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 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования и науки Российской Федерации

Московский государственный технологический университет

СТАНКИН

МАТЕРИАЛЫ

СТУДЕНЧЕСКОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ

КОНФЕРЕНЦИИ

АВТОМАТИЗАЦИЯ И

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

(АИТ-2012)

апрель 2012 г.

МОСКВА

2012

УДК 002:621

Материалы студенческой научно-практической конференции «Автоматизация и информационные технологии (АИТ-2012)». Второй тур.

Сборник докладов. – М.: МГТУ «Станкин», 2012. – 133 с.

В сборник докладов включены материалы второго тура студенческой научно практической конференции «Автоматизация и информационные технологии (АИТ-2012)».

Конференция проводится с целью расширения спектра научных исследований, повышения профессионального уровня подготовки, развития научно-исследовательской работы студентов.

ОРГКОМИТЕТ Председатель оргкомитета:

Подураев Ю.В. – проректор по учебной работе Ответственный секретарь:

Змиева К.А. – зам. начальника НИЧ Члены оргкомитета:

Волосова М.А. – проректор по научной работе Андреев А.Г. – проректор по развитию Соломенцев Ю.М. – президент МГТУ «Станкин»

Волков А.Э. – декан факультета МТО Сазанов И.И. – декан факультета ИТС Коршунова Е.Д. – декан факультета ФЭМ Ковшов Е.Е. – зав. кафедрой УИТС Гречишников В.А. – зав. кафедрой ИТиТФ Сосенушкин Е.Н. – зав. кафедрой СПД Ковалев А.П. – зав. кафедрой ПМ Чеканин А.В. – учёный секретарь учёного совета Конов С.Г. – председатель Совета молодых ученых Лазарева М.Н. – ученый секретарь Совета молодых ученых Лукашевич Е.В. – преподаватель кафедры «Финансовый менеджмент»

ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН», Содержание 1 Аванесова А.А. ПОДХОДЫ К РАЗРАБОТКЕ КЛАССИФИКАЦИИ РИСКОВ, СВЯЗАННЫХ С СОЗДАНИЕМ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕМАТЕРИАЛЬНЫХ АКТИВОВ……………………………… 2 Акопова К.А. ГИДРОПРИВОДЫ МИКРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ........................................................................ 3 Белов М. Л. ИНТЕГРАЦИЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ НА ОСНОВЕ СЕТЕВОЙ ОРГАНИЗАЦИИ…….............................................................................................................................................

4 Биличенко Дмитрий ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ARDUINO КАК КОМПЛЕКСНОЕ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ НА ПРОИЗВОДСТВЕ.......................................................................................................



5 Васильева И. Б. СОЗДАНИЯ «УМНОГО» ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА ДЛЯ НАЧАЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ НА ОСНОВЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (НА ПРИМЕРЕ ПОДГОТОВКИ ОПЕРАТОРОВ ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ С ЧПУ В КОЛЛЕДЖЕ)........................................................................................................

6 Владимиров Ю. Г. ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НУЛЕВОГО УРОВНЯ В ПРОЦЕССЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ, ПОЛУЧАЕМЫХ МЕТОДОМ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ПЛАВЛЕНИЯ..........................................................................................................................................................

7 Волкова Е.В. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ ЧАСТИЦ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОВ.......................................................................................................

Гайнутдинова А. А. НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ С ПНЕВМОПРИВОДОМ....................................

8 9 Денис Ю. А. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МЕТОДА РАСЧЕТА МАССЫ НЕФТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОНЯТИЯ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ............................................................................

10 Жирнов И. В. ИССЛЕДОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ФУНКЦИИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ ДАТЧИКОВ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ МС 3000............................................

Завьялов С.С. РАЗРАБОТКА РАЗВЕРТКИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ В 11 КОЛЛЕКТОРАХ И ТРУБНЫХ ДОСКАХ ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ АЭС........................ 12 Землянская Л. М. К ВОПРОСУ О НАЦИОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЯХ ПОДБОРА ПЕРСОНАЛА В СОВРЕМЕННОЙ КОМПАНИИ……………………………………………………………………………… 13 Иванов В.Ф. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ПЛАНЕТАРНОЙ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННИХ РЕЗЬБ НА ОСНОВЕ МЕТОДА ВИЗУАЛИЗАЦИИ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ....................

14 Косарев М. В. АВТОМАТИЗАЦИЯ ВЫЯВЛЕНИЯ И РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ......................................................................................................................................................................

15 Костин А. В. РАЗРАБОТКА ВИРТУАЛЬНОЙ МОДЕЛИ СРЕДЫ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ МОБИЛЬНЫХ РОБОТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВИРТУАЛЬНЫХ СЕНСОРОВ…………………………… 16 Кочеткова А. И. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЦЕХА...............................................................................................................................

17 Морозова Х.И. ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ДРОБЛЕНИЯ ПРИБЫЛИ КАК ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ОЦЕНКИ СТОИМОСТИ ЛИЦЕНЗИИ.........................................................................

18 Финкельсон Ксения ОРГАНИЗАЦИОННО-ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ НЕМАТЕРИАЛЬНЫХ АКТИВОВ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ВУЗЕ...............................................................

АИТ-2012 19 Панова Е.В. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ИНТЕРОПЕРАБЕЛЬНОСТИ ДАННЫХ РАСПРЕДЕЛННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ.................................................................

20 Петров П. С. СОЗДАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПРОЦЕДУРЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ФОРМ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ОТЧЕТНОСТИ ВПО-1 В АСУ “ДЕКАНАТ”………………………………………….





21 Родина А. Н. ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕЙРОСЕТЕВОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ УПРАВЛЕНИИ ТОКАРНЫМ СТАНКОМ С ЧПУ............

22 Савченко В. С. АВТОМАТИЗАЦИЯ БИОГАЗОВОЙ СТАНЦИИ С ПОМОЩЬЮ НФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ………………………………………………………………………………………………………… 23 Сорокоумов А. Е. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОТОКОЛА ETHERCAT ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЛОГИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ В СИСТЕМАХ ЧПУ.................................................

24 Суханов А.Н. «ИССЛЕДОВАНИЕ НОГИ ЭКЗОСКЕЛЕТА КАК МНОГОЗВЕННОЙ СИСТЕМЫ».......................................................................

25 Сысина Е.А. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ.......................................................................

26 Тимофеев Н. А. РАСПОЗНАВАНИЕ АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ГОЛОСОВОЙ МЕТКИ........................................................................................................................

27 Урнова А. В. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ МЕТОД ПРОФИЛИРОВАНИЯ СОПРЯЖЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И ЗУБОРЕЗНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ.............................................

28 Бондаренко А. И. СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ ПОДСИСТЕМЫ КОНФИГУРИРОВАНИЯ ПРОГРАММНО РЕАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЛЕРА В СИСТЕМАХ ЧПУ……………………………..

29 Лукьянова М. С. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ РЕГУЛЯРИЗАЦИИ ПРИ ОЦЕНИВАНИИ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ В ВИДЕ ЯДЕР ФУНКЦИОНАЛОВ ВОЛЬТЕРРА ВИНЕРА…………………………………………………………………………………………………………… АИТ- Аванесова А.А.

ПОДХОДЫ К РАЗРАБОТКЕ КЛАССИФИКАЦИИ РИСКОВ, СВЯЗАННЫХ С СОЗДАНИЕМ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕМАТЕРИАЛЬНЫХ АКТИВОВ Аванесова А.А.

ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет СТАНКИН», г.Москва Данная статья посвящена проблемам управления нематериальными активами (НА) на предприятиях в условиях риска. В настоящий момент на российских предприятиях данным активам не уделяют должного внимания, что ведет к потере конкурентных преимуществ и возможных дополнительных доходов. В частности, мало внимания уделяется проблеме влияния рисков на стоимость НА и их способность приносить доход. С нематериальными активами, как с достаточно специфическим видом имущества, связанно большое количество рисков. В статье приводятся различные существующие классификации рисков, а также рассматриваются проблемы, связанные с созданием единой общей классификации. Такая классификация необходима, так как ее использование позволит выявить все риски, влияющие на тот или иной объект НА, и повысить эффективность управления нематериальными активами предприятий.

В условиях развития современной экономики предприятия сталкиваются с необходимостью повышения уровня использования результатов научно-технической и творческой деятельности. Особенно эта проблема актуальна для высокотехнологичных промышленных предприятий. Неудивительно, что многие организации все большее внимание уделяют приобретению, созданию и использованию нематериальных активов (НА), причем в некоторых из них данный вид имущества занимает значительную долю в общем составе активов и является основным ресурсом в конкурентной борьбе.

В общем виде НА – это активы предприятий, которые не имеют материально вещественной структуры, но обладают стоимостью и способностью приносить доход.

Их значимость для промышленных предприятий определяется необходимостью совершенствования производственного процесса и улучшения потребительских свойств продукции. В процессе приобретения, создания и использования НА возникают разные проблемы, связанные с эффективным управлением ими, однако многие российские предприятия не уделяют этому должного внимания, поскольку зачастую больший интерес проявляется к материальным ценностям, что ведет к потере возможных дополнительных доходов. В отечественной экономике, где весьма значительно проявляются факторы нестабильности, анализ и управление комплексом рисков являются одними из ключевых аспектов эффективного управления.

В современных динамично меняющихся условиях становится важным изучение влияния рисков на стоимость нематериальных активов и их способность приносить доход. Особенно эта проблема актуальна для НА, поскольку НА свойственен более высокий риск потери стоимости, чем материальным активам. Это обусловлено их специфичностью по сравнению с материальными активами:

стоимость материальных активов в значительной мере определяется их физической сущностью. Стоимость нематериальных активов в основном зависит от прав и отношений, связанных с ними;

материальный актив может присутствовать только в одном месте. Объект, образующий НА, может одновременно использоваться в разных местах;

НА имеют более высокую доходность по сравнению с материальными активами. Возможность генерирования дохода у материальных активов ограничена, АИТ-2012 Подходы к разработке классификации рисков, связанных с созданием и использованием нематериальных активов тогда как у большой части НА единственным ограничивающим фактором с точки зрения генерирования дохода является размер рынка.

Существует множество различных определений риска. В широком смысле слова под риском можно понимать событие или события, действие или действия, вероятность наступления которых приводит к отклонению (к вероятности отклонения) финансовых результатов деятельности предприятия от планируемых. В соответствии с механизмом управления рисками в любой сфере сначала необходимо идентифицировать действующие и потенциально возможные риски, а также определить последствия их влияния на деятельность предприятия.

Как уже было сказано выше, использование НА связано с возможностью возникновения большого количества разнообразных рисков, которые могут различаться в зависимости от вида объекта НА, стадии жизненного цикла, на которой находится данный объект, и иных факторов. Таким образом, для эффективного управления НА требуется постоянное отслеживание состояния внешней и внутренней среды предприятия на предмет появления новых факторов, которые могут привести к возникновению рисковой ситуации. Это позволит своевременно принять меры по минимизации риска, в случае наступления рискового события. Однако зачастую риски, связанные с НА, не учитываются менеджерами предприятий из-за отсутствия необходимых знаний. Среди проблем в этой сфере можно выделить следующие:

отсутствует комплексный анализ рискообразующих факторов;

не существует полной, общепринятой классификации рисков, связанных с НА;

не существует общепризнанных методов оценки рисков;

не применяется системный подход к управлению НА с учетом факторов неопределенности и риска.

Управление нематериальными активами может осуществляться более эффективно при комплексном, всестороннем анализе рискообразующих факторов, идентификации рисков с использованием классификации, а также качественном и количественном анализе рисков, отражающем специфику данного вида активов.

Рассмотрим основные виды рисков, возникающие при создании и использовании нематериальных активов. Как уже упоминалось, риски могут существенно различаться в зависимости от видов объектов НА. Рассмотрим некоторые виды объектов НА и выявим связанные с ними риски. Одной из основных классификаций НА является деление их по возможности идентификации.

Неидентифицируемые – это НА, которые сложно или невозможно отделить от предприятия и оценить отдельно от него. К таким НА относятся знания и опыт сотрудников, корпоративная культура, репутация и др., суммарная стоимость таких активов образует стоимость гудвила предприятия. При управлении данным видом НА необходимо учитывать все риски, которые могут привести к снижению стоимости гудвила, например, риск ухода ценных сотрудников, риск снижения ликвидности предприятия, риск невыполнения обязательств и пр.

К идентифицируемым НА относят такие объекты, которые могут быть отделены от другого имущества, физического лица, самого предприятия и оценены отдельно. В частности, в качестве таких объектов могут быть рассмотрены объекты интеллектуальной собственности (ОИС). С управлением ОИС связана большая группа рисков, поэтому обычно требуется введение дополнительной классификации. В качестве примера может быть приведена следующая классификация:

правовые риски: риск ненадлежащего обеспечения правовой охраны, риск отсутствия законодательного и договорного регулирования отношений при коммерциализации интеллектуальной собственности, риск неэффективного АИТ- Аванесова А.А.

распоряжения исключительными правами, риск признания патента недействительным, риск раскрытия ноу-хау и др.;

экономические риски: риск неподтверждения экономических характеристик, ожидаемых от использования ОИС, риск несоответствия стандартам, риск возрастания издержек производства по сравнению с запланированными, риск потери прибыли из-за появления контрафактной продукции и др.;

организационные риски: риск утечки научно-технической информации, риск отсутствия квалифицированного персонала, риск невозможности приобретения необходимых патентов, лицензий и др.;

научно-технические риски: риск появления опережающей технологии у конкурентов, риск невостребованности технического решения, риск быстрого устаревания технологии и др.

Также риски существенно различаются в зависимости от этапа жизненного цикла, на котором находится объект НА. Выделяют следующие этапы жизненного цикла НА:

фундаментальные исследования, прикладные исследования, доведение до готовности к коммерциализации, коммерциализация.

На этапе фундаментальных исследований в качестве основных выделяют следующие риски: риск ошибочности идеи, риск появления патентно-защищенных технических решений у конкурентов, риск невозможности патентной охраны, риск нехватки ресурсов, риск отсутствия необходимых специалистов, риск неправильной оценки затрат и др.

На этапе прикладных исследований важными являются такие риски, как риск неправильного выбора стратегии обеспечения правовой защиты объекта, риск невозможности использования решения из-за существования блокирующего патента, риск неправильной оценки инновационного потенциала идеи, риск невостребованности технического решения, риск ошибочности в оценке затрат на научные исследования и др.

На этапе доведения до готовности к коммерциализации необходимо учитывать влияние следующих рисков: риск неправильного определения объектов коммерциализации, риск неправильной оценки эффективности использования объектов НА, риск неправильной оценки затрат на коммерциализацию НА, риск неправильного определения периода полезного использования, риск ненадлежащего обеспечения правовой защиты, риск устаревания материально-технической базы предприятия, риск отсутствия сопутствующих технологий и др.

На этапе коммерциализации возникают следующие риски: риск появления подделок (контрафактной продукции), риск несоответствия стандартам, риск возрастания издержек производства по сравнению с запланированными, риск ненадлежащего обеспечения защиты секретов производства, риск быстрого устаревания технологии и др.

Зачастую при управлении НА принято выделять в отдельную группу риски, влияющие на стоимость НА и учитывающиеся при оценке актива. Эти риски могут быть разделены на два основных типа: относящиеся к объекту оценки (риски объекта оценки, учитываемые при формировании стоимости нематериального актива различными подходами) и относящиеся к процедуре оценки (объективный риск выбора АИТ-2012 Подходы к разработке классификации рисков, связанных с созданием и использованием нематериальных активов метода оценки и субъективные риски восприятия, учитываемые при согласовании результатов оценки стоимости нематериального актива, полученных разными подходами).

Также ряд авторов предлагает при управлении НА выделять систематические (внешние) и несистематические (внутренние) риски. Систематические риски – это риски, влияющие на любое предприятие. К ним можно отнести финансовые, маркетинговые, политические, социальные, макро- и микроэкономические, экологические и другие виды рисков. Несистематические риски связаны с присущими только данному предприятию характеристиками финансово-хозяйственной деятельности (например, риск ненадлежащего обеспечения правовой охраны).

Основная проблема, которая возникает при идентификации рисков, связанных с НА, заключается в том, что объекты НА по своим свойствам и характеристикам существенно различаются между собой. Поэтому многие специалисты сталкиваются с необходимостью выделения рисков в зависимости от типа НА. Например, для такого объекта НА, как ноу-хау, основными являются следующие риски: риск утраты конфиденциальности, риск получения самостоятельно конкурентами сведений, составляющих секрет производства, в то время как для объектов НА, охраняемых патентным правом, эти риски не имеют никакого значения. Более того, риски могут существенно отличаться даже в рамках одной категории НА. Например, риски в отношении программы для ЭВМ, созданной под конкретную специфику предприятия, и риски в отношении программы для ЭВМ, являющейся универсальной и распространяемой по лицензии, будут различны.

Для создания устойчивых конкурентных преимуществ предприятиям должны иметь механизм управления нематериальными активами. Выявление рисков и последующая их оценка являются одним из важнейших элементов управления НА. Вид и уровень рисков, связанных с объектом НА, влияют на выбор стратегии управления данным объектом, а в отдельных случаях эти факторы оказывают существенное влияние на стратегию предприятия в целом. Однако, несмотря на наличие различных классификаций рисков, встречающихся в некоторых источниках, это направление пока недостаточно развито. Одна из важных проблем в данной сфере – это отсутствие единой полной классификации рисков. Создание подобной классификации будет способствовать повышению эффективности управления рисками.

Библиографический список 1. Бадалова А.Г., Управление рисками предприятий: практический инструментарий для менеджеров. – Москва: «Янус-К», 2003.

2. Гапоненко Т. В., Влияние основных рисков на формирование стоимости нематериальных активов промышленного предприятия: автореф. дис. на соиск. учен.

степ. канд. эконом. наук (08.00.10);

– Ростов н/Д, 2006.

3. Еленева Ю.А., Горбачева В.В., Управление нематериальными активами предприятия: методические указания. – Москва: МГТУ «Станкин», 2009.

4. Смирнова В.Р., Управление интеллектуальной собственностью в инновационной деятельности: автореф. дис. на соиск. учен. степ. док. эконом. наук (08.00.05);

РГУИТП. – Москва, 2011. – 47 с.

Сведения об авторах Аванесова А.А- ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет СТАНКИН», г.Москва АИТ- Акопова К.А.

ГИДРОПРИВОДЫ МИКРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ Акопова К.А.

ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет СТАНКИН», г.Москва Потребность в малых перемещениях и скоростях в технике очень широка и разнообразна. Такие перемещения необходимы для точного позиционирования исполнительных механизмов в строго заданную координату, например, как в станках с ЧПУ. В этих станках точность установки координат является одной из самых важных технических характеристик, и она тем выше, чем меньшие величины перемещений возможны в станке. Сейчас именно станки с ЧПУ в большой степени определяют технический прогресс в машиностроении. Точность станков зависит от целого комплекса компонентов, но все-таки одним из самых главных из них является возможность обеспечить приводом подачи точные перемещения рабочих исполнительных узлов, определяющие как точность обработки детали, так и точность всего станка. Малые перемещения используют, например, для осуществления врезной радиальной подачи, для компенсации размерного износа инструмента в координатных станках, а также для подачи шлифовального круга в шлифовальных станках и т. д.

В настоящее время практике машиностроения известен ряд приводов для получения малых перемещений, использующих в качестве источника движения различные виды энергии и принципы ее передачи к исполнительному органу станка. Не малое место занимают такие приводы, как электрогидравлические шаговые приводы (ЭГШП). На рисунке 1 приведены компоновочные варианты ЭГШП.

Рис.1. Компоновочные варианты ЭГШП В приводах ротационного типа (рис.1,а), которые также называют гидравлическими усилителями крутящего момента с шаговым двигателем, шаговый двигатель (ШД) малой мощности поворачивает входной вал гидравлического усилителя крутящего момента, а выходной вал последнего повторяет с незначительной ошибкой все движения входного вала, развивая крутящий момент, достаточный для перемещения рабочих органов механообрабатывающего оборудования через винтовую, реечную или кулачковую передачу. На рисунках 1,б,в показаны соответственно компоновочные варианты линейных ЭГШП, в качестве двигателя в этом случае используются гидроцилиндры.

Анализ обширной информации, полученной на основе изучения опыта ведущих мировых производителей, свидетельствует о перспективности развития комплектных цифровых вращательных и линейных гидроприводов для использования в самых разнообразных гидрофицированных машинах и механизмах, в том числе в современном механообрабатывающем оборудовании.

Рассмотрим некоторые варианты ЭГШП.

АИТ-2012 Гидроприводы микроперемещений Комплектный гидропривод фирмы Fujitsu (рис. 2) содержит аксиально поршневой гидромотор 1, винтовую пару 2, зубчатую передачу 4 и четырёхкромочный следящий золотник 3.

Рис.2. Гидропривод фирмы Fujitsu Принцип работы привода заключается в следующем: при повороте вала ШД поворачивается золотник 3 через передачу 4 и одновременно смещается в осевом направлении винтовой пары 2. Масло, поступающее в гидромотор 1, вращает его выходной вал и связанную с ним гайку винтовой пары, возвращая золотник в нейтральное положение. Данный привод не отличается особой сложностью конструкции и гарантирует отработку выходным валом заданного угла поворота.

На следующем рисунке 3 представлен американский вариант ЭГШП фирмы Hartmann & Lammle. В отличие от предыдущего привода в качестве гидродвигателя здесь использован радиально-поршневой гидромотор. Валы задающего ШД 2 и гидромотора 1 связаны через прецизионную винтовую пару 3, выступы 4 которой воздействуют на седельные клапаны 5, 6, которые направляют потоки рабочей жидкости в камеры гидромотора. Интересной особенностью данной модели является применение четырех седельных клапанов вместо четырехкромочного золотника, что существенно усложняет конструкцию, однако позволяет исключить утечки в системе управления.

Рис.3. ЭГШП фирмы Hartmann & Lammle В патенте фирмы Allied Control Company Incorporated (в соответствии с рисунком 4) сравнение углов поворота входного вала 3, связанного с задающим ШД, и выходного 4, связанного с гидромотором, производится с помощью кулачковой АИТ- Акопова К.А.

передачи 2 и цилиндрического золотника 1, причём при наличии рассогласования золотник смещается в осевом направлении, и в гидромотор по линиям С1 и С поступает поток рабочей жидкости, направленный на исключение ошибки.

Рис.4. ЭГШП фирмы Allied Control Company Incorporated На рисунке 5 представлен отечественный вариант ЭГШП типа Э32Г18-2 с механической обратной связью, который в качестве следящего устройства имеет четырехкромочный дросселирующий распределитель с золотником 5. Принцип действия привода заключается в следующем: при повороте вала ШД 1, соединенного с золотником 5 через муфту 2 и винтовую передачу 3 и 4, золотник 5 смещается в осевом направлении, соединяя одну из камер гидромотора 7 с напорной и одновременно другую – со сливной гидролиниями, поэтому вал гидромотора поворачивается в ту же сторону, что и вал ШД, и через шлицевое соединение и винтовую пару 6 возвращает золотник в среднее положение, после чего гидромотор останавливается. Этот тип ЭГШП отличается компактностью, простотой обслуживания и ремонта, незначительной стоимостью, что немаловажно для любого вида привода.

Рис.5. ЭГШП типа Э32Г18- Большой вклад в изучении микроперемещений внесли исследования В. Э. Пуша [1]. В них говорится о том, что точность малых перемещений зависит главным образом от динамических свойств упругой системы привода, в частности, от жесткости привода и характера трения в направляющих. При определенных условиях в системе привода АИТ-2012 Гидроприводы микроперемещений возникают самовозбуждающиеся колебания с периодическими остановками и скачками, что и ограничивает достижимую точность перемещения. В книге излагается общая теория прерывистого скольжения, позволяющая установить критическую скорость, которая обуславливает переход равномерного движения в скачкообразное. На основе теории определяются основные факторы, влияющие на точность малых перемещений, и предлагаются способы повышения этой точности. Ниже рассмотрим конструкции приводов малых перемещений.

Для малых перестановок в приводе с самоторможением используют гидродвигатель, работающий по жестким упорам (рис. 6) или ШД. При нажиме кулачка 2 на плунжер 3 распределитель открывает проход жидкости от насоса к цилиндру 1. Рейка 4, соединенная с его штоком, проворачивает через зубчатую передачу микрометрический винт 5. Тем самым осуществляется микроперемещение, которое возвращает кулачок в исходное положение, а гидрораспределитель смещается в закрытое состояние.

Рис.6. Гидропривод малых подач с самотормозящейся передачей Применение гидродвигателя в приводе малых перемещений иллюстрируется схемой автоматической подналадки (рис.7), разработанной во Всесоюзном научно исследовательском инструментальном институте [1]. Схема была использована в станке для алмазной расточки отверстия под палец в поршне и обеспечивала автоматическое регулирование точности обработки малыми импульсами, величина которых составляла 0,2 мк. При получении команды от пневматического измерительного устройства срабатывает золотник 1 и перемещается поршень 2, на штоке которого имеется зубчатая рейка 3. При этом поворачивается зубчатое колесо и связанная с ним собачка. Одновременно включается зубчатая муфта 6, при помощи которой поворот храпового колеса 5 передается на микрометрический винт 7. При вращении винта перемещается тяга, на конце которой предусмотрен конус, разжимающий разрезную оправку с закрепленным на ней резцом. (На рисунке не указан). Таким образом, в указанном устройстве использованы две самотормозящиеся передачи, расположенные последовательно в кинематической цепи привода, что АИТ- Акопова К.А.

обеспечивает большую редукцию и дает возможность осуществлять малые перемещения.

Рис.7. Привод малых подач с двумя самотормозящимися передачами Для осуществления малых перемещений были разработаны специальные устройства, принцип действия которых основан на исключительно высокой жесткости привода. Применение в устройствах ходового винта, червячно-реечной передачи и других кинематических звеньев часто не обеспечивает необходимой жесткости привода. Поэтому получили распространение специальные устройства, представленные выше, работающие при отсутствии зазоров и обеспечивающие исключительную жесткость привода. Использование этих устройств позволяет во многих случаях обеспечить равномерность медленных движений даже при особо малых скоростях подачи.

Библиографический список 1. Пуш В. Э. «Малые перемещения в станках», Машгиз, 1961.

2. Свешников В. К. Станочные гидроприводы: справочник / В.К. Свешников - 5-е изд.,перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2008. – 640с.

Сведения об авторах Акопова Кира Артуровна – магистрант, ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет СТАНКИН», г.Москва, kira.akopova@yandex.ru АИТ-2012 Интеграция машиностроительных предприятий на основе сетевой организации ИНТЕГРАЦИЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ НА ОСНОВЕ СЕТЕВОЙ ОРГАНИЗАЦИИ Белов М. Л.

ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет СТАНКИН», г. Москва В последние несколько десятков лет ответом предприятий во всем мире на усиление конкуренции в глобальном масштабе стал переход от вертикальной, централизованно координируемой и многоуровневой иерархии в формате пирамиды к более гибким кластерно-сетевым структурам. Перенесение рыночных отношений во внутреннюю сферу предприятий создало новый тип структур — сетевые организации, в которых набор команд иерархической структуры заменяется цепочкой заказов и сделок с поставщиками и развитием взаимоотношений с другими фирмами.

Данная статья дает представление о принципах формирования, структуре, тенденциях развития и перспективах использования сетевых структур в современных отраслях машиностроения. Особое внимание уделено вопросам использования передового зарубежного опыта в области использования сетевого подхода при интеграции предприятий и их инновационного развития.

В современных экономических условиях все большее развитие получает интеграционное взаимодействие предприятий. При этом под интеграцией понимается установление таких взаимоотношений между предприятиями, которые обеспечивают долгосрочное сближение стратегических целей интегрирующего и интегрируемого предприятий. Мировая хозяйственная практика последнего десятилетия показывает, что процессы интеграции и кооперации между предприятиями как участниками бизнеса все чаще строятся на принципах сетевой организации. Сетевое построение системы управления оказывается более эффективным, чем традиционная иерархическая система управления. При этом достигается объединение абсолютно равноправных и независимых предприятий-партнеров, взаимодействующих между собой в бизнесе.

Главное отличие и основной принцип построения сетевых структур – равноправие партнеров при принятии решений, в то время как при иерархии часто имеет место диктат головной управляющей компании в процессе принятия стратегических решений. Правила и принципы работы сетей находятся в постоянной эволюции внутри самой интегрированной системы. В то же время правила взаимодействия должны быть жестко сформулированы и постоянно поддерживаться.

Результативность деятельности сетевых компаний сильно зависит от наличия хо рошо поставленной системы информационно-коммуникационных технологий, которые помогают представлять данные и обеспечивают контакты между членами сети. Кроме того, высокие экономические показатели сетевых структур достигаются при высокой компетентности и ответственности партнеров. В рамках сети обеспечивается высокая загрузка ее участников во времени, что дает экономию издержек.

В развитии сетей в мировом масштабе наблюдается тенденция рассредоточения ресурсов по многочисленным их участникам. Сетевая организация бизнеса является наиболее выгодным и эффективным способом организации предприятий в условиях постоянной глобализации и специализации.

Крупные международные корпорации уже давно начали работу по замене диви зиональных структур на сетевые, как более быстрые на реакцию рынка. В то же время и небольшие компании также создают сети, которые помогают им объединять групповые ресурсы для более эффективного их использования и повышения своего конкурентного АИТ- Белов М. Л.

уровня. В основе данных процессов лежит принцип взаимного доверия как отдельных руководителей, так и их групп. В мире повышается роль долгосрочных межфирменных взаимоотношений, увеличивается число альянсов, создается множество виртуальных компаний.

В конце 80-х, начале 90-х годов прошлого столетия в развитых странах наблюдалось возникновение большого количества самостоятельных фирм малого и среднего бизнеса. По мере роста количества этих фирм шел также процесс их консолидации в сетевые структуры при одновременном участии головных предприятий. Для крупного бизнеса сетевые структуры были привлекательны благодаря необыкновенно высокой скорости реагирования малого бизнеса на изменения в рыночной среде. При объединении малого бизнеса в сети у фирм появились и другие преимущества: общие базы ресурсов и знаний, распределение рисков, появление синергетического эффекта, внутри-сетевая корпоративная культура и др.

Организационные сети – это очень гибкие и быстро реагирующие структуры управления, состоящие из множества разных предприятий и фирм, которые пользуются единой информационной базой для своей деятельности, согласования и координации действий с предприятиями-партнерами по сети. Плюсы данной организации для фирм малого бизнеса совершенно очевидны: кроме единой ресурсной базы фирмы, например, получают информационный доступ и консультации от других партнеров по сети, что помогает им быстро и своевременно реагировать, например, на изменения предпочтений покупателей или на новые поправки в законодательстве. Для крупной же компании использование сетевого подхода по сути означает введение рыночной системы в свою структуру. При этом поддерживается здоровая, конкурентная и открытая среда во взаимоотношениях среди участников интегрированной системы.

Основной особенностью сетевых структур является взаимовлияние предприятий партнеров друг на друга при максимально возможной информационной поддержке.

При этом их взаимодействие друг с другом строится на основе экономических отношений, а не административных регламентов.

Различают три типа сетевых структур: внутренние, стабильные и динамические (по Р.Майлзу и Ч.Сноу) [1]. Внутренние структуры предполагают свободное объединение активов и бизнес-единиц в рамках одной компании. К их числу относятся вертикальные интегрированные нефтяные компании. Стабильные сети наиболее часто при-меняются в зрелых капиталоемких отраслях. Динамические сети характерны для низ-котехнологичных компаний с короткими циклами разработки продукции, а так же для развивающихся высокотехнологичных отраслей.

Стабильная сеть построена на принципе сохранения интегрированной системой своих границ, размеров и стратегий, однако в ее внутрифирменную среду введены уже рыночные механизмы в виде самостоятельных бизнес-единиц. Бизнес-единицам уже не гарантирован постоянный заказ на производство продукции от головного предприятия, а, наоборот, они вынуждены конкурировать с внешними поставщиками. При этом головное предприятие постоянно сравнивает продукцию бизнес-единиц и внешних фирм и выбирает лучшую для себя. Такой подход применяется в ряде крупных интернациональных компаний, таких как General Motors и Toyota. В стабильной сети все же остаются несколько подразделений, непосредственно подчиненных головному предприятию. Обычно к ним относятся отделы по инновациям, НИОКР, планированию и контролю. Например, такие известные автомобильные концерны, как BMW и Audi, используют этот тип организации.

Динамическая сеть построена на принципе максимального вывода активов за пределы компании. В этом случае компания контролирует лишь два-три наиболее важных отдела, остальные же находятся на внешней поддержке или аутсорсинге.

Нередки случаи, когда головное предприятие лишь занимается финансовым и информационным контролем, тогда как все другие функции вынесены за ее границы.

АИТ-2012 Интеграция машиностроительных предприятий на основе сетевой организации Благодаря такой структуре сеть получает максимальную гибкость и возможность необыкновенно быстро реагировать на изменения внешней среды. К числу динамических сетей относятся временные объединения в индустрии моды.

Анализ опыта ведущих зарубежных компаний позволяет выделить следующие факторы успешного функционирования сетевых интегрированных систем:

1. Высокий уровень доверия между участниками сети и их работниками. Добрые личные и неформальные отношения способствуют дальнейшему укреплению связей в сети.

2. Соблюдение этических стандартов бизнеса. Личные отношения возникают, в том числе и в результате многократных обращений сотрудников одних фирм к другим, что приводит, например, к появлению систем скидок для постоянных партнеров или дополнительной консультационной помощи.

3. Доверительные модели поведения и правила, сформированные в ходе создания сети. Еще раз следует упомянуть о высокой важности контроля, постоянной проверке и анализе партнерами тех участников сетей, которые только находятся на стадии формирования моделей поведения.

4. Формирование доброжелательных личных и неформальных отношений между руководителями и сотрудниками компаний-партнеров.

5. Преобладание обязательственных договорных, юридических отношений между участниками сети. Они помогают получить «страховку» от невыполнения заказов, сдерживать «оппортунистическое поведение» и уметь вести бизнес с теми фирмами, уровень доверия к которым невысокий.

6. Защита от предпринимательских рисков. Самым опасным из них является риск потери доверия. Например, при срыве заказа одним из участников сети, вся сетевая система может потерять доверие и соответственно заказы от других компаний.

Нами были рассмотрены особенности формирования и функционирования некоторых известных азиатских и скандинавских сетевых компаний. Например, в корейских сетях все фирмы находятся под полным контролем холдинговой компании, которая обычно принадлежит семейному клану. Абсолютное большинство таких компаний работают под жестким управлением центрального менеджмента сети. В качестве примера сетевых корпораций можно привести Samsung, LG и Hyundai. В Японии существует тенденция объединения фирм с взаимным участием в собственности. Существуют два типа подобных объединений: горизонтальные и вертикальные. Данные сети являются основой японской экономики. В качестве примера могут служить такие компании, как Toyota и Toshiba. В Китае в качестве фундамента бизнес-коммуникаций наиболее рас-пространена система личного доверия и рекомендаций. Часто бизнес контролируется одной «семьей», которая использует свой «капитал» доверия и отношения партнеров для обмена инвестициями, информацией и выполнения заказов.

Среди сетевых структур в Финляндии отметим холдинг Kesko Oy, являющийся крупнейшим ритейлером продуктов питания, одежды и товаров повседневного спроса.

В составе холдинга 4 компании. Большая часть поставщиков холдинга – небольшие фирмы, работающие как на внутреннем рынке, так и проводящие экспортные операции.

Финская корпорация Nokia Corporation – всемирно известный разработчик и производитель мобильных телефонов и смартфонов. Ядро компании составляют несколько дивизионов. Основная задача дивизионов – разработка, тестирование и адаптация к рынку новых моделей мобильных девайсов, а так же программного обеспечения. В то же время компания активно сотрудничает со сторонними разработчиками и изобретателями, которые, в свою очередь, создают конкуренцию для внутренних подразделений компании. Кроме того, имеются структуры компании в ряде континентов земного шара.

Примерами сетевых структур бизнеса являются шведские компании производители одежды H&M и Lindex. Например, H&M делится на два подразделения.

Первое занимается разработкой дизайна, контролем финансовых потоков и АИТ- Белов М. Л.

стратегическим управлением. Второе – производственное, отвечающее за бизнес коммуникации с более чем 800 поставщиками ресурсов и уже готовой продукции в странах Европы и Азии. Многие поставщики H&M – небольшие семейные фирмы, которые занимаются пошивом одежды не только для этой компании. Также в качестве примеров сетевой организаций стоит упомянуть такие известные компании, как Volvo, Electrolux и Ericsson.

Сетевые формы организации бизнеса имеют место также в России. В основном сетевые структуры получили развитие в сфере розничной торговли. В промышленности сети применяются еще слабо, главным образом, через организацию дилерских сетей, организуемых предприятиями для продвижения своих продуктов на рынок в разные регионы. В последнее время сетевые организации постепенно формируются для поддержки малого бизнеса со стороны предприятий большого бизнеса, в виде так называемых промышленных кластеров. Изучение зарубежного опыта служит важным средством распространения сетевых систем в отечественной промышленности.

Таким образом, сетевой принцип организации служит перспективной организационной базой для развития интеграции предприятий, объединяя процессы диверсификации, концентрации, специализации и кооперации производств.

Первоочередной задачей российских экономистов предложить такие формы сетевой организации объединений предприятий и фирм, которые наилучшим образом соответствуют российским предпринимательским традициям и российскому менталитету. Для российских машиностроительных предприятий отметим наиболее актуальные области применения сетевой организации:

1) Дилерская сеть для реализации готовой продукции на огромной территории страны. Опыт создания данных сетей уже имеется у многих машиностроительных предприятий. Основное направление развития состоит в том, чтобы дилерские компании все в большей степени брали на себя выполнение услуг по сервисному обслуживанию и фирменному ремонту сложной техники, своевременному обеспечению предприятий-пользователей запасными частями.

2) Сеть малых и средних предприятий по производству стандартных и типовых комплектующих изделий (крепежных деталей, изделий из пластмасс, электронной техники, электротехники, гидравлики и др.). Такого рода сети целесообразно организовывать в форме кластеров в рамках отдельных регионов, что позволяет сократить логистические расходы.

3) Инновационно-ориентированная сеть, осуществляющая синтез науки, образования, проектирования, опытного производства и испытаний новой техники. В рамках такой сети может осуществляться управление всеми стадиями инновационного процесса – от подготовки кадров до реализации технологических и продуктовых инноваций. Сеть такого вида будет охватывать не только производственные предприятия, но и исследовательские и инжиниринговые организации, образовательные учреждения, испытательные полигоны и другие компании. Приоритет развития подобных сетей закреплен в утвержденной Правительством РФ «Стратегии развития науки и инноваций в Российской Федерации на период до 2015 года», в которой в частности одной из важных задач отмечено «стимулирование в экономике спроса на инновации и результаты научных исследований, создание условий и предпосылок к формированию устойчивых научно-производственных кооперационных связей, инновационных сетей и кластеров.»

Библиографический список 1. Шерешева М.Ю. Формы сетевого взаимодействия компаний. Курс лекций:

учеб. пособие. – М.: Изд. дом Гос. ун-та – ВШЭ, 2010. – 339 с.

АИТ-2012 Использование arduino как комплексное решение проблем автоматизации на производстве 2. Кастельс М. Информационная эпоха: экономика, общество и культура. – М.:

РГБ, 2004. – 606 с.

3. Разумная А.Н. Факторы, оказывающие влияние на поддержание сетей взаимодействующих фирм. – 2004. URL: http://ecsocman.hse.ru/text/16210615/ (дата обращения: 23.02.2012).

4. Miles R.E., Snow C.C. Fit, failure and the hall of fame: How companies succeed or fail. – New York, 1999.

Сведения об авторах Белов Михаил Львович - ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет СТАНКИН», г.Москва ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ARDUINO КАК КОМПЛЕКСНОЕ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ НА ПРОИЗВОДСТВЕ Биличенко Дмитрий ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет СТАНКИН», г. Москва Почему Arduino лучше всего подходит для автоматизации на производстве?

Arduino — аппаратная вычислительная платформа, основными компонентами которой являются простая плата ввода/вывода и среда разработки на языке Processing/Wiring. Arduino может использоваться как для создания автономных интерактивных объектов, так и подключаться к программному обеспечению, выполняемому на компьютере.

Почему именно Arduino лучше всего подходит для комплексной автоматизации?

Дело в том, что для Arduino существует огромное количество плат расширений, так называемых шилдов. Использование шилдов позволяет добиться функционала, которого довольно тяжело добиться штатными средствами. Существуют шилды для:

Работы с GPS Работы с флеш памятью (карты памяти SD) Управления моторами 12v Работы с Wifi Работы с Bluetooth Работы с Ethernet И др.

Так, например, Arduino может выступать в роли веб-сервера, при подключении через Ethernet шилд к роутеру или маршрутизатору.

Работа в роли веб-сервера предоставляет возможность отображать всю или некоторую (выборочную) информацию, обрабатываемую Arduino на веб-странице, доступной либо в локальной сети, либо, при подключении внешнего IP адреса, из интернета.

АИТ- Биличенко Дмитрий Более того, при использовании этого же шилда, возможно осуществлять взаимодействие с Arduino, с целью управления чем-либо, например электроприборами через реле.

Bluetooth шилд позволяет создавать канал передачи данных в радиусе до 10 м. В совокупности с тем, что почти все мобильные устройства обладают встроенным Bluetooth модулем, это дает нам возможность создать полуавтоматизированную систему, контроль которой может осуществляться удаленно, с помощью мобильного устройства.

Использование Arduino в связке с NFC шилдом (Near Field Communication, — технология беспроводной высокочастотной связи малого радиуса действия, которая дает возможность обмена данными между устройствами, находящимися на расстоянии около 10 сантиметров) позволяет создавать системы контроля и управления доступом (СКУД).

Arduino является комплексным решением, т.к. ее можно использовать как отдельно, так и в комбинации с одним или несколькими шилдами. Это в свою очередь позволяет решать различные задачи автоматизации в пределах одной платформы.

Гибкость использования Функционал уже собранной и рабочей системы можно расширять, не проводя переконфигурацию системы. Так, например, добавление пары датчиков отразится только в добавлении пары строк кода в прошивке Arduino.

В случае если переконфигурация системы необходима, например, больше нет надобности контролировать те или иные процессы, собранная система без проблем разберется на составляющие части, которые можно будет использовать для создания другой, похожей или же выполняющей абсолютно другие функции системы.

Одну и ту же плату Arduino можно использовать для различных целей, от мониторинга падения напряжения в электросети и вплоть до создания СКУД.

Масштабирование автоматизированной системы.

Часто встречаются задачи, для решения которых недостаточно 14 цифровых I/O портов одной Arduino. Например, нам нужно подключить большое количество датчиков и/или управляющих механизмов.

Или же задачи, для решения которых необходимо использовать несколько платформ Arduino, например, необходимо расположить датчики на значительном расстоянии друг от друга (в разных помещениях).

В этом случае обрабатывать информацию можно как с каждой arduino отдельно (например, при использовании Ethernet шилда или через серийный порт), так и централизованно, наладив связь между несколькими Arduino платами.

Для объединения Arduino в сеть (создания канала для обмена информацией между arduino) можно использовать XBee модуль. Он позволяет Arduino «общаться»

между собой по протоколу ZigBee. ZigBee это стандарт беспроводной передачи данных подобный Wi-Fi и Bluetooth, но ориентированный на экономию электроэнергии и большую защищённость канала при меньшей скорости.

Чтобы добавить еще одну или несколько Arduino плат в работающую систему необходимо лишь настроить взаимодействие между Arduino через XBee или же, в случае использования Ethernet шилда, через IP адрес.

Таким образом, масштабирование системы происходит довольно просто, а главное не вносит изменений в работающую систему.

Библиографический список 1. Сайт аппаратно-вычислительной платформа Arduino – http://arduino.cc АИТ-2012 Создания «умного» электронного учебника для начального профессионального образования на основе современных информационных технологий (на примере подготовки операторов для обслуживания оборудования с чпу в колледже) 2. RoboCraft - cообщество/коллективный блог любителей робототехники, электроники и программирования – http://robocraft.ru 3. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами, Пер. с англ./Под ред. У. Томпкинса, Дж. Уэбстера, Сведения об авторах Биличенко Дмитрий - ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет СТАНКИН», г.Москва СОЗДАНИЯ «УМНОГО» ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА ДЛЯ НАЧАЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ НА ОСНОВЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (НА ПРИМЕРЕ ПОДГОТОВКИ ОПЕРАТОРОВ ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ С ЧПУ В КОЛЛЕДЖЕ) Васильева И. Б.

ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет СТАНКИН», г. Москва В работе рассмотрены проблемы начальной подготовки профессиональных специалистов по обслуживанию оборудования с ЧПУ. Предлагается решение данных проблем с помощью нового учебника, созданного на базе современных информационных технологий.

На сегодняшний день «Оператор станка с ЧПУ» является одной из самых дефицитных профессий на рынке труда. Проблемы с обучением в этом направлении сегодня связаны с тем, что в сфере машиностроения становится всё меньше и меньше опытных наставников, а молодые специалисты обладают недостаточными навыками и знаниями для работы с современными станками с ЧПУ.

Как известно, обучение начинается с правильно составленного, качественного и понятного учебного материала. Главная проблема современных учебников состоит в том, что материал, один раз написанный и изданный, - статичен и не меняется на протяжении многих лет. Хотя в производственной среде постоянно происходят изменения. Иначе говоря, учащиеся сталкиваются с неактуальной информацией, и им необходим уже новый, обновленный учебник. Но текст в печатном учебнике статичен, его уже никак нельзя изменить или обновить после издания.

Чтобы исправить нынешнюю ситуацию по подготовке квалифицированных специалистов для обслуживания оборудования с ЧПУ, необходимо перейти к организации образования на основе индивидуального обучения, с использованием «умного» электронного учебника. Это позволит обеспечить требуемое качество обучения и повысить уровень подготовки молодых специалистов и поможет им быстрее адаптироваться к условиям конкретного производства, что является главной целью данной работы.

АИТ- Васильева И. Б.

Создание нового электронного учебника будет способствовать активизации процесса познания учащимся и позволит:

использовать зрительную и звуковую, логическую и образную память учащегося;

инициировать активность учащегося в процессе обучения для самостоятельной деятельности;

организовать живую взаимосвязь между изучаемыми темами;

включить контроль и самоконтроль в состав электронного учебного издания;

использовать электронное учебное издание как посредник между преподавателем и учащимся;

динамически, по мере необходимости, формировать наполнение учебного материала новыми разработками в области ЧПУ, CAD/CAM систем, инструмента и т.д.

«Умный» учебник должен соответствовать следующим требованиям:

1. Включать в себя все необходимые элементы для обучения:

теоретическую часть, охватывающую все этапы обучения в виде информационных единиц (аналог, параграфам/темам/.. в обычном учебнике);

иллюстрации;

словарь базовых понятий и определений, сложившихся к текущему моменту;

задания для самостоятельного выполнения;

контрольные тесты;

возможность удаленного общения с преподавателем;

2. Соответствовать современному научному уровню, обеспечивать творческое и активное овладение учащимися знаниями, умениями и навыками, предусмотренными целями и задачами учебного процесса в области подготовки оператора станков с ЧПУ.

3. Отличаться высоким уровнем технического исполнения и художественного оформления, полнотой информации, качеством методических приемов, наглядностью, логичностью и последовательностью изложения учебного материала, который по результатам контрольных тестов может совершенствоваться и отлаживаться по мере необходимости.

В качестве методологической основы, используемой для создания «умного»

учебника, представляется целесообразным уйти от использования учебных книгопечатных изданий, и перейти к новым учебным пособиям, созданным на базе информационных технологий [1]. В дальнейшем учебник станет частью Компьютерной Базы Знаний, которая объединит в себе учебники не только по токарному делу, но по всем курсам необходимым для обучения по специальности «Оператор станка с ЧПУ», в данном случае в Политехническом колледже №13 (г. Москва).

На рисунке 1 показан рост возможностей различных механизмов представления учебной информации. В нынешних условиях наиболее актуально использование механизмов с динамическим формированием информации на основе современных WEB технологий.

АИТ-2012 Создания «умного» электронного учебника для начального профессионального образования на основе современных информационных технологий (на примере подготовки операторов для обслуживания оборудования с чпу в колледже) Рис.1. Изменение формы представления учебно-методической информации при помощи информационных технологий В новом учебнике предлагается использовать стандартные блоки (модули) обучения, которые помогают решать определенные функциональные задачи, такую систему разделения будем называть модуляризацией. Данный подход позволяет создать программу обучения из отдельных тематических модулей, направленных на достижение необходимого результата.

Возможность менять последовательность модулей в зависимости от запроса учащегося и его подготовленности, возможность изменять содержимое модуля, при этом не внося изменения в другие модули, заменять модули один на другой – наиболее важные преимущества данного подхода [2]. Иначе каждый такой модуль можно назвать «Информационной единицей».

В обычном учебнике в качестве информационных единиц (ИЕ) выступают параграфы, темы, главы и т.п., и в каждую из них входит текстовая информация, иллюстрации, схемы, чертежи, таблицы с нормативно-справочной информацией. В «умном» электронном учебнике к стандартным составляющим добавляются новые, такие как видеофайлы, звукозаписи. Так же появляется возможность использовать wiki технологию. Таким образом, состав информационной единицы включает всё АИТ- Васильева И. Б.

необходимое для работы с ней и предполагает полную взаимосвязь всех компонентов (рис. 2).

Рис.2. Информационная единица обучения «умного» учебника Элемент курса «Информационная единица» призван организовать возможность пошагового изучения учебного материала учащимися. Массив материала можно разбить на дидактические модули обучения, в конце каждого из них дать контрольные вопросы на проверку усвоения материала. Система контроля, настроенная преподавателем, позаботится о том, чтобы по результатам рубежного тестирования допустить учащегося к изучению последующего материала или вернуть к повторному изучению предыдущего материала.

Так, например, в процессе обучения учащийся последовательно изучает темы в «умном» учебнике от более простых тем к более сложным. На рисунке 3 эти этапы перечислены слева.

Стрелками указывается начало и конец изучения данной темы. А справа указаны знания и навыки, которые учащийся закрепляет после изучения теоретического материала в ходе практической деятельности на оборудовании с ЧПУ. Если учащийся хорошо освоил более простые темы, то, сдав рубежный тест (сплошная стрелка) по ним, он допускается к практическим занятиям. И только после этого может перейти к освоению знаний по более сложным темам. Такая стандартизированная система обучения с участием электронного «умного» учебника намного упрощает познание учащимся смежных дисциплин.

АИТ-2012 Создания «умного» электронного учебника для начального профессионального образования на основе современных информационных технологий (на примере подготовки операторов для обслуживания оборудования с чпу в колледже) Рис.3. Организация информационного конвейера для учебного процесса при участии «умного» учебника В новом учебнике ИЕ образно выстроены в горизонтальную цепочку, ученик может изучать их последовательно, но с помощью технологии гипертекста появляется возможность обращаться к другим темам, при необходимости, прочитав всё интересующее, ученик может вернуться назад и продолжить изучать текущую тему.

Как видно из рисунка 4 основу «умного» электронного учебника составляет одно или несколько традиционных учебных пособий.

Рис.4. Динамическое обновление учебника под конкретные условия АИТ- Васильева И. Б.

Так же в каждой ИЕ могут встречаться обращение к базовым определениям, которые будут являться гиперссылками на словарь понятий. Таким образом, при обнаружении нового определения учащийся может обратиться к словарю понятий, изучить всё необходимое и вернуться назад к продолжению обучения в рамках текущей информационной единицы. Словарь понятий построен на базе wiki-технологий, он может пополняться новыми терминами, определениями и т.п.

Принципиальное отличие «умного» учебника от традиционного состоит в назначении. Если традиционный учебник призван только собирать и хранить учебный материал, то «умный» учебник дополнительно предполагает возможность обработки данных средствами информационных технологий, то есть весь материал в учебнике становится динамически обновляемым. Если в производственной среде происходят какие-либо изменения (смена модели станка, смена стойки с ЧПУ, смена оборудования, версии CAD/CAM системы и т.п.), то в компьютерную базу знаний учебника можно внести новую информацию. Все новые возможности в «умном» электронном учебнике обусловлены переходом от обычных электронных учебников к учебникам, созданным на основе web-технологий.

«Умный» учебник будет отличаться от предшественников по многим пунктам (табл. 1).

Таблица 1.Характеристики «умного» учебника Библиографический список 1. Краснов А.А., Орлов А.А., Рыбаков А.В., Смоленцева Л.А., Татарова Л.А.

«Организация и управление технологической подготовкой производства наукоемких деталей в условиях информационно – технологической среды (на примере деталей силового каркаса в опытно – экспериментальном производстве)» «CAD/CAM/CAE observer», №5(57), 2010 год, стр. 73.

АИТ-2012 Особенности определения нулевого уровня в процессе изготовления деталей, получаемых методом селективного лазерного плавления 2. Сырых О. «Обзор современных технологий и методов обучения персонала»;


Интернет-портал для управленцев. Режим доступа:

http://www.management.com.ua/be/be145.html Сведения об авторах Васильева Инесса Борисовна – магистрант, ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет СТАНКИН», г.Москва ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НУЛЕВОГО УРОВНЯ В ПРОЦЕССЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ, ПОЛУЧАЕМЫХ МЕТОДОМ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ПЛАВЛЕНИЯ Владимиров Ю. Г.

ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет СТАНКИН», г. Москва Данная статья посвящена инновационному методу изготовления изделий методом селективного лазерного плавления. В ней подробно рассмотрены особенности определения позиционирования рабочей зоны для возможности получения целостного изделия требуемой конфигурации.

В современной экономике конкурентоспособность продукции определяется качеством и своевременностью появления пилотной партии изделий на рынке.

Особенно остро эта проблема стоит перед машиностроением России, так как на предприятиях в основном используются субтрактивные методы изготовления технологической оснастки и различных изделий. Одним из путей решения этой проблемы является использование аддитивных технологий, то есть создание прототипов путем прямого послойного выращивания на основе 3D CAD-модели.

Основное преимущество быстрого прототипирования состоит в том, что прототип изготавливается за один прием вместо множества технологических операций при традиционной обработке. При этом отпадает необходимость в проектировании технологических процессов и специальной технологической оснастки, что позволяет снизить энергозатраты на изготовление готового изделия.

В настоящее время существует большое разнообразие технологий быстрого прототипирования. Они основаны на различных физических процессах и материалах для создания прототипов. Одним из перспективных методов можно выделить селективное лазерное плавление (СЛП)-процесс послойного плавления/спекания порошкового материала лазерным лучом. Эта технология является практически безотходной, что позволяет снизить затраты на заготовку до 50%,общие энергозатраты потребляемой мощности установок, человекочасов и сокращает время изготовления изделия от нескольких недель до 3-4 дней.

Технология послойного изготовления заключается в многократном повторении процессов нанесения слоя металлического порошка определенной толщины и АИТ- Владимиров Ю. Г.

последующего его селективного плавления лазерным лучом, в зависимости от геометрии изготавливаемого изделия.

Особенностью технологии является полное расплавление исходного металлического порошка в процессе формирования изделия, что дает возможность получения практически 100%-ной плотности изделий. При этом физико-механические свойства материалов получаемых изделий сравнимы со свойствами этих материалов при стандартном производстве.

Селективное лазерное плавление включает в себя следующие физические процессы: поглощение и рассеяние лазерного излучения порошковым материалом, теплопередачу, фазовые переходы, течения внутри ванны расплава, вызванные градиентами поверхностного натяжения, испарение и выброс материала, а также различные химические реакции [1].

Некоторые параметры технологии СЛП. Поскольку СЛП является относительно «молодой» технологией (особенно для России) информация о ее различных параметрах достаточна скудна. Приведенные ниже данные могут и будут меняться с течением времени и получены путем анализа современных иностранных установок СЛП. Эти данные относятся непосредственно к «выращенному» изделию без дальнейших процессов обработки и напрямую зависят от используемого материала порошка.

1. Максимально достижимая точность ± 0,05 мм.

Большое количество производителей предлагает установки способные обеспечить ± 0,1 мм и более.

2. Шероховатость составляет Ra5,7…Rа11 и более.

3. Минимальная толщина спекаемого слоя 300…500 мкм. (Некоторые машины, например, PM100 фирмы Phenix Inc. могут работать с микронными порошками примерно 10 мкм и создавать слои примерно 20 мкм).

4. Максимальная толщина спекаемого слоя 0,5…2,5 мм.

5. Размеры фракций порошка 50…200 мкм.

6. Cкорость построения изделия 1…20 мм3 / сек.

7. Размер рабочей зоны. Максимальный 550х550х750 мм. Большое количество установок с размерами 250х250х215 мм.

8. Обычно применяют СО2 -лазер (длина волны 10,6 мкм) или Nd – YAG – лазер (длина волны 1,06 мкм).

а) мощность лазеров 50…100 Вт.

б) скорость сканирования до 5…10 м/с.

в) диаметр пятна ЛИ 50…200 мкм.

9. Дополнительные опции. Возможность спекания в среде аргона, азота, кислорода и др. Нагрев зоны спекания до 900 C [2].

Преимущества СЛП:

- возможность прямого изготовления изделий в металле (непосредственно по компьютерной трехмерной математической модели).

- изготовление тонкостенных и разнотолщинных элементов - изготовление изделий сложной конфигурации - изготовление изделий с внутренними каналами - изготовление изделий с минимальным припуском АИТ-2012 Особенности определения нулевого уровня в процессе изготовления деталей, получаемых методом селективного лазерного плавления - изготовление изделий из различных порошковых материалов.

Процесс изготовления изделия состоит из трех этапов (рис.1):

Рис.1. Схема изготовление изделия 1) расстилка первого слоя порошка специальным устройством на подложку (область формирования модели). В частности, в виде такого устройства выступает ракель. На этом этапе происходит поступательное движение вверх бункера-питателя, и поступательное движение вниз подложки. Ракель, двигаясь по горизонтальным направляющим, захватывает порошок из первого бункера и равномерно распределяет его по рабочей зоне.

2) плавление лазерным лучом. На данном этапе, регулируя мощность и скорость движения лазерного луча, формируется переплавленная область поперечного сечения изготавливаемого изделия. Дальнейшее создание целостной модели требуемой точности возможно только при образовании достаточно равномерного следа расплавленного металла (трека). Обрыв трека и дальнейшее образование капель вместо него приведет к невозможности наращивания будущих слоев.

3) расстилка нового слоя порошка слой за слоем. Происходит постепенное выращивание модели до готового результата.

На первом этапе расстилки порошка необходимо строго соблюдать плоскопараллельное движение ракеля относительно подложки, особенно это важно, когда нужно исследовать скорость перемещения, диаметр лазерного луча и мощность лазерного излучения для нового порошкового материала для обеспечения равномерных треков. Несоблюдение данного требования при расстилке первого слоя порошка в начале формирования изделия приведет к изменению толщины слоя в поперечном сечении. Вследствие чего при дальнейшем плавлении лазером и образовании трека приведет к его разрыву и к получению капель расплавленного металла (рис.2).

Дальнейшее образование слоев будет невозможно.

Рис.2. Схема образования дефекта АИТ- Владимиров Ю. Г.

Для решения данной проблемы необходимо при начале расстилки первого слоя порошка на подложку определить нулевой уровень - уровень, при котором движение ракеля относительно подложки является плоскопараллельным, т.е. забазировать подложку относительно направления движения ножа или относительно рабочей плиты.

В зависимости от вида базы, предлагаются два пути решения проблемы позиционирования подложки.

Первый способ заключается в следующем: к металлической части ракеля прикрепляется жестко индикатор вертикальных перемещений, например, часового типа, обеспечивающий требуемую точность измерений (рис.3).

Рис.3. Схема устройства ракеля Так как подложка имеет размер 300х350, то закрепляем прибор на ракеле в положение 1, что обеспечит измерение вертикальных отклонений подложки относительно ножа по траектории 1-1 (рис.4), количество точек измерения определяется требуемой точностью. Аналогично снимают данные вертикальных перемещений с траекторий 2-2 и 3-3.

После этого значения записываются в матрицу распределения вертикальных перемещений по длине подложки, и строится график (рис.5). Далее получив необходимые данные, подложка регулируется с помощью 3 регулировочных винтов (рис.6).

Рис.4. Траектории измерения вертикальных отклонений АИТ-2012 Особенности определения нулевого уровня в процессе изготовления деталей, получаемых методом селективного лазерного плавления Рис.5. Распределение перемещений по длине подложки Рис.6. Схема расположения регулировочных винтов Второй способ заключается в том, что подложка и нож базируются относительно рабочей плиты (рис.7). Тогда на данной плите размещается устройство для измерения вертикальных отклонений (микрометр). С помощью него снимаются данные этих отклонений в трех точках на поверхности подложки, желательно чтобы эти точки совпадали с местоположением регулировочных винтов, после чего регулируется АИТ- Владимиров Ю. Г.

рабочая зона рс помощью регулировочных винтов. Далее, используя пластинки Йогансона, выравнивается керамический нож вдоль своей длины относительно плиты на требуемое расстояние, то есть базируется относительно рабочей плиты.

Рис.7. Измерение отклонений подложки относительно рабочей плиты Таким образом, стоит отметить, что технология селективного лазерного плавления является новаторской и актуальной в настоящее время. Она позволяет создавать, производить и реализовать самые различные виды продукции, но существует множество проблем, требующих решений и доработок. В частности, эта проблема позиционирования подложки (рабочей зоны) при расстилке первого слоя порошка. При несоблюдении ряда требований происходит невозможность дальнейшего выращивания модели требуемой конфигурации уже на первом слое порошка. Для её решения предложены способы определения нулевого уровня.

Библиографический список 1. Смуров И.Ю. и др.: Аддитивное производство с помощью лазера // Вестник МГТУ СТАНКИН. 2011. №4 (17). С. 144.

2. Назаров А.П.: Перспективы быстрого прототипирования методом селективного лазерного спекания/плавления // Вестник МГТУ СТАНКИН. 2011. № (16). С. 47-48.

3. Зленко М.: Аддитивная революция и серийные детали для AIRBUS // Конструктор.Машиностроитель. 2010. №2. С. 38-39.

4. L.Ruidi и др.: Effects of processing parameters on the temperature field of selective laser melting metal powder // Порошковая металлургия. 2009. №3/4. С.79-82.

5. I.Yadroitsev : Selective laser melting. Сведения об авторах Владимиров Юрий Григорьевич – магистрант, ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет СТАНКИН», г.Москва АИТ-2012 Методика определения размеров частиц тонкодисперсных порошков соединений металлов МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ ЧАСТИЦ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОВ Волкова Е.В.

ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет СТАНКИН», г. Москва Разработана методика определения размера частиц тонкодисперсных порошков соединений металлов, используемых в металлургии в качестве модификаторов, методом седиментации. Рассмотрены физико-химические свойства порошков оксидов, карбидов и нитридов алюминия, титана и циркония. Представлены экологические риски при работе с мелко- дисперсными порошками.

В металлургии широко применяются добавки в расплав порошков металлов и их соединений с целью улучшения технических характеристик сплавов (повышение проч ности, пластичности и т.д.). Установлено, что большое влияние на физико-химические свойства нового материала оказывают размер и форма частиц порошка – модификатора.

Целью данной работы является отработка методики определения размера частиц тонкодисперсных порошков соединений металлов, используемых при получении нового композиционного материала на основе алюминиевого сплава АК-7.

Рассмотрены вредное воздействие тонкодисперсных порошков на здоровье человека.

Размер частиц тонкодисперсных порошков определяют различными методами дисперсионного анализа. Одним из наиболее простых и точных является метод седиментационного анализа, основанный на зависимости скорости осаждения однородных частиц от их размеров [1,2]. В работе использовался фотоседиментометр ФСХ-6, разработанный в ООО ЛабНаучПрибор, который позволяет определить размер частиц 1-100 мкм. Прибор состоит из измерительного блока с комплектом оптоэлектронных схем, стеклянной седиментационной камеры (кюветы) и компьютера.

Принцип действия прибора основан на 2 физических законах: законе Стокса и законе Бугера-Ламберта-Бера.

В соответствии с законом Стокса скорость осаждения частиц дисперсной фазы в суспензии пропорциональна квадрату диаметра частиц:

V=D2g(x- c) (18)- где D-диаметр частицы;

g- ускорение свободного падения;

x- плотность частицы;

c- плотность среды, в которой протекает осаждение;

- вязкость среды.

Величины g, x, c, характеризуют систему и от дисперсности не зависят. Они представляют собой табличные значения и вводятся в программу компьютера перед началом измерений.

Таким образом, если экспериментально определить скорость осаждения частиц, то можно вычислить их диаметр. Обычно это делают определяя изменение массы осадка через определённые интервалы времени. В ФСХ-6 скорость осаждения определяется по изменению интенсивности светового потока, прошедшего через суспензию, через определённые интервалы времени. Это позволяет существенно сократить время проведения анализа, т.к. осаждение мелких частиц представляет собой АИТ- Волкова Е.В.

длительный процесс. В таблице 1 представлены скорости осаждения частиц различной степени дисперсности: для порошка карбида титана.

Таблица 1.Скорости осаждения частиц карбида титана 10-2 10-3 10-4 10-5 10- Диаметр частицы, м Скорость осаждения,мм/с 100 8 0,154 0,00154 0, Изменение концентрации частиц в суспензии в процессе осаждения можно определить по закону затухания (экстинкции) света в мутной среде Бугера-Ламберта Бера:

ln(I0/I)=LN где I0 и I – интенсивности плоской монохроматической световой волны соответственно на входе в слой поглощающей суспензии и на выходе из него;

- коэффициент затухания (экстинкции), величина которого зависит от природы частиц дисперсной фазы;

L- толщина слоя поглощающего вещества;

N- концентрация суспензии (число частиц в единице объёма суспензии).

Величина L является константой прибора и не меняется в ходе эксперимента.

Отношение I0/I пропорционально суммарной площади сечения (S) частиц в единице объёма суспен-зии:

S=1/4 N D2.

Измерения затухания света проводят с чистой дисперсионной средой, получая значения I0 и с суспензией в определённые интервалы времени о начала осаждения частиц с высоты Н. Для этого в измерительном корпусе прибора находятся три пары горизонтальных щелей на строго определённом расстоянии от верхнего уровня суспезии. За время tм от начала седиментации оптическую щель пройдут все частицы, крупнее Dм и по изменению интенсивности света прибор определит содержание N частиц с диаметром Dм. Учитывая, что V=H/t, Диаметр осевших частиц можно вычислить по формуле:

Dм=(18H)0,5 [gtм(x- c)]-0, Результаты седиментационного анализа будут выведены на экран компьютера в виде графиков с кривыми интегрального и дифференциального распределения.

Интегральная кривая позволяет определить процентное содержание частиц с определенным диаметром.Площадь под дифференциальной кривой распределения равна общему количеству частиц порошка в системе. Максимум на кривой распределения соответствует диаметру частиц, концентрация которых в суспензии максимальна. Чем более чётко выражен максимум на кривой, тем более неравномерно распределены частицы в суспензии по размерам.

Применение законов Стокса и Бугера-Ламберта-Бера имеет ряд ограничений:

1. Частицы должны быть сферическими. Это условие обычно выполняется для разбавленных суспензий. Частицы суспензий часто отклоняются от сферической формы, поэтому для них определяется некоторый эффективный диаметр частицы той же массы, движущейся с той же скоростью. Такой диаметр называют эквивалентным или эффек-тивным. Частицы другой формы оседают медленнее и для них необходимо вводить поправочные коэффициенты [3, 4]. Следует отметить, что для порошков АИТ-2012 Методика определения размеров частиц тонкодисперсных порошков соединений металлов соединений металлов, чем больше степень дисперсности, тем более форма частиц приближена к сферической.

Таблица 2. Поправочные коэффициенты для частиц несферической формы Форма h-высота Поправочный коэффициент частицы r-радиус куб h=r 0, цилиндр h = 3r 0, цилиндр h = 10r 0, цилиндр h = 20 0, 2. Законы справедливы только для разбавленных растворов. При больших концентрациях на осаждение отдельной частицы будут сильно влиять соседние частицы. В ходе работы было установлено, что для проведения анализа необходимо взять навеску порошка 0,05-0,06 г. Перемешать её с небольшим количеством дисперсионной жидкости до состояния пасты. Перенести пасту в измерительную кювету, добавить дисперсионную жидкость до фиксированной отметки 1 литр (что соответствует 0,5-0,6% концентрации раствора) и тщательно перемешать получившуюся суспензию.

3. Отсутствие проскальзывания между оседающей частицей и средой.

Необходимо, чтобы частица хорошо смачивалась дисперсионной жидкостью, так как в уравнение Стокса входит вязкость именно жидкости.

Кроме того при плохом смачивании возможна агрегация частиц порошка, на их поверхности могут образовываться пузырьки воздуха, что будет искажать результаты измерений. Дистиллированная вода, используемая в качестве дисперсионной жидкости не всегда хорошо смачивала частицы порошков соединений металлов. Для устранения этого недостатка в приготовленную пасту вводилось поверхностно-активное вещество.

Оптимальный результат был достигнут при использовании в качестве ПАВ диспергатора НФ технического (ГОСТ 6848-79), представляющего собой смесь высокомолекулярных соединений, полученных сополиконденсацией конденсированных аренов с метаналем в кислой среде, с последующей нейтрализацией реакционной смеси раствором гидроксида натрия. Порошок диспергатора необходимо растворить в дистиллировнной воде до получения прозрачной коричневой жидкости, 1 2 капли которой надо добавить к приготовленной пасте.

4. Температура в ходе эксперимента должна оставаться постоянной. Для этого измерительный блок прибора помещён в тепло- и светоизолирующий кожух.

В работе используется ФСХ-6, в который входят измерительный блок с комплектом оптоэлектронных систем, стеклянная камера (кювета) с перемешивающим и стабилизирующим суспензию устройством и компьютер. Измерительный блок имеет три пары горизонтальных щелей, расположенных на строго определённом расстоянии от верхнего уровня суспензии. Оптоэлектронная система регистрирует изменение интенсивности света, проходящего через суспензию на уровне щелей. Управление оптоэлектронной системой осуществляется с помощью компьютера. В начале работы необходимо провести калибровку прибора по чистой дисперсионной жидкости для определения значения I0.

Процесс седиментации фиксируется по интенсивности проходящего через сус пензию света в промежутки времени, которые необходимо ввести в программу компьютера. Временные интервалы рассчитываются по закону Стокса исходя из плот ности и вязкости дисперсионной жидкости и плотности анализируемого материала. В АИТ- Волкова Е.В.

ходе эксперимента идёт расчёт интегральной и дифференциальной функций распре деления частиц порошка по диаметру, проводится построение графиков и определяется средний диаметр частиц.

Пылью (аэрозолем) называются мелкие частицы твердых веществ, витающие (находящиеся в движении) некоторое время в воздухе. Пыль и сажа относятся к классу опасности. ПДК вещества, мг/м3: максимальная разовая – 0,150, среднесуточная – 0,05.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 

Похожие работы:





 
© 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.