УДК 621.74
Т. И. Сушко, Р. Ш. Караев, И. И. Чернышев, С. В. Попов
ВЫБОР СПОСОБА ЛИТЬЯ СТАЛЬНОЙ ОТЛИВКИ ПОСРЕДСТВОМ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ПОЛИТИКИ
Уровень потерь ресурсов и энергии в литейном производстве уязвим, и зависит от различных факторов как производственных, так и общеэкономических. Важным в успешной энерго и - ресурсосберегающей политике предприятий, является оптимизированная подготовительная подготовка этапов производства, квалификация инженеров - технологов, используемые методы при расчете систем питания отливок, математического и эмпирического анализов, прогнозирующих снижение брака, неизбежно возникающего в деталях, повышение важного ключевого параметра для литейной отрасли - технологического выхода годного (ТВГ). Он взаимозависит от несовершенства конструкционных особенностей, как детали, так и сплава, вариацией литниково - питающих систем. Прослеживается его прямая зависимость от организации технологических процессов, апробирования различных методик, предложений по изменению технологических параметров, путем виртуальным экспериментов, широко задействовав компьютерное моделирование процессов затвердевания отливки, положив в основу рациональные ресурсосберегающие технологии изготовления детали. Как известно расход жидкого металла на систему питания отливок, в сравнении с массой детали после механической обработки очень большой и для стальных отливок составляет ~ 80 – 120 % при литье по выплавляемым моделям (ЛВМ) и 30 - 70 % в литье в песчаные формы (ПГФ). Повышение ТВГ даже на 5 % приводит к значительной экономии металла, при возрастании ее качества. Если конфигурация и требования к отливке позволяют не только выбирать способ ее изготовления, но и повысить ее ТВГ, то тогда проводят сравнения технологии изготовления
ивыбирают вариант с наивысшим его значением. В современных условиях компьютеризации такой анализ позволяет экономить ресурсы уже на стадии проектирования
иконструирования детали, при этом, не проводя затратных натуральных экспериментов, т.е. без значительных энергозатрат. По экспертным оценкам ряда специалистов такая экономия практически без капитальных вложений иногда достигает до 15 % стоимости потребляемой энергии при правильной организации энергосберегающей политики предприятия. Цель данной работы – на основе компьютерного моделирования посредством системы LVM Flow провести сравнение технологий изготовления стальной отливки «Корпус» из двух возможно приемлемых способов литья и выбрать менее энергозатратный вариант. Деталь «Корпус» массой 34,0 кг, из стали 30ХМЛ, известна как запорная арматура, в нашем случае по условиям требований эксплуатируется в коррозионной среде для перекачки нефтепродуктов. Сравнивая ее изготовления двумя методами с учетом минимально допустимого уровня ТВГ посредствам CAD программ, установлено: ЛВМ дороже и технологически сложнее метода ПГФ для изготовления данной детали, себестоимость одной отливки полученной в два раза дороже отливки полученной методом ПГФ. При выборе способа литья нужно исходить как из возможностей предприятия, так и области применения отливки. ЛВМ - для массового производства корпусных отливок высокого качества, но чтобы происходило окупаемость партий, необходимы и значительные серии заказов, иначе это не результат улучшения ресурсосбережения, а наоборот огромные затраты производства во имя качества отливки маленькой партии. ПГФ для крупносерийного производства, но также возможно и изготовление мелких партий. При производстве отливок методом ПГФ могут возникнуть трудности из-за газопроницаемости формы, что в свою очередь влияет на качество поверхности, данный факт подтверждает компьютерное моделирование. Если же сравнивать серийное производство, наличие участков ЛВМ И ПГФ, то выбор следует проводить по основному показателю ТВГ, который в ЛВМ 75 %, а в ПГФ 57 %, что позволяет администрации выбирать из возможностей и ресурсо- и энергозатрат предприятия.
101
Литература
1.Инженерная экология/ Под ред.А. Н. Болдина и др. Учеб.пособие для вузов,- Брянск: Изд-во БГТУ, 2008.-315 с.
2.Сушко Т. И. Моделирование технологии и проектирование оснастки стальной отливки «Корпус» в средах SolidWorks-LVMFlow-SolidCAM [Текст] / Т. И. Сушко, Е. С. Хухрянская, И. С. Кущева // Моделирование систем и процессов. – 2018. – Т.11. – № 4. – С. 85–91.
3.Сушко Т. И. Компьютерное моделирование физического питания отливок CВС в литье по выплавляемым моделям [Текст] / Т. И. Сушко, В. В. Турищев, Т. В. Пашнева, С. В. Попов // Вестник Магнитогорского техн. университета им. Г. И. Носова. 2018. – Т.16. - № 1. - С. 45-53.
4.Сушко Т. И. Анализ причин брака при производстве стальных корпусных отливок посредством СКМ ЛП LVM Flow [Текст] / Т. И. Сушко, А. С. Леднев, Т. В. Пашнева И. Г Руднева, // Вестник Магнитогорского техн. университета им. Г. И. Носова. -2012. - № 1(37).- C. 2629.
Военный УчебноНаучный Центр Военно-Воздушных Сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж, РФ
T. I. Sushko, R. Sh. Karaev, I. I. Chernyshev, S. V. Popov
THE CHOICE OF THE METHOD OF CASTING STEEL CASTINGS THROUGH COMPUTER SIMULATION AND ENERGY SAVING POLICY
The article describes an example of choosing a casting method from two acceptable for steel body casting by means of computer modeling of solidification processes using CAD programs and energy-saving policy
«Military Educational and Scientific Centre of the Air Force N.E. Zhukovsky
and Y.A. Gagarin Air Force Academy», Russia, Voronezh
УДК 658.382.3
А. П. Терехов, А. В. Шаламова
НАРУШЕНИЯ СНА КАК ОДИН ИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТРУДА У РАБОТНИКОВ ПРОМЫШЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Бурное развитие промышленности в конце XIX-начале XX века сопровождалось значительным увеличением числа городов и росту количества городского населения. Процессы урбанизации привели к тому, что большая часть населения промышленно развитых стран в настоящее время проживает в городских условиях. Наряду с высокими результатами индустриального производства, которые стали возможными в мегаполисах, общество столкнулось с рядом негативных факторов воздействия городской среды на здоровье населения.
Среди основных причин нарушения сна выделяются следующие: высокие нервноэмоциональные нагрузки, повышение интенсивности рабочих процессов, нарушение чередования труда и отдыха, неправильное питание, курение.
Большое значение в механизмах нарушения сна играет увеличение световой нагрузки на глаза. Использование телевизоров, мониторов и портативных гаджетов, приводит к нарушению выработки гормона сна мелатонина. Достаточной глубине и правильному чередованию фаз сна мешают наружное уличное освещение, яркая световая реклама, уличный шум.
Как свидетельствуют результаты медицинских наблюдений, нарушения сна являются частой проблемой жителей современных городов. Нарушения сна имеют не только медицинское, но и большое социальное значение. Имеются данные о том, что большое число дорожно-транспортных происшествий, производственного травматизма, а также снижения производительности труда происходят вследствие недостатка или нарушения качества сна.
102
Влияние нарушения сна на качество жизни, производительность труда и производственный травматизм является малоизученным вопросом.
Было проведено изучение распространенности нарушения сна у работников промышленного предприятия. Исследование проводилось методом анкетирования с использованием протокола исследования качества сна и Эпвортской шкалы дневной сонливости. Выявлено, что у 28,3 % человек наблюдались проблемы со сном, связанные с нарушением засыпания, а также поверхностным характером сна, частыми пробуждениями среди ночи с последующей невозможностью заснуть. Большинство из них отмечали дневную сонливость и снижение работоспособности. 31,5 % работников с нарушениями сна указали, что периодически пользуются лекарственными препаратами для улучшения сна.
Исследуемой группе было рекомендованы мероприятия по улучшению гигиены сна, устранению внешних факторов, препятствующих его наступлению и нормальному протеканию. Наряду с этим для нормализации сна было внедрено использование методики аутогенной тренировки.
Аутогенная тренировка является немедикаментозным методом релаксации, который не требует участия специалиста и может применяться самостоятельно. Метод основан на сознательном расслаблении периферической мускулатуры и переключению на диафрагмальный вариант глубокого дыхания, которые способствуют повышению тонуса парасимпатической нервной системы и наступлению физиологически полноценного сна.
Отмечено положительное действие методики аутогенной тренировки для облегчения засыпания, обучение которой проведено в рамках проведенной работы. 68,4 % обследованных указали на улучшение сна и общего самочувствия, наступившего после проведения указанной методики.
Литература
1.Кемстач В. В., Коростовцева Л. С., Алёхин А. Н. Клинико-психологические аспекты инсомнии
//Вестник терапевта: сетевое издание. 2019. № 6 (42) — № 7 (43).
2.Лышова О. В., Лышов В. Ф., Пашков А. Н. Скрининговое исследование нарушений сна, дневной сонливости и синдрома апноэ во сне у студентов первого курса медицинского вуза // Медицинские новости. 2012. № 3: 77-80.
3.Ляшенко Е. А., Левин О. С. Расстройства сна в клинической практике // Современная терапия в психиатрии и неврологии. 2017. № 1: 22-28.
4.Севастьянов Б. В., Шадрин Р. О., Кубаев Р. В., Савкина С. А. Сравнительный анализ основных положений ГОСТ 12.0.004-2015 и ГОСТ 12.0.004-90 при организации обучения безопасности труда - Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова № 1/2018, г. Ижевск, изд-во ИжГТУ, 2018. С. 94-99. (ВАК, DOI 10.22213/2413-1172-2018-1-94-98)
5.Якупов Э. Я. Нарушения сна как междисциплинарная проблема // Медицинский совет. 2016. №
1: 42-47
6.American Academy of Sleep Medicine. International Classification of Sleep Disorders. Darien, IL: American Academy of Sleep Medicine; 2014.
«ИжГТУ имени М. Т. Калашникова», Россия, г. Ижевск
A. P. Terekhov, A. V. Schalamova
SLEEP DISORDERS AS FACTORS OF WORKING EFFICIENCY OF THE INDUSTRIAL
WORKERS
The article presents the assessment of insomnia, daytime sleepiness of the industrial workers and the management of sleep disorders with the non-medicinal methods
Kalashnikov Izhevsk State Technical University, Russia, Izhevsk
103
УДК 504.4.054:628.19
Г. А. Сигора, Т. В. Ляшко, Т. Ю. Хоменко
МОНИТОРИНГ КАЧЕСТВА РОДНИКОВЫХ ВОД СЕВАСТОПОЛЬСКОГО РЕГИОНА
Отсутствие доступа к системе водоснабжения в ряде поселков Севастопольского региона или неудовлетворительное качество водопроводной воды все чаще вынуждают людей использовать для питьевых целей воду из неорганизованных подземных источников: родников, колодцев и скважин. Но такая вода может быть очень загрязнена, что обуславливает необходимость оценки качества родниковых вод и мониторинга наиболее загрязненных источников.
На базе кафедры «Техносферная безопасность» СевГУ были проведены исследования химического состава 72 подземных источников нецентрализованного снабжения (42 родника, 18 скважин и 12 колодцев). Оценке подлежали 23 показателя, вкратце это: ионный состав, обобщенные химические показатели и органолептические свойства. Нормативные значения были взяты из ряда документов, «ориентированных» на нецентрализованные водоисточники [1-3].
Превышения нормативных показателей не прослеживалось по следующим пунктам: органолептические свойства, железо общее, фториды, водородный показатель, нитриты, перманганатная окисляемость, никель, сульфаты, карбонаты и гидрокарбонаты. Повсеместно отмечалось пониженное содержание ионов кальция и фтора.
Исходя из списка оцениваемых параметров были выбраны «индикаторы загрязненности», которыми стали содержание хлоридов, нитрат-ионов и катионов марганца. Эти индикаторы служили для присвоения «степени загрязненности» каждому исследованному водоисточнику. Всего было выделено три группы: «чистые» – 25 источников; «условно чистые» – 11 источников; «загрязненные» – 34 источника.
В пробах из «чистых» источников не было обнаружено превышения ни по одному из нормативных показателей, анализ проводили одноразово. Основная масса таких источников расположена в пригороде в районах с минимальной антропогенной нагрузкой (юге и юговостоке региона). Водородный показатель проб не выходит за пределы нормативных значений и колеблется в диапазоне от 6,79 до 8,15 единиц. Вода характеризуется невысокой минерализацией 340-860 мг/л (ПДК составляет 1000 мг/л). Общая жесткость находится в диапазоне от 3,1 до 6,2 мг/л (норма – 7 мг-л).
Группа «условно чистые» источники включает те источники, в которых ПДК какихлибо из измеренных показателей было превышено не более, чем в полтора-два раза. Мониторинг проводился дважды за квартал. Эти источники преимущественно расположены на юге региона. Жесткость общая изменяется от 6,4 до 10 мг-экв/л. Среда воды слабощелочная – pH равен 7-8. Превышения нормативов содержания веществ, которые могут нанести потенциальным ущерб, характерны только для катионов магния и нитрат-ионов. Средняя кратность превышения по нитратам равна 1,5 ПДК (норматив равен 45 мг/л), что соответствует 67,8 миллиграммам на литр.
К группе «загрязненные» были отнесены источники, в которых нормативные значения исследуемых параметров были превышены более, чем в 2 раза. Эти водоисточники расположены в черте города и крупных селах, они подлежали регулярному контролю – дважды в месяц. Значения жесткости и общей минерализации повышаются от 6,96 до 18 мгэкв/л и от 550 до 1600 мг/л соответственно. Вода слабощелочная (pH = 7 до 8). В скважинах на Северной стороне и в Байдарской долине превышена концентрация марганца были превышены в 2,5 раза (до 0,25 мг/л при норме в 0,1 мг/л). Основным источником загрязнения природных подземных вод являются нитрат-ионы, нормы содержания которых в родниках Севастополя превышены в 3,6-5,5 раз (вплоть до аномального увеличения содержания до 685 мг/л осенью 2019 года) при норме в 45 миллиграмм на литр. При многократном превышении
104
нормативов содержания загрязняющих веществ крайне необходимо проводить регулярный анализ подземной воды.
«Исследование выполнено при поддержке РФФИ и г. Севастополя в рамках научного проекта №18-35-
50004»
Севастопольский государственный университет, Россия, г. Севастополь
Литература
1.Охрана природы (ССОП). Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков. ГОСТ - 17.1.3.07-82. – М.: Стандартинформ. – 2010.
2.СанПиН 2.1.4.1175 – 02. Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников: утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 17.11.02. – М.: МинюстРФ. – 2002. – 17 с.
3.СП 2.1.5.1059-01. Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения: утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 25.07.01. – М.: МинюстРФ. – 2001. – 9 с.
4.Сигора Г. А. Проблема исследования экологического состояния родников Севастопольского региона
/Г. А. Сигора, Т. Ю. Хоменко, Т. В. Ляшко, Л. А. Ничкова // Экономика строительства и природопользования. – 2019. – № 1 (70). – С. 115-123.
5.Сигора Г. А. Изменение загрязненности нитрат-ионами родников города Севастополя / Г. А. Сигора, Т. В. Ляшко, Л. А. Ничкова, Т. Ю. Хоменко // Системы контроля окружающей среды. – 2018. – № 14 (34). – С. 150-156.
G.A. Sigora, T. V. Lyashko, T. Yu. Khomenko
SPRING WATER QUALITY MONITORING OF SEVASTOPOL REGION
«The reported study was funded by RFBR and Sevastopol according to the research project №18-35-50004»
Sevastopol State University, Russia, Sevastopol
УДК 504(075.32)
Н. Ю. Добрынина, Т. В. Якубова
ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЫБРОСА ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ТЕХНОГЕННОЙ АВАРИИ НА ГАЗОНЕФТЯНОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ НА
РАССЕИВАНИЕ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
Рассмотрено влияние массы выброса вредных веществ, образующихся при горении газового и газонефтяного фонтана природного месторождения на распределение продуктов горения в окружающей среде
Техногенные аварии на скважинах газовых и газонефтяных месторождений представляют собой открытые пожары, в которых происходит неуправляемый выброс пластовых флюидов. Газ, содержащийся в пласте газонефтяного месторождения, находится под давлением порядка 100-200 атм, скорость его истечения составляет около 100 м3/с. Аварии газонефтяных фонтанов наносят экономический и экологический ущерб [1, 2].
Для расчетов применяется предельно-допустимая максимальная разовая концентрация (ПДКмр). В основе расчета лежит методика определения концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий, предложенная Госкомгидрометом. Объектом исследования являлся факел пламени газового или газонефтяного фонтана открытого пожара образующийся в результате техногенной аварии. Из всех параметров выброса вредных веществ выбран один наиболее значимый параметр – масса выброса вредного вещества.
105