авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
-- [ Страница 1 ] --

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

МИКС-2009

Сборник трудов

Межвузовской итоговой конференции студентов

Иркутск 2009

1

УДК 378(061)

ББК 74.58я43

М 59

МИКС-2009:

Сборник трудов Межвузовской итоговой конференции студен-

М 59

тов. – Иркутск : ИрГУПС, 2009. – 168 с.

ISBN 978-5-98710-094-3 В сборник трудов Межвузовской итоговой конференции студентов «МИКС-2009», проводимой Иркутским государственным университетом путей сообщения, включены работы студентов вузов Иркутска и Иркутской области, а также студентов филиалов ИрГУПС Красноярска, Улан-Удэ и Читы.

Настоящий сборник издан с целью популяризации результатов научно исследовательской работы студентов, может быть полезен студентам различных специальностей, а также их научным руководителям.

УДК 378(061) ББК 74.58я © Иркутский государственный ISBN 978-5-98710-094-3 университет путей сообщения, С е к ц и я 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ А.Л. Ананьева, Е.М. Горбунова, Ю.П. Жиркин, О.Б. Имарова, В.В. Кострыкин Научный руководитель – ст. преподаватель И.Г. Важенина Красноярский институт железнодорожного транспорта СОЗДАНИЕ МЕТОДИЧЕСКОГО ОБУЧАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ «АВТОМАТИКА, ТЕЛЕМЕХАНИКА И СВЯЗЬ»

Железные дороги Российской Федерации – самая мощная транс портная система мира [1]. Устойчивая и безаварийная работа железнодо рожного транспорта зависит от уровня технического состояния и эффек тивности использования средств автоматики, телемеханики и связи (АТС) [2]. Устройства и оборудования АТС служат для управления движением поездов, обеспечения надежности и безопасности движения поездов, пе редачи информационных сигналов различных систем. Устройства сигнали зации, централизации и блокировки позволяют осуществлять высокую пропускную способность движения поездов и обеспечивают высокую про изводительность труда. Технические средства АТС находят применение в различных структурных подразделениях ОАО «РЖД»: локомотивном хо зяйстве, службе электроснабжения, службе управления процессом перево зок [1].

Целью данного проекта является создание обучающего методиче ского комплекса, который может быть использован в изучении дисципли ны «Общий курс железных дорог» студентами всех специальностей и для проведения профориентационной работы в учреждениях среднего образо вания.

Проект предполагает раскрытие в наглядной и доступной форме структуры службы автоматики и телемеханики и региональных центров связи. В ходе проекта мы предполагаем ознакомить аудиторию с техниче скими средствами данных служб и технологическим процессом при об служивании данных устройств, показать специфику средств и оборудова ния, применяемого в АТС.

Библиографический список 1. Рязанцев Б.С., Бунин Д.А., Шацев Н.З. Развитие автоматики, телемеханики и связи на железных дорогах. – М. : Транспорт, 1986. – 279 с.

2. Мизерная З.А. Введение в специальность «Эксплуатация средств связи». – М. : Мар шрут, 2006. – 184 с.

Е.С. Балаганская, В.Г. Дубинин, Д.А. Исаева Научный руководитель – П.В. Новосельцев Улан-Удэнский институт железнодорожного транспорта – филиал ГОУ ВПО «ИрГУПС»

РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ЛОКОМОТИВА ПРИ ЕГО РЕМОНТЕ В процессе эксплуатации тягового привода локомотива износ шес терни происходит быстрее, чем износ зубчатого колеса. В связи с этим возникает ситуация, когда новую шестерню приходится устанавливать в пару с зубчатым колесом, имеющим износ. Этот износ меньше допустимо го, но качество рабочей поверхности зуба серьезно нарушено. Часто встре чается усталостное выкрашивание, задиры на рабочей поверхности, кото рые имеются практически на всех зубьях колеса. Вследствие вышепере численных факторов существенно ухудшаются условия работы зубчатой передачи «новая шестерня – частично изношенное зубчатое колесо». Это выражается в том, что усиливается износ контактирующих поверхностей зубьев шестерни и колеса, увеличиваются динамические нагрузки. Эти ди намические нагрузки отрицательно влияют на работу тягового привода, в том числе и на тяговый электродвигатель. Зачастую приходится выбрако вывать зубчатые колеса из-за повреждения рабочей поверхности зубьев, даже при износе значительно меньшем допустимого.

В связи с этим возникает необходимость:

– восстановить эвольвентный профиль зубьев;

– удалить дефектный слой и получить высокое качество поверх ности;

– оставить в эксплуатации зубчатые колеса, выбракованные по повреждениям поверхности.

Для решения этих задач была разработана установка, позволяющая обрабатывать зубчатое колесо, находящееся в сборе с колесной парой. Ки нематическая схема механизма представлена на рис. 1.

Обработка рабочих поверхностей зубьев производится при помощи модульного червяка 1, на винтовую поверхность которого нанесен абра зивный слой. Этот абразивный слой является рабочим телом процесса об работки. Червяк, находящийся в плотном зацеплении с зубчатым коле сом 2, насажен на выходной вал мотор-редуктора 3 и вращается вместе с ним. Колесная пара в сборе с зубчатым колесом через буксы опирается на неподвижные опоры и может вращаться. Червяк вращает колесную пару и одновременно обрабатывает поверхность зубьев. Мотор-редуктор связан с фундаментом при помощи упругой связи жесткостью С и может переме щаться на величину S.

Рис. 1. Кинематическая схема механизма для шлифовки рабочих поверхностей зубчатого колеса На рис. 2 показана конструкция закрепления привода на фундамен те.

Прижатие червяка к зубчатому колесу осуществляется через рези новые прокладки 1, сменные металлические шайбы 2, фундаментные бол ты 3 и может регулироваться в широких пределах, обеспечивая требуемый момент сил резания М1.

Рис. 2. Конструкция опор привода и его закрепление на фундаменте:

1 – резиновые прокладки толщиной 3 см;

2 – регулировочные шайбы, 3 – фундаментные болты Достижение поставленных целей в решающей степени зависит от того, каким будет обрабатывающий инструмент. Этим инструментом явля ется модульный червяк. Он был разработан, изготовлен и испытан с уча стием авторов (Патент № 84279 «Инструмент для шлифования рабочих поверхностей цилиндрических зубчатых колес» от 10 июля 2009 года).

Этот инструмент обеспечивает требуемую точность обработки и достаточ ное для практических целей качество поверхности. На Улан-Удэнском ЛВРЗ выполнены заводские испытания этого инструмента, которые за ключались в шлифовании зубчатого колеса, колесной пары электровоза ВЛ-80, имеющего износ зуба по толщине до 1,5 мм и повреждение поверх ности в виде усталостного выкрашивания. Испытание производилось при скорости резания 1,25 м/с.

Было установлено, что полная обработка рабочих поверхностей зубьев произошла без заметного износа абразивного слоя, что позволило обеспечить требуемую точность обработки без замены инструмента.

На этой установке выполнены экспериментальные исследования с целью определения ее основных кинематических параметров, к числу ко торых относятся:

– угловая скорость к вращения колесной пары совместно с нахо дящимся на ней зубчатым колесом при его обработке;

– линейное перемещение S обрабатывающего червяка вместе с приводом за счет деформации упругой связи;

– угловая скорость черв обрабатывающего червяка.

Эти параметры являются определяющими при оценке качества предлагаемого устройства для применения его при ремонте зубчатых ко лес. Методика экспериментальных исследований была разработана с це лью получения достаточной точности конечных результатов и выполняет ся в следующей последовательности:

1. фиксируется положение движущегося объекта через равные промежутки времени;

2. вычисляется перемещение объекта как разность положений на границах данного интервала времени t;

3. вычисляется скорость перемещения объекта как отношение пе ремещения к величине интервала времени;

4. оценка точности эксперимента производится многократным по вторением эксперимента при различных интервалах времени и сравнением результатов.

Техника выполнения экспериментов:

– положение движущейся колесной пары фиксировалось при по мощи цифровой камеры и мерной ленты, укрепленной на по верхности катания колесной пары;

– положение вращающегося червяка фиксировалось при помощи цифровой камеры и мерного диска, укрепленного на торце чер вяка;

– перемещение червяка вместе с приводом вдоль его оси фикси ровалось при помощи индикатора часового типа и цифровой камеры.

При обработке результатов экспериментов была выявлена нелиней ность процесса обработки. Вероятно, причиной нестабильности момента сил резания является несовершенство упругой связи привода с фундамен том. Это проявляется в следующих обстоятельствах:

– происходит колебание системы «привод–червяк» вокруг гори зонтальной оси, перпендикулярной оси червяка;

– отсутствует возможность регулировки жесткости упругой свя зи.

Эту проблему можно решить, усовершенствовав упругую связь привода с фундаментом с целью обеспечения поступательного перемеще ния привода вдоль оси вращения червяка.

Библиографический список 1. Каргапольцев С.К., Новосельцев В.П., Купцов Ю.А., Новосельцев П.В. Патент на по лезную модель RU 78718 от 07.07.2008 г. Устройство для обработки рабочей по верхности зуба зубчатого колеса колесной пары локомотива.

2. Каргапольцев С.К., Новосельцев В.П., Купцов Ю.А., Новосельцев П.В. Патент на по лезную модель RU 84279 от 10.07.2009 г. Инструмент для шлифования рабочих по верхностей цилиндрических зубчатых колес.

Н.С. Баторова Научный руководитель – канд. физ.-мат. наук, доцент А.С. Ларионов Братский государственный университет ПРЕИМУЩЕСТВА СИМВОЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ Эру создания компьютерной символьной математики (СКМ) приня то отсчитывать с начала 60-х годов. Именно тогда в вычислительной тех нике возникла новая ветвь компьютерной математики, названная компью терной алгеброй. Речь шла о возможности создания компьютерных систем, способных осуществлять типовые алгебраические преобразования: под становки в выражениях, упрощение выражений, операции со степенными многочленами (полиномами), решение линейных и нелинейных уравнений, систем линейных и нелинейных уравнений и т. д. При этом предполагалась возможность получения аналитических (символьных) результатов везде, где это только возможно.

Учитывая невероятную сложность автоматизации решения задач в аналитическом виде (число математических преобразований и соотноше ний весьма велико, и некоторые из них неоднозначны в истолковании), первые подобные системы удалось создать лишь для больших ЭВМ. Но за тем появились и системы, доступные для мини-ЭВМ. Заметное развитие получили языки программирования для символьных вычислений Reduce, система muMath для малых ЭВМ, а в дальнейшем – интегрированные сис темы математики для персональных компьютеров: Derive, MathCAD, Mathematica, Maple, Matlab и др. [2].

Популярные среди математиков-профессионалов пакеты MathCAD и Matlab больше ориентированы на использование численных методов.

Одним из первых пакетов символьных вычислений является пакет Derive, который выполняет упрощения довольно сложных алгебраических выра жений, оперирует с символьными матрицами, дифференцирует и интегри рует выражения в общем виде. Вслед за ним появился пакет Mathematica;

он в настоящее время не является популярным и широко используемым, однако имеет огромные возможности в области численных и символьных вычислений.

Результаты вычислений редко бывают абсолютно точными в мате матическом смысле: как правило, при операциях с вещественными числа ми происходит их округление, обусловленное принципиальным ограниче нием разрядной сетки компьютера при хранении чисел в памяти. Реализа ция большинства численных методов (например, при решении нелинейных или дифференциальных уравнений) также базируется на заведомо при ближенных алгоритмах. Часто из-за накопления погрешностей эти методы теряют вычислительную устойчивость и расходятся, давая неверные реше ния. Условия, при которых это наступает, не всегда известны – их оценка довольно сложна в теоретическом отношении и трудоемка на практике.

Система Mathematica всегда рассматривалась как мировой лидер среди компьютерных систем символьной математики для ПК, обеспечи вающих не только возможности выполнения сложных численных расчетов с выводом их результатов в графическом виде, но и проведение особо тру доемких аналитических вычислений и преобразований. Версии системы под Windows имеют современный пользовательский интерфейс и позво ляют готовить документы в форме Notebooks («записных книжек»). Они объединяют исходные данные, описание алгоритмов решения задач, про грамм и результатов решения в самой разнообразной форме (математиче ские формулы, числа, векторы, матрицы, графики).

Символьные операции – это как раз то, что кардинально отличает систему Mathematica (и подобные ей символьные математические систе мы) от систем для выполнения численных расчетов. При символьных опе рациях, называемых также аналитическими, задания на вычисление со ставляются в виде символьных (формульных) выражений, и результаты вычислений также получаются в символьном виде. Численные результаты при этом являются частными случаями символьных. Многие виды вычис лений, даже элементарных, довольно трудоемки. Например, построение трехмерной поверхности требует зачастую сотен однообразных вычисле ний, выполнять которые крайне затруднительно даже при применении калькуляторов. Современные СКМ (в том числе Mathematica) делают это за считанные секунды, а то и за доли секунды.

Кроме того, система имеет ряд стандартных пакетов расширения, как, например, Calculus – символьные вычисления производных, интегра лов и пределов функций, прямое и обратное преобразования Фурье и Лап ласа, решение систем нелинейных уравнений, реализация инвариантных методов, решение дифференциальных уравнений в частных производных, нахождение полных интегралов и дифференциальных инвариантов нели нейных уравнений, вычисление эллиптических интегралов и работа с век торами.

При решении многих технических, физических, экономических и др. задач широко используются дифференциальные уравнения. Они явля ются математическими моделями динамических процессов, протекающих в соответствующих областях человеческой деятельности [1]. Многие мате матические пакеты имеют реализации численных методов решения систем дифференциальных уравнений. Но пакет Mathematica имеет средства как для символьного, так и для численного решения дифференциальных урав нений и их систем. Для решения дифференциальных уравнений в сим вольном виде в системе Mathematica могут использоваться специальные встроенные функции. Аналитические решения дифференциальных уравне ний могут содержать не только элементарные, но и специальные матема тические функции, что заметно расширяет возможности применения паке та Mathematica в решении задач динамического моделирования. Многие дифференциальные уравнения не имеют аналитических решений, напри мер нелинейные. Однако они могут с приемлемой точностью решаться численными методами. Для численного решения систем дифференциаль ных уравнений используются встроенные функции, однако, они они ори ентированы на решение систем обыкновенных дифференциальных урав нений, а решение систем дифференциальных уравнений в частных произ водных может вызвать затруднения.

Простота задания решения и вывода его результатов в графической форме открывает широкие возможности применения систем символьных вычислений для математического моделирования сложных явлений. При этом, в отличие от такого решения с помощью обычных языков высокого уровня (Фортран, Бейсик, Паскаль или С), не требуется составления каких либо программ по реализации численных методов решения систем диффе ренциальных уравнений, таких как, например, метод Рунге–Кутта. Они представлены в виде уже готовых функций.

Ниже показано решение системы дифференциальных уравнений (1) при начальных условиях (2) в пакете Mathematica.

x ' (t) = 3x(t) y(t) x( 0 ) = y (t) = x(t) z(t) + 27 x(t) y(t) ' z( 0 ) = (1) (2) y( 0 ) = z ' (t) = x(t) y(t) z(t) Рис. 1. Вывод решения системы дифференциальных уравнений в виде графиков временных зависимостей Ниже приведен график в форме кривых на фазовых плоскостях для системы (1).

Рис. 2. Вывод решения системы дифференциальных уравнений в форме кривых на фазовых плоскостях Такие мощные системы, как Mathematica, предназначены в основ ном для решения математических задач без их программирования боль шинством пользователей. Однако это вовсе не означает, что Mathematica не является языком (или системой) программирования и не позволяет при необходимости программировать решение простых или сложных задач, для которых имеющихся встроенных функций и даже пакетов расширений оказывается недостаточно или которые требуют для реализации своих ал горитмов применения типовых программных средств, присущих обычным языкам программирования. Все обстоит совсем иначе. Фактически, осно вой системы Mathematica является проблемно-ориентированный на мате матические расчеты язык программирования сверхвысокого уровня. По своим возможностям этот язык намного превосходит обычные универ сальные языки программирования, такие как Фортран, Бейсик, Паскаль или С.

Функциям в системе Mathematica принадлежит решающая роль. Та ким образом, Mathematica фактически изначально реализует функциональ ный метод программирования – один из самых эффективных и надежных.

А обилие логических операторов и функций позволяет полноценно реали зовать и логический метод программирования. Множество операций пре образования выражений и функций позволяют осуществлять программи рование на основе правил преобразования. Суть функционального про граммирования заключается в использовании в ходе решения задач только функций. При этом возможно неоднократное вложение функций друг в друга и применение функций различного вида. В ряде случаев, особенно в процессе символьных преобразований, происходит взаимная рекурсия множества функций, сопровождаемая почти неограниченным углублением рекурсии и нарастанием сложности обрабатываемых системой выражений.

Хотя в системах Mathematica имеется около тысячи встроенных функций, любому пользователю рано или поздно может потребоваться создание ка кой-либо своей функции. Кажется естественным задать ее по правилам, принятым во многих языках программирования. Средства языка Mathematica позволяют осуществить и визуально-ориентированное про граммирование. Его смысл заключается в автоматической генерации про граммных модулей путем визуального выбора интуитивно понятного объ екта – чаще всего путем щелчка на кнопке. Mathematica позволяет созда вать палитры и панели с различными кнопками для управления програм мой или вводить новые программные объекты.

Символьные преобразования при всей их кажущейся сложности реализации осуществляются по определенным, хотя и весьма многочис ленным правилам. Основные из них давно известны из математики и опи саны в многочисленных справочниках и монографиях. Они записаны в яд ре системы и вызываются из него при создании условий, необходимых для выполнения того или иного преобразования. Если этих условий нет, ис ходное выражение просто повторяется. А если обнаружена явная ошибка в преобразованиях, то о ее сути выводится соответствующее сообщение.

При ситуациях, лишь близких к ошибочным, выводится предупреждающее сообщение, и вычисления продолжаются.

В заключение следует заметить, что математика и науки, исполь зующие математические методы, непрерывно развиваются. Появляются все новые и новые правила преобразований. Таким образом, возникает не обходимость расширения математических символьных систем и обучения их новым правилам математических преобразований. Система Mathematica имеет и такие возможности.

Библиографический список 1. Амелькин В.В. Дифференциальные уравнения в приложениях. – М. : Наука, 2003. – 157 с.

2. Дьяконов В.П. Mathematica 5.2. – СПб. : Питер, 2001. – 654 с.

3. http://eqworld.ipmnet.ru 4. http://mathematica-mpr.com 5. http://math.math-guru.ru Д.А. Видинеев Научный руководитель – Т.Н. Матюкова Читинский техникум железнодорожного транспорта Забайкальский институт железнодорожного транспорта – филиал ГОУ ВПО «ИрГУПС»

СИНЕРГЕТИКА И ПРОГНОЗЫ БУДУЩЕГО Начиная с древних времен прогноз стал одной из основных целей развития науки. Предсказание жрецами солнечных и лунных затмений счи талось чудом. Ситуация кардинально изменилась после математической формулировки законов природы. Оказалось, что движение небесных тел можно рассчитывать, решая дифференциальные уравнения. Возникла большая область исследований, где можно рассчитывать на научный про гноз. Сейчас, когда происходит достаточно быстрый отход от предшест вующей траектории развития человечества, прогноз необходим как нико гда, так как масштабы ожидаемых перемен слишком велики, и очень мно гое должно измениться в самом человеке. Тут на помощь приходит синер гетика – наука, которая занимается прогнозом последствий этих перемен и многими другими исследованиями. Все изменения в нашей повседневной жизни происходят в результате самоорганизации сложных систем, таких, например, как человек, общество и Вселенная. Используя знания из облас ти изучения синергетики и вычислительные машины, можно спрогнози ровать пути развития сложных систем в той или иной ситуации, после чего можно будет выбрать тот путь, который приведет систему к желаемому ре зультату, что очень заманчиво. В этом и состоит актуальность исследования синергетики.

Цель работы: изучить основные направления синергетики, раскрыть возможные сферы применения этой теории на практике.

Основатель синергетики – профессор Штутгартского университета Герман Хакен дал следующее определение этой науки: синергетика (сино нимы: нелинейная динамика, теория самоорганизации) [от греч. (син) – «совместно» и (эргос) – «действующий»] – междисциплинарное направление научных исследований, задачей которого является изучение природных явлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем, состоящих из подсистем различной природы (электронов, атомов, молекул, клеток, нейронов, органов людей, животных и т.д.), и выявлением того, каким образом взаимодействие таких подсистем приводит к возник новению пространственных, временных или пространственно-временных структур в макроскопическом масштабе.

При изучении явлений различной природы в науке сложился опре деленный синергетический подход. Основные его принципы таковы:

– наука имеет дело с системами разных уровней организации, связь между ними осуществляется через хаос;

– когда системы объединяются, целое не равно сумме частей;

– неравновесность в системе является источником появления но вой организации (порядка);

– системы всегда открыты и обмениваются энергией с внешней средой;

– процессы локальной упорядоченности совершаются за счет при тока энергии извне;

– в сильно неравновесных условиях системы начинают восприни мать те факторы, которые они бы не восприняли в более равно весном состоянии;

– в неравновесных условиях независимость элементов уступает место корпоративному поведению;

– в условиях, далеких от равновесия, в системах действуют би фуркационные механизмы.

Одним из условий эволюции системы является ее сложность.

Сложная система – составной объект, части которого можно рассматривать как отдельные системы, объединенные в единое целое в соответствии с оп ределенными принципами.

Второе условие – система должна быть саморазвивающейся. Само развивающиеся системы – тип системных объектов, характеризующийся развитием, в ходе которого происходит переход от одного вида саморегуля ции к другому. Саморазвивающимся системам присуща иерархия уровне вой организации элементов, способность порождать в процессе развития новые уровни. С появлением новых уровней организации система диффе ренцируется, в ней формируются новые, относительно самостоятельные подсистемы. Таким системам свойственна открытость, обмен веществом, энергией и информацией с внешней средой.

Для того чтобы описать процесс эволюции системы, или синергети ческий процесс, необходимо познакомиться с тремя основными терминами синергетики: флуктуация, точка бифуркации и аттрактор.

Флуктуация (от лат. fluctuatio – колебание) – случайные отклоне ния физических величин от их средних значений, происходящие у любых величин, зависящих от случайных факторов, другими словами, незначи тельные, случайные возмущения в системе. Флуктуации чаще всего играют роль «спускового крючка», то есть дают старт развитию сложной системы.

Особое значение в синергетике имеет момент выбора между различными путями развития системы, названный точкой бифуркации. Среди этих пу тей есть один, который отличается значительной устойчивостью. Этот ко ридор назван аттрактором, он приводит систему в новое устойчивое со стояние.

Путь эволюции становится предзадан только после прохождения точки бифуркации, попадания в воронку аттрактора. Классический процесс развития системы таков: поведение системы под действием флуктуации становится нелинейным и неустойчивым, начинается процесс саморазви тия, в результате которого система попадает в точку бифуркации, где воз никает множество путей развития. Система переходит в аттрактор, который приводит её в новое устойчивое состояние. Схема синергетического про цесса представлена на рис. 1.

неустойчивость саморазвитие Рис. 1. Процесс протекания эволюции 1 – начальное состояние системы;

2 – точка бифуркации;

3 – аттрактор;

4 – новое устойчивое состояние системы В процессе эволюции система может проявлять хаотические свой ства, это соответствует наличию в ее фазовом пространстве странного ат трактора.

Странный аттрактор (рис. 2) – это аттрактор, в котором прогнозирова ние траектории, попавшей в аттрактор, затруднено, поскольку малая неточ ность в начальных данных через некоторое время может привести к сильному расхождению прогноза с реальной траекторией развития системы.

Рис. 2. Изображение странного аттрактора В живой и неживой природе имеет место явление самоорганизации (са моразвития) – целенаправленного процесса, в ходе которого создается, воспро изводится или совершенствуется организация сложной динамической системы.

В химии, физике, биологии существует множество примеров самоорга низации. Такими процессами являются эволюция Вселенной от элементарных частиц до сегодняшнего состояния, формирование живого организма, механизм действия лазера, фракталы, рост кристаллов, рыночная экономика, колебатель ные химические реакции и т.д. В системах неживой природы примером само развития являются различные процессы самоорганизаций в жидкостях: конвек тивные валики, наблюдаемые в подогретом снизу слое жидкости (рис. 3);

неус тойчивость Бенара, приводящая к образованию шестигранных ячеек (ячеек Бе нара);

вихревая дорожка Кармана, появляющаяся при обтекании кругового ци линдра (рис. 4) и другие.

Рис. 3. Конвективные валики Рис. 4. Вихревая дорожка Кармана В живой природе примером саморазвития является выращивание при помощи стволовых клеток человеческих органов, тканей и клеток (рис. 5).

Рис. 5. Выращенная роговица глаза (весна 2007, Япония) Еще одним примером самоорганизации являются фракталы. Фрактал – структура, состоящая из частей, которые в каком-то смысле подобны цело му. Свойство самоподобия фракталов лучше всего просматривается в знаме нитом треугольнике Серпинского (рис. 6). Этот треугольник состоит из мно жества подобных, то есть при увеличении одной из его частей получается точная копия исходного треугольника.

Рис. 6. Треугольник Серпинского Основываясь на вышеизложенном, можно сделать вывод о том, что синергетика открыла процессы самоорганизации в природе, но посчитала их случайными, не заметив, что самоорганизация охватывает все уровни Вселенной и является ее законом. С точки зрения синергетики, Вселенная – система, находящаяся вдали от точки равновесия. Вместе с тем, многое во Вселенной стремится к устойчивости, а гармония сил сохранения, разру шения и созидания обеспечивают жизнь и эволюцию во Вселенной. Таким образом, синергетика, объявив Вселенную открытой, близко подошла к признанию существования нематериального мира и его воздействия на наш мир, но не сделала последнего шага, посчитав причиной эволюции случай ность, необратимость и неустойчивость.

Библиографический список 1. Хакен Г. Синергетика. – М. : Мир, 1980. – 404 с.

2. Пригожин И. От существующего к возникающему. – М. : УРСС, 2002. – 326 с.

3. Эткинс П. Порядок и беспорядок в природе. – М. : Мир, 1987. – 224 с.

4. Глейк Дж. Хаос. – СПб. : Аврора, 2001. – 398 с.

5. Федер Е. Фракталы. М. : Мир, 1996. – 176 с.

6. Основания синергетики / Князева Е.Н., Курдюмов С..П. – СПб. : УРСС, 2005. – 414 с.

7. Физика процессов эволюции / Эбелинг В., Энгель А., Файстель Р. – М. : УРСС, 2001.

– 328 с.

8. Синергетика и прогнозы будущего / Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. – М. : УРСС, 2001. – 288 с.

9. Самоорганизация в неравновесных системах / Николис Г., Пригожин И. – М. : Мир, 1979. – 512 с.

10. http://ru.wikipedia.org/ Е.С. Воробьёва Научный руководитель – ст. преподаватель М.В. Обуздина Иркутский государственный университет путей сообщения ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПЛАСТМАСС С ПОЛУЧЕНИЕМ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ В России ежегодно образуется около 6 млн т отходов пластмасс в виде использованных бутылок, одноразовой посуды, тары различного ви да. Эти отходы утилизируют путём сжигания или закапывания в землю.

Однако при сжигании в атмосферу выделяются токсичные продукты, в ча стности диоксины, что оказывает негативное влияние на окружающую природную среду.

С отходами пластмасс теряется большое количество ценных орга нических продуктов, повторное использование которых позволило бы, в частности, сократить потребление естественного сырья (нефти и газа) и за грязнение окружающей среды. Немаловажную роль играет и экономиче ская сторона вопроса: себестоимость вторичных поливинилхлорида, поли этилена, полистирола в 2,5–6 раз ниже, чем тех же первичных материалов, капрона – в 12 раз меньше, чем первичного.

Переработку отходов пластмасс целесообразно организовывать сле дующим образом:

1. Наладить производство различных изделий, главным образом не пищевого назначения.

2. Считать основным принципом рациональное использование со хранившихся свойств и, прежде всего, высокой стойкости к климатиче ским факторам и агрессивным средам.

Второй принцип требует применения термомеханических методов переработки малочувствительных к разбросу технологических параметров и загрязненности вторичных полимерных материалов и накладывает огра ничения на номенклатуру изделий из них. В частности, изделия из поли мерных отходов должны иметь достаточно большой срок эксплуатации, не менее 10 лет, для того чтобы ограничить их попадание на третичную пере работку.

Попытка найти эффективное решение проблемы утилизации поли меров привела к идее использовать технологию получения композицион ных материалов (композитов) для производства изделий различного назна чения.

В настоящее время наибольшее распространение получили неорга нические композиты, имеющие либо керамическую, либо металлическую матрицу. Такие композиты являются относительно дорогим материалом, технология их производства достаточна сложна, используются они пре имущественно при производстве тяжелонагруженных изделий ответствен ного назначения.

Существует технология переработки отходов пластмасс с получе нием звукоизоляционного строительного материала.

Звукоизоляционными называются материалы, характеризующиеся вязкоупругими свойствами и обладающие динамическим модулем упруго сти не более 15 МПа. Они изготовляются в виде плит и применяются:

1. в конструкциях межэтажных перекрытий;

2. во внутренних стенах и перегородках;

3. в качестве виброизоляционных прокладок под машины и обору дование с целью улучшения звукоизоляции.

Технологическая схема переработки отходов пластмасс в звукоизо ляционную композицию выглядит следующим образом.

1. Классификация отходов ПЭТ, ПЭ, ПВХ, каучука по размерам.

2. Их первичное дробление (диаметр 15 мм).

3. Смешивание в экструдере при t = 120 °C в течение 15–30 минут.

4. Вторичное дробление (диаметр 0,08 мм).

5. Плавление и вспенивание гомогенизированной массы при t = 220–240 °C.

6. При t 190 °C идет формирование изделия заданного типа и его охлаждение.

Динамические свойства звукоизоляционной композиции: предел проч ности при сжатии 0,30 МПа, коэффициент звукопоглощения при 2000 Гц – 0,42, средняя плотность – 36 кг/м3.

В качестве вспенивающего агента применяют отходы поливинил хлорида, при разложении которого образуется газ, с повышением темпера туры приобретающий большую скорость. Молекулы газа, двигаясь, стре мятся найти выход, вследствие чего образуются открытые поры, сооб щающиеся между собой, что благоприятно влияет на коэффициент звуко изоляции.

Газообразные продукты термической деструкции полимерных ком понентов смесей отходов переменного состава представляют собой смесь тяжёлых газов, таких, как углеводороды фракции С3 - С5, CO2 и т.п., моле кулярная масса которых значительно превышает молекулярную массу хло ристого водорода – основного газообразного агента, выделяющегося при деструкции поливинилхлорида. Кроме того, высокая текучесть расплава смеси отходов пластмасс приводит к образованию преимущественно от крытых ячеек, сообщающихся между собой. Таким образом, полученная композиция имеет высокие звукоизоляционные свойства.

Таким образом, предлагаемый способ переработки отходов пласт масс позволяет получить материал с повышенными звукоизоляционными характеристиками с характерной пористо-ячеистой структурой, применяе мый в строительстве как в жилых, так и нежилых сооружениях, а также утилизировать отходы пластмасс переменного состава, загрязненных неф тепродуктами, цементом, клеями и т.п., не подлежащие переработке из вестными способами, и способствовать охране окружающей среды от за грязнения неразлагаемыми отходами.

Использование отходов пластмасс – это необходимая мера, наце ленная на сокращение постоянно растущего объема ТБО. Техника пере работки отходов еще далека от совершенства и требует поиска новых идей, технологий и оборудования, получаемые строительные материалы не обладают достаточными теплоизоляционными и прочностными свой ствами.

Существует технология переработки отходов пластмасс с получе нием теплоизоляционного строительного материала с высокими прочност ными свойствами.

Способ изготовления таких строительных изделий включает гомо генизацию смеси полимерных отходов полиэтилена, полистирола, поливи нилхлорида, в качестве пластифицирующего материала отходов полиэти лентерефталата и натурального каучука.

В качестве органического наполнителя используют отходы по лиамида и фенопластов при следующем соотношении компонентов, мас. %:

– отход полиэтилентерефталата 10–20;

– отход поливинилхлорида 10–20;

– отход полиэтилена 30–40;

– отход натурального каучука 10–20;

– отход полистирола 5–10;

– отход фенопластов 1–15;

– отход полиамида 5–10.

При этом смесь полимерных отходов гомогенизируют при темпера туре 100–120 °С в течение 30 минут, затем полученный расплав сушат, из мельчают и нагревают при температуре 200–230 °С с приложением давле ния до 7 МПа.

Над смесью в результате нагрева полимеров образуется однородная вязкотекучая масса с образованием закрытых ячеек, что способствует улучшению теплоизоляционных свойств и повышению прочности при рас тяжении.

Рассмотрим, как перерабатываются в строительный материал поли мерные отходы в виде использованных шприцев, медицинских перчаток из натурального каучука, пищевых пакетов, тары из-под минеральной воды, пива и т.д., отделочный пластик и пластик холодильных установок, а также отходы полиамидов, фенопластов, образующиеся на машиностроительных заводах. Последние – это термореактивные отходы, которые измельчают и используют как наполнитель.

Измельченные отходы гомогенизируют в смесителе в течение минут до получения однородной структуры в расплавах при температуре 100–120 °С. Затем полученный расплав сушат, измельчают и загружают в форму и нагревают до 260 °С при давлении до 7 МПа.

Библиографический список 1. Каблуков В.И., Тороян Р.А. Переработка отходов пластмасс в строительный матери ал// Экология и промышленность России. – 2007. – № 1 (спецвыпуск). – С. 20–21.

Е.Р. Гиззатулина Научный руководитель – Т.Н. Матюкова Читинский техникум железнодорожного транспорта Забайкальский институт железнодорожного транспорта – филиал ГОУ ВПО «ИрГУПС»

ВЛИЯНИЕ ЗВУКОВОЙ ВОЛНЫ КОЛОКОЛА НА СОСТОЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА В настоящее время в России возрождаются традиции колокольного звона и интерес к истории этого звона, способному оказывать лечебное воздействие на организм человека. В своей работе мы основывались на проведенных нами исследованиях и работах немецкого ученого Э.Ф. Хлад ни, музыковеда М.Н. Владышевской, физика В.С. Киранова, академика Е.И. Шемякина, цель нашей работы – понять практическую значимость колокольного звона.

Согласно легенде о создании первого колокола, епископу Павлиину после службы во сне приснились ангелы с цветами-колокольчиками. Ко гда он проснулся, приказал мастерам отлить колокола по форме тех чудес ных цветов. Эта форма оказалась удачной.

Рис. 1. Чертеж профиля колокола Колокола прекрасны не сами по себе, а своими звуками. Наука, изучающая звуки, называется акустикой. Специалисты утверждают, что природа колокольного звона отлична от природы звучания всех музыкаль ных инструментов: при ударе в колокол слышен не один тон, а несколько, как будто поет небольшой хор. Среди них есть главный, основной тон (ге нерируется в звуковом кольце внизу колокола) и дополнительные (вызы ваются более высокими объемами тела колокола), которые называются обертонами, и их можно различить на слух от трех до десятка. С помощью компьютерных программ Excel и Winamp, используя записи звука коло кола, мы определили акустические характеристики колокола и построили график (рис. 2).

Рис. 2. График зависимости акустической мощности N от частоты звучания На основании полученных результатов можно отметить, что коло кол совершает негармонические, т. е. несинусоидальные колебания. Неси нусоидальные колебания – это сумма гармонических колебаний с разными частотами. Колебания с наименьшей частотой – это основной тон, с более высокой частотой – обертон.

Звук колокола зависит от различных факторов: от состава сплава колокола, от технологии изготовления, от устройства колокола, от правила крепления колоколов и развески, от подбора звукоряда, от профессиона лизма звонаря. Исходные компоненты колокольной бронзы – медь (80%) и олово (20%). Чистота и громкость колокола выше, если чище сплав. При меси в сплаве дают резкий звук и делают колокол хрупким. Прочность и красоту звучания колокола определяет соотношение трех основных пара метров: диаметра, высоты и толщины стенок.

Устройство колокола таково, что его звучание – это дуэт металла и столба воздуха в нем, который приходит в движение с частотой, равной частоте колебаний стенок, совершая вынужденные колебания. Чтобы соб ственная частота колебаний столба воздуха совпадала с частотой колеба ний стенок колокола, столб должен иметь определенные параметры и уда рять по нему надо в определенные моменты. Благодаря резонансу возрас тают амплитуда и энергия звуковой волны и, как следствие, громкость зву ка.

Физик В.С. Киранов отмечал, что спектр звукового излучения коло кола очень широк и простирается далеко за пределы слышимого человече ским ухом диапазона, то есть выше 20 тыс. Гц. Колебания с частотой 30– 40 тыс. Гц оказывают наибольшее воздействие на человека и окружаю щую среду. Основанное на этом свойстве обеззараживание ультразвуком широко применяется в медицинской практике.

Известны опыты доктора медицинских наук, профессора, психоте рапевта Андрея Гнездилова;

в них он использовал колокола, чтобы нала дить контакт с психически нездоровыми людьми: давал им возможность выплеснуть эмоции, ударяя в колокол.

Тем, кто хочет хотя бы немного почувствовать благотворное влия ние звука колокола, советуем посетить звонницу кафедрального собора в городе Чите и постоять под колоколами во время звона.

Для практического подтверждения влияния колокольного звука (в записи) на организм человека мы провели социологическое исследование совместно с фельдшером Татьяной Александровной Быченковой. В тече ние пяти дней по 40 минут проводили воздействие звуком колокола на человека, изменяя его уровень (громкость, интенсивность). Для экспери мента использовали записи звучания колокола «Медведь» 1770 года (мас са 7 т) Московского Кремля и современного колокола завода «Пятков и К» 2003 года (масса 4320 кг).

Полученные результаты показали, что после воздействия колокола в режиме пяти дневных сеансов с интервалом 1–2 дня наблюдалась долго срочная гармонизация психофизиологического состояния исследуемых:

нормализация сна, снижение состояния тревоги, улучшение памяти, на строения и работоспособности, что было отмечено в работах Андрея Гнез дилова, академика Е.И. Шемякина.

Также благотворное влияние оказывают на человека тибетские поющие чаши. В разнообразных источниках указывается, что гималай ские поющие чаши изготавливаются из семи священных металлов: золо та, серебра, ртути, меди, железа, олова и свинца. При звучании поющая чаша издает определенный тон. Каждый тон имеет свою частоту. Музы кальный ряд так же, как спектр видимого излучения, содержит семь ос новных тонов. В работах кандидата биологических наук Ф. Шипунова прослеживается зависимость между звуковыми и цветовыми волнами.

Исследуя эту зависимость, мы обнаружили, что световые волны оказы вают такое же воздействие на организм человека, как и звуковые. Для этого было проведено исследование. Исследование проходило среди студентов ЧТЖТ (в эксперименте участвовало 190 человек). Необходи мо было соотнести семь основных звуковых тонов с семью основными цветами спектра (табл. 1).

Таблица Соотношение звуковых тонов и цветов спектра Ответы студентов на 90% совпали с наблюдениями ученых. Непол ное соответствие можно объяснить отсутствием музыкального слуха. Ос новываясь на результатах эксперимента, можно сделать вывод о том, что частоты звука соотносятся с частотами цвета.

Согласно исследованию многих ученых, органы и структура орга низма человека обладают собственными частотами колебаний. Можно предположить, что воздействие звука и цвета на организм человека имеют единую природу. Лечебный эффект может возникать в результате резо нанса частот звука и цвета с частотами органов человека, что в перспекти ве может стать предметом более глубокого исследования.

В заключение хотелось бы сказать, что звуковые волны колокола очень благотворно действуют на человека и на качество жизни в целом.

Библиографический список 1. Белов А.В. Когда звонят колокола. – М. : Мир, 1989. – 102 с.

2. Березин Б.М. История колоколов и искусства колокольного звона. – М. : Прогресс, 2000.

– 67 с.

3. Гнездилов А.В. Лечебное применение колокольного звона // Медицинские технологии. – М. : Республика, 1995. – № 1/2. – 89 с.

4. Долгоаршинных Н. Колокола Древней Руси // Искусство в школе. – М. : Наука, 1998. – № 2. – 56 с.

5. Медведева Л. Согласье золотых колоколов // Искусство в школе. – М. : Наука, 1998. – № 3. – 56 с.

6. Музыка колоколов / под ред. А.Б. Никанорова. – СПб. : Алетейя, 1999. – 34 с.

7. Оловянишников Н. История колоколов и колокололитейное искусство. – М. : УССР, 1912. – 78 с.

8. Пухначев Ю. Загадки звучащего металла. – М. : Прогресс, 1974. – 74 с.

9. Тосин С.Г. Колокола и звоны в России. – Новосибирск, 1998. – 63 с.

10. Мастер волшебного звона./Цветаева А., Сараджев Н. – М. : Республика, 1988. – 123 с.

Я.П. Гурулёва, С.С. Утенков Научный руководитель – И.А. Сутурина Читинский техникум железнодорожного транспорта Забайкальский институт железнодорожного транспорта – филиал ГОУ ВПО «ИрГУПС»

ПРИМЕНЕНИЕ СОРБЕНТОВ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ, СВЯЗАННЫХ С РАЗЛИВОМ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ Нефть – основной источник получения жидкого топлива и смазоч ных масел. Она служит также сырьём для химической промышленности.

По наиболее вероятной гипотезе нефть образовалась из продуктов разло жения, в основном животных, а отчасти и растительных организмов на дне бывших морей и океанов. В зависимости от присутствия в нефти асфаль товых и смолистых веществ её цвет бывает различным: от коричневого, темно-коричневого и чёрного до кранового, жёлтого и светло-жёлтого.

Встречаются нефти белого цвета. Одни дают в отражённом свете зеленова тый отлив, а другие – синеватый. Нефть обладает специфическим запахом.

Нефть представляет собой сложную смесь жидких и небольшого количества твердых углеводородов, обладающую следующими физиче скими свойствами: маслянистая жидкость темно-коричневого или черного цвета (встречается и другая окраска) с плотностью 730–1040 кг/м3. Углево дороды, входящие в состав нефти, можно разделить на три группы: 1) пре дельные углеводороды (алканы) с прямой или разветвлённой цепью и их гомологи;

2) нафтены – циклические насыщенные углеводороды: цикло пентан, циклогексан и их гомологи;

3) ароматические углеводороды (бен зол и его гомологи). Непредельные углеводороды (например, алкены) в свободном состоянии в нефти встречаются довольно редко. Нефть содер жит также значительное количество высокомолекулярных соединений – нефтяных смол и продуктов их конденсации. [2] В промышленности широкое применение имеют следующие неф тепродукты: бензин, лигроин, газойль.

Нефть – один из важнейших источников углеводородов – широко распространена в природе. Значение нефти и нефтепродуктов в современ ной промышленности огромно. Нефть не только топливо, но и ценное хи мическое сырьё для получения различных органических веществ. Поэтому ОАО «РЖД» осуществляет большой объем перевозок нефти и нефтепро дуктов. Нефть и нефтепродукты относятся к взрывоопасным веществам, поэтому при их транспортировке и ликвидации аварии следует соблюдать особые меры предосторожности. По данным сети Интернет, только за по следние 10 лет на территории СНГ произошло более 10 аварийных ситуа ций, связанных с крушением грузовых поездов, перевозивших нефть и нефтепродукты. В результате таких аварийных ситуаций часто происходит разлив нефти и нефтепродуктов, которые негативно влияют на природную среду. При попадании нефти и нефтепродуктов в водоемы наблюдается распределение нефти и нефтепродуктов на поверхности всего водоема в виде маслянистой пленки, которая препятствует растворению в воде ки слорода, необходимого для жизнедеятельности водных организмов;

при попадании на почву нефть может достигнуть грунтовых вод. В случае утечки, разлития нефти и нефтепродуктов, работниками ОАО «РЖД»

предпринимается целый комплекс мероприятий, связанных с ликвидацией последствий аварийной ситуации. Одним из возможных средств ликвида ции аварии является применение сорбентов. [3] Сорбенты – это вещества, способные поглощать другие вещества. [1] Сорбентов, применяемых при ликвидации аварийных ситуации, связанных с разливом нефти и нефтепродуктов, существует большое коли чество. В табл. 1. приведены основные сорбенты, применяемые при ликви дации аварийных ситуаций, связанных с разливом нефти и нефтепродук тов.

Таблица Основные сорбенты нефти и нефтепродуктов Сорбенты на Марка УСВР миксойл основе Сорбойл ОДМ-1Ф отходов с/х 1 2 3 4 5 Область Твердая Водная по- Твердая по- Твердая по- Твердая примене- поверх- верхность верхность верхность поверх ния ность ность Основа Углеродная Микросфе- Рисовая ше- Торф, опилки, Мине сорбента смесь ра луха, лузги отходы с/х ральные гречихи породы Внешний Пух, Серые Частицы Крошка Порошок вид порошок гранулы произволь 0,1-0,5 мм ной формы Плотность, 0,01-0,001 0,38-0,45 0,15 0,25 0, г/см Нефтеем кость, 80-800 До 4000 675 2000 кг/мл Токсич- Не токси- Не токси- Не токсичен Не токсичен Не токси ность чен чен чен Пожаро- Не горюч Не горюч Горюч Горюч Не горюч опасность Способ Обжиг, ре- Цементная Сжигание Отжатое, Обжиг, утилизации генерация промыш- регенерация регенера ленность ция Из таблицы видно, что наибольшим значением нефтеемкости обла дает сорбент «Миксойл», применяемый только на водных поверхностях.

Из сорбентов, применяемых на твердых поверхностях, наибольшем значе нием нефтеемкости обладает сорбент «Сорбойл», но он имеет недостаток – это горючий материал. Наиболее оптимальным по величине нефтеемкости является применение сорбентов «УСВР» и «ОДМ-1Ф».

В случае аварийной ситуации с вагонами, транспортирующими нефть, необходимо в краткие сроки устранить последствия аварии, дейст вуя строго по аварийным карточкам № 301 и № 305. Исходя из вышеска занного, можно сделать вывод, что наиболее эффективным из сорбентов будет являться непожароопасный сорбент «ОДМ-1Ф», обладающий высо ким значением нефтеемкости, для которого возможно повторное примене ние после регенерации. Применение данного сорбента позволит значи тельно снизить влияние нефти и нефтепродуктов на природную зону близ железнодорожного полотна в случае аварийной ситуации. [4] Таким образом, применение сорбентов при ликвидации аварийных ситуаций, связанных с разливом нефти и нефтепродукции позволяет лик видировать аварии с минимальными влияниями последствий аварий на ок ружающую среду, позволяет предотвратить проникновение нефти и неф тепродуктов в грунтовые воды, природные и искусственные водоемы.


Библиографический список 1. Глинка Н.Л. Общая химия. Изд. 18-е, испр. – Л. : Химия, 1976. – 728 с.

2. Гончаров В.М., Мурзин Л.Г. Топливо, смазка, вода. – М. : Транспорт, 1966. – 174 с.

3. Жиряков В.Г. Органическая химия. – М. : Химия, 1971. – 496 с.

4. Правила безопасности и порядок ликвидации аварийных ситуаций с опасными гру зами при перевозке их по железным дорогам. – М. : Транспорт, 1984. – 288 с.

А.В. Евсеев Научный руководитель – профессор Б.П. Корольков Иркутский государственный университет путей сообщения СИНЕРГЕТИКА КАК НАУКА О РАЗВИТИИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ Прогноз будущего, когда речь идет о развитии, зависит от типа сис темы: если система проста и линейна, то будущее можно предсказать с по мощью экстраполяции эволюционного процесса. Но для сложных нели нейных систем подобный способ прогноза невозможен из-за узости гори зонта прогноза, точнее возможен лишь на участках, которые на графике развития таких систем ограничены точками бифуркации (рис. 1). В таких точках происходит качественное изменение развития системы. Этими во просами занимается синергетика.

Рис. 1. Бифуркационная диаграмма 1 – единственное решение;

2, 3 – множественны решения;

– управляющий параметр;

c – точка бифуркации Синергетика – наука о самоорганизации открытых сильно неравно весных систем, которые в силу нелинейности и неустойчивости склонны к резкой перестройке своей структуры и поведения. Само название науки синергетика произошло от греческого слова «synergeia», обозначающего совместное или кооперативное действие. Совместные действия означают крупномасштабную корреляцию всех элементов системы при некоторых (критических) условиях, возможных в любой проблемной области. Следо вательно, синергетику можно с полной уверенностью назвать междисцип линарной (интегративной) наукой.

Синергетика изучает такое совместное (коллективное) движение отдельных элементов системы, которое приводит к появлению основного синергетического эффекта самоорганизации – возникновению качествен но новых устойчивых структур в макроскопическом масштабе. Термином «структура» обозначают упорядоченность системы не только по простран ственному признаку (по модификации элемента), но и по временному (по виду временных характеристик), т.е. по поведению. Последовательность взаимосвязанных процессов спонтанного структурообразования может приводить к возникновению разнообразных форм и поведения высокой степени сложности, что и наблюдается в неорганическом мире, искусст венных системах и живой природе. Теория самоорганизации составляет ядро синергетики.

Синергетика отбирает из разрозненных, частных результатов раз ных наук некоторое общее содержание, что позволяет произвести более глубокий анализ, установить единые принципы развития систем;

открыва ет дополнительные возможности эффективного познания как традицион ных, так и новых явлений, используя такое мощное средство, как аналогия.

В основе синергетики лежит положение о единообразии закономер ностей развития материального мира (И.Р. Пригожин, Г. Хакен, Лима-де Фариа и др.). В развитии системы определяющую роль играют следующие компоненты существования:

• собственная организация (структура и взаимодействие элемен тов);

• потоки субстанций (вещества, энергии, информации и др.) через внешние границы;

• свойства, выражаемые физическими, химическими, экономиче скими и др. параметрами.

Теория самоорганизации дает стержень понимания путей развития любых систем: физических, химических, технических, геологических, био логических, экологических, социальных, космических и др.

Основными проблемами и объектами синергетики являются:

устойчивость состояний;

физические процессы формирования иной упорядоченности временных, пространственных и пространственно-временных структур в неравновесных системах, обладающих определенным уровнем организации;

общие принципы, управляющие возникновением новых струк тур и функций;

анализ и предсказание на основе формального описания путей эволюции от первоначального хаоса к упорядоченному состоя нию и далее к сложным формам с изменяющимися свойствами.

Всё вышеперечисленное рассматривается безотносительно к при роде систем.

До развития синергетики наука рассматривала отдельно хаос и поря док, причем основное внимание уделялось именно порядку, ибо его можно описать относительно простыми математическими уравнениями. Синергетика выявляет пути зарождения в хаосе порядка, его поддержания и распада.

Все это относится к железнодорожному транспорту – сложной не линейной системе. И для него присуще такое свойство, как самоорганиза ция. Синергетика не дает нам ответ, как будет развиваться железнодорож ный транспорт, но прогноз того, как система отреагирует на любое изме нение в ней, с помощью синергетики сделать можно. Синергетика – это новое мировоззрение, без учета которого невозможно обеспечить продук тивное функционирование любой сложной системы. Идет век новых тех нологий, и если руководство железнодорожного транспорта не будет ис пользовать «багаж знаний», накопленный наукой синергетикой, то разви тие транспорта будет построено на случайностях и катастрофах даже при малых воздействиях на него.

На кафедре УЭР (профессор Корольков Б.П., доцент Комаров А.В.

и аспиранты) идет разработка единой системы инвентаризации подвижно го состава и всей инфраструктуры железнодорожного транспорта. Здесь синергетика выступает как фундаментальная научная основа кодирования.

Без понимания той роли, которую играет развитие транспорта в формиро вании сложно организованного материального многообразия, невозможно решить вопрос о долговременном кодировании даже в пределах одного го сударства, а в перспективе это необходимо делать в мировом масштабе и для всех видов транспорта.

В.В. Елисеев Научный руководитель – доцент А.В.Ушаков Иркутский государственный университет путей сообщения ПРИМЕНЕНИЕ АКГ ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ВЫСШИХ ГАРМОНИК Проблема несинусоидальных режимов в сетях электроснабжения Электрическая энергия как товар используется во всех сферах жиз недеятельности человека, обладает совокупностью специфических свойств и непосредственно участвует при создании других видов продукции, влияя на их качество. Каждый электроприемник предназначен для работы при определенных параметрах электрической энергии: номинальных частоте, напряжении, токе и т.п., – поэтому для нормальной его работы должно быть обеспечено требуемое КЭ. Таким образом, качество электрической энергии определяется совокупностью ее характеристик, при которых элек троприемники (ЭП) могут нормально работать и выполнять заложенные в них функции.

Основные положения государственного стандарта на качество элек трической энергии ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энер гии в системах электроснабжения общего назначения» (далее ГОСТ) уста навливают показатели и нормы качества электроэнергии в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трехфаз ного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединя ются электрические сети, находящиеся в собственности различных потре бителей электрической энергии, или приемники электрической энергии (точки общего присоединения). ГОСТ 13109-97 является межгосударст венным стандартом и действует в Российской Федерации с 1 января года.

В процессе выработки, преобразования, распределения и потребле ния электроэнергии имеют место искажения формы синусоидальных токов и напряжений. Источниками искажений являются синхронные генераторы электростанций, силовые трансформаторы, работающие при повышенных значениях магнитной индукции в сердечнике (при повышенном напряже нии на их выводах), преобразовательные устройства переменного тока в постоянный и ЭП с нелинейными вольт-амперными характеристиками (или нелинейные нагрузки).

Искажения, создаваемые синхронными генераторами и силовыми трансформаторами, малы и не оказывают существенного влияния на сис тему электроснабжения и на работу ЭП. Главной причиной искажений яв ляются вентильные преобразователи, электродуговые сталеплавильные и руднотермические печи, установки дуговой и контактной сварки, преобра зователи частоты, индукционные печи, ряд электронных технических средств (телевизионные приемники, ПЭВМ), газоразрядные лампы и др.

Электронные приемники электроэнергии и газоразрядные лампы создают при своей работе невысокий уровень гармонических искажений на выходе, но общее количество таких ЭП велико.

Высшие гармоники вызывают паразитные поля и электромагнитные моменты в синхронных и асинхронных двигателях, которые ухудшают ме ханические характеристики и КПД машины. В результате необратимых физико-химических процессов, протекающих под воздействием полей высших гармоник, а также повышенного нагрева токоведущих частей на блюдается:

• ускоренное старение изоляции электрических машин, транс форматоров, кабелей;

• ухудшение коэффициента мощности ЭП;

• ухудшение или нарушение работы устройств автоматики, теле механики, компьютерной техники и других устройств с элемен тами электроники;

• погрешности измерений индукционных счетчиков электроэнер гии, которые приводят к неполному учету потребляемой элек троэнергии;

• нарушение работы самих вентильных преобразователей при вы соком уровне высших гармонических составляющих.

Наличие высших гармоник неблагоприятно сказывается на работе не только электрооборудования потребителей, но и электронных устройств в энергосистемах.

Железная дорога на сегодняшний день является одним из круп нейших электропотребителей и в то же время одним из крупнейших ис точников высших гармоник. Это несет значительные убытки и потери электроэнергии. По последним измерениям, показатели качества ЭЭ по высшим гармоникам на шинах 110(220) кВ всех ТП ВСЖД не соответст вуют нормативным значениям. При введении штрафных санкций по ка честву электроэнергии в размере 10% надбавки к тарифу на ЭЭ для Вос точно-Сибирской железной дороги составили около 150 млн рублей.


Если учитывать затраты на ремонт и замену оборудования, вышедшего из строя по причине искажения формы синусоидальных токов и напря жений, то сумма экономических потерь еще значительней. Наиболее широко ознакомиться с проблемой несинусоидальных режимов работы тяговой сети ВСЖД можно в учебном пособии «Несинусоидальный ре жим в сети внешнего электроснабжения в примерах и иллюстрациях»

Л.И. Коверникова.

Учитывая новую энергетическую стратегию, предложенную прави тельством Российской Федерации, и нестабильное экономическое положе ние, следует больше сил уделить борьбе с данной проблемой.

Применение АКГ для компенсации высших гармоник Наиболее перспективным способом борьбы с искажениями формы синусоидальных токов и напряжений является применение активных кон диционеров гармоник (АКГ). Принцип действия АКГ основан на анализе гармоник тока нелинейной нагрузки и генерировании в распределитель ную сеть таких же гармоник тока, но с противоположной фазой. Как ре зультат этого, высшие гармонические составляющие тока нейтрализуются в точке подключения АКГ. Это означает, что они не распространяются от нелинейной нагрузки в сеть и не искажают напряжения первичного источ ника энергии (рис. 1).

Рис. Ток нелинейной нагрузки содержит основную (i1) и высшие (in) гармоники:

.

Ток АКГ содержит противофазные току нагрузки высшие гармони ки:

.

В результате ток, потребляемый от источника, практически сину соидален, так как содержит только основную (первую) гармонику:

.

Таким образом, источник обеспечивает только основную гармонику тока нагрузки, а АКГ покрывает практически весь спектр высших гармо ник от 2-й до 25-й. АКГ может быть установлен в любой точке распреде лительной сети и способен компенсировать высшие гармоники от одной или нескольких нелинейных нагрузок.

Фильтр Инвер ШИМ Рис. На рис. 2 показана структурная схема АКГ. Выход прибора подключа ется параллельно нелинейной нагрузке. На вход фильтра подается сигнал, снимаемый с датчика тока. Датчик тока может подключаться как до точки подключения АКГ, так и после неё. Фильтр удаляет из сигнала 1-ю гармонику, т.е. отфильтровывает 50 Гц. В случае, если ШИМ реализован на цифровом контроллере, то фильтрация 1-й гармоники производится аналитически, бла годаря математическим вычисления микроконтроллера. ШИМ-контроллер, используя широтно-импульсную модуляцию, формирует прямоугольный сиг нал, управляющий инвертором. Инвертор выполняется из мощных полупро водниковых приборов, соединенных по мостовой схеме. Для улучшения ха рактеристик АКГ используется многоуровневое инвертирование. Инвертор может питаться от соседней фазы к фильтруемой фазе. Также для питания мо гут использоваться реактивные накопители энергии. Основные части АКГ легко реализуются на базовых электронных элементах.

Применение АКГ обеспечивает значительное снижение коэффици ента амплитуды тока в распределительной сети по сравнению с сущест вующими коэффициентами тока нелинейных нагрузок. Это, как следствие, способствует увеличению коэффициента мощности системы и уменьше нию потерь на участках распределительной сети.

Различают следующие способы компенсации гармоник с использо ванием АКГ:

• локальный (индивидуальный);

• глобальный (общий);

• многоуровневый (распределенный);

• каскадный (последовательное включение);

• мультикомпенсационный.

При локальном способе обеспечивается защита критичных нагрузок, подключенных в распределительную сеть, от повышенного уровня гармоник, генерируемых одной из нелинейных нагрузок. В этом случае АКГ подключа ется как можно ближе к наиболее мощной нелинейной нагрузке.

Для увеличения номинального значения тока компенсации и (или) повышения надежности системы возможно параллельное включение АКГ на одну нелинейную нагрузку. При этом, если один из модулей выходит из строя или отключается, то остальные остаются в работе.

При глобальном способе обеспечивается компенсация гармоник, генерируемых нелинейными нагрузками, которые подключены к силовому фидеру электропитания и расположены в других зданиях, цехах или зонах технологического процесса. В этом случае АКГ должен подключаться к главному распределительному щиту.

В случае группы нелинейных нагрузок целесообразен мультиком пенсационный способ, при котором один модуль АКГ способен компенси ровать гармоники от трех нелинейных нагрузок.

Каскадный способ включения АКГ позволяет избежать взаимо влияния различных кондиционеров в системе. Первый кондиционер (АКГ1) обеспечивает защиту от гармоник мощной нелинейной нагрузки, а второй кондиционер малой мощности (АКГ2) осуществляет компенсацию гармоник от других маломощных нелинейных нагрузок. Каскадное вклю чение увеличивает степень компенсации гармоник тока при изменении на грузки при использовании АКГ с меньшими номинальными значениями тока компенсации.

Многоуровневый способ предусматривает подключение АКГ на не скольких уровнях распределительной сети, что может быть сведено к кас кадному способу включения АКГ.

Заключение Проблема электромагнитной совместимости промышленных ЭП с питающей сетью остро встала в связи с широким использованием мощных вентильных преобразователей, дуговых сталеплавильных печей, свароч ных установок, которые при всей своей экономичности и технологической эффективности оказывают отрицательное влияние на КЭ.

ЭП железных дорог России, как и другие промышленные ЭП, должны иметь электромагнитную совместимость с ЭП, включенными в общую элек тросеть, не снижать эффективности их работы и не ухудшать ПКЭ. В этом нам может помочь создание АКГ, предназначенного для включения в тяго вую сеть ЖД. Это значительно повысит эффективность энергопотребления подвижных составов, уменьшит износ оборудования тяговой подстанции и контактной сети, увеличит экономические показатели. Создание АКГ для тя говой сети 27,5 кВ – приоритетная задача ОАО «РЖД» и ВСЖД.

А.М. Заец, А.В. Якушевский Научный руководитель – П.В. Новосельцев Улан-Удэнский институт железнодорожного транспорта – филиал ГОУ ВПО «ИрГУПС»

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГРУЗОВОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО СОСТАВА И ЛОКОМОТИВА ПРИ ТРОГАНИИ С МЕСТА Цель настоящей работы – разработка и представление способа ис следования параметров движения грузового железнодорожного состава и силового взаимодействия его элементов.

Этого можно достигнуть на основе изучения полученных экспери ментальным способом величин абсолютного перемещения отдельных эле ментов подвижного состава.

Измерить эти перемещения экспериментальным способом можно при помощи цифровых камер, закрепленных на неподвижных опорах и фиксирующих положение локомотива и первого вагона через заданные промежутки времени. Разность положений объекта дает величину абсо лютного перемещения (рис. 1).

Рис. 1. Снимки процесса движения локомотива В течение ряда лет были проведены такие эксперименты по иссле дованию трогания с места грузовых составов электровозами и тепловоза ми. Составы были как в растянутом, так и в сжатом состоянии.

Ниже представлены результаты натурного эксперимента, выпол ненного на станции Улан-Удэ в апреле 2009 года, и анализ этих результа тов. Целью эксперимента было изучение взаимодействия локомотива и грузового состава. Запись процесса движения производилась при помощи двух цифровых камер, установленных на штативах;

одна через определен ный интервал времени фиксировала положение локомотива, а другая – по ложение первого вагона.

Масса железнодорожного состава, ведомого электровозом ВЛ-80, равна 4370 т. Трогание с места осуществлялось на горизонтальном участке пути, температура наружного воздуха +8 °С.

Железнодорожный состав был предварительно растянут.

Обработка результатов производилась в следующей последовательности:

1. Считывались перемещения локомотива S л и первого вагона S в и строились их графики (рис. 2).

Рис. 2. Графики перемещения локомотива Sл и первого вагона Sв 2. Вычислялась разность перемещений локомотива и первого ваго на ( S л - S в ) и строился ее график (рис. 3).

Рис. 3. График изменения разности перемещений локомотива и первого вагона 3. Вычислялись скорости локомотива V л и первого вагона Vв в ин тервале времени t и строился график их изменения (рис. 4).

Рис. 4. Графики изменения скорости локомотива и первого вагона 5. Вычислялись ускорения локомотива a л и первого вагона aв в интервале времени t и строился график изменения ускорения (рис. 5).

Рис. 5. График изменения продольной реакции состава на локомотив R Реализуемая сила тяги равна сумме сил инерции и сил сопротивле ния вовлеченных в движение вагонов, при этом сила инерции равна произ ведению массы вагона на ускорение его движения, но ускорение вагонов различное и определяется программированным способом.

Для этого необходимо знать время вовлечения в движение каждого вагона. Один студент шел в конец состава и при трогании локомотива по сигналу включал секундомер и определял время трогания последнего ва гона. Делением этого времени на количество вагонов определялось сред нее время трогания одного вагона.

Рис. 6. График деформации автосцепного устройства Сила сопротивления вовлеченных в движение вагонов определялась по формулам согласно ПТР (правилам тяговых расчетов).

На основании данных скорости и силы тяги строим график дефор мации автосцепного устройства (рис. 6).

Диаграмма имеет ступенчатый вид, так как работа автосцепного устройства носит упруго диссипативный характер с проскальзыванием клиньев при определенных деформациях, а также из-за неравномерной за грузки вагонов состава.

Высокочастотные колебания на графике отражают вибрацию элек трических машин локомотива.

В заключение можно сказать, что данная методика опосредованного определения сил может использоваться при проведении научных исследо ваний движения состава и при разработке нового подвижного состава.

Библиографический список 1. Галиев И.И., Нехаев В.А. Метод расчета динамических сил в поезде // Исследование процессов взаимодействия объектов железнодорожного транспорта с окружающей средой / Омская гос. акад. путей сообщения. – Омск, 1995. – С. 19–29.

2. Правила тяговых расчетов для поездной работы. – М. : Транспорт, 1985. – 287 с.

3. Новосельцев П.В. Разработка тягового транспортного средства для маневровых ра бот на малодеятельных станциях : дис. … канд. техн. наук. – Омск, 2006.

С.А. Кабанов Научный руководитель – доцент Л.В. Виноградова Забайкальский институт железнодорожного транспорта – филиал ГОУ ВПО «ИрГУПС»

ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА В ЗАБАЙКАЛЬСКОМ КРАЕ В Забайкальском крае сохраняется тенденция роста чрезвычайных ситуаций, обусловленных авариями и техногенными катастрофами, т.е.

чрезвычайных ситуаций техногенного характера.

В 2004 году в Читинской области зарегистрировано 18 ЧС, в том чис ле 17 ЧС техногенного характера (12 бытовых пожаров;

1 пожар со взрывом в магазине «555»;

1 взрыв в кафе «Онон»;

1 авиакатастрофа;

2 аварии комму нальных систем), в 2005 году – 42 ЧС, в том числе техногенного характера ЧС (27 бытовых пожаров;

3 аварии на электроэнергетических системах;

авария на коммунальных системах жизнеобеспечения;

1 авария грузовых по ездов), в 2006 году – 85 ЧС, из них ЧС техногенного характера – 32 (25 пожа ров в зданиях жилого, административного, учебно-вспомогательного, соци ального, культурно-досугового назначения, здравоохранения, на которых по гибло 2 и более чел.;

2 пожара на объектах другого назначения;

2 пожара (взрыва) в шахтах;

2 аварии на объектах ЖКХ;

2 аварии на автодорогах (крупные);

1 авария грузовых и пассажирских поездов;

1 обнаружение взры воопасных предметов и боеприпасов (взрывы)).

В течение 2008 года на территории Читинской области зарегистри ровано 33 чрезвычайных ситуации, (в 2007 году – 176), в результате кото рых погибло 47 чел., (в 2007 году – 36 чел.), пострадало 16177 чел., (2007 – 211 чел). Общий ущерб от чрезвычайных ситуаций составил в общем 518,7 млн руб., в том числе от лесных пожаров – 442 млн руб.

Отмечается сокращение чрезвычайных ситуаций в 2008 году в сравнении с аналогичным периодом 2007 года на 81,3%, однако гибель людей при ЧС увеличилась на 11 человек, или на 23,4%. Кажущееся сни жение общего количества ЧС связано с изменением законодательства в об ласти классификации ЧС, на самом деле последствия ЧС в 2008 году более значительные, чем в предыдущие годы.

Техногенных источников ЧС в России насчитывается более 45 000.

Это число складывается из целого ряда негативных факторов производства, таких как техногенные факторы прямого воздействия (яды, шум, вибрация и т.п.), вторичные техногенные факторы, возникающие в результате взаимо действия техногенных факторов с окружающей средой (фотохимический смог, кислотные дожди и др.), естественные факторы (молнии, извержения, землетрясения, атмосферные явления (ураганы, смерчи и т.п.) и другие), ан тропогенные факторы, которые создаются в результате деятельности челове ка, опасные производственные факторы, приводящие к травме или другому резкому ухудшению здоровья, вредные производственные факторы, приво дящие к заболеванию или снижению работоспособности.

Основными источниками возможных техногенных чрезвычайных ситуаций в Забайкальском крае по данным Главного управления МЧС Рос сии по Забайкальскому краю на потенциально опасных объектах (ПОО) производства остаются несвоевременный и некачественный ремонт обору дования, а также недостаточный надзор за состоянием оборудования и по жарной безопасности. В перечне ПОО Забайкальского края зарегистриро вано 106 ПОО (68 взрывопожароопасных объектов (ВПО), 16 химически опасных объектов (ХОО) и 22 гидротехнических сооружения (ГТС)), из них подлежит обязательной паспортизации 101 объект (В 2008 году разра ботали паспорта безопасности 96 объектов, что составляет 95%).

Источники опасности содержатся не только на ПОО, но и на других объектах производства. Так, на железных дорогах источниками опасности являются:

1) расположение рабочих мест и рабочих зон в непосредственной близости или в непосредственном контакте с движущимся или готовым к движению подвижным составом, строительными машинами;

2) ряд технологических операций, выполняемых составителями поездов, осмотрщиками вагонов, дежурными по стрелочным постам, регу лировщиками скорости движения вагонов в пределах поперечного очерта ния подвижного состава;

3) опасность наезда подвижного состава на людей, работающих на путях станций и перегонов;

4) большой процент использования ручного труда, особенно в строительно-монтажных работах;

5) контакт человека с движущимися частями машин, в том числе и тяжелого типа, опасность опрокидывания и наездов автомобилей на ра ботающих, попадания в человека отлетающих из рабочей зоны кусков раз рабатываемой породы, материалов и т. п.;

6) необходимость работы в зоне, которая существенно ограниче на габаритными размерами подвижного состава;

7) работа железнодорожников на электрифицированных линиях железных дорог, а также вблизи их при строительстве вторых путей, каса ние стрелами кранов и других механизмов действующих линий электропе редачи (ЛЭП) и воздушных линий (ВЛ), нарушение правил устройства вре менного электроснабжения, неправильная эксплуатация оборудования с электрическим приводом, выполнение работ без защитных средств, ис пользование неисправного ручного электроинструмента;

8) выполнение отделочных работ, антисептическая пропитка дре весины, выполнение гидроизоляционных работ, проведение электро- и га зосварочных работ, травление металлов;

9) работа машин с двигателями внутреннего сгорания и сжигание отходящих газов, работа в колодцах, траншеях, шурфах и в других местах, где на работающих могут воздействовать различные вредные факторы в виде токсичных паров и газов, приводящих к различной степени отравле ния, и др.

Таким образом, основными причинами ЧС техногенного характера являются:

1) отказ технических систем из-за дефектов изготовления и нару шения режимов эксплуатации, конструкторские ошибки в изготовлении и размещении оборудования (нерегламентированное хранение и транспор тирование опасных химических веществ, приводящее к взрывам, разруше нию систем повышенного давления, пожарам, разлитию химически актив ных жидкостей, выбросам газовых смесей, транспортным авариям и т.п.);

2) человеческий фактор: ошибочные действия операторов техниче ских систем, искажение информации при совместной деятельности людей (статистические данные показывают, что более 60% аварий произошло в результате ошибок обслуживающего персонала);

3) высокий энергетический уровень технических систем;

4) внешние негативные воздействия на объекты энергетики, транс порта и др. (ударная волна и (или) взрывы приводят к разрушению конструк ций);

5) значительный износ оборудования;

6) большая насыщенность производства факторами риска (токсич ные и радиационные вещества, высокие температуры, давление, взрыво- и пожароопасность, легковоспламеняемость и т.д.).

На основе анализа статистических данных к основным причинам техногенных ЧС в Забайкальском крае (Читинской области) можно отне сти следующие: человеческий фактор;

неосторожное обращение с огнем;

устаревшее оборудование и его большой износ;

нестабильная работа объ ектов энергетики и коммунального хозяйства и др.

Износ основного оборудования на взрывоопасных объектах состав ляет 80%, на пожароопасных объектах – 65%;

на всех взрывопожароопас ных объектах основная проблема – старение основного оборудования (из нос основного фонда составляет 62%);

на ГТС края износ основного обо рудования составляет 75%.

Нестабильная работа объектов энергетики и коммунального хозяй ства приводит к нарушению жизнедеятельности населения.

Жилищно-коммунальное хозяйство Забайкальского края в течение длительного времени находится в сложных хозяйственных и финансово экономических условиях. Котельные, тепловые сети, наружные и внутри домовые инженерные коммуникации большинства населенных пунктов районов края работают в аварийном режиме. Основной причиной создав шейся критической ситуации на объектах жилищно-коммунального хозяй ства является несвоевременное финансирование проведения текущих и ка питальных ремонтов.

Общая протяженность сетей составляет:

– тепловых – 1994,48 км;

– водопроводных – 1564,8 км;

– канализационных – 1200,8 км;

– газоснабжения – 119,7 км.

Износ основных фондов ЖКХ составляет:

– по системам теплоснабжения – 65%, – по системам водоснабжения – 61%, – по системам канализации – 47%, – по системам газоснабжения – 79%.

Наиболее серьезное положение на коммуникациях жилищно коммунального хозяйства остается в следующих населенных пунктах:

в г. Чите износ коммуникаций составляет 70%, в г. Балее, г. Борзе, Бор зинском, Нерчинском, Нер-Заводском, Оловяннинском районах – 90%, Красночикойском и Читинском районах – 85–90%, в Тунгокоченском рай оне – 90–95%.

Объекты тепловодоснабжения оснащены на 60% от потребности системами аварийной остановки технологического оборудования (мано метрами, термометрами, расходомерами, задвижками для остановки и сброса пара или воды), износ систем защиты составляет:

– по системам теплоснабжения – 55%, – по системам водоснабжения – 45%, – по системам канализации – 35%.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.