Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги / 836.pdf
Скачиваний:
40
Добавлен:
07.06.2023
Размер:
14.81 Mб
Скачать

Современные техника и технологии 2007

1,50

0,403

9,00

1,596

 

 

 

 

1,60

0,465

11,00

1,645

 

 

 

 

1,80

0,578

15,00

1,703

 

 

 

 

2,00

0,677

24,00

1,758

 

 

 

 

2,20

0,764

39,00

1,792

 

 

 

 

2,40

0,842

100,00

1,822

 

 

 

 

2,60

0,910

1,841

 

 

 

 

Рис. 1. Зависимость частоты отсечки ω0 от радиуса r1 для различных значений относительной толщины стенки полого цилиндра ho = (r1 – r0)/r1

ЛИТЕРАТУРА:

1. Трегубов Б.Г., Акаев М.С., Труфакин Н.Е. Эффективность отбойки скважинами

малых диаметров. – Изд-во «Наука», Новосибирск, 1979. – 96 с.

2.Патент на полезную модель №49880. Россия. МПК Е21В 17/042. Резьбовое соединение буровых штанг / Л.А. Саруев, А.Л. Саруев, А.А. Казанцев. Заявлено

07.06.2005; Опубл. 10.12.2005, БИПМ №34

3.Патент на полезную модель №60589. Россия. МПК Е21В 17/042. Резьбовое соединение буровых труб / Казанцев А.А., Саруев Л.А. Заявлено 02.05.2006; Опубл. 27.01.2007, БИПМ №3

4.Патент на полезную модель №60590. Россия. МПК Е21В 17/042. Резьбовое соединение бурильных труб / Казанцев А.А., Саруев Л.А., Саруев А.Л. Заявлено

02.05.2006; Опубл. 27.01.2007, БИПМ №3

5.Патент на полезную модель №60591. Россия. МПК Е21В 17/042. Резьбовое соединение буровых штанг / Казанцев А.А., Саруев Л.А., Саруев А.Л. Заявлено

02.05.2006; Опубл. 27.01.2007, БИПМ №3

6.Казанцев А.А., Саруев Л.А. аналитические исследования распространения силовых импульсов через резьбовые соединения буровых штанг / II Международная конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ МАШИНОСТРОЕНИЯ» г. Томск, 8-10 декабря 2004 г. Сборник трудов. – Томск: STT, 2004 – 375-377 с.

7.Гринченко В.Г., Мелешко В.В. Гармонические колебания и волны в упругих телах. – Киев: Наукова Думка, 1981. – 284с.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ КАК СРЕДСТВО ДЛЯ ПРОДЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО РЕСУРСА

Калугин А.В., Озорнин С.П.

Читинский государственный университет, Россия, г. Чита, ул. Александро-

Заводская, 30 E-mail: kaluginLex@mail.ru

В настоящее время большая часть рынка грузоподъемных машин Читинского региона состоит из морально и технически устаревшей грузоподъемной техники с выработанным нормативным сроком службы. Обновление парка новыми изделиями производится в малых объемах, в связи с высокой стоимостью и ограниченными финансовыми возможностями эксплуатационных предприятий. Остается возможность приобретения кранов бывших в эксплуатации с проведением ремонтно-

восстановительных работ для продления срока службы. При этом необходимо учесть, что большинство машин отработали свой нормативный срок службы неоднократно. Как следствие растет аварийность кранов, в том числе и со смертельными случаями. Смысл продления работоспособного периода крана, прежде всего экономический и заключается в том, чтобы при вложении малых финансовых средств извлечь определенную прибыль.

Необходимо уточнить суть понятия “нормативный срок службы” – это время, в

315

XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»

течение которого амортизируется стоимость машины; таким образом, это понятие является экономическим и в расчетах грузоподъемных кранов не учитывается.

При разработке нормативных документов, регламентирующих экспертные обследования кранов, произошла подмена данного понятия. Нормативный срок службы крана стали воспринимать как меру ресурса, таким образом, содержание понятия кардинально изменилось. Из экономической категории оно превратилось в техническую. Но, несмотря на это, каких-либо обоснований значений, приводимых в эксплуатационных документах кранов, сделано не было. По-прежнему их назначали произвольно и не учитывали при проектировании кранов. Вместе с тем нормативные сроки стали играть в процессе эксплуатации крана весьма важную роль. В зависимости от типа оборудования, его назначения, конструктивных особенностей и условий эксплуатации сроки службы грузоподъемных кранов регламентированы ГОСТами, техническими условиями и другими нормативными документами [1].

Не все владельцы грузоподъемной техники в процессе эксплуатации обращаются к сопроводительным и иным документам. Важно одно: техника должна работать в любом состоянии и приносить прибыль. Вкладывать деньги в технику по их взглядам нецелесообразно.

Поэтому в 90 – х годах появляются специализированные организации, основой деятельности которых является проведение технического обследования состояния кранов

конструктивных и технологических недостатках, а также материалы, лежащие в основе прогнозирования ресурса работы крана на стадии проектирования. Несмотря на то, что эта часть информации относится к совокупности кранов, а прогнозирование производится по конкретному объекту, она необходима для более полного и точного представления самого объекта исследования.

Во-вторых, это собранный перед непосредственно обследованием конкретный материал о данном кране, об условиях его эксплуатации, действующих нагрузках, режимах работы, состоявшихся ремонтах, используемых материалах и т.п. Эти данные позволяют определить важные параметры технического состояния, рассчитать фактический режим работы крана, оценить степень износа оборудования и принять определенную схему работы на самом объекте.

И, наконец, это материалы собственно технического диагностирования.

После определения закона изменения определяющего параметра или определяющих параметров, составляется математическая модель и выполняется расчет по прогнозированию остаточного ресурса работы грузоподъемного крана [2].

Для оценки остаточного ресурса можно использовать экспертные расчетные методы, основанные на статистической теории надежности, оценивающие конструкцию с учетом статистической обработки данных об отказах и о ресурсах ее аналогов; по фактическому техническому состоянию (с

ипродления срока их службы, с применением текущей оценки повреждения

определением остаточного ресурса.

 

материала опасных зон) конструктивных

 

Формально оценка остаточного ресурса –

узлов неразрушающими методами контроля.

это

процедура

определения

времени

Во всех случаях необходимо учитывать

(наработки),

в

течение

которого

с

развивающиеся

под

действием

циклических

определенной

вероятностью

техническое

нагрузок

деградационные

 

процессы

состояние металлоконструкций

крана

не

(коррозия, усталость), если эксплуатация

достигнет одного из предельных состояний.

объекта

происходит в

экстремальных

Эти состояния можно разделить на четыре

условиях (температура, радиация, и т.д.), а

группы, обусловленные:

 

 

 

 

также изменение свойств материала.

 

- статической прочностью (длительная

Неотъемлемой

частью

 

экспертного

прочность, хрупкое разрушение, потеря

обследования (ЭО) является – диагностика.

устойчивости формы);

 

 

 

 

Диагностическое

обследование

преследует

 

- усталостной прочностью (малоцикловая

основную

цель

поддержание

и многоцикловая);

 

 

 

 

 

установленного

 

уровня

 

надежности,

 

- деформативностью (местная, общая);

 

обеспечение требований безопасности и

 

- трещиностойкостью.

 

 

 

 

эффективности использования изделий.

 

Основой

 

для

прогнозирования

Задачами технического диагностирования

остаточного ресурса работы крана служит

являются:

 

 

 

 

 

информация, которую можно условно

- контроль технического состояния;

разделить на три части.

 

 

 

 

- поиск места и определение причин

 

Во-первых, это накопленный объем

отказа (неисправности);

 

 

априорных

данных

об

эксплуатации

-

прогнозирование

 

технического

аналогичных кранов, включая рекламации о

состояния

(определение

с

заданной

316

Современные техника и технологии 2007

вероятностью интервала времени, в течение

предприятиях

 

нашего

 

региона.

С

которого

сохранится

работоспособное

возникновением проблемы продления срока

состояние объекта).

 

 

 

 

 

 

службы грузоподъемных кранов, с 2001 года в

 

Как следует из изложенного выше,

“УНЦ ТЭС” возникает отдел по проведению

экспертное

 

обследование

 

 

является

независимой

экспертизы

грузоподъемных

комплексной работой, которая включает

кранов. За указанный выше промежуток

диагностирование и прогнозирование (оценку

времени

 

проведена

 

 

экспертиза

остаточного

ресурса),

а

 

в

целом

промышленной

 

безопасности

по

615

предшествует

капитальному

ремонту

или

объектам грузоподъемной техники, в том

реконструкции для продления срока службы и

числе в 2001 году – 28 объектов, в 2002 году

восстановления ресурса крана.

 

 

 

 

– 70 объектов, в 2003 году108 объектов, в

 

Экспертное

 

обследование

 

должно

2004 году – 123 объекта, в 2005 году – 128

включать:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

объектов, в 2006 году – 158 объектов. В 2003

 

-

экспертную,

расчетную

или

году только 13% всех объектов прошли

экспериментальную

оценку

 

остаточного

экспертизу с первого раза, в 2004 году -24%, в

ресурса металлоконструкции;

 

 

 

 

2005 году – 47%, в 2006 году – 48%.

 

-

экспериментальную

проверку

ее

Остальные краны из-за халатного отношения

прочности;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

владельцев, продолжают находиться в

 

- диагностирование металлоконструкции;

эксплуатации, при этом, их техническое

 

- решение о продлении с указанием срока

состояние не соответствует “Правилам

проведения следующего ЭО;

 

 

 

 

 

безопасной эксплуатации кранов”.

 

 

 

-

разработку

регламента

 

технических

По

итогам

проведенных

экспертиз

освидетельствований,

 

 

 

экспертных

необходимо отметить, что происходит

обследований

и

технических

обслуживаний

изменение отношения

руководителей

и

крана на дополнительный срок эксплуатации;

инженерно-технических работников ряда

 

-

оценку

 

фактической

 

 

стоимости

предприятий по подготовке техники к

подъемного сооружения с учетом его

проведению

экспертизы

 

промышленной

технического состояния.

 

 

 

 

 

безопасности.

 

 

 

 

 

 

 

Поддержание

 

 

 

 

исправного,

Результатом

экспертного

обследования

работоспособного

 

состояния

 

кранов,

кранов с технической точки зрения, должна

является

основной

проблемой

для

быть оценка остаточного ресурса (продления

владельцев в нашем регионе, с финансовой

или не продления срока эксплуатации), а с

точки зрения.

 

 

 

 

 

 

 

 

экономической – увеличение первоначальной

 

С экономической точки зрения экспертное

стоимости амортизируемого оборудования

обследование

направлено

на

повышение

 

 

 

 

 

 

 

 

технико-экономических показателей крана.

ЛИТЕРАТУРА:

 

 

 

 

 

Следовательно,

ЭО

 

с

 

оценкой

1.

В.С.

Котельников,

Экономические

фактического технического состояния кранов

вопросы

экспертных

 

обследований

позволяют продлить время их эксплуатации,

грузоподъемных кранов [Электронный ресурс]

а

с

 

экономической

 

 

увеличить

/ А.А. Короткий, И.И. Еремин - Стройка:

первоначальную стоимость амортизируемого

финансы и экономика. – Режим доступа:

оборудования.

 

 

 

 

 

 

 

 

http://www.stroi.ru/kpr/list.asp?d=12&dc=928&dr

 

Существующий

при

 

Читинском

=242772 (22.10.2003).

 

 

 

 

государственном университете с 1994 года

2.

Определение остаточного ресурса

учебно-научный центр “УНЦ ТЭС”, определил

работы грузоподъемных кранов [Электронный

свою деятельность в области обеспечения

ресурс] - Режим доступа:

 

 

 

 

промышленной

 

 

безопасности

на

http://www.nadezhnost.sbn.bz/main.htm.

 

317

XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»

АНАЛИЗ ДВИЖЕНИЯ СВЕТОВОГО ЛУЧА В ВЕЩЕСТВЕ С ПОЗИЦИЙ МЕХАНИКИ

Карнеев К. В., , Епихин А. В., к.т.н. Соколов А.П.

Томский политехнический университет, Россия, г. Томск, пр. Ленина, 30 E-mail: ss2b52215@sibmail.com

Первые представления о природе света возникли у древних греков и египтян. По мере изобретения и совершенствования оптических приборов эти представления развивались и трансформировались. В конце XVII века возникли две теории света: корпускулярная (И. Ньютон) и волновая (Р. Гук и Х. Гюйгенс).

Ньютон, внесший наибольший вклад в развитие теории дифференциальных исчислений, приписывал свету отнюдь не волновые характеристики. Хотя в природе именно волны чаще всего описываются в терминах дифференциальных выражений. Согласно корпускулярной теории, свет представляет собой поток частиц, испускаемых светящимися телами. Ньютон считал, что движение световых корпускул подчиняется законам механики.[1]

Волновая теория, рассматривала свет как волновой процесс, подобный механическим волнам. В основу волновой теории был положен принцип Гюйгенса (с помощью этого принципа были объяснены законы отражения

ипреломления).Но тот же Ньютон собрал аргументы против волновой теории. Главный его аргумент - прямолинейность распространения света (в соответствии с принципом Ферма). [1]

Электромагнитная теория света позволила объяснить многие оптические явления, такие как интерференция, дифракция, поляризация и т. д. Однако уже в начале XX века выяснилось, что эта теория недостаточна для истолкования явлений атомарного масштаба, возникающих при взаимодействии света с веществом. Для объяснения таких явлений, как излучение черного тела, фотоэффект, эффект Комптона

идр. потребовалось введение квантовых представлений. Наука вновь вернулась к идее корпускул – световых квантов. Сегодня природу света характеризуют термином «корпускулярно-волновой дуализм». [1,4]

Всю Вселенную можно разделить на три части (рис.1.): микромир (мир особых законов (например, принцип неопределенностей)), макромир (мир наблюдаемый и легко контролируемый приборами), мегамир (мир, размеры которого больше размеров

Солнечной системы. Человечество познает его, создавая гипотезы).

Рис.1.

Свет – единственный пример во Вселенной, который во всех трех частях мира не меняет своих свойств. Это несомненно делает его особым элементом природы.

При рассмотрении проблемы распространения света возникает понятие эфира. Когда при помощи генератора в установленной на искусственном спутнике Земли антенне возбуждаются колебания электрического заряда, в приемной антенне на Земле возбуждается электрический ток. Если сигнал, поступающий на приемник, можно представить в виде некоторой падающей волны, то, что это за волна, которая способна распространяться в вакууме, и как могут возникать горбы и впадины там, где ничего нет? Над этим вопросом в применении к видимому свету, распространяющемуся от Солнца к глазу наблюдателя, ученые задумывались уже давно. На протяжении большей части XIX в.многие физики пытались найти ответ в том, что пространство на самом деле не пусто, а заполнено некой средой («светоносным эфиром»), наделенной свойствами упругого твердого тела. Теория эфира также успешно толкует такие экспериментальные факты, как отклонение света в поле гравитации тяжелых объектов космоса, красное смещение, раскрывает тайну «ревущих сороковых» на Земле и т.п. [4]

Практически, эфир – это субстанция, которая имеет удивительные свойства. Она способно образовывать эфирную атмосферу у планет, в том числе и у Земли. В опытах Майкельсоном был обнаружен и эфирный ветер (впервые это термин ввел Дж. Брадлей

318

Современные техника и технологии 2007

в 1728 г.). Вращение планет и большинства

складываясь

 

с

исходной,

приводят

к

спутников в одну сторону и корреляция

интересным

 

эффектам.

 

Например,

угловых скоростей планет с их массами

поглощение света веществом, преломление

определяются

свойствами

спирального

света, самофокусировка светового луча,

движения эфирного ветра. («Ревущие

наличие

 

сигнальной

 

 

волны,

сороковые» -

 

название пространств океана в

распространяющейся

в

веществе

со

40-х широтах Южного полушария, где дуют

скоростью света в вакууме на протяжении

сильные и устойчивые западные ветры,

очень короткого промежутка времени.

 

 

вызывающие частые штормы. Эти движения

В науке есть примеры, когда ученые

воздушных масс также хорошо объясняются

принимают некоторые факты, как должное, а

понятием эфирного ветра). [2]

 

потом находят эти факты ошибочными. Так

 

 

 

 

 

 

Томсоном была предложена модель,

 

 

 

 

 

 

согласно

которой

электроны

атома

 

 

 

 

 

 

“вкраплены в упругое положительное желе”.

 

 

 

 

 

 

Несмотря на наивность такой модели, она

 

 

 

 

 

 

смогла

объяснить

 

некоторые

процессы

 

 

 

 

 

 

внутри атома. Атом Томсона - пример

 

 

 

 

 

 

ошибочной (с точки зрения сегодняшних

 

 

 

 

 

 

взглядов)

модели,

 

приводящей

к

 

 

 

 

 

 

правильному

 

математическому

описанию

 

 

 

 

 

 

широкого круга явлений. Так, если эфир

 

 

 

 

 

 

существует в реальности, то фотон и

 

 

 

 

 

 

электромагнитная

волна

это

 

только

 

 

 

 

 

 

математические абстракции, не отвечающие

Рис. 2. Обдув Земли эфирным ветром.

реальному миру. Сейчас, когда теория иногда

неспособна помочь практике в решении

 

 

 

 

 

 

Вместо тщательного анализа результатов

некоторых задач, становится особенно

опытов Майкельсона, релятивисты не

важным найти выход из создавшегося тупика.

признали результатов, совершив тем самым

Может быть необходимо вернуться к истокам,

научный подлог. Поэтому сто лет назад

к той точке, в которой произошел поворот

понятие эфира было убрано из физики как не

физики от динамического направления, к

отвечающее реальности. Однако уже тогда

абстракции и постулированию. Нужно

физикам пришлось ввести новое понятие –

вернуться к проблеме эфира и к тем

физический вакуум. Это в некоторой степени

экспериментам,

которые

уже

были

был шаг к признанию существования эфира

проведены, дали результат и были

на новой физической основе.

 

отброшены, нужно разрабатывать все новые

 

гипотезы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сегодня

опытные

данные

Майкельсона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

изящно объясняются «притяжением» эфира к

В связи с этим можно привести другую

гипотезу о распространении свете в

тяжелым

объектам

(электростатическим

явлением). Поэтому около массивных

веществе. Не может ли луч света при

объектов

по

 

причине деформации эфира

прохождении между атомами и электронами

происходит уменьшение скорости света. [3]

быть

ими

притянутым?

Луч

при

этом

действительно

будет

распространяться

Как же свет взаимодействует с

веществом? При прохождении света через

медленнее,

 

чем

 

в

вакууме.

Будет

прозрачный материал свет распространяется

происходить запаздывание луча. Проделав

медленнее, чем в вакууме. Световые лучи

некоторые расчеты можно показать, что при

затормаживаются, взаимодействуя с атомами

известной массе и порядке размера электрон,

среды, и не могут двигаться так же быстро,

протон, нейтрон, да и почти все

как в вакууме. В стекле или в воде свет

элементарные частицы, попадают под

распространяется

со

скоростью,

определение черной дыры! Ведь не

составляющей 60-70% от скорости света в

обязательно черная дыра должна быть

вакууме, и ничто не мешает быстрой частице

большая... А, как известно, черная дыра

(протону или электрону) двигаться быстрее

имеет свойство притягивать все, что

света в такой среде. Кроме того, этот

движется рядом с ней. Зададимся вопросом,

электрон совершает вынужденные колебания

почему на Земле так мало веществ, которые

в переменном поле световой волны, а значит,

пропускают свет? Стекло, вода, еще

излучает волну на той же частоте, но

некоторые вещества… Список невелик. Да,

сдвинутую

 

 

по

фазе

относительно

вообще говоря, пропускающая способность и

возбуждающей волны (этот факт – результат

этих веществ не абсолютна! Если смотреть

расчетов

в

рамках механики).

Эти волны,

на объект через несколько слоев стекла или

319

XIII Международная научно-практическая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ»

воды, то четкость непременно снижается. Может быть это действительно вызвано притяжением светового луча к маленьким черным дырам в веществе? Что касается непрозрачности большинства веществ, то этот факт можно объяснить тем, что черные дыры, выстраиваясь определенным образом в кристаллической решетке твердых веществ или в атомах вещества в жидкой фазе, полностью поглощают луч.

Рис. 3 Прохождение света между атомами

“черными дырами”.

Взаключении нужно отметить, что развитие математического аппарата при физических исследованиях всегда шло от макромира. Этот математический базис мог быть проверен на любом явлении макромира, например, в любом элементе механического движения. И он проверен досконально. Математический аппарат, описывающий, например, движение фотонов не имеет возможности такой проверки. Наука изучает только зарождение и исчезновение фотона. А как частица движется, развивается во времени, науке пока не известно. Но не все

возможности исчерпаны в этом математическом аппарате, который отталкивается от механики и макромира. Необходимо чаще использовать механистический подход к решению задач в микро- и мегамирах.

ЛИТЕРАТУРА:

1.http://cat.tmn.fio.ru/works/46x/306/10/s10_1.ht ml 2.http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/8 162

3.http://www/scorsher.ru/art/theory/rykov.html

4.http://elementy.ru/trefil/45

КОЭФФИЦИЕНТ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СКОРОСТИ ПРИ УДАРЕ

Аспирант Касымханов С.Ж., д.т.н. Бакиров Ж.Б.

Казахстан, г. Усть-Каменогорск, Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева, ул. Серикбаева 19

E-mail: salavat1976@bk.ru

Рассмотрим продольный удар тела массы m по упругому стержню длиной l и жесткостью g0. Если стержень имеет ступенчато переменную жесткость, то под l и g0 следует понимать приведенную длину и приведенную жесткость [1]. Согласно волновой теории удара связь между силой удара N и скоростью точек после удара V определяется соотношением (1) и (2).

N = CV ,

(1)

где

C = ρAa

ударная

жесткость

упругого элемента;

 

 

 

ρ, A – плотность

материала и площадь

сечения ударяемого торца;

 

a =

E / ρ – скорость распространения

продольных волн в материале.

 

Перемещение

ударяемого

торца за

время dt

равно:

 

 

 

320

Соседние файлы в папке книги