Методическое пособие 805

Конструктивно принимаем винт с метрической резьбой с наружным диаметром винта 8 мм. Характеристики резьбы в миллиметрах согласно ГОСТ 24705–2004 приведены в таблице.

нвн

где н и вн - наружный и внутренний диаметр резьбы, см;

– удельное давление на поверхность ниток резьбы: для стального вин-

где n – количество витков резьбы;

S – шаг винта, для метрической резьбы 1,25 мм; m – число заходов резьбы.

Для создания прижима может быть предложен стандартный винт с цилиндрической головкой согласно ГОСТ 1491–80, а также стандартная шестигранная гайка согласно ГОСТ ISO 4032-2014.

При компоновке винтового прижима в виде струбцины, потребуется произвести расчет усилия на рукоятке прижима. Определим приведенный угол трения в резьбовой паре «сталь–сталь» по формуле (4).

= ( /cos )= (0,1/ 30°)=6,59° . (4)

Сила на рукоятке прижима при ее длине равной 60 мм определим, как:

ср

Н

Исходя из расчетов будет использоваться винт и гайка М8 с рукояткой длинной 60 мм.

Литература

1.Доброленский Ю.П. Авиационное оборудование / Ю.П. Доброленский – Москва: «Военное издательство»,1989. - 248 с. Стр. – 178.

2.Китаев А.М., Губин А.И. Сварка и пайка тонкостенных трубопроводов / А.М.Китаев. –Москва: «Машиностроение», 1972. - 133 с.Стр. – 33.

3.Рыморов Е.В. Новые сварочные приспособления / Е. В. Рыморов – Москва: «Стройиздат, Ленинградское отделение», 1988.

290

УДК 617.576

Протезы верхних конечностей

А.А. Гукасян¹, В.А. Юдин², Ю.А. Федюкина³, Г.Ю. Вострикова4 1,2Студенты факультета ФСПО гр. С811-9, gukasyan_03@list.ru, frozyshow@yandex.ru

³Канд. с.-х. наук, преподаватель, fedyukinay@mail.ru 4Канд. хим. наук, доцент, vostr76-08@live.ru

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

В работе была получена модель протеза правой верхней конечности на 3d принтере с помощью программы Autodesk 3dsMax. Проведены все необходимые замеры, изучили программную часть (Autodesk 3dsMax, Polygon 3d), подобрали материал для печати, изготовили виртуальную модель, подготовили про- граммой-слайсером модель к печати на 3d принтере. После работы на 3d принтере собрали действующую модель из напечатанных частей.

Ключевые слова: тяговые протезы, пластик вида AВS, 3d принтер, бионические, механические протезы.

Протезы верхних конечностей для многих людей незаменимы и в профессиональных буднях, и в свободное время. И в том и в другом случае цель заключается в том, чтобы при помощи технических решений максимально функционально и оптически незаметно компенсировать отсутствующие или недостаточные функции тела. На сегодняшний день данная тема является наиболее актуальной по сравнению с годами прошлого века, так как научнотехнический прогресс не стоит на месте. В настоящий момент очень активно, создаются высокоскоростные машины, модернизированная техника и многое другое, что требует максимальной осторожности при контакте с ней, а иначе могут быть непоправимые порой для человека последствия, в частности, потеря верхних конечностей.

Изучили литературу, где рассмотрены особенности анатомии культей верхней конечности, опорно-двигательная система у взрослых и детей [1-2]. Воспроизвели протез верхней правой конечности на принтере 3d (рис. 1, 2).

Рис. 1. Создание модели протеза своими руками на 3d принтере

291

Рис. 2. Создание модели протеза своими руками на 3d принтере

Произведенные по обычной технологии протезы, обычно изготавливаются только один раз (из-за высокой стоимости) и это обычно занимает несколько недель или даже месяцев, чтобы произвести подгонку для каждого человека. Создание протеза на 3d принтере может занять от 1 дня до недели, в то время как на создание бионического протеза требуется минимум трех месяцев [3-4].

В нашей работе протез на 3d принтере был выполнен за 5 дней, с перерывами, которые необходимы были для оборудования и проветривания помещения. Материальные затраты на получение протеза составили 1560 рублей без учета работы, однако если работу оценивать в пределах этой же суммы, то экономическая выгода составляет от 2 до 4 раз, так как на российском рынке стоимость протеза, напечатанного на 3d принтере, варьируется в пределах от 5 до 15 тысяч рублей.

Для удешевления производства используются технологии 3d печати. Стоимость таких протезов невысока за счет использования пластиковых деталей. Мы предлагаем более дешевый материал пластика вида AВS, не уступающий по качеству другим полимерам. АБС-пластик – ударопрочный материал, относящийся к инженерным пластикам. Обладает более высокой стойкостью к ударным нагрузкам по сравнению с полистиролом общего назначения, ударопрочным полистиролом и другими сополимерами стирола. Превосходит их по механической прочности и жесткости. Износостоек. Выдерживает кратковременный нагрев до 90-100 °С.

Недостаток - не стоек к ультрафиолетовому излучению. Характеризуется ограниченной устойчивостью против атмосферных воздействий и пониженными электроизоляционными свойствами.

Главная цель исследований в области протезов - создать готовое и удобное в управлении устройство, которое можно купить, надеть и пользоваться без сложного процесса обучения. Для этого в работе была проведена сравнительная характеристика всех достоинств и недостатков различных протезов. Все данные были собраны в одну таблицу для удобной оценки их преимуществ.

292

Достоинства и недостатки бионических и механических протезов

Производство протезов при помощи 3d принтера позволяет подогнать механизм индивидуально под каждого пользователя, и заменить его в течение короткого времени, а такая технология, как 3d сканирование, передает в конструкции каждый индивидуальный элемент конечности[5-7].Простота производства на 3d принтере, и значительно более низкая стоимость 3d протезирования делают его более привлекательным вариантом.

Литература

1.Травматология и ортопедия: учеб. для студ. учреждений высш. мед. проф. образования / Г. М. Кавалерский, А. В. Гаркави, Л. Л. Силин и др. — М.: Издательский центр «Академия». — Изд. 3, перераб. и доп. — 2013. — 640 с.

2.Технология изготовления протезов верхних кончностей / В. Г. Петров, Ю.И. Замиладский., Г.Н. Буров, С.Ф. Курдыбайло.-«Гиппократ, 2008.128 с.

3.https://3dmm.ru/2017/01/21/sozdanie-protezov-s-pomoshhyu-3d- pechati-na-3d-printere/.

4.http://www.polymerbranch.com/catalogp/view/8.html&viewinfo=2.

5.https://motorica.org/vidy-protezov-ruk/.

6.https://www.forbes.ru/tehnologii/345329-ne-opuskayte-ruk-pochemu- bionicheskie-protezy-ne-stanovyatsya-dostupnee.

7.https://ampgirl.su/2012/10/21/sovremennoe-protezirovanie- konechnostej/.

293

УДК 49.43.29

Радиостанция диапазона 10 ГГц

С.Е. Телкова1, Д.С. Каноныхин2, А.В. Володько3 1,2Студенты гр. РП-151, 1312shot@gmail.com

3Канд. техн. наук, доцент каф. РЭУС, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

Была разработана и изготовлена портативная радиостанция СВЧ диапазона, предназначенная для моделирования оконечной станции радиорелейной линии связи.

Ключевые слова: радиостанция, СВЧ, лабораторное оборудование, скрытная связь.

Целью данного проекта является разработка лабораторной модели радиорелейной линии связи, представляющей собой два комплекта приемника и передатчика, работающих в диапазоне частот 10 ГГц с возможностью передачи речи.

Радиорелейной линией связи называется линия связи, образуемая рядом приемо-передающих радиостанций, из которых две являются оконечными, а остальные ретрансляционными (или промежуточными), предназначенными для приема сигналов от предшествующей станции и излучения их в направлении следующей станции. Отличительной особенностью радиорелейной связи от всех других видов наземной радиосвязи является использование узконаправленных антенн ДМВ и СВЧ диапазона. Разработанная радиостанция работает в оконечном режиме передачи, это значит, что связь осуществляется без ретрансляции.

Передающая антенна радиорелейной станции предназначена для концентрации излучаемой электромагнитной энергии в возможно меньшем пространственном угле. Приемная антенна должна принимать наибольшее количество излучаемой передатчиком электромагнитной энергии в направлении от передатчика и по возможности наименьшее количество энергии с других направлений. Этим достигается уменьшение мощности передатчика и уменьшение помех с направлений, отличных от направления на соседние радиорелейные станции, а также повышается скрытность передачи информации.

В качестве передающей части нашей радиорелейной линии связи был использован универсальный спутниковый конвертор Galaxy Innovations Gi-211. Спутниковый конвертер – приёмное устройство, объединяющее в себе предусилитель сигнала LNA, принимаемого со спутника, понижающий конвертер, стабилизированный генератор СВЧ - гетеродин.

Устройство состоит из приемопередатчика конвертера GI – 211 диапазона CВЧ, включающего в себя передающий и приемный каналы на частоте 10,7 ГГц с рупорными антеннами. Используется метод частотной модуляции подне-

294

сущей частоты СВЧ излучения информационным сигналом. Приемопередатчик выполнен по трансиверной схеме: каналы приема и передачи имеют общий блок фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), включающий в себя генератор управляемый напряжением (ГУН), фазовый дискриминатор (ФД) и фильтр низкой частоты (ФНЧ).

Разработанная установка предназначена для проведения лабораторнопрактических занятий, поэтому изготовлена в переносном виде. Кроме того, установка проектировалась для работы в полевых условиях, поэтому питание реализовано от аккумулятора. Внешний вид устройства показан на рисунке.

Внешний вид устройства

Внутри элементы конструкции расположены следующим образом: Основная плата, на который выполнены основные узлы: усилитель низ-

кой частоты, стабилизатор 6.6 В, усилитель микрофона, усилители высокой частоты, система ФАПЧ .

Аккумуляторы 12В 1,2 А·ч были выбраны исходя из массогабаритных характеристик, а также учитывая необходимость работы устройства в автономном режиме до 12 часов с учетом, что в режиме приема потребление тока приблизительно 170 мА/ч, а в режиме передачи 100 мА/ч.

На передней панели размещен передающий излучатель 10 ГГц и приемник конвертор, а также находится два светодиода зеленого и красного цвета, сигнализирующий о режимах приема или передачи соответственно, чтобы можно было организовать связь на большом расстоянии. Из-за узкой диаграммы направленности возникает необходимость в наведении на второго абонента, поэтому на передней панели устройства расположен прицел. На верхней панели расположены регулятор громкости и включения, который установлен совмещенным в целях эргономики. На задней панели находится две позиции под громкоговоритель, индикаторы отображения режима работы радиостанции, а так же светодиод-индикатор разряда аккумулятора. На задней панели закреплен микрофон, индикатор мощности принимаемого поля и регулятор чувствительности. Справа вынесены дополнительные разъемы для подключения других

295

устройств, чтобы в дальнейшем реализовать полноценную радиорелейную линию. Предусмотрен разъем для зарядки аккумуляторов и подключения внешних периферийных устройств.

При передаче меандра с одной станции на другую, на передающей части с помощью цифрового осциллографа был зафиксирован сигнал с сильным дифференцированием, что в полнее удовлетворяет техническим требованиям.

Проведенные исследования в пределах лаборатории показали, что сигнал очень чувствительный к перемещению людей и предметов по лаборатории, и проявляется ярко выраженная интерференция сигнала и , как следствие, замирания. Однако примененный метод частотной модуляции допускает изменение сигнала более чем на 40 дБ, при этом обеспечивая устойчивую работоспособность системы связи.

Разрабатываемая лабораторная установка относится к технике радиорелейной связи и в дальнейшем может использоваться в бытовых и служебных условиях для скрытной передачи конфиденциальной информации, в аппаратуре охраны, сигнализации и дистанционного управления.

Литература

1.Марков В.В. Малоканальные радиорелейные линии связи / В. В. Марков. – М.: Советское радио, 1963.

2.Харкевич А. А. Очерки общей теории связи / А. А. Харкевич. – М.: Гостехиздат, 1955.

3.Котельников В. А. Основы радиотехники. Часть 1: учебное пособие / В. А. Котельников, А. М. Николаев. – М.: Связьиздат, 1950.

4.Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы. Справочник. / В. Л. Шило. – М.: Радио и связь, 1987.

296

УДК 7.05

Развитие информационного дизайна

И.Е. Бодрова1, Н.В. Перова2 1Студент ФСПО, гр.С131-9 2Преподаватель ФСПО

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

Информационный дизайн – возможность более лёгкого представления информации. Подробно были рассмотрены такие виды как постер, плакат и афиша. Эти направления развивались в одно время, но спустя годы менялись стили и правила их создания.

Ключевые слова: информационный дизайн, афиша, постер, плакат.

Основная цель информационного дизайна – ясность коммуникации: сообщение должно быть не только передано отправителем, но и понято получателем. Такой дизайн включает в себя: указатели, рекламу, приложения, афиши, плакаты, постеры и т.п. Последние три вида рассмотрим по подробнее[3].

Плакат - значит продать, донести информацию, призвать. Выделяют следующие виды плаката: рекламный, информационный, призыв-агитационный. Отдельно хочу выделить русский плакат ХХ века. Плакатное искусство нашей страны – уникально. Долгое время плакат в СССР оставался главным средством агитации коммунистического общества. Он способствовал формированию мировоззрения и поведения людей, находился в точке пересечения идеологических, политических и исторических процессов. Русский плакат ХХ века на всех стадиях своего развития был нацелен на успешность, на выполнение одной основной задачи, указывал о чём следует думать и что нужно делать[2].

Афиша – объявление, прибитое к стене, сообщающее читателю о предстоящем мероприятии. Ключевыми событиями в истории афиши можно считать события, связанные с техническими открытиями. Настоящей революцией в истории афиши стало изобретение литографии. Однако первая афиша на этой основе появилась лишь в 1836 году. Изначально афиша была исключительно черно-белой, но печаталась на цветной бумаге, так как на белой было разрешено печатать лишь официальные административные сообщения. С ХХ века и по сегодняшний день афиши до сих пор не утратили свою популярность. Её продолжают использовать для объявления мероприятий. Только с развитием техники появляются всё новые технологии печати.

Постер — значит расклеивать, развешивать. Это слово прочно закрепилось в Англии, и его история начинается точно так же, как и история плакатов и

297

афиш. Постеры очень тесно были связаны с социальной средой, и художники, выпускающие радужные и многоцветные плакаты, точно чувствовали временные изменения и тут же появлялись новые произведения, которые становились актуальными на тот момент. В конце прошлого века большую популярность приобрели арт постеры, которые плотно вошли в нашу жизнь. Теперь их используют преимущественно в интерьерах[1].

Я сделала анализ развития этих рекламных направлений, который представлен в таблице (рис. 1-24).