2.
OPEX (эксплуатационные затраты): энергия, ремонты, ЗИП, персонал
↗
3.
Оценка экономической эффективности: NPV, IRR, срок окупаемости
↗
4.
Python: Скрипт для расчета NPV и IRR инвестиционного проекта
↗
Сбор данных с производства. Первичная статистика
4 урока
1.
Источники данных на производстве (SCADA, MES, журналы)
↗
2.
Первичная обработка данных: очистка, фильтрация выбросов
↗
3.
Описательная статистика: среднее, дисперсия, гистограммы
↗
4.
Python: Обработка Excel-логгера в Pandas
↗
Основы НИР. Гипотеза, эксперимент, вывод
4 урока
1.
Структура научно-исследовательской работы (НИР)
↗
2.
Постановка гипотезы. Планирование эксперимента
↗
3.
Обработка экспериментальных данных. Регрессионный анализ
↗
4.
Python: Множественная регрессия (sklearn), проверка значимости
↗
Цифровой двойник агрегата (введение)
4 урока
1.
Понятие цифрового двойника. Уровни зрелости
↗
2.
Структура цифрового двойника прокатного стана
↗
3.
Интеграция всех расчетов в единую модель (ООП)
↗
4.
Python: Создание класса RollingMill со всеми методами
↗
Итоговый проект
12 уроков
1.
Введение в проект. Постановка задачи
↗
2.
Технико-экономические показатели стана
↗
3.
Модель сопротивления деформации
↗
4.
Модель усилия и мощности прокатки
↗
5.
Модель нагрева и охлаждения металла
↗
6.
Модель ресурса валков
↗
7.
Модель затрат на электроэнергию
↗
8.
Реализация целевой функции
↗
9.
Оптимизационный алгоритм (перебор)
↗
10.
Анализ чувствительности
↗
11.
Сравнение с базовым (заводским) режимом
↗
12.
Оформление отчета (Jupyter Notebook)
↗