Лазуткина Н.А. Манипулятор с пространственно планетарной роликовой головкой для изготовления упаковки с различным профилем поперечного сечения 

Манипулятор с пространственно планетарной роликовой головкой для изготовления упаковки с различным профилем поперечного сечения

Лазуткина Н.А.

В работе рассматривается возможность применения манипулятора с пространственно планетарной роликовой головкой для изготовления упаковки с различным профилем поперечного сечения. В качестве механической модели будет рассмотрено твердое тело, имеющее неподвижную точку. Водило манипулятора не совершает вращение вокруг своей оси, следовательно его положение в пространстве определяется двумя углами Эйлера – углом прецессии ψ и углом нутации θ. Для управления переносным движением манипулятора были выведены законы изменения углов ψ и θ. Целесообразно выразить эти углы в функции угла поворота водила φ: ψ =ψ(φ), θ = θ(φ). В статье рассмотрен подробно случай, когда траектория движения оси манипулятора представляет собой окружность по закону φ1=-3φ. Выведенные законы переносного движения манипулятора являются исходными данными для разработки систем автоматического управления пространственно планетарного манипулятора. В работе рассмотрена техническая реализация управления переносным движением манипулятора для изготовления упаковки с различным профилем поперечного сечения. В качестве приводов переносного движения манипулятора предложено использовать систему двух гидроцилиндров, установленных на раме. Питание цилиндров и осуществляется от насосов регулируемой производительности. При этом образуется замкнутая гидрообъемная передача «насос-гидроцилиндр», закон изменения производительности которой задается с помощью профильного устройства системы программного управления. Для реализации требуемых законов переносного движения манипулятора, определенных ранее, выведены уравнения движения штоков левого и правого гидроцилиндров. Кроме уравнений движения штоков гидроцилиндров в работе определен расход жидкости, поступающей в гидроцилиндры. Результаты исследований по выводу законов управления переносным движением могут быть использованы при разработке технико-экономического обоснования на создание манипулятора с пространственно планетарной роликовой головкой для изготовления упаковки различного профиля поперечного сечения.
Ключевые слова: манипулятор, пространственно планетарная роликовая головка, профиль поперечного сечения, принципиальная гидравлическая схема, управление переносным движением.

Литература

1. Аксёнова Т.И., Ананьев Т.В., Дворецкая Н.М. и др.; под ред. Розанцева Э.Г. Технология упаковочного производства: Учебник для вузов. – М.: Колос, 2002. – 184с.
2. Варепо Л.Г. Производство упаковки из бумаги, картона и гофрокартона: Учебное пособие. – Омск: Изд-во ОГТУ, 2002. – 198 с.
3. Ефремов Н.Ф., Васильев А.И., Хмелевский Г.К. Проектирование упаковочных производств. Часть 1: Учебное пособие. – М.:МГУП, 2004 – 396с.
4. Ефремов Н.Ф., Гротов А.С., Ефремов Д.Н., Сизов Е.В., Фирсова В.Ю., Кононюк Т.М. Автоматизированное проектирование упаковки: Учебное пособие. – М: МГУП, 2005.
5. Ефремов Н.Ф., Лемешко Т.В., Чуркин А.В. Конструирование и дизайн тары и упаковки: Учебник для вузов. – М.: МГУП, 2004. – 242 с.
6. Стюарт Б.; Пер. с англ. Грачёва В.В. Упаковка как инструмент эффективного маркетинга: Учебное пособие. – М.: МГУП, 1999. – 144 с.
7. Лазуткина Н.А. Управление переносным движением манипулятора с пространственно планетарной роликовой головкой для изготовления упаковки с различным профилем поперечного сечения // Современные проблемы науки и образования, № 5, 2014.
8. Лазуткина Н.А. Расчетно-оптимизационная подсистема проектирования манипулятора с пространственно планетарной роликовой головкой // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности, № 4, 2014. – с. 71-77.

«Машиностроение и безопасность жизнедеятельности» №3 (25), 2015 год. Страницы: 68-77

Скачать полный текст:

Английская версия

Лазуткина Наталья Александровна– кандидат технических наук, доцент кафедры «Техносферная безопасность» Муромского института (филиала) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», г. Муром, Россия. E-mail: lazutkina1963@mail.ru

Шарапов Р.В. Оценка сезонного изменения уровня грунтовых вод 

Оценка сезонного изменения уровня грунтовых вод

Шарапов Р.В.

В работе рассматриваются сезонные изменения уровней грунтовых вод на территории близ Владимирской области. За основу взяты данные ФГУГП «Гидроспецгеология», полученные со скважин в Ивановской, Рязанской и Нижегородской областей. Проанализированы уровни грунтовых вод для предвесеннего, весеннего и осенне-зимнего периодов года. Колебания максимального уровня грунтовых вод существенно различается по областям. В Нижегородской области уровень сохраняется на близком к минимальному значении, в Ивановской области — меняется в широких диапазонах от минимуму к максимуму, в Рязанской области — держится в средней зоне, опускаясь иногда до минимального значения. Тенденции сезонных изменений имеют разнонаправленный характер. По этой причине, прогнозы, составляемые для Владимирской области по данным соседних областей, не являются точными. Для получения адекватной картины о уровне грунтовых вод во Владимирской области и прогнозирования его изменения, необходимо расширение сети наблюдательных станций.
Ключевые слова: вода, подземные воды, грунтовые воды, уровень, сезон, максимальный уровень, коэффициент относительного положения уровня, многолетняя амплитуда.

Литература

1. Шарапов Р.В. Размышления об эколого-геологических системах // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки, 2013, Т. 18, № 3. – С. 918-922.
2. Шарапов Р.В. Мониторинг экзогенных процессов // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности, 2012, № 2. – С. 39-42.
3. Шарапов Р.В. Принципы мониторинга подземных вод // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности, 2012, № 3 (13). – С. 27-30.
4. Уточненный прогноз осенне-зимних минимальных уровней грунтовых вод территории Российской Федерации на 2015 год. Выпуск 128. – Москва, Гидроспецгеология, 2015. – 14 с.
5. Уточненный прогноз весеннего максимального положения уровня грунтовых вод территории Российской Федерации на 2015 год. Выпуск 127. – Москва, Гидроспецгеология, 2015. – 13 с.
6. Прогноз сезонных положений уровней грунтовых вод на территории Российской Федерации на 2015 год. Выпуск 126. – Москва, Гидроспецгеология, 2015. – 31 с.
7. Шарапов Р.В. Проблема интеграции данных мониторинга подземных вод // Современные наукоемкие технологии, 2013, № 12. – С. 67-69.
8. Шарапов Р.В. Оборудование для автономного наблюдения за состоянием подземных вод // Фундаментальные исследования, 2014, № 9-1, С. 55-58.
9. Шарапов Р.В. Структура системы мониторинга подземных вод // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности, 2012, № 4 (14). – С. 20-23.

«Машиностроение и безопасность жизнедеятельности» №3 (25), 2015 год. Страницы: 51-60

Скачать полный текст:

Английская версия

Шарапов Руслан Владимирович – кандидат технических наук, заведующий кафедрой «Техносферная безопасность» Муромского института (филиала) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», г. Муром, Россия. E-mail: info@vanta.ru

Романов Р.В., Дорофеев Н.В. Структура системы регистрации и пространственно-временной обработки сигналов по данным сети датчиков при локализации геодинамических процессов

Структура системы регистрации и пространственно-временной обработки сигналов по данным сети датчиков при локализации геодинамических процессов

Романов Р.В., Дорофеев Н.В.

В связи с возросшей опасностью техногенных катастроф, причиной которых является неустойчивость геологических структур, в настоящее время широкое применение находят системы контроля геодинамических объектов, построенные на базе многополюсной электролокационной установки. Системы геодинамического контроля, предназначеные для слежения за геодинамическими проявлениями экзогенных процессов, осуществляют сбор и обработку информации в режиме реального времени и оперативно реагируют на особые катастрофические изменения объекта геодинамического контроля. В данной работе разработана структура многоканальной системы регистрации и обработки информации при локализации геодинамических процессов с возможностью визуализации результатов измерений. Для визуализации регистрируемых сигналов имеется тракт контрольного воспроизведения. Визуализация регистрируемых аналоговых сигналов необходима для обеспечения проверки и контроля входных датчиков, отдельных устройств, а также систем контрольно-защитной автоматики и диагностики неисправностей.
Ключевые слова: геологический мониторинг, геоэлектрический контроль, геодинамический объект, обработка сигналов.

Литература

1. Константинов И.С., Кузичкин О.Р. Организация систем автоматизированного электромагнитного контроля геодинамических объектов // Информационные системы и технологии. 2008, №4. — с. 13-18.
2. Королев В.А. Мониторинг геологической среды. — М: Изд-во Моск. ун-та, 1995. — 272с.
3. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология. Учебник. — М.: «ЗАО Геоинформмарк», 2002. — 415 с.
4. Орехов А.А., Дорофеев Н.В., Романов Р.В. Техническая диагностика в блоках трансформаторных датчиков систем геодинамического контроля // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности, №2(16), 2013. – с. 29-32.

«Машиностроение и безопасность жизнедеятельности» №3 (25), 2015 год. Страницы: 48-50

Скачать полный текст:

Английская версия

Романов Роман Вячеславович– аспирант кафедры «Управление и контроль в технических системах» Муромского института (филиала) ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», г. Муром, Россия. E-mail: electron@mivlgu.ru

Дорофеев Николай Викторович – кандидат технических наук, зав. кафедрой «Управление и контроль в технических системах» Муромского института (филиала) ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», г. Муром, Россия. E-mail: DorofeevNV@yandex.ru

Греченева А.В., Дорофеев Н.В. Метод оценки зависимости геодинамической активности от гидрологических характеристик карстоопасных участков

Метод оценки зависимости геодинамической активности от гидрологических характеристик карстоопасных участков

Греченева А.В., Дорофеев Н.В.

В данной статье описан метод оценки зависимости геодинамической активности от гидрогеологических характеристик карстоопасных участков. Установлена структурная взаимосвязь уровня водонасыщенности и типа пористости грунтовых пород. Дана характеристика параметров гидрологического режима и выявлены зависимости электрических характеристик геологического разреза от коэффициента водонасыщенности грунта. На основе выявленных электрических соотношений между электрическими, геомеханическими и гидрогеологическими параметрами, используя метод электроразведки можно повысить эффективность автоматизированных систем геомониторинга. Учет гидрологического режима местности (атмосферные осадки, сезонные климатические изменения, таяние снега) при построении автоматизированных геодинамических систем мониторинга позволяет производить комплексную оценку структуры геологического разреза, а зная значение параметров водонасыщения грунта можно судить о строении (уровне пористости и пустотности) грунтовых масс.
Ключевые слова: геодинамика, мониторинг, геологическая среда, нагрузочно-деформационное состояние.

Литература

1. Кузичкин О.Р. Программно-аппаратная организация электролокационных систем при геомониторинге карста. // Проектирование и технология электронных средств. 2006. №4.– С.54-58.
2. Лисицын В.В. Рекомендации по геофизическому исследованию закарстованности территорий, предназначенных для строительства. – Москва, 1971.
3. Мельник В.В. Обоснование геомеханических факторов для диагностики опасности карстопроявлений при недропользовании. — Екатеринбург, 2010. — 189 с.
4. Доброхотова И.А., Новиков К.В. Электроразведка. Учебное пособие. — М: РГГУ, 2009.
5. Кузичкин О.Р., Дорофеев Н.В. Анализ алгоритмических ошибок и погрешностей при регрессионной обработке геомагнитных измерений // Метрология, 2007. № 11. – С. 50-56.

«Машиностроение и безопасность жизнедеятельности» №3 (25), 2015 год. Страницы: 39-42

Скачать полный текст:

Английская версия

Греченева Анастасия Владимировна – аспирант факультета «Информационных технологий и прикладной математики» ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», г. Муром, Россия. E-mail: nastena07_93@mail.ru

Дорофеев Николай Викторович – кандидат технических наук, зав. кафедрой «Управление и контроль в технических системах» Муромского института (филиала) ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», г. Муром, Россия. E-mail: DorofeevNV@yandex.ru

Греченева А.В., Дорофеев Н.В. Методика оценки динамики геомеханических процессов с учетом гидрологического режима

Методика оценки динамики геомеханических процессов с учетом гидрологического режима

Греченева А.В., Дорофеев Н.В.

В статье описана методика оценки динамики геомеханических процессов, возникающих в локальной точке геологической среды под воздействием внешних факторов. Выявлена взаимосвязь гидрологического режима местности с динамикой и фазами активности процесса карстообразования и обрушения грунта. На основании применения численных методов математического моделирования были получены зависимости предельного сопротивления грунта сдвигу при нормальном давлении. Определено, что общее напряжённое состояние исследуемого грунтового слоя определяется соотношением вертикальных и горизонтальных составляющих напряжения. Выполнен причинный анализ формирования карстовых образований на основе региональных статистических данных. Комплексный анализ позволил выявить корреляционные зависимости динамики карстовых процессов не только от параметров геологического разреза, но и от параметров климатических условий (температура и влажность).
Ключевые слова: геоэкологический мониторинг, геодинамический объект, локализация объектов, карстовый процесс, обрушение грунтов, гидрологическое воздействие.

Литература

1. Aderhold G. Klassifikation von erdfallen und senkungsmulden in karstgefahrdeten gebieten hessens. Empfehlungen zur Abschatzung des geotechnischen Risikos bei Baumassnahmen // HLUG – Hessesches Landesamt fur Umwelt und Geologie. Geologische Abhandlungen Hessen, Band 115, Wiesbaden 2015.
2. Fiksel T., Stoyan D. Mathematisch-statistische Bestimmung von Gefahrdungsgebieten bei Erdfallprozessen // Z.f. angew. Geologie, 1983, 9: 455 – 459.
3. Орехов А.А., Дорофеев Н.В. Алгоритм коррекции влияния гидрологической помехи на кон-троль геодинамических объектов // Алгоритмы, методы и системы обработки данных. 2012. №22. С. 74-78.
4. Мельник В.В. Обоснование геомеханических факторов для диагностики опасности карстопроявлений при недропользовании. — Екатеринбург, 2010. — 189 с.
5. Вознесенский Е.А. Динамическая неустойчивость грунтов. — М.: Эдиториал УРСС, 1999. — 261c.

«Машиностроение и безопасность жизнедеятельности» №3 (25), 2015 год. Страницы: 35-38

Скачать полный текст:

Английская версия

Греченева Анастасия Владимировна – аспирант факультета «Информационных технологий и прикладной математики» ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», г. Муром, Россия. E-mail: nastena07_93@mail.ru

Дорофеев Николай Викторович – кандидат технических наук, зав. кафедрой «Управление и контроль в технических системах» Муромского института (филиала) ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», г. Муром, Россия. E-mail: DorofeevNV@yandex.ru

Греченева А.В., Дорофеев Н.В. Разработка методики оценки нагрузочно-деформационного состояния грунтов в локальной точке геологической среды

Разработка методики оценки нагрузочно-деформационного состояния грунтов в локальной точке геологической среды

Греченева А.В., Дорофеев Н.В.

В статье описана методика оценки нагрузочно-деформационного состояния грунтов в локальной точке геологической среды. Рассмотрены основные деформационные характеристики грунта и выполнено теоретическое обоснование возможности использования деформационных параметров для решения задачи определения напряжённо-деформационного состояния локальных точек объекта мониторинга. Описана методика определения прогнозной функции развития процессов карстообразования и обширных деструктивных процессов на локальном участке геологического объекта. На основе построения математических моделей были получены прогнозные оценки развития деструктивных процессов в локальной точке геологической среды. В результате математического моделирования с использованием статистических экспериментальных данных были сопоставлены факты начала активности карстового образования и их влияния на деформационные параметры сооружений, а именно: осадка фундамента здания, уклон несущих стен, изменение компонент тензора деформаций на несущих стенах здания.
Ключевые слова: геодинамика, мониторинг, геологическая среда, нагрузочно-деформационное состояние.

Литература

1. Aderhold G. Klassifikation von erdfallen und senkungsmulden in karstgefahrdeten gebieten hessens. Empfehlungen zur Abschatzung des geotechnischen Risikos bei Baumassnahmen // HLUG – Hessesches Landesamt fur Umwelt und Geologie. Geologische Abhandlungen Hessen, Band 115, Wiesbaden 2015.
2. Reuter F., Tolmacev V. Bauen und Bergbau in Senkungs – und Senkungsgebieten // Eine Ingenieurgeologie des Karstes: Berlin, 1990.
3. Instanes А. Arctic Climate Impact Assessment – Scientific  Report, 2006, chapter 16.
4. Дорофеев Н.В., Орехов А.А.  Информационно-измерительная система для проведения геоэлектрического контроля геодинамических объектов // Радиотехнические и телекоммуникационные системы, №2, 2012. – С. 60-62.
5. Кузичкин О.Р. Алгоритм формирования прогнозных геодинамических оценок при геоэлектрическом мониторинге суффозионных процессов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2008. №5. – С. 50-53.

«Машиностроение и безопасность жизнедеятельности» №3 (25), 2015 год. Страницы: 31-34

Скачать полный текст:

Английская версия

Греченева Анастасия Владимировна – аспирант факультета «Информационных технологий и прикладной математики» ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», г. Муром, Россия. E-mail: nastena07_93@mail.ru

Дорофеев Николай Викторович – кандидат технических наук, зав. кафедрой «Управление и контроль в технических системах» Муромского института (филиала) ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», г. Муром, Россия. E-mail: DorofeevNV@yandex.ru

Середа С.Н. Некоторые проблемы качественного анализа модели дерева происшествий 

Некоторые проблемы качественного анализа модели дерева происшествий

Середа С.Н.

Модель дерева происшествий, отображающая причинно-следственные связи между рассматриваемым головным событием (аварией, несчастным случаем, катастрофой) и исходными предпосылками его возникновения, широко используется в системном анализе безопасности различных технологических процессов и систем. Количественный анализ модели дает оценку априорной вероятности возникновения происшествий, тогда как качественный анализ модели позволяет, с одной стороны, выявить наиболее значимые и критичные предпосылки – причины аварийности и травматизма, а с другой стороны, определить наборы минимальных пропускных и отсечных сочетаний предпосылок, характеризующих условия появления или предотвращения происшествия. Целью работы является исследование проблем, возникающих в ходе качественного анализа модели дерева происшествий и поиск путей их решения. Приводятся результаты исследований и даются практические рекомендации проведения качественного анализа моделей безопасности.
Ключевые слова: модель дерева происшествий, вероятность происшествия, качественный анализ, минимальные пропускные сочетания, минимальные отсечные сочетания.

Литература

1. Белов П.Г. Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере. – М.: Академия, 2003. – 512 с.
2. Белов П.Г. Управление рисками, системный анализ и моделирование. — М.: Юрайт, 2014. — 728с.
3. Переездчиков И.В. Анализ опасностей промышленных систем человек-машина-среда и основы защиты. – М.: КНОРУС, 2011. -784с.
4. Середа С.Н. Оптимизация показателей безопасности технологических процессов // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности, 2011, №2(9). – С.26-30.
5. Середа С.Н. Экономические факторы экологической безопасности // Фундаментальные исследования, 2013, №11, Том.8. — С.1598-1601.
6. Фролов В.В., Середа С.Н. Методика качественного анализа моделей деревьев происшествий при оценке аварийности и травматизма // Тезисы докл. на Всероссийской НТК «Наука и образование в развитии промышленной, социальной и экономической сфер регионов России: III Всероссийские научные Зворыкинские чтения», Муром, 4 февраля, 2011. — Муром: ИПЦ МИ ВлГУ, С.651-652
7. Середа С.Н. Анализ эффективности методов снижения экологического риска // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности, 2013, №4(18). – С.20-25

«Машиностроение и безопасность жизнедеятельности» №3 (25), 2015 год. Страницы: 22-26

Скачать полный текст:

Английская версия

Середа Сергей Николаевич – кандидат технических наук, доцент кафедры «Техносферная безопасность» Муромского института (филиала) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», г. Муром, Россия. E-mail: sereda-2010@mail.ru