АЭРОКОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА И ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ - 2003

АТТЕСТАЦИЯ ПЕРСОНАЛА - ОДНО ИЗ ОСНОВНЫХ ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМЫ КАЧЕСТВА

Сигаев А.А.' Пермский государственный технический университет

В начале 90-х годов, вследствие известных перемен в организационных и экономических структурах промышленных предприятий, значительный объем рынка по изготовлению, ремонту и эксплуатации сварных металлоконструкций объектов повышенной опасности оказался занятым большим количеством малых коммерческих предприятий. Эти предприятия, не располагая, как правило, опытом и кадрами для основательной подготовки своих сварщиков на требуемый профессиональный уровень, упростили процедуру аттестации сварщиков до формального минимума, что не могло не сказаться на качестве их работы, и, как следствие, на эксплутационной надежности изготавливаемых ими сварных металлоконструкций повышенной степени опасности. По мнению начальника управления ЗападноУральского округа Госгортехнадзора России, Кормщикова Ю.Н., «причинами аварий и травм все чаще становятся ошибочные решения специалистов...».

Понимая необходимость срочного принятия радикальных мер, инициативные -группы специалистов ряда министерств, при активном участии Госгортехнадзора России, объединили усилия, направленные на создание новых правил аттестации сварщиков, которые, после нескольких лет экспериментальной отработки, введены в действие как федеральный закон с 15.01.2000 г.

Новая система аттестации призвана не только привести в соответствие с новыми производственными отношениями цели аттестации, но и использовать в нашей российской действительности международный опыт (европейские стандарты EN-287, EN-288 и другие документы Международного института сварки), а также учесть требования действующей нормативно-технической документации к уровню профессиональной подготовки аттестуемого специалиста.

В новых «Правилах» (ПБ-03-273-99) впервые в отечественной практике реализовано два принципиально важных положения.

Во-первых, «Правила» устанавливают принцип независимости аттестационных комиссий. Это означает, что в состав аттестационных комиссий не должны входить представители организации, в которой работает аттестуемый, а также лица, осуществлявшие обучение: подготовку сварщиков к аттестационному экзамену.

Во-вторых, новые «Правила» предусматривают аттестацию не только сварщиков-рабочих, но и инженерно-технических работников, осуществляющих организацию, руководство и технический контроль за выполнением сварочных работ.

Организационно-методические функции в общегосударственной системе аттестации сварщиков и специалистов выполняет вновь созданный «Национальный аттестационный комитет по сварочному производству» (НАКС). Руководство НАКС управляющий научно-технический совет утверждается Госгортехнадзором России.

Структура НАКС в масштабе страны предполагает наличие сети независимых аттестационных центров (АЦ), организующих и поддерживающих технический механизм проведения аттестации в отдельных регионах. Как правило, при каждом региональном управлении Госгортехнадзора создан головной АЦ, в структуру которого может входить несколько АЦ и, в обязательном порядке, аттестационные пункты: учебно-производственные базы, располагающие всем необходимым для проведения и оценки практического экзамена рабочего-сварщика. При формировании аттестационных центров в регионах предпочтение отдавалось кафедрам технических вузов, имеющих многолетний опыт подготовки специалистов сварочного производства с высшим образованием. Тем не менее, аккредитации каждого центра в структуре НАКС и получению лицензии Госгортехнадзора на аттестационную деятельность, предшествовала экспертиза АЦ, проводимая специально подготовленными экспертами НАКС с участием представителей Госгортехнадзора России.

Область распространения лицензии АЦ включает:

группы объектов, подведомственных Госгортехнадзору России, для работы на которых АЦ аттестует сварщиков и специалистов сварочного производства;

- способы сварки (например: ручная дуговая сварка покрытыми электродами, или автоматическая сварка под флюсом и т.п.);

виды аттестационной деятельности: руководство сварочными работами на разном уровне профессиональной подготовки и/или участие в работах по подготовке и аттестации сварщиков и ИТР;

- уровни профессиональной подготовки, на которые АЦ разрешается проводить аттестацию. Область распространения лицензии АЦ включает:

группы объектов, подведомственных Госгортехнадзору России, для работы на которых АЦ аттестует сварщиков и специалистов сварочного производства;

способы сварки (например: .ручная дуговая сварка покрытыми электродами, или автоматическая сварка под флюсом и т.п.);

виды аттестационной деятельности: руководство сварочными работами на разном уровне профессиональной подготовки и/или участие в работах по подготовке и аттестации сварщиков и ИТР;

- уровни профессиональной подготовки, на которые АЦ разрешается проводить аттестацию. В обязательном порядке подлежат аттестации:

на I уровень - сварщики, непосредственно занятые сварочными работами на объектах Госгортехнадзора России;

на II уровень — специалисты, должностные обязанности которых предусматривают выдачу

письменных или устных распоряжений сварщикам при выполнении сварочных работ (мастера, прорабы, нач.участков и т.п.);

на III уровень - специалисты, чьи подписи необходимы и достаточны для использования на

предприятии документов, определяющих технологию проведения сварочных работ ( начальники бюро, отделов, цехов и т.п.);

на IV уровень - специалисты, отвечающие за организацию сварочных работ на предприятии (главные сварщики, их заместители, лица, выполняющие их обязанности).

Для организации процедуры аттестации специалистов сварочного производства по новым правилам, в Перми, на базе кафедры сварочного производства ПГТУ, в 1997 году создан головной аттестационный центр Западно-Уральского региона. Сотрудниками центра сформирована сеть аттестационных пунктов в городе и в области: в городах Березники, Лысьва, Чайковский, Чусовой. В центре и во всех пунктах сформированы аттестационные комиссии, в состав которых вошли главные сварщики и ведущие специалисты сварочного производства от предприятий и организаций, имеющие большой опыт по изготовлению, монтажу и ремонту сварных металлоконструкций объектов повышенной опасности. Аттестационный центр и пункты, на которых проводятся квалификационные испытания, обладают финансовой и организационной самостоятельностью, что обеспечивает независимость работы аттестационных комиссий.

Используя наработанный опыт и методические рекомендации НАКС, специалисты центра в 1998-99 годах активно способствовали подготовке кадров и организации подобных центров в Ижевске, Кирове, Казани, Саратове, Уфе, аттестовав на выездных комиссиях в этих городах более 100 специалистов сварочного производства III - IV уровней.

С 1997 года в Западно-Уральском аттестационном центре прошли процедуру аттестации около 1700 специалистов сварочного производства и почти 4000 сварщиков, работающих на объектах Госгортехнадзора в Пермской области.

В соответствии с требованиями «Правил», аттестационным экзаменам предшествует специальная подготовка - обучение аттестуемых, в ходе которого они получают необходимые теоретические знания и практические навыки с учетом особенностей технологий сварочного производства конкретных объектов, подконтрольных Госгортехнадзору. Организационно-методической базой такой подготовки стал созданный в 2000 году при ПГТУ учебный центр (ДСП). Объем специальной теоретической подготовки специалистов сварочного производства устанавливает, согласно «Правилам», АЦ на основании заявки работодателя, в соответствии с утвержденными программами. Пятилетний опыт работ по аттестации в Западно-Уральском центре показал, что свыше 80% инженерно-технических работников, подлежащих обязательной аттестации на II уровень профессиональной подготовки, не имеют специального сварочного образования. Это предъявляет особые требования к профессиональному и методическому уровню мастерства преподавателей, ведущих специальную подготовку перед аттестацией, которая, по сути, является одной из форм повышения квалификации. Следует отметить, что, как преподавательский состав кафедры сварочного производства, так и ведущие специалисты предприятий города, приглашаемые на консультации по особенностям сварочных технологий конкретных металлоконструкций, отвечают этому уровню. Из тысячи человек, заявленных на аттестацию в 1998-2000 годах, независимые аттестационные комиссии не подтвердили уровень профессиональной подготовки только у 2 % инженерно-технических работников.

С 2000 года на основании решения секции НТС Госстроя с участием Госгортехнадзора и НАКС, Госархстройнад’зор Пермской области начал процедуру аттестации сварщиков, занятых в строительстве и стройиндустрии по новым правилам, используя структуру Западно-Уральского аттестационного

^ п е р с п е к ти в н ы х планах центра - организация работ и разработка нормативной базы по аттестации сварочного оборудования и сварочных технологий, что, безусловно, будет способствовать повышению промышленной безопасности, связанной с эксплуатацией сварных металлоконструкции.

НОВАЯ МОДЕЛЬ УТЕЧЕК ЧЕРЕЗ ЗАЗОР НА РЕБОРДЕ ПРИ ОДНОШНЕКОВОЙ ЭКСТРУЗИИ ТЕРМОПЛАСТОВ

Славное Е.В.

Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь

Вреальных условиях в одношнековых экструдерах всегда существует радиальный зазор между гребнем шнека и внутренней поверхностью корпуса. Величина зазора может быть в диапазоне от 0,1 мм до 1 мм и более в зависимости от предназначения оборудования и диаметра шнека. В процессе эксплуатации его величина возрастает, изменяя рабочие характеристики оборудования. Мор и Маллок

[1]впервые предложили метод учета утечек через зазор при течении ньютоновской жидкости в изотермическом режиме течения. Дальнейшее развитие эта модель нашла в [2] и наиболее полно представлена в [3], где авторы предлагают процедуру численного счета основного течения в канале дополненную внешними итерациями на каждом шаге по длине канала с определением потоков утечек и наложения условия баланса массового расхода в канале.

Вработе предлагается иной подход расчета рабочих характеристик экструдера с учетом утечек через зазор. Общая идея состоит в том, что поток через зазор рассматривается как обратная связь, распределенная по пространственной координате и определяющая градиент давления по каналу. Можно сказать, что рассматривается система с распределенными параметрами, непрерывно замкнутая распределенными обратными связями с периодом по пространству равным длине одного витка шнека. Отличительной особенностью является то, что рассматривается не участок, а весь канал в целом, уравнение баланса массовых расходов через основной канал и зазор выражается как дополнительное дифференциальное соотношение, а расход утечек с учетом распределения давления по длине канала определяется функциональной зависимостью с запаздывающим аргументом.

Система уравнений сведена к безразмерному виду. При решении используется численная процедура. Приведены решения для случая линейной вязкой жидкости в изотермическом и неизотермическом режимах течения с учетом внутренней диссипации (в последнем случае использована экспоненциальная зависимость вязкости от температуры). Для неизотермического течения дополнительно найдено дифференциальное соотношение для тепло-массо переноса через зазор из условия теплового баланса.

Сиспользованием матрицы планирования эксперимента найдены аппроксимирующие зависимости и проведен анализ зависимости технологических режимов процесса экструзии от основных конструкционных параметров установки.

Список литературы

1.Mohr W.D., Mollouk P.S.//Ind. Chem/ 1959.V. № 6.p.765.

2.Янков В.И., Первадчук В.П., Боярченк В.И. Процессы переработки волокнообразующих полимеров. - М.: Химия, 1989. -320 с.

3.Щербинин А.Г., Труфанова Н.М., Янков В.И. Исследование влияния зазора между гребнем нарезки червяка и корпусом на работу экструдера //Химические волокна / 2002. № 4.

ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ГИРОЭЛЕМЕНТА КОЛЬЦЕВОГО ИНДУКЦИОННОГО ГИРОСКОПА

Сметанников О.Ю., Мальцев М.Б., Косолапов Н.И., Андреев * А Т

*Пермский государственный технический университет

**ОАО Пермская научно-производственная приборостроительная компания

Индукционный гироскоп служит основным элементом навигационной системы летательных аппаратов, совмещая относительную дешевизну с приемлемой точностью определения угловых скоростей. Чувствительный элемент (ЧЭ) гироскопа - кремниевое или бронзовое кольцо, возбуждаемое импульсным или гармоническим током на резонансной частоте в поле постоянного магнита. Кольцо подвешено на торсионах, служащих одновременно проводниками тока и датчиками для измерения параметров колебаний ЧЭ. При вращении ЧЭ относительно своей оси возникают силы Кориолиса, изменяющие характеристики вынужденных колебаний в характерных точках. Обработка искаженного вращением выходного сигнала позволяет определить угловую скорость.

Расчет конструкции проведен методом конечных элементов в пакете ANSYS в несколько этапов. На первой стадии в объемной постановке определены собственные частоты и формы конструкции. Проведено исследование сходимости численной методики, а также сравнение двух решений: с использованием балочных и объемных элементов. Выбраны соотношения размеров чувствительного элемента, обеспечивающие заданные собственные частоты конструкции для различных материалов.

На втором этапе расчета оптимизированы размеры магнитной системы гироскопа. Задача решалась в осесимметричной постановке. В качестве целевой функции выбрано максимизируемое среднее значение амплитуды вектора магнитной индукции в зазоре, где размещается кольцо. Ограничения включают диапазоны геометрических размеров магнитной системы, а также ограничения по равномерности магнитного поля в зоне кольца и скорости его угасания за пределами данной зоны. В результате оптимизации удалось повысить значение целевой функции более чем в 7 раз.

Третий этап включает расчет нестационарного поведения ЧЭ под действием сил Лоренца и Кориолиса. Для оценки параметров сходимости предложенной явной схемы вычисления Кориолисовых нагрузок решена модельная задача на одномассовой вязко-упругой колебательной системе с двумя степенями свободы. Выявлены основные закономерности влияния угловой скорости на параметры наведенных колебаний. Предложена методика расчета коэффициента демпфирования для ANSYS по экспериментальным показателям добротности. Построены зависимости характеристик наведенных колебаний от угловой скорости.

Смирнова М.А.

ОАО НПО «Сатурн», г. Рыбинск

Для улучшение проектного цикла в турбостроении, развития методики оптимального проектирования необходимо использовать решение обратной задачи гидродинамики.

Суть ее сводится к восстановлению формы лопатки, соответствующей некоторым характеристикам потока вдоль стенок лопатки, таким как распределение давления, скорость или нагрузка. На первом этапе решалась задача восстановления известного профиля по заданному распределению скорости вдоль его контура. В качестве примера была взята решетка профилей Гостелоу

Метод решения обратной задачи основан на конформном отображении физической плоскости, в которой осуществляется течение, на вспомогательную комплексную плоскость, в которой известно аналитическое выражение комплексного потенциала течения, построенного на вихреисточниках и вихрестоках. Задача сводится к установлению соответствия между дуговой координатой, отсчитываемой вдоль образующей профиля в физической плоскости и точками образа профиля во вспомогательной плоскости (при отсутствии аналитического выражения конформного отображения), и восстановлению комплексно-сопряженной скорости в этих точках.

Искомое соответствие устанавливается в ходе сопоставления потенциалов скорости, определенных в физической области численным интегрированием заданного распределения скорости и выделением реальной части комплексного потенциала во вспомогательной плоскости.

Процесс восстановления мнимой части комплексно-сопряженной скорости выполняется в комплексной плоскости, в которой область течения отображается на внутренность единичного круга. Для восстановления использована формула Шварца.

Расчет координат точек профиля в физической плоскости производится интегрированием выражения:

у

где Y - комплексно-сопряженная скорость, W - комплексный потенциал течения,

z и С, - комплексные переменные в физической и вспомогательной плоскостях соответственно. При решении задачи использована аппроксимация функций полиномами Тихомирова, построенными

на полиномах Бернштейна и регуляризация подынтегрального выражения.

На основании данной методики восстановлен тестовый профиль Гостелоу и выполнена его модификация по оптимальному распределению скорости.