Методическое пособие 812

Последствия поражения электрическим током носят разносторонний характер:

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве и повреждении кровеносных сосудов.

Электролитическое в разложении органической жидкости, в том числе крови, что вызывает нарушение ее состава, а также ткани в целом;

Механическое в расслоении, разрыве тканей организма Биологическое в раздражении и возбуждении живых тканей организма,

а также в нарушении внутренних биологических процессов [1].

Современные СИЗ для работы с высоковольтным оборудованием.

Современные СИЗ производятся из материалов, состоящий из арамидных волокон, которые являются термостойкими и огнестойкими, а также защищают от воздействия электрической дуги. Из этой ткани изготавливает разные варианты и модели костюмов для энергетики, металлургии, нефтегазовой промышленности, для пожарных и спасательных служб, и даже для пилотов «Формулы-1».Такая спецодежда не поддерживает горения и не плавится, сохраняет целостность под воздействием высоких температур, не выделяет токсичных газов и дыма. Это дает человеку возможность и время для того, чтобы быстро покинуть зону пожара. Известно, что большая часть ожогов развивается в течение 10-15 секунд после окончания воздействия пламени. Благодаря своим свойствам, спецодежда из таких тканей защищает от получения ожогов 2-й и 3-й степени очень эффективно [3].

Требования к термостойкой одежде:

Показатели разрыва, истирания, раздира спецодежды не должны снижаться более чем на 20% после 50 стирок.

Проверка открытым пламенем: Одежда должна не гореть, не тлеть, не плавиться после 50 стирок.

Уровень защиты от электрической дуги не должен снижаться более чем на 5% после 50 стирок.

Удельное поверхностное сопротивление после 50 стирок не менее 107 Ом. В зависимости от значения падающей энергии, выделяемой электрической

дугой, одежда подразделяется по ЗЭТВ на следующие уровни защиты в кал/см2: 1-й уровень - 5;

2-й уровень - 20;

30

3-й уровень - 40;

4-й уровень - 60;

5-й уровень - 80;

6-й уровень100.

Логотипы, вынесенные на переднюю часть костюма должны быть огнестойкими.

На маркировке костюма должны быть нанесены: Уровень защиты в кал/см2

Проверено: электрической дугой, на антистатичность, на огнестойкость. Нанесен товарный ярлык – модель, рост, обхват груди, обхват бедер,

артикул ткани [2].

Вывод

Согласно статистике травматизма, внедрение современных СИЗ для работы с электрооборудованием является необходимым, поскольку большинство летательных исходов на производстве, происходит в результате поражения электрическим током.

Литература

1.Сенигов П.Н. Электробезопасность в системах электроснабжения Руководство по выполнению базовых экспериментов. − Челябинск: ИПЦ «Учебная техника», 2007. – 81 с.

2.Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок

(ПОТЭЭУ). Приказ от 24.07.2013 г. № 328н [Электронный ресурс] / Министерство труда и социальной защиты РФ. URL http://www.rosmintrud.ru/docs/mintrud/orders/161 (дата обращения: 16.12.2014).

3. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. – М.: ЭНАС, 2013. – 280 с. – (Нормативная база).

31

УДК 621.74

АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВКИ «КОРПУС» В РАЗОВЫЕ ПЕСЧАНЫЕ ФОРМЫ МЕТОДАМИ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

В.В. Изюмкин1, Л.С. Печенкина2 1Бакалавр гр. бЛП-41, izyumkin96@gmail.com

2Канд. техн. наук, доцент, pls-7@mail.ru

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

Аннотация: в работе представлены варианты и результаты моделирования отливки «Корпус» с целью устранения дефектов при литье за счет выбора рационального варианта литниково-питающей системы и условий заливки.

Ключевые слова: моделирование, дефект, отливка.

Устранение литейных дефектов невозможно без влияющих на их образование факторов. Этими факторами могут быть состояние литейной формы, состав формовочных смесей и стержневых смесей, конструкция отливки, марка выплавляемого сплава и условия его плавки, температура заливки металла и условия охлаждения отливки в форме. Для того, чтобы не нарушить производственный цикл необходимо оперативно выяснить причины технологические коррективы. Эффективным методом анализа является применение систем компьютерного моделирования заполнение литейных форм [1-3]. Целью данной работы является диагностика литейных дефектов в стальной корпусной отливке посредством СКМ ЛП LVM-Flow.

Объект исследования – деталь типа «корпус задвижки», предназначена для нефтегазового оборудования, входит в состав нефтепровода. Эксплуатируется в агрессивных средах в контакте с сернистым газом при повышенных давлениях. Она играет роль запорной арматуры в трубопроводе и эксплуатируется в условиях динамических знакопеременных нагрузок, широком интервале температур, давлений и агрессивных сред. К ней предъявляются повышенные требования по герметичности и коррозионной стойкости.

Данная деталь выпускается в серийном производстве в филиале ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева» и имеет массу 38 кг. Масса отливки с литниками прибылями составляет 82 кг. В процессе ее изготовления во время механической обработки проявляется брак в виде усадочной пористости. Материал изготовления детали – низколегированная сталь 35ХМЛ.

Для проведения исследований посредством CAD-программы SolidWorks 2017 была построена 3D-модель отливки (рис. 1а). В этой же программе построены 3D-модели литниковой системы, прибылей и стержня. Главный дефект, возникающий при производстве этой отливки – это пористость. Первый эксперимент проводился по базовой технологии, которая используется при производстве данной отливки на Воронежском механическом заводе с помощью СКМ ЛП LVM-Flow.

32

По этой технологии были созданы начальные условия: формовочная смесь

– ФС (жидкостекольная смесь); стержневая смесь – ФС (жидкостекольная смесь); вид литья – гравитационное (заливка из ковша или печи); температура заливки сплава – 1600оС.

В результате проведенного эксперимента, были получены данные по усадочным дефектам. Показания распределения усадки представлены на рис.1б.

Выявленные значения усадки достигают 10 % на один расчетный узел. Видно, что усадочные раковины возникают в термических узлах. Очевидно, это происходит в результате прекращения питания узлов жидким металлом, так как прибыли затвердели раньше, чем тело отливки. Температура в зоне контакта прибыли и отливки оказывается ниже, чем в верхней части прибыли и в отливке. Следовательно, что в какой-то момент в месте контакта прибыли и отливки жидкая фаза полностью перейдет в твердую и перекроет доступ жидкому металлу из прибыли в отливку, в результате образуется закрытая усадочная раковина. Усадка также является причиной возникновения микропористости. Оценить микропористость можно с помощью критерия Нияма.

Значения критерия Нияма в некоторых местах достигают 0.170-0.250. Для плотных отливок нормой считается значения не менее 0.85. Это говорит о том, что нарушение питания отливки жидким металлом из прибыли привело к образованию усадочной пористости.

В результате проведенных исследований для базового варианта технологии установили, что причиной образования усадочных дефектов в отливке является нарушение принципов направленного затвердевания из-за преждевременного затвердевания металла в прибыли и нарушения питания отливки. В связи с этим мы продолжили исследования по диагностике дефектов в отливке посредством моделирования других вариантов технологии. Конструкция блока отливки с ЛПС, не имеющая дефектов показана на рис. 2а.

33

Рис. 2

Усадка находится в пределах допустимой нормы, максимальное значение усадки 2% (рис. 2б). Критерий Нияма не обнаружен ниже 1150, что является нормой.

Таким образом, в процессе моделирования удалось снизить температуру заливки до 1580 оС и обеспечить за счет смещения боковых прибылей (без увеличения их массы) получение плотной отливки без усадочных дефектов, что безусловно повысит технико-экономическую эффективность получения отливок данного типа в условиях разовых песчаных форм.

Литература

1.Огородникова О.М. Выявление литейных дефектов компьютерными и экспериментальными методами / О.М. Огородникова, С.В. Брякулов, М.В. Показанев // Литейное производство. – 2016. – №7. – С. 31-38.

2.Веретенник А.А. Анализ условий получения отливки «Подкладка с упором» в разовые песчаные формы с помощью компьютерного моделирования

/А.А. Веретенник, Л.С. Печенкина // Сборник трудов победителей конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов ВГТУ по приоритетным направлениям развития науки и технологий «Научная опора воронежской области». – 2017. – С. 14-16.

3.Щетинин А.В. Исследование процесса охлаждения чугунных отливок в форме / А.В. Щетинин, Л.С. Печенкина, Т.И. Сушко // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2004. – №7.4. – С. 50-53.

34

УДК 004.056.57

БЕЗОПАСНЫЙ ИНТЕРНЕТ - МОДЕЛЬ РЕГИОНАЛЬНОГО ИНТЕРНЕТ-ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

Е.А. Шварцкопф1, Е.С. Соколова2, А.Г. Остапенко3 1Аспирант каф. СИБ, mnac@comch.ru 2Аспирант каф. СИБ, mnac@comch.ru

3Д-р техн. наук, профессор, mnac@comch.ru

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

Аннотация: поскольку в социальном прогнозировании как части информационнопсихологического управления важным является изучение потребностей и интересов различных категорий людей, их предпочтений и социально значимого поведения, постольку в его общении важную роль играет анализ социальной информации с целью выявления закономерностей. Построение моделей и прогнозов развития общества стали ориентиром при создании специальных механизмов обработки и анализа данных в виде программных продуктов.

Ключевые слова: паблик, контент, модель.

Проблема анализа социальной информации с целью выявления закономерностей, построения моделей и прогнозов развития общества стали ориентиром при создании специальных механизмов обработки и анализа данных в виде программных продуктов. Так, методы Data Mining успешно используются для научных исследований, решения бизнес-задач в банковском деле, страховании, промышленном производстве, маркетинговых исследованиях, торговле и других.

В настоящее время известно значительное число работ, в которых проанализированы социальные сети, подвергающиеся внедрению деструктивного контента, такими учеными как д. техн. наук Остапенко А.Г.[2- 4], чл.-корр. РАН Д.А. Новиковым [1], и зарубежных работ, в которых проанализированы различные аспекты распространения контента в социальных сетях, однако в них явно недостаточное внимание уделяется проблеме исследования информационных угроз, возникающих при распространении деструктивного контента в социальных сетях у региональных Интернетпользователей, состава элементов социальной сети и их функциональных связей. Вместе с тем, методология риск-анализа социальных сетей активно развивается [4], включая исследования социальных сетей с точки зрения их популярности у региональных Интернет-пользователей и возможность деструктивного воздействия на них, что необходимо для построения более точных моделей распространения деструктивного контента в социальных сетях в целях обеспечения информационной безопасности региона. Таким образом, совершенствование этой методологии в целях повышения защищенности региона от распространения деструктивного контента в социальных сетях представляется весьма актуальным.

35

Цель создания проекта состоит в исследовании популярных в регионе социальных сетей на предмет распространения, выявления и измерения в нем деструктивного контента, как угрозы нарушения информационной безопасности. Для достижения цели проведена предварительная обработка данных, используя социологический опрос, проведенный среди пользователей Воронежской области для оценки влияния на них деструктивного контента; построена модель регионального Интернет – пользователя на основе статистических данных. сети Facebook на основе методов кластеризации данных (рис. 1). Позволяющая учитывать пол, возраст, семейное положение, социальный статус, уровень образования, место проживания, используемые соц. сети, типы соц.сетей, интересующие типы пабликов анкетируемого.

Рис. 1. Модель регионального интернет-пользователя

Для построения модели регионального интернет пользователя были использованы исходные социологические данные, представляющие собой материалы социологического опроса (рис. 2), такие как:

считаете ли вы соц. сети инструментом влияния и управления;

можно ли считать соц. сети ареной информационного противоборства;

какая негативная информация, обсуждаемая в соц. сетях волнует вас больше всего;

приходилось ли вам сталкиваться с деструктивным контентом в соц.сетях;

как вы бы могли промаркировать часто встречающийся деструктивный контент в социальных сетях;

к чему чаще всего побуждает распространяемый в соц. сетях деструктивный контент.

36

Рис. 2. Срез социологического опроса

Практическая ценность разработанного сервиса заключается в том, что: определены перспективы практического использования предложенной модели распространения деструктивного контента в региональном Интернетпространстве; представлены предложения по совершенствованию предложенной модели регионального Интернет-пользователя для повышения защищенности пользователей социальных сетей от распространения деструктивного контента в региональном Интернет-пространстве.

Литература

1.Новиков Д.А. Информационные риски и эпистойкостьбезмасштабных сетей / Д.А. Новиков, А.Г. Остапенко, А.О. Калашников, О.А. Остапенко, Д.Г. Плотников, Е.С. Соколова, М.Ю. Уразов // Информация и безопасность. – 2015. – № 1. – С. 5–18.

2.Остапенко А. Г. Научно-методические основы коммерциализации программного продукта «Netepidemic» / А.Г. Остапенко, Е.А. Шварцкопф, Г.А. Остапенко, Л.В. Паринова // Управление информационными рисками и

обеспечение безопасности инфокоммуникационных систем. 2017. Т. 15. Номер: 1. С. 5-19.

3. Остапенко А.Г. Программный комплекс моделирования эпидемических процессов в социальных сетях / А.Г. Остапенко, Е.А. Шварцкопф, Д.А. Савинов, Е.В. Гусев, Д.В. Гусев // Информация и безопасность. 2017. Т. 20. Номер: 1-1 (4). С. 39-48.

4. Остапенко А.Г. Социальные информационные сети: цели и задачи создания инструментария моделирования, учитывающего взвешенность и гетерогенность атакуемых сетей / А.Г. Остапенко, Е.А. Шварцкопф, А.М. Горобцов, А.А. Грачев, А.В. Паринов // Информация и безопасность. −2016.− Т. 19. − №3 (4). – С. 373-378.

37

УДК 536.3

ВЗАИМНЫЙ ТЕПЛООБМЕН В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСАХ

ВАКУУМНОГО ИСПОЛНЕНИЯ

А.И. Борисова1, В.Л. Бурковский2 1Аспирант, alinka_borisova93@mail.ru

2Д-р техн. наук, профессор, bvl@vorstu.ru

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

Аннотация: анализируются специфические особенности теплообмена при широтноимпульсной модуляции на несущей частоте в контуре «контроллерный электронный преобразователь-исполнительный электромеханизм». Показана пренебрежительная малость конвективной составляющей теплопроводности с преимуществом «кондуктивнорадиационного» охлаждения интегрированных механотронных конструкций.

Ключевые слова: теплообмен, исполнительный электромеханизм, теплопроводность.

В современных комплексах автоматического управления различными системами летательных аппаратов негерметизированных исполнений, работающих в условиях глубокого разряжения, невесомости, солнечного излучения, точность выполнения ими заданных программ регламентируется уровнями соответствия «частота вращения – качество динамических характеристик – задающее воздействие».

В факторе единства организации теплозащиты, с учетом первичных соотношений: 1) теплопроводностью (контактное):

где: Qθ – количество тепла, переносимое тепловым потоком; Sθ – теплопроводящая поверхность, через которую протекает тепловой поток; λθ – коэффициент теплопроводности, характеризующий свойства материала стенки; b – толщина стенки; θ1, θ2 – температура по обеим сторонам стенки. 2) конвекцией (естественная):

Q

q 2 S 1 2 . (2)

где: αθ – коэффициент теплообмена. 3) излучением (радиацией):

38

где: εμ – относительная излучающая способность, или степень черноты, материала тела; С0 – коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела; θ1к – абсолютная температура поверхности охлаждаемого тела, К; θ2К – абсолютная температура окружающей среды, К.

Эффективное матмоделирование тепловых соотношений часто связанное с неопределенностью физических процессов требует и совокупности тепловых экспериментов на имитационных моделях. При этом в процессе теплообмена электромеханотронных движителей (ЭМТД) актуальны все виды теплозащит – кондуктивный, конвективный и излучением, которые обеспечивают отвод тепла до 30% потребляемой мощности совершенствования цифровой механотронной микросистемной техники (ЦММТ) (при КПД≤70%). электромеханический узел ЭМУ, являясь основным ядром механической активности систем, локально через несущий корпус интегрируется с его поверхностью и определяет одну из составляющих циклограммы общего тепловыделения за контролируемый период [1].

Реакция исполнительных «электромеханика-силовая электроника» на последовательность равновеликих по длительности прямоугольников питающего напряжения «1-0» -Ig, сформированных трехфазным микроконтроллерным регулятором –, рационально определяется на участках π/3 решением соответствующих дифференциальных уравнений с использованием метода преобразований Лапласа и принципа наложения, с учетом степени возбужденности и самоиндукции активных составляющих, условий непрерывности фазовых токов и дополнительных аппаратных потерь

– РА. Средняя мощность PАV, потребляемая ЦММТ от источника постоянного тока – Un, как базовый критерий его теплофизических процессов, определится соотношением [2]:

Энергетическая математическая модель ЦММТ, алгоритмы управления ее балансом и программные средства «прошивки» микроконтроллера, учитывающие локальные эксплуатационные эффекты, в сочетании с матрицей критической реакции структурно-функциональных сборочных составляющих на факторы живучести и их стойкости к максимуму термовоздействий, являются интерактивной базой для последующего топологического проектирования и конструктивно-модульной архитектуры электротехнического агрегата – ЭТА на основе математического моделирования тепловых процессов интегрированного конструктива. При этом, электромеханизм ЦММТ частью своего объема конфигурируется в объектовую среду, позволяя оптимизировать

39