Подтверждением этому, на первый взгляд парадоксальному суждению, служат два отечественных патента на изобретение №№ 13665 и 13666 белорусского математика Валерия Супруна (заявитель и патентообладатель: Белорусский государственный университет). В качестве изобретений в реестре Национального центра по интеллектуальной собственности зарегистрированы изобретения автора: «Устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций четырех переменных» и «Устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций восьми переменных».
Сразу же отметим, что «виновником» появления в алгебраическом мире «булевых функций» является живший в 18-м веке английский математик и логик Джордж Буль, исследовавший законы человеческого мышления и разработавший алгебру логики.
Не вдаваясь в «математическую конструкцию» этих устройств, следует отметить, что основными их логическими элементами являются «СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА» и «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ».
Как поясняется автором изобретений, достоинствами предложенных устройств являются небольшая их конструктивная сложность и относительно простая настройка на вычисление полиномиальных симметрических булевых функций.
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.
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.
1. Введение
Аустенитные стали марок 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н12Т и др. относятся к известной группе хромоникелиевых сталей, типа 18-10, которые используют для широкой номенклатуры изделий в химической, нефтяной, энергетической промышленности и других отраслях. Эти стали хорошо выдерживают действие агрессивных сред типа HNO3 различной концентрации и различных температур, серной кислоты H2SO4 100% концентрации при рабочих температурах до 70о С, атмосферных условий и др.
Основным элементом, обусловливающим высокую коррозионную стойкость сталей типа 18-10, является хром, обеспечивающий способность стали к пассивации. Присутствие хрома в стали в количестве 18% делает сталь стойкой во многих средах окислительного характера в широком диапазоне концентраций и температур. Благодаря наличию в стали никеля в количестве 9-12% обеспечивается аустенитная структура, что гарантирует высокую технологичность стали в сочетании с уникальным комплексом служебных свойств. Это позволяет использовать стали типа 8-10 в качестве коррозионностойких, жаростойких, жаропрочных и криогенных материалов.
Целью и задачами настоящей статьи является выбор эффективного способа сварки аустенитных сталей, исследование и анализ дефектности сварных соединений и ЗТВ, разработка рекомендаций по минимизации дефектов сварки.
2. Свариваемость сталей типа 18-10
Стали типа 18-10 имеют основу железа и легированы элементами хрома, никеля, титана. Эти стали относятся к трудносвариваемым. При сварке в сварных швах и околошовной зоне возможно образование горячих трещин межкристаллитного характера в виде мелких надрывов, видимых при внешнем осмотре и контроля цветной дефектоскопией. Длительное воздействие нагрева и, особенно, при неблагоприятном термическом цикле сварки, а также в процессе эксплуатации изделия, снижается стойкость сварных соединений к межкристаллитной коррозии. В процессе сварки возможно образование закалочных структур, выгорание легирующих примесей.
Недостаточная теплопроводность стали приводит к перегреву отдельных участков сварного шва. Высокий коэффициент теплового расширения и литейной усадки создают напряжения и деформации в конструкции соединений. Сложности сварки усугубляются повышенным электросопротивлением металла.
Проблемой свариваемости хромоникелиевых сталей является образование крупных столбчатых кристаллов, наличие в междендритных участках примесей легкоплавких фаз, рост зерна и микрохимическая неоднородность металла у линии сплавления (ликвация элементов P, S, C, Si). Указанные явления предопределяют склонность сталей к горячим кристаллизационным трещинам в шве и по линии сплавления.
Существенной проблемой сварки этих сталей является склонность к межкристаллитной коррозии шва и зоны термического влияния, коррозионные растрескивания и хрупкое разрушение при криогенных температурах.
Обычно оценка свариваемости аустенитных сталей производится путем сварки технологических проб или расчетным способом по соотношениям Crэ/Niэ.
3. Способы сварки аустенитных сталей
Применяемые на практике способы сварки приведены в таблице 1.
Как видно из нее, предпочтительные способы сварки аустенитных сталей – это сварка используя флюс для сварки и сварка в защитных газах. Возможно применение электрошлаковой сварки больших толщин, сварки в углекислом газе (разбрызгивание и выгорание титана), электронно-лучевой сварки, диффузионной, контактной, сварки трением.
Таблица 1. Некоторые способы сварки аустенитных сталей
Способ сварки |
Особенности процесса |
Ручная дуговая сварка |
Электроды по ГОСТ 10052, ГОСТ 9466. Сварка ведется ниточными швами, диаметр электрода ≤ 3.2 мм. Прокалка электродов перед сваркой обязательна.Низкий уровень производительности, высокий уровень дефектности > 20%. |
Ручная сварка в защитных газах вольфрамовым электродом Механизированная сварка плавящимся электродом |
Повышается стабильность дуги, снижается выгорание легирующих элементов. Обычно сваривают толщину металла до 7 мм. Дуга стабильна, разбрызгивание минимально. Добавка в аргон до 3% О2 и 10%-15% СО2 позволяют снижать критический ток и вероятность образования пор.Производительность удовлетворительная, уровень дефектности (15%-19%). |
Сварка под флюсом |
Основной способ сварки аустенитных сталей толщиной 3.0 … 30 мм для химической и нефтехимической аппаратуры. Стабильность структуры и химических элементов по всей длине шва. Наплавка швов небольшого сечения. Диаметр электродной проволоки 2.0 … 3.0мм.Высокая производительность, уровень дефектности (9% … 12%) |
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.
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.
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):
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:
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.
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.
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.
Тремя эффективными, на наш взгляд, разработками свай и свайных фундаментов в строительстве являются технические решения кафедры технологии строительного производства Брестского государственного технического университета: свайная опора (патент Республики Беларусь на полезную модель № 8603), буронабивная свая (патент № 8370) и третья разработка – свая (заявка на патент Республики Беларусь).
Свайная опора, по сравнению с другими аналогичного назначения, весьма проста в изготовлении, минимально металлоёмка (металлический только ствол), дешева и технологична в производстве. На таких опорах можно возводить заборы, ворота, строить дачные, приусадебные здания и другие самые разнообразные надземные сооружения.
Свайная опора до погружения в скважину представляет собой профильную металлическую трубу 1 с раскрывающимися лопастями 2, изготовленными из разрезанных продольными прорезями 3 участков стенки на нижнем конце трубы (рис. 1). Сама труба 1 в поперечном сечении выполнена квадратного коробчатого профиля (патент № 8603). Также она может быть изготовлена и прямоугольного коробчатого сечения. Оба типа коробчатых профилей выпускаются отечественной промышленностью и они дешевле круглых металлических труб, приблизительно равных с коробчатыми по площади поперечного сечения ствола.
Продольные прорези 3 выполняют на боковых рёбрах трубы 1 с помощью фрезы или резца на фрезерном или отрезном станках, газового или керосинового резака либо, даже, на заточном (шлифовальном) станке, а также вручную с использованием ножовки по металлу. Причём, чем больше длина лопастей 2 и длина продольных прорезей 3, тем больше будет раскрытие лопастей в скважине и тем больше будет создаваться уширение в грунте.
После пробуривания в грунте скважины любым инструментом, механизмом, устройством или машиной требуемой глубины и большего (по сравнению с размерами поперечного сечения трубы 1) диаметра в неё опускают (сбрасывают) теряемый башмак 4, предварительно отобранный из природного или искусственного камня в виде валуна округлой формы или шарообразного тела, а затем приступают к раскрытию лопастей 2 путём забивки трубы 1 (рис. 2). В связи с большими размерами башмака 4 в поперечном сечении (по сравнению с размерами поперечного сечения трубы 1), но меньшими по сравнению с диаметром скважины, лопасти 2 трубы 1 начинают скользить и разъезжаться по башмаку 4 (валуну) в стороны и врезаться в стенки скважины, создавая в ней уширение и саму свайную опору. После достаточного раскрытия лопастей 2 в скважине (о чём можно судить визуально и инструментально на осадке трубы 1 в скважине) приступают к послойной обратной засыпке скважины грунтом, песком, щебнем с тщательным уплотнением каждого слоя. В результате в грунте образуется свайная опора весьма высокой несущей способности по грунту основания на действие как вертикальной вдавливающей нагрузки, так и горизонтальной.
В БрГТУ разработаны также второй (патент Республики Беларусь № 8370) и третий (заявка на патент Республики Беларусь) варианты устройства свайных опор (бурозабивная свая и свая), отличающихся от первого формой выполнения ствола и материалом сваи.
В бурозабивной свае ствол выполнен круглым из металлической трубы 1 с раскрывающимися лопастями 2, выполненными из разрезанных продольными прорезями 3 участков стенки на нижнем конце ствола (рис. 3). В дальнейшем под воздействием забивки лопасти 2 в скважине раскрываются, превращаясь в свайную опору в грунте (рис. 4).
В свае ствол 1 выполнен деревянным из круглого леса (кругляка), а раскрывающиеся лопасти 2-металлическими, прикреплёнными к стволу гвоздями или шурупами 5 (рис. 5). Раскрытие лопастей 2 в скважине выполняют также забивным способом (рис. 6).
В остальном конструкции свайной опоры, бурозабивной сваи и сваи схожи, а технологии их устройства в предварительно пробуренные в грунте скважины аналогичны.
При определённых условиях все три конструкции могут принести значительный экономический эффект от внедрения в практику строительства, в частности на слабых грунтах Республики Беларусь.
В.П. Чернюк, доцент кафедры технологии строительного производства
Брестского государственного технического университета, к.т.н.
УДК 631.358:633.521
В статье предлагается использование разработанного устройства для очеса стеблей льна в котором применены два гребенчатых очесывающих транспортера, установленных сверху и снизу под углом к зажимному транспортеру по которому движется лента льна. Использование данного устройства при очесе позволяет уменьшить отход стеблей в путанину и снизить потери льносемян.
Improving the efficiency of harvesting flax seeds by refined tow
The paper proposes the use of devices designed to tow flax stalks which incorporates two comb stripping conveyor mounted on top and bottom at an angle to clamp the conveyor belt that moves on linen. The use of this device when hards can reduce waste stalks putaninu flax seeds and to reduce losses.
Введение
Лен-долгунец – важнейшая техническая культура. Лен дает три вида ценнейшего сырья: волокно, семена и костра. Специфика его состоит в том, что весь выращенный биологический урожай может быть использован на различные цели. Так, 1 ц льноволокна позволяет получить 240 м2 высококачественных бытовых или 160 м2 технических тканей. Семена льна-долгунца содержат до 40 % высококачественного жира и до 25 % белка. Льняной жир используется в пищевой, лакокрасочной, парфюмерной и фармацевтической промышленности. А белок в виде льняного жмыха – ценнейший лечебный корм для животных. Костра содержит до 65 % целлюлозы. Из 1 т костры можно получить 1 м3 кастроплит, 0,5 т картона или 0,25 т этилового спирта [1].
Рис. 1. Фитинги
УДК 621.43.001.4
Рассмотрены вопросы изготовления и восстановления гидравлических шлангов применением деталей разборной заделки их концов.
Questions of manufacturing and restoration of hydraulic hoses by application of details of folding seal of their ends are considered.
В гидравлических приводах одной из наиболее массовых устройств является гидравлический шланг, изготавливаемый из рукава высокого давления (РВД) и деталей заделки его концов – фитингов. От надежности гидравлических шлангов во многом зависит надежность всего гидропривода машины. Кроме того, разрыв шланга приводит к потере рабочей жидкости, нарушению экологических требований и безопасности выполнения работ. В этой связи к гидравлическим шлангам предъявляются высокие требования. Так, например, при испытаниях шланга давление его разрыва должно быть не менее трех кратного значения номинального рабочего давления [1].
УДК 534.29
Кровь – важнейшая интегрирующая система, которая обеспечивает обмен метаболитами и информацией между тканями и клетками, пластическую и защитную функции организма. Протекая по закрытому контуру, кровь контактирует со всеми органами. Общая поверхность капилляров человеческого организма составляет около 1 000 кв.м.
Многообразие и важность функций, огромная протяженность приводят к значительной уязвимости системы кровообращения. Гемостаз призван поддерживать нормальное агрегатное состояние крови. Изменения в системе гемостаза могут стать причиной развития как геморрагических, так и тромботических состояний, которые возникают у пациентов с самыми разными заболеваниями.