Science & Technique (E-Journal) / НАУКА и ТЕХНИКА
Not a member yet
2025 research outputs found
Sort by
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ АГРЕГАТЫ СИСТЕМ ПРИВОДОВ ХОДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН
Get PDFOperational efficiency of multi-functional road construction machines depends on number of working bodies which are simultaneously performing technological operations. Systems for propulsion pto to the running equipment drive and active working bodies of road construction machines are developing in the way of using three-axis hydraulic drives. When designing a hydraulic system for road construction machinery dividing of power flow from propulsion to the running equipment drive and active working bodies is considered as rather essential problem. Leading companies do not pay attention to the development of flow divider designs, preferring to produce more expensive multi-flow pumps. One of the ways to increase efficiency of multi-functional road construction machinery is an implementation of running equipment hydraulic driving system based on a mono-aggregate pump unit which consists of a pump and a volumetric divider of power fluid flow. A principle of volumetric division and summing-up of power fluid flows, technical realization and methodology for calculation of key parameters of discrete flow distributors has been developed on the basis of discrete hydraulics regulations. The paper presents results of mathematical modeling of hydraulic systems equipped with the discrete flow distributor. Analysis of a dual-motor hydraulic drive operation has shown the following results: a discrete flow distributor ensures independent load mode of the current consumer circuit operation from the load mode of the second consumer circuit within a wide range of loads; rational value of working fluid flow discretization parameter is the following value interval k = 4–6, maximum value of parameter efficiency is reached when an angular velocity of a distributor rotor coincides with the angular velocity of a pump shaft; discrete flow distributor provides a possibility to change parameters of hydraulic flow feeding in consumers’ pressure lines within a wide range due to changes in geometrical parameters of the design; discrete flow distributor should be installed either close to the pump or be integrated into its design. The developed mathematical model and methodology for determination of parameters for the discrete flow distributor allow to optimize its design. Application of the mono-aggregate pump unit which consists of a pump and a discrete flow distributor of running equipment drive in multi-functional road construction machinery permits to decrease a number of hydraulic drive pumps, to withdraw from large-sized and material-intensive pump drive gear box.Эффективность работы многофункциональных дорожно-строительных машин зависит от числа рабочих органов, одновременно выполняющих технологические операции. Системы отбора мощности силовой установки на привод ходового оборудования и активных рабочих органов дорожно-строительных машин развиваются по пути использования объемных гидравлических приводов. При проектировании гидроприводов дорожно-строительных машин актуальна проблема деления потока мощности силовой установки на привод ходового оборудования и активных рабочих органов. Ведущие компании не уделяют внимания развитию конструкций делителей потока, предпочитая выпуск более дорогих многопоточных насосов. Одним из направлений повышения эффективности многофункциональных дорожно-строительных машин является реализация гидравлической системы привода ходового оборудования на базе моноагрегатной насосной установки в составе насоса и объемного делителя потока рабочей жидкости. На основе положений дискретной гидравлики авторами разработаны принцип объемного деления и суммирования потоков рабочей жидкости, техническая реализация и методика расчета основных параметров дискретных гидрораспределителей. Приведены результаты математического моделирования гидросистем, оснащенных дискретным гидрораспределителем. Проведенный анализ работы двухмоторного гидропривода показал: дискретный гидрораспределитель обеспечивает независимость нагрузочного режима работы контура данного потребителя от нагрузочного режима контура второго потребителя в широком диапазоне изменения нагрузок; рациональным значением параметра дискретизации потока рабочей жидкости является интервал значений k = 4–6; максимальное значение параметров эффективности достигается при угловой скорости ротора, совпадающей с угловой скоростью вала насоса; дискретный гидрораспределитель обеспечивает возможность изменения параметров подачи рабочей жидкости по напорным магистралям потребителей в широком диапазоне за счет изменения геометрических параметров конструкции; дискретный гидрораспределитель должен устанавливаться возле насоса либо интегрироваться в его конструкцию. Разработанная математическая модель и методика определения параметров дискретного гидрораспределителя позволят оптимизировать его параметры. Применение моноагрегатной насосной установки в составе насоса и дискретного гидрораспределителя привода ходового оборудования многофункциональных дорожно-строительных машин позволит уменьшить количество насосов гидропривода, отказаться от крупногабаритного и материалоемкого раздаточного редуктора привода насосов
ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ НА ПОВЕРХНОСТИ БЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ ПРИ ИХ ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ ОТ ЗИМНЕЙ СКОЛЬЗКОСТИ
Get PDFConcrete coatings of road traffic highways along with operational loadings caused by flow of traffic are subjected to weather and climate impacts. These are the following impacts: changes in temperature and air humidity, solar radiation,surface wind speed which is participating in formation of active heat-and-mass transfer in a surface layer of the concrete coating. One of the most complicated and important periods in the road traffic highway operation is so called transitional nature period (from Summer to Autumn and from Winter to Spring). These periods are accompanied by intensive rain and snow fall and possible formation of ice loading on the surface of cement and concrete coatings. These impacts significantly deteriorate friction properties of road pavement (friction factor φ is decreased up to 0.4 and less) that can be a prerequisite to creation of various accident situations due to sharp increase in braking distance. For example, while having dry pavement the friction factor φ is equal to 0.80–0.85, and during icy condition of the road the factor φ constitutes 0.08–0.15 that consequently entails an increase in braking distance from 7.5 up to 20.0 m and more. It is quite possible that ice layer appears on the surface of concrete coatings when road traffic highways are used in winter season. Various methods are applicable to remove ice from the surface they can include also ice-melting chemicals and sodium chloride NaCl in particular. The chemical decreases freezing temperature of the formed brine and causes ice melting at negative temperature. Processes of NaCl dissolution and ice melting have an endothermic character, in other words these processes are accompanied by heat ingress and due to it temperature is sharply decreasing in the surface layer of the concrete coating which is under the melting ice and in this case phenomenon of thermal shock is observed.Бетонные покрытия автомобильных дорог наряду с эксплуатационными нагрузками, обусловленными движением транспортных средств, подвергаются погодно-климатическим воздействиям. К ним относятся: изменения температуры и влажности воздуха, солнечная радиация, приземная скорость ветра, участвующая в формировании активного тепломассообмена в поверхностном слое бетонного покрытия. Одними из самых сложных и ответственных эксплуатационных периодов работы дорог являются так называемые переходные (от лета к осени и от зимы к весне). Они сопровождаются интенсивным выпадением осадков в виде дождя, снега и возможным образованием гололедных отложений на поверхности цементобетонных покрытий. Эти воздействия существенно ухудшают фрикционные свойства поверхностей дорожного покрытия (коэффициент сцепления φ снижается до 0,4 и менее), что может явиться предпосылкой к созданию различных аварийных ситуаций из-за резкого увеличения тормозного пути. Например, при сухом бетонном покрытии φ = 0,80–0,85, а при гололеде φ = 0,08–0,15, что соответственно увеличивает тормозной путь от 7,5 до 20,0 м и более. В условиях зимней эксплуатации автомобильных дорог с бетонным покрытием на их поверхности возможно образование слоя льда. Для его удаления применяют различные методы, в том числе химические антигололедные реагенты, в частности хлорид натрия NaCl. Этот реагент понижает температуру замерзания образующегося рассола и вызывает таяние льда при отрицательной температуре. Процессы растворения NaCl и плавление льда носят эндотермический характер, т. е. сопровождаются поглощением теплоты, вследствие чего в поверхностном слое бетонного покрытия, находящегося под тающим льдом, резко снижается температура: наблюдается явление термического удара
ПОРОВАЯ СТРУКТУРА ДОРОЖНОГО БЕТОНА
Get PDFHaving a great number of concrete structure classifications it is recommended to specify the following three principal types: microstructure – cement stone structure; mesostructure – structure of cement-sand mortar in concrete; macrostucture – two-component system that consists of mortar and coarse aggregate. Every mentioned-above structure has its own specific features which are related to the conditions of their formation. Thus, microstructure of cement stone can be characterized by such structural components as crystal intergrowth, tobermorite gel, incompletely hydrated cement grains and porous space. The most important technological factors that influence on formation of cement stone microstructure are chemical and mineralogical cement composition, its grinding fineness, water-cement ratio and curing condition. Specific cement stone microstructure is formed due to interrelation of these factors. Cement stone is a capillary-porous body that consists of various solid phases represented predominantly by sub-microcrystals of colloidal dispersion. The sub-microcrystals are able adsorptively, osmotically and structurally to withhold (to bind) some amount of moisture. Protection of road concrete as a capillary-porous body is considered as one of the topical issues. The problem is solved with the help of primary and secondary protection methods. Methods of primary protection are used at the stage of designing, preparation and placing of concrete. Methods of secondary protection are applied at the operational stage of road concrete pavement. The paper considers structures of concrete solid phase and characteristics of its porous space. Causes of pore initiation, their shapes, dimensions and arrangement in the concrete are presented in the paper. The highest hazard for road concrete lies in penetration of aggressive liquid in it and moisture transfer in the cured concrete. Water permeability of concrete characterizes its filtration factor which depends on curing time and conditions and operational conditions as well.Из многочисленных классификаций структур бетона выделяются три основных типа: микроструктура – структура цементного камня; мезоструктура – структура цементно-песчаного раствора в бетоне; макроструктура – двухкомпонентная система, состоящая из раствора и крупного заполнителя. Для каждой из перечисленных структур характерны свои особенности, связанные с условиями их образования. Так, микроструктура цементного камня может быть охарактеризована такими структурными составляющими, как кристаллический сросток, тоберморитовый гель, не до конца гидратированные зерна цемента и поровое пространство. Наиболее важные технологические факторы, влияющие на формирование микроструктуры цементного камня, – химико-минералогический состав цемента, тонкость его помола, водоцементное отношение и условия твердения. В зависимости от соотношения этих факторов формируется конкретная микроструктура цементного камня. Цементный камень – капиллярно-пористое тело, состоящее из различных твердых фаз, представленных преимущественно субмикрокристаллами коллоидной степени дисперсности, способными адсорбционно, осмотически и структурно удерживать (связывать) некоторое количество влаги. Защита дорожного бетона как капиллярно-пористого тела – одна из актуальных задач. Она решается методами первичной и вторичной защиты. Методы первичной защиты используются на стадии проектирования, приготовления и укладки бетона. Методы вторичной защиты – на стадии эксплуатации бетонного дорожного покрытия. В статье рассмотрены структуры твердой фазы бетона и характеристики его порового пространства. Приведены причины возникновения пор, а также их форма, размеры и расположение в объеме бетона. Наибольшую опасность для дорожного бетона представляют проникновение в него агрессивной жидкости и влагоперенос в затвердевшем бетоне. Водопроницаемость бетона характеризует его коэффициент фильтрации, который зависит от времени и условий твердения, а также от условий эксплуатации
ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Get PDFPollution of an atmosphere due to hazardous substances emissions deteriorates ecological environment in the world. Exhaust gases of diesel engines are considered as one of the main environmental pollutants. At the moment it is not possible to determine rate and limits of threshold level of air pollution which do not affect human health. The paper considers current issues pertaining to regulation and control over dispersed particles. The most convenient measuring methods for investigations are those which provide the opportunity to obtain immediate results. However, from the legislative point of view, a gravimetric investigation method is a legitimate one which requires compliance with certain procedures of adjustments and calculations. The method presupposes availability of complicated system for sample dilution and its adjustment must include temperature and kinetic parameters of the measured flow. In order to ensure measuring accuracy and results reproducibility filter loading should be in a regulated range and dilution parameters should be chosen according to not only engine type but also according to its emissions rate. Methods for evaluation of a hot exhaust gas sample is characterized by higher response and the results correlate with indices of combustion efficiency. However, such approach does not account for a number of processes that take place during gas cooling in the environment. Therefore, in this case, measuring results are to be evaluated within certain boundary conditions with respect to the object of investigations. Difficulty in achievement of modern ecologocal standards is substantiated by complicated fractional composition and multiple stage process in formation of hazardous components. The paper presents calculated dependences between particles and smokiness and contains a comparative analysis. Methods for measurement and investigations of dispersed particles have analyzed on the basis of the results obtainesd during engine tests at various values of fuel supply parameters (injection pressure and timing advance angle of fuel injection).Загрязнения атмосферы выбросами вредных веществ ухудшают экологическую обстановку в мире. Отработавшие газы дизельных двигателей являются одним из основных загрязнителей окружающей среды. На текущий момент не удается определить степень и границу порогового уровня загрязнения воздуха, ниже которого частицы не оказывают влияния на здоровье человека. В статье рассмотрены актуальные вопросы нормирования и контроля дисперсных частиц. Для исследовательских работ наиболее удобны методы измерения, обеспечивающие быстрое получение результата. Однако легитимным, с точки зрения законодательства, является гравиметрический способ исследования, требующий соблюдения определенной процедуры регулировок и расчетов. Он предусматривает наличие сложной системы разбавления пробы, настройка которой должна учитывать как температурные, так и кинетические параметры измеряемого потока. Для обеспечения точности измерения и воспроизводимости результатов загрузка фильтра должна находиться в регламентируемом диапазоне, для чего параметры разбавления следует выбирать не только исходя из типа двигателя, но и из его уровня выброса. Способы оценки горячей пробы отработавших газов обладают большим быстродействием, а результаты коррелируются с показателями эффективности сгорания. Однако такой подход не учитывает ряд процессов, происходящих при остывании газов в окружающей среде. Поэтому в данном случае результаты измерения должны оцениваться в рамках определенных граничных условий применительно к объекту исследования. Трудность достижения современных экологических норм обусловлена сложным фракционным составом и многостадийностью процесса образования вредных компонентов. Приведены расчетные зависимости между частицами и дымностью, сделан их сравнительный анализ. Проанализированы методы измерения и исследования дисперсных частиц на основании результатов испытания двигателя при различных значениях параметров топливоподачи (давления впрыска и угла опережения впрыска топлива)
CТРОИТЕЛЬНЫЙ САМОДВИЖУЩИЙСЯ ПНЕВМОПРОБОЙНИК СО СТОПОРНЫМ МЕХАНИЗМОМ
Get PDFThe paper reveals one of possible methods for higher productivity and reliability of building self-propelled pneumopunchers which are intended for making holes in soil while using trenchless method and constructing various engineering communications under car, tram and rail lines, airport runways. A new design of building pneumopuncher with increased productivity due to higher speed for hole formation in soil and its reliability has been presented in the paper. A formula for determination of displacement increment for a new pneumopuncher in comparison with the conventional one has been obtained in the paper. The paper describes a design and operation principal of the building self-propelled pneumopuncher which is equipped with a locking mechanism with the purpose to neutralize action of soil elastic forces and reactive repulsive force. The locking mechanism keeps the pneumopuncher in the hole. The pneumopuncher consists of a body with anvil, movable hammer, a manifold which is set in axial deepening of the hammer, a nut and a locking mechanism. Improvement of operational pneumopuncher reliability is attained due to the fact that the locking mechanism is made in the form of two coaxially positioned inner and outer cups having a common basis. A piston is installed in the middle of the inner cup, a spring is fixed over the piston and a rod with a breaking shoe is positioned at the end. Height of the inner cup is less the outer cup height and there is an annular cavity between them which is connected with a chamber. The chamber is formed by the piston, the inner cup and the manifold. The annular cavity through an opening in the inner cup wall, two sylphons, a channel in the nut end and an opening in the vertical wall of the manifold are connected with a chamber of operating stroke. The sylphons are placed between the outer cup and the nut, between the nut and the manifold. Differential equations for movement of pneumopuncher in soil have been compiled. While solving the equations a formula for determination of increase in displacement of the pneumopuncher with the locking mechanism and without it has been obtained in the paper.Показан один из возможных методов увеличения производительности и надежности строительных самодвижущихся пневмопробойников, предназначенных для образования бестраншейным методом скважин в грунте при строительстве различных инженерных коммуникаций под автомобильными, трамвайными и железнодорожными путями, взлетными полосами аэродромов. Представлена новая конструкция строительного пневмопробойника с увеличенной производительностью за счет повышения скорости образования скважин в грунте и надежности конструкции. Аналитическим методом получена формула для определения увеличения перемещения пневмопробойника новой конструкции в сравнении с традиционной. Приведены конструкция и принцип работы самодвижущегося строительного пневмопробойника, который для устранения действия упругих сил грунта и реактивной силы отдачи снабжен стопорным механизмом, удерживающим пневмопробойник в скважине. Пневмопробойник содержит корпус с наковальней, подвижный ударник, патрубок, установленный в осевом углублении ударника, гайку и стопорный механизм. Повышение эксплуатационной надежности пневмоударника достигается благодаря тому, что стопорный механизм выполнен в виде двух коаксиально расположенных стаканов с общим основанием – внешнего и внутреннего. В середине внутреннего стакана установлены поршень, пружина над поршнем, шток с тормозным башмаком на конце. Высота внутреннего стакана меньше высоты внешнего, а между ними имеется кольцевая полость, которая сообщена с камерой, образованной поршнем, внутренним стаканом и патрубком. Кольцевая полость через отверстие, выполненное в стенке внешнего стакана, два сильфона, канал в торце гайки и отверстие, которое выполнено в вертикальной стенке патрубка, соединена с камерой рабочего хода. Сильфоны расположены между внешним стаканом и гайкой, между гайкой и патрубком. Составлены дифференциальные уравнения движения пневмопробойника в грунте, решением которых получена формула для определения увеличения перемещения пневмопробойника со стопорным механизмом и без него
ВЛИЯНИЕ СУТОЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ НАРУЖНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НА МИКРОКЛИМАТ ПОМЕЩЕНИЯ
Get PDFThe investigation of indoor air temperature fluctuations within the occupied zone (habitable zone) induced by the periodic changes of outdoor air temperature was carried out with the use of numerical simulation of heat transfer processes in the heated room. The developed and programme-implemented two-dimensional physical and mathematical model takes into account unsteady nature of the complex conjugate heat transfer in building envelopes and indoor air spaces when using different types of heating devices. The design features of building structures and windows are considered. The model includes the equations of radiative heat transfer between indoor surfaces, window panes and outdoor environment. In the study, the harmonic changes of outside temperature are specified by the cosine law with the twenty-four-hour period. Two types of heaters are examined: radiator and underfloor heating. Heating output of the devices is specified time-invariable according to the thermal balance defined by the traditional method. Simulations are performed for the three combinations of heat-transfer properties of building structures. The quantitative characteristics of the induced indoor air temperature fluctuations within the occupied zone depending on the building envelope thermal inertia and the type of used heater were found out. The analysis of results yielded the following conclusions. Reducing inertia of glazing leads to more rapid penetration of outdoor temperature wave into the room. While the amplitude of the indoor air temperature fluctuations within the occupied zone remains constant by reason of the unchanged thermal inertia of the main building structures. The significant increase in the amplitude of harmonic changes of indoor air temperature within the occupied zone is observed when reducing inertia of walls and floors whereas the delay with respect to outside air temperature fluctuations remains almost invariable.С использованием численного моделирования процессов теплообмена в отапливаемом помещении выполнено исследование колебаний температуры внутреннего воздуха в обслуживаемой зоне (зоне обитания), вызванных периодическим изменением температуры наружного воздуха. Разработанная и реализованная в виде программы двумерная физико-математическая модель учитывает нестационарный характер сложного сопряженного теплообмена в ограждениях и воздушном пространстве отапливаемых помещений при использовании различных видов отопительных приборов. Модель включает в себя уравнения лучистого теплообмена между внутренними поверхностями, оконными стеклами и окружающей средой. Рассмотрены два вида нагревателей: радиатор и напольное отопление. Нагрузка приборов задана постоянной во времени в соответствии с тепловым балансом, определенным по традиционной методике. Расчеты выполнены для трех комбинаций теплофизических свойств ограждений. Установлены количественные характеристики индуцированных колебаний температуры внутреннего воздуха в обслуживаемой зоне, определяемые тепловой инерцией ограждений и видом используемого отопительного прибора. Анализ результатов показал, что снижение инерционности остекления приводит к более быстрому проникновению наружной температурной волны в помещение. При этом амплитуда колебаний температуры внутреннего воздуха обслуживаемой зоны остается постоянной по причине неизменной тепловой инерции основных конструкций. При снижении массивности стен и перекрытий наблюдается существенное увеличение амплитуды гармонических изменений температуры внутреннего воздуха в обслуживаемой зоне, тогда как запаздывание относительно колебаний температуры наружного воздуха остается практически постоянным
МЕЖСТРАНОВЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ОСНОВЕ МЕТОДА ОБОЛОЧЕЧНОГО АНАЛИЗА ДАННЫХ СРЕДИ ГОСУДАРСТВ С РАЗВИТОЙ И РАЗВИВАЮЩЕЙСЯ ЭКОНОМИКАМИ, ВКЛЮЧАЯ РЕСПУБЛИКУ БЕЛАРУСЬ
Get PDFThe paper considers a problem on efficiency evaluation of innovation activity in 63 countries with developed and developing economies while using a method for data envelopment analysis. The following results of innovation activity have been used for calculation of an efficiency factor: export of high-technology products as percentage of industrial product export, export of ICT services as percentage of services export and payments obtained due to realization of intellectual property rights (in US dollars). A model of the data envelopment analysis with a changeable scale-dependent effect and which is directed on maximization of the obtained results (output-oriented VRS model) has been used for the analysis. The evaluation has shown that such countries as the USA, Israel, Sweden and some others have maximum efficiency of resource transformation into innovative activity output. The executed analysis has revealed that the Republic of Belarus has a potential for improvement of indices on innovation results.В статье исследуется вопрос оценки эффективности инновационной деятельности 63 стран мира с развитой и развивающейся экономиками с помощью метода оболочечного анализа данных. Для расчета показателя эффективности использовались следующие результаты инновационной деятельности: экспорт высокотехнологичных товаров в процентах от экспорта производственных товаров, экспорт услуг информационно-коммуникационных технологий в процентах от экспорта услуг и платежи, получаемые от реализации прав интеллектуальной собственности (в долларах США). В качестве показателей ресурсов для расчета показателя эффективности выбраны параметры наукоемкости ВВП, количество ученых, занятых в сфере НИОКР (на один миллион населения), и затраты на приобретение прав интеллектуальной собственности (в долларах США). Для анализа использовалась модель оболочечного анализа данных с переменным эффектом от масштаба, направленная на максимизацию полученных данных. В ходе оценки оказалось, что такие страны, как США, Израиль, Швеция и ряд других, имеют максимальную эффективность преобразования ресурсов в результаты инновационной деятельности. Из проведенного анализа следует, что у Республики Беларусь есть потенциал улучшения показателей результатов инновационной деятельности
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕНТРА ВРАЩЕНИЯ ВИБРИРУЮЩЕГО ОБЪЕКТА
Get PDFLinear piezoelectric gauges, eddy current transducers and other control and measuring devices have been widely applied for vibration diagnostics of objects in industry. Methods based on such gauges and used for measuring angular and linear vibrations do not provide the possibility to assess a rotation center or point angle of an object. Parasitic oscillations may occur during rotor rotation and in some cases the oscillations are caused by dis-balance. The known methods for measuring angular and linear vibrations make it possible to detect the phenomenon and they do not provide information for balancing of the given object. For this very reason the paper describes a method for obtaining instantaneous rotation center in the vibrating object. It allows to improve informational content of the measurements owing to obtaining additional data on position of object rotation center. The obtained data can be used for balancing of a control object. Essence of the given method is shown by an example of piezoelectric gauges of linear vibrations. Two three-axial gauges are fixed to the investigated object. Then gauge output signals are recalculated in angular vibrations of the object (for this purpose it is necessary to know a distance between gauges). Further projection positions of the object rotation center are determined on three orthogonal planes. Instantaneous rotation center is calculated according to the position of one of the gauges. The proposed method permits to obtain data on linear and angular vibrations and rotation center position of the vibrating object using one system of linear gauge. Possibilities of object diagnostics are expanded due to increase in number of determined parameters pertaining to object moving. The method also makes it possible to reduce material and time expenses for measurement of an angular vibration component. Для вибродиагностики объектов в промышленности широкое применение находят линейные пъезоэлектрические датчики, вихретоковые преобразователи и другие контрольно-измерительные устройства. Способы измерения угловых и линейных колебаний, основанные на использовании таких датчиков, не дают возможности оценки центра вращения либо вершины угла поворота объекта. При вращении ротора могут возникать паразитные колебания, которые в ряде случаев являются следствием дисбаланса. Известные способы измерения угловых и линейных колебаний позволяют обнаружить это явление, но не дают информации для выполнения балансировки данного объекта. Поэтому в статье описывается способ получения мгновенного центра вращения вибрирующего объекта. Это позволяет повысить информативность измерений за счет получения дополнительных данных о положении центра вращения объекта. Такая информация может быть использована для балансировки объекта контроля. Суть данного способа показана на примере пъезоэлектрических датчиков линейных колебаний. На исследуемом объекте закрепляют два трехосевых датчика. Затем выходные сигналы датчиков пересчитывают в угловые колебания объекта (для этого необходимо знать расстояние между датчиками). Далее определяют положения проекций центра вращения объекта в трех ортогональные плоскостях. Мгновенный центр вращения рассчитывают относительно положения одного из датчиков. Рассмотренный способ позволяет одной системой линейных датчиков получить информацию о линейных и угловых колебаниях, а также о положении центра вращения вибрирующего объекта. За счет увеличения количества определяемых параметров перемещения объектов расширяются возможности их диагностики. Также способ позволяет сократить материальные и временные затраты на измерение угловой составляющей колебаний
ЭФФЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО ЛИКВИДАЦИИ НЕ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
Get PDFThe paper analyzes main reasons that have led to closure of a number of industrial enterprises on the territory of the Republic of Belarus and in the majority of former Soviet Union countries. An analysis of constructive decisions and range of bearing and enclosing structures for non-operational industrial buildings and facilities has been carried out in the paper. The analysis has made it possible to draw a conclusion that the overwhelming majority of the buildings and facilities were constructed using prefabricated and cast-in-situ reinforced concrete structures. Taking into account the facts that substantially all non-operational industrial buildings and facilities are located in industrial zones being rather far from residential housing area and having developed infrastructure (highways, railway lines, communication network etc.) and expenses on infrastructure development usually exceed the cost of newly built industrial buildings and facilities some findings have been given on expediency pertaining to usage of existing industrial zones. The main problem has been defined in the paper and its solution will permit to use again existing industrial zones with non-operational industrial facilities which are located there. With due account for the executed analysis of standard operating procedures on liquidation of industrial buildings an expediency has been revealed that presupposes demolition of facilities with the help of mechanical breakdown. An economic efficiency on application of mechanical demolition method for industrial buildings constructed using prefabricated and cast-in-situ structures has been illustrated in Work Execution Plan on liquidation of industrial buildings in the workshop which has been involved in lime production at JSC “Berezovsky Industrial Complex of Silicate Products”. The proposed technology for mechanical demolition of reinforced concrete structures is based on application of a caterpillar excavating machine of Doosan S340LC-VSDM model. Its application permits to ensure complete safety conditions while executing works.Проанализированы основные причины, приведшие к закрытию целого ряда промышленных объектов на территории Республики Беларусь и большинства государств бывшего СССР. Выполнен анализ конструктивных решений, номенклатуры несущих и ограждающих конструкций неэксплуатируемых промышленных зданий и сооружений, который позволил сделать вывод, что подавляющее большинство их составляют производственные здания и сооружения, выполненные из сборных и монолитных железобетонных конструкций. Учитывая, что большинство неэксплуатируемых промышленных зданий и сооружений расположены в промышленных зонах, удаленных от жилой застройки и имеющих развитую инфраструктуру (автомобильные дороги, железнодорожные пути, сети коммуникаций и др.), затраты на создание которой, как правило, превышают стоимость вновь возводимых производственных зданий и сооружений, сделано заключение о целесообразности использования существующих промышленных зон. Сформулирована основная задача, решение которой позволит вновь использовать существующие промышленные зоны с расположенными в них неэксплуатируемыми промышленными объектами. С учетом выполненного анализа технологии производства работ по ликвидации производственных зданий выявлена целесообразность применения сноса объектов способом механического разрушения. Экономическая эффективность применения способа механического разрушения для сноса производственных зданий, выполненных из сборных и монолитных конструкций, проиллюстрирована на приведенном в статье ППР на ликвидацию способом механического разрушения производственных зданий цеха по производству извести ОАО «Березовский КСИ». Предлагаемая технология по механическому разрушению железобетонных конструкций базируется на применении гусеничного экскаватора для сноса зданий марки Doosan S340LC-VSDM, использование которого позволяет обеспечить полную безопасность производства работ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ
Get PDFA technology for formation of thermal barrier coatings (TBC) based on zirconium dioxide has been developed in the paper. The paper investigates structures of phase composition and thermal stability of such developed coatings. Investigation results pertaining to formation of an oxide system ZrO2 – Y2O3, while using plasma spraying and subsequent high-energy processing, which allows to increase resistance of a thermal barrier coating to thermal cycling heat resistance of the coating at temperature of 1100 °C. This leads to longer protection of bottom layer against high-temperature exposure. The methodology is based on complex metallographic, X-ray diffraction and electron microscopy investigations of structural elements in composite plasma coatings of the ZrO2 – Y2O system. Resistance of plasma coatings (Мe – Cr – Al – Y/ZrO2 – Y2O3-type), used as TBC to protect gas turbine engine blades under conditions of frequent thermal cyclings is limited by cleavage of an outer ceramic layer. Structural and electron microprobe investigations have shown that as a result of thermal cycling an outer atmosphere due to porous structure of the ceramic coating layer, migrates to the surface of lower metal coating, causing its oxidation. As a result, the metal-ceramic Al2O3 layer is formed at a metal-ceramic interface and it changes a stress state of the coating that causes a reduction of protective properties. Thus, a high heat resistance of thermal barrier coatings depends on processes occurring at the interface between metal and ceramic coating layers. A laser impact on samples with TBC leads to changes in the structure of the oxide layer of ZrO2 – Y2O3. In this case its initial surface characterized by considerable relief is significantly flattened due to processing and the coating is fractured and it is separated in fragments. As the oxide coating has low thermal conductivity, and the time of laser exposure is about 10–3 sec, a heat flux does not have time to spread to a greater depth. As a result, the coating surface takes the form of solidified melt. The coating obtained from the powder of ZrO2 – 7 % Y2O3 in accordance with the developed technology can withstand heating – cooling cycles by 1.5-fold more than similar coatings being made previously. Thus the proposed method allows to increase the coating resistance to thermal cycling at temperatures of 1100 °C.Разработана технология формирования теплозащитных покрытий на основе диоксида циркония, исследованы структуры фазового состава и термостойкости таких покрытий. Приведены результаты исследования процесса формирования оксидной системы ZrO2 – Y2О3 методами плазменного напыления и последующей высокоэнергетической обработки, позволяющей повысить стойкость теплозащитного покрытия к термоциклированию при температуре 1100 °С. Это приводит к более длительной защите подложки от воздействий высоких температур. Методика основана на комплексных металлографических, рентгеноструктурных и электронно-микроскопических исследованиях структурных элементов композиционных плазменных покрытий системы ZrO2 – Y2О. Стойкость плазменных покрытий типа Me – Cr – Al – Y/ZrO2 – Y2O3, применяемых в качестве теплозащитных покрытий для защиты лопаток газотурбинных двигателей в условиях частых теплосмен, ограничивается скалыванием внешнего керамического слоя. Структурные и микрорентгеноспектральные исследования показали, что в результате термоциклирования внешняя атмосфера благодаря пористой структуре керамического слоя покрытия проникает к поверхности нижнего металлического покрытия, вызывая его окисление. В результате на границе металл – керамика формируется слой Al2O3, изменяющий напряженное состояние покрытия, что приводит к снижению защитных свойств. Таким образом, высокая термостойкость теплозащитных покрытий зависит от процессов, протекающих на границе между металлическим и керамическим слоями покрытия. Лазерное воздействие на образцы с теплозащитными покрытиями приводит к изменению структуры оксидного слоя ZrO2– Y2O3. При этом его исходная поверхность, характеризующаяся развитым рельефом, в результате обработки существенно выравнивается и покрытие растрескивается, разделяясь на фрагменты. Так как оксидное покрытие обладает низкой теплопроводностью, а время воздействия лазера порядка 10–3 с, тепловой поток не успевает распространиться на большую глубину. В результате поверхность покрытия приобретает вид застывшего расплава. Покрытие, полученное из порошка ZrO2 – 7 % Y2O3 по разработанной авторами технологии, выдерживает в 1,5 раза больше циклов нагрева – охлаждения, чем подобное покрытие, изготовленное ранее. Предло- женный способ позволяет повысить стойкости покрытия к термоциклированию при температуре 1100° С