Идеи и решения

Повысили  точность  контроля  вязкости жидкой среды и надежность работы соответствующего устройства ученые из Института механики металополимерных систем имени В.А.Белого Национальной академии наук Беларуси (патент Республики Беларусь на изобретение № 16066, МПК (2006.01): G01N11/16; авторы изобретения: Л.Маркова, В.Макаренко, М.Семенюк, академик НАН Беларуси Н.Мышкин; заявитель и патентообладатель: отмеченное выше Государственное научное учреждение). Изобретение относится к ультразвуковым средствам измерения вязкости жидких сред, а именно, к магнитострикционным вискозиметрам, и предназначено для контроля в реальном масштабе времени работоспособности «рабочих жидкостей», в частности гидравлического, компрессорного, трансмиссионного, моторного и трансформаторного масел, а также для контроля технологических процессов переработки материалов. Дата публикации патента: 2012.06.30.

Поясняется, что вязкость является одним из важнейших физико-химических показателей качества и состояния жидких сред. Смазочные масла классифицируются по их вязкости, которая нормируется и указывается в сертификате на продукцию. Измерение вязкости смазочных масел в процессе эксплуатации механизмов характеризует работоспособность масла, что позволяет своевременно проводить его замену.

Для измерения вязкости широко используются ультразвуковые вискозиметры, принцип действия которых основан на зависимости характера колебаний контактирующего с жидкостью вибратора от ее вязкости. Вибраторы продольных колебаний обычно представляют собой стержень или узкую пластинку из магнитострикционного материала, которые совершают свободные или вынужденные колебания на частоте резонанса.

Оригинальность предложенного авторами способа контроля вязкости жидкой среды и устройства для его осуществления состоит в целом ряде конструктивных решений, в частности — в выполнении электронного блока устройства с возможностью компенсации влияния температуры жидкой среды, окружающей магнитострикционный элемент, на резонансную частоту сигнала, генерируемого этим элементом. При этом используется заранее записанная в память электронного блока калибровочная температурная зависимость указанной частоты на воздухе для данного магнитострикционного элемента.

Новая совокупность операций и последовательность их выполнения, а также дополнительные конструктивные элементы, методы закрепления конструктивных элементов, их взаимное расположение и материал, из которого изготовлены детали устройства, позволяют повысить точность оперативного контроля вязкости жидких сред, повысить надежность работы устройства и уменьшить его габариты.

Приведенные авторами экспериментальные данные свидетельствует о применимости предложенного устройства для оперативного контроля вязкости жидкости в широком диапазоне — от 15 до 2500 сСт.

УДК 621.311.001.57

В Институте Энергетики Национально академии наук Беларуси разрабатывается программный комплекс для прогнозирования энергопотребления и оптимизации структуры энергосистемы. В настоящее время для выполнения работ по прогнозированию и оптимизации энергосистемы используются программные продукты сторонних разработчиков, такие как LEAP, разработанный Стокгольмским институтом окружающей среды[1] и MASSAGE[2], WASP[3] и MAED[4], разработанные МАГАТЭ. Однако они не учитывают определенные специфики Республики Беларусь. Так в области оптимизации структуры энергосистемы приведенные выше программы оптимизируют только структуру электроснабжения потребителей, не учитывая тепловой нагрузки[5]. А с учетом того, что более половины электроэнергии в республике производится на теплоэлектроцентралях (далее – ТЭЦ) оптимизация как электро- так и теплоснабжения необходима для получения достоверных результатов.

more_horiz Читать полностью

В дозвуковой транспортной и пассажирской авиации пути дальнейшего совершенствования авиационных двигателей хорошо известны. Увеличение температуры газов перед турбиной позволяет поднимать степень повышения давления в компрессоре. За счет этого мероприятия уменьшается коэффициент избытка воздуха. Введение в конструкцию двигателя промежуточного охлаждения воздуха также ведет к увеличению удельной тяги двигателя и повышению его экономичности. На этом пути в настоящее время ученые и конструкторы достигли определенных успехов: степень повышения давления составляет Пк = 80, а температура газов перед турбиной может достигать теоретически 1900 градусов Кельвина.

Современный пассажирский самолет пролетает без дозаправки 13000 километров пути. При средней скорости самолета 800 километров в час можно практически попасть в любую точку земного шара, но время перелета очень большое. Для современного общества терять в полете более 16 часов слишком большая роскошь. Именно поэтому ученые работают над созданием сверхзвуковых лайнеров. В конце шестидесятых годов было создано два сверхзвуковых пассажирских лайнера разными фирмами. Советский лайнер ТУ-144 просуществовал недолго, из-за низкой технической надежности эксплуатация его была прекращена.

more_horiz Читать полностью

В работе рассмотрены методы сварки аустенитных сталей типа 18-10. Предложен новый эффективный способ сварки с применением сжатой пламенной дуги в автоматическом режиме, позволяющий осуществлять сварку металла толщиной 5 мм за один проход.

Проведены исследования дефектов образующихся при сварке, анализ дефектов, причины образования дефектов. Установлен оптимальный уровень качества сварных соединений по дефектности и даны рекомендации по сварке стали 08Х18Н10Т сжатой плазменной дугой.

4. Выбор способа сварки

Способы сварки (Таблица 1) не удовлетворяли производство по условиям работы, качеству и производительности. Необходимо было изыскать более прогрессивный способ формирования сварного соединения с высоким качеством и оптимальной производительностью (подготовительные, сборочные и сварочные работы составляют более 60% общего времени изготовления контейнера, весьма трудоемкий процесс исправления дефектности сварных швов).

На основании исследования практических схем сварки установлено что применительно к конструкции ответственных контейнеров, наиболее эффективным может быть способ, обеспечиваемый высокотемпературной сварочной плазмой с применением автоматической сварки и стабилизации процессов.

Главная проблема выбора режимов сварки – предотвращение горячих трещин и других опасных дефектов сварки; установление оптимальной силы сварочного тока, напряжения на дуге, скорости сварки и защиты расплавленного металла шва, правильного выбора сварочных материалов, оборудования и др.

При установлении режимов сварки следует обеспечивать такие условия, чтобы доля участия основного металла в шве была минимальной. Необходимо обеспечивать оптимально высокую скорость охлаждения металла в области критических температур (500–800°С).

5. Сварка контейнеров из стали 08Х18Н10Т

Способы сварки, плазмообразующие и защитные газы, режимы, материалы, разделка кромок и др. применяли впервые на СЗАО «Осиповичский вагоностроительный завод». Продольные и кольцевые швы контейнеров, в соответствии с рекомендациями, выполняли автоматической сваркой с использованием сварочной плазмы.

Для сварки продольных швов используют установку SAF (Франция).

Сварочная установка SAF состоит из станины для фиксирования и плотного прижатия между собой свариваемых кромок, передвижного портала для перемещения сварочной плазменной головки SP-6 и сварочной головки для TIG сварки (в нашем случае сварка TIG не используется), механизма подачи сварочной проволоки диаметром 1.2мм в зону сварки, источников питания Nertinox TN500, пульта управления с системой видеонаблюдения.

Для сварки применяют проволоку марки 316Lsi, обеспечивающую получение бездефектного металла шва (аналог проволоки СВ-06Х19Н9Т и СВ-08Х20Н9Г7Т).

В процессе плазменной сварки продольных швов царг цистерны контейнера применяют следующие газы: для образования плазменной дуги – смесь аргона с водородом (расход 11-12 л/мин), для защиты сварочной ванны – газ аргон (расход 15-17 л/мин), для защиты корня шва – газ азот (расход 25-30 л/мин).

Для сварки кольцевых швов используется комплексная установка FCW-P (Фрониус, Австрия).

Автоматическая плазменная установка FCW-P состоит из источника питания TransTig 4000/5000, плазменной головки Robacta PTW3500, плазмомодуля E-set Aufnahme Plasmamodul, блока подачи сварочной проволоки, шкафа управления, системы видеонаблюдения и дистанционного пульта управления.

В процессе плазменной сварки кольцевых швов используют следующие газы: для образования плазменной дуги – аргон 100% чистоты, для защиты сварочной ванны – аргон (15-17 л/мин), для защиты корня шва – азот (24-27 л/мин). Сварка продольных швов и обечаек толщиной 5 мм, выполняется без разделки кромок, с зазором не более 0.4 мм.

Рис. 1. Сварка кольцевых швов

Особо сложной является сварка кольцевых швов (рис. 1, рис. 2). Применение эксклюзивной автоматической плазменной головки плазмамодуля, системы видеонаблюдения, дистанционного управления, устройства для получения обратного валика шва и соответствующей газовой защиты, позволило решить главную проблему – обеспечение полного провара стыка и снижение порообразования.

Рис. 2. Комплексная система сварочного оборудования FCW-P

 Таблица 2. Основные параметры режима сварки продольных швов

Тип соединения	Число слоев, проходов	Диаметр присадочной проволоки, мм	Ток, А	Напряже-ние, В	Скорость сварки, см/мин	Диаметр вольфрамового электрода, мм
Встык без разделки кромок	1	1.2	150–160	20–22	22–24	4.0

Полярность сварки – прямая. Вольфрамовый электрод – ториевый, марки ВТ–40. На каждой емкости сваривали три продольных шва.

Таблица 3. Основные параметры режима сварки кольцевых швов

Тип соединения	Число слоев, проходов	Диаметр присадочной проволоки, мм	Ток, А	Напряжение, В	Скорость сварки, см/мин	Диаметр вольфрамового электрода, мм
Встык без разделки кромок	1	1.2	200–210	22–24	18–20	4.0

Прихватки при сборке стыка под плазменную сварку производятся TIG сваркой. На каждой емкости сваривают 4 кольцевых шва. Полярность прямая. Перенос металла с присадочной проволоки в ванночку – мелкокапельный.

Люк, а также все фланцы обечайки и днища приваривают аргонодуговой сваркой с применением защитного газа аргона.

6. Контроль качества сварных соединений

К качеству всех сварных соединений емкости предъявляются высокие требования (нормативы Российского морского регистра судоходства):

• стопроцентный контроль внешним осмотром и измерениями;
• стопроцентный контроль рентгенографией;
• стопроцентный контроль стилоскопированием;
• выборочный контроль по МКК;
• выборочный контроль на механические испытания, металлографию, и др.

Не допускаются дефекты типа трещина, типа непровар, шлаковые включения. Не допускаются поры величиной более 0.1 мм на участке длиной 100 мм, подрез не более 0.3 мм, валик усиления шва более 1.5 мм.

При выборочном анализе дефектности в объеме 2 контейнеров по внешнему виду и рентгенографии установлено, что уровень качества сварных соединений (по дефектности) составляет 80% … 82%.

Общая сумма выявленных дефектов на двух емкостях составила 69. Уровень брака составил 69/352=0.2, где 352 – количество рентгеновских снимков.

7. Заключение

Уровень качества сварных соединений емкостных контейнеров на данном этапе изготовления следует считать удовлетворительным. Дальнейшее снижение дефектности до нуля должно быть связано с обеспечением правильного состава и постоянства качества защитных газовых смесей, тщательной подготовкой, сборкой и зачисткой свариваемых кромок. Повышение профессионализма сварщиков.

8. Рекомендации при сварке стали 08Х18Н10Т:

• Сварка с применением электродных материалов одинакового или сходного с основным металлом по химическому составу;
• Применение рациональных способов и режимов сварки, в первую очередь с пониженной погонной энергией за счет снижения тока и повышения скорости сварки;
• Необходимо постоянно и тщательно подготавливать кромки под сварку, осуществлять зачистку их после сборки перед сваркой;
•  Полностью исключить неблагоприятные изменения исходной структуры основного металла;
• Снижение содержания углерода в стали и швах за счет применения низкоуглеродистых основных и сварочных материалов;
• Постоянно контролировать качество защитных газов.

Список использованных источников

1. Денисов Л.С. Повышение качества сварки в строительстве – М.: Стройиздат. – 1982. – 160 с.

2. Сварка и свариваемые материалы, в 3–х т., т. 1. Свариваемость материалов / под ред. Э.Л. Макарова – М.: Металлургия, 1991. – 528 с.

3. Денисов Л.С. Повышение качества сварки – путь к надежной эксплуатации энергетического оборудования / Энергетическая стратегия, № 6. – 2009. – С. 51–55.

4. ГОСТ 5632. Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные.

Если в кране нет воды, это не означает, что в подземном горизонте она иссякла. Просто фильтр водозаборной скважины мог наглухо зарасти панцирем из солей железа, кальция и магния, совсем как стенки старого чайника.

Конечно, до полного прекращения подачи воды из скважины дело если изредка и доходит, то только по недосмотру или безденежью, где-нибудь на ферме в не очень успешном хозяйстве или в дачном товариществе. А в городах службы водоканала начинают реанимацию засорившихся скважин сразу же, как только приток воды падает и возрастает расход электроэнергии на ее откачку.

С каким-то заметным эффектом эту процедуру удается повторить всего несколько раз за время ее 20 ― 25-летней эксплуатации, а потом, увы, дорогостоящее инженерное сооружение, которое перестало поддаваться лечению, приходится закрывать навсегда и рядом бурить новую скважину.

Средняя стоимость промышленной скважины глубиной до 100 метров в Беларуси колеблется от 20 до 50 тысяч долларов и выше. Всего же по стране бурится ежегодно в среднем 520 разведочно-эксплуатационных скважин глубиной от 40 до 300 метров, не считая многочисленные водозаборы мелкого заложения для  коттеджей, дач и деревенских усадеб. Так что расходы нетрудно представить.

Можно ли сократить ущерб от забивания фильтров? До недавнего времени, уверенно обещать это было нельзя, так как речь идет о естественном процессе, остановить который невозможно. Но ученые Белорусского национального технического университета все же нашли остроумное решение, которое позволит решить проблему, не покушаясь на законы физики.

― Соли, хотим мы того или нет, неизбежно должны выпадать из воды, как только возникает перепад давления в пласте, вызванный работой насоса, и смещается химическое равновесие, ― поясняет профессор кафедры «Кораблестроение и гидравлика» БНТУ, доктор технических наук Владимир Ивашечкин. ― С последствиями этого явления ученые и инженеры борются, придумывая новые способы регенерации скважин. Но все эти хитроумные технологии работают только на то, чтобы освободить от зарастания фильтровую трубу изнутри. Мы, кстати, тоже предложили и активно применяем на практике свой способ такой очистки, в котором используется энергия взрыва смеси водорода и кислорода. Он прост и эффективно очищает металлическую поверхность фильтра от соляного слоя. Но, как и все остальные, он не решает главную проблему: как освободить от зарастания слой гравия и песка, находящийся снаружи фильтра скважины. Ведь именно там оседает основная масса солей, которые блокируют пути притока воды. Поэтому выходом из положения стала наша трубная система регенерации, с помощью которой можно промывать пространство с внешней стороны скважины, что делает ее более ремонтопригодной.

Когда смотришь на эту конструкцию, защищенную патентом, то первое, что приходит в голову: «Почему до такого простого решения никто раньше не додумался»? На внешнюю сторону трубы белорусские ученые вывели несколько полиэтиленовых труб малого диаметра, по которым, в случае необходимости, в забитую солями гравийную подушку под высоким давлением подается химический реагент, растворяющий отложения. Опыт пробной регенерации показал, что некоторое время, когда осадок еще не затвердел, промывать пространство с внешней стороны скважины можно и обыкновенной водой.

Скважина новой конструкции (патент Республики Беларусь №9453) и технологическая схема ее циркуляционной реагентной регенерации представлена на рисунке 1.

Рисунок 1

Скважина содержит затрубную систему регенерации, которая  состоит из нескольких циркуляционных трубок, симметрично расположенных на внешнем контуре гравийной обсыпки фильтра и перфорированных в интервале его установки. Трубки  выведены на устье скважины и снабжены вентилями. Технология обработки заключается в подаче реагента в каждую n-ю трубку с расходом  из напорного бака,  и откачке продуктов растворения кольматанта из фильтра скважины с расходом Q эрлифтом назад в бак.  Равенство расходов закачки и откачки обеспечивает непрерывную горизонтальную циркуляцию реагента во всей прифильтровой зоне скважины.

1 – напорный бак с реагентом; 2 – вентиль; 3 – труба выпуска газа; 4 – эрлифт; 5,6 – шланги; 7 – уплотнение; 8- герметичный оголовок; 9 – циркуляционные трубки; 10 – плита; 11 – затрубная цементация; 12 – фильтр скважины; 13 – фильтровая часть циркуляционных трубок; 14 – хомуты; 15 – муфта;16 – фильтрующая засыпка; 17 – пакер.

Общий вид гидродинамической сетки фильтрации при закачке жидкости в четыре циркуляционные трубки  представлен на рисунке 2.

Рисунок 2

Как считают ученые, профилактическую процедуру промывки следует проводить всего лишь один раз в три года, и это гарантирует 50-летний срок службы скважины, то есть вдвое больше, чем они находятся в эксплуатации сегодня.

Первая скважина нового поколения, оснащенная таким устройством, уже пробурена более года назад возле деревни Узла в Мядельском районе, и ученые регулярно выезжают туда в командировки, чтобы провести очередной эксперимент. Через полгода будет составлен подробный отчет об эффективности системы, и ее могут взять на вооружения службы водоснабжения.

Впрочем, с перспективами внедрения научной разработки не все так просто, несмотря на то, что два года назад новая конструкция скважины была включена в Технический кодекс установившейся практики, то есть официально признана. Ведь обеспечить людей водой ― это святое. Поэтому немалые бюджетные деньги на такие работы выделяются всегда и в нужных объемах. В такой ситуации службам водоснабжения проще все же пробурить новую скважину, вместо вышедшей из строя, чем заниматься копеечной реанимацией «старушки».

Учитывая это обстоятельство, считают ученые, новую технологию следует активно пропагандировать и приучать специалистов к мысли, что с помощью новых технологий обеспечить население водой можно и при значительном сокращении объемов дорогостоящих буровых работ.

Дмитрий ПАТЫКО

Космическая транспортная система, состоящая из дозвукового транспортного самолета, гиперплана и космической ракеты, является идеальным средством доставки полезной нагрузки на орбиту Земли. С помощью этой транспортной системы на орбиту можно доставлять грузы весом в сто тонн.

Для таких тяжелых грузов необходима также очень тяжелая космическая транспортная система. Современная авиация в настоящее время эксплуатирует самолет, поднимающий в воздух 250 тонн полезной нагрузки.

Нет никакого сомнения в том, что в ближайшее время будет создан самолет, поднимающий в воздух 1000 тонн полезной нагрузки.  Этого будет достаточно, чтобы поднять на определенную высоту гиперплан и космическую ракету с полезной нагрузкой 100 тонн.

Но создание такого грандиозного и дорогого проекта под силу только нескольким развитым странам, и только в том случае, если они объединят свои усилия. Столь высокая полезная нагрузка необходима в ближнем космосе для создания космических станций, выводящимися в космос готовыми блоками. При строительстве космического поселения на орбите Земли, которое будет собираться непосредственно в космосе, необходимые материалы можно доставлять на орбиту мелкими партиями. Например, рулоны листового металла весом пять тонн, а также большое количество спутников, выводящихся в настоящее время на орбиту Земли, также не превышают массу в пять тонн.

Для запуска на орбиту мелких партий грузов совсем не обязательно иметь очень мощную космическую транспортную систему. При выведении на орбиту Земли объектов с массой до пяти тонн, можно использовать двухступенчатый вариант транспортной системы. Эта система будет очень компактной, а ракетоноситель сможет взлетать с обычной взлетной полосы. По внешнему виду ракетоноситель напоминает современный истребитель, но он значительно больше по размерам и мощности.

Предлагаемая система очень мобильна: достаточно заправить топливом вернувшийся из полета ракетоноситель, установить на него космическую ракету и он готов к следующему полету. За счет этого можно совершить максимальное количество вылетов, а значит вывести на орбиту большую полезную нагрузку.

На фиг. 1 показан общий вид ракетоносителя перед стартом, на фиг. 2 показан ракетоноситель, который работает на прямоточных двигателях с раскрытыми створками крыльев, на фиг. 3 показан ракетоноситель и космическая ракета после разделения.

1 – полезная нагрузка космической ракеты, 2 – космическая ракета, 3 – пороховые ускорители ракеты, 4 – фюзеляж самолета, 5 – носовой обтекатель, 6 – кабина пилота.

7 – входное устройство для забора воздуха из атмосферы, питающее турбореактивные 2х режимные двигатели с инерционным ротором.

8 – плоскости самолета (крылья) с закрытыми створками прямоточного двигателя со сверхзвуковым горением топлива, 9 – вертикальное хвостовое оперение, 10 – горизонтальное хвостовое оперение.

11 – ракета в сборе с полезной нагрузкой, 12 – раскрытые створки прямоточного двигателя со сверхзвуковым горением топлива, 13 – раскрытые створки реактивного сопла, 14 – направляющая для раскрытия створок, являющаяся вертикальным оперением.

15 – сверхзвуковая камера сгорания, расположенная в плоскости крыла, 16 – входное устройство прямоточного двигателя, 17 – закрытое входное устройство, питающее воздухом турбореактивные двигатели.

18 – отделившаяся космическая ракета, 19 – ракетоноситель без нагрузки, 20 – закрытые створки прямоточного двигателя, 21 – углубление для установки космической ракеты, 22 – отделяемые топливные баки.

В зависимости от массы, выводимой в космос полезной нагрузки, ракетоноситель может быть разной мощности. В связи с этим меняются размеры ракетоносителя и количество реактивных двигателей, устанавливаемых в нижней части фюзеляжа. Для ракетоносителей малой мощности достаточно двух реактивных двигателей, а для получения большой мощности можно установить шесть – восемь двигателей. Двухрежимный турбореактивный двигатель на старте работает от компрессора, при достижении сверхзвуковой скорости компрессор не участвует в термодинамическом процессе, сжатый во входном устройстве воздух проходит мимо него по специальным каналам.

Ракетоноситель взлетает с обычной взлетной полосы, на которой разгоняются тяжелые транспортные или пассажирские самолеты. Набрав необходимую скорость и высоту, ракетоноситель переключается на второй режим работы.

При скорости ракетоносителя в полторы скорости звука, воздушный поток обладает достаточной энергией и скоростью, чтобы сжиматься до необходимого давления в камере сгорания двигателя. В этом режиме ракетоноситель может разогнаться до пяти скоростей звука и достичь высоты более 30000 метров, а этого достаточно для работы прямоточных двигателей.

Турбореактивные двигатели исчерпали свои возможности в наборе скорости и высоты, поэтому входное устройство закрывается, а двигатели прекращают работу. Для работы двигателей требуется большое количество топлива, а плоскости крыльев заняты прямоточными двигателями, поэтому топливо необходимо заправлять в фюзеляж ракетоносителя. Но чтобы фюзеляж не получился слишком объемным, часть топлива можно заправлять в дополнительные подвесные баки. Затем, для уменьшения аэродинамического сопротивления ракетоносца, пустые дополнительные топливные баки сбрасываются на парашюте. Специальная служба  подбирает их на поверхности земли или в воде  для повторного использования на ракетоносителе.

После выключения двухрежимных турбореактивных двигателей и сброса пустых топливных баков, раскрываются входные устройства прямоточных двигателей, а также раскрываются сопла. Прямоточные двигатели со сверхзвуковым горением включаются, а большая поверхность заборных устройств позволяет подать в двигатель достаточное количество разреженного воздуха. С набором высоты плотность воздуха уменьшается, но растет скорость ракетоносителя, а это увеличивает прокачку воздуха через двигатели. Прямоточные двигатели позволяют ракетоносителю набрать высоту в пятьдесят километров и скорость более пятнадцати скоростей звука.

Ракетоноситель, достигнув пяти километров в секунду или даже выше этой скорости, производит разделение космической ракеты с корпусом самолета. Эта операция может производиться сжатым воздухом или за счет отстреливания взрывчатым веществом.

На безопасном расстоянии включаются ракетные двигатели, и космическая ракета выходит в космос, набирая недостающую высоту и скорость. Самолет, освободившись от тяжелой ракеты и топлива в топливных баках, должен погасить свою скорость и вернуться на ту же взлетную полосу, с которой взлетел. Сразу после возвращения технические службы начнут его готовить к следующему запуску.

Ракетоноситель может управляться пилотом из кабины, но может совершать рейсы и в автоматическом режиме. Далеко не все страны имеют стартовую площадку для запуска ракет в выгодном для полета месте. Во Франции имеется остров на экваторе, с которого очень выгодно запускать космические аппараты. Для них запуск спутника обходится в два раза дешевле, чем запуск аналогичного спутника с космодрома  Плесецк, который находится на севере России. Предлагаемая космическая система полностью решает эту проблему.

Запуски ракетоносителя можно производить с любого аэродрома: за время подъема ракетоносителя и его разгона до максимальной скорости, он вылетает на экватор и оказывается в нужной точке старта космической ракеты. В связи с тем, что ракетоноситель использовал в качестве окислителя атмосферный воздух, стоимость запуска ракеты снизится в несколько раз. Полеты в космос станут не только дешевле, но в тоже время будут гораздо экологичнее.

Взлетающая вертикально ракета пробивает своими горячими газами атмосферу насквозь. В связи с этим нарушаются установившиеся в атмосфере потоки воздуха, а это приводит к изменению климата в худшую сторону. Горизонтально взлетающий самолет поднимает  большую полезную нагрузку при меньшей мощности двигателей, при этом в горизонтальном полете с постепенным набором высоты атмосфера не пробивается насквозь. Температура выхлопных газов авиационных двигателей значительно ниже, чем в космической ракете. Гораздо выше и КПД авиационных двигателей, чем ракетных. Все эти факторы будут благоприятно сказываться на развитии космических транспортных систем.

Николай БОБОЕД

г. Жодино, Минская область

E-mail: m_babayed@mail.ru

Многообразие существующих типов и конструкций топочных устройств на органическом топливе настолько плотно заполняет эту технологическую нишу, что трудно ожидать инноваций в этой области теплоэнергетики. Поэтому любое значимое новшество заслуживает интереса, и не только у специалистов.

Общие требования к этой продукции: надёжность, эффективность (энергетический КПД и срок окупаемости по текущим и капитальным затратам) экологичность (отсутствие вредных выбросов и воздействия на природу и человека), удовлетворительные эксплуатационные свойства (изготовление, монтаж, доводка, ремонтируемость, широкий диапазон тепловых нагрузок, регулируемость, простота обслуживания и освоения).

Описываемая ниже топка в определённой степени удовлетворяет этим показателям. Она предлагается для отопительных и технологических схем различных потребителей теплоты: воздушного и водяного отопления малых зданий, промышленных объектов (производственные помещения, склады, ангары, теплицы, вокзалы и т.п.) при отсутствии централизованного теплоснабжения, а так же для получения сушильного агента в конвективных сушилках.

Особенности топки:

1)При минимальных переделках возможно сжигать: кусковое или сыпучее (опилки) твёрдое топливо; жидкое топливо повышенной консистенции (мазут, загрязнённые остатки цистерн, отработанные масла); газообразное топливо – природный газ или пропан-бутановые смеси, это отвечает требованию использовать местные виды топлива (МВТ).

2)Простота изготовления, монтажа, установки в различных условиях эксплуатации, транспортировки (минимум фланцевых соединений, разборность, отсутствие дорогих материалов и узлов).

3)Высокое качество топочного процесса благодаря организованной подаче воздуха, интенсивному облучению воспламеняющегося топлива.

На чертеже показан вариант применения жидкого топлива, где обозначено: 1 – корпус, 2 – наклонная колосниковая решётка, 3 – пластина, 4 – наклонная стойка, 5 – воздушный короб, 6 – топливопровод, 7 – регулировочный винт, 8 – запальное отверстие, 9 – смотровое отверстие, 10 – струя топлива, 11 – отбортовка, 12 – выемка, 13 – потребитель теплоты, 14 – монтажный люк, 15 – зольник. Стрелки: простая – воздух, пунктирная – топливо, двойная – продукты сгорания, «а» — сторона слива топлива. Некоторые элементы показаны условно прозрачными

Топка состоит из металлического футерованного корпуса 1, на которой сверху может быть поставлен водонагреватель или воздухоподогреватель 13. Внутри корпуса 1 установлена наклонная колосниковая решётка 2, которая упирается в нижний угол корпуса 1, сверху она свободно лежит изнутри на стенке корпуса 1. Пластины 3 (их может быть несколько, зависит от мощности топки) закреплены на двух наклонных стойках 4. К корпусу 1 примыкает воздушный короб 5. Труба топливопровода 6 находится над верхней пластиной 3. Регулировочный винт 7 упирается в верхнюю часть наклонной колосниковой решётки 2. В районе ввода топливопровода 6 расположено запальное отверстие 8 со своим шибером. Смотровое отверстие 9 (может быть несколько) на стенке корпуса 1 устанавливается напротив струй 10. Отбортовка 11 (приподнятые края) пластин 3 со стороны слива топлива «а» с пластин 3 выполнены с выемками 12 (вырезы треугольной или другой формы).

На задней стенке корпуса 1 имеется монтажный люк 14, а внизу – зольник 15. Открытием вентиля из топливопровода 6 без напора выливается топливо на верхнюю пластину 3. Через запальное отверстие 8 оно поджигается (можно использовать различные запальники) и горящее сливается на стороне «а» через выемки 12 вниз. Количество топлива обусловлено высотой отбортовки 11 и открытием топливного вентиля. Струи горящего топлива 10 заполняют нижележащие пластины 3. Воздух (простые стрелки) подаётся из воздушного короба 5, проходит между пластинами 3 и интенсивно обдувает все горящие струи 10 топлива по всему  объёму. Интенсивность горения контролируется через смотровые отверстия 9 ( а так же ведётся очистка от нагара, сажи, кокса, которые после этого скапливаются на дне топки и удаляются зольником 15).

Заполнение топки топливом изменяется наклоном колосниковой решётки 2. Для этого регулировочным винтом 7 верхняя её часть благодаря наклонным стойкам 4 перемещается вверх-вниз, наклон пластин меняется, количество топлива (пунктирные стрелки) увеличивается или уменьшается на струях 10 и на плоскостях пластин 3. Так регулируется тепловая мощность топки. Продукты сгорания (двойные стрелки) со струй 10 и пластин 3 поднимаются вверх к потребителю теплоты на верху корпуса 1.

Достоинство предлагаемого топочного процесса – значительное увеличение поверхности горения не столько на плоскостях пластин, сколько на стекающих струях в виде горящего каскада. Кроме того, не требуется сложная насосная система.

При переводе на твёрдое топливо монтажный люк 14 открывается, колосниковая решётка 2 вынимается и заменяется аналогичной с пластинами 3 без отбортовки 11. Топливопровод 6 отключается и заменяется загрузочным люком (при ручном обслуживании) или шнековым топливопитателем (при механизации топочного устройства).

При переводе на газообразное топливо без колосниковой решётки 2 на месте короба 5 закрепляется газовая горелка. Для сжигания лёгкого жидкого топлива (керосин, соляр) здесь монтируется форсунка. Эти мероприятия позволяют быстро переоборудовать топку для разных видов топлива.

Различные колосниковые решётки, газовые горелки, системы топливоподачи, автоматики, регулировки могут входить в состав поставляемого комплекта. Кроме того, предусмотрено эжекционное удаление в дымовую трубу продуктов сгорания отдельным вентилятором, что создаёт необходимое разрежение в топке, и установка пульсатора на подаче воздуха.

Изготовленный макет подтвердил правильность всех описанных выше предложений.

Виталий Степанович СЕВЕРЯНИН,

 доктор технических наук,

Брестский государственный технический университет.

E-mail: tgv@bstu.by

Разработанная система является программой, которая работает в автомобилях. Система работает автоматически и позволяет пользователю взаимодействовать с ней только в определенных условиях. Операционная программа использует библиотеку OpenCV для компьютерного зрения.

Система состоит из следующих частей: компьютер, камера и прозрачный экран, который и является боковым стеклом автомобиля. Программа распознают поступающие через камеры кадры и находит те объекты из базы данных, которые совпадают по координатам с машиной. Если объект обнаружен, то он будет выделен контуром и появляется название и информация о данном объекте в текстовом формате.  После этого пассажир (пользователь) может нажать на выделенный объект на прозрачном экране для получения большей информации. Эта система может использовать вместе прозрачного экрана, экраны, которые встроены в заданную поверхность передних сидений. В этом случае на них передаются изображения с боковых камер известные объекты распознаются на этих экранах и пользователь таким образом может получить информацию о них нажав на соответствующую иконку.

 Рис. 1 — Алгоритм работы системы

Список использованных источников:

1. John Vince, Mathmatics for Computer Graphics, USA Springer 2010.

2. Javier Frenàndez de Cañete, System Engineering and Automation, An interactive Educational approach, Spain, Springer 2011.

3. Gary Bradski & Adrian Kaebler, Learning OpenCV, computer vision with OpenCV library, USA, Oreilly.

Авторы:

Малаа Б.С.

Осипович В.С. – кандидат технических наук, доцент

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Упругая соединительная муфта предназначена для соединения соосных вращающихся валов и передачи ими крутящего момента от ведущего вала к ведомому. Муфта относится к массовому виду продукции общетехнического назначения, использующейся практически в любой области машиностроения (приводы, различные исполнительные механизмы и др.).

В Институте проблем машиностроения им. А.Н. Подгорного Национальной академии наук Украины (ИПМАШ НАН Украины) разработана оригинальная конструкция упругой соединительной муфты, состоящая из трех основных деталей двух полумуфт, установленных на концах валов и цельной втулки, надетой на полумуфты.

more_horiz Читать полностью

УДК 621.7

В статье приведены составы и основные торговые марки ремонтно-восстанавливающих добавок к автомобильным маслам, используемые в настоящее время.

Современные высокооборотные, работающие при высоких нагрузках и температурах двигатели, предъявляют к смазочным материалам все более высокие требования, с которыми последние не справляются. Благодаря чему на рынке автохимии с каждым годом появляются новые виды «антифрикционных препаратов». Основное их назначение – снизить потери на трение и повысить ресурс ДВС и трансмиссии.

more_horiz Читать полностью