НАУЧНЫЙ ЦЕНТР «ДИСПУТ»

НАУКА СЕГОДНЯ ГЛОБАЛЬНЫЕ ВЫЗОВЫ И МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ

Материалы международной

научно-практической конференции

25 апреля 2018 г.

Часть 1

Вологда 2018

2

УДК 001.1 ББК 60 Н34 Наука сегодня: глобальные вызовы и механизмы развития

[Текст]: материалы международной научно-практической конфе-ренции, г. Вологда, 25 апреля 2018 г.: в 2 частях. Часть 1. – Вологда: ООО «Маркер», 2018. – 128 с.

ISBN 978-5-6040837-6-5 ISBN 978-5-907083-00-4 (Часть 1)

Сборник научных трудов содержит материалы, представленные

на международную научно-практическую конференцию «Наука се-годня: глобальные вызовы и механизмы развития», проведенную Научным центром «Диспут» 25 апреля 2018 г. в Вологде.

Сборник предназначен для научных и педагогических работни-ков, аспирантов, магистрантов и студентов с целью использования в научной работе и учебной деятельности.

Все материалы публикуются в авторской редакции. За содержа-ние статей ответственность несут авторы.

Научные труды конференции размещены на платформе научной

электронной библиотеки (eLIBRARY.ru). Договор с ООО «Научная электронная библиотека» 1716-06/2015K.

Электронная версия сборника размещена на сайте volconf.ru.

УДК 001.1 ББК 60

© Авторы статей, 2018

© Научный центр «Диспут», 2018 ISBN 978-5-6040837-6-5 ISBN 978-5-907083-00-4 (Часть 1)

3

СОДЕРЖАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ Комяков А.Н. Повышение эффективности

и экологической безопасности плотового лесосплава ........................................................................... 5

Соловьёв А.В., Комяков А.Н. Гидродинамические характеристики плотов плоской сплотки............................................................... 7

Воронцов И.В., Комяков А.Н. Доставка лесных грузов в жестких большегрузных плавучих контейнерах .................................................. 9

Акинин Д.В., Левушкин Д.М., Казначеева Н.И. К расчету некоторых параметров подающих вальцов ....................................................... 12

Андронов Р.В., Баринов С.И. Применение экономико-математических методов при составлении плана работы дорожно-строительной организации .................................... 14

Барсуков А.А. Система ПИД регулирования частоты электродвигателя ........................................................ 15

Бородина Е.А. Moodle: система дистанционного обучения в России .................. 17

Буров А.В., Попов Ю.И. О КПД колеса ....... 19 Гранкин И.Н., Забелин А.Ю. Стекло –

хороший заменитель щебня в растворе? ....................................................................... 23

Гурьева О.А. Отходы, образующиеся в процессе деятельности Гипермаркета «Магнит»............................................................................ 24

Забаев А.П., Савчиц А.В., Ефремкин С.И. Разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом вулканизации покрышек ......................................... 26

Капелев В.В. Учет внетекстовых включений в полосы книжных изданий удобопечатаемого объема ....................................... 28

Клименко Д.А., Коробова Л.А. Применение алгоритма перебора точек для построения множества возможных альтернатив при проектировании беспроводной сети................. 33

Клопов А.В., Савчиц А.В., Ефремкин С.И. Разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом подготовки воды для охлаждения генератора питания серии ТПЧ ...................................................... 37

Коробова Л.А., Бугаев Ю.В., Золотухина У.В. Разработка способов повышения сохранности массы и качества корнеплодов сахарной свеклы в период послеуборочного хранения в кагатах ....................................................... 39

Короткова С.Д., Матяш Е.И. Экологичность общественного электротранспорта - реальность или миф? ... 42

Кушнерова И.А. Развитие робототехники: от античности к современности .......................... 44

Липин А.А., Стрижак А.Д. Модальный анализ конструкции роторно-винтового движителя ........................................................................ 45

Мадаминова М.О. Обработка экспериментальных данных в программе Deductor ............................................................................. 46

Мусабаева Ш.С. Построение систем управления нелинейными объектами с повышенным потенциалом робастной устойчивости в классе трех параметрических структурно-устойчивых отображений ............ 49

Наумов А.М. Вывод дифференциальных уравнений движения и оценка качества системы стабилизации курса самолёта методом Мандельштама – Папалекси .............. 52

Голубева О.А., Носикова А.М., Эльмесов В.Л. Анализ материалов, используемых при прямом литье подошв ............................................... 58

Оболенский Н.В. Пособие для начинающих ученых ................................................... 59

Пачурин Г.В., Кузьмин А.Н., Филиппов А.А. Вопросы безопасной эксплуатации автомобильного крана .............................................. 61

Попов В.В, Савчиц А.В., Ефремкин С.И. Разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом синтеза аммиака ........................................................... 63

Чуйченко И.А. Классификация золошлаковых отходов (ЗШО) ТЭС .................... 65

Шлома Т.М., Рубцов Е.А. Анализ систем наблюдения в Новосибирском укрупненном центре единой системы организации воздушного движения ............................................... 66

Юсупов Р.Р., Чичкина М.И., Гончаров К.О., Пачурин Г.В. Эксплуатационные свойства стальных автомобильных материалов ............ 67

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ Банару А.М. Порождающие подмножества

кристаллографических групп ............................... 69 Федорова Г.И., Соколова А.А., Максютова

Г.Р. Задача обработки горизонтально движущимся угловым электрод-инструментом с изолированной вертикальной поверхностью ................................. 70

Шишмакова Н.С., Зуев В.С. Прогнозирование экономики России с помощью математической модели Солоу ...... 75

Щербаков А.Г. Четыре простых числа между квадратами двух последовательных простых чисел ................................................................ 77

НАУКИ О ЗЕМЛЕ Елисеева С.В. Система экологического

менеджмента на предприятии, осуществляющем свою производственную деятельность в Арктике ........................................... 84

Новикова Т.Е., Еремеева Н.И. Воздействие объектов добычи и транспорта природного газа на почвенно-растительный покров ......... 86

4

Пугачева С.Г., Феоктистова Е.А., Шевченко В.В. Исследование природных ресурсов Земли космическими аппаратами ...................................... 87

Стребков Л.А., Горбачев В.Н. Проблемы экологического нормирования ракетно-космической деятельности в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей .......... 92

МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ Avdeeva V.A., Kosintseva T.D. The status of

vitamin D: new perspectives for health ................. 94 Галашина Е.А., Выгодчикова Г.Ю.

Иммунологические маркеры регенерации нервной ткани при очаговых травматических повреждениях головного мозга............................ 95

Зейналов М.А.о. Теория рака и использование Нафталана при лечении.......... 97

Жевлакова А.А., Косинцева Т.Д. Новые способы борьбы с вирусом Зика ........................... 99

Мальчевский Ю.Е., Рагимов А.А., Каспаров Э.В. Влияние нарушений в системе гемостаза на эффективность гипотензивной терапии у больных с гипертонической болезнью ......... 100

Дробышева Е.С., Семко А.А. Гипотиреоз как фактор риска развития и прогрессирования хронической сердечной недостаточности у пожилых пациентов с ИБС ....................................... 102

Смирнова А.А., Мильчаков Д.Е. Сравнительная характеристика заболеваемости туберкулёзом в областях с одинаковой численностью населения (на примере ПФО) .............................................................. 105

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ Бурнашев А.А., Кириллов А.Ф., Свешников

Ю.А. Фауна рыб озера «Ничаянда» бассейна реки Вилюй ................................................................... 108

Лобанов А.И. Влияние полезащитных лесных полос на температуру воздуха .......... 111

Рузматов Э.Ю., Сарибаева Н.Н., Юлдашева А.Э.к. Строения чашелистиков некоторых видов родов Aconthophyllum семейства Caryophyllaceae ............................................................ 113

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ Антоникова Л.А., Фомина В.С.

Предварительная оценка состояния древесных насаждений в парке имени г. Плевен в г.Ростове-на-Дону ................................. 115

Пеленко В.В., Дмитриченко М.И., Иваненко В.П. Изменение качества яблок в процессе товародвижения в розничной торговле .......................................................................... 117

ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ Блинникова В.Д., Кауфман А.Л., Волков

А.Ю., Воршева А.В. Химический анализ грибов методом масс-спектрометрии с атомизацией в индукционно-связанной плазме ...................... 121

ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ Платонова С.М. Конкурс исполнителей на

Приз Белякова ............................................................. 123

5

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ УДК 630*378

Комяков А.Н. Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (филиал), Мытищи

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

ПЛОТОВОГО ЛЕСОСПЛАВА

В докладе рассматриваются экологические, экономические и технологические аспекты организации плотового лесосплава окоренной древесины. Изложены преимущества лесосплава сплава окоренной древесины, возможные про-изводственные риски и предварительные ре-зультаты исследования гидродинамических характеристик плотов с окоренными бревнами.

Плотовой лесосплав, плот, кора, окорка, со-противление движению плота.

современных экономических условиях водный транспорт леса,

и лесосплав в частности, продолжает иг-рать важную роль в лесопромышленном комплексе России. После резкого умень-шения объемов лесосплава в 1990-х годах в настоящее время наметились положи-тельные тенденции.

Возрождение плотового лесосплава объясняется тем, что он является самым экономичным способом доставки древе-сины на большие расстояния от мест заго-товки до потребителей, особенно в усло-виях слаборазвитой сети автомобильных и железных дорог.

Среди причин, сдерживающих разви-тие лесосплава в России, одной из главных является негативное отношение к нему экологов и общественности. Экологи счи-тают, что отрицательное влияние лесо-сплава сводится к следующим факторам:

– засорению рек отходами, корой, вет-вями и топляком;

– механическому воздействию бревен и техники на нерестилища;

– сплошному перекрытию живого се-чения реки пыжом леса в месте располо-жения запани;

– воздействию экстрагируемых из древесины веществ [1].

Большинство из перечисленных фак-торов утратили свою актуальность после прекращения молевого лесосплава в сере-

дине 1990-х годов. Актуальным остаётся фактор воздействие экстрагируемых из древесины веществ, и прежде всего из коры, содержащей от 10 до 18 % дубиль-ных веществ [2].

Поскольку основная часть вредных веществ, вымываемых из сплавной древе-сины, содержится в её коре; а доля коры в её объёме составляет в среднем от 6 до 16 процентов, возникает вопрос о целесооб-разности окорки древесины перед спла-вом и организации плотового лесосплава в пучковых плотах из окоренных сорти-ментов. Это позволило бы снять основные возражения экологов и противников лесо-сплава из числа общественности.

Идея организации окорки перед спла-вом не является новой. В России до рево-люции и в первые годы советской власти окорка древесины на лесосеке или на береговом складе и сплав окоренной дре-весины применялся достаточно широко [3].

Наряду с очевидным экологическим эффектом, организация окорки древесины в ее местах заготовки до отправки потре-бителям имеет ряд преимуществ с эконо-мической точки зрения.

1. Стоимость окоренной древесины выше, так как потребитель может исклю-чить затраты на окорку, хранение и ути-лизацию коры.

2. Древесную кору в смеси с местными грунтами можно использовать при строи-тельстве лесовозных усов. Экономия пес-чано-гравийной смеси может достигать 50%.

3. При сплаве сортиментов без коры в габаритах стандартного плота можно доставить в среднем на 10% деловой дре-весины больше, чем по традиционной технологии. За счёт этого достигается

В

6

примерно такая же экономия затрат на буксировку плотов.

Рис. Лесовозная дорога с корой в

Белозерском ЛПХ (Вологодская область)

Микропучки из окоренных бревен на береговом складе.

Дополнительный экономический эф-фект может быть получен за счёт увели-чения скорости буксировки. В МФ МГТУ им. Н.Э. Баумана ведутся работы по изуче-нию гидродинамических характеристик плотов с окоренной древесиной.

Предварительные результаты позво-ляют сделать вывод о том, что окорка бревен даёт значительный эффект с точки зрения уменьшения сопротивления воды движению плота и увеличения скорости буксировки (примерно в 1,3 раза). С учё-том того, что в габаритах стандартного плота содержится примерно на 10% больше окоренной деловой древесины, суммарное снижение себестоимости пло-тового лесосплава составляет 0,016 руб. на м3∙км (около 15 %).

Таким образом, наряду с экологиче-ским эффектом организация окорки перед сплавом позволяет получить значитель-ный экономический эффект.

Несмотря на очевидные преимуще-ства, следует отметить возможные недо-статки и сложности организации сплава окоренной древесины.

1. Вероятность загрязнения окорен-ных бревен, что может привести к повы-

шенному износу режущих органов дере-вообрабатывающего оборудования

2. Вероятность образования трещин и грибных поражений окоренных бревен, что недопустимо или нежелательно для некоторых производств.

3. Сложность окорки в зимний период при низких температурах.

Эти недостатки необходимо учиты-вать при подготовке к сплаву, во время проплава и хранения окоренных бревен и при подаче их в переработку. Для многих производств (например, в плитном произ-водстве) эти недостатки не являются критичными, поступление древесины без коры предпочтительно.

В настоящее время производится ши-рокий модельный ряд оборудования для окорки круглых лесоматериалов. Для условий лесосек и береговых складов целесообразно использовать мобильные окорочные линии и станки.

Организация окорки бревен в услови-ях лесозаготовительных и лесосплавных предприятий является шагом в направле-нии развития углубленной переработки древесины в удаленных лесных регионах страны. В истории отечественного лесо-сплава известны примеры водной достав-ки готовой древесной продукции: пило-материалов, дров, жидкой лесохимии и др.[4,5]. Применительно к идее сплава окоренной древесины представляет инте-рес организация производства в условиях приречного лесного предприятия опор ЛЭП с последующей доставкой их потре-бителям в пучковых плотах. Потерю каче-ства при хранении и транспортировке (растрескивание, поражением грибами и т.п.) можно избежать с путем обработки древесины экологически чистым анти-септическим составом.

ВЫВОДЫ Организация окорки древесины перед

транспортировкой имеет ряд преиму-ществ с экологической и экономической точек зрения, особенно при организации плотового лесосплава. С учетом имеющих-ся недостатков требуется установить области рационального и эффективного применения сплава окоренной древесины. Разработать технические и технологиче-ские решения для устранения изложен-ных выше недостатков.

7

Список литературы 1. Мануковский А. Ю. Воздействие экстраги-

рованных из древесины веществ на экологиче-ские системы водоемов. Вестник МГУЛ – Лесной вестник, – 2005. – 2. – С. 48-50.

2. Мануковский А.Ю., Савчук С.А. Лесосплав как экологически безопасный способ доставки леса. https://cyberleninka.ru/article/n/lesosplav-kak-ekologicheski-bezopasnyy-sposob-dostavki-lesa. [Электронный ресурс] (Дата обращения 14.02.2018).

3. Перемышцев С.Д. Окорка древесины на складах различными ручными инструментами. – Издание ЛНИИМЭ. – Череповец. –1933. – 23 с.

4. Комяков А.Н. Однорейсовые лесосплав-ные суда. История и перспективы. // Лесопро-мышленник, 4. – М. 2010. – с. 7–9.

5. Карпачёв С.П., Комяков А.Н., Шербаков Е.Н. Некоторые вопросы освоения биоресурсов из леса для нужд биоэнергетики. Актуальные про-блемы развития лесного комплекса: материалы международной научно-технической конферен-ции. – Вологда: Во ГТУ. 2010 г., с. 107-111.

УДК 630*378

Соловьёв А.В., Комяков А.Н. Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (филиал), Мытищи

ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛОТОВ ПЛОСКОЙ СПЛОТКИ

В докладе обоснована актуальность органи-зации лесосплава по малым рекам в плотах плоской сплотки как альтернатива запрещенно-му молевому лесосплаву. Приводятся результа-ты экспериментальных исследований гидроди-намических характеристик моделей плоских плотов разных конструкций.

Водный транспорт леса, лесосплав, плоский плот, сопротивление воды движению плота.

ля лесной промышленности Рос-сии характерны большие расстоя-

ния перевозки древесины от мест заго-товки до потребителей в условиях слабо-развитой сети железных и автомобильных дорог. Транспортные затраты составляют значительную часть в стоимости готовой древесной продукции.

Снижения доли транспортных издер-жек в себестоимости древесины можно добиться за счёт обоснованного выбора способа транспортировки. Самым эконо-мичным видом транспорта древесины из лесных массивов, тяготеющих к водным путям, является лесосплав. Высокая эко-номичность водного транспорта объясня-ется тем, что для перемещения значи-тельных объемов лесных грузов исполь-зуется энергия водного потока.

После прекращения молевого лесо-сплава появилась необходимость органи-зации лесосплава по малым и средним рекам с использованием новых экологи-

чески чистых технологий. Альтернативой молевому лесосплаву может быть сплав плотов плоской сплотки, успешный про-изводственный опыт организации кото-рого имеется в Архангельской области [1].

В Мытищинском филиале МГТУ им. Н.Э. Баумана ведутся работы по разработ-ке конструкций плотов плоской сплотки и изучению их транспортных качеств [2,3]. Важнейшей гидродинамической характе-ристикой плота является сопротивления воды его движению при буксировке. Зна-ние сопротивления воды движению плота необходимо для обоснованного выбора буксирного судна с нужными тяговыми характеристиками и выполнения транс-портных расчётов.

Сопротивление воды движению плота может быть определено по одночленной формуле

2

RVR C BT2ρ

= .

Исследования проводились в гидрав-лическом лотке МФ МГТУ им. Н.Э. Баумана с использованием буксировочной системы гравитационного типа. Были проведены несколько серий опытов на моделях плос-ких плотов разных конструкций с про-дольным и поперечным расположением бревен в плоту.

Д

8

Рис. 1. Буксировка модели плоского плота (слева) и схемы соединения секций

в модельных плотах с поперечным (а) и продольным (б) расположением бревен

В результате обработки эксперимен-тальных данных получены уравнения регрессии для плотов:

– с поперечным расположением бре-вен Cr = 0,037∙L/T+0,601,

– с продольным расположением мик-ро-пачек Cr = 0,018∙L/T+0,477.

Графики зависимостей CR = f(L/T) и совмещенные графики зависимости R = f(v) и тяговой характеристики буксира для плотов с продольным и поперечным рас-положением бревен показаны на рис. 2.

Рис. 2. Зависимость коэффициента сопротивления плотов с продольным

и поперечным расположением бревен от относительной длины плота (слева) и совмещенный график кривых сопротивления плоских плотов и тяговой

характеристики буксира

Полученные результаты нуждаются в проверке в натурных условиях. Учи-тывая условия применения плотов плоской сплотки, также представляет интерес изучение влияние мелководья на их сопротивление движению при буксировке.

Список литературы 1. Митрофанов A.A. Лесосплав. Новые

технологии, научное и техническое обеспече-ние / A.A. Митрофанов //Монография. Архан-гельск: АГТУ, 2007. – 492 с.

2. Комяков А.Н. Обоснование увеличения габаритов секций плотов в бассейне р. Выче-гды. Научные труды. Выпуск 212. – М.: МЛТИ. –1989. с.67–72

3. Комяков А.Н. Сила сопротивления воды поперечному перемещению плота и точка её приложения. Научные труды. Выпуск 243. МЛТИ, – М.– 1991. с. 29-36.

9

УДК 630*378

Воронцов И.В., Комяков А.Н. Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (филиал), Мытищи

ДОСТАВКА ЛЕСНЫХ ГРУЗОВ В ЖЕСТКИХ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ ПЛАВУЧИХ

КОНТЕЙНЕРАХ

В докладе представлен обзор и анализ из-вестных лесосплавных транспортных единиц для доставки лесных грузов по водным путям. Делается вывод о том, что в современных усло-виях для социально-экономического развития удаленных лесных регионов России необходимо развивать углубленную переработку древесных ресурсов. Для доставки готовой древесной про-дукции по водным путям предлагается новая технология с использованием жестких больше-грузных плавучих контейнеров.

Водный транспорт леса, лесосплав, плаву-чие контейнеры, лесные грузы.

освоении лесных ресурсов глу-бинных районов, удаленных от

сети железных и автомобильных дорог, исторически важная роль принадлежит лесосплаву. В некоторых регионах России до сих пор это единственный способ транспортировки заготовленной древе-сины.

В условиях рыночной экономики мно-гие предприятия заинтересованы достав-лять древесину по воде потребителям в максимально обработанном виде. Разви-

тие глубокой переработки на предприя-тиях, примыкающих к водным путям, сдерживается отсутствием технологий и средств водной доставки готовой древес-ной продукции по несудоходным и вре-менно судоходным рекам.

В Мытищинском филиале МГТУ им. Н.Э. Баумана проводятся работы по созда-нию технологий и лесотранспортных единиц для доставки лесных грузов по водным путям из удаленных регионов нашей страны. Большое количество работ посвящено сплаву измельченной древе-сины в мягких малообъёмных [4,5,6] и большегрузных [4,5,6] плавучих контей-нерах.

Доставка готовой древесной продук-ции сплавом в России имеет богатую ис-торию (рис. 1). Сплавщики еще в XVIII-XIX веках умели доставлять с верховьев рек не только бревна, как в настоящее время, но и доски, брус, шпалы, дрова, пеньку, зерно и даже бочки со смолой и дёгтем [7].

Рисунок 1. Ветлужский обруб (слева) и огородка унженского типа с дровами –

прообразы современного плавучего контейнера

Самым выдающимся примером созда-ния транспортного средства для доставки готовой древесной продукции (доска, брус и т.п.) являются беляны (рис.2). Эти одно-рейсовые суда отличались огромными размерами и грузоподъемностью: длиной до 120 и шириной более 20 метров. Высо-та борта – до 6 метров, осадка – 4,8 метра. Грузоподъемность белян соответствовала их размерам и могла быть от 1600 до 13 000 тонн [7,8].

Корпус судна также являлся товар-ным грузом. В пункте назначения он раз-бирался и продавался. Избы для прожива-ния членов экипажа беляны (казенки), канаты, крепеж, якоря и лоты также реа-лизовывались в пункте назначения.

Их постройка велась зимой в местах вывозки заготовленной древесины на затопляемой части берега реки, как при современной технологии зимней берего-вой сплотки.

В

10

Рисунок 2. Беляна

Для сплава пиломатериалов и других грузов беляны использовались в России в XVIII-XIX веках и до 1930 –х годов. В сере-дине XIX века строили до 500 белян в год [7]. Опираясь на опыт сплавщиков про-шлого, для водной доставки готовой дре-весной продукции в МФ МГТУ им. Н.Э. Баумана разработаны однорейсовые жёсткие большегрузные плавучие кон-тейнеры (ЖБПК).

В основу предлагаемой технологии доставки и конструкции контейнера по-ложен принцип белян. Корпус ЖБПК изго-тавливается из пиломатериалов (досок и бруса), которые после разгрузки и разбор-ки контейнера подлежат реализации в пункте приплава. При строительстве кор-пуса контейнера используются быстро-съёмные крепежные элементы многора-зового использования и современные синтетические водонепроницаемые мате-риалы.

В отличие от белян из соображения технологичности изготовления ЖБПК, его корпус имеет прямоугольные очертания. Поскольку их буксировка будет произво-диться с малыми скоростями, а также в составе плотов, их корпус может быть плохообтекаемым. Силы давления воды на борта ЖБПК, как и у белян, воздей-ствуют непосредственно на груз.

Габариты ЖБПК (длина L, ширина B, осадка Т и высота борта Нб), как и любой другой лесосплавной транспортной еди-ницы, определяются, прежде всего, путе-выми условиями и условиями остойчиво-го плавания.

Высота борта Hб определяется исходя из его осадки Т и необходимой высоты надводной части борта Zб

Hб = Т+Zб. (1)

Максимальная осадка может лимити-роваться условиями судоходства по реке либо условиями остойчивого плавания

T = hc.x. – z, (2) где hc.x. – глубина судного хода в лимити-рующем створе; z – донный запас.

Плавучесть и остойчивость ЖБПК В соответствии с условием остойчиво-

сти, центр тяжести ЖБПК G должен нахо-диться ниже метацентра М на одной вер-тикальной оси плавания (см. схему остой-чивости на рис. 3), т.е. ZG < ZM. Поскольку контейнер имеет удлиненную форму (L>>B), для проверки остойчивости доста-точно обосновать поперечную остойчи-вость.

Рис. 3. Схема поперечной остойчивости

плавучего контейнера

Поскольку корпус ЖБПК имеет форму прямоугольного параллелепипеда, его объёмное водоизмещение с достаточной точностью можно определить по формуле V= LBT. Тогда весовое водоизмещение равно

D= γв LBT. (3) Поскольку корпус имеет прямоуголь-

ные очертания, центр водоизмещения контейнера будет иметь координаты xc = 0; yc = 0, а координата yc = T/2, где Т – осад-ка судна м.

Поперечный метацентр находится на одной вертикальной оси плавания с цен-тром водоизмещения, поэтому xM = 0, yM = 0.

2

M CT Bz z2 12T

= + ρ = + , (4)

где 3 2

xJ LB BV 12LBT 12T

ρ = = = – поперечный

метацентрический радиус для корпуса с

11

прямоугольными очертаниями; Jx - мо-мент инерции площади действующей ватерлинии, относительно центральной продольной оси, проходящей через ее центр тяжести.

Координаты центра тяжести ЖБПК Так как контейнер имеет прямоуголь-

ные очертания и симметричен относи-тельно главных координатных осей, то абсцисса и ордината центра тяжести бу-дут иметь значения: xG = 0; yG = 0.

Аппликата центра тяжести ЖБПК ZG зависит главным образом от высоты шта-беля, т.к. основной весовой нагрузкой является вес самого груза. Весом деревян-ных бортов и днища с небольшой потерей точности расчетов можно пренебречь. Вес груза может быть определен как G = γгрVгр,

где γгр – удельный вес груза, Vгр - объем груза, т.е. штабеля лесоматериалов.

G = КП γгр (L – 2l)(B – 2b)Hшт, (5) где l, b – зазоры между бортами и штабе-лем по длине и ширине соответственно; КП – коэффициент полнодревесности плотно уложенных пиломатериалов.

Пренебрегая весом днища, считая его незначительным по сравнению с весом груза, получаем:

штG

гр

H Gz2 2(L 0,5)(B 0,5)

= =− − γ

. (6)

С учётом (3) и (5) уравнение плавуче-сти G=D для контейнера прямоугольных очертаний будет иметь вид

γгр (L – 2l)(B – 2b)Hшт = γвLBT. (7) Условием остойчивости является по-

ложительное значение поперечной мета-центрической высоты h>0.

Поперечная метацентрическая высота c учетом (4) и (6) может быть определе-

на по формуле 2

вM G

гр

LBTT Bh Z Z 02 12T 2(L 0,5)(B 0,5)

γ= − = + − >

− − γ. (8)

На рисунке 4 показан график зависимости поперечной метацентрической высоты от осадки для 4-х значений ширины контейнера.

Рис. 4. Зависимость поперечной

метацентрической высоты от осадки и ширины для контейнера с сухими

пиломатериалами

В настоящее время в МФ МГТУ им. Н.Э. Баумана ведутся работы по исследованию гидродинамических характеристик ЖБПК [10]. Внедрение контейнерного сплава лесных грузов будет способствовать раз-

витию углубленной переработки древес-ного сырья и рациональному использова-нию лесных ресурсов; созданию новых производств и рабочих мест, а значит и улучшению социально-экономического положения в удаленных лесных районах.

Список литературы

1. Карпачев С.П., Комяков А.Н. и др. Транс-порт щепы по воде в мягких плавучих контейне-рах: Обзорн. информ. – М.: ВНИПИЭИлеспром.– 1986. –36с.

2. Комяков А.Н., Угрюмов Б.И. Сплав щепы в эластичных плавучих контейнерах. М.: Лесная промышленность, 6, 1985. - с. 25–26.

3. Комяков А.Н. Опыт и перспективы приме-нения эластичных плавучих контейнеров на лесосплаве. Научные труды.Вып.172.– М. МЛТИ.–1985.с.52–55.

4. Комяков А.Н., Шевелев И.Л. – Способ фор-мирования транспортной единицы для транс-портировки грузов по воде: Пат. Россия 2152456. Заявл. 03.02.2000. Опубл.27.07.2000. 2000102459/28.

5. Комяков А.Н., Лозовецкий В.В., Лукьянов А.А., Шевелев И.Л. Новая технология доставки измельченных древесных материалов в мягких большегрузных плавучих контейнерах. - ВИНИ-ТИ. Транспорт: наука, техника, управление. 10. – 2000. с.39–41.

12

6. Комяков А.Н., Шевелев И.Л. Способ фор-мирования транспортной единицы для транс-портировки грузов по воде: Описание Пат. Рос-сия 2152456. ВИНИТИ. Транспорт: наука, техника, управление. – 2000, 12, – с.33.

7. Цветков Н.В. Скороходов Я.П. Плотовой сплав. Гослестехиздат.–1934.– 632 с.

8. Комяков А.Н. Однорейсовые лесосплав-ные суда. История и перспектив // «Лесопро-мышленник», 4,– М.: «Атис». – 2010. с. 7–9.

9. Комяков А.Н., Шевелёв И.Л., Сорокин М.А. О применении мягких контейнеров для перевоз-ки и хранения лесных грузов. Промышленный транспорт. XXI век. N2, М.: ПРОМТРАНСНИИПРО-ЕКТ. – 2012 г., с. 27–29.

10. Комяков А.Н., Шевелёв И.Л., Сорокин М.А. Гидродинамические характеристики плавучих контейнеров и контейнерных составов для доставки измельченных лесных грузов. Лесной вестник, 4, – М.: ГОУ ВПО МГУЛ. – 2010 г. – с.102-104.

УДК 62-231.1 Акинин Д.В., Левушкин Д.М., Казначеева Н.И. Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (филиал), Мытищи

К РАСЧЕТУ НЕКОТОРЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОДАЮЩИХ ВАЛЬЦОВ

В статье определен минимальный шаг ши-пов по окружности вальцового механизма пода-чи. Рассмотрены схемы взаимодействия шипа с древесиной и сил, действующих на переднюю грань шипа.

Механизм подачи, вальцы, шаг шипов.

ель данных исследований – опре-деление минимального шага ши-

пов по окружности вальцового механизма подачи. Схема взаимодействия единично-го шипа с древесиной показана на рис.1.

Рис. 1. Схема взаимодействия единичного

шипа с древесиной

Точка В определяет вход шипа в ствол (начало зацепления), точка А – выход. При этом валец поворачивается на угол φ. Траектория относительного движения вершины шипа представляет собой дугу А'С'В'. При этом шип воздействует на не-который объем древесины, заключенный между передней гранью шипа и дугой В'С'

[1,2]. В результате этого воздействия, при малом шаге шипов, может произойти скол элемента древесины, заключенного меж-ду смежными шипами. Минимальная длина этого объема в сумме с величиной АВ и определяет минимальный шаг ши-пов по окружности. Причем величина АВ определяется по формуле (1).

RAB 2(R h)sin2 180ϕ π ϕ

= + −°

, (1)

где R – радиус вальца, мм; h – высота шипа, мм; φ – угол поворота вальца.

Силы взаимодействия показаны на рис. 2. Сила N, действующая на переднюю грань шипа и направленная нормально, равна

смN ϕ = σ ,

где смϕ σ – предел прочности на снятие

вдоль волокон, кг/см2; F – площадь сня-тия, см2.

Рис. 2. Схема сил, действующих на

переднюю грань шипа

Ц

13

Причем (B h)cos R (R h)cos RF b ctg

cos cos + ϕ − + ϕ−

= + β ϕ ϕ , (2)

где b – ширина вершины шипа; β – угол наклона боковой грани шипа к основанию в плоскости передней грани (рис. 3,а).

Сила трения T=N·l, где φ – коэффици-ент трения. Геометрической суммой этих сил является результирующая взаимодей-ствия передней грани шипа, сила которой может быть разложена на горизонталь-ную P и вертикальную R составляющие, значения которых определяются из урав-нения (3) и (4).

Рис.3. Изменение сил, действующих на шип в зависимости от угла поворота φ

[ ]

см

(R h)cos B (cos f sin ) (R h)cos RP b ctgcos cosϕ

+ ϕ − ϕ− ϕ + ϕ− = σ + β ϕ ϕ , (3)

[ ]см

(R h)cos R (sin f cos ) (R h)cos RR b ctgcos cosϕ

+ ϕ − ϕ− ϕ + ϕ− = σ + β ϕ ϕ . (4)

Тогда величина минимального расстояния между шипами из условий скалы-вания вдоль волокон l определяется по формуле

ск

Pl2h'b

sin

=

+ τ β

,

где h'=a⋅cosφ=(R+h)·cosφ–R – глубина внедрения шипа в древесину (см. рис. 3.), τск – предел скалывания древесины вдоль волокон.

После подстановки значения P в уравнение (5) оно примет вид

[ ]

[ ]ст

ск

(R h)cos R(R h)cos R (cos f sin ) b ctgcosl

2 (R h)cos Rcos b

sin

ϕ

+ ϕ −+ ϕ− ϕ− ϕ + β ϕ = σ + ϕ −

ϕ + τ ϕ

.

Следовательно, величина шага шипов по окружности вальца будет равна

t = l + Δ, где Δ – толщина шипа в плоскости дей-ствия силы P (величина постоянная, кон-струкционная) [3].

Для конкретного случая (вальцов ЛО-76) при φ=0, [σφ]=195 кг/см2, b=0,6 см, β=75 , h=1,5 см, τск=58 кг/см2 величина l=2см. А при Δ=8мм минимальный шаг t шипов по окружности вальцов составит 28 мм.

Данные исследования использованы при разработке вальцового механизма подачи в экспериментальном образце

самоходного многооперационного агрега-та ЛО-76.

Список литературы

1. Кравцова, М. Проектирование технологи-ческих процессов машиностроительных произ-водств: Учебник / М. Кравцова. - СПб.: Лань, 2014. - 384 c.

2. Колесов И.М. Основы технологии маши-ностроения: Учебник для машиностроительных вузов. - М.: Машиностроение, 1997. - 592 с., ил.

3. Справочник технолога - машиностроите-ля. / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985. T.I - 656 с., Т.2 - 496 с.

14

УДК 658.5

Андронов Р.В., Баринов С.И. Тюменский индустриальный университет, Тюмень

ПРИМЕНЕНИЕ ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ СОСТАВЛЕНИИ

ПЛАНА РАБОТЫ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

В статье показывается актуальность при-менения экономико-математических методов в планировании работы дорожной организации. Делаются оценки о предпочтении матричных методов планирования работ на нескольких объектах строительства или ремонта. Для ответ-ственных объектов актуальной будет являться оценка надежности плана выполнения работ.

Экономико-математические методы, плани-рование и организация работ, производственная программа предприятия, оценка надежности.

настоящее время организация производства дорожно-

строительных и ремонтных работ в до-рожных организациях имеет ряд недо-статков, таких как – увеличение продол-жительности производства работ, невоз-можность учесть ряд организационных и технологических факторов на срок прове-дения работ. Все это приводит к увеличе-нию сроков ввода объектов в строй.

В зависимости от конкретных условий основная деятельность этих организаций включает в себя выполнение всего ком-плекса или отдельных видов работ по строительству, ремонту и содержанию дорог, строительству площадок, благо-устройству городских территорий, строи-тельству и ремонту малых и средних мо-стов и других искусственных сооружений на дорогах.

Кроме основной деятельности боль-шинство подрядных дорожных организа-ций выполняет значительные объемы работ по материально-техническому обеспечению основного производства: изготовление материалов, изделий и по-луфабрикатов, обеспечение технической готовности дорожных машин, доставка и хранение материалов на складах.

Вопросы рациональной организации всех внутрипроизводственных связей изучает производственный менеджмент. Производственный менеджмент – это термин, происходящий от англ. «Management Production», что в переводе означает «управление производством».

Производственный менеджмент вы-ступает как система взаимосвязанных элементов, характеризующих производ-ство, его организацию, техническое об-служивание, а также управление произ-водственной стратегией, программой, производством в оперативном режиме, материальным обеспечением производ-ства, производственной экономикой, це-нообразованием, производственными затратами [1].

Управление производственной про-граммой включает стадии:

формирование производственной программы,

распределение программы по плано-вым периодам года и подразделениям, расчеты календарно-плановых нормати-вов потребности ресурсов;

оперативное управление производ-ством (на месяц, неделю, день).

Несмотря на то, что в последние годы в сфере управления проектами активно развивается область информационных технологий, управления рисками и каче-ством, широкое использование сети Ин-тернет, стандартов серии ISO, для дорож-ной отрасли актуальным является ис-пользование матричных методов для многообъектных потоков, методы сетево-го планирования и оценки их надежности. Особенно подходящими для дорожной организации из-за наличия большого количества объектов на строительный сезон подходят матричные методы орга-низации работ.

Использование вышеперечисленных методов позволяет рационально сплани-ровать план работы дорожной организа-ции на один год, найти работы, для кото-рых имеются резервы времени, а для ко-торых их нет (работы т.н. критического пути) и ожидаемое время окончания ра-бот с оценкой надежности сроков его реа-лизации. При работе с сетевыми моделя-ми, имея в качестве исходных данных

В

15

ожидаемое время выполнения работы и его возможные отклонения, можно со-здать т.н. имитационную (статистиче-скую) модель дорожно-строительного потока с оценкой степени риска его реа-лизации.

При составлении ПОС и ППР с настоя-щее время используются данные норм времени и специализированных формул, в которых учитываются в подавляющем большинстве только технические и тех-нологические факторы и, иногда, органи-зационные. В то же время существует ряд других факторы, влияющие на произво-дительность отряда по производству работ – такие как неполнота и неточность

информации о параметрах новой техники и технологических процессов, производ-ственно-технологический риск (отказы оборудования, производственный брак), неопределенность природно-климатических процессов. Также боль-шую неопределенность вносят социаль-ные факторы (т.н. «человеческий фак-тор»). Из-за влияния таких факторов вре-мя производства работ и, в конечном ито-ге – производительность отрядов не будет являться постоянной величиной, а при детальном изучении будет иметь основ-ные признаки случайной величины с ма-тематическим ожиданием и среднеквад-ратичным отклонением.

Т Т

Т Т

1H P( T )= Ф Ф2 β −µ α −µ

= α ≤ ≤β − σ σ , (1)

где α – минимальный возможный срок реализации проекта; Β – максимально

допустимый срок; Т

Т

Фβ −µσ

и Т

Т

Фα −µσ

–

интегральный функции Лапласа; µТ – средняя ожидаемая продолжительность производства работ; σТ – среднее квадра-тичное отклонение показателя средней продолжительности работ.

Выводы: В настоящее время организация про-

изводства дорожно-строительных и ре-монтных работ имеет раз недостатков, таких как – увеличение продолжительно-сти производства работ, невозможность учесть ряд организационных и техноло-гических факторов на срок проведения работ. Все это приводит к увеличению сроков ввода объектов в строй.

Требуется на основе экономико-математических методов запланировать работу дорожной организации на год, используя матричные и сетевые модели.

Необходимо оценить общую надеж-ность выполнения плана работ с нахож-дением способов его повышения.

В дальнейшем требуется оценить экономический эффект от сокращения сроков производства работ и ввода объек-тов в строй.

Список литературы 1. Боброва Т.В. Проектно-ориентированное

управление производством работ на региональ-ной сети автомобильных дорог: автореф. дис… д-ра. техн. наук / Т.В. Боброва. - Омск, 2007. – 40 с.

2. Золотарь И.А. Экономико-математические методы в дорожном строительстве. – М.: Транс-порт, 1974. – 248 с.

3. Могилевич В.М., Боброва Т.В. Организация дорожно-строительных работ. – М.: Транспорт, 1990. – 151 с.

УДК 681.5.013

Барсуков А.А. Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М.И. Платова, Новочеркасск

СИСТЕМА ПИД РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

В статье рассмотрено создание системы ПИД регулирования частоты для асинхронного электродвигателя в программе Codesys, которая обеспечивает качественное регулирование.

Синтез системы управления, структурная схема АСР.

16

ля создания системы управления необходимо представить и отобра-

зить весь принцип работы, входящих в нее компонентов, с помощью структурной схемы. Структурной схемой называется схема, отражающая структуру взаимодей-ствия элементов и устройств автоматики в процессе работы САУ. Элементом явля-ется конструктивно отдельная часть си-стемы управления, которая выполняет лишь одну установленную задачу. Всё многообразие элементов по функцио-

нальному назначению может быть разби-то на несколько типов.

Рассмотрим систему управления ча-стотой электродвигателя и для этого построим структурную схему АСР частоты [1]. Для ПИД регулирования скорости электродвигателя была разработана си-стема регулирования частоты, построен-ная в программе Codesys. Система регули-рования частоты электродвигателя пред-ставлена на рисунке 2.

Рисунок 1. Структурная схема АСР частоты электродвигателя

Рисунок 2. Система ПИД регулирования частоты электродвигателя

Описание параметров системы: Value (REAL) - текущее значение кон-

тролируемой величины, получаемое с одного или нескольких датчиков.

SetPoint (REAL) - уставка. Задается в единицах измерения контролируемой величины.

P, I, D (REAL, INT, INT) - значения про-порционального, интегрального и диффе-ренциального коэффициентов. При уве-личении P или I выход будет изменяться быстрее.

MinFreq (REAL) - минимальное значе-ние выхода Frequency (Частота). Опреде-ляется способом передачи сигнала.

MaxFreq (REAL) - максимальное зна-чение выхода Frequency.

LowFreq (REAL) - значение выхода ПИД-регулятора, ниже которого запуска-ется таймер сна.

LowTime (TIME) - время по истечении которого сработает сигнал "сон" (Sleep).

DirectLogic (BOOL) - флаг прямо-го/обратного управления. При обратном управлении если значение контролируе-мой величины ниже уставки, выходная частота уменьшается, и наоборот.

Frequency (REAL) - выход блока. Зна-чение, определяющее с какой частотой должен вращаться двигатель.

Sleep (BOOL) - выход "сон". Означает, что выходной сигнал ПИД был ниже LowFreq в течение LowTime.

Работоспособность системы была протестирована на стенде, в состав кото-рого входил асинхронный двигатель, управляемый преобразователем частоты, соединеннный с ПК через контроллер Деконт. В результате опыта была получе-на переходная характеристика, представ-ленная на рисунке 3.

Д

17

Рисунок 3. Переходная характеристика асинхронного электродвигателя

В данной системе управления помимо ПИД регулирования реализована функция сна - при достижении определенной ча-стоты и по истечении определенного времени происходит отключение систе-мы. Данная система управления также протестирована для регулирования тем-пературы и давления, обеспечивая каче-

ственное регулирование и выполнение своих функций.

Список литературы

1. Масандилов Л. Б., Москаленко В. В. Регу-лирование скорости вращения асинхронных двигателей. М., «Энергия», 1968. 72 с.

УДК 004

Бородина Е.А. Сургутский государственный университет, Сургут

MOODLE: СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ В РОССИИ

В статье представлены различные органи-зации, учреждения и другие объединения, кото-рые активно развивают и используют современ-ную платформу MOODLE в различных учебных целях. Эта статья будет полезна учителям, пре-подавателям и руководителям различных учре-ждений не только в качестве основного образо-вания, но и дополнительного образования обу-чающихся.

Дистанционное образование, виртуальная обучающая среда Modular Object-Oriented Dynam-ic Learning Environment, электронные ресурсы.

связи с информатизацией обра-зования стали активно распро-

страняться различные системы управле-ния дистанционным обучением, в том

числе и виртуальная обучающая среда Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment (модульная объектно-ориентированная динамическая обучаю-щая среда). Многие образовательные организации активно развивают и ис-пользуют современную платформу MOO-DLE в различных целях и используют различные образовательные ресурсы.

Информационные и коммуникацион-ные технологии активно применяются для распространения информации в лю-бой области, установления контакта меж-ду преподавателем и обучающимся, неза-висимо от формы обучения. Применение различных инфокоммуникационных тех-

В

18

нологий необходимо при получении выс-шего образования с целью улучшения эффективности обучения за счет, напри-мер, внедрения в процесс обучения ди-станционной формы обучения.

Дистанционное образование, согласно приказу 137 Министерства образова-ния и науки РФ от 06.05.2005 г. «Об ис-пользовании дистанционных образова-тельных технологий» [2, п.4], при оконча-нии обучения той или иной дисциплине зачет или экзамен можно провести как очно, так и дистанционно с помощью ди-станционных образовательных техноло-гий. В связи с тем, что образовательный процесс становиться информатизирован-ным, поэтому активно распространяются различные электронные системы обуче-ния, в том числе и виртуальная обучаю-щая среда Modular Object-Oriented Dynamic

Learning Environment (модульная объект-но-ориентированная динамическая обу-чающая среда).

В настоящее время существуют 67186 разных организаций, учреждений и дру-гих объединений из 222 стран мира, кото-рые активно используют систему дистан-ционного обучения MOODLE, 40037 - 59,6% рекомендовано не показывать частную жизнь, и не зарегистрировались на официальном сайте Moodle. В России существует 1793 места, которые создали сайты для онлайн-обучения, но 875 - 48,8% рекомендовано не показывать частную жизнь, и не зарегистрированы на официальном сайте Moodle. На рисунке приведена диаграмма различных зареги-стрированных организаций учреждений и других объединений - 918 (51,2%), кото-рые активно пользуются средой Moodle.

297

25

42

35

263

76

180

Другие виды электронного образования

Виртуальные среды/школы/кафедры

Учебные курсы/школы/порталы

Учреждения, использующие дистанционное обучение (курсы, образовательные …

Учреждения высшего образования (институты, университеты, академии)

Учреждения начального и среднего образования (техникумы, лицей, колледжи)

Общеобразовательные учреждения (школы и гимназии)

Рисунок. Системы дистанционного обучения на основе виртуальной обучающей

среды MOODLE

Анализируя электронные ресурсы, которые применяют в работе ВУЗы видно, что дистанционное обучение на платфор-ме MOODLE состоит из разнообразных категорий курсов – это древовидная структура категорий и подкатегорий, помогающая структурировать курсы в данной среде (3).

Исходя из всего вышеизложенного, можно сделать вывод, что с виртуальной обучающей средой MOODLE активно рабо-тают во многих странах и областях, исполь-зуют для различных целей, но чаще всего эта система управления применяется в

образовании – начиная с различных курсов предметов или дисциплин, заканчивая образовательными порталами и виртуаль-ными школами независимо от уровня об-разования (начальное, среднее, высшее).

Список литературы 1. Вульф В.А. Электронные издания: Учеб-

ник М.-СПб.: Изд-во «Петербургский институт печати», 2001. - 308 с.

2. Приказ 137 Министерства образования и науки РФ от 06.05.2005 «Об использовании дистанционных образовательных технологий»

3. https://moodle.net/sites - официальный сайт MOODLE.

19

УДК 629.032

Буров А.В.1, Попов Ю.И.2 1Военно-морская академия им. Н. Г. Кузнецова, Санкт-Петербург 2СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Санкт-Петербург

О КПД КОЛЕСА

В докладе предлагается новый подход к определению коэффициента полезного дей-ствия колеса, что дает возможность его коррект-ного сопоставления с другими типами движите-лей по достаточно универсальному критерию. Полученные результаты могут оказаться полез-ными при разработке концептуальных направ-лений развития транспортных систем.

Коэффициент полезного действия, колесо, трение качения, деформация, проскальзывание.

сследования в области транс-портной энергетики требуют

использования единого критерия для возможности корректного сопоставления различных типов движителей, т.е. устройств для преобразования работы двигателя или источника энергии в рабо-ту по перемещению транспортной маши-ны. В качестве такого критерия удобно использовать энергетический КПД, опре-деленный для большинства известных типов движителей.

Несмотря на повсеместное примене-ние и многолетнее детальное изучение колеса, внимание исследователей почему-то проходило мимо определения КПД колеса как движителя. Во всяком случае, в доступных нам источниках этого опреде-ления найти не удалось. Возможно, это объясняется тем, что исследователи, уде-ляя внимание процессам преобразования энергии в колесе, считали определение КПД самоочевидным и не достойным отдельного рассмотрения.

Действительно, в большинстве от-дельно взятых работ содержатся энерге-тические соотношения, достаточные для определения КПД в каждом конкретном случае, однако до сих пор нет единой точ-ки зрения на природу возникновения сопротивления качению, что затрудняет получение универсального выражения для КПД.

В современной теории качения можно выделить два основных подхода, которые

восходят к пионерским работам Дюпюи и Рейнольдса.

Согласно теории Дюпюи, для возник-новения сопротивления качению одно из контактирующих тел (колесо или опорная поверхность) или оба контактирующих тела должны быть упругими, а молекулы этих тел не должны быть упругими. В этом случае в задней части пятна контак-та колеса с опорной поверхностью моле-кулы не возвращаются в свое прежнее положение. В результате задняя часть пятна контакта колеса с опорной поверх-ностью оказывается несколько разгру-женной по сравнению с передней частью. Как следствие этого равнодействующая нормального давления на колесо со сто-роны опорной поверхности смещается вперед от вертикальной оси, создавая момент сопротивления качению.

Теория Дюпюи нашла дальнейшее развитие в работах других ученых. Ряд исследователей – Е. Д. Львов [8], Е. М. Гутьяр [6], М. П. Чистов [10] и др. – полу-чили весьма схожие между собой форму-лы силы сопротивления качению жестко-го колеса по деформируемому и не вос-станавливающемуся после деформации грунту. Развитию теории качения Дюпюи применительно к подшипникам качения посвящены работы А. Пальмгрена [9], Д. Тэбора [13] и др.

Принципиальным в теории Дюпюи, получившей позднее название теории гистерезисных потерь, является смещение нормальной реакции от оси вращения в сторону ее поступательного движения. Это смещение может быть вызвано при-чиной, описанной Дюпюи, а также други-ми факторами. Выявленные впоследствии дополнительные причины, вызывающие смещение нормальной реакции, следует рассматривать, как дальнейшее развитие качественной теории образования сопро-тивления качению Дюпюи.

И

20

Рейнольдс [12, с. 171] эксперимен-тально исследовал качение стального катка по различным опорным поверхно-стям (сталь, стекло, бронза, дерево, рези-на) и стального катка с наклеенной на него резиной по стальной полосе, замеряя сопротивление качению и путь, проходи-мый катком. Рейнольдс выдвинул прин-ципиально новую качественную теорию образования сопротивления качению. Согласно этой теории, позднее получив-шей название теории продольного про-скальзывания, при качении стального катка по резине происходит продольное сжатие резины перед входом ее в контакт и сохранение прежнего состояния после выхода из контакта, что свидетельствует о продольном проскальзывании катка относительно резины в пятне контакта, сопровождаемом трением, вызывающим появление силы сопротивления качению. Сжатие резины приводит при повороте катка на один оборот и к уменьшению проходимого катком пути по сравнению с длиной его окружности. Уменьшение проходимого катком пути было зареги-стрировано экспериментально, что кос-венно подтверждало наличие продольно-го проскальзывания в пятне контакта, и, следовательно, трения, приводящего к образованию силы сопротивления каче-нию.

При взаимодействии тел, обладающих большей жесткостью, например, при ка-чении стального катка по бронзе, возни-кают меньшие продольные деформации, меньшее скольжение в контакте, следова-тельно, меньшее сопротивление качению, что также было зафиксировано экспери-ментально.

Вызванное рассмотренным процессом сопротивление качению Рейнольдс назвал сопротивлением трения качения.

При работе различных типов фрикци-онных передач возникает геометрическое скольжение. В частности, для лобовой передачи оно происходит в результате различной окружной скорости диска по краям катящегося по нему ролика. Гео-метрическое скольжение сопровождается трением и возникновением сопротивле-ния качению. Оно также наблюдается при качении шарика подшипника по желобу.

Такое скольжение не относится к теории Рейнольдса.

Разработанные Рейнольдсом пред-ставления о качении колеса легли в осно-ву многочисленных дальнейших теорети-ческих исследований, в частности, [1-5; 7; 11], которые установили, что зона пятна контакта делится на два участка: перед-ний (по ходу качения) — покоя и задний — скольжения; определили координаты границ этих участков, нашли закон рас-пределения касательных сил по участкам, получили выражение коэффициента скольжения и другие количественные зависимости. Основываясь на теории Рей-нольдса, различные ученые, в том числе Н. И. Глаголев, В. С. Щедров, А. Ю. Ишлинский и др., вывели формулы момента, силы и коэффициента сопротивления качению.

Долгое время многие специалисты отдавали предпочтение одной из рас-смотренных теорий. Сторонники обоих подходов апеллируют к эксперименту, причем один и тот же опыт трактуется ими каждый раз в свою пользу. Так, например, еще в двадцатые годы прошло-го века было установлено, что путь, фак-тически проходимый автомобилем, всегда меньше того, который показывает спидо-метр. Сторонники гипотезы Рейнольдса сразу же объяснили это проскальзывани-ем колеса, а сторонники гипотезы Дюпюи — тем, что деформированное вертикаль-ной нагрузкой колесо всегда имеет мень-ший радиус, чем ненагруженное. Посколь-ку теории качения колеса обязательно содержат эмпирические постоянные, определяемые из опыта, то, естественно, выводы этих теорий всегда оказываются в хорошем согласии с теми опытами, из которых получены нужные константы.

Таким образом, мы оказываемся в си-туации, когда опыт непосредственно не может являться окончательным критери-ем истинности теории. Необходимо сперва оторваться от опыта и подняться на кон-цептуальный уровень рассуждений, а уже потом, сформировав определенное миро-воззрение на данный предмет, вернуться к опыту для уточнения общих теоретиче-ских выводов.

Следуя указанным выше принципам, рассмотрим два предельных случая:

21

— качение абсолютно жесткого коле-са по деформируемой поверхности;

— качение деформируемого колеса по абсолютно жесткой поверхности.

Первый случай ближе всего подходит для описания движения железнодорожно-го локомотива по стальным рельсам, вто-рой — движения автомобиля на пневма-тических шинах по твердому асфальту.

При качении абсолютно жесткого ко-леса по деформируемой поверхности (Рис. 1) оно постоянно оказывается в углублении и должно преодолевать неко-торый уклон, угол которого обозначен на рис. 1 через α.

Рис. 1. Абсолютно жесткое колесо на

деформируемой поверхности

Для этого к колесу необходимо при-ложить крутящий момент

M P cos P sinx z= α + α ,

где Px – реакция кузова, PZ – вертикальная нагрузка.

Мощность, затрачиваемая на преодо-ление вышеупомянутого уклона, составит

N M P v P v tgf x z= ω − = ⋅ α ,

где ν – скорость поступательного движе-ния, ω – угловая скорость вращения колеса.

Энергетический КПД η ведущего ко-леса разумно определить как отношение полезной мощности (Pxν) к мощности, подводимой к колесу (ωM):

P v P v 1x xPM P v N zx f 1 tgPx

η = = =ω + + α

.

Величину tgα естественно отожде-ствить с коэффициентом сопротивления качению f. Тогда выражение для КПД в рассматриваемом случае принимает вид

1Pz1 fPx

η =+

. (1)

При качении деформируемого колеса по абсолютно жесткой поверхности (рис. 2) задняя часть пятна контакта колеса с опорной поверхностью оказывается не-сколько разгруженной по сравнению с передней частью.

Рис. 2. Деформируемое колесо на абсолютно жесткой поверхности

Как следствие этого равнодействую-щая нормального давления на колесо со стороны опорной поверхности смещается вперед от вертикальной оси на величину "а", создавая момент сопротивления каче-нию. Для преодоления указанного момен-та к колесу необходимо приложить кру-тящий момент

M P r P ax zД= + ,

где rД – динамический радиус колеса. Мощность, затрачиваемая на преодо-

ление сопротивления качению, составит N M P v P vfx zf = ω − = ,

где f – коэффициент сопротивления каче-нию.

Как и в предыдущем случае, энергети-ческий КПД ведущего колеса разумно определить как отношение полезной мощности (Pxν) к мощности, подводимой к колесу (ωM):

P v P v 1x xPM P v N zx f 1 fPx

η = = =ω + +

. (2)

Как видно из (1), (2), в обоих случаях КПД η удается выразить в одинаковой форме как функцию коэффициента сопро-тивления качению fи отношения верти-кальной нагрузки PZ к реакции кузова Px. Это позволяет надеяться, что и в общем случае, который можно себе представить в

22

виде некоторой суперпозиции рассмот-ренных, выражение для КПД будет иметь тот же вид.

Качественное представление о зави-симости КПД от указанных параметров можно получить из Рис. 3, на котором изображен пространственный график η как функции вертикальной нагрузки PZ, реакции кузова Px и коэффициента сопро-тивления качению в ведущем режиме f.

Рис. 3. КПД как функция PZ, Px и f

На практике коэффициент сопротив-ления качению f изменяется от несколь-ких тысячных для стального колеса, ка-тящегося по стальному рельсу, до не-скольких десятых для автомобильной шины на раскисшей грунтовой дороге. Отношение PZ к Px может изменяться в самом широком диапазоне положитель-ных значений, в результате чего КПД ко-леса на различных режимах движения пробегает практически весь интервал от нуля до единицы.

КПД обращается в ноль в двух пре-дельных случаях:

– при отсутствии движения (ν = 0); – при отсутствии тяги (Px = 0). КПД обращается в единицу также в

двух случаях: – при отсутствии сопротивления (f = 0); – при отсутствии вертикальной

нагрузки (PZ = 0). Для ведущего колеса локомотива

определенный таким образом КПД может превышать 99%, для автомобильной ши-ны на хорошем сухом асфальте достигать 97%, а на влажной грунтовой дороге опус-каться до 60% и ниже.

Несомненный интерес представляет рассмотрение случая полноприводного колесного транспортного средства и его сопоставление с частично приводным и другие. Определение коэффициента по-лезного действия колеса дает возмож-ность его корректного сопоставления с другими типами движителей по доста-точно универсальному критерию, что может оказаться полезным при разработ-ке концептуальных направлений разви-тия транспортных систем.

Список литературы

1. Вирабов, Р.В. 0 реализации касательной силы в зоне контакта упругих тел при качении [Текст] / Р.В. Вирабов // Машиноведение. – 1967. – 2. – С. 93-106.

2. Вирабов, Р.В. Качение упругого колеса по жесткому основанию [Текст] / Р.В. Вирабов //Известия вузов. Машиностроение. – 1967. – 4. – С. 78-84.

3. Вирабов, Р.В. О качении колеса с пневма-тической шиной по жесткому основанию [Текст] / Р.В. Вирабов // Известия вузов. Машинострое-ние. – 1967. – 6. – С. 89-96.

4. Вирабов, Р.В. Об оценке сопротивления качению упругого колеса по жесткому основа-нию [Текст] / Р.В. Вирабов // Известия вузов. Машиностроение. – 1967. – 7. – С. 93-98.

5. Глаголев, Н.И.; Томило, Э.А. Трение каче-ния, тяга, напряженное состояние и износ пар качения [Текст] / Н.И. Глаголев, Э.А. Томило. – М.: ИПЦ «Финпол», 1996. – 187 с.

6. Гутьяр, Е.М. Сопротивление качения коле-са на колее [Текст] / Е.М. Гутьяр // Сельхозма-шина. – 1955. – 2. – С. 23-25.

7. Ишлинский, А.Ю. Трение качения [Текст] / А.Ю. Ишлинский // Прикладная математика и механика. – 1938. – Т. 2. – Вып. 2. – С. 245—260.

8. Львов, Е.Д. Теория трактора [Текст]/ Е.Д. Львов. – М.: НКТМ СССР: Государственное науч-но-техническое издательство Машинострои-тельной литературы, 1946. – 371 с.

9. Пальмгрен, А. Шариковые и роликовые подшипники [Текст]/ А. Пальмгрен. – М.: Машгиз, 1949. – 123 с.

10. Чистов, М.П. Математическое описание качения деформируемого колеса по деформиру-емому грунту / М. П. Чистов //Известия. вузов. Машиностроение. – 1986. – 4. – С. 12-38.

11. Щедров, В.С. Развитие науки о трении. Сухое трение [Текст] / В. С. Щедров. – М.: Изд-во АН СССР, 1956. – 235 с.

12. Reynolds, O. On rolling-friction [Text] / O. Reynolds // Philosophical Transactions of Royal Society. – 1876. – No. 166. – P.155-174.

13. Tabor, D. The mechanism of 'free' rolling friction [Text] / D. Tabor // Lubrication Engineering. – 1956. – No. 11. – P. 379-386.

23

УДК 693

Гранкин И.Н., Забелин А.Ю. Юго-Западный государственный университет, Курск

СТЕКЛО – ХОРОШИЙ ЗАМЕНИТЕЛЬ ЩЕБНЯ В РАСТВОРЕ?

Получение различных видов строительных материалов на основе природных и техногенных стекол позволяет полностью утилизировать стеклобой. В данной статье проверена прочность стеклобетона, полученного опытным путём

Стекло, диоксид кремния, бетон-контакт, прочность бетонных кубиков.

настоящее время актуальна про-блема использования отходов в

промышленном производстве. Многие виды отходов попросту отправляются на свалки, хотя некоторые из них могут еще послужить как источники для получения новых материалов.

В данной статье пойдет речь о таких отходах как стеклянные бутылки из-под напитков. Стекло как материал обладает рядом ценных эксплуатационных свойств: химической стойкостью, высокой твердо-стью, доступностью и относительно невы-сокой стоимостью. Утилизация стеклобоя является серьезной проблемой для мно-гих регионов России. Только в Москве ежегодно собирается более 50 тыс. тонн стеклобоя. С выгодой использовать такие отходы как металл и пластик не представ-ляет трудностей, однако рынок сбыта для стеклобоя практически не существует. Тем не менее, вышеназванные свойства

позволяют надеяться на использование стекла как эффективного наполнителя в цементных композиционных материалах.

Обычные бутылки после использова-ния просто выбрасываются на помойку, мы же решили провести опыт и посмот-реть какую прочность имеет бетон с за-полнителем в виде стекла и сравнить эту прочность с аналогичным бетоном, только в качестве заполнителя будет служить щебень.

Почему стекло? Стекло, состоящее из диоксида кремния, имеет предел прочно-сти на сжатие для различных видов от 50 до 200 кгс/мм2, например, прочность оконного стекла 90—100 кгс/мм2. Для сравнения можно сказать, что прочность на сжатие чугуна 60—120, стали 200 кгс/мм2.

Для опыта были разбиты бутылки, и отобрана определенная фракция (близкая к фракции щебня, использованного в опыте). Но стекло гладкое, поэтому стеклу надо было придать адгезию. Осколки были пропитаны в растворе бетон-контакта (клей+песок) рис., после того как образцы высохли на поверхности стекол остался песок, который придал адгезию материалу.

Рис. Образец с заполнителем в виде щебня (слева), стекла (справа)

Растворы замешивали в пропорциях 3:1. Так как вес стекла и щебня различный, пропорции измеряли в объеме: три стака-

на песка, три стакана щебня(стекла) один стакан цемента. Количество воды добав-ляли до получения однородных смесей,

В

24

после чего два раствора (один с щебнем, второй с обработанным бетон-контактом стеклом) заливали в формы размерами 100 100 100 мм. Образцы хранились в формах в течении суток при t=20-22°С, W=

90-95%, затем без форм в течение 27 су-ток.

По истечению установленного срока полученные образцы измерили и их проч-ность проверили на гидравлическом прес-се ПГМ-1500МГ4. Полученные результаты приведены в табл.

Табл. Результаты проведения опытов Номер образца Размеры образцов Масса, г Нагрузка, кН Прочность, Мпа

1Щ 99 99 100 2130 138,00 13,38 2Щ 100 98 100 2180 121,40 11,76 3Щ 99 98 100 2190 115,30 10,92 1СТ 99 99 100 2020 87,58 8,49 2СТ 99 99 100 2030 83,52 8,095 3СТ 99 99 99 2060 92,96 9,01

Условные обозначения: EЩ – образец с заполнителем в виде щебня; СТ – образец с заполните-лем в виде стекла.

Хотелось бы уточнить, что данный

опыт состоял не в получении определен-ной марки бетона, а в сравнении двух раствор и их прочностей. Из таблицы видно, что масса кубиков со стеклом меньше, чем масса кубиков со щебнем. Прочность стеклобетона можно считать удовлетворительной по отношению к прочности бетона с заполнителем в виде щебня.

Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что стеклобетон можно использовать на подготовитель-ных работах в строительстве. С его помо-щью выполнять строительные работы, которые не требуют высокого качества бетона, а именно, работы, результаты которых не предполагают повышенной нагрузки, температурного или прочего воздействия. В частности, этот материал можно использовать, заливая каркасы из

арматуры на подушках из песка, перед тем, как заливать непосредственно моно-литные ленточные фундаменты или пли-ты. Фундаменты, которые создаются при помощи этого типа бетона, обязательно не должны нести высокой нагрузки, как правило, это небольшие конструкции.

Список литературы

1. Баженов, Ю. М. Технология бетона [Текст] / Ю. М. Баженов. – М. : АВС, 2007. – 528 с.

2. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С. Новые модифицированные бетоны. – М.: Тип. «Парадиз», 2010. – 258 с.

3. Батраков В.Г. Модифицированные бето-ны. Теория и практика. – М.: Технопроект, 1998. – 768 с.

4. Исследование свойств строительных ма-териалов на основе древесных отходов. Печен-кин А.Ю., Карцев И.И., Колтунов А.С., Куценко О.И. Современные материалы, техника и технологии. 2016. 5 (8). С. 147-152.

УДК 628.4.03

Гурьева О.А. Кемеровский государственный университет, Кемерово

ОТХОДЫ, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ В ПРОЦЕССЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ГИПЕРМАРКЕТА

«МАГНИТ»

В статье рассматривается деятельность предприятия в области обращения с отходами, приводятся результаты по итогам разработки проекта нормативов образования отходов и лимитов на их размещение.

Проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение, отходы производ-ства и потребления, годовой норматив образо-вания отходов.

25

целях обеспечения охраны окру-жающей среды и здоровья чело-

века, уменьшения количества отходов применительно к индивидуальным пред-принимателям и юридическим лицам, осуществляющим деятельность в области обращения с отходами, устанавливаются нормативы образования отходов и лими-ты на их размещение [1, с. 15].

В соответствии с методическими ука-заниями по разработке проектов норма-тивов образования отходов и лимитов на их размещение, утвержденными Прика-зом Минприроды России от 05.08.2014 349 «Об утверждении Методических ука-заний по разработке проектов нормати-вов образования отходов и лимитов на их размещения» был разработан проект нормативов, проведены расчеты и обос-нование годовых нормативов образова-ния отходов в рамках проекта для гипер-маркета, рассчитанные (определенные) для каждого вида отхода с использовани-ем методов определения (расчета) норма-тивов образования отходов.

На основании проекта норматив обра-зования отходов и лимитов на их разме-щение Департамент природных ресурсов и экологии Кемеровской области выдает документ об утверждении нормативов образования отходов и лимитов на их размещение (лимит).

Гипермаркет расположен в г. Киселев-ске. Основным направлением деятельно-сти гипермаркета «Магнит» является обеспечение населения продовольствен-ными, непродовольственными и сопут-ствующими товарами.

Общая площадь гипермаркета «Маг-нит» разделена на следующие технологи-ческие зоны: зона приемки, обработки и подготовки к реализации поступившего в магазин товара; зона собственного произ-водства; торговый зал гипермаркета; подсобные помещения; административ-ные и бытовые помещения; технические помещения; зона офисных и вспомога-тельных помещений.

В процессе осуществления розничной торговли образуются следующие виды отходов:

- лампы ртутные, ртутно-кварцевые, люминесцентные, утратившие потреби-тельские свойства; аккумуляторы свинцо-

вые отработанные неповрежденные, с электролитом; отходы минеральных ма-сел гидравлических, не содержащих гало-гены; фильтры очистки масла автотранс-портных средств, отработанные; мусор от офисных и бытовых помещений органи-заций несортированный (исключая круп-ногабаритный); отходы жиров при раз-грузке жироуловителей; обтирочный материал, загрязненный нефтью или нефтепродуктами (содержание нефти или нефтепродуктов менее 15 %); тара дере-вянная, утратившая потребительские свойства, незагрязненная; отходы бумаги и картона от канцелярской деятельности и делопроизводства; отходы упаковочно-го картона незагрязненные; отходы плен-ки полиэтилена и изделий из нее неза-грязненные; отходы полиэтиленовой тары незагрязненной; смет с территории предприятия практически не опасный; отходы (мусор) от уборки территории и помещений объектов оптово-розничной торговли продовольственными товарами; отходы (мусор) от уборки территории и помещений объектов оптово-розничной торговли промышленными товарами; пищевые отходы кухонь и организаций общественного питания несортирован-ные.

В результате разработки проекта для Гипермаркета «Магнит» г. Киселевск было установлено:

1. Годовой норматив образования от-ходов составляет – 762,955 т/год.

В процессе производственной дея-тельности образуются отходы производ-ства и отходы потребления, всего 16 наименований, в том числе: 1 класса опас-ности – 0,138 т/год; 2 класса опасности – 0,151; 3 класса опасности – 0,002 т/год; 4 класса опасности – 39,344 т/год; 5 класса опасности – 723,320 т/год.

2. Передается на полигон твердых бы-товых отходов (ТБО) для захоронения – 272,421 т/год, передается специализиро-ванным предприятиям для обезврежива-ния – 490,540 т/год.

3. На предприятии отсутствуют объ-екты для хранения отходов более 3 лет и захоронения отходов.

4. Для отходов I-IV класса опасности отходов, имеющих опасные свойства, выполнена паспортизация отходов в соот-

В

26

ветствии с Постановлением Правитель-ства Российской Федерации «О порядке проведения паспортизации отходов I-IV классов опасности» от 16.08.2013 г 712.

5. В зависимости от вида отхода объ-екты для их временного накопления представляют собой контейнеры, метал-лические емкости, площадки с твердым покрытием, закрытые ящики и др. Места временного хранения отходов организо-ваны в соответствии с СанПиН 2.1.7.1322-2003 «Гигиенические требования к раз-мещению и обезвреживанию отходов производства и потребления».

6. Специализированных установок по промышленной переработке отходов в гипермаркете нет. Обезвреживание отхо-дов не осуществляется.

Список литературы 1. Федеральный закон «Об отходах произ-

водства и потребления». – Введ. 24.06.1998. – М., 2012. – 15 с.

2. СанПиН 2.1.7.1322-2003 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления». – М., 2003. – 10 с.

3. Приказ Минприроды России от 05.08.2014 349 «Об утверждении Методических указаний по разработке проектов нормативов образова-ния отходов и лимитов на их размещения». – М., 2014. – 34 с.

4. Постановлением Правительства Россий-ской Федерации «О порядке проведения паспор-тизации отходов I-IV классов опасности» от 16.08.2013 г 712. – М., 2014. – 12 с.

УДК 681.5 Забаев А.П., Савчиц А.В., Ефремкин С.И. Волжский политехнический институт (филиал) ВолгГТУ, Волжский

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ВУЛКАНИЗАЦИИ ПОКРЫШЕК

В докладе рассматривается необходимость создания автоматизированной системы управ-ления технологическим процессом вулканиза-ции автопокрышек. Они применяются во многих сферах деятельности человека, поэтому их изго-товление на должном уровне качества и в соот-ветствующих условиях безопасности является актуальным направлением.

Автопокрышка, форматор-вулканизатор, автоматизированная система управления.

промышленности комплексной автоматизации уделяется боль-

шое внимание. Это объясняется сложно-стью и высокой скоростью протекания технологических процессов, а также чув-ствительностью их к нарушению режима, вредностью условий работы, взрыво- и пожароопасностью пере-рабатываемых веществ и т. д.

Процесс вулканизации представляет собой технологический процесс взаимо-действия каучуков с вулканизирующим агентом, при котором происходит сшива-ние молекул каучука в единую простран-ственную сетку [1]. Это длительный по

времени процесс, требующий качествен-ного управления. Основным оборудовани-ем является форматор-вулканизатор. В данном технологическом процессе требу-ется ответственное управление, т.к. каче-ство получаемой автопокрышки зависит от своевременной подачи того или иного энергоносителя, отвод из форматора накопившихся газообразных смесей и обслуживания самого оборудования. В случае «недодачи» форматору перегретой воды или обогревающего пара качество покрышки может ухудшаться. Именно поэтому требуется использование совре-менных микропроцессорных средств управления и автоматизации.

Технологическая схема процесса ука-зана на рисунке [2].

Форматор – вулканизатор подклю-чается к системам энергоносителей:

пара водяного насыщенного; воды перегретой; воды технической; электроэнергии.

В

27

Рисунок. Технологическая схема процесса вулканизации покрышек

(1,2 – форматоры-вулканизаторы; 3 – емкость; 4 – насос)

Технологический процесс вулканиза-ции покрышки на форматоре – вулкани-заторе осуществляется в автоматическом режиме. Все механические действия кон-

тролируются датчиками. Средства авто-матизации, выбранные для данного про-цесса, представлены в таблице.

Таблица. Средства автоматизации для процесса вулканизации покрышек Наименование Технические характеристики

ПЛК ОВЕН СПК110 Климатическое исполнение °C 0 ... + 60 Степень защиты корпуса (с лицевой стороны) IP54 Диапазон напряжений питания, В 12-28 Потребляемая мощность, Вт Не более 10 ЖК-дисплей TFT Индикация работы контроллера, Индикация наличия сетевого обмена, Индикация работы программы

Датчик давления ОВЕН ПД100-ДИ6-311-1

Выходной сигнал постоянного тока 4...20 мА Основная приведенная погрешность 1,0 % Диапазон температур измеряемой среды –40…+100 °С Напряжение питания 12…36В

Датчик расхода Метран-350

Измеряемые среды: жидкость, газ, пар Температура измеряемой среды: -40...400°С Избыточное давление в трубопроводе до 25 МПа Динамический диапазон 8:1, 14:1 Выходной сигнал 4-20 мА/HART Напряжение питания: 12-36В

Датчик температуры ДТС035М-100П.0,25.250.И

Диапазон измерения: 0…+3000С; НСХ: 100П; Выходной сигнал: 4…20мА; Показатель тепловой инерции: 20…40с; Напряжение питания: 12…36В; Зависимость тока от температуры: линейная.

28

При проектировании использовались современные микропроцессорные сред-ства автоматизации и современные дат-чики, что позволяет улучшить управление процессом и уменьшить энергетические затраты, а также количество отбракован-ного материала.

Список литературы 1. Производитель оборудования, инстру-

мента и материалов для профессионального ремонта шин любых размеров «Термопресс» [Электронный ресурс].– URL: http://www.termopress.ru/products/vulkanizatory

2. Технологический регламент процесса вулканизации автопокрышек.

УДК 655.2

Капелев В.В. Московский политехнический университет, Москва

УЧЕТ ВНЕТЕКСТОВЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В ПОЛОСЫ КНИЖНЫХ ИЗДАНИЙ

УДОБОПЕЧАТАЕМОГО ОБЪЕМА

Рассматривается методика учета места, за-нимаемого колонтитулами и спусками на начальных полосах, для получения полос книж-ных изданий удобопечатаемого объема на при-мере использования программного модуля «Метранпаж».

Колонтитул, спуск на начальных полосах, удобопечатаемый объем издания, модули рас-ширения Plug-Ins.

ведение. Как учесть при расчетах объема издания наличие на тек-

стовых полосах, помимо основного текста, также дополнительных текстовых и гра-фических фрагментов? К таким дополни-тельным фрагментам относят колонтиту-лы, пустые строки в спусках начальных полос и предыдущих концевых полосах, рисунки, внутритекстовые заголовки, сноски и т. д. Назовем такие дополнитель-ные фрагменты полос «внетекстовыми включениями», имея в виду их размеще-ние помимо основного текста. Например, колонтитул — это справочная строка над текстом страницы (иногда сбоку от него, изредка под ним), которая может содер-жать название издания, фамилию автора и другую дополнительную информацию. Колонтитул, в соответствии с требовани-ями издательско-полиграфического про-изводства, входит в формат полосы. В программе InDesign колонтитул формиру-ется на мастер-странице (Master Page) в отдельном фрейме. Спусковая начальная полоса имеет сверху пробельный отступ определенной величины, который служит дополнительным сигналом о начале ново-

го раздела издания. Такая неполностью заполненная текстово-графическим мате-риалом полоса предваряется так называ-емой «концевой» полосой, имеющей пу-стые строки снизу.

В предыдущем докладе [1] рассматри-валась методика преобразования исход-ных текстовых полос в полосы издания удобопечатаемого объема, т.е. издания, которое занимает целое или целое с поло-виной число печатных листов. Однако при размещении внетекстовых включений площадь, занятая основным текстом на полосе, уменьшается. В результате нару-шается пропорциональность отношений ширины к высоте для фрейма с основным текстом и для блока после обрезки. Если учесть, что указанная пропорциональ-ность отношений используется в модуле «Метранпаж» при пересчете параметров верстки для получения полос издания удобопечатаемого объема, то несоблюде-ние пропорциональности неизбежно должно приводить к потере точности расчетов.

С тем, чтобы использовать предло-женный ранее вариант расчета парамет-ров, принято решение для сохранения пропорциональности указанных отноше-ний учитывать место, занимаемое фрей-мами с внетекстовыми включениями (и, в частности, с колонтитулами и спусками строк на начальных полосах), через коли-чество полос текста, занимаемых такими включениями в издании. При наличии спуска строк на начальных полосах разде-

В

29

лов сделано допущение, что средняя вы-сота концевых полос, предшествующих полосам со строками спуска, стремится к половине высоты полноформатной тек-стовой полосы.

Формирование внетекстовых включений в книжных полосах

При формировании внетекстовых включений в полосах издания удобопеча-таемого объема рассмотрению подлежат следующие стороны процесса:

а) учет традиционных правил набора; б) специфика использования меха-

низмов в верстальной программе Adobe InDesign;

в) специфика расчетов необходимых параметров для размещения таких вклю-чений в основном тексте.

1. В соответствии с традиционными правилами набора колонтитулы обычно выключают по центру строки, одной тек-стовой строкой. Шрифт чаще всего отли-чается от шрифта основного набора (например, используют курсив, полужир-ный курсив, капитель, прописные сни-женного кегля). Иногда колонтитулы выключают в наружный край или по ши-рине полосы (в словарных изданиях и энциклопедиях). В той же строке часто размещают и колонцифру. Когда колон-титул выключен по центру строки, колон-цифра смещается в наружный край. Если колонтитул размещен в край, то колон-цифра обычно выключается в другой край полосы. Размер пробельного участка, от-деляющего колонтитул от основного текста, приблизительно должен равнять-ся высоте строки основного текста, т.е. величине его интерлиньяжа.

При формировании спуска строк на начальных полосах разделов придержи-ваются рекомендаций о величине спуска (отступа первой строки основного текста от верха полосы), равной 0,25–0,3 от пол-ной высоты полосы. Высота предшеству-ющей концевой полосы должна быть несколько более 0,25–0,3 от полной высо-ты полосы. При более полном заполнении концевой полосы текст не должен дохо-дить до низа полосы приблизительно на 3–4 строки, подчеркивая этим, что это концевая полоса

2. Различают три основных типа ко-лонтитулов:

а) постоянный колонтитул — повторяющуюся от страницы к странице справочную строку постоянного содержа-ния (например, с названием произведе-ния, фамилией автора и др.);

б) переменный колонтитул — справочную строку, повторяющую на некоторых страницах различные назва-ния разделов, параграфов и др.;

в) автоматически генерируемый ко-лонтитул — справочную строку, образу-ющуюся в программе Adobe InDesign на соответствующих страницах автоматиче-ски в режиме текстовой переменной Text Variables на основе, например, предвари-тельно создаваемых абзацных стилей внутритекстовых заголовков.

В первых двух вариантах в программе Adobe InDesign формируют на мастер-страницах разворота фреймы нужного размера и размещают в них текст колон-титулов. В третьем случае используется программный режим текстовой перемен-ной (Text Variables), отличающийся тем, что пользователь вводит в построенный фрейм не текст колонтитула, а специаль-ный маркер текстовой переменной. В этом случае происходит:

а) определение текстовой переменной TYPE \ Text Variables \ Define \ Running Header \ New \ Style: Head1 (где Head1 — абзацный стиль форматирования заго-ловков определенного ранга) для колон-титула на каждой из страниц разворота на мастер-странице;

б) установка текстовой переменной TYPE \ Text Variables \ Insert Variable по месту курсора на каждой из страниц раз-ворота мастер-страниц.

Далее программа Adobe InDesign ав-томатически замещает на соответствую-щей странице маркер текстовой перемен-ной на текст встретившегося заголовка того абзацного стиля, который указан в текстовой переменной.

3. При традиционной технологии рас-чет параметров при использовании рас-сматриваемых внетекстовых включений сводится к определению высоты допол-нительных фреймов для размещения колонтитулов и спусков строк на полосах в соответствии с правилами набора, что в большинстве случаев не обеспечивает по

30

умолчанию получение издания удобопе-чатаемого объема.

Расчет параметров для размещения внетекстовых включений

1. При формировании в издании удо-бопечатаемого объема полос с внетексто-выми включениями с использованием модуля «Метранпаж» используются четы-ре этапа обработки под условными назва-ниями: «начало», «текст», «внетекстовые включения» и «итог». Они соответственно обеспечивают:

а) автоматический расчет исходных размеров полей (l ИСХ, t ИСХ, r ИСХ, b ИСХ) для осуществления начальной верстки полос в соответствии с размером блока после обрезки (например, по ОСТ 29.124-94 для взрослых читателей) [2];

б) задание гарнитуры и размерных параметров [3] шрифта (размер кегля, Asc, Des, Xh, e, Sb) с учетом, например, требова-ний СанПин 1.2.1253-03 для взрослых читателей. Выполнение автоматического расчета диапазона изменения величины межсловного пробела (δMIN, δDES, δMAX,) и параметров базовой сетки (i ИСХ, SИСХ). Определение общего количества симво-лов (NСИМВ), строк (NСТРОК ИСХ) и полос (NТЕКСТ ИСХ) в результате обработки в про-грамме Adobe InDesign текстового файла без внетекстовых включений;

в) задание исходных характеристик внетекстовых включений, расчет пара-метров для размещения их в основном тексте, а также расчет количества полос (NОБЩ ДОП ИСХ), занимаемых внетекстовыми включениями;

г) расчет общего исходного количе-ства полос (NОБЩ ИСХ = NТЕКСТ ИСХ + + NОБЩ ДОП ИСХ), назначение количества по-лос (NУД) издания удобопечатаемого объ-ема, а также автоматический расчет новых размеров полей (l УД, t УД, r УД, b УД) и пара-метров базовой сетки (i УД, SУД). При необ-ходимости выполняется дополнительная коррекция получающегося количества полос (NУД) с помощью поправки (ΔRIGHT) на расчетную величину наружного поля [1].

На рис. 1 показаны три заданные по-зиции («ДА») на этапе обработки «начало» для учета автоматически рассчитываемо-го дополнительного количества полос, занимаемых верхними колонтитулами и спусками строк на начальных полосах разделов, а также для подсчета общего количества таких полос. На рис. 2 задана позиция («ДА») для перехода к этапу об-работки «итог», а также задано количе-ство полос «128» ожидаемого издания удобопечатаемого объема.

2. Для определения параметров с использованием программного модуля «Метран-

паж» и их реализации при формировании колонтитулов в прикладной программе Ado-be InDesign предусмотрено следующее:

автоматический расчет высоты фрейма HКЛНТ в миллиметрах для построения колонтитула с учетом его отбивки от основного текста:

HКЛНТ = 25,4 ⁄ 72 × (iОСН + 0,001kAsc)+0,5, (1) где iОСН — размер интерлиньяжа основно-го текста, pt; k — размер кегля основного текста, pt; Asc — высота вверх выступаю-щих элементов букв, отн.ед.; 25,4 / 72 — коэффициент перевода из пунктов Post-Script в миллиметры; 0,001 k — размер одной относительной единицы (1 о.е.) в пунктах для кегля размером k pt; 0,5 — поправочный коэффициент для учета погрешности при перемещении мышью фрейма колонтитула, мм;

Рис. 1

31

Рис. 2

автоматический расчет количества полос NКЛНТ, занимаемых всеми верхними колонтитулами:

КЛНТ ПОЛОС

ОСН

2N Nh t bround

i 25,4 / 72

= × − − ×

, (2)

где 2 — количество строк основного тек-ста, вытесняемое колонтитулом на поло-се; h, t, b — размеры соответственно высо-ты блока после обрезки, верхнего и ниж-него полей в миллиметрах; NПОЛОС — коли-чество полос;

построение на развороте мастер-страницы Master Page в программе InDe-sign дополнительных фреймов с предва-рительно рассчитанной высотой HКЛНТ;

ввод текста во фрейм колонтитула непосредственно с клавиатуры (для по-стоянных или переменных колонтитулов) или маркера в режиме текстовой пере-менной TYPE \ Text Variable.

3. Для расчета в модуле «Метранпаж» и реализации в прикладной программе Adobe InDesign параметров для формирования спусков строк на начальных полосах разделов предусмотрено следующее:

расчет высоты фрейма в миллиметрах GСПУСК, вмещающего пустые строки спуска на начальных полосах:

( )СПУСК СТРОК/ПОЛ ОСНG round N n i 25,4 / 72 0,5 = ×α − × − , (3)

где α — высота спуска на текстовой поло-се, задаваемая через долю от полной вы-соты полосы; n — дополнительное коли-чество пустых строк вверху полосы для формирования прикрепляемого фрейма Anchored Object, образующего спуск строк (n = 1 при отсутствии верхнего колонти-тула и n = 3 при его наличии);

расчет количества полос NСПУСК, за-нимаемых всеми пустыми строками при формировании спусков:

NСПУСК = NГЛАВ × (α + 0,5), (4) где NГЛАВ — количество глав в издании со спусковыми полосами; 0,5 — средняя высо-та концевой полосы, задаваемая через до-лю от полной высоты текстовой полосы;

построение пустых фреймов высо-той GСПУСК в верхней части начальных по-лос в программе InDesign для формирова-ния спуска строк.

Результаты эксперимента Рассмотрим пример расчета парамет-

ров внетекстовых включений в основной текст при формате издания 60 × 84 / 16 (размер блока после обрезки 145 × 200 мм), гарнитура SchoolBookC, диапазон измене-ния величины межсловного пробела: δMIN =

76%, δDES = 152%, δMAX = 228% (табл. 2 [3]). Пусть в издании 6 глав (NГЛАВ = 6), колонти-тул верхний. Высота спуска на текстовой полосе, задаваемая через долю от полной высоты полос, равна α = 0,3. Остальные параметры верстки полос (см. подробнее порядок их расчета в [2]) представлены в табл. (размер 18,06* мм получен после из-менения величины наружного поля с по-мощью поправки ΔRIGHT = +1 мм [1, C. 42].

1. При верстке исходных полос основ-ного текста рассказов Паустовского емко-стью 191815 символов (букв и межсловных пробелов) по приведенным выше парамет-рам образовалось 3964 строк или 116,59 полос основного текста. Кроме этого, все верхние колонтитулы заняли 6,86 полос, пустые строки в спуске начальных полос шести глав заняли 1,8 полос, а в шести кон-цевых полосах — 3 полосы. Всего образова-лось исходных полос 116,59 + 6,86 + 1,8 + 3 = 128,25 полос. Для пересчета данных с целью получения издания удобопечатае-мого объема с включением колонтитулов и спусков строк на начальных полосах шести глав объем издания выбран равным 128 полосам.

32

Таблица. Параметры экспериментальных книжных полос Параметры шрифта Размер полей Р-р

кегля Параметры

сетки As

c

Des

Xh

δdes

e Sb

left

top

righ

t

bott

om

size

lead

ing

stsr

t

о.е. о.е. о.е. о.е. о.е. о.е. мм мм мм мм pt pt мм Исходные параметры формирования основного текста

698 178 456 232 422 69 11,94 16,47 17,91 24,71 11 13,351 19,180 Параметры формирования издания удобопечатаемого объема

698 178 456 232 422 69 11,37 15,69 18,06* 23,53 11 13,518 18,398 2. Высота фреймов HКЛНТ для размещения колонтитулов (1):

HКЛНТ = 25,4 ⁄ 72 × (13,518 + 0,001 × 11 × 698) + 0,5 = 7,98 мм. 3. Количество полос NКЛНТ, занимаемых всеми колонтитулами (2):

КЛНТ2N 128 7,53

200 15,69 23,53round13,518 25,4 / 72

= × = − − ×

.

4. Высота фрейма GСПУСК, вмещающего пустые строки спуска на начальных по-лосах разделов (3):

GСПУСК = (round[34 × 0,3] – 3) × 13,518 × 25,4 ⁄ 72 – 0,5 = 32,88 мм. 5. Количество полос NСПУСК, занятых пу-

стыми строками спуска начальных полос глав и предыдущих концевых полос (4):

NСПУСК = 6 × (0,3 + 0,5) = 4,8. 6. Таким образом, сумма количества

полос, содержащих колонтитулы и спуски строк на начальных полосах, составляет NОБЩ ДОП УД = 7,53 + 4,8 = 12,33. Количество полос, предназначенное для заполнения основным текстом в издании удобопеча-таемого объема равно NРАСЧ = 115,17 (рис. 2). Всего количество полос в ожидаемом издании удобопечатаемого объема равно 12,33 + 115,17 = 127,5 ≈ 128.

Заключение Поток текстовой информации, пере-

текающий при верстке из одного контей-нера (полосы) в другой, состоит из симво-лов (букв и пробелов), которые заполняют пространство между границами полос. Для того, чтобы получить заданное коли-чество полос, заполненных символами, достаточно определить размер полей и параметры базовой сетки. На подобной метафоре основан пересчет размеров полей и параметров базовой сетки для преобразования в модуле «Метранпаж» исходных текстовых полос в полосы изда-ния удобопечатаемого объема [1].

Так как в реальных книжных полосах, помимо символов основного текста, раз-

мещают колонтитулы, пробельные строки спусков на начальных полосах и другие так называемые «внетекстовые включе-ния», то предлагается принять, что такие включения как бы «вытесняют» основной текст на следующие полосы. Возникает возможность сначала определить, какое количество полос NТЕКСТ ИСХ занимает толь-ко основной текст без внетекстовых включений. Далее используется возмож-ность представить место, занимаемое такими включениями, через количество полос NОБЩ ДОП ИСХ, вмещающих вытеснен-ный основной текст. Общая сумма NТЕКСТ ИСХ + NОБЩ ДОП ИСХ характеризует исходное ко-личество полос NИСХ издания, а ближайшее к нему число — искомое общее количе-ство полос NУД издания удобопечатаемого объема, т.е. кратное числам 4, 8, 16 или 32 в зависимости от варианта фальцовки. Для автоматического пересчета размеров полей и параметров базовой сетки раз-ность, равная NУД – NДОП ИСХ, принимается за итоговое количество полос, которое будет занято основным текстом. Преобразова-ние исходных полос в итоговые будет происходить за счет переформирования этого количества полос основного текста. После расчета новых значений размеров полей и параметров базовой сетки авто-матически изменяется высота фреймов

33

для размещения внетекстовых включе-ний. Они используются пользователем в итоговых сверстанных в программе Adobe InDesign полосах издания удобопечатае-мого объема.

Для коррекции погрешностей в расче-тах предусмотрены механизмы вгонки-выгонки строк, а также поправка (ΔRIGHT) [1] на величину наружного поля полос издания.

Список литературы 1. Капелев В.В. Расчет параметров текстовых

полос издания удобопечатаемого объема. — Наука сегодня: реальность и перспективы. Ма-

териалы международной научно-практической конференции. Научный центр «Диспут», 28 февраля 2018. Часть 1. — С. 40–44.

2. Капелев В.В. Пропорциональность отно-шений размерных параметров книжных полос как требование дизайна. — Наука сегодня: про-блемы и перспективы развития. Материалы международной научно-практической конфе-ренции. Научный центр «Диспут», 29 ноября 2017. Часть 1. — С. 49–54.

3. Капелев В.В. Параметры выключки строк книжной продукции при использовании про-граммы InDesign. — Наука сегодня: вызовы и решения. Материалы международной научно-практической конференции. Научный центр «Диспут», 31 января 2018. Часть 1. — С.27–32.

УДК 621.396.67

Клименко Д.А., Коробова Л.А. Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж

ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМА ПЕРЕБОРА ТОЧЕК ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ МНОЖЕСТВА ВОЗМОЖНЫХ АЛЬТЕРНАТИВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ

В докладе описывается использования од-ного из алгоритмов перебора для построения множества при проектировании беспроводных сетей на местности. Алгоритм основан на физи-ческих и частотных свойствах беспроводной передаче информации с учетом рельефа местно-сти. Проектируемая сеть должна удовлетворять всем требованиям заказчика, иметь оптималь-ное количество точек доступа и отвечать без-опасности беспроводной сети.

Беспроводная сеть, диаграмма направленно-сти, зона покрытия, антенна, алгоритмы перебора.

современном мире современном мире технология беспроводной

передачи данных становится наиболее используемым. Все большую популяр-ность набирает развертывание беспро-водных сетей при строительстве про-мышленных комплексов. Требуется эф-фективное использование рабочих стан-ций беспроводной сети и наиболее рацио-нальное их размещение.

На рисунке 1 представлена контекст-ная диаграмма процесса проектирования сети беспроводной связи. Для автомати-зации расчета точек доступа необходима следующая входная информация: частота сигнала распространения сети, месторас-положение промышленного комплекса,

мощность сигнала передающего устрой-ства. Решение задачи должно соответ-ствовать нормативным документам: дей-ствующим стандартам беспроводной сети, существующим договорам с операторами связи в данной местности и другим зако-нодательствам, регламентирующими предоставления услуг связи. Механизма-ми решения задачи будут выступать сам оператор, выполняющий расчет, и компь-ютер, на котором находится программа, реализующая алгоритм решения. Резуль-татом решения - выходной информацией – является необходимое количество точек установки wi - fi излучателей сигнала (приемников/передатчиков) для полного покрытия всей площади проектируемого промышленного комплекса.

При решении задачи автоматизации выделено несколько этапов: - загрузка карты местности, где планируется строи-тельство промышленного комплекса; - расчет радиуса действия вышек; - расчет общего количества возможного располо-жения точек установки wi - fi источников сигнала; - расчет необходимого количе-ства точек из всего возможного. Декомпо-зиция процесса автоматизации расчета представлена на рисунке 2.

В

34

A0

Автоматизация расчета

необходимого количества точек

доступа

Необходимое количество точек

доступа

Стан

дарт

ы

бесп

рово

дной

се

ти

Зако

нода

тель

ство

Опреатор Компьютер

Площадь промышленного

комплекса

Параметры вышки

Дог

овор

с

опер

атор

ом с

вязи

Рисунок 1. Контекстная диаграмма

А2

Расчет радиуса действия вышки

A1

Загрузка карты местности

A3

Размещение точек доступа

A4

Подсчет количества

вышек

Компьютер

Законадательство

Стандарты беспроводной связи

Площадь промышленного комплекса

Необходимое количество

точек доступа

Тип местности

Радиус действия вышки

Размещенные точки доступа

Мощность сигнала

Параметры вышки

Договор с оператором связи

Рисунок 2. Декомпозиция контекстной диаграммы

В основе алгоритма решения задачи лежит модель, позволяющая определить зону покрытия источника сигнала при заданном его расположении на местности.

Обозначим: - S(x) –зона покрытия источника сиг-

нала, в точке х;

- T – площадь, занимаемая проектиру-емым промышленным комплексом.

Тогда задача формулируется следую-щим образом: определить дискретное множество D ⊂ T точек возможного раз-мещения источников сигнала, удовлетво-ряющего условию

35

x D

D min

T S(x)∈

→

⊆. (1)

В данной работе представлен один из вариантов алгоритма расчета дискретно-го множества D. Предлагается использо-вать алгоритм перебора с возвратом. Вы-бор данного метода обосновывается тем, что он универсальный, легко поддается алгоритмизации и программированию.

Алгоритм поиска с возвратом основан на том, что при поиске частичного реше-ния многократно делается попытка рас-ширить текущее частичное решение. Если расширение на текущем этапе невозмож-но, то возникает возврат к предыдущему.

Одной из известных задач метода пе-ребора является задача о ходе коня. Она состоит в том, чтобы найти обход доски размером N×M конем, перемещающимся

по правилам шахматной игры. Если такой обход существует, то каждое поле посеща-ется только один раз (выполняется N×M–1 шагов).

Для оптимизации данного алгоритма используют правила Варнсдорфа. Это позволит сократить количество перебора и выявить группы заблокированных кле-ток. Данное правило Варнсдорфа является наиболее простым. В соответствии с ним при обходе доски коня следует каждый раз ставить на то поле, из которого он может сделать наименьшее число ходов по еще не пройденным полям. Если таких полей несколько, то можно выбрать лю-бое из них. Но это может завести коня в тупик и потребовать возврата. Достоин-ством применения правил Варнсдорфа то, что оно наилучшим образом работает для угловых полей.

Начало

I,x,y,,u,v,k,q,n

U<1U<nV>1V<nда

1

k=0K=k+1q=false

H[u,v]=i

да

H[u,v]=0

U=x+a[k]V=y+b[k]

1

Q=true

да

i=nsq

Q=kon(i+1,u,v)

Q=true

H[u,v]=0

да

нет

нет

нет

нет

Конец

Рисунок 3. Алгоритм функции хода коня

36

В теории множества задача будет вы-глядеть следующим образом. Множество A=1, …, a и набор его подмножеств а1, … аn .Совокупность подмножеств aj,

j J 1,...,n∈ ⊆ , называется покрытием множества A, если aj∈A. Каждому aj припи-сан вес Cj ≥ 0.

Поставленная задача так же может рассматриваться как задача программи-рования. Доска представляется в виде двумерного массива A[n;m]. Выберем в качестве начальной точку с координатами x0 и y0. Элементами массива будут номера ходов коня.

На рисунке 3 представлен алгоритм функции обхода доски конем. Функция имеет три параметра. Параметр i – задает номер шага, x и y - текущее положение коня. В результате работы функции выполняется логическое значение true, если с заданной позиции удалось обойти доску полностью, или false в противном случае. По правилам хода коня из клетки с координатами (x, y) можно сделать n ходов и получить текущее положение с координатами (u, v). Чтобы получить следующий ход необходимо из-менить текущие координаты на (u, v). При формировании следующего хода необхо-димо проверять, попадает ли шаг в преде-лы доски. Если все попытки возможных ходов рассмотрены и не один ход не привел к решению, то осуществляется возврат. Текущая клетка обнуляется и продолжает-ся поиск решения.

На рисунке 4 представлена иллюстра-ция работы алгоритма «Ход конем».

Рисунок 4. Иллюстрация работы

алгоритма «Ход конем»

В ходе исследования были выявлены недостатки использования представлен-ного алгоритма в классическом виде. В дальнейшем предполагается, что для учета рельефа местности использовать определение заблокированных клеток, для учета затухания сигнала - изменять шаг коня по доске, согласно коэффициен-ту усиления сигнала.

Список литературы

1. Клименко Д. А, Коробова Л.А К вопросу о качестве предоставления связи / Д. А Клименко, Л. А Коробова // Материалы II Международной научно – технической конференции «Стандарти-зация, управление качеством и обеспечение информационной безопасности в перерабаты-вающих отраслях АПК и машиностроении». – Воронеж: ВГУИТ, 2016. – С. 25-27.

2. Клименко Д. А, Коробова Л.А Алгоритм определения расположения точек беспроводной связи на местности / Д. А Клименко, Л. А Коробо-ва // Сборник статей V международной научно-практической интернет- конференции «Модели-рование энергоинформационных процессов». – Воронеж: ВГУИТ, 2017. – С. 53-54.

3. Клименко Д. А, Коробова Л.А Факторы распространения беспроводной связи Wi – Fi / Д. А Клименко, Л. А Коробова // Материалы сту-денческой научной конференции за 2016 год. Часть .I. Технические науки – Воронеж: ВГУИТ, 2016. – С. 402.

4. Новиков, Ф. А. Дискретная математика для программистов: Учебник для вузов. 3-е изд. / Ф. А. Новиков. СПб: Питер, 2009. – 374 с.

5. Заозерская, Л.А. Исследование и решение двухкритериальной задачи о покрытии множе-ства / Л. А. Заозерская, А. А. Колоколов // Про-блемы информатики. 2009. 1. С. 14–23.

6. Клименко Д. А, Коробова Л.А Факторы распространения беспроводной связи Wi – Fi / Д. А Клименко, Л. А Коробова //Сборник научных трудов по материалам XXV международной научно – практической конференции «Совре-менные тенденции развития науки и техноло-гий». Часть 5. Технические науки – Белгород: 2017. – С. 147.

37

УДК 681.5 Клопов А.В., Савчиц А.В., Ефремкин С.И. Волжский политехнический институт (филиал) ВолгГТУ, Волжский

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ПОДГОТОВКИ ВОДЫ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА ПИТАНИЯ СЕРИИ ТПЧ

В докладе рассматривается необходимость создания автоматизированной системы управ-ления технологическим процессом подготовки воды для охлаждения генератора питания серии ТПЧ. В случае получения воды неудовлетвори-тельного качества процесс охлаждения генера-тора может быть нарушен, что приведет к по-ломке или выходу из строя генератора питания.

Вода, подготовка воды, автоматизирован-ная система управления.

последние годы произошли зна-чительные изменения в масшта-

бах и уровне автоматизации технологиче-ских процессов и производств. Применя-ются новейшие измерительные, техниче-ские средства и системы управления на электронной основе.

Автоматизацию производства не сле-дует понимать как простое насыщение контрольно-измерительными приборами и автоматическими устройствами суще-ствующих или проектируемых производ-ственных процессов. Проблемы техноло-гии и автоматизации решаются взаимо-

связанно, что предопределяется бурным развитием индустрии, созданием новых непрерывных процессов и аппаратов большой единичной мощности [1].

Рассматриваемый процесс предназна-чен для охлаждения генератора, использу-емого для питания устройств индукцион-ного нагрева типа ТПЧ деионизованной водой с высоким электрическим сопротив-лением, циркулирующей в замкнутой си-стеме и передающей отводимое ею тепло – технической воде. Изучаемая схема вклю-чает два контура циркуляции деионизо-ванной воды – через тиристорные преобра-зователи генератора и через ионообмен-ный фильтр для поддержания электриче-ского сопротивления на необходимом уровне – с общим циркуляционным насо-сом и теплообменником (рис.) [2]. При раз-работке аппаратурно-технологической схемы процесса предусматривают выбор средств автоматизации (таблица).

Рисунок. Технологическая схема процесса подготовки воды

(1 – баллон с азотом; 2 – теплообменник; 3 – электр.дистиллятор; 4 – циркуляционный насос; 5 – ТЭН; 6,9 – ионообменный фильтр; 7 – накопительный бак; 8 – расширительный бак; 10 – генератор)

В

38

Таблица. Средства автоматизации Наименование Технические характеристики

ПЛК REGUL 400 Поддержка до 255 крейтов расширения Разрешение экрана 800х480 px Объем ОЗУ 2 Гб; Объем ПЗУ 4 Гб Интерфейсы RS-485, USB Host, Ethernet Диапазон напряжения питания 18…36 vdc Диапазон рабочих температур -20 … +60°С

Датчики давления серии Метран-150

Диапазон измерения – 32 кПа...1600 кПа; Возможность настройки на другие диапазоны измерения; Погрешность – от ±0,075% до 0,2%; Выходной сигнал – 4...20 мА Наличие моделей с поддержкой HART-протокола; Напряжение питания – 18...36 В.

Датчик расхода серии Метран-350

Измеряемые среды: жидкость, газ, пар Температура измеряемой среды: -40...400°С Избыточное давление до 25 МПа Динамический диапазон 8:1, 14:1 Выходной сигнал 4-20 мА/HART Напряжение питания: 12-36В

Преобразователь уровня NivoCap

Исполнение зонда: штырьевое; Диапазон измерения: 0,2…20м; Температура продукта: -30…+130С; Температура окружающей среды: -25…+70С; Выходной сигнал: 4…20мА; Питание прибора: 12…36В

Датчик электропроводи-мости AnaCONT LCK

Диапазон 1 мкСм/см - 2000 мкСм/см Выходной сигнал: 4…20мА; Питание прибора: 12…36В Температура окружающей среды:0…+70С

Преобразователи темпе-ратуры серии Метран-280

Диапазон измерения: -50…+500С; НСХ: Pt100; Выходной сигнал: 4-20мА; Напряжение питания: 18-36В; Погрешность: 0,15%

Устройство плавного пуска ОВЕН УПП1-7К5-В

Пусковой крутящий момент 0...85 % Мном Время разгона 0,4…10 сек Время торможения 0,4…10 сек Управляющее напряжение 24…480В Сетевое напряжение 480 В Мощность 7,5 кВт Максимальный ток двигателя 15А

При разработке системы использова-

лись современные микропроцессорные средства автоматизации и современные датчики. Было выбрано устройство плав-ного пуска для насоса, что принесет зна-чимый экономический эффект и умень-шит износ двигателя.

Список литературы 1. Энциклопедия АСУ ТП [Электронный ре-

сурс]. – Режим доступа: URL: http://www.bookasutp.ru/ (Дата обращения 24.04.2018).

2. Технологический регламент процесса.

39

УДК 681.518.5

Коробова Л.А., Бугаев Ю.В., Золотухина У.В. Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ СОХРАННОСТИ МАССЫ И КАЧЕСТВА

КОРНЕПЛОДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ В ПЕРИОД ПОСЛЕУБОРОЧНОГО ХРАНЕНИЯ В КАГАТАХ

Данная статья посвящена изучению про-блем снижения качества корнеплодов в период послеуборочного хранения в кагатах под дей-ствием вредоносной микрофлоры (на примере сельскохозяйственной организации ООО «Сель-хозинвест»). Выявлена и изучена основная при-чина потери свекломассы. А также, были пред-приняты попытки описать автоматизированную информационную систему, способную решить данную проблему средствами IT-технологий.

Сахарная свекла, сохранения качества са-харной свеклы, повышение качества сырья, методы борьбы с кагатной гнилью, автоматизи-рованная информационная система (АИС).

ельскохозяйственная область переработки является одной из

важнейших структур промышленности России. В свою очередь, свеклосахарный комплекс является крупнейшим направ-лением АПК. Его состояние во многом зависит как от качества сырья, так и от общей конкурентоспособности предприя-тия, его перерабатывающего. Поэтому одной из главных задач отрасли состоит в обеспечении максимального производ-ства сахара с посевной единицы, что до-стигается путем сохранения высоких тех-нологических и физико-химических ка-честв свекловичного сырья [2].

Уровень потерь корнеплодов сахар-ной свеклы на стадии послеуборочного хранения в кагатах был изучен на приме-ре деятельности предприятия ООО «Сель-хозинвест». На основании отчетов агро-номов вышеупомянутой организации, только за период уборки 2017 года во время хранения корнеплодов в кагатах общая стоимость потерь для предприятия составила более 10 млн. рублей, без учета издержек. Это приводит к мысли о необ-ходимости модернизации хранения са-харной свеклы в кагатах.

Кагат — это насыпь корнеплодов са-харной свеклы правильной геометриче-ской формы трапецеидального сечения определенных размеров.

Таблица 1. Процент потерь сахарной свеклы на этапах уборки

Этап уборки Потери При разгрузке и укладке свеклы свеклоукладчиками 37%

При хранении в кагатах 57% При погрузке свеклы в автомашины тракторными погрузчиками 5%

При перевозке автотранспортом 1% За последнее десятилетие уровень по-

терь свекломассы в период послеубороч-ного хранения составлял в среднем 4,7%, а в отдельные годы достигал 7,4–9,3% от общего количества заготовленного сырья. В подавляющем большинстве случаев потери эти обусловлены развити-ем кагатной гнили. Снижение ущерба, причиняемого заболеванием — сложная, комплексная проблема, решение которой затруднено широчайшим набором пато-генов грибной и бактериальной природы. [3]

Как уже было сказано выше, основные потери во время хранения корнеплодов в кагатах приносит кагатная гниль. Кагат-ная гниль – это заболевание корнеплодов (свёкла, морковь), выражающаяся в появ-лении белой или серовато-пепельной плесени, вызываемой грибом Botrytis cinerea в комплексе с другими микроорга-низмами. [1]

Загнившая ткань теряет прочность, легко разрушается, быстро подсыхает при сухой гнили или ослизняется при мокрой.

В условиях умеренного климата глав-ное место по патогенности среди возбуди-телей кагатной гнили занимает Botrytis cinerea Pers., принадлежащий к группе несовершенных грибов из порядка гифо-мицетов. [7]

Этот гриб типичный аэроб, в пора-женной ткани развивает многоклеточную бесцветную грибницу, а на поверхности загнивших корнеплодов образует ватооб-

С

40

разную, вначале белую, а затем серую и наконец, темную грибницу, которая обво-лакивает целые группы корнеплодов, заполняет промежутки между ними, обра-зуя очаг кагатной гнили.

Наиболее активное развитие гриба и обильное образование им спор происхо-дит при высокой относительной влажно-сти в кагате, близкой к 100 %, и при тем-пературе +25—30 °С. Прорастание кони-дий этого гриба наблюдали даже при температуре —+5 °С. Однако при темпера-туре + 1—3 °С развитие патогена неак-тивное. Кроме того, для поддержания сахаристости корнеплодов на оптималь-ном уровне влажность сырья не должна опускаться ниже 90-95 % [4].

В возникновении и развитии кагатной гнили независимо от ее возбудителя большую роль играет и физиологическое состояние корнеплодов. Ослабление кор-ней может быть и в результате перене-сенных в период вегетации заболеваний, а также подвяливания, подмораживания и механических повреждений. Это говорит о необходимости предотвращения влияния низких температур на корнеплоды для сохранения высокого качества сырья.

В настоящий момент существуют сле-дующие меры борьбы с кагатной гнилью сахарной свеклы [1]:

Использование устойчивых гибридов сахарной свеклы;

Защита сахарной свеклы в период ве-гетации;

Для защиты сахарной свеклы от бо-лезней вегетации предлагается широкий ассортимент препаратов-фунгицидов.

3. Своевременная уборка свеклы в за-висимости от степени ее зрелости;

4. Укладка свеклы на хранение вскоре после ее выкопки, так как значительный разрыв во времени между этими операци-ями влечет за собой увядание корней;

5. Правильная обрезка корнеплодов; 6. Тщательная браковка свеклы; 7. Установление рациональных сроков

хранения свеклы в зависимости от состо-яния корней;

8. Соблюдение оптимальных условий хранения свеклы. (таблица. 2).

Для модернизации средствами АИС наиболее приемлемым является послед-ний пункт данного списка.

Таблица 2. Оптимальные условия хранения сахарной свеклы в кагатах [6]

Оптимальная влажность +1 - +2 º С Оптимальная температура 90 – 95 %

Повышение температуры в кагате, не

связанное с повышением температуры наружного воздуха, свидетельствует о воз-никновении очага поражения свеклы или о массовом поражении свеклы в кагате.

Анализируя существующие методы борьбы с кагатной гнилью, можно пред-ложить следующие способы модерниза-ции кагатов с помощью IT – технологий [5]. Технологическая схема предложенной АИС представлена на рисунке 1. Модерни-зации подлежит непосредственно кагат.

АИС выглядит следующим образом: Во-первых, кагаты необходимо снаб-

дить датчиками, считывающими основ-ные микроклиматические параметры, такие как влажность, температура среды и температура воздуха снаружи.

Во-вторых, внутри кагатов распола-гаются вентиляционные отверстия и воздуховоды, способствующие проветри-ванию корнеплодов и предотвращающие увеличение влажности среды. Для прину-дительного проветривания воздуховоды следует подключить к вентиляторам. Кроме того, для предупреждения высыха-ния, помимо вентиляционных отверстий необходимо разместить водопровод с увлажнительными форсунками.

Следует заметить, для большего удоб-ства и мобильности всей АИС следует использовать беспроводные датчики и регулирующие устройства.

Можно выделить следующий управ-ляющий алгоритм (рисунок 2.):

При увеличении температуры внутри кагата, не зависящей от увеличения внешней температуры воздуха, а также при отклонении температуры от опти-мальных значений, ИС вырабатывает сигнал для включения вентиляторов и охлаждения кагата изнутри;

При снижении влажности сахарной свеклы в кагатах ниже оптимальных зна-чений, ИС включает увлажнительные форсунки, для смачивания продукции;

При увеличении влажности выше оп-тимальных значений, система прекращает подачу воды и включает вентиляцию.

41

Рисунок 1. Технологическая схема АИС

Рисунок 2. Алгоритм выработки управляющих воздействий

42

Данная модель должна поспособство-вать сохранению физико-химических качеств сырья на должном уровне, кроме того, модель, однозначно, увеличит коли-чество свекломассы, отправляемой на переработку. Стоит отметить, что данная модель не проверялась в условиях «живо-го» эксперимента. Несомненно, проект такого масштаба требует изучения в «по-левых» условиях в период уборки и хра-нения сахарной свеклы.

Список литературы

1. Зубенко В. Ф. Интегрированная система защиты сахарной свеклы от вредителей, болез-ней и сорняков [Текст]/ В.Ф. Зубенко// Сб. науч. тр. ВНИС, - Киев, 1956. -56 с.

2. Коробова Л.А. Моделирование взаимодей-ствия предприятий с внешней средой / О.Н.

Черкасов, Г.Е. Ковалев, Ю.К. Фортинский // Си-стемы управления и информационные техноло-гии. - 3(Т. 20). – 2005. – С. 101 - 102

3. Официальный сайт ООО «Сингента» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.syngenta.ru/crops/sugarbeet/ - (дата обращения: 2.4.2018).

4. Пересыпкин В.Ф. Сельскохозяйственная фитопатология [Текст]/ В.Ф. Пересыпкин – 4-е изд. - М.: Агропромиздат. – 1989. -232 с.

5. Проектирование информационных си-стем [Текст]: учеб. пособие / Г.В. Абрамов, И.Е. Медведкова, Л.А. Коробова; Воронеж. гос. ун-т инж. технол. - Воронеж: ВГУИТ, 2012. – 172 с.

6. Сапронов, А.Р. Технология сахарного про-изводства [Текст]. – 2-е изд., исправл. и доп. – М.: Колос, 1999. – 495 с.

7. Шкаликов В. А. и др. Защита растений от болезней [Текста]/ под ред. В.А. Шкаликова 3-е изд, испр .и. доп - М: Колос.-2010. - 176с.

УДК 504.05

Короткова С.Д.1, Матяш Е.И.2 1Юго-Западный государственный университет, Курск 2Тираспольская средняя школа 14, Тирасполь

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ОБЩЕСТВЕННОГО ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТА - РЕАЛЬНОСТЬ

ИЛИ МИФ?

В данной статье рассмотрены положитель-ные и отрицательные стороны использования общественного электрического транспорта.

а современном этапе человече-ство столкнулось с целым рядом

экологических проблем, которые имеют глобальный характер. Одной из такой является проблема глобального потепле-ния, вызвана она ростом углекислого газа в атмосфере. С начала индустриальной эпохи наблюдается постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфе-ре. Огромны масштабы загрязнения окружающей среды различными видами транспортных средств и это одна из насущных и актуальных проблем совре-менного общества. Последствие этого воздействия сказывается не только на здоровье нашего поколения, но окажет влияние и на будущие поколения.

Автомобили с двигателями внутрен-него сгорания производят много шума и выхлопов. В нем содержится большое

количество вредных веществ, но боль-шинство из них влияют на экологию ло-кально, в месте выброса. При сжигании топлива выделяется большое количество парниковых газов, которые являются одной из причин глобального потепления, на почву осаждаются соли тяжелых ме-таллов, активные вещества кислотной, щелочной групп, которые при растворе-нии в атмосферных осадках воздействуют на почву, конструкции зданий, загрязняют грунтовые воды [1].

Чтобы уменьшить вред для природы, разрабатывается экологический транс-порт. Одним из экологически чистых ви-дов транспорта считают электрический транспорт. Его основным преимуществом перед транспортом с двигателями внеш-него или внутреннего сгорания является тяговый электродвигатель. Так ли это на самом деле?

Знакомы всем экологически чистые виды транспорта - общественные трол-лейбусы, трамваи, метрополитен.

Н

43

В развитых странах электротранспорт является основным перевозчиком пасса-жиров внутри города, на его долю прихо-дится более 50 % перевозок. В развиваю-щихся странах процент перевозок электро-транспортом в городах составляет от 15 %.

Эта часть инфраструктуры городов, если оценивать конкретное средство пе-редвижения, кажется идеальной. В воздух не выбрасываются вредные вещества, нет масштабных задымлений атмосферы, протечки масел, топлива. Экологичность этого транспорта привлекательна, но несколько спорна:

общественный транспорт использует-ся в дневное время суток;

необходимые мощности энергетиче-ской сети весьма высоки;

существуют большие утечки энергии из-за повреждений сетей, коротких замы-каний, различных аварийных ситуаций;

электрический транспорт приходит в движение от электричества, которое необходимо вырабатывать [2]. Рассмот-рим, как происходит выработка электри-чества в современном мире.

Сегодня в мире электричество произ-водится, в основном, тремя способами: на тепловых электростанциях (ТЭС) - 62 %; на гидроэлектростанциях (ГЭС) - 20 %; на атомных электростанциях (АЭС) - 17 %. Оставшийся 1% вырабатывается на аль-тернативных электрических станциях (геотермальных, ветровых, солнечных и т.д.).

А это значит, что бы транспорт при-шел в движение, все равно придется сжи-гать - газ, мазут, уголь. Думаете, продукты горения, которые ТЭС выбрасывает в ат-мосферу более экологичные, чем те, что производит двигатель внутреннего сго-рания? Конечно же - нет! Что же попадает в воздух над тепловыми станциями? По-мимо углекислого газа, это зола, ангидри-ды, оксид азота, соли натрия, соединения ванадия, мышьяк и диоксины. Кроме того, используется колоссальное количество воды, сопоставимое с объёмом, который за аналогичный временной промежуток удовлетворил бы потребности пяти мил-лиардов человек. Не следует забывать о загрязнении окружающей среды во время добычи энергетических ресурсов.

Что касается электроэнергии произ-водимой на АЭС, то тут все достаточно экологично так как нет вредных выбро-сов. Но существует проблема захоронения отработанного топлива. А по истечении срока службы АЭС необходим вывод ее из эксплуатации, предполагающий демонтаж оборудования и очистку территории.

Рассмотрим ГЭС как источник энер-гии. Вот это действительно чистый вид энергии. Но у него существует серьёзная проблема! Строительство очень дорого, а окупается она очень долго.

Про оставшиеся источники энергии говорить особо нечего, так как процент вырабатываемой на них энергии очень мал и себестоимость вырабатываемой энергии на них очень велика. Но они дей-ствительно очень экологичные.

И главное, степень экологической безопасности электрического транспорта стоит определять не только лишь по по-следствиям от его работы, но и по ряду других факторов. Учитывать следует весь жизненный цикл - от этапов производства до момента утилизации, в том числе про-цессы получения энергии и обслуживания машин. Выбросы нисколько не уменьша-ются, хотя на самом деле загрязняют воз-дух уже не машины на электрической тяге, а тепловые электростанции. Следо-вательно, выбросы есть, просто меняется их источник - вместо выхлопных труб автомобилей это трубы электростанций.

Но все же, существует ряд преиму-ществ электротранспорта от транспорта, который использует двигатели внутрен-него сгорания:

доля электрического транспорта в об-щей структуре потребления электроэнер-гии не значительна (не более 5-15%) [3];

используется подвижной состав больших габаритов, а следовательно большей вместимости;

электрический транспорт не расходу-ет электроэнергию во время стоянок в отличие от автомобилей и автобусов, у которых во время стоянки двигатель внутреннего сгорания продолжает рабо-тать в режиме холостого хода.

Подводя итог, можно смело сказать, что экологичность электрического транс-порта - это миф!

44

Список литератры 1. Тренд развития общества - улучшение

показателей экологичности транспорта [Элек-тронный ресурс]. - Режим доступа: http://ekoenergia.ru/ecotransport/ekologicheskiy-transport.html.

2. Трескова Ю. В. Электромобили и экология. Перспективы использования электромобилей

[Текст] / Ю.В. Трескова // Молодой ученый. - 2016. - 12. - С. 563-565.

3. Расчет пропускной и провозной способно-сти транспортных магистралей мегаполисов при эксплуатации различных видов городского пассажирского транспорта [Текст]: учеб. пособие / А.В. Колин. - М.: МИИТ, 2010. - 140 с.

УДК 519.22 Кушнерова И.А. Оренбургский государственный университет, Оренбург

РАЗВИТИЕ РОБОТОТЕХНИКИ: ОТ АНТИЧНОСТИ К СОВРЕМЕННОСТИ

В данной статье рассматривается история развития понятий «робот» и «робототехника». Приведены первые работы в данной сфере, перечислены законы робототехники, показано развитие данной отрасли в последние годы.

Робототехника, первые роботы, роботы в современности.

лово «робот» сегодня прочно во-шло в речь и жизнь людей. Сложно

вообразить себе общество XXI столетия без «умных» машин. В современном мире роботы – довольно востребованы. Их ис-пользуют в различных сферах жизни, таких как: медицина, космос, системы безопасности, быт, производство и многих других.

Робот - от словацкого «rabota» (тяже-лый труд), это механическое или вирту-альное искусственное устройство, обычно электромеханическая машина, которая действует под руководством компьютер-ной программы или электронной схемы. Современные роботы, которые созданы на базе самых последних достижений науки и техники, помогают заменить человека в самой изнурительной и небезопасной для его жизни, деятельности и избавить чело-вечество от одинаковых рутинных опера-ций.

Робототехника – наука, которая зани-мается разработкой автоматизированных технических приборов и систем на основе электроники, механики и программного обеспечения[1].

Если поговорить об истории, то меха-низмы, которые выполняли элементар-ные действия, встречаются еще в антич-

ные времена. Но первоначально сохра-нившиеся чертежи и записи о функциони-рующем роботе датируются 1495 годом. Их основателем считается всемирно из-вестный изобретатель, ученый Леонардо Да Винчи, который также создал железно-го рыцаря, способного двигать руками и ногами[2].

В 1920 году известный чешский писа-тель Карел Чапек впервые использовал слово «робот» в своей фантастической пьесе «Россумские Универсальные Робо-ты».

В произведении данный термин обо-значал искусственно созданного человека, труд которого использовался на тяжелых и небезопасных производствах взамен человеческого. И, несмотря на то, что в произведении роботы изготавливались на фабриках из взращенных органических материалов (тканей), само понятие позже было популяризировано именно в отно-шении автоматических приборов и устройств.

Безусловно, в то время это была про-стая фантазия, и ни один человек и поду-мать не мог, что роботы настолько плотно войдут в жизнь людей. Немного позднее, через 20 лет Айзек Азимов определил три главных закона робототехники, которые определили представления о роботах:

Робот не сможет причинить ущерб человеку, либо допустить своим бездей-ствием, чтобы человеку был нанесен вред;

Робот обязан выполнять команды че-ловека, если они никак не противоречат первому закону;

С

45

Робот обязан обеспечить свою без-опасность до тех пор, пока это не проти-воречит первому и второму закону.

В современности, развитие робото-техники берет свое начало в 1961 году. Компания General Motors создает первого робота с движущейся рукой, который выполняет некоторую последователь-ность действий, которые, в свою очередь записаны на магнитном барабане. По сути говоря, данная разработка и положила начало массового производства роботов.

Активное развитие робототехники и массовое производство автоматизирован-ных машин начинается в 1970-е годы. В первую очередь это были промышленные роботизированные машины, которые использовались в производстве. Они бла-гополучно сменили людей на конвейерах и осуществляли монотонные (однообраз-ные) работы. В свою очередь, это позво-лило значительно сократить количество несчастных случаев на производстве, а также увеличить производительность предприятий.

Робототехника начала интересовать человека еще в далекой древности, и уже сегодня она прочно вошла в обиход лю-дей. Сегодня ученые пытаются создавать прототип себе, способного применять свои знания и умения без команд. Конечно же, роботы еще не способны работать самостоятельно. Для контроля над ними нужны люди, которые постоянно следят за ходом выполнения работ и в случае необходимости могут выключить их либо перенастроить.

Список литератры

1. Макаров И.М., Топчиев Ю.И. Робототехни-ка: история и перспективы. - М.: Наука, Издатель-ство МАИ, 2003. - 350 с.

2. Минкин А.В., Миннеханов И.Т., Ризванов Р.Ф. История развития робототехники. NovaInfo.Ru. - 2017. - Т. 1. - 76. - С. 6-8.

3. Акимов С.С., Кушнерва И.А. Нейросети в информационной среде. Наука сегодня: пробле-мы и перспективы развития [Текст]: материалы международной научно-практической конфе-ренции, г. Вологда, 29 ноября 2017 г.: в 3 частях. Часть 1. – Вологда: ООО «Маркер», 2017. – С. 8-9.

УДК 629.3.027.7

Липин А.А., Стрижак А.Д. Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород

МОДАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ РОТОРНО-ВИНТОВОГО ДВИЖИТЕЛЯ

В теоретических расчетах роторно-винтовой движитель представляется как ци-линдрическая оболочка, жестко закрепленная с обоих концов. Однако, реальная форма роторно-винтового движителя имеет более сложную форму, и не попадает под теорию плоских обо-лочек. В данной статье рассмотрены случаи, учитывающие вращение РВМ и имеющие жест-кое закрепление по торцам. Результатом работы является анализ собственных частот колебаний некоторых моделей РВМ и их сравнение с часто-тами возбуждения.

ANSYS, ANSYS Workbench, собственные ча-стоты, модальный анализ, численные методы, метод конечных элементов, шнек, роторно-винтовой движитель.

дним из недостатков, препят-ствующих широкому использова-

нию специальных транспортно-

технологических средств с роторно-винтовым движителем (РВД), является высокий уровень колебаний и, как след-ствие, низкая долговечность, неблагопри-ятные условия работы операторов, осо-бенно проявляющиеся при движении по весьма характерным для этих машин трассам движения - ледово-снежной по-верхности замерзших водоемов [1].

Значение величин собственных ча-стот является важным параметром в усло-виях динамического нагружения и при моделировании вибраций и переходных процессов в конструкциях. Определение собственных частот является первым этапом виброанализа деталей и механиз-мов. Условием вибропрочности конструк-ции РВД является несовпадение его соб-

О

46

ственных частот с рабочим диапазоном действующих внешних нагрузок.

Fсобств ≤ F⋅0,7 или Fсобств ≥ F⋅1,3, (1) где Fсобств – собственная частота исследуе-мой конструкции, F – рабочая частота механизма.

Если же данное условие не выполня-ется, то предпринимаются меры по от-стройке собственных частот. Это достига-ется изменением геометрии конструкции и других её параметров.

Был проведен сравнительный анализ собственных частот РВД, полученных в результате модального анализа в САЕ-программе ANSYS Workbench 17.0 и де-терминированных частот возбуждения.

Одним из возбудителей резонансных явлений, в роторно-винтовой машине, является РВД с его изменяющейся скоро-стью вращения. В общем случае, ротор имеет большое количество частот соб-ственных колебаний, однако при оценке

их с позиции воздействия на рабочий орган, первостепенное значение имеет минимальная частота.

Для расчетного анализа собственных частот, форм колебаний модели РВД со-здавалась конечно-элементная модель в ANSYS Workbench с применением solid-элементов. Граничные условия задава-лись с помощью ограничения перемеще-ний fixed support, моделировалась жесткая заделка торцевых поверхностей шнека.

Значения минимальных частот коле-баний роторов некоторых РВМ получен-ные при помощи МКЭ приведены в табли-це, там же даны детерминированные ча-стоты возбуждения, связанные с рабочи-ми оборотами двигателей [2].

Как видно из таблицы условие от-сутствия резонанса выполнено не для всех РВМ. Таким образом, необходимо проводить расчет конструкции на виб-ропрочность.

Таблица. Сравнение собственной частоты с частотой возбуждения Параметры роторов Типы машин с РВД

ШН-68 ГПИ-66 ГПИ-72 ВМ-99 Частота возбуждения, с-1 53 53 57 53 Собственная частота (ANSYS), с-1 79 62 74 57

На сегодняшний день программные

пакеты, реализующие метод конечных элементов, позволяют проводить модаль-ный анализ достаточно больших кон-струкций сложной формы. Применение современных САЕ-программ позволяет получить точные результаты значений собственных частот РВД, а также оценить влияние конструктивных параметров на вибропрочность конструкции. Целесооб-разно рассматривать влияние каждого из параметров РВД на его минимальную

собственную частоту и определить воз-можные способы ее коррекции.

Список литературы

1. Параметры шума и вибрации транспорт-ных и технологических машин / У. Ш. Вахидов, А. Г. Китов, А. В. Согин, В. А. Шапкин, Ю. В. Шапкина // Международный журнал прикладных и фун-даментальных исследований. – 2014. – 7. –С.8.

2. Вездеходные транспортно-технологические машины: основы теории дви-жения / В. В. Беляков, И. А. Бескин, В. С. Козлов [и др.]. – Н. Новгород: ТАЛАМ, 2004. – С. 754.

УДК 004

Мадаминова М.О. Сибирский федеральный университет, Красноярск

ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ В ПРОГРАММЕ DEDUCTOR

В данной работе рассматривается методы обработка экспериментальных данных в рамках изучения программу Deductor. Необходимо провести обработку экспериментальных дан-

ных, под которой подразумевается преобразова-ние данных к виду, удобному для использования. В работе в качестве данных были использованы результаты исследований больных щитовидной

47

железы 17-ти показателей 50-ти образцов, они были сведены в матрицу данных.

Deductor, матрица данных, очистка данных, корреляционный анализ.

ассмотрим традиционный вид представления результатов экс-

перимента - матрицу данных. Исследова-тель располагает совокупностью из N наблюдений над состоянием исследуемо-го явления. Пусть при этом явление опи-сано набором из n характеристик, значе-ния которых тем или иным способом из-мерены в ходе эксперимента. Данные характеристики носят название призна-

ков, показателей или параметров. Такая информация представляется в виде двух-мерной таблицы чисел Х размерности N х n или в виде матрицы X (N х n): Строки матрицы X соответствуют наблюдениям или, другими словами, объектам наблю-дения. В качестве объектов наблюдения выступают, экспериментальные резуль-таты анализов, полученные при исследо-вании пациентов с заболеваниями щито-видной железы. Были выбраны следую-щие характеристики для исследования.

В работе матрица признаков имеет следующий вид (таблица).

Таблица. Описание признаков для анализа пациентов с заболеваниями щитовидной железы

Название признаков Обозначение Шкала Описание шкалы Пол П номинальная 1-муж./0-жен. Возраст В количественная лет Циркулирующие иммунные комплексы ЦИК интервальная опт.ед.

Лейкоциты L интервальная г/л Лимфоциты Lim интервальная г/л Т-лимфоциты CD3 интервальная г/л Cluster of Differentiation 4 CD4 интервальная кл/мкл Cluster of Differentiation 4 CD8 интервальная кл/мкл Cluster of Differentiation 16 CD16% интервальная кл/мкл В-лимфоциты CD19% интервальная кл/мкл Антигены лейкоцитов HLA-DR% интервальная г/л Иммуноглобулин А Ig A интервальная мг\дл Иммуноглобулин М Ig M интервальная мг\дл Иммуноглобулин G Ig G интервальная мг\дл Трийодтиронин Т3 интервальная нмоль/л Тироксин свТ4 интервальная нмоль/л Тиреотропный гормон ТТГ интервальная мМЕ/л Антител к ТПО АТкТПО интервальная МЕ/мл

Подготовка данных к импорту в

Deductor Deductor – это аналитическая плат-

форма, основа для создания закончен-ных прикладных решений в области анализа данных. Реализованные в Deductor технологии позволяют на базе единой архитектуры пройти все этапы построения аналитической системы: от консолидации данных до построения моделей и визуализации полученных результатов.

При осуществлении импорта базы данных в Deductor не возникло каких-либо спорных моментов, платформа не выдавала каких-либо замечаний, следо-вательно, можно сделать вывод, что

импорт был осуществлен качественно. Оценка пригодности качества данных к анализу может быть следующей: - дан-ные полностью пригодны к анализу и не нуждаются в очистке; - данные при-годны к анализу без очистки, но с опре-деленными ограничениями; - данные пригодны к анализу после применения методов очистки и предобработки; - данные совершенно непригодны к ана-лизу и никакие методы очистки ситуа-цию не исправят. Исходя из приведен-ных выше вариантов оценки, можем сделать вывод, что на этапе импорта данные полностью пригодны к после-дующему анализу, однако, оценим каче-ство данных и осуществим некоторые

Р

48

методы их очистки. Предобработка данных комплекс методов и алгорит-мов, которые применяются в аналити-ческом приложении целью подготовить данные к решению конкретной задачи и приведения их в соответствие с требо-ваниями, определенных спецификой задачи и способами ее решения. Очистка

данных определяет: - противоречивость – информация, несоответствующая за-конам и т.д. - аномальные значения – значения, которые сильно выбиваются из общего ряда; - пропуски – незапол-ненные поля; - несоответствие форма-тов; - ошибки ввода или опечатки; - дублирование.

Рисунок. Оценка качества данных

Исходя из рисунка, делаем вывод, что данные показатели не имеют про-пусков, выбросов и экстремальных зна-чений, индекс качества данных доста-точно высок, следовательно, данные являются пригодными для анализа. А также были рассмотрены и другие ме-тоды для обработки анализа данных. Каждый примененный метод позволил получить некоторые знания об этой совокупности образцов анализа у боль-ных. Например, корреляционный ана-лиз позволил определить взаимосвязи между каждой парой показателей, кото-рые в большинстве своем оказались слабыми (максимальное значение 0,475). Регрессионный анализ позволил определить, что между показателя L и Lim, которые имели самое высокое зна-

чение коэффициента корреляции, нет линейной связи и связи более высокого порядка. Все эти методы позволили установить новые связи и закономерно-сти, существующие в полученной экспе-риментальным путем базы данных. ПАП «Deductor» доступная и простая в ис-пользовании, а также позволяет решать сложные задачи, связанные с обработ-кой больших объемов информации [2].

Список литературы

1. Основы линейного и нелинейного ре-грессионного и корреляционного анализов”, Баранова И.М., Часова Н.А., 2007.

2. http://www.softsalad.ru/software/deductor.html

3. http://statistica.ru/theory/osnovy-lineynoy-regressii/

49

УДК 618 5 7558

Мусабаева Ш.С. Евразийский национальный универсистет им. Л.Н. Гумилева, Астана

ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫМИ ОБЪЕКТАМИ С

ПОВЫШЕННЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ РОБАСТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ В КЛАССЕ ТРЕХ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ СТРУКТУРНО-УСТОЙЧИВЫХ ОТОБРАЖЕНИЙ

В статье обосновывается, что в настоящее время в современной теории автоматического управления одним из ключевых направлений является анализ и синтез систем управления в условиях неопределенности. Это связано с раз-нообразными факторами, такими как неточное знание математической модели технологиче-ских процессов и технических объектов, упро-щение описания модели, понижение степени сложности либо пренебрежение существующи-ми нелинейностями. Неопределенности также могут возникать в результате старения элемен-тов объекта при эксплуатации, при воздействии на объект внешних возмущений. Поэтому воз-никает необходимость создания таких автома-тических систем, которые при изменяющихся параметрах объекта и влияние внешних возму-щений оставались бы не только в устойчивом состоянии, но и обеспечивали требуемое каче-ство функционирования. Исследование и синтез таких систем проводится в рамках теории ро-бастного управления. Идея робастного проекти-рование состоит в том, что необходимо подо-брать такие уставки управляющих параметров, чтобы влияние шумовых факторов на выходные характеристики были минимальными.

роблема робастности является на сегодняшний день одной из важ-

нейших в теории управления. Для анализа и синтеза систем управления в условиях неопределенности разработано много методов.

Актуальность исследований робаст-ной устойчивости в системах управления диктуется, во-первых, современными потребностями науки и ее приложений в практических задачах, связанных с созда-нием системы управления в технике, био-логии и т.д.; во-вторых, наличием большо-го числа нерешенных задач, прямо свя-занных с инженерной практикой.

В современных условиях актуальной проблемой научного исследования явля-ется разработка и исследование мотодов анализа и синтеза систем управления с повышенным потенциалом робастной устойчивости.

Предлагаемая концепция построения систем управления и подход к выбору законов управления для линейных дина-мических объектов в классе структурно-устойчивых отображений из теории ката-строф, позволяет построить системы ав-томатического управления с предельно увеличенным потенциалом робастной устойчивости.

Метод Ляпунова стал одним из основ-ных инструментов исследований в обла-сти нелинейных наук в ХХ столетия.

Исследования последних лет показа-ли, что для нахождения робастности ли-нейных или нелинейных систем управле-ния с успехом реально могут применяться методы построения функций на основе геометрической интерпретации теорем А.М. Ляпунова в пространстве состояний.

Трехпараметрическое структурно-устойчивое отображение (катастрофа «гиперболическая омбилика») имеет три управляющих параметра и две фазовые координаты, что дает больше возможно-стей для проектирования систем управле-ния. При этом, системы управления в классе трехпараметрических структурно-устойчивых отображений обладают неко-торыми преимуществами по показателям качества.

В статье предлагается новый подход к исследованию робастной устойчивости нелинейной системы управления с зако-нами управления в классе трехпарамет-рических структурно-устойчивых отоб-ражений, основанный на градиентно-скоростным методе вектор функций [12].

Градиент искомой вектор-функции Ляпунова [13,14] задается вектором ско-рости, т.е. правой частью уравнения со-стояния. Условия устойчивости получают-ся в виде простейших неравенств [15,16] по неопределенным параметрам объекта управления.

П

50

Пусть система управления описывает-ся уравнением состояния:

ux f(x) B= + , x(t0) = x0, t > 0, y=g(x,u), x€Rn, y€Rl, b€Rn, (1)

где f (∙) и g (∙) – векторные функции, зави-симые от векторных аргументов соответ-ствующей размерности n и l.

Математическую модель нелинейного стационарного объекта управления с

одним входом и с одним выходом, разлагая в ряд Тейлора вокруг стационарного состояния Xs в развернутой форме представим в виде:

( ) ( ) ( )

1 2

2 3

n n 1 1 2 n 1 2 1 2 2 n 1 n 1 n 1 n n 1 n

x xx x

x a f x ,x a f x ,x , , a f x ,x a f (x ,x )− − − −

= = = + + + + + + + +

(2)

Здесь в (1) величины fi(Xi,Xi+1) и fi+1(Xi,Xi+1) учитывают нелинейность правой ча-сти объекта управления т.е. члены разложения в ряд Тейлора второго и выше по-рядка малости:

( ) ( ) ( )S S S

n n 1 11 2 nx x x x x x

f x f x f xa , a , ,a

x x x−

= = =

∂ ∂ ∂= = =

∂ ∂ ∂ .

Закон управления – u(t) – в (1) задается в форме нелинейной функцией: 3 '

i i i i i 1 i i i 1 i ii

3 'i 1 i 1 i i i 1 i 1 i i 1 i 1 i 1

i

1 1u (t) ( X K X X f (X ,X ) K X )b 2

1 1u (t) ( X K X X f (X ,X ) K X ),i 1,...,n 1b 2

+ +

+ + + + + + +

= − − − + = − − − + = −

, (3)

Система (1) в развернутом виде записывается: 1 2

2 3

n 1 n3 3 ' 3 3 '

n 1 2 1 1 2 n 1 1 n 1 2 2 3 4 3 3 43 3 '

n 2 3 3 n 3 4 4 n 1 n n 1 n 1 n 2 n 1 n 1 1 n n

x xx x

x xx x x K x x (a K )x (a K )x x x K x x

(a K )x (a K )x ,..., x x K x x (a K )x (a K )x

−

−

− − − − − − −

= = = = − − − + − + − − − − ++ − + − − − − − + − + −

(4)

Стационарные (установившиеся) со-

стояния системы (1) и (4) имеют вид:

1S 2S 3S n 1,S nsx 0,x 0,x 0,...,x 0,x 0−= = = = = , (5) Система алгебраических уравнений из

(4) при отрицательных

n i i 1a K (i 0,1,...,n 1)− +− = − (т.е. n i i 1a K <0− +− ) имеют мнимые решения, что не может соответствовать какой-либо физически возможной ситуаций. При

n i i 1a K >0,i 0,1,...,n 1− +− = − эти уравнения допускают следующие частные решения:

2iS n 1 i 1x a K+

− − += − , i 0,1,...,n 1= − , (6) Устойчивость стационарных состоя-

ний (5) и (6) системы (4) будем исследо-

вать градиентно-скоростным методом вектор-функции Ляпунова [8,9,15,16].

Рассмотрим устойчивость стационар-ного состояния (6). Из (4) находим компо-ненты вектора градиента от вектор-функции Ляпунова и разложение компо-нентов вектора скорости на координаты.

Полная производная по времени от вектор-функции Ляпунова определяются как скалярное произведение вектора гра-диента на вектор скорости.

Полная производная от вектор-функции Ляпунова получается отрица-тельно-определенной функцией, то есть достаточное условие асимптотической устойчивости системы всегда выполняет-ся.

51

По градиенту вектор-функции Ляпу-нова строим функцию Ляпунова. Положи-тельная определенность функции Ляпу-нова будет определяться условиями:

a k 1<0n 1a k 1<0n 1 1

a k 1<02 n 1a k 1<0n1

− +

− + − − +− − +

(7)

Таким образом, стационарное состоя-ние (5) системы (4) будет асимптотически устойчивой при k1>0, если выполняются условия (7).

Исследуем устойчивость стацио-нарного состояния (6) и для этого урав-нения состояния (4), представим в от-клонениях относительно стационарного состояния (7), записывается в виде:

( )

1 2

2 3

n 1 n3 3 ' 3 3 '

n 1 2 1 1 2 n 1 1 n 1 2 2 3 4 3 3 43 3 '

n 2 3 3 n 4 4 n 1 n 1 n 1 n 2 n 1 n 1 1 n n

x xx x

x xx x x k x x 2(a k )x 2(a k )x x x k x x

2(a k )x 2 a k x ,..., x x k x x 2(a k )x 2(a k )x

−

−

− − − − −

= = = = − − − − − − − − − −− − − − − − − − − − −

(8)

Исследуя устойчивость системы (8) градиентно-скоростным методом вектор-функций Ляпунова условие робастной устойчивости получем в виде:

n 1

n 1 1

2 n 1

1 n

a k 1>0a k 1>0

a k 1>0a k 1>0

−

−

− + − + − + − +

(9)

Таким образом, система (4) за счет введения в контур закона управления, представляющие правую часть уравнения состояния (4) к форме трехпараметриче-ских структурно-устойчивых отображе-ний (катастрофа гиперболическая омби-лика) становится устойчивой в неограни-ченно широких пределах изменения не-определенного параметра an, an–1 и уста-навливаемых параметров регулятора ki, ki–

1. Стационарное состояние (6) существует и устойчиво при изменении параметров

n-1 i 1a ,k − (i 0,1,...,n-1) = в отрицательной

области, а 1 n- <k a∞ ≤ и 2 n-1- <k <a 1∞ −

соответственно, а стационарное состояние (8) существует и устойчиво при измене-

нии параметров n-i i 1a ,k + (i 0,1,...,n-1) = в положительной области.

Список литературы

1. Лоскутов А.Ю., Михайлов А.С. Основы тео-рии сложных систем. – М. Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2007. – 620 с.

2. Лоскутов А.Ю. Хаос и управление динами-ческими системами // Нелинейная динамика и управление / под ред. С.В. Емельянова, С.К. Коро-вина. – М.: Физмат- лит., 2001. – Т. 1. – С. 163-216.

3. Лоскутов А.Ю., Рыбалко С.Д., Акиншин Л.Г. Управление динамическими системами и подав-ление хаоса. // Дифференциальные уравнения, 1989. - 8. – с. 1143-1144.

4. Андриевский Б.Р., Фрадков А.Л. Избран-ные главы теории автоматического управления. – СПб.: Наука, 2000. – 475 с.

5. Поляк Т.Б., Щербаков П.С. Робастная устойчивость и управление. – М.: Наука, 2002. – 273 с.

6. Dorato P., Rama K. Yedavalli. Recent Advance in Robust Control. – New York: IEEPress 3, 1990.

7. Бейсенби М.А. Методы повышения потен-циала робастной устойчивости систем управле-ния. – Астана: ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, 2011. – 352 с.

8. Beisenbi M.A., Uskenbayeva G. The New Ap-proach of Design Robust Stability for Linear Control System. Proceeding of International Conference on Advances in Electronics and Electrical Technology. AEET, 04-05 January, 2014.

9. Beisenbi M.A., Yermekbayeva J.J. The Re-search of the Robust Stability in Dynamical System // International Conference on Control, Engineering & Information Technology: proceeding of IPCO. – Tunisia, 2013. – P. 142 – 147.

10. Гилмор Р. Прикладная теория катастроф: в 2-х томах. – М.: Мир, 1984. – Т.1. – 349 с.

11. Постон Т., Стюарт И. Теория катастроф и ее приложения. – М.: Мир, 1980. – 607 с.

12. Барбашин Е.А. Функции Ляпунова. – М.: Наука, 1970. – 240 с.

13. Матросов В.М. Функции Ляпунова и их применения. – Новосибирск: Наука, 1976. – 218 с.

14. Воронов А.А., Матросов В.М. Метод век-торных функций Ляпунова в теории устойчиво-сти. – М.: Наука, 1987. – 312 с.

52

15. Бейсенби М.А., Ермекбаева Ж.Ж. Постро-ение функции Ляпунова в исследовании робаст-ной устойчивости линейных систем. // Вестник КазНТУ им. К.И.Сатпаева. – Алматы: 2013. -1. – с.315-320.

16. Бейсенби М.А., Ускенбаева Г.А. Метод функций Ляпунова в исследовании робастной

устойчивости линейных систем управления с одним входом и одним выходом // Труды меж-дународной научно-практической конференции «Информационные и телекоммуникационные технологии: Образование, наука, практика». Алматы: КазНТУ им. К.И.Сатпаева. с. 274 – 277.

УДК 681.5

Наумов А.М. Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва

ВЫВОД ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ДВИЖЕНИЯ И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА

СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ КУРСА САМОЛЁТА МЕТОДОМ МАНДЕЛЬШТАМА – ПАПАЛЕКСИ

В докладе рассматривается система стаби-лизации курса самолёта. Необходимо подчерк-нуть, что одним из важнейших исследований системы (наряду с исследованием функцио-нальности и устойчивости) является исследова-ние качества переходных процессов, происходя-щих в системе при внезапном возмущении. В работе показан вывод дифференциальных урав-нений, описывающих поведение объекта регу-лирования и изложен приём применения инте-грального метода Мандельштама - Папалекси для оценки качества системы. Изложенный материал может представлять интерес для инженеров и студентов, занимающихся пробле-мами управления техническими системами.

Качество системы автоматического регули-рования, метод Мандельштама - Папалекси, система дифференциальных уравнений, механи-ческая система.

ведение. Анализ качества пере-ходных процессов в системах

автоматического регулирования и управ-ления является одним из наиболее важ-ных аспектов (наряду с исследованием функциональности [3] и устойчивости [4]) как теории автоматического регулирова-ния, так и экспериментального исследо-вания подобных систем, что и находит подтверждение в современной литерату-ре [1,2,5]. Экспериментальные исследова-ния реальных механических систем связа-ны с большими материальными затрата-ми и техническими трудностями. Целесо-образным является изучение отдельных важных аспектов поведения систем управления и автоматического регулиро-вания, в том числе и качества, на моделях

таких систем, в том числе и с использова-нием компьютерного моделирования.

Цель работы – вывод дифференци-альных уравнений движения самолёта при отклонении по курсу и оценка каче-ства переходного процесса возвращения его на траекторию движения с помощью интегрального метода Мандельштама – Папалекси.

Качество системы автоматического регулирования определяется переходным процессом, происходящим в системе после её возмущения. При анализе качествен-ных показателей указанного процесса рассматривают отклик исследуемой си-стемы на типовые воздействия - ступен-чатую функцию, дельта-функцию, гармо-нические воздействия и др. Если на вход устойчивой системы регулирования пода-ется ступенчатое входное воздействие, то показатели соответствующего переходно-го процесса (рис. 1.а) следующие:

а) время переходного процесса TРЕГ, т.е. время от момента приложения воздей-ствия (точка 0) до момента (точка А), по-сле которого абсолютная величина разно-сти между регулируемой величиной x(t) и ее установившимся значением x(∞) ста-новится меньше некоторой заданной малой величины Δ (часто Δ выбирают равной 5% от x(∞));

б) перерегулирование maxx x( )100%

x( )− ∞

σ =∞

;

В

53

в) число колебаний n регулируемой величины около линии установившегося значения за время переходного процесса.

Для удовлетворения требований, предъявляемых к качеству динамической системы, необходимо, чтобы показатели

переходного процесса не превышали сво-их допустимых значений. Чаще всего до-пустимые значения σ находятся в преде-лах от 0 до 25%, а число колебаний nдолжно быть n≤2.

Рис. 1. а) график переходного процесса при ступенчатом воздействии,

b) график изменения функции, равной квадрату разности между регулируемой величиной x(t) и ее установившимся значением x(∞)

Различают прямые и косвенные ме-тоды анализа качества систем регулиро-вания. Прямые методы - методы непо-средственного решения дифференциаль-ных уравнений системы (и графического построения переходного процесса) - наиболее точные при исследовании каче-ственных показателей системы. Однако для систем регулирования высокого по-рядка они весьма трудоемкие.

К косвенным методам, не требующим решения дифференциальных уравнений, но позволяющим установить связь между параметрами системы и показателями качества процесса регулирования, отно-

сятся корневые, частотные и интеграль-ные методы.

В данной работе используется инте-гральный метод, на основании которого качество системы устанавливается по минимуму квадратичной интегральной оценки

2 20

0 0

J ( x) dt [x(t) x( )] dt.∞ ∞

= ∆ = − ∞∫ ∫ (1)

Формула (1) определяет площадь (рис. .1b) под кривой (Δx)2. Из нескольких процессов наиболее качественным счита-ется тот, который соответствует наименьшему значению оценки J0.

Для вычисления J0 используем метод Мандельштама – Папалекси. Пусть дина-

мика устойчивой САР характеризуется дифференциальным уравнением (n) (n 1) (1)

0 1 n 1 na x a x ... a x a x 0.−−+ + + + = (2)

причем выходная величина x(t) и все ее производные обращаются в нуль при t→∞ (т.е. система асимптотически устойчива).

Умножив (2) поочередно на x(t), проинтегрируем полученные уравнения с уче-том обозначений квадратичных оценок

2 (1) 2 (n 1) 20 1 n 1

0 0 0

J x dt , J (x ) dt ,..., J (x ) dt.∞ ∞ ∞

−−= = =∫ ∫ ∫ (3)

54

Интегралы в уравнениях вида

(n) (k ) (n 1) (k ) (k )0 1 n

0 0 0

a x x dt a x x dt ... a xx dt 0∞ ∞ ∞

−+ + + =∫ ∫ ∫ (4)

при k = 0,1,2,…,n–1 вычисляются по частям до получения числового результата или одной из оценок J0, J1,…, Jn-1. После чего система уравнений (4) решается относи-тельно неизвестных квадратичных оце-нок (см. (3)) J0, J1,…, Jn-1.

Квадратичные интегральные оценки могут быть использованы для выбора параметров системы, обеспечивающих оптимальный переходной процесс, соот-ветствующий минимуму интегральной оценки. Минимизация квадратичной оценки по одному или нескольким варьи-руемым параметрам осуществляется ре-шением уравнений

0 0J J0, 0,...∂ ∂= =

∂α ∂β (5)

относительно варьируемых параметров α,β,… Найденные значения варьируемых параметров при подстановке в выражение квадратичной оценки J0 должны обеспе-чить ее минимум. Если интегральная оценка J0 не обладает минимумом по тем параметрам, которые представляют инте-рес, то значения этих параметров выби-рают из допустимых величин с учетом ограничений и других критериев, имею-щих значение для определения динамиче-ских свойств системы.

Рассмотрим использование квадра-тичной интегральной оценки J0 при выбо-ре оптимального значения одного из па-раметров системы стабилизации курса самолета.

Для полета самолета по заданному кур-су необходимо угол рассогласования между осью курса и продольной осью самолета, так называемый угол рысканья Ψ (рис. 2a), поддерживать равным кулю. Необходимо также регулировать угол между продоль-ной осью самолета и горизонтальной плос-костью - угол тангажа γ (рис. 2b), а также угол между поперечной осью самолета и горизонтальной плоскостью - угол крена θ (рис. 2c), высоту полета H, скорость V, сек-тор газа и мощность, отдаваемую двигате-лем. Эти величины взаимосвязаны и их автоматическое регулирование проводится одним автоматом-автопилотом, состоящим

из связанных друг с другом частей - авто-мата курса, автомата крена и т.д. Однако при небольшом диапазоне изменения этих величин их взаимозависимостью в первом приближении можно пренебречь и рас-сматривать, например, систему регулиро-вания курса отдельно от других частей автопилота. Упрошенная принципиальная схема одного из автоматов курса показана на рис. 3.

a)

b)

c)

Рис. 2. Углы рассогласования между осью курса и положением самолёта: a) угол

рысканья, b) угол тангажа, c) угол крена

Пусть ось движка потенциометра R1 указывает направление курса, а ось об-мотки потенциометра R1 совпадает с про-дольной осью самолета. Тогда отклонение самолета от заданного курса на угол Ψ создает отклонение движка потенцио-метра R1 на угол Ψот среднего положения. В идеальном случае угол Ψ должен быть равен нулю и движок потенциометра R1 находиться точно посередине обмотки.

55

Рис. 4. Упрощённая принципиальная схема автомата курсовой устойчивости

Поэтому установленное значение u0 для выходного напряжения u потенцио-метра R1, может быть получено от потен-циометра R2, подключенного к тому же источнику питания, причем движок по-тенциометра R2 должен находиться точно посередине обмотки. Разность этих напряжений Δu = u – u0 поступает на вход усилителя с коэффициентом усиления k0. На вход того же усилителя подается еще вспомогательное напряжение u’, смысл введения которого будет выяснен ниже. Выходное напряжение усилителя u1 при-ложено к клеммам якоря двигателя неза-висимого возбуждения Д. Пренебрегая индуктивностью цепи якоря и моментом инерции на валу двигателя Д, можно представить угловую скорость вала дви-гателя Ω = k1u1. Через зубчатую передачу с передаточным отношением q вал двига-теля соединен с валом руля направления, угол поворота которого обозначен δ. По-ворот руля создает момент, в первом при-ближении равный ρδ (δ = const), действу-ющий на самолет. Момент инерции само-лета относительно вертикальной оси – I. Примем момент вязкого трения в воздуш-ной среде относительно той же оси про-порциональным угловой скорости пово-

рота: dM NТР dtψ

= − . Тогда уравнение

вращательного движения самолета отно-сительно вертикальной оси (рассматрива-ется плоское движение) будет выглядеть

так: 2d dI N2 dtdtψ ψ= − −ρδ При δ > 0 момент

руля действует в направлении уменьше-ния Ψ,создавая отрицательное ускорение

2d 0.2dtψ<

Обозначим Ψ = x. Поскольку величина Δu пропорциональна углу Ψ, можно запи-сать Δu = k3Ψ, где k3 = const.

В итоге систему уравнений движения для автопилота курса представим в виде

2d x dxI N ,2 dtdtd ,dt q

k u ,1 1u k ( u u ),1 0

u k x.3

= − −ρδ

δ Ω=

Ω =

′= ∆ +

∆ =

(6)

Исключая из системы (6) все пере-менные, кроме x и u’, с учетом обозначе-

ний 1 1k , T, k4 2q N N

ρ= = = , получим

3 2d x d x uT (x ) 0.3 2 kdt dt 3

′+ + ξ + = (7)

где 0 1 2 3 4k k k k k .ξ =

56

Если в уравнении (7) u’ = 0, то имеем уравнение регулятора без дополнитель-ных связей

3 2d x d xT x 0.3 2dt dt+ + ξ =

Анализируя устойчивость системы, поведение которой характеризуется урав-нением 0 1 2 3a x a x a x a x 0+ + + = , по кри-терию Гурвица можно записать необхо-димое и достаточное условие устойчиво-сти этой системы

1 2 0 3a a a a 0.− = (8)

Здесь 0 1 2 3a T,a 1,a 0,a .= = = = ξ Таким образом, для устойчивости си-

стемы должно быть удовлетворено нера-венство T 0,− ξ > что в данном случае не выполняется, так как T 0, 0.> ξ > Следова-тельно, рассматриваемая система без дополнительных обратных связей будет

неустойчивой. Дополнительную обратную связь можно вводить различными спосо-бами. Рассмотрим жесткую обратную связь:

u r (r const),′ = − δ = (9) В этом случае для получения заданно-

го закона изменения дополнительного напряжения можно, например, соединить механически с осью руля движок потен-циометра R2 и, таким образом, подать на вход усилителя k0 дополнительное напряжение, пропорциональное δ

Из первого уравнения (6) следует 21 d x dxT .2k dtdt2

δ = − +

(10)

Подставляя (10) в уравнение (9), по-лучим

2r d x dxu T .2k dtdt2

′ = +

В этом случае (7) принимает вид

3 2d x r d x r dxT 1 T x 0.3 2k k k k dtdt dt2 3 2 3

ξ ξ + + + + ξ =

(11)

По критерию Гурвица система устой-чива, если

r r1 T T 0.k k k k2 3 2 3

ξ ξ + − ξ >

(12)

Неравенство (12) позволяет опреде-лить допустимые значения r из условия устойчивости системы стабилизации курса самолета.

Существуют звенья (дифференциру-ющие звенья), позволяющие получить сигнал, пропорциональный производной

от входной величины 2

1 2 2dx d xu r rdt dt

′ = +

(гибкая обратная связь). Подбором значе-ний r1 и r2 можно не только достичь устойчивости, но и обеспечить более бла-гоприятные характеристики, например

более плавный переходный процесс, чем в случае жесткой обратной связи. Однако устройство для получения производных будет гораздо сложнее, чем приспособле-ние для жесткой обратной связи.

Для системы стабилизации курса с жесткой обратной связью определим оптимальное значение параметра r, соот-ветствующее наименьшему значению интегральной оценки J0 (см. (1))

В данном случае работа САР характе-ризуется дифференциальным уравнением (см. (11))

0 1 2 3a x a x a x a x 0+ + + = , (13)

где 0 1 2 32 3 2 3

r ra T,a 1 T,a 0,a .k k k kξ ξ

= = + = = ξ

Умножим (13) почленно на x и проинтегрируем по времени:

20 1 2 3

0 0 0 0

a xxdt a xxdt a xxdt a x dt 0.∞ ∞ ∞ ∞

+ + + =∫ ∫ ∫ ∫ (14)

57

При этом 0 0x(0) x , x( ) 0,

x(0) 0, x( ) 0,x(0) 0, x( ) 0.

= =ψ ∞ =

= ∞ == ∞ =

Интегралы в (14) имеют следующие значения:

20

00 0

210

0 0

2 2 20 0

00 0

1xxdt xx xxdt 0 (x) 0,2

xxdt xx (x) dt J ,

1 1xxdt (x) (x ) , (x) dt J2 2

∞∞ ∞∞

∞ ∞∞

∞∞ ∞

= − = − =

= − = −

= = − =

∫ ∫

∫ ∫

∫ ∫

Таким образом, уравнение (14) при-нимает вид

21 1 2 0 3 0

1a J a x a J 0.2

− − + = (15)

Аналогично умножая (13) поочередно на x и x , после интегрирования полу-чим

20 2 2 1 3 0

1a J a J a x 0,2

− + − = (16)

1 2 3 1a J a J 0,− = (17) Система алгебраических уравнений

(15)-(17) имеет решение 2 2 20 1 2 0 2 3 1 3

0 21 2 3 0 3

x (a a a a a a a )J ,2(a a a a a )

− +=

−

или 3 2

1 2 30 0 2

4 2

r b r b r bJ R ,r b r b+ + +

=+ −

где 20

0 1 2 32 3

x 1R , b k k T , 2k k T

= = + ξ

2 2 3 32 3 2 3 2 3

2 3 42

k k k k k kb , b , bT T

= = =ξ ξ ξ

.

Требование минимума оценки J0 приводит к условию

4 3 2 20 4 2 1 4 3 1 2 2 3 4

2 24 2

J r 2b r (4b b b )r 2(b b b )r (b b b ) 0.r (r b r b )

∂ + − − − + − += =

∂ + −

Таким образом, для того, чтобы определить оптимальное значение параметра r, необходимо решить уравнение

4 3 2 2r 2b r (4b b b )r 2(b b b )r (b b b ) 04 2 1 4 3 1 2 2 3 4+ − − − + − + = . (18)

При этом физическому смыслу задачи удовлетворяют лишь действительные r из области допустимых значений, соответ-ствующих устойчивой работе системы стабилизации (условие (12)). Решение уравнения (18) можно получить любым приближенным методом с использовани-ем ЭЦВМ. При проверке полученных тео-ретических результатов с помощью си-стемы автоматизированного моделиро-вания и параметрической оптимизации целесообразно представить систему урав-нений движения (6) в следующем виде:

2

2

2

4

1 1

1 0 5

3

1 æT

d x dx ,dtdtd k ,dt

æ ,k ( æ ),

æ x,

γ

γ γ − δ

=− − δ

δ = Ω

Ω== ∆

∆γ=

(19)

где

1 1 0 2 23

0æ k u ,æ ,æ ,

kI u= =ρ =

15 1

0 0 0æ , , .ur u

u u u= γ = ∆γ =∆

Выводы. Таким образом, видно, что САР курсовой устойчивости самолёта в упрощённой постановке описывается дифференциальным уравнением третьего порядка. Одним из важнейших вопросов, возникающих при анализе САР (помимо вопроса функциональности и устойчиво-сти), является вопрос качества управле-ния системы. В дальнейшем автор рассчи-тывает показать, как решается этот во-прос для вышерассмотренной САР в про-граммном комплексе «МВТУ».

58

Список литературы 1. Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы

управления / Пер. с англ. Копылова Б.И., - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002.

2. Ким, Д.П. Теория автоматического управ-ления. Т. 1. Линейные системы / Д.П. Ким. - М.: Физматлит, 2010. - 312 c

3. Наумов А.М. Вывод дифференциальных уравнений, их линеаризация и определение передаточной функции системы автоматическо-го регулирования угловой скорости паровой турбины, Электронный научно-технический

журнал «ИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИК».-2016.- N10, -С.1001-1010.

4. Наумов А.М. Исследование устойчивости системы автоматического регулирования угло-вой скорости паровой турбины методом D-разбиения, Материалы международной научно-практической конференции «НАУКА СЕГОДНЯ РЕАЛЬНОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ», Вологда, 28 февраля 2018 г., часть 1, с.53-58.

5. Филлипс Ч., Харбор Р. Системы управле-ния с обратной связью/ Пер. с англ. Копылова Б.И. -М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001.

УДК 648

Голубева О.А., Носикова А.М., Эльмесов В.Л. Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону

АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ПРЯМОМ ЛИТЬЕ ПОДОШВ

В данной статье мы ознакомились с литье-вым методом крепления подошвы, как происхо-дит процесс крепления, какие при этом исполь-зуются материалы, их положительные и отрица-тельные стороны.

Литьевой метод крепления, материалы, до-стоинства, недостатки, анализ, двухкомпонент-ное литье, термоэластопласт, полиуретан.

а сегодняшний день литьевой метод крепления подошвы- это

самый надежный и наиболее прогрессив-ный метод.

Особенностью этого метода является то, что процесс крепления низа обуви совмещен с его формованием. Такая обувь не имеет никаких механических и химиче-ских крепителей подошвы к верху обуви. Крепление подошвы к заготовке верха происходит путём проникновения (адге-зии) полиуретана или резины в кожу вер-ха и стелечные материалы. Таким обра-зом, получается монолитное соединение низа обуви с верхом.

Для литья деталей низа обуви приме-няют различные материалы, в основном поливинилхлоридную смесь, а также сы-рые резиновые смеси на основе нитриль-ного каучука и бутилкаучука. Резиновые смеси из этих каучуков до вулканизации размягчаются при нагревании и использу-ются для литья. После вулканизации изде-лие приобретает эластичность, но не раз-мягчается при нагреве и сохраняет форму.

В настоящее время получил широкое распространение метод двухкомпонент-ного литья, при котором подошва получа-ется состоящей из двух слоев, неразрывно соединенных между собой в процессе литья. Для получения внутреннего слоя используют легкий вспененный полиуре-тан, а наружная часть подошвы льется из монолитного полиуретана или другой смеси, отличающейся необходимым набо-ром защитных свойств.

Одним из самых распространенных подошвенных материалов при прямом литье является термоэластопласт (ТЭП).

Рисунок 1. Подошва, изготовленная из

ТЭП

Этот материал может считаться всесе-зонным. ТЭП обеспечивает хорошую амортизацию и сцепление с грунтом. Бла-годаря технологии изготовления подош-вы из ТЭП, ее внешний слой получается

Н

59

монолитным, что обеспечивает ему проч-ность, а внутренний объем — пористым, сохраняющим тепло.

Недостаток данного материала- это то, что при высоких и очень низких темпера-турах (свыше 50 градусов и ниже -45 граду-сов) ТЭП теряет свои свойства, поэтому его используют только в повседневной обуви. Так же подошвы из полиуретана изготав-ливают методом прямого литья.

Рисунок 2. Подошва, изготовленная из ПУ

Полиуретан обладает хорошими экс-плуатационными свойствами: он мало весит, так как имеет пористую структуру, хорошо сопротивляется истиранию, ги-бок, отличается отличной амортизацией и хорошей теплоизоляцией.

Из-за пористой структуры полиурета-на подошва имеет плохое сцепление со снегом и льдом, поэтому зимняя обувь с подошвой из ПУ сильно скользит. Также минусом является большая плотность материала и потеря эластичности при низких (от -20 градусов) температурах. Следствием этого становятся разломы в местах изгиба подошвы.

Список литературы 1. Суровцева, О.А. Адаптация машинострои-

тельной САПР ТП для улучшения качества тех-нологической подготовки производства [Текст] / О.А. Суровцева // Современные тенденции развития науки и технологий. 2015. 4-1. С. 137-140.

УДК 608.3.

Оболенский Н.В. Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино

ПОСОБИЕ ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ УЧЕНЫХ

В докладе представляется коллективная монография, ориентированная на начинающих ученых, в которой 51 сотрудник ннженерного института Нижегородского инженерно-экономического университета (НГИЭУ) поведал о своём пути в науку, и публикуются авторефе-раты, показывающие многообразие задач, реша-емых региональным вузом, формирование тем диссертационных работ, определение объектов и предметов исследований.

Авторефераты диссертационных работ, правильного использования слов, приоритетные задачи.

риоритетными задачами коллек-тива инженерного института

являются: укрепление кадрового потен-циала сельских территорий [1]; разработ-ки и исследования научной школы, сфор-мировавшейся в институте в области технологий, средств механизации и элек-

трификации в сельском хозяйстве [2]; решение задач импортозамещения [3, 4]; пополнение научных кадров [5] работа по развитию материально-технической базы и методического обеспечения учебного процесса, активизация работы по исполь-зованию информационных и коммуника-ционных технологий, проектных методов.

В монографии [6] размещены 24 авто-реферата диссертационных работ защи-щённых в 17 научных советах. Авторефе-раты публикуются без купюр, но с редак-ционной правкой. В частности, правиль-ного использования слов: конструктор-ские. конструктивные, конструкцион-ные. Эти прилагательные, хотя и имеют один корень, но образованы от разных существительных: конструкторские – конструктор; конструктивные – кон-

П

60

структив; конструкционные – кон-струкция.

Чтобы правильно применить слово, необходимо заменить прилагательное существительным и смысл становится ясен. Например: конструкционные ре-шения мешалок – различные варианты конструкций; а вот конструктивные решения – решения улучшающие какие-либо параметры мешалок; конструктор-ские – решения, предложенные конструк-торами.

Правильного использования слов теплота и тепло.

Теплота. Количество теплоты (теп-лота) Q – эта часть внутренней энергии тела, которое оно получает или отдает в результате теплопередачи. Внутренней энергией тела Uвн – называют кинетиче-скую и потенциальную энергию частиц (атомов и молекул), из которых это тело состоит. Кинетическую энергию часто называют энергией движения. Потенци-альную энергию называют энергией вза-имодействия частиц. Единица измерения – Джоуль. (М. В. Ломоносов).

Тепло. 1) Энергия, создаваемая беспо-рядочным движением частиц тела атамов, молекул и.п.) и проявляющаяся в его нагревании. Единица измерения – градус Цельсия, Кельвина. Фаренгейта. (С.А. Куз-нецов. Современный токовый словарь рус-ского языка).

2) нагретое состояние кого-либо, чего-либо; 3) тёплое время года, суток; 4) тёп-лая погода; 5) об ощущении тепла, испы-тываемым кем-либо. 6)переносное – доб-рое, сердечное отношение к кому-либо (Т.Ф.Ефремова. Современный токовый словарь русского языка).

В монографии размещены также списки научных и учебно-методических трудов, патентов и наиболее значимых статей шести докторов наук, отражающие современные технологии проектирова-ния, изготовления и обслуживания машин и механизмов, новые технологии произ-водства и переработки продукции сель-ского хозяйства, развитие на селе много-образных форм собственности и хозяй-ствования, создание сервисных предпри-ятий. Всё это существенно изменило со-держание и характер подготовки научных кадров – аспирантов и магистрантов.

Цель публикации названных списков - показать источники, в которых представ-лены результаты: исследований; разра-ботки энерго- и ресурсосберегающих тех-нологий; нового оборудования; рацио-нальных методов механизированного возделывания сельскохозяйственных культур; использования машинно-тракторного парка; решения вопросов организации и технологии технического сервиса машин; совершенствования кон-струкций сельскохозяйственных машин, тракторов, автомобилей, другой техники и технологического оборудования, при-меняемых в сельском хозяйстве.

Для аспирантов и магистрантов наиболее полезны работы [7], в которой изложен алгоритм изобретения, основу которого составляет сплав логики, интуи-ции и опыта, описаны инструменты изоб-ретения и раскрыта научная организация творчества. Приведены патенты и описа-ния изобретений, полезных моделей и промышленных образцов, обобщающие опыт сотрудников НГИЭУ, а также сведе-ния об использовании индивидуальной собственности, и [8], в которой рассмот-рены конструкции, принципы действия, классификация, методики расчета, реко-мендации по проектированию, изготов-лению и эксплуатации электротермиче-ского оборудования и его основного рабо-чего элемента – электронагревателя. От-ражен богатейший исследовательский и практический опыт автора в области со-здания и производства судовых электри-ческих теплообменников с позиций инно-вационных процессов, позволяющий ве-сти обновление и интенсификацию раз-вития сельскохозяйственных обрабаты-вающих и перерабатывающих произ-водств.

Представлены: 26 объектов кора-бельного назначения; 5 медицинских аппаратов; 8 изделий для мини-пекарен; 12 общепромышленных изделий; 10 това-ров народного потребления, разработан-ных, исследованных и внедрённых в про-изводство при непосредственном участии и руководстве автора.

Поскольку приоритетными направле-ниями технической политики в агропро-мышленном комплексе всё ещё являются разработка системы оперативных и пер-

61

спективных мер по насыщению сельско-хозяйственных товаропроизводителей высококачественной, экологически чи-стой и безопасной энергосберегающей техникой, создание и ускорение развития новой, более совершенной системы энергосбережения, авторы выразили надежду, что обобщение в монографии результатов их исследований и публика-ций будет способствовать решению вы-шеназванных проблем.

Список литературы 1. Оболенский Н. В. Роль регионального вуза в

развитии экономики сельских территорий, / Высшее образование сегодня. - 2012. 9, - С.24-32.

2. Оболенский Н. В. Становление научных школ в региональном вузе. / Высшее образова-ние сегодня. - 2014. 4. – С.25-33

3. Оболенский Н. В. Из опыта импортозаме-щения. / Высшее образование сегодня. - 2015. 6. – С.47-50

4. Николенко П.Г., Мордовченков Н. В., Обо-ленский Н. В. Импортозамещение - эффективный организационно-экономический механизм оптимального развития агропромышленного комплекса / Экономика и предпринимательство – 2015. 10 ч.1(63-1).- С.123-128.

5. Оболенский Н. В. Роль диссертационных советов в пополнении научных кадров / Высшее образование сегодня. - 2015. 11. - С.31-33

6. Вклад в науку ученых инженерного ин-ститута НГИЭУ: монография / под. ред. заслу-женного изобретателя РФ, проф. Оболенского Н. В. и к.т.н. Свистунова А.И. – Н. Новгород: ДЕКОМ. - 2017. – 784 с.

7. Оболенский Н.В., Булатов С.Ю., Свистунов А.И. Изобретательство – путь к научному успеху: монография / Под ред. заслуженного изобрета-теля РФ, проф. Н. В. Оболенского. - Н.Новгород: ДЕКОМ. – 2016. – 208 с.

8. Оболенский Н.В. Электронагрев в сельско-хозяйственных обрабатывающих производствах: монография. - Н.Новгород: НГСХА. - 2007. - 350 с.

УДК 614

Пачурин Г.В., Кузьмин А.Н., Филиппов А.А. Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород

ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНОГО КРАНА

В работе рассмотрены вопросы безопасно-сти при подготовке и проведению погрузо-разгрузочных работ с помощью автомобильного крана.

Безопасность, погрузо-разгрузочные рабо-ты, автомобильный кран.

беспечение безопасных условий труда является актуальной зада-

чей любого производства [1-3], решаемой через систему мероприятий, обеспечива-ющих достижения этой цели [4-7]. Меха-низация погрузочно-разгрузочных работ направлена на облегчение труда. На пред-приятии по выпуску строительных мате-риалов механизация наряду с повышени-ем производительности труда – важное средство сокращения времени простоя подвижного состава, улучшения качества обслуживания клиентов.

Поддержание надежности и безопас-ности подъемных сооружений на высоком техническом уровне в течение установ-

ленного срока их службы [8-10] является обеспечивается грамотным, высококва-лифицированным обслуживанием, каче-ственным ремонтом, диагностированием, техническим освидетельствованием, ис-пытаниями, специальным обследованием и другими организационно-техническими мероприятиями [11-13]. Поэтому разра-ботка эффективных методов обеспечения безопасности всех видов работ с исполь-зованием подъемных сооружений являет-ся в настоящее время актуальной задачей [14].

Для организации работ по погрузке-выгрузке мелких партий продукции ши-роко используется смонтированный на двухосном шасси автомобиля КамАЗ-43253 автомобильный кран КС-35719, грузоподъемностью 16 т и предназначен-ный для погрузочно-разгрузочных и строительно-монтажных работ на рассре-доточенных объектах (табл.). Благодаря

О

62

малым транспортным габаритам и отлич-ной маневренности кран в первую оче-редь целесообразно использовать в стес-ненных условиях современных городов, где он может свободно передвигаться в плотных транспортных потоках [15].

Таблица. Технические характеристики автомобильного крана КС-35719

Параметры Значения Максимальный грузовой мо-мент, т/м 51,2

Грузоподъемность максималь-ная, т / вылет, м 16 / 3,2

Длина стрелы, м 8 - 18 Максимальная высота подъема крюка, м 18,4

Максимальная глубина опуска-ния крюка от уровня земли, м

- стрела 8 м, вылет 5,7 м, запа-совка 6-кратная 11

- стрела 8 м, вылет 5,7 м, запа-совка 4-кратная 22

Скорость подъема - опускания груза, м/мин

- номинальная (с грузом до 16 т) 10 - увеличенная (с грузом до 4,5 т) 13 Скорость посадки груза, м/мин не более 0,3 Частота вращения поворотной части, об/мин До 2,0

Масса груза, при которой допус-кается телескопирование сек-ций стрелы, т

2,5

Скорость передвижения крана своим ходом, км/ч до 80

Масса крана в транспортном положении, т 15,2

Размер опорного контура вдоль х поперек оси шасси, м 4,15 х 5,0

Колесная формула базового автомобиля 4 х 2

Двигатель базовой машины: модель, мощность, л.с.

дизельный КамАЗ-740,

240 Авторами разработаны [16] меры без-

опасной эксплуатации автомобильного крана в процессе производства погрузоч-но-разгрузочных работ, работ по сборке и укрупнению конструкций и складирова-нию грузов, включая операции по пере-мещению крана и установке его в рабочее положение; подбору съемных грузоза-хватных приспособлений; осмотру и стро-повке груза; подаче сигналов машинисту крана; погрузке-выгрузке груза с подъ-емом или опусканием его; подаче груза к

месту укрупнения элементов с фиксацией его в необходимом положении; укладке подкладок и прокладок под конструкции или детали; расстроповке груза; возвра-щению крана к месту зацепки груза; за-мене строп (в случае необходимости).

Список литературы 1. Пачурин Г.В., Миндрин В.И., Филиппов А.А.

Безопасность эксплуатации промышленного оборудования и технологических процессов: Учебное пособие / Г.В. Пачурин, В.И. Миндрин, А.А. Филиппов; под общ. ред. Г.В. Пачурина. – Старый Оскол: ТНТ, 2017. – 228 с.

2. Марков А.С., Трунова И.Г., Пачурин Г.В., Шевченко С.М. Анализ и улучшение условий труда на участке сборки и монтажа микросхем // Международный журнал прикладных и фунда-ментальных исследований. – 2016. – 11-6. – С. 1023-1027.

3. Щенников Н.И., Пачурин Г.В., Курагина Т.И., Меженин Н.А. Совершенствование профи-лактики несчастных случаев на производстве: монография / Н.И. Щенников, Г.В. Пачурин, Т.И. Курагина, Н.А. Меженин; под ред. Г.В. Пачурина; Нижегород. гос. техн. ун-т им Р.Е. Алексеева. – Нижний Новгород, 2013. – 92 с.

4. Галка Н.В., Пачурин Г.В., Шевченко С.М. Опасные и вредные факторы производственного процесса в учреждении быстрого питания // Современные наукоемкие технологии. - 2016. - 10 (часть 1). - С. 43-49.

5. Филиппов А.А., Пачурин Г.В., Кузьмин Н.А. Снижение опасных и вредных факторов при очистке поверхности сортового проката // Со-временные наукоемкие технологии. – 2016. – 2-1. – С. 38-43.

6. Сауткина А.С., Елькин А.Б., Пачурин Г.В., Шевченко С.М. Оценка профессионального риска в НОАО «ГИДРОМАШ» ретроспективным мето-дом // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. –2016. – 12 (ч. 2). – С. 219–223. 

7. Пачурин Г.В., Щенников Н.И., Курагина Т.И., Филиппов А.А. Профилактика и практика расследования несчастных случаев на производ-стве: Учебное пособие / Под общ. ред. Г.В. Пачу-рина. – 3-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Изд. «Лань», 2015. – 384 с.

8. Pachurin G.V. Ruggedness of structural mate-rial and working life of metal components // Steel in Translation. - 2008. - Т. 38. - 3. - S. 217-220.

9. Pachurin G.V., Vlasov V.A. // Mechanical properties of sheet structural steels at operating tempera-tures // Metal Science and Heat Treatment. - 2014. - Т. 56. - 3-4. - С. 219-223.

10. Pachurin G.V. Life of Plastically Deformed Corrosion-Resistant Steel // Russian Engineering Re-search. – 2012. – Vol. 32. – 9–10. – S. 661–664.

63

11. Миндрин В.И., Пачурин Г.В., Ребрушкин М.Н. Магнитная вибрация и снижение отрица-тельных последствий технической вибрации энергетических машин // Современные науко-емкие технологии. – 2015. – 1-1. – С. 47-50.

12. Миндрин В.И., Пачурин Г.В., Ребрушкин М.Н. Виды и причины вибрации энергетических машин // Современные наукоемкие технологии. – 2015. – 5. – С. 32-36.

13. Миндрин В.И., Пачурин Г.В., Ребрушкин М.Н. Причины и снижение низко- и высокоча-стотной вибрации энергетических машин // Современные наукоемкие технологии. – 2015. – 4. – С. 89-94.

14. Пачурин Г.В., Филиппов А.А., Рыбаков С.В. Безопасность и условия труда при эксплуатации

подъемных сооружений: Монография. - Издатель LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, Germany. 2017. – 97 с.

15. Кран автомобильный КС-35719-1-02 (Клинцы) грузоподъемностью 16 тонн. Руковод-ство по эксплуатации КС-35719-1.00.000-02РЭ – Клинцы, КАЗ, 1999 – 130 с.

16. Пачурин Г.В., Кузьмин А.Н., Филиппов А.А., Шевченко С.М. Безопасность погрузочно-разгрузочных работ с помощью автомобильного крана // Актуальные вопросы науки и техники / Сб. науч. тр. по итогам междунар. научно-практич. конф. 5. г. Самара, – НН: ИЦРОН, 2018. – С. 63-71.

УДК 681.5 Попов В.В, Савчиц А.В., Ефремкин С.И. Волжский политехнический институт (филиал) ВолгГТУ, Волжский

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ СИНТЕЗА АММИАКА

В докладе рассматривается необходимость создания автоматизированной системы управ-ления технологическим процессом синтеза аммиака. Аммиак применяется во многих сферах деятельности человека, следовательно, его изготовление на должном уровне качества и в соответствующих условиях безопасности явля-ется актуальным направлением.

Аммиак, автоматизированная система управления.

настоящее время производство аммиака является перспективным

направлением, так как сфера его исполь-зования многозначна и определяется конкретным направлением:

Химическая промышленность (произ-водство азотных удобрений, взрывчатых веществ, полимеров и т.д.)

Холодильная техника (в качестве хо-лодильного агента)

Медицина (10 % раствор аммиака, чаще называемый нашатырным спиртом, применяется при обморочных состояниях (для возбуждения дыхания), а также наружно — невралгии, миозиты, укусах насекомых, для обработки рук хирурга) [1]

Автоматизацию производства, в том числе и в химической технологии, не сле-

дует понимать как простое насыщение контрольно-измерительными приборами и автоматическими устройствами суще-ствующих или проектируемых производ-ственных процессов. Проблемы техноло-гии и автоматизации решаются взаимо-связано, что предопределяется бурным развитием индустрии, созданием новых непрерывных процессов и аппаратов большой единичной мощности.

Производство синтетического аммиа-ка состоит из трёх основных технологиче-ских стадий: получение исходной азото-водородной смеси (синтез газа); очистка синтез–газа от примесей; синтез аммиака. Основным сырьём для получения аммиака является природный газ. В данной работе рассматривается одна из самых сложных технологических стадий производства синтетического аммиака - стадия синтеза аммиака. На рисунке отображена техноло-гическая схема процесса [2].

При разработке аппаратурно-технологической схемы процесса преду-сматривают выбор средств автоматиза-ции (таблица).

В

64

Рисунок. Технологическая схема процесса

(1,9 – насосы; 2 – воздушный холодильник; 3,11 – конденсационная колонна; 4 – нагреватель; 5 – колонна синтеза; 6 – подогреватель; 7 – аппарат воздушного синтеза;

8 – сепаратор; 10,12 – испаритель; 13 – сборник аммиака)

Таблица. Средства автоматизации, используемые в процессе Наименование Технические характеристики

Программируемый логический кон-троллер ADAM-5510EKW/TP

16-разрядный микропроцессор; До 8 модулей ввода-вывода; Последовательные порты: 2×RS-232/485, 1×RS-485 Порт Ethernet: 10/100Base-T, RJ-45.

Графическая панель оператора VPI HMI TP 62K

Размер экрана дисплея:10,4 Рабочая память 128 Мбайт; Пользовательская память 1,8 Гбайт Интерфейсы: RS-232, RS-485

Термометр сопротивления Элемер ТСПУ 104

Диапазон измерения – 0…500 0С; Выходной сигнал – 4...20 мА; Класс точности – 0,25; Исполнение: Ex (ExiaCT6 X).

Датчик давления Элемер АИР-20/М2 ДИ

Возможность настройки на нестандартные диапазо-ны измерения; Выходной сигнал – 4...20 мА Исполнение: Ex (ExiaCT6 X)

Вихревой расходомер Rosemount 8800D

Измеряемые среды: газ, пар, жидкость Избыточное давление измеряемой среды до 25 МПа Выходной сигнал – 4...20 мА; Искробезопасная цепь: ATEXExII 1 G.

Уровнемер Rosemount 5300 Мощность излучения: 0,3 мВт-45 мВт Диапазон измерений: 0,4…50 м Температурная зависимость: ±0,2 мм/ºК Период измерений:1 с

Газоанализатор OLC-100 Предназначен для обнаружения, измерения содержа-ния горючих, токсичных газов и кислорода; Выход: 4-20 мА; Искробезопасность: Ex ia IIC T4 Ga.

При проектировании использовались

современные микропроцессорные сред-ства автоматизации и датчики, что позво-ляет улучшить управление процессом и уменьшить энергетические затраты, а также количество отбракованного мате-риала. Необходимо отметить, что все при-боры имеют искробезопасное исполнение,

что обеспечивает безопасность на долж-ном уровне.

Список литературы 1. Словари и энциклопедии: Аммиак [Элек-

тронный ресурс].– Режим доступа: URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/265

2. Технологический регламент процесса.

65

УДК 67.08

Чуйченко И.А. Юго-западный государственный университет, Курск

КЛАССИФИКАЦИЯ ЗОЛОШЛАКОВЫХ ОТХОДОВ (ЗШО) ТЭС

Целью данной статьи является классифика-ция золошлаковых отходов (ЗШО) ТЭС и оценка возможных способов их использования. Рас-смотрены основные виды ЗШО, представлен их химический состав.

Золошлаковые отходы, золы, шлаки.

России работают 350 угольных ГРЭС и ТЭС, которые вырабаты-

вают порядка 20% электрической и теп-ловой энергии. Ежегодная выработка ЗО составляет 22 млн. тонн. Однако, реализу-ется в год всего лишь 18 % ЗШО от выра-ботки. Остальное хранится на перепол-ненных золоотвалах. Из этих 18 % около 14.5 % направлены на рекультивацию земель и ландшафтные работы. Осталь-ные 3.5 % утилизируется в сухом виде. Между тем, спрос на сухую золу подтвер-жден успешными продажами сухих зол из Эстонии на Российском рынке. На основа-нии этого возникает проблема повыше-ния уровня утилизации ЗШО, которая требует незамедлительного решения.

ЗШО – несгорающий остаток, образу-ющийся при полном сгорании топлива. На ТЭС образуются такие виды ЗШО, как:

Зола уноса – частицы золы размером менее 0.18 мм, которые уносятся дымо-выми газами при сгорании измельченного топлива;

Шлак угольный – крупные частицы в смеси ЗШО;

Золошлаковая смесь – смесь из золы, шлака и несгоревшего топлива (недожег) в количестве 15% - 20%.

Существует деление зол на два фун-даментальных класса: кислые и основные. Кислые золы проявляют пуццоланиче-ские свойства, состоят из диоксида крем-ния SiO2, оксида алюминияAl2O3, оксида железа Fe2O3 и других соединений. Основ-ные золы проявляют гидравлические свойства, в своем составе содержат оксид алюминия Al2O3, диоксида кремния SiO2, оксид кальция СаО, оксида железа Fe2O3 и другие соединения. Наличие в золе каль-ция в свободном или связанном виде

определяет способность золы и шлака проявлять вяжущие свойства.

На химический состав, строение и свойства ЗШО влияют: режим сгорания, вид топлива, температура сжигания топ-лива и т. д. Частицы многих зол имеют сферическую форму с гладкой поверхно-стью, различной однородности. Также встречаются полые частицы в результате вспучивания стекла в момент образова-ния частицы. Размер частиц колеблется от нескольких микрон до 55-60 микрон. По сравнению с золами шлаки содержат меньше органических остатков, но больше стеклофазы. Происходит это из-за того, что шлаки большее время находятся в зоне топки с высокой температурой.

Основными физическими свойствами ЗШО являются водонасыщение, зерновой состав, способность к морозному пучению. Зерновой состав зависит от вида топлива, способа сжигания и места отбора ЗШО.

Основная масса ЗШО (96-98 %) состо-ит из оксидов: оксид кремния SiO2 – 45-60 %; оксид кальция СаО – 2.5-9.6 %; оксид магния MgO – 0.5 – 4.8 %; оксид железа Fe2O3– 4.1-10.6 %; оксид алюминия Al2O3 – 10.1-21.8 %; оксид серы SО2 – 0.03-2.7 %.

Также в ЗШО содержатся примеси цинка, таллия, свинца, хрома, марганца, кобальта, никеля, ртути, мышьяка, сурь-мы, ванадия, стронция, бора, фтора и т.д.

Существует много рациональных об-ластей применения ЗШО:

дорожное строительство (сооружение земляного полотна, возведение насыпей);

Укрепление слабых грунтов; В качестве добавки к цементу; При приготовлении специальных бе-

тонов; Изготовление легких заполнителей

для бетонов; В качестве сырья для химической

промышленности; Добавка к глине при изготовлении

кирпича и черепицы;

В

66

В сельском хозяйстве в качестве ми-неральных удобрений.

Также использование ЗШО широко распространено в таких странах как США, Япония, Индия, страны ЕС.

Список литературы

1. Алексеенко А. А., Москвин Е. И., Птичников В. А. Улучшение характеристик бетонов путем ввода активной минеральной добавки – молото-

го доменного шлака. // Молодой ученый. Техни-ческие науки. 2015. 24. с. 80-85.

2. Ерошкина Н. А., Коровкин М. О., Коровчен-ко И. В. Использование золы ТЭС в технологии геополимерных строительных материалов. // Молодой ученый. Технические науки. 2015. 7. с. 117-119.

3. Энтин З. Б., Нефедова Л. С., Стрижалков-ская Н. В. Золы ТЭС – сырье для цемента и бето-на. // Цемент и его применение. 2012. 2. с. 40-46.

УДК 621.396.969

Шлома Т.М., Рубцов Е.А. Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации, Санкт-Петербург

АНАЛИЗ СИСТЕМ НАБЛЮДЕНИЯ В НОВОСИБИРСКОМ УКРУПНЕННОМ ЦЕНТРЕ

ЕДИНОЙ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ

В докладе произведен анализ существую-щих средств наблюдения Новосибирского укрупненного центра единой системы организа-ции воздушного движения. Определены недо-статки существующей системы наблюдения. Разработаны рекомендации для решения найденных проблем.

Средства наблюдения, АЗН-В, зона действия.

адиолокационные станции (РЛС) – основные источники информации

о воздушном движении в воздушном про-странстве Российской Федерации, в том числе в Новосибирском укрупненном центе единой системы организации воз-душного движения (ЕС ОрВД) [3, с. 124].

В настоящее время в Новосибирском укрупненном центе ЕС ОрВД имеется 15 радиолокационных позиций, включаю-щих первичные радиолокаторы 1РЛ-139-2, 1Л 118 («Лира-1»), вторичные радиоло-каторы «Корень-АС», «Крона», «Аврора», а также радиолокационные комплексы «Утес», «Лира-А10», «Лира-Т», АОРЛ-85ТК, АОРЛ-1АС, «Сопка-2».

Для анализа зон действия РЛС произ-водился расчет по методике, учитываю-щей влияние параметров атмосферы и рельефа местности [6, с. 47]. Также был выполнен анализ рабочих областей ра-диолокационных станций, выполненный по методике, применяемой для азиму-тально-дальномерных систем [1, с. 139].

Анализ показал, что радиолокацион-ное перекрытие существующими РЛС обеспечивается в полном объеме, лишь на высотах выше 6000 метров. Но даже в оговоренном случае, основной проблемой является радиолокационное перекрытие южной части Сектора РЦ-6. Единственным источником радиолокационной информа-ции в этой части сектора является инфор-мация, получаемая от РЛС двойного назначения Министерства обороны. Это вызывает определенные трудности в рамках нормативного правового поля при проведении получения подтверждения Свидетельства соответствия, так как вы-шеуказанные объекты (средства) не нахо-дятся в хозяйственном ведении предпри-ятия, а заключение коммерческих догово-ров с Министерством обороны невозмож-но, как невозможно и оперативное управ-ление оборудованием персоналом служб ЭРТОС Новосибирского Центра.

Также не обеспечивается достаточное радиолокационное перекрытие в воздуш-ном пространстве класса G ниже FL060.

Для решения данной проблемы пред-лагается внедрение автоматического зависимого наблюдения вещательного типа (АЗН-В) и многопозиционных систем наблюдения (МПСН) [3, с. 154], что приве-дет к лучшей ситуационной осведомлен-ности диспетчера, расширению возмож-ностей диспетчерского обслуживания на

Р

67

основе технологии наблюдения ОВД, в том числе для эффективности таких услуг, как аварийное и поисково-спасательное обеспечение полетов [2, с. 22].

Увеличение точности определения местоположения воздушных судов позво-лит уменьшить степень неопределенно-сти [4, с. 270], и ввести более жесткие нор-мы горизонтального эшелонирования за счет объективного уменьшения размеров зон конфликтных ситуаций [5, с. 51].

В магистерской работе были опреде-лены оптимальные позиции для разме-щения дополнительных радиолокацион-ных комплексов, а также перспективных средств наблюдения (АЗН и МПСН) для обеспечения полного перекрытия кон-тролируемого воздушного пространства зонами действия средств наблюдения на требуемых высотах полета ВС.

Список литературы

1. Аль-Рубой М.Х., Рубцов Е.А. Обзор методик расчета рабочей области азимутально-дальномерных радиотехнических систем // Естественные и технические науки. 2014. 8 (76). С. 137-144.

2. Воскребенцев Н.А., Рубцов Е.А. Анализ структуры сообщения автоматического зависи-мого наблюдения по линии передачи данных 1090ES // Наука сегодня: проблемы и пути ре-шения. - Материалы международной научно-практической конференции. Вологда. 2017. С. 22-23.

3. Радиотехническое обеспечение полетов воздушных судов и авиационная электросвязь. Учебное пособие / С.А. Кудряков, В.К. Кульчиц-кий, Н.В. Поваренкин, В.В. Пономарев, Е.А. Рубцов, Е.В. Соболев, Б.А. Сушкевич // СПб.: Свое изда-тельство. - 2016. - 287 с.

4. Рубцов Е.А. Распределения ошибок опре-деления координат воздушных судов // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2014. 1 (43). С. 267-274.

5. Рубцов Е.А. Методика расчета зон кон-фликтных ситуаций с учетом погрешности опре-деления местоположения ВС // Человек и транс-порт. Эффективность. Безопасность. Эргономика. - Материалы III международной научно-практической конференции. Санкт-Петербург. 2014. С. 50-53.

6. Соболев Е.В., Книжниченко Н.В., Рубцов Е.А. Расчет дальности радиовидимости с учетом влияния рельефа и атмосферы // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации. 2012. 1 (3). С. 44-54.

УДК 629.331.5

Юсупов Р.Р., Чичкина М.И., Гончаров К.О., Пачурин Г.В. Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СТАЛЬНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

В работе на основе расчета усилий на ре-мень и цепь, нагрузок к местам крепления дви-гателя и редуктора, анализа напряжений под-рамника выполнен прочностной расчет подрам-ника для трансмиссии автомобиля класса BAJA SAE. Показана возможность снижения металло-емкости подрамника без снижения его проч-ностных характеристик.

Прочность, металлоемкость, автомобиль, трансмиссия, подрамник.

процессе эксплуатации металло-изделий и технических устройств

необходимо обеспечить их надежную и безопасную работу [1-3] в сочетании с экономичностью [4-6]. Важную роль в жизни современного человека играет

автомобильный транспорт [7,8]. Боль-шинство ответственных деталей машин в процессе эксплуатации испытывают воз-действие различных нагрузок [9-11], что обусловливает решение как на этапе про-ектирования, так и изготовлении пробле-мы повышения надежности и безопасной работы деталей машин и технических устройств [12-14]. Данная проблема пред-полагает необходимость отыскания оп-тимальных конструкторских решений и использования технологических процес-сов, обеспечивающих высокие эксплуата-ционные характеристики деталей и кон-струкций в целом [15-17].

В

68

В университете ведется разработка автомобиля класса baja sae. На автомоби-лях этого класса используется ряд схем трансмиссии.

1. Тип А - трансмиссия на каркасе без-опасности.

- Автоматические бесступенчатые трансмиссии без задней передачи. Облада-ют простотой конструкции, высокой надежностью, низкой стоимостью, мини-мальным объемом технического обслужи-вания и простотой ремонта узлов транс-миссии. Однако имеют низкие КПД и надежность ремня вариатора, отсутствует задняя передача трансмиссии.

- Автоматические бесступенчатые трансмиссии с задней передачей. Характе-ризуются минимальным числом звеньев в трансмиссии, высокой надежностью, наличием задней передачи. При этом высокие трудоемкость ремонта и замены редуктора при различных не штатных ситуациях.

2. Тип B - трансмиссия на подрамнике. Автоматические бесступенчатые

трансмиссии с задней передачей. Положи-тельными качествами являются низкая трудоемкость замены трансмиссии в не-штатных ситуациях, модульная конструк-ция позволяет подстраивается под регла-мент «MINI BAJA SAE» и имеется задняя передача. В тоже время высокая трудоем-кость ремонта и большое количество звеньев в трансмиссии.

Выявлено, что наиболее рациональ-ным по технико-экономическим парамет-рам в нашем случае является Тип В – трансмиссия на подрамнике. Была разра-ботана и спроектирована компоновка трансмиссии на подрамнике, выполнен проверочный расчет на прочность под-рамника для трансмиссии, для чего были найдены нагрузки от конструкционных элементов действующие на подрамник трансмиссии и выполнен расчет на проч-ность подрамника для трансмиссии.

Для осуществления анализа напряже-ний в подрамнике для трансмиссии в сборе была построена модель подрамника для трансмиссии в среде «Autodesk Inventor Professional 2017». Выполненный расчет усилий на ремень и цепь, нагрузок к местам крепления двигателя и редукто-ра, анализ напряжений подрамника и

расчет на прочность подрамника транс-миссии [18-20], показал, что максималь-ные эквивалентные напряжения находят-ся в зоне крепления двигателя к подрам-нику, а коэффициент запаса прочти в точ-ках крепления двигателя к подрамнику больше допускаемого.

Список литературы 1. Pachurin G.V., Shevchenko S.M., Mukhina

M.V., Kutepova L.I., Smirnova J.V. The Factor of Struc-ture and Mechanical Properties in the Production of Critical Fixing Hardware 38XA // Tribology in Indus-try. 2016. - Vol. 38, - No. 3 - S. 385-391.

2. Pachurin G.V., Vlasov V.A. Mechanical proper-ties of sheet structural steels at operating tempera-tures // Metal Science and Heat Treatment. - 2014. - Т. 56. - 3-4. - С. 219-223.

3. Пачурин Г.В., Гущин А.Н. Повышение экс-плуатационной долговечности металлоизделий технологическими методами // Вестник маши-ностроения. – 2007. - 6. – С. 62-65.

4. Пачурин Г.В., Филиппов А.А. Экономичная технология подготовки стали 40Х к холодной высадке крепежных изделий // Вестник маши-ностроения – 2008. - 7. – С. 53-56.

5. Pachurin G.V., Filippov A.A. Economical prep-aration of 40X steel for cold upsetting of bolts // Russian Engineering Research. – 2008. – Т. 28. – 7. – S. 670–673.

6. Филиппов А.А., Пачурин Г.В., Кузьмин Н.А. Упрочняющая обработка проката для крепежа с целью снижения его стоимости // Международ-ный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – 8 (Часть 2). – С. 107–110.

7. Кузьмин Н.А. Техническая эксплуатация автомобилей: нормирование и управление: учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности "Автомобили и автомобильное хозяйство" / Н. А. Кузьмин. – М.: ФОРУМ, 2011. – 224 с.

8. Пачурин Г.В., Кудрявцев С.М., Соловьев Д.В., Наумов В.И. Кузов современного автомоби-ля: материалы, проектирование и производство: Учебное пособие / Под ред. Г.В. Пачурина. – 3-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Издательство «Лань», 2016. - 316 с.

9. Пачурин Г.В. Безопасность эксплуатации промышленного оборудования и технологиче-ских процессов: учебное пособие / Г.В. Пачурин, В.И. Миндрин, А.А. Филиппов; под общ. ред. Г.В. Пачурина. – Старый Оскол: ТНТ, 2017. – 192 с.

10. Миндрин В.И., Пачурин Г.В., Ребрушкин М.Н. Причины и снижение низко- и высокоча-стотной вибрации энергетических машин // Современные наукоемкие технологии. – 2015. – 4. – С. 89-94.

11. Миндрин В.И., Пачурин Г.В., Ребрушкин М.Н. Виды и причины вибрации энергетических

69

машин // Современные наукоемкие технологии. – 2015. – 5. – С. 32-36.

12. Гуслякова Г.П., Жбанников С.И., Меженин Н.А., Власов В.А., Пачурин Г.В. Повышение долго-вечности автомобильных металлических мате-риалов. - Н. Новгород: ВСНТО Машпром, 1991. – 64 с.

13. Пачурин Г.В. Повышение эксплуатаци-онной долговечности нержавеющих сталей технологическим упрочнением // Международ-ный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – 2-2. – С. 28-32.

14. Пачурин Г.В., Кузьмин Н.А. Эксплуатаци-онные свойства штампуемых листовых сталей // Международный журнал прикладных и фунда-ментальных исследований. – 2014. – 5-1. – С. 31-36.

15. Pachurin G.V. Ruggedness of structural ma-terial and working life of metal components // Steel in Translation. - 2008. - Т. 38. - 3. - S. 217-220.

16. Pachurin G.V. Life of Plastically Deformed Corrosion-Resistant Steel // Russian Engineering Research. – 2012. – Vol. 32. – 9–10. – S. 661–664.

17. Pachurin G.V. Life of Plastically Deformed Corrosion-Resistant Steel // Russian Engineering Research. – 2012. – Vol. 32. – 9–10. – S. 661–664.

18. Ульянов А.А., Кисляков Ю.П., Андреев В.В. Ременные передачи. 4.1: Методика расчета: Метод, указания по дисципли¬не "Детали ма-шин" для студентов машиностроительных спец.: НГТУ; Н. Новгород, 1999. - 31 c.

19. Ульянов А.А., Кисляков Ю.П., Андреев В.В. Расчет цепной передачи: НГТУ; Н. Новгород, - 1999. - 23 с.

20. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирова-ние узлов и деталей машин. - М.: Высш. шк., 2001. - 447 с.

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 548.1

Банару А.М. Московский государственный университет, Москва

ПОРОЖДАЮЩИЕ ПОДМНОЖЕСТВА КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ ГРУПП

Обсуждаются порождающие подмножества кристаллографических точечных и простран-ственных групп. Число элементов в минималь-ном порождающем подмножестве отвечает наименьшему числу межмолекулярных связей, необходимому для формирования молекулярно-го кристалла. Показаны примеры таких связей.

Кристаллографическая группа, порождаю-щее подмножество, молекулярный кристалл, межмолекулярная связь.

руппы (в математическом смысле), используемые в кристаллографии,

являются конечно-порожденными, т.е. каждый элемент такой группы может быть представлен как произведение ко-нечного числа порождающих элементов. Подмножество порождающих элементов группы, содержащее минимально воз-можное число элементов, называют ми-нимальным порождающим подмноже-ством. У точечных групп в евклидовом 3D-пространстве минимальное порождающее подмножество содержит 1, 2 или 3 эле-мента. Например, группа D4h, описываю-щая симметрию тетрагональной призмы,

имеет 3 порождающих элемента. Она изо-морфна группе интертипных отношений в одной из самых популярных на постсовет-ском пространстве психологических ти-пологий личности [2, 5].

Кристаллографические простран-ственные группы, в отличие от точечных, обладают подгруппой трансляций. Группа трансляций в 2D-пространстве имеет 2 порождающих элемента (любые два не-коллинеарных вектора, кратчайших в своем направлении), а у группы трансля-ций в 3D-пространстве таких элемента 3. Таким образом, вместе с порождающими элементами точечной группы узла кри-сталлической решетке 2D-пространственная группа обладает мак-симум 4 элементами, а 3D-пространственная (федоровская) группа – максимум 6 элементами в минимальном порождающем подмножестве [8]. В моле-кулярном кристалле эта характеристика соответствует наименьшему числу меж-молекулярных связей, которое необходи-мо для формирования кристалла [1].

Г

70

Частицы материи «не знают» про-странственных групп, при образовании связей они подчиняются правилу наименьшей потенциальной энергии. На многопараметрической поверхности по-тенциальной энергии есть точки локаль-ного минимума, которые система и стре-мится занять. Расположение симметриче-ски эквивалентных точек минимума на этой поверхности диктует симметрию формирующегося кристалла. Исходные (порождающие) межмолекулярные связи разнообразны. В первую очередь, это сильные водородные связи, какие встре-чаются в кристаллических структурах дикарбоксилированных 1,4-дигидропиридинов [6, 7, 11], в органиче-ских кристаллогидратах [3, 4, 9, 10] и т.д.

Список литературы

1. Банару, А.М. Критическое координацион-ное число в гомомолекулярных кристаллах // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. – 2009. – Т. 50. – 2. – С.100-103.

2. Банару, А.М. О группах дихотомий Юнга // Соционика, ментология и психология личности. – 2014. – 4. – С.55-58.

3. Банару, А.М., Банару, Г.А. Каирская мозаи-ка и топология слоистых кристаллогидратов //

Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. – 2011. – Т. 52. – 3. – С. 192-193.

4. Банару, А.М., Банару, Г.А. Протоноизбы-точность планарных водных сеток (H2O)∞ // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. – 2012. – Т. 53. – 1. – С. 8-11.

5. Банару, А.М., Енина, Д.А. Геометрическое представление группы интертипных отношений // Соционика, ментология и психология лично-сти. – 2014. – 2. – С.25-31.

6. Банару, А.М., Зоркий, П.М., Ободовская, А.Е. Зависимость фармакокинетических свойств 1,4-дигидропиридиновых антагонистов кальция от агломерации в кристалле // Кристаллография. – 2012. – Т. 52. – 1. – С. 661-665.

7. Банару, А.М., Словохотов, Ю.Л. Водород-ные связи в карбонилированных 1,4-дигидропиридинах // Журнал структурной химии. – 2009. – Т. 50. – 4. – С. 761-766.

8. Лорд, Э.Э., Банару, А.М. Число порождаю-щих элементов пространственной группы кри-сталла // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. – 2012. – Т. 53. – 2. – С.81-91.

9. Banaru, A. On water nets L4(X)6(Y) // CrystEngComm. – 2011. – V. 13. – 1. – P. 212-214.

10. Banaru, A., Slovokhotov, Y.L. On the topology of layered motifs (H2O)∞ // CrystEngComm. – 2010. – V. 12. – 4. – P. 1054-1056.

11. Obodovskaya, A.E., Banaru, A.M. Pseudo-symmetry in the crystal structure of 2,6-dimethyl-3,5-dicarbomethoxy-4-(2',3'-dichlorophenyl)-1,4-dihydropyridin // Structural Chemistry. – 2007. – V. 18. – 4. – P. 471-475.

УДК 621.9.047

Федорова Г.И., Соколова А.А., Максютова Г.Р. Уфимский государственный авиационный технический университет, Уфа

ЗАДАЧА ОБРАБОТКИ ГОРИЗОНТАЛЬНО ДВИЖУЩИМСЯ УГЛОВЫМ ЭЛЕКТРОД-

ИНСТРУМЕНТОМ С ИЗОЛИРОВАННОЙ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

Работа выполнена при финансовой под-держке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 17-07-00356).

В работе решена и исследована задача моделирования формообразования обраба-тываемой поверхности при электрохимиче-ской обработке электродом-инструментом в виде прямого угла. Использована ступенчатая зависимость выхода по току от плотности тока при условии совпадения максимального и критического значений плотности тока. Найдено квазистационарное решение задачи.

Электрохимическое формообразование, квазистационарное решение, функции ком-плексного переменного.

ведение. Рассмотрим плоскую задачу ЭХО при использовании

клиновидного ЭИ A′CB′ с углом раствора равным π/2, с изолированной верти-кальной поверхностью (рис. 1). Элек-трод-инструмент (ЭИ) движется гори-зонтально вправо с постоянной скоро-стью Vet. к заготовке, изначально имев-шей два угла (рис. 1,а). Рассматривается конечная фаза процесса (рис. 1,б).

В

71

a б

Рис. 1. Формы межэлектродного пространства на физической плоскости: а – перед началом процесса; б – в конечной фазе обработки.

A′MF – зона постоянного (критического) значения напряженности; FB – нерастворяемая граница заготовки. M – точка перегиба.

Как было принято в [1], [2], для реше-ния задач используется ступенчатая зави-симость выхода по току η(j) от плотности тока j

( )0 1

0 1

1

, j j ,j 0 , j j ,

0, j j .

η >η = ≤η≤η = <

(1)

Предполагается выполнение закона Ома j=k|E|, где E – напряженность элек-трического поля, κ – электропроводность электролита.

При условии совпадения максималь-ного ( )0 et 0j V=ρ η ε (ρ – плотность мате-риала заготовки, ε – электрохимический эквивалент) и критического j1 значений плотности тока решение нестационарной задачи является квазистационарным, т.е. решение в каждый момент времени мо-жет быть найдено независимо от других.

В известных решениях подобных за-дач ранее было подробно исследовано формообразование передней кромки [3, 4]. Формообразование задней кромки до сих пор не рассматривалось, но представ-ляет не меньший интерес.

Постановка задачи Электрическое поле считается потен-

циальным и соленоидальным. Поэтому для решения задачи применяются методы теории функций комплексного перемен-ного. Пусть комплексная координата Z=X+iY. На плоскости комплексного по-тенциала W=Φ+iΨ (Φ – потенциал элек-трического поля, Ψ – функция тока) обра-зом МЭП является полуполоса шириной U, где U – разность потенциалов между элек-

тродами (рис. 2,а). Напряженность элек-трического поля E dW dZ= . На поверхно-сти эквипотенциальных электродов век-тор E направлен перпендикулярно их поверхности (от ЭИ к обрабатываемой поверхности).

а)

б)

Рис. 2. Формы образа МЭП на плоскостях: а – комплексного потенциала; б – годографа

При использовании зависимости η(j) (1) при E1=Emax (E1=j1/k) на поверхности

72

анода образуются две зоны с двумя типа-ми краевых условий.

Первой зоне A′MF с постоянным моду-лем напряженности на плоскости E dW dZ= соответствуют дуги окружно-сти радиуса E1 с центром в начале коорди-нат, образующие разрез (рис. 2, б). Участку FB (θ=−π), где отсутствует растворение, на плоскости E соответствует отрезок дей-ствительной оси FB.

На поверхности ЭИ B′C (линии тока) угол θ=π/2, на A′C θ=−π/2 (вектор напря-женности направлен по нормали от экви-потенциальной поверхности ЭИ и вдоль линии тока). Поэтому на плоскости годо-графа E имеем лучи, направленные, соот-ветственно, вниз от точки B и вверх от точки A. Область на плоскости годографа изображена на рис 2, б.

Решение задачи Применив преобразование Жуковского

1

Eiln iE

ω= = θ + τ , 1

Eln

Eτ = , (2)

получим фигуру, граница которой со-держит только части прямых, т.е. много-угольник с углами A, M, F, B, C, равными соответственно, π/2; 2π; π/2; 0; 0 (рис. 3,а).

а)

б)

Рис. 3. Формы образа МЭП на плоскостях параметрического переменного: а –

плоскость ω; б – плоскость ζ

Используя преобразование Шварца-Кристоффеля, получим конформное отоб-ражение верхней полуплоскости ζ (рис. 3,б) на этот многоугольник

( ) ( )( )( )1 1 2

dC

1 2

ζ

∞

ζ + µ ζ πω ζ = −

ζ −β ζ − ζ∫ . (3)

Имеем ( )

( )( )1 1 1

1 1 1 1ζ + µ β + µ + µ

= − +ζ −β ζ − −β ζ −β −β ζ −

,

( )d 1 ln ζ − βζ

=ζ −β ζ β ζ + β∫ .

Тем самым, согласно (3)

( )( ) ( )1 12 2

1 1 1C ln C ln1 1 21

β + µ ζ −β + µ ζ − πω ζ = − + −

−β −ββ ζ + β ζ +. (4)

Поскольку в соответствии с рис. 3,а

( )Re2π

ω ∞ = − , 1Re2 2+β π ω =

, ( )Re 0ω = −π ,

то

11 1Re C i

2 1 2 2+β + µ π π ω = π − = −β

, 11C i1+ µ

= −−β

, (5)

( ) 1 11 1Re 0 C i C i

1 1 2β + µ + µ π

ω = − π + π − = −π−β −ββ

,

1 11 1 iC C

1 1 2β + µ + µ

− + =−β −ββ

, 11 iC i

1 2β + µ

− − =−β β

, (6)

Из (5), (6) следует, что

73

11C i1−β

= −+ µ

, (7)

1 1 3ii1 1 2−β β + µ

− = −+ µ −β β

, 1 31 2β + µ

=+ µ β

, (8)

Тем самым, с учетом (7), (8), окончательно

( ) 13i ln iln2 21

ζ − β ζ − πω ζ = − −

ζ + β ζ +. (9)

Согласно (2) 3 2

i1 1

1dWE E e iEdZ 1

− ω ζ + ζ − β= = = ζ − ζ + β

. (10)

С учетом (10) 3 2

1U dWdZ i dE d11

ζ − ζ + β= − ζ π ζζ + ζ − β

. (11)

Теперь с помощью преобразования Шварца-Кристоффеля найдем функцию ( )W ζ и ее производную

( ) 1UW i ln1

ζ − − ζ −βζ =

π β −,

( )( )dW U 1id 1

= −ζ π ζ −β ζ −

. (12)

Из (11) и (12)

( )( )( )

3

2 21

1UdZ dE 1

ζ + βζ −= − ζ

π ζ −βζ +. (13)

Интегрируя (13) с помощью замены переменной 1u1

ζ −=

ζ + от ζ=1, получим

функцию ( )Z u ζ

( ) ( ) ( ) ( )2

21

1 1 u2U u 1Z u 1 u ln iE u 1 2 u

γ − γ +− = γ γ + + − π + + π + + γ

3 2 u i3 5 1 ln i4i u i

− γ− γ − γ + γ −+ + π γ + γ

, (14)

где 11− β

γ =+ β

.

Параметр заглубления кромки ЭИ L определяется следующим образом

3 2

1

U 3 5 1LE 2

− γ − γ + γ −=

γ, (15)

безразмерное время 10

ELU

τ = τ − . Величи-

на L зависит от отношения U/E1, равного асимптотическому расстоянию AA′, кото-рое при расчетах принималось равным

единице, и безразмерного параметра β. При этом величина µ, в соответствии с (8),

равна 3 21 3 2

− ββ

− β. Согласно этому соот-

ношению при 4 9 1<β< точка M переме-щается на участок AC, а разрез на плоско-сти ω имеет вертикальное направление. Это значит, что при этом перегиб обраба-тываемой поверхности и локальный мак-

74

симум ординаты отсутствует, а на участке AC имеет место локальный минимум напряженности.

Результаты решения На рис. 4,а,б приведены формы обра-

батываемой поверхности в неподвижной относительно материала заготовки и подвижной (связанной с кромкой ЭИ) системах координат (кривые 1, 2, 3, …, 7

соответствуют β=0.001; 0.02; 0.1; 0.2; 0.5; 0.9; 0.99). На обрабатываемой поверхности A′F при β→1 образуется предельная фор-ма, соответствующая решению гидроди-намической задачи об истечении из-под щита [5] (рис. 4,а, кривая 7). На рис. 4,б при β→0 видно образование неоднолистности (кривая 1).

а)

б)

Рис. 4. Формы обрабатываемой поверхности: а) в неподвижной системе координат; б) в системе координат, связанной с кромкой ЭИ C

Предельное при β→1 решение (исте-чение из-под щита) имеет вид

( )1

2U u 1 1Z u ln iE u 1 u

− = − − π π + . (16)

На рис. 5 приведены зависимости L(β) и зазора S(L). Штрихом на рис. 5,б обозна-чена граница возникновения двулистно-сти на физической плоскости Z.

а)

б)

Рис. 5. Зависимости: а) L(β); б) зазора S(L)

Заключение В данной работе была решена и ис-

следована задача моделирования элек-трохимической обработки угловым элек-тродом-инструментом заготовки, имею-щей два прямых угла. Рассмотрена заклю-чительная фаза формообразования задней кромки, когда на заготовке исчезает гори-

75

зонтальный нерастворенный участок. Момент времени возникновения этой фазы зависит от величины начального зазора между кромкой электрода-инструмента и верхней поверхностью заготовки. Однако дальнейшее развитие процесса квазистационарного формообра-зования во времени не зависит от началь-ного зазора, а определяется только рас-стоянием от кромки электрода-инструмента до правого края заготовки.

Список литературы

1. Житников В.П., Ошмарина Е.М., Федорова Г.И. Использование разрывных функций для моделирования растворения при стационарном

электрохимическом формообразовании // Изв. Вузов. Математика. – 2010, 10. – С. 77-81.

2. Житников В.П., Ошмарина Е.М., Федорова Г.И. Точные решения двух задач предельного квазистационарного электрохимического фор-мообразования // Известия вузов. Математика, 2011. 12. С. 21-29.

3. Житников В.П., Зарипов А.А., Шерыхалина Н.М. Исследование нестационарного электрохи-мического формообразования с помощью квази-стационарной модели // Вестник УГАТУ. 2014. Т. 18, 3 (64). С. 80–86.

4. Шерыхалина Н.М., Зарипов А.А., Поречный С.С. Предельно-квазистационарная модель элек-трохимического формообразования // Вестник ЮУрГУ, 2017. Том 9 1. С. 65 – 71.

5. Гуревич М.И. Теория струй идеальной жидкости. М.: Наука, 1979. 536 с.

УДК 519.86

Шишмакова Н.С., Зуев В.С. Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭКОНОМИКИ РОССИИ С ПОМОЩЬЮ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ

МОДЕЛИ СОЛОУ

В работе рассматривается экономическая модель Солоу. Исследуются основные экономи-ческие характеристики Российской Федерации. Используются данные Федеральной службы государственной статистики с 2000 по 2016 года. Параметры модели находятся методом наименьших квадратов в среде программирова-ния математического пакета Matlab. На основе полученных данных сделан прогноз экономиче-ских показателей до 2021 года.

Модель Солоу, экономическое прогнозиро-вание, статистика, математическая модель.

роблемы экономического про-гнозирования являются актуаль-

ной для России и мира в целом. Анализ экономической системы с применением математических моделей позволяет пред-сказать её основные характеристики на ближайшее будущее, и на основе прогноза корректировать экономическую политику страны, производства или компании. Для рыночной экономики разработаны мно-гочисленные математические модели, такие как: динамическая модель Кейнса, модель Самуэльсона – Хикса, модель раз-вития экономика Харрода, трехсекторная модель экономики Колемаева и др. В ра-боте анализ и прогноз делается на основе

дискретной модели Солоу, в которой учи-тывается внутренний валовый продукт, основные фонды и количество занятых в экономике за 2000 – 2016 гг.

Модель Солоу представлена системой дискретных уравнений [3]:

1t t tX AK Lα −α= ,

Kt+1 = (1 – μ)Kt + It 0 ≤ μ ≤ 1, Lt = (1 + ν)Lt–1 –1 ≤ ν ≤ 1,

It = pXt 0 ≤ p ≤ 1, Xt = It + Ct,

где X – ВВП, C – фонд непроизводственно-го потребления, I – инвестиции, L – число занятых в экономике, K – основные фон-ды, ν – годовой темп прироста числа заня-тых, μ – доля выбывших за год основных фондов, p – норма накопления, управля-ющий параметр.

Параметры системы определялись с использованием метода наименьших квадратов в математическом пакете Matlab [1] на основе данных Федеральной службы государственной статистики [2]:

μ = 0,001; α = 0,6131; A = 137,34; ν = 0,007; p = 0,23.

При подставлении выше указанных параметров в модель, были получены

П

76

следующие результаты с прогнозом эко-номических показателей до 2021 года. На Рисунках 1-3 показана зависимость от времени ВВП, основных фондов и количе-

ство занятых соответственно. Пунктирной линией отмечена расчетная кривая, сим-волом «*» - статистические данные.

Рисунок 1. График изменения ВВП

Рисунок 2. График изменения основных фондов

Рисунок 3. График изменения количества занятых в экономике

77

Как следует из анализа полученных ре-зультатов, математическая модель Солоу достаточно хорошо описывает статистиче-ские данные, показывая допустимость ее применения для российской экономики.

Список литературы

1. Колпак Е. П. Matlab: методы вычислений: учебное пособие / Е. П. Колпак; Санкт-Петербургский гос. ун-т. Санкт-Петербург. 2007.

2. Официальный сайт Федеральной службы государственной статистики [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gks.ru

3. Питухин Е. А., Гуртов В. А. «Математическое моделирование динамиче-ских процессов в системе «Экономика – рынок труда – профессиональное образование». - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2006. — 350 с.

УДК 511

Щербаков А.Г. ОАО МОСГАЗ, Павловский-Посад

ЧЕТЫРЕ ПРОСТЫХ ЧИСЛА МЕЖДУ КВАДРАТАМИ ДВУХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ

ПРОСТЫХ ЧИСЕЛ

В работе рассмотрено Решето Эратосфена представленное в виде периодических праймо-риальных фракталов расположенных от 1 до P# и повторяемых без изменений с периодом=P#. Где натуральный ряд чисел представлен в виде периодической структуры состоящей из чередо-вания первых простых чисел ≤ P (по 1 наимень-шему простому множителю >1 от всякого числа). Для каждого очередного фрактала с периодом повторения=PХ#, выявлено предельно длинное чередование первых простых чисел (от 3 до PХ). Доказана гипотеза Брокара о том, что натураль-ный ряд чисел содержит: Не менее ЧЕТЫРЕХ простых чисел между квадратами двух последо-вательных простых чисел от (РХ+1--2)2 до РХ+12 И ОТ РХ2 ДО РХ+12.

Пары вычетов, повторяемые ряды, простые числа, праймориал, чередования, фрактал.

ведение. В данной работе ис-пользованы два общепринятых

в математике положения: Первое: Основной закон арифмети-

ки который говорит о том, что всякое целое число может быть одним един-ственным способом представлено в виде произведения простых чисел [5, С.256], [2, С.20].

Отсюда следует что, характеризуя вся-кое целое число только одним его простым наименьшим множителем >1 получим, что натуральный ряд чисел (далее н.р.ч.) одним единственным способом может быть пред-ставлен в виде чередования простых чисел (по 1 наименьшему простому множителю >1 от всякого целого числа

н.р.ч.).2.3.5.7.3.11.13.3.17.19.3.23.5.3.29…47.7.3.53.5

Второе: Решето Эратосфена которое форматирует н.р.ч. в виде периодической праймориальной фрактально-образной структуры расположенной на участке н.р.ч. от 1 до РХ#. Где расположено φ(РХ#) не вычеркнутых чисел не кратных первым простым числам ≤РХ. Которые повторяют-ся без изменения своего положения с пе-риодом=РХ#. Своя праймориальная перио-дическая фрактально-образная структура для каждого очередного простого чис-ла=РХ. Далее фрактал=РХ#.

Вполне очевидно, что данная перио-дическая структура (фрактал=РХ#) вклю-чает в себя приведенную систему вычетов по mod(РХ#). Где от 1 до РХ# расположено φ(РХ#) наименьших вычетов по mod(РХ#), которые повторяются без изменения своего положения с периодом =РХ#.

Далее термином - mod(РХ#) мы будем обозначать период повторения фрактала= РХ# (Решета Эратосфена). Равный произ-ведению всех первых простых чисел ≤ РХ (праймориал = РХ#). Термином - вычет по mod(РХ#) будем обозначать всякое НЕ вычеркнутое число, не кратное первым простым≤ РХ.

Таким образом, н.р.ч. в виде чередова-ния первых простых чисел ≤ РХ, где Реше-то Эратосфена форматирует н.р.ч. в виде фрактала=РХ#. На всяком этапе вычерки-вания т.е. для всякого очередного фракта-

В

78

ла=РХ#, может быть представлен в виде периодически повторяемой таблицы с праймориальным периодом =РХ#. С рит-мичным чередованием четных двоек, между которых расположены повторяе-мые ряды нечетных чисел [3, С.270 - 275]. В составе этих повторяемых рядов нечет-ных чисел, на участке н.р.ч. от 1 до РХ#, расположено φ(РХ#) наименьших вычета mod(РХ#) принадлежащих приведенной системе вычетов по модулю =(РХ#) [2]. (Все нечетные числа, в том числе и выче-ты, расположены зеркально – симметрич-но относительно числа=(РХ#)/2, и повто-ряются с периодом =РХ#) [6, С.142-147]. (таблица 1).

При этом φ(РХ#) вычетов mod(РХ#) структурируют фрактал=РХ# в счетную фрактально-образную периодическую структуру содержащую φ(РХ#) вычеркну-тых отрезков н.р.ч. с различными длинами. Каждый из этих вычеркнутых отрезков н.р.ч. представляет собой последователь-ность двоек от первого до последнего чис-ла, между которыми расположены чередо-вания разного количества различных пер-вых простых нечетных чисел ≤РХ, по 1 наименьшему простому множителю ≥3 от числа. В виде отрезка н.р.ч. ограниченного вычетами mod(РХ#) (от С1 до С2), где и рас-положены: последовательность троек, между которых распределяются последо-вательности различных наименьших пер-вых простых чисел: 5,7,11…р и т.д. по нарас-тающей до наибольшего простого чис-ла=р≤ РХ. По одному наименьшему просто-му множителю=р≤ РХ от числа. (вида: С1…3рр3рр3рр…С2). φ(РХ#) таких отрезков-чередований ≤РХ располагаются на участке н.р.ч. от 1 до РХ# зеркально–симметрично относительно центра симметрии чис-ла=(РХ#)/2, а далее повторяются без изме-нения с периодом= РХ#. (Смотрите таблицу 1).

В данной работе доказано, что индек-сируя строго по ЧЕТЫРЕ последователь-

ных вычета mod(РХ#) расположенные во всяком фрактале=РХ#. Получим, что для всякого очередного значения простого числа=РХ. Строго четыре последователь-ных вычета по mod(РХ#) располагаются в составе чередования различных первых простых чисел ≤РХ на отрезках н.р.ч. дли-ной не более (2РХ+1+1) целых чисел (в т.ч. С1-4). (вида: С1 РР С2 РРС3 РРС4).

А на участке н.р.ч. от РХ2 до РХ+12 распо-ложено не менее четырех простых чисел (вида: Р1 РР Р2 РРР3 РРР4).

1. ЧЕРЕДОВАНИЯ ПЕРВЫХ ПРО-СТЫХ ЧИСЕЛ ФРАКТАЛА=РХ#

Таким образом, если для обозначения всякого вычеркнутого нечетного числа кратного ≤ РХ учитывать один наимень-ший простой множитель из ограниченно-го набора первых простых чисел от 3 до РХ включительно. А всякое НЕ вычеркнутое нечетное число, не кратное ни одному ≤ РХ обозначить знаком вида: Сn или (РХ#–Сn). Где: Сn –вычет по mod(РХ#). Тогда ряд нечетных чисел представляет собой пери-одический фрактал=РХ# состоящий из зеркально–симметрично расположенных чередований различного количества, разных первых простых нечетных чисел от 3 до РХ – включительно. (по 1 наимень-шему простому множителю от числа) с различными длинами (ви-да…3рр3рр3рр…). Между которыми рас-положено φ(РХ#) пронумерованных, «зер-кально-подобных» наименьших вычетов mod(РХ#) вида: Сn и (РХ#–Сn).

1,3,5,7,3,11,13,С1

ррС2..рр..Срр..С,Срр..рС..рр..(Р1#–С1),13,11,3,7,5,3,(РХ#--1).

Данный фрактал=РХ# представляется одним единственным способом на участке ряда нечетных чисел от 1 до РХ#, зеркаль-но – симметрично относительно центра симметрии числа =(РХ#)/2, а далее без изменения повторяется с периодом=РХ#. На фоне ритмичного повторения четных двоек.

Таблица 1.(РХ#). Повторяемые ряды, или периодический фрактал=РХ#, или приведенная система вычетов по mod(РХ#)

1, 3,5,7,3.. ..С1 .. Ррр ..С2 .. ррр .. Сn .. ррр РХ#–Сn ррр РХ#–С1 5,3, (РХ#–1) (1+РХ#)3,5, С1+РХ# Ррр С2+РХ# ррр Сn+РХ# ррр 2РХ#–Сn ррр 2РХ#–С1 5,3,(2РХ#–1) (1+2РХ#),3, С1+2РХ# Ррр С2+2РХ# ррр Сn+2РХ# ррр 3РХ#–Сn ррр 3РХ#–С1 5,3,(3РХ#–1)

… … Ррр … ррр … ррр … ррр … … (1+nРХ#),3, С1+nРХ# Ррр С2+nР1# ррр Сn+nРХ# ррр РХ+1#–Сn ррр РХ+1#–С1 5,3,(РХ+1#–1)

далее повторение фрактала=РХ# с периодом =РХ#.

79

Вычеркивая по1 числу кр.РХ+1 в каж-дом столбце=Сn. Получим в РХ+1 строках табл.1: φ(РХ#)*(РХ+1 строк)φ(РХ#)кратных РХ+1=φ(РХ+1#) вычетов mod(РХ+1#). Развер-нув в одну строку участок н.р.ч. от 1до

РХ+1#, получим фрактал=РХ+1# с периодом повторения=РХ+1#.

И так далее: свой периодический фрактал=Рn# для каждого очередного простого числа=Рn где n- целое.

Таблица 1.(5#) -Числовой пример табл.1. Фрактал=5# с периодом =5# 1 .3.,5. С1 .3. С2 С3 .3. 5#--С3 5#--С2 .3. 5#--С1 .5.,3. 5#—1 1 .3.,5. 7 .3. 11 13 .3. 30—13=17 30—11=19 .3. 30—7=23 .5.,3. 30—1

30+1 .3.,5. 30+7 .3. 30+11 43 .3. 230-13=47 230—11 =49 .3. 230—7 =53 .5.,3. 230—1 60+1 .3.,5. 230+7 .3. 230+11 73 .3. 35#-13=77 35#--11 =79 .3. 35#--7 =83 .5.,3. 330—1

и так далее повторение фрактала=5# с периодом = 5# 181 .3.,5. 187 .3. 191 193 .3. 7#--13=197 7#--11=191 .3. 7#--7=203 .5.,3. 7#—1

… .3.,5. … .3. … … .3. … … .3. … .5.,3. …

Таблица 1.(7#) -Числовой пример табл.1. Фрактал=7# с периодом=7# 3.5.7.3 С1 С2 .3. … Сп .3. 7#--Сп 7#—С2 7#—С1 3.7.5.3 7#—1

1 3.5.7.3 11 13 .3. … … .3. … 210—13 210—11 3.7.5.3 210—

1

210+1 3.5.7.3 210+11 210+13 .3. ... … .3. … 2210—13 2210—11 3.7.5.3 420—

1

2210+1 3.5.7.3 2210+11 2210+13 .3. … … .3. … 37#—13 37#—11 3.7.5.3 630—

1 и так далее повторение фрактала=7# с периодом = 7#

2101 3.5.7.3 2111 2113 .3. … …. .3. … 11#—13 2299 3.7.5.3 11#—1

… 3.5.7.3 … … .3. … … .3. … … … 3.7.5.3 … 2. ЗЕРКАЛЬНАЯ СИММЕТРИЯ

СТРУКТУРЫ ФРАКТАЛА=РХ# φ(РХ#) (НЕ вычеркнутых чисел)

наименьших вычета mod(РХ#) располо-женных во фрактале=РХ# на участке нату-рального ряда чисел от 1до РХ#, проиндек-сируем строго по четыре последователь-ных вычета mod(РХ#). То есть сгруппируем

в виде пар вычетов по mod(РХ#) строго через ДВА наименьших вычета с четными разностями =R. Получим фрактал=РХ# содержащий φ(РХ#) пар 2 (через два) наименьших вычета mod(РХ#), с разно-стями пар вида: R=(С4С1). Данные пары 2 повторяются с периодом = РХ#.

Таблица 2 - φ(РХ#) зеркальных пар 2 (через два) вычета mod(РХ#) с разностями пар вида R=(С4–С1).

(С3–1),(С6–С3),(С9–С6), ……. (С6–С3),(С3–1),(С2+1), и т.д. (С5–С2), (С8–С5),… (С4–С1),(С7–С4), (С10–С7),……(С7–С4),(С4–С1), (С1+С1) т.д. ( С4–С1),(С7–С4),… (С5–С2),(С8–С5), (С11–С8), …… (С8–С5),(С5–С2),(1+С2), и т.д. (С3–1),(С6–С3),…

Таблица 2А - Вид зеркально-симметричных вычетов и пар 2 (расположенных в таблице 2.) справа от числа=(РХ#)/2

ppp(РХ#–С4)pp(РХ#–С3)pp(РХ#–С2)pp(РХ#–С1)5,3(РХ#–1).,(РХ#+1)3,5,(РХ#+С1) pp(РХ#+С2)pррр (С6–С3)от(РХ#–С6)ppp(РХ#–С3).,(С3–1)от(РХ#–С3)pp(РХ#–1).(С2+1) от(РХ#--1)pp(РХ#+С2) (С7–С4)от(РХ#–С7)ppp(РХ#–С4).,(С4–С1)от(РХ#–С4)pp(РХ#—С1). (С1+С1)от(РХ#--С1)pp(РХ#+С1) (С8–С5)от(РХ#–С8)ppp(РХ#–С5).,(С5–С2)от(РХ#--С5)pp(РХ#—С2).(1+С2)от(РХ#--С2)pp(РХ#+1) где: R левое = (С4–С1) и R правое = (С4–С1) = (РХ#С1) – (РХ#С4)

Эти φ(РХ#) пар вычетов 2 по

mod(РХ#), представленные в табл.2, распо-ложены зеркально –симметрично относи-тельно числа =(РХ#)/2 и каждая левая и правая из этих пар 2 ограничивает вы-черкнутые отрезки в виде зеркальных

чередований≤ РХ, с различными попарно –равными длинами.

(То есть чередования одной и той же длины R слева = R справа, с зеркально – симметричным расположением одних и тех же первых простых нечетных чисел ≤

80

РХ). (Смотрите таблицу 2). Так как в зер-кальной структуре, (симметричной отно-сительно числа =(РХ#)/2), всякому “лево-му” чередованию ограниченному соответ-ствующей парой вычетов 2 вида: R(слева) = (С4С1). Однозначно соответ-ствует зеркально–симметричное “правое” чередование (тех же самых первых про-стых) такой же длины, с той же разностью пар 2 вида: R(справа) =(РХ#С1) (РХ#С4) = (С4С1).

То есть существует два способа со-ставления чередования первых простых чисел ≤ РХ.

Все чередования левее (РХ#)/2 состав-лены влево-направленным решетом Эра-тосфена. Навстречу роста числового ряда, по нисходящим нечетным числам.

Все чередования справа от (РХ#)/2 со-ставлены право-направленным решетом Эратосфена. Вдоль направления роста числового ряда, по нарастающим нечет-ным числам.

Числовой пример двух способов со-ставления зеркально–симметричных чередований первых простых чисел ≤ РХ =11, расположенных в повторяемом ряде от 1 до 11# =2310. Во фрактале=11#

467, 469,471,473,475,477,479…….1831,1833,1835,1837,1839,1841,1843

Сn, кр7, кр3, кр11, кр5, кр3, Сn+1….(11#Сn+1),кр3,кр5,кр11,кр3,кр7,(11#Сn)

Так как R=(С4 –С1) есть количество чи-сел от С1 до С4 и длина всякого чередова-ния от С1 до С4 определяется формулой: (R2) /2 нечетных чисел отрезка (далее: н.ч.отр.). Тогда далее всякое – R определя-ет длину чередования расположенного на отрезке от С1 до С4.

Где: R– всегда четное, как разность двух вычетов R=(С4 С1) и принимает значения от 2 до max величины для этого mod(РХ#).

3. ПРЕДЕЛЬНАЯ ДЛИНА ЧЕРЕДОВА-НИЯ ПЕРВЫХ ПРОСТЫХ ЧИСЕЛ

Вполне очевидно, что каждая из φ(РХ#) пар 2 (через два) вычета mod(РХ#) принадлежащая фракталу=РХ# (таблицы 2) представляет собой:

а). Некоторый отрезок н.р.ч. от С1 до С4 который представлен в виде:

в). чередования первых простых ≤РХ, в составе которого расположено:

с). строго четыре последовательных вычета mod(РХ#)

(С1 РР С2 РР С3 РР С4) которые и форми-руют пару 2 mod(РХ#).

Принимая за постулат, что: предель-но–длинное чередование первых про-стых нечетных чисел (от 3 до некото-рого простого=Р–включительно) мо-жет быть составлено одним един-ственным способом. Получим:

3.1. Для всякого очередного фракта-ла=РХ#, в результате исключения всех “левых и правых” пар 2 с равными раз-ностями (которые ограничивают зер-кально - равные чередования, представ-ленные в табл.2). На участке от 1до РХ# существует одна единственная неповто-ряемая пара 2 mod(РХ#), которая огра-ничивает зеркально–неповторяемое че-редование первых простых ≤РХ, где распо-ложены четыре последовательных вычета mod(РХ#), формирующие эту пару 2 (через два) вычета mod(РХ#). То есть чере-дование, составленное одним единствен-ным способом: от (РХ#С1 ) ДО (РХ# +С1). С РАЗНОСТЬЮ R=(РХ#+С1) (РХ#С1)= С1+С4 где: С1 = РХ+1. (так как С1=РХ+1 есть первое простое число НЕ кратное ≤ РХ).

То есть, получен вид отрезка н.р.ч. представленного предельно – длинным чередованием первых простых чисел ≤ РХ. В составе которого расположено строго четыре вычета mod(РХ#) формирующие эту предельную пару 2 mod(РХ#). Вида: оТ С1=(РХ#РХ+1)…РХ…3,7,5,3,С2=(РХ#1), С3=(РХ#+1), 3,5,7, ...РХ… ДО С4=(РХ#+РХ+1)

РАЗНОСТЬ ДВУХ ГРАНИЧНЫХ ВЫЧЕ-ТОВ ПО mod(РХ#) ЭТОЙ ПРЕДЕЛЬНОЙ ПАРЫ 2 (ЧЕРЕЗ ДВА) ЕСТЬ: R=(С4С1)=(РХ#+РХ+1)(РХ#РХ+1)=РХ+1+РХ+1

=2РХ+1. Количество нечетных чисел этого отрезка н.р.ч. представленного предельно-длинным чередованием ≤РХ. В составе, которого расположено строго четыре вычета mod(РХ#) формирующие пару 2 mod(РХ#), есть: (R2)/2+2(граничных С1-4) =(РХ+11)+2граничных=(РХ+1+1) нечетных чисел (в т.ч. С1-4). Длина такого предельно-го отрезка н.р.ч. представленного чередо-ванием ≤РХ содержащим четыре вычета mod(РХ#) есть: (РХ+1+1) нечетных+РХ+1

ЧЕТНЫХ=(2РХ+1+1) целых чисел (в т.ч. С1-4).

81

Вполне очевидно, что все остальные «самые длинные» отрезки н.р.ч. представ-ленные чередованиями ≤РХ где располо-жено строго по четыре вычета mod(РХ#), которые и формируют пары 2 (через два) вычета mod(РХ#) (представленные в табл.2 фрактала=РХ#) -- будут короче пре-дела.

То есть четыре вычета mod(РХ#) среди <(2РХ+1+1) целых чисел (в т.ч. С1-4).

3.2. Также очевидно, что всякие четы-ре последовательных вычета mod(РХ#) (С1

РР С2 РРС3 РРС4) формирующие каждую пару 2 mod(РХ#) (Табл.2) слева и справа ограничены вычетами mod(РХ#) вида =СА и =СВ принадлежащие соседним чередованиям ≤РХ. То есть, расположены на отрезке н.р.ч. представленном в виде чередования≤ РХ содержащего строго шесть последовательных вычетов mod(РХ#) вида: САррС1 ррС2 ррС3 ррС4 ррСВ.

То есть всякая группа из шести после-довательных вычетов mod(РХ#) ви-да:САРРС1 РРС2 РРС3 РРС4 РРСВ представ-ляет собой отрезок н.р.ч. представленный чередованием ≤РХ, в границах которого от СА до СВ только и возможно располо-жить всякую пару 2 (через два) вычета mod(РХ#), сформированную (ограничен-ную) остальными четырьмя вычетами mod(РХ#)

(С1 ррС2 ррС3 ррС4). Вида: ОТ СА РРР С1 РРР РХ…3,7,5,3, С2, С3

3,5,7,3… РХ РРР С4 РРР ДО СВ При этом всякие (С4 С1)=R< 2РХ+1. На основании принятого постулата и с

учетом зеркальной симметрии чередова-ний ≤РХ содержащих строго по шесть по-следовательных вычетов в окрестностях всякой пары 2. Мы получим что, исклю-чая из табл.2 все зеркально-симметричные пары 2. Каждая из кото-рых входит в состав соответствующего зеркального чередования ≤РХ, (содержа-щего шесть вычетов) мы получим, что только в окрестностях числа=РХ# и распо-ложено предельно – длинное чередование составленное единственным способом с использованием всех первых простых чисел ≤РХ, в составе которого расположено строго ШЕСТЬ последовательных вычетов mod(РХ#). Вида:

ОТ СА=(РХ#РХ+2)...С1=(РХ#РХ+1)…РХ...3,7,5,3,С2

=(РХ#1), С3=(РХ#+1), 3,5,7,3.....РХ…С4=(РХ#+РХ+1)… ДО СВ=(РХ#+РХ+2)

РАЗНОСТЬ ДВУХ ГРАНИЧНЫХ ВЫЧЕ-ТОВ ПО mod(РХ#) ЭТОГО ПРЕДЕЛЬНО-ДЛИННОГО ЧЕРЕДОВАНИЯ ≤РХ ЕСТЬ: R=СВСА)=(РХ#+РХ+2)(РХ#РХ+2)= =РХ+2+РХ+2= 2РХ+2. При этом: R=(С4С1)=2РХ+1.

Таким образом предельная длина от-резка н.р.ч. представленного чередовани-ем ≤РХ вида СА РР С1 РР С2 РР С3 РР С4

РРСВ. В границах которого от СА до СВ только и возможно расположить всякую пару 2 (через два) вычета mod(РХ#). Составляет: (R2)/2+2(граничных СА-

В)=(РХ+21) +2(граничных)=(РХ+2+1) нечет-ных чисел (в том числе СА-В).

(РХ+2+1) нечетных+РХ+2 ЧЕТ-НЫХ=(2РХ+2+1) целых чисел (в том числе СА-В).

ВСЕ ОСТАЛЬНОЕ МНОЖЕСТВО ЗЕР-КАЛЬНЫХ ПОПАРНО–РАВНЫХ ЧЕРЕДО-ВАНИЙ, по четыре и шесть последова-тельных вычетов mod(РХ#). (Где: Rлев.=Rправ.) НЕ может иметь пре-дельной длины, так как составляется двумя разными способами («левым и правым» решетом Эратосфена) слева и справа от центра симметрии числа =(РХ#)/2. (Что противоречит приня-тому постулату).

Вторая НЕ зеркальная пара 2 распо-ложенная в окрестностях числа =РХ#/2 – не учитывается, так как: R=(РХ#/2+4) (РХ#/24) =(С4С1 )=8.

4. Н.Р.Ч. В ВИДЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬ-НОСТИ ГРУПП ПО ЧЕТЫРЕ ВЫЧЕТА

4.1 Индексируя строго четыре после-довательных вычета mod(РХ#) в каждой из φ(РХ#) пар 2 (через два) вычета mod(РХ#), представленные в табл.2. Полу-чим н.р.ч. в виде фрактала=РХ# повторяе-мого с периодом=РХ#, представленного в виде периодической последовательности из трех групп сопряженных чередований≤ РХ содержащих строго по четыре последо-вательных вычета mod(РХ#) в каждой группе пар. Вида (4С1ррС2 ррС3 рр 1С4). Смотрите Рис.1.

82

фрактал=РХ# р С р р С рр р С рр р С рр р С рр р С рр р Срр р С р …… РХ# 1). группа пар 2 4С1р р С2 р рС3р р1С4р р 2С р р 3С р р4С1р ….. ….. РХ# 2). группа пар 2 …. р 4С1р рС2р р С3р р 1С4р р 2С р р3Ср р4С1р ….. РХ# 3). группа пар 2 …. …. р4С1р р С2р р С3 р р 1С4р р2Ср р 3Ср р4С1р РХ#

Рис.1 - Вид н.р.ч. в виде периодического фрактала=РХ# состоящего из трех групп сопряженных чередований ≤РХ. Где индексируются строго по четыре

последовательных вычета mod(РХ#), в каждой паре 2 mod(РХ#).

В верхней строке Рис.1 - представ-лен н.р.ч. в виде периодического фрак-тала=РХ#. Который состоит из чередо-ваний первых простых чисел ≤РХ, повто-ряемых без изменений с периодом=РХ#. Где вычеты расположенные в φ(РХ#) парах 2 (через два) вычета mod(РХ#) индексируются группами строго по четыре последовательных вычета mod(РХ#). В результате в 1)., 2)., 3). стро-ках Рис.1 мы получили периодическую последовательность из трех групп со-пряженных чередований тех же самых первых простых чисел≤ РХ, между кото-рыми расположено строго по четыре последовательных вычета mod(РХ#) в каждой группе – паре 2 mod(РХ#). Вида: (4С1ррС2 ррС3 рр 1С4). Где всякая такая группа представляет собой:

а). отрезки н.р.ч. длиной короче предела то есть < (2РХ+1+1) целых чисел (в т.ч. С1-4.) (См. п.3.1.). Где каждый из отрезков представлен в виде:

в). чередования первых простых≤ РХ, между которых расположено:

с). строго четыре последовательных вычета mod(РХ#) (С1 РРС2 РРС3 РРС4) которые и формируют очередную пару 2 (через 2) вычета mod(РХ#).

5. ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ГИПОТЕЗЫ БРОКАРА.

Вполне очевидно, что на Рис.1 пока-зан порядок индексации всяких четырех произвольных последовательных выче-тов mod(РХ#). Расположенных в составе чередований ≤РХ на произвольном участке н.р.ч. фрактала=РХ#.

Тогда индексируя последователь-ные вычеты mod(РХ#) расположенные в окрестностях участка н.р.ч.: (РХ+1--2)2 ÷ РХ+12 мы получим:

5.1. Для всякого очередного просто-го числа=РХ на участке от 1 до РХ+12 фрактала=РХ# всякий вычет mod(РХ#) есть простое число.

5.2. При этом всякие четыре после-довательных простых числа, располо-женные в составе чередования вида: Р1

РРР2 РРР3 РРР4.. Формирующие каждую пару 2 mod(РХ#) (Рис.1) слева и справа ограничены вычетами mod(РХ#) ви-да=3РА и =2СВ принадлежащие сосед-ним чередованиям≤ РХ. То есть распо-ложены в составе чередования≤ РХ на отрезке н.р.ч. вида: 3РАрр 4P1 ррP2 ррP3 рр 1P4 рр2СВ.

Из п.3.2. следует, что отрезок н.р.ч.-чередование≤ РХ из шести последова-тельных вычетов mod(РХ#). Вида 3РА рр 4P1 рр P2 рр P3 рр 1P4 рр 2СВ имеет длину НЕ более (2РХ+2+1) целых чисел. (В том числе 3РА и 2СВ).

5.3. Мы не знаем порядок распреде-ления простых чисел, но из постулата Бертрана следует, что отрезки: (2РХ+2+1) целых чисел и 2(2PХ+1--2) целых чисел – «соизмеримы» друг – другу. То есть количество≤ (2РХ+2+1) целых чисел вся-кого отрезка н.р.ч. вида: 3РАрр 4P1ррP2ррP3рр1P4 рр2СВ, в границах которого от 3РА до 2СВ расположена всякая пара 2 mod(РХ#), содержащая строго четыре простых числа. «Соизме-римо» (примерно равно) количеству целых чисел=2(2PХ+1--2) расположенных на участке н.р.ч. от (РХ+1--2)2 до РХ+12.

5.4. Тогда индексируя строго по шесть последовательных вычетов mod(РХ#) расположенных левее окрест-ностей числа=РХ+12. Мы получим три последовательности сопряженных друг с другом чередований первых простых чисел ≤РХ вида 1.,2.,3. (Представ-ленные на рисунке 2). Каждое из этих чередований ≤РХ в соответствии с п.3.2., располагается на отрезках н.р.ч. Длиной короче предела=(2РХ+2+1) целых чисел. Смотрите рис.2.

83

н.р.ч. рр Р рр Р или (PХ+1-2)2 рр P рр P рр P рр P рр С = РХ+1 2 рр С рр 1). рр3РАрр 4Р1или(PХ+1-2)2 рр P2 рр P3 рр 1P4 рр2PВрр 3С2=РХ+1 2 рр 4С рр 2). рр 2Р рр 3РА÷(PХ+1--2)2 рр 4P1 рр P2 рр P3 рр 1P4 рр 2СВ=РХ+1 2 рр 3С рр 3). рр 1Р рр 2Р или(PХ+1-2)2 рр3PА рр 4P1 рр P2 рр P3 рр 1С4=РХ+1 2 рр 2СВ рр Рис.2 - Вид трех сопряженных чередований ≤РХ по четыре простых числа в каждой

паре 2 mod(РХ#): от 3РА 4P1 P2 P3 1P4 до 2СВ.

Пересекающие участок н.р.ч. от (PХ+1--2)2 до PХ+12

5.5. Вполне очевидно, что каждое из целых чисел этих трех сопряженных чере-дований ≤РХ, представленные в строках 1.,2.,3. Рис.2., в том числе и неиз-вестные нам простые числа участка н.р.ч. от (PХ+1--2)2 до С=PХ+12 отображаются (ин-дексируются) в верхней строке рис.2. При этом:

В строке 2). Рис.2. Число 2СВ=РХ+1 2 вычет mod(РХ#), является общим гранич-ным вычетом mod(РХ#) и участка и отрез-ка н.р.ч. То есть что все числа отрезка н.р.ч. в том числе и четыре простых числа 4Р1 Р2

Р3 1Р4 отображаются в верхней строке рис.2. на участке н.р.ч. от (PХ+1--2)2 до PХ+12. То есть принадлежат этим двум чередова-ниям ≤ РХ одновременно.

В соответствии с п.5.3. получим, что в границах участка н.р.ч. от (PХ+1--2)2 до PХ+12

(на верхней строке Рис.2) проиндексиро-ваны строго четыре последовательных простых числа расположенные на отрезке н.р.ч. от 3РА или(PХ+1--2)2 4P1 P2 P3 1P4 до 2СВ=РХ+1 2.

Учитывая наличие четырех простых чисел от (PХ+1-2)2 до 2СВ=РХ+1 2 полученных от строки- 2) Рис.2. От двух оставшихся строк 1). и 3). среди сопряженных друг с другом чередований≤ РХ Рис.2 мы получим:

От строки 1). Рис.2 получим: эти же числа (в виде чередования≤ РХ) индекси-руются частью отрезка н.р.ч. вида 3РА 4P1 P2 P3 1P4 2РВ.

Где от 4Р1 или (PХ+1--2)2 до 3СВ=РХ+12

расположены три простых числа Р2 Р3 Р4 этого отрезка-чередования≤ РХ и простое число=2РВ последующего отрезка-чередования≤ РХ.

От строки 3). Рис.2 получим: эти же числа (в виде чередования≤ РХ) индекси-руются частью отрезка н.р.ч. вида 3РА4P1P2P3 1P42СВ где от 3РА до 1С4=РХ+12

расположены три простых числа Р1 Р2 Р3 отрезка-чередования ≤ РХ и простое чис-

ло=3РА предыдущего отрезка-чередования ≤ РХ.

Таким образом для каждого из 3 ви-дов сопряженных чередований≤ РХ распо-ложенных в строках: и 1)., и 2)., и 3). вида: 3РАрр 4P1 ррP2 ррP3 рр 1P4 рр2СВ. В верхней строке рис.2 то есть на участке н.р.ч. от (РХ+1--2)2 до РХ+12 индексируются четыре простых числа.

5.6. Тогда - ПРОБЕГАЯ ЗНАЧЕНИЯМИ ПРОСТОГО ЧИСЛА=Рn по всем простым числам по нарастающей (где Рn есть: 7,11,13,17……). С учетом того, что: (Pn+12—Pn2 ) >Рn+12—(Pn+1—2)2. Мы полу-чим, что для всякого фиксированного значения простого числа=Рn. Решето Эратосфена форматирует н.р.ч. в со-ответствующий периодический фрактал=Рn#. В котором φ(Рn#) наименьших вычета mod(Рn#), струк-турируют н.р.ч. в виде последователь-ности из 3 групп сопряженных чередо-ваний ≤Рn. Содержащих строго по че-тыре последовательных вычета mod(РХ#) на отрезках н.р.ч. длиной НЕ более (2Рn+1+1) целых чисел в каждой группе.

Где на участке от (Pn+1--2)2 до Рn+12., а также от Рn2 до Рn+12 (этого фракта-ла=Рn#) РАСПОЛОЖЕНО НЕ МЕНЕЕ ЧЕ-ТЫРЕХ ПРОСТЫХ ЧИСЕЛ.

ДОПУСТИМ ЧТО: СУЩЕСТВУЕТ ХОТЯ БЫ ОДНО ТАКОЕ

ПРОСТОЕ ЧИСЛО=РХ ДЛЯ КОТОРОГО РЕ-ШЕТО ЭРАТОСФЕНА ФОРМАТИРУЕТ ФРАКТАЛ=РХ#. Где ИЗ ОБЩЕГО КОЛИЧЕ-СТВА φ(РХ#) ПАР 2 mod(РХ#), этого фрактала=РХ#, на участке от (РХ+1—2)2 до РХ+12 НЕТ четырех простых чисел среди всяких 2(2РХ+1+1) целых чисел этого участка. То есть, нет пар 2 mod(РХ#) содержащих ЧЕТЫРЕ последовательных простых числа на отрезке н.р.ч. длиной < (2РХ+1+1) целых чисел (в т.ч. С1-4). Смотрите рис.2.

Тогда на участке от (РХ+1—2)2 до РХ+12

всякие четыре простых числа принадле-

84

жащих паре 2 mod(РХ#), располагаются в составе более длинных чередований≤ РХ среди ≥(2РХ+1+1+n) целых чисел КОТОРЫЕ И ОГРАНИЧЕНЫ ПАРАМИ 2 mod(РХ#). При этом справа от числа=(РХ#)/2 будут зеркально-симметрично расположены такие же пары 2 ограничивающие зер-кальные чередования тех же самых пер-вых простых ≤ РХ через 2 вычета mod(РХ#), такой же длины ≥(2РХ+1+1+n) целых чисел.

В СООТВЕТСТВИИ С П.3.1. НАМ ИЗ-ВЕСТНО, ЧТО в ОКРЕСТНОСТЯХ ЧИС-ЛА=РХ#, ФРАКТАЛА=РХ# расположена предельная пара 2 mod(РХ#) «дли-ной»=(2РХ+1+1) ЦЕЛЫХ ЧИСЕЛ, которая содержит четыре вычета mod(РХ#).

ТАКИМ ОБРАЗОМ, МЫ ПОЛУЧИМ ПО ДВА БОЛЕЕ ДЛИННЫХ ЗЕРКАЛЬНО-СИММЕТРИЧНЫХ ЧЕРЕДОВАНИЯ ≤ РХ ограниченные парами 2 где: (2РХ+1+1+n) >> (2РХ+1+1) ЦЕЛЫХ ЧИСЕЛ, КОТОРЫЕ СОСТАВЛЕНЫ ДВУМЯ РАЗНЫМИ СПОСО-БАМИ (ЛЕВЫМ И ПРАВЫМ РЕШЕТОМ ЭРАТОСФЕНА), ЧТО ПРОТИВОРЕЧИТ ПРИНЯТОМУ В П.3. -- ПОСТУЛАТУ.

В итоге мы получили:

Доказательство гипотезы Брокара о том, что между квадратами всяких двух последовательных простых чисел распо-ложено НЕ менее четырех простых чисел. То есть 4 простых от (Рn+1--2)2 до Рn+12 а также ОТ РN2 ДО РN+12

Список литературы 1. Бергман Г. Н. Число и наука о нем / Г.

Н.Бергман – М.: Гостехиздат, 1949. – 164 с. 2. Виноградов И. М. Основы теории чисел /

И. М. Виноградов М.: Гостехиздат, 1952. – 180 с. 3. Ожигова Е. П. Развитие теории чисел в

России / Е. П. Ожигова М.: Издание второе, 2003. – 275 с.

4. Серпинский В. Что мы знаем и чего не знаем о простых числах / В. Серпинский – М.: Гос. Издательство : Физ.мат. Литературы, 1963. – 92 с.

5. Александров П. С. Энциклопедия элемен-тарной математики / П. С. Александров, А. Н. Маркушевич, А. Я. Хинчин – М.: Гос. Издательство технико-теоретической литературы, 1951. – C. 255-282.

6. Щербаков А. Г. О распределении простых чисел / А. Г.Щербаков // Перспективы науки. – 2013. – 10 (49). – С. 142–147.

7. Прахар К. Распределение простых чисел / К. Прахар – М.: Издательство «МИР» 1967. – 511с.

НАУКИ О ЗЕМЛЕ УДК 504 Елисеева С.В. Высшая школа естественных наук и технологий САФУ им. М.В. Ломоносова Научный руководитель: к.г.н., доцент Трубицина О.П.

СИСТЕМА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МЕНЕДЖМЕНТА НА ПРЕДПРИЯТИИ,

ОСУЩЕСТВЛЯЮЩЕМ СВОЮ ПРОИЗВОДСТВЕННУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В АРКТИКЕ

В данном докладе раскрывается деятель-ность по охране окружающей среды, как вынуж-денные дополнительны расходы, отражающиеся на себестоимости продукции. Предприятия, работающие в Арктическом регионе, и так яв-ляются не конкурентоспособными из-за боль-шой себестоимости продукции или услуг, так как в стоимость услуг (работ) входит заработная плата сотрудников с учетом серверной надбавки и районного коэффициента. Поэтому предприя-тия, осуществляющие свою производственную деятельность в Арктике, выполняют требования по охране окружающей среды только в рамках законодательства.

недрение системы экологическо-го менеджмента на предприятии

(СЭМ) является добровольной. Поэтому принимая решение по ее внедрению зача-стую руководствуются тем, что сертифи-кат соответствия ISO 14001 [5] повысит конкурентоспособность предприятия, а так же расширит географию оказания услуг, в том числе и на международной арене. Особенно внедрение СЭМ необхо-димо для предприятий, работающих в Арктике, так как деятельность в Арктиче-ском регионе имеет важное государствен-ное значение и тщательно контролирует-

В

85

ся надзорными органами. К тому же, тер-ритория Арктики охватывает 8 стран (США, Россия, Канада, Норвегия, Исландия, Финляндия, Дания, Швеция).

Экологический менеджмент – инициа-тивная и результативная деятельность экономических субъектов, направленная на достижение их собственных экологических целей, проектов и программ, разработан-ных на основе принципов экоэффективно-сти и экосправедливости [3, с. 12]. Система менеджмента – совокупность взаимосвя-занных или взаимодействующих элемен-тов организации для разработки политик, целей и процессов для достижения этих целей. В свою очередь система экологиче-ского менеджмента – часть системы ме-неджмента, используемая для управления экологическими аспектами, выполнения принятых обязательств и учитывающая риски и возможности [1].

Сертификация системы экологическо-го менеджмента – это официальное под-тверждение соответствия международ-ным стандартам серии ISO 14000 [4]. В России действует национальная версия стандарта ГОСТ Р ИСО 14001-2016 [1], которая является аутентичной версией международного стандарта ISO 14001:2015 [5].

Первое что должно сделать предприя-тие при внедрении СЭМ – это определить границы сертификации СЭМ, то есть уста-новить, на что будет распространяться СЭМ – на какую продукцию или виды деятельности.

Далее для внедрения СЭМ предприя-тию необходимо:

обучить персонал СЭМ; разработать экологическую политику

предприятия и программу ее реализации; определить риски и возможности сво-

ей деятельности; определить экологические аспекты

деятельности, продукции и услуг; осуществлять мониторинг и анализи-

ровать экологические результаты дея-тельности;

проанализировать состояние и воз-можности улучшения характеристик СЭМ.

Внедрение СЭМ на предприятиях, осуществляющих свою хозяйственную деятельность в Арктике, дает им ряд пре-имуществ:

сертификация на соответствие требо-ваниям ISO 14001 становится инструмен-тов продвижения предприятия на внут-реннем рынке страны, а также на между-народной арене;

реализация СЭМ способствует сниже-нию затрат в области охраны окружаю-щей среды за счет снижения негативного воздействия на окружающую среду;

внедрение и сертификация СЭМ по-вышают конкурентоспособность.

В целом внедрение СЭМ на предприя-тиях, работающих в Арктическом регионе, ничем не отличается от внедрения СЭМ на других предприятиях, так как стандарт ГОСТ Р ISO 14001 может быть внедрен во всех организациях всех форм собственно-сти.

Важно понимать, что внедрение СЭМ позволит не только уменьшить негативное воздействие деятельности предприятия на окружающую среду, но и улучшит эконо-мические показатели, а также может вы-ступить в качестве условия включения предприятия в цепь поставщиков крупной корпорации, привлечения инвестиций для развития нового (например, совместного) производства, выхода отечественной ком-пании на международные рынки [2, с. 102].

Список литературы

1. ГОСТ Р ИСО 14001-2016. Национальный стандарт Российской Федерации. Си.стемы эко-логического менеджмента. Требования и руко-водство по применению // СПС Консультант-Плюс

2. Морозова В.А. Экологический менедж-мент гарантии успеха // Российское предприни-мательство. 2009. 2 (1). 100-105С.

3. Струкова, М. Н. Экологический менедж-мент и аудит / М. Н. Струкова, Л. В. Струкова ; [науч. ред. М. Г. Шишов]; М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. – Екате-ринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. – 80 C.

4. ISO 14000 Environmental management sys-tems [электронный ресурс] // URL: http://www.untag-smd.ac.id/files/Perpustakaan_ Digital_1/ENVIRONMENTAL%20MANAGEMENT %20ISO%2014000%20environmental%20management%20standards%20engineering%20and%20financial%20a.pdf

5. ISO 14001:2015(en) Environmental man-agement systems – Requirements with guidance for use [электронный ресурс] // URL: https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:14001:ed-3:v1:en

86

УДК 504.054:622.279

Новикова Т.Е., Еремеева Н.И. Кемеровский государственный университет, Кемерово

ВОЗДЕЙСТВИЕ ОБЪЕКТОВ ДОБЫЧИ И ТРАНСПОРТА ПРИРОДНОГО ГАЗА

НА ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ

Рассматривается влияние объектов добычи и транспорта газа на природную среду, его нега-тивный характер. Указано, что одним из основ-ных видов нарушений почвенно-растительного покрова является химическое загрязнение. Результатом химической деградации почвы является ухудшение химических свойств почвы, истощение запасов питательных элементов, вторичное засоление, загрязнение токсиканта-ми.

Добыча и транспорт газа, почвенно-растительный покров, химическое загрязнение, деградация почвы.

процессе освоения газовых ме-сторождений наиболее активное

воздействие на природную среду осу-ществляется в пределах территорий самих месторождений, магистральных трубо-проводов, в ближайших населенных пунк-тах. При этом происходит нарушение поч-венно-растительного покрова, поверх-ностного стока, микрорельефа, что приво-дят к сдвигам теплового и гидрологиче-ского режимов грунтовой толщи, к суще-ственному изменению ее общего состоя-ния, глубоко залегающих горизонтов геологической среды [1].

Для района расположения объектов добычи и транспорта природного газа характерны различные виды нарушений почвенно-растительного покрова (хими-ческое, механическое, тепловое, пироген-ное, рекреационное). Из них основным является химическое нарушение, сопро-вождающееся загрязнением химическими веществами, поступающими в окружаю-щую среду.

Источниками загрязняющих веществ являются компрессорные станции, энер-гетические установки, транспортная и строительная техника, сварочные работы, склады горюче-смазочных материалов, заправочные станции, склады реактивов, свалки, буровые площадки, бытовые службы и несанкционированные площад-ки размещения твердых отходов произ-водства и потребления, аварийные ситуа-

ции, возникающие при нарушении штат-ного режима работы технологического комплекса на стадиях строительства, экс-плуатации и ликвидации объектов добы-чи и транспорта природного газа.

Указанные изменения способствуют резкой активизации деструктивных про-цессов (термокарстовые процессы, забо-лачивание, водно-эрозионные процессы, образование оврагов, дефляция) не толь-ко на нарушенных площадях, но и далеко за их пределами.

Оценка химической деградации почв и грунтов проводится на основании пока-зателей загрязнения земель (почв) неор-ганическими и органическими токсикан-тами, в том числе по суммарному показа-телю загрязнения, и степени устойчиво-сти почвы к химическим загрязнениям.

Перечень показателей химического загрязнения земель (почв) определяется в соответствии с ГОСТ 17.4.2.01, исходя из приоритетности компонентов химическо-го загрязнения в соответствии со списком ПДК и ОДК химических веществ в почве и их класса опасности по ГОСТ 17.4.1.02.

Оценка загрязнения почвенных гори-зонтов определяется в зависимости от класса опасности химических элементов и веществ в почвах согласно СанПиН 2.1.7.1287–03. В соответствии с МУ 2.1.7.730–99 при загрязнении почвы од-ним веществом неорганической природы, оценка степени загрязнения проводится с учетом класса опасности компонента загрязнения, его ПДК и максимального значения допустимого уровня содержания элемента по одному из четырех показате-лей вредности.

Оценка опасности химического за-грязнения земель (почв) тяжелыми ме-таллами и мышьяком проводится по сум-марному показателю загрязнения, веще-ствами органического происхождения – исходя из ПДК вещества (или допустимого уровня) и класса опасности.

В

87

Основными показателями степени устойчивости почвы к химическим за-грязняющим веществам при оценке сте-пени их деградации в соответствие с ГОСТ 17.4.3.06 являются: гумусное состояние почвы, кислотно-основные свойства, окислительно-восстановительные свой-ства, катионообменные свойства, биоло-гическая активность, уровень грунтовых вод, доля веществ в почве, находящихся в растворимой форме.

Таким образом, влияние объектов до-бычи газа и трубопроводных комплексов на природную среду носит негативный характер. Вследствие химической дегра-дации почвы наблюдается ухудшение химических свойств почв, истощение за-

пасов питательных элементов, вторичное засоление, загрязнение токсикантами. Основной задачей в настоящее время являются снижение до минимума техно-генных воздействий в период строитель-ства и эксплуатации технических объек-тов. Для этого необходимо продолжение исследований, направленных на сокраще-ние негативного воздействия на окружа-ющую среду объектов добычи и транс-порта природного газа.

Список литературы

1. Лапидус, А.Л. Газохимия [Текст] / А.Л. Ла-пидус, И.А. Голубева, Ф.Г. Жагфаров. – М.: Центр-ЛитНефтеГаз, 2008. – 450 с.

УДК 523.3

Пугачева С.Г., Феоктистова Е.А., Шевченко В.В. Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Москва

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ ЗЕМЛИ КОСМИЧЕСКИМИ

АППАРАТАМИ

Изучение Земли и планет из космоса осу-ществляется методом дистанционного зондиро-вания. В основе этого метода лежит то важное обстоятельство, что все естественные и искус-ственные образования испускают электромаг-нитные волны, содержащие как собственное, так и отраженное излучение. Наиболее эффектив-ным метод дистанционного зондирования Зем-ли является многозональная фотосъемка, т.е. одновременная съемка в нескольких областях спектра. Метод многозональной фотосъемки был реализован на советских космических ко-раблях «Салют», искусственных спутниках Зем-ли «Метеор - Природа», в экспериментах на американском космическом корабле «Аполлон-9», при работе орбитальной станции «Скайлэб» и для исследования земных ресурсов со спутника «Лэндсат».

Космические аппараты, дистанционное зондирование, многозональная съемка.

ервые космические аппараты на орбите Земли. День начала

космической эры человечества установ-лен Международной федерацией астро-навтики в сентябре 1967 года. В этот день, 4 октября 1957 года в СССР был произве-ден запуск первого в мире искусственного

спутника Земли (ИСЗ). Основоположни-ком практической астронавтики был Сер-гей Павлович Королев, над проектом ра-ботали советские ученые Мстислав Кел-дыш, Михаил Тихонравов, Николай Лидо-рен, Владимир Лапко, Борис Чекунов и многие другие ученые и конструкторы. В 1957 году были подготовлены две меж-континентальные баллистические ракеты в спутниковом варианте. В октябре 1957 года ракетой Р-7 запущен космический аппарат ПС-1 с космодрома Байконур. Центральный блок ракеты весом 7,5 тонн был выведен на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 километров и пери-гее 288 километров. На 315 секунде после старта искусственный спутник Земли отделился от второй ступени ракеты – носителя и сразу его позывные услышал весь мир. Искусственный спутник Земли был простейшим аппаратом, это был шар диаметром 58 см, весом 83,6 кг, оснащен-ный четырьмя штыковыми антеннами длиной 2,4 и 2,9 метров. Спутник ПС-1 летал 92 дня до 4 января 1958 года, со-

П

88

вершив 1440 оборотов вокруг Земли (око-ло 6 миллионов километров). Сигналы, полученные со спутника, имели огромное научное значение. Впервые были изучены верхний слой ионосферы, определена плотность верхних слоев атмосферы по торможению спутника [1].

США повторили успех Советского Со-юза в 1958 году, был выведен на орбиту Земли искусственный спутник Эксплорер-1 (Explorer-1). Другие страны также осваи-вали космическое пространство Земли: ИСЗ запустили Великобритания в 1962 году, Франция 1965 году, Япония и Китай в 1970 году. В наши дни космические ап-параты используются для организации систем связи, навигации, изучения погод-ных условий и природных ресурсов Земли, изучения дальнего космоса.

Российский геостационарный ме-теорологический спутник (ГОМС). В России НПО Энергия разработала проект использование лунного диска в качестве эталонного полигона для калибровки спектрофотометрической космической техники, работающей в инфракрасном диапазоне [4, 5]. С борта геостационарного метеорологического спутника (ИСЗ ГОМС) проводилась спектрозональная космиче-ская съемка поверхности мирового океана Земли. ИСЗ ГОМС был выведен на орбиту 31.10.1994 г. в соответствии с программой «Метеорологическое обслуживание насе-ления». Высота орбиты спутника 35.8 тыс. км, точка стояния - 76⁰ E. На ИСЗ была установлена аппаратура для проведения гидрометеорологических наблюдений. Искусственный спутник имел бортовой телевизионный комплекс (БТВК), оптиче-ская система которого передавала в ре-альном режиме времени цифровые изоб-ражения облаков, снегового и ледяного покрова. ИК-канал БТВК регистрировал радиационную температуру поверхности мирового океана и верхних границ обла-ков. При определенной геометрии съемки и освещения в кадре объектива БТВК одновременно с изображением Земли был виден диск Луны. Съемка Земли и Луны производилась одновременно в двух спек-тральных диапазонах: видимом (0.4-0.7 мкм) и тепловом инфракрасном (10.5-12.5 мкм). Мгновенное поле зрения в видимом диапазоне составляло - 6.3 , в инфракрас-

ном диапазоне – 22.5 . Радиометр, уста-новленный на спутнике, измерял тепло-вой поток от объектов с яркостной темпе-ратурой в пределах 213 - 313 К. Уровень шумов аппаратуры не превышал 1 К.

Рисунок 1. Изображение Земли,

полученное с борта геостационарного спутника ГОМС в ИК-диапазоне (10-12

мкм). В левом верхнем углу изображение Луны

Для реализации проекта калибровки изображений нами была создана автома-тизированная база фотометрических данных яркости и температуры поверхно-сти 1954 участков видимого полушария Луны. База данных была построена по результатам многолетних наземных наблюдений спектральной яркости лун-ных объектов [3, 6]. Мы разработали спе-циальные компьютерные программы для корректирования и формирования спут-никовых данных в цифровые файлы в формате, совместимом с автоматической базой фотометрических данных яркости и температуры и преобразования сигналов в мозаичное изображение Луны.

Яркостная температура поверхности Луны функционально зависит от фазового угла и угловых расстояний от «подсолнеч-ной и подземной точек» [3]. Диапазон коле-баний ИК - яркостной температуры по-верхности Луны составляет при фазовых углах близких к полнолунию 400⁰ K, для фазовых углов близких к новолунию 50⁰ К. Среднюю температуру поверхности (207 К) имеет узкий серп убывающей Луны, соот-ветствующий фазовому углу +136⁰. Это значение радиационного потока намного выше фона ночного неба, ИК-яркостная температура которого равна +3 К.

89

Рисунки 2. а. Фотографии поверхности Луны из космоса в ИК-лучах (10.5-12.5 мкм).

b. Цифровые изображения Луны, смоделированные по данным числовой базы яркостных температур для фаз Луны +35.4⁰ (слева) и +34.4⁰ (справа)

Космическая американская система LANDSAT. Орбитальный космический спутник «Лэндсат» (Landsat) был выведен на орбиту Земли в 1972 году [2]. Телеви-зионная система спутников «Лэндсат» имеет разрешение порядка 80 км при полосе захвата снимка на местности 185 × 185 км и с периодом 18 суток. Спутник может покрывать сканерной многозо-нальной съемкой всю поверхность Земли. Цифровая информация со спутников по радиоканалам передается на наземные пункты приема. Снимки Лэндсат можно приобрести по интернету. Их используют на уровне низкого разрешения в метеоро-логии, на среднем – изучение вод мирово-го океана, изучение геологических про-цессов, для исследования земных ресурсов т.д. Снимки высокого разрешения исполь-зуют для съемки городов.

Некоторые особенности космических снимков системы спутника Лэндсат дела-ют их неоценимыми для научно-исследовательских работ. В их числе большой площадной охват, обзорность, высокое разрешение, возможность ис-

пользования мультиспектральных сним-ков в дополнении к обычным аэрофото-снимкам. Космические аппараты дистан-ционного зондирования Земли для иссле-дования природных ресурсов оснащаются в основном оптической или радиолокаци-онной аппаратурой. Преимущества по-следней заключаются в том, что она поз-воляет наблюдать поверхность Земли в любое время суток, независимо от состоя-ния атмосферы.

Данные, полученные дистанционным зондированием, составляют важную часть исследований в гляциологии (имеющих отношение к характеристикам ледников и снегового покрова), в геоморфологии (формы и характеристики рельефа), в мор-ской геологии (морфология дна морей и океанов), в геоботанике (ввиду зависимо-сти растительности от лежащих под ней месторождений полезных ископаемых) и в археологической геологии. На рисунке 3 приведен инфракрасный снимок области локальных течений Гольстрима, на рисунка 4 снимок Горы Гималаи с околоземной орбиты.

90

Рисунок 3. Течение Гольстрим

Рисунок 4. Горы Гималаи

Результаты исследований, новей-шие космические системы. Накоплен-ный опыт и знания помогли российским конструкторам и инженерам вывести на орбиту Земли уникальную космическую станцию модульный пилотируемый ком-плекс – МИР. При создании станции «Мир» был опробован блочный принцип созда-ния станции, когда основная часть ее наращивает свою техническую и исследо-вательскую мощь за счет присоединения новых модулей. «Мир» стал образцом технического и инженерного мастерства нашей страны и фактически обеспечил ей одну из ведущих ролей в создании МКС. На станции находилось и надежно функ-ционировало 241 единица уникальной научной аппаратуры. За время существо-вания станции «МИР» были выполнены 27 международных программ. Станция «МИР» была востребована всем мировым сообществом. Полученные российскими учеными и космонавтами наработки, свя-

занные с космическими исследованиями, опыт, полученный в результате много-летней эксплуатацией станции «МИР», Россия использовала в строительстве и вводе в эксплуатацию российского сег-мента Международной космической стан-ции (МКС). Космическая станция МИР успешно эксплуатировалась 15 лет. На станции подвергались анализу, уточня-лись и открывались новые данные в обла-сти биологии и астрофизики, космической техники и медицины, геофизики и био-технологии. Свое существование станция закончила в 2001 году. Причиной решения затопить ее стала выработка энергетиче-ского ресурса, а также некоторые аварии. Предлагались разные версии спасения космического объекта, однако они не были приняты, и в марте 2001 года стан-ция «Мир» была погружена в воды Тихого океана.

В начале девяностых было подписано соглашение о сотрудничестве России, США и 14 стран по утверждению проекта кос-мической станции МКС. Предполагалось, что станция будет состоять из двух инте-грированных блоков, американского и российского, и укомплектовываться на орбите модульным способом аналогично «Миру». Первая международная космиче-ская станция начала свое существование на орбите в 1998 году. 20 ноября при по-мощи ракеты «Протон» был запущен функционально-грузовой блок российско-го производства «Заря». Он стал первым сегментом МКС, затем Модуль за модулем 5 декабря 1998 года к «Заре» направился Шаттл «Индевор» с американским стыко-вочным модулем «Юнити», который при-стыковался к Заре, далее пристыковался служебный модуль «Звезда». «Звезда» представляла собой модернизированный базовый блок станции «Мир». Стыковка нового модуля произошла 26 июля 2000 года. С этого момента «Звезда» взяла на себя управление МКС, а также всеми си-стемами жизнеобеспечения, стало воз-можным постоянное пребывание коман-ды космонавтов на станции, переход на пилотируемый режим. Первый экипаж международной космической станции был доставлен кораблем «Союз ТМ-31» 2 ноября 2000 года.

91

Рисунок 5. Орбитальная космическая станция «Мир»

Рисунок 6. Международная космическая станция МКС

Международная космическая станция – место проведения разнообразных науч-ных исследований, изучение космоса и земных явлений. Научные исследования, которые проводятся на МКС, можно пред-ставить в виде обобщенного списка: наблюдение за различными удаленными объектами космоса; исследование темной материи, космических лучей; наблюдение за Землей, в том числе изучение атмо-сферных явлений; исследование особен-ностей физических и биопроцессов в условиях невесомости; испытания новых материалов и технологий в условиях от-крытого космоса; медицинские исследо-вания, в том числе создание новых ле-карств, опробование диагностических методов в условиях невесомости; произ-водство полупроводниковых материалов.

Выводы. Космические технологии развиваются стремительно: совершен-ствуются спутники, съемочная аппарату-ра, технологии съемки и обработки сним-ков. Каждый новый спутник поставляет снимки более совершенные, чем преды-дущий. Но наступает время качественного скачка, переоценки используемых мето-дов, определения наиболее перспектив-ных. В результате функционирования в течение четверти века космических си-стем первого поколения оказалось, что фотографические снимки не выдержива-ют конкуренции с новыми типами косми-ческой видеоинформации. Большие пер-спективы имеют снимки, оперативно получаемые цифровыми многозональны-ми сканерами и всепогодными радиоло-каторами. Предполагают, что они обеспе-чат не только создание базовых карто-

92

графических основ ГИС различного уров-ня, но и регулярное обновление данных.

Так, Российская космическая система Ресурс, функционирующая с середины 70 гг. ХХ века, является постоянно действу-ющей. Космическая система предназначе-на для изучения природных ресурсов и контроля окружающей среды. Система включает космические аппараты переда-чи геоинформации базовой (фотографи-ческой) и оперативной (передаваемой по радиоканалам). Космические аппараты системы Ресурс наблюдают за сушей (Ре-сурс - О), океаном (Океан - О). К работе системы привлекаются пилотируемые комические корабли и орбитальные стан-ции, а также специальные самолеты-лаборатории. Система Ресурс – много-ярусная, в том числе наземный ярус в виде тестовых участков местности – полигонов для практического использования ди-станционной видеоинформации.

Новая космическая система глобаль-ного мониторинга разрабатывается Управлением США по аэронавтике и ис-следованию космического пространства. Система предназначена для комплексного планетарного дистанционного изучения Земли как единой системы для обеспече-ния глобальной много сенсорной инфор-мацией от химического состава атмосфе-ры до движения волн цунами в океане. Созвездие спутников будет поставлять информацию непрерывно в реальном масштабе времени с интервалом 10 мин. Пространственное разрешение снимков космических сканеров по детальности сопоставимо с аэроснимками и обеспечи-вают получение трехмерных характери-стик местности. Снимки пригодны для

кадастра и инвентаризации, для изготов-ления среднемасштабных и крупномас-штабных карт, а также другой точной геоинформации.

В настоящее время одним из главных направлений является разработка более совершенных пилотируемых космических аппаратов и кораблей с ядерным модулем для межпланетных перелетов. Исследуют-ся возможности колонизации планет зем-ной группы, Луны и астероидов в случае исчерпания ресурсов Земли или ее пере-населении.

Список литературы 1. История: Как запустили первый искус-

ственный спутник Земли. Российская газета 4 октября 2015 г

2. Климова О.А., Оспанов А.Е. Опыт исполь-зования региональных атласов и снимков Land-sat -5, 7, 8 для анализа трансформации земле-пользования в Северном Казахстане в 1953-2015 г.г. //Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2016. Том 60, N 5, стр.13 -19.

3. Маккорд Т. Б., Адамс Дж. Б. Использование наземных телескопов для определения состава поверхности тел солнечной систе-мы//Космохимия Луны и планет. Труды Совет-ско-Американской конференции Луны и планет. 1975. Изд-во «Наука», Москва, стр.128- 152.

4. В. В. Шевченко, С.Г. Пугачева, К.И. Дех-тярева. Яркостные характеристики инфракрас-ного и видимого излучения лунной поверхности. 1989. Изд-во Московского университета, с. 1-184.

5. В.В. Шевченко, С.Г. Пугачева, В.В. Новиков, О.И. Кварацхелия. Оптические и тепловые пара-метры поверхности Луны. 2001. Изд-во «Янус-К», Москва, ГАИШ МГУ, стр.1- 150.

6. Saari J. V., Shorthill R. W. Isotherms in the equatorial region of the totally eclipsed Moon .Wash. Geo-astrophysics Laboratory. 1966. P. 5.

УДК 504.064-629.7

Стребков Л.А., Горбачев В.Н. Алтайский государственный университет, Барнаул

ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В РАЙОНАХ ПАДЕНИЯ ОТДЕЛЯЮЩИХСЯ ЧАСТЕЙ РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ

В докладе рассмотрена необходимость усо-вершенствования системы экологического нормирования ракетно-космической деятельно-

сти в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей, с целью оптимизации экологи-

93

ческого мониторинг ракетно-космической дея-тельности.

Экологическая безопасность, ракетно-космическая деятельность, экологические нор-мативы.

существление экологического нормирования территории под-

вергшейся воздействию ракетно-космической деятельности (РКД) являет-ся одним из условий обеспечения эколо-гической безопасности государства в це-лом и отдельных регионов в частности.

В Алтайском крае расположены четы-ре района падения (РП) отделяющихся частей (ОЧ) ракет-носителей (РН) запус-каемых с космодрома Байконур и входя-щих в зону Ю-30 (РП 306, 307, 309, 310) [2]. Данные районы расположены в предгорных, среднегорных и высокогор-ных ландшафтах Северо-Западного Алтая и охватывают территории трёх районов края: Третьяковского (около 70 км2), Зме-иногорского (80 км2), Чарышского (1300 км2), то есть общая расчётная площадь территории региона, отведённой под районы падения ОЧРН, составляет около полутора тысяч квадратных километров.

Следовательно, проблема экологиче-ское нормирование ракетно-космической деятельности в РП отделяющихся частей ракет-носителей является достаточно актуальной. Кроме того, в настоящее вре-мя фактически отсутствуют экологиче-ские нормативы, определяющие критиче-ские нагрузки негативного воздействия на экосистемы районов падения ОЧ РК. До сих пор не существует унифицированной системы показателей, позволяющей объ-ективно оценить состояние компонентов природной среды территорий, подверга-ющейся воздействию РКД.

Под экологическим нормированием понимается установление показателей качества окружающей среды и предельно допустимых воздействий на неё. Основное негативное воздействие при падении ОЧ РН приходится на почвы района падения. Данный вид воздействия может быть выражен в виде химического и механиче-ского загрязнения. Механическое загряз-нение почв является следствием падения ОЧ РН. Химическое загрязнение почв воз-никать вследствие попадания на почвы

несимметричного диметилгидразина (НДМГ), что способно приводить к значи-тельным физико-химическим превраще-ниям, выражающимся в изменении мик-роэлементного состава почвы, и её окис-лительно-восстановительного режима [2]. Для наиболее токсичных продуктов хими-ческой трансформации НДМГ существуют нормативы предельно допустимого со-держания в атмосферном воздухе, для вод, используемых в хозяйственно-бытовом и культурном назначении и для питья. Но значительно отстаёт нормирование дан-ных химических соединений в почвах. Так, в России приняты ПДК для почв по НДМГ (0,1 мг/кг), нитрат ионам (130 мг/кг) [1]. Учитывая то, что продукты химической трансформации НДМГ зачастую не менее и даже более токсичны и канцерогенны, и могут сохраняться в почве длительное время, необходимость их гигиенического нормирования в почве очевидна.

Экологического нормирования РКД в районах падения ОЧ РН должно склады-ваться из установления уровня допусти-мого воздействия РКД на окружающую среду, а также совершенствования и си-стематизации существующих, и разработ-ка новых экологических нормативов РКД и требований для установления допусти-мых объемов загрязнения окружающей среды. Стоит отметить, что экологическая опасность для РП ОЧ РН заключается в технологическом загрязнении неподго-товленных участков местности токсич-ными химическими веществами. Именно поэтому, при экологическом нормирова-нии данных территорий, стоит учитывать природно-климатические характеристи-ки, а также фоновую экологическую «нагруженность» отдельных территорий.

Таким образом, осуществления эколо-гического нормирования РКД в районах падения ОЧ РН должно происходить с использованием экосистемного подхода, соблюдением эколого-хозяйственного баланса территорий, что означает учет реального соотношения различных видов деятельности на подверженной террито-рии, и рассмотрение потенциальных и реальных возможностей экосистемы к самовосстановлению.

О

94

Список литературы 1. Жубатов, Ж.К. Актуальные вопросы иден-

тификации компонентов ракетного топлива в объектах окружающей среды // Материалы Межд. Научно-прак. конф. «Обеспечение эколо-гической безопасности ракетно-космической деятельности». – Москва, 2011. - с. 85-89.

2. Пузанов А.В. Результаты экологического мониторинга окружающей среды в зоне влияния космодрома Байконур /Научно-методический семинар «Приоритетные задачи экологической безопасности в районах падения Сибирского региона и пути их решения» //. г. Томск . 26-27 июня 2013 года.

МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ УДК 616 Avdeeva V.A., Kosintseva T.D. Tyumen State Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia, Tyumen

THE STATUS OF VITAMIN D: NEW PERSPECTIVES FOR HEALTH

The high prevalence of low vitamin D status globally and the associated increased risk of develop-ing various diseases require more careful study of this problem. A wide range of various nosologies associated with deficiency and / or deficiency of vitamin D explains the high scientific interest of scientists around the world, as well as the increase in the number of clinical trials in this field.

Ergocalciferol, cholecalciferol, vitamin D defi-ciency, osteoporosis.

tudies of recent decades have signifi-cantly expanded the spectrum of

biological activity of vitamin D and its effect on human health. Increasingly, the term "D-hormone" is used in the scientific literature, which more closely reflects the biological essence of vitamin D. Most of the D-hormone effects are realized at the genomic level, and as a consequence, the resulting changes in the state of human health are not always directly attributed to vitamin D deficiency or deficien-cy. Along with the rather massive influence of vitamin D on the phosphorus-calcium metab-olism and bone remodeling processes, D- hormone acts as a regulator of a wide range of biological processes, by regulating 3% of the human genome by contacting the vitamin D receptors (VDR) in various organs and tissues [9].

Vitamin D is a steroid prohormone, the activation of which occurs by two-step hy-droxylation of the intermediate derivatives. The formation of hormonal-active forms of vitamin D in the human body is carried out endogenously and exogenously. The contribu-tion of the exogenous pathway providing

vitamin D is small and amounts to only 20-30%. With food products (sea fish, liver beef, butter, dairy products, various cheeses, egg yolks, some mushrooms, cereals, etc.), the precursor of vitamin D - ergocalciferol (vita-min D2) comes from the digestive tract into the lymphatic and then into the systemic circulation. Significantly more important is the endogenous pathway of vitamin D for-mation, consisting of the synthesis of the 7-dehydrocholesterol endogenous precursor - cholecalciferol (vitamin D3), which also en-ters the systemic blood flow. The first stage of hydroxylation takes place in the liver and converts vitamin D into 25-hydroxyvitamin D [25 (OH) D], also known as calcidiol. The second stage of hydroxylation occurs predom-inantly in the kidneys (involving the enzyme CYP27B1-1α-hydroxylase), and its result is the synthesis of a physiologically active D-hormone, 1,25-dihydroxyvitamin D [1,25(OH)2D] [7]. Calcitriol levels in the blood are mostly determined by the activity of CYP27B1 in kidneys under the control of parathyroid hormone (PTH) and are rigidly regulated by negative feedback, which is closed by inhibition CYP27B1 with high con-centrations of calcitriol itself and fibroblast growth factor 23 (FGF23). The restriction of the formation of the active form of the vitamin is promoted by stimulation of the enzyme CYP24A1 (24-hydroxylase), which converts calcitriol into an inactive, water-soluble form calcitic acid, which is subsequently excreted from the body with bile.

S

95

The results of studies conducted in differ-ent countries, indicate that about 1 billion people in the world have vitamin D deficiency [6]. For example, during childhood and ado-lescence, an adequate vitamin D status is needed due to its important role in cell growth, skeletal development and growth. In adults, vitamin D deficiency is associated with all-cause mortality, cardiovascular diseases, osteoporosis, cancer (mainly breast, prostate and colorectal); hypertension, metabolic syndrome, type 1 diabetes mellitus and type 2 [1,2,3,4,5,8]. However, the geographical lati-tude, the acute angle of sunlight, the low an-nual air temperature, and the use of closed clothing, sunscreen reduces the intake of vitamin D. Also, the age, vegetarians, the use of certain medications, the amount of adipose tissue and the diseases of the gastrointestinal tract is negative affect the exogenous intake and endogenous formation of vitamin D in the human body. In this regard, in many coun-tries, vitamin D deficiency is considered a "dumb epidemic", which has serious medical and social consequences, and requires timely diagnosis and adequate correction.

References 1. Danescu L. G., Levy S., Levy J. Vitamin D and

diabetes mellitus. Endocrine. 2009; 35: 11–17. 2. Dobnig H., Pilz S., Scharnagl H., et al. Inde-

pendent association of low serum 25-hydroxyvitamin D and 1,25-dihydroxyvitamin d levels with all-cause and cardiovascular mortality. Arch. Intern. Med. 2008; 168: 1340–1349.

3. Forman J. P., Giovannucci E., Holmes M. D., et al. Plasma 25-hydroxyvitamin D levels and risk of incident hypertension. Hypertension. 2007; 49: 1063–1069.

4. Garland C. F., Gorham E. D., Mohr S. B., et al. Vitamin D for cancer prevention: global perspective. Ann. Epidemiol. 2009; 19: 468–483.

5. Ginde A. A., Scragg R., Schwartz R. S., et al, Jr. Prospective study of serum 25-hydroxyvitamin d level, cardiovascular disease mortality, and all-cause mortality in older U. S. Adults. Am. Geriatr.Soc. 2009; 57: 1595–1603.

6. Holick M.F. Vitamin D deficiency // N. Engl. J. Med. — 2007. — Vol. 357, 3. — P. 266–281.

7. Institute of Medicine, Food and Nutrition Board. Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D. Washington, DC: National Academy Press, 2010.

8. Kendrick J., Targher G., Smits G., et al., 25-hydroxy vitamin D deficiency is independently associated with cardiovascular disease in the Third National Health and Nutrition Examination Survey. Atherosclerosis. 2009; 205: 255–260.

9. Viljakainen H T, Saarnio E, Hytinantti T, et al. Maternal Vitamin D Status Determines Bone Varia-bles in the Newborn. J ClinEndocrinolMetab, April 2010; 95(4):1749–1757.

УДК 616-092.6:616-001.31:611.91

Галашина Е.А., Выгодчикова Г.Ю. НИИ травматологии, ортопедии и нейрохирургии СГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава Российской Федерации, Саратов

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ РЕГЕНЕРАЦИИ НЕРВНОЙ ТКАНИ ПРИ

ОЧАГОВЫХ ТРАВМАТИЧЕСКИХ ПОВРЕЖДЕНИЯХ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Цель доклада: изучение динамики содержа-ния маркеров регенерации нервной ткани у пациентов с очаговыми травматическими по-вреждениями головного мозга. Методом твер-дофазного иммуноферментного анализа изуча-ли количественное содержание в сыворотке крови нейрегулина-1-beta1, глиального фибрил-лярного кислого протеина (GFAP), антител чело-века к сульфатированному-3-глюкуронил па-раглобозиду (anti-SGPG)у больных с очаговыми ушибами головного мозга на 1-4-е, 7-е, 14-е, 21-е и 30-е сутки с момента получения травмы, у пациентов контрольной группы – однократно.

Нейроспецифические белки, регенерация, нервная ткань, головной мозг.

ведение. При очаговых повре-ждениях головного мозга проис-

ходит активация саногенетических звень-ев (выработка факторов, ингибирующих прoцессы апoптоза и пролиферацию глии, активация механизмов анти-oксидантной защиты, продукция нейротрофических факторов, внутри-клетoчная регенера-ция), которая способствует продукции нейротрофических факторов [1, 2]. В этой связи представляется актуальным изуче-ние содержания факторов роста нервной

В

96

ткани при очаговых повреждениях голов-ного мозга, играющих ключевую роль в развитии, дифференцировке, синаптоге-незе, выживании нейронов головного мозга [3].

Цель. Изучить динамику содержания маркеров регенерации нервной ткани у пациентов с очаговыми повреждениями головного мозга в посттравматическом периоде.

Материалы и методы. Объектом ис-следования явились 40 пациентов обоего пола, которые поступили в стационар в течение 1-х суток с момента получения травмы. Контрольную группу составили 40 условно здоровых лиц. В обеих группах больных при пункции локтевой вены осуществляли взятие проб крови в объеме 5 мл для получения сыворотки. Методом иммуноферментного анализа изучали количественное содержание в сыворотке крови нейрегулина1-beta1 (human NRG1-beta1) (Ray Bio,USA), глиального фибрил-лярного кислого протеина (GFAP) (Bio Vendor, Czech Republic), антител человека к сульфатированному 3-глюкуронил па-раглобозиду (anti-SGPG) (Buhlmann Labora-tories, Switzerland). В основной группе исследование указанных параметров осу-ществляли на 1-е,7-е, 14-е, 21-е и 30-е сут-ки с момента получения травмы, в кон-трольнойгруппе – однократно. Статисти-ческую обработку полученных дан-ныхпроводили с помощью пакета про-грамм IBM SPSS 20 Statistics. Рассчитывали показатель достоверности р. Значения считали статистически достоверными при р<0,05.

Результаты. Нами было зафиксиро-вано увеличение уровня NRG-1beta1 в 6,9 раз на 7-е сутки (р1<0,001) и в 1,9 раз на 21-е сутки (р3<0,001), атакже снижение концентрации данного показателя в 3,8 раз на 14-е сутки (р2<0,001) и в 5,8 раз – на 30-е сутки (р4<0,001) по сравнению с предыдущим сроком исследования. Сле-дует отметить, что полученные данные были статистически достоверно выше значений группы контроля (р<0,001). Увеличение NRG1-beta1 на 7-е и 21-е сутки исследования является одним из саноге-нетических механизмов, направленных на выживание нейронов в периоды потери

клеточного пула вещества головного моз-га.

Уровень GFAP в сыворотке крови больных основной группы характеризо-вался пиковым повышением значений в 3,9 раза на 14-е сутки посттравматическо-го периода по сравнению с предыдущими сутками (p2<0,001). Максимальная кон-центрация GFAP на 14-е сутки с момента получения травмы, на наш взгляд, связана с усилением синтеза GFAP астроцитами, способствуя их дальнейшей дифференци-ровке.

Анализ содержания аnti-SGPG показал статистически достоверное изменение концентрации исследуемого показателя в 4,5 раза на 21-е сутки и в 5,1 раз на 30-е сутки по сравнению с предыдущими сро-ками исследования (р3, p4<0,001), что со-ответствует литературным данным о выработки антител, главными мишенями для которых является сульфатирован-ный-3-глюкуронил параглобозид.

Выводы. 1. Функциональное восста-новление вещества головного мозга при его очаговых травматических поврежде-ниях в посттравматическом периоде ба-зируется на значительном усилении про-цессов регенерации аксонов и перифери-ческих нервных волокон.

2. Динамика иммунологических мар-керов регенерации нервной ткани харак-теризовалась двухфазным повышением концентрации NRG-1beta на 7-е и 21-е сутки; монотонным повышением содер-жания GFAP с максимальным значением данного показателя на 14-е сутки; стати-стически достоверным повышением уровня аnti-SGPG на 21-е и 30-е сутки по-сттравматического периода.

Cписок литературы

1. Одинак М.М., Цыган Н.В. Факторы роста нервной ткани в центральной нервной системе / СПб.: Наука, 2005. 157 с.

2. Факторы роста нервной ткани как марке-ры оценки процессов нейрогенеза при травма-тической болезни спинного мозга / В.Ю. Ульянов [и др.] // Саратовский научно-медицинский журнал. 2014. Т. 10, 3. С. 446-449.

3. Краснов А.В. Астроцитарные белки голов-ного мозга: структура, функции, клиническое значение // Неврологический журнал. 2012. 1. С. 37-42.

97

Зейналов М.А.о. Азербайджанский государственный медицинский институт им. Н. Нариманова, г. Евлах

ТЕОРИЯ РАКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАФТАЛАНА ПРИ ЛЕЧЕНИИ

Такие исследования проводил М.М. Не-вядомский. Почти половина вышедшей перед войной книги "Проблемы экспериментальной онкологии", посвященной микро паразитарной теории рака, отведено исследованиям в области использования в качестве противоракового средства нафталанной нефти (Нафталан нахо-дится на западе Азербайджана). Единственно правильная теория, что такое рак, это парази-тарная теория происхождения рака, которая позволяет эффективно лечить рак. Все другие теории происхождения рака заводят методы лечения в тупик и в могилу.

Паразитарная теория рака, исследования проф. Невядомского и лечение различных форм рака с фракциями нафталанной нефти.

настоящий выводы исследования учёных о новообразовании в ядре

клетки связывается изменение ДНК по-лимеразные ферменте и, нарушение син-теза внутри клеточного пространство. Этот процесс связываться с действие ра-диации, накопление внутри клеточном пространство токсичное элементы кото-рый действует в синтеза внутриклеточно-го пространство. Воздействие этих факто-ров приводит тяжелые и неизлечимые болезни. Чем страшнее болезнь, тем до-роже лекарства для её лечения и открыва-ет поле для исследований, чтобы полу-чить финансирование и гранты. В ветери-нарии давно известно, что все приобре-тенные болезни имеют своего паразита возбудителя. Читайте и анализируйте новую формулу рака паразитарного про-исхождения. Это первая формула, которая дает ответ на многие вопросы. Сейчас стоит задача вылечит всех больных в хосписах. Это будет смертельный удар по онтогенетикам. На форуме уже есть пись-ма больных, кто вылечил у себя рак, в разделе Результаты лечения. На форуме есть раздел. Альтернативные методы лечения рака за рубежом. Ученый должен быть прежде всего честный и не иметь собственных амбиций. Сейчас поднимает свой голос паразитология. Она подтвер-ждается не опровержимыми фактами. Поэтому ни одна новая теория не должна обходить паразитарное начало всех бо-

лезней. Отсутствие связи новой теории с паразитами, говорит о её вредности. Био-резонанс позволяет сделать медицину доказательной. Мне вот не понятно. Пара-зиты постепенно колонизируют организм своими токсинами и повышается их уро-вень токсикации. Почему медики не фик-сируют в организме уровень токсикации? Почему пропустили мимо ушей исследо-вания Свищевой? Она, например, устано-вила, что под действием токсинов лейко-циты разбухают и становятся двояковы-пуклыми. Под действием токсинов лейко-циты могут слипаться и образовывать столбики. Нужно широко освещать связь всех болезней с паразитами и бить людей в лоб анализами, чтобы они знали свою вину за размножение в своем теле парази-тов. Народ быстро поймет и начнет усерд-но травить своих паразитов. Противора-ковой препарат был создан и вскоре после войны применялся весьма успешно. У Невядомского в Москве на Зубковском переулке была клиника, в которой он вылечивал более 95 % раковых больных. Американцы предлагали Невядомскому несколько миллионов долларов за этот препарат, но он не продал. Для получения препарата он как-то обрабатывал нефть ультразвуком.

Нафталанская нефть является древ-ней и это по какой-то причине является важным. В 90-х годах XIX века немецкий инженер -концессионер Э.И.Егер заложил первые буровые скважины для добычи нефти нафталанской и построил неболь-шой завод для изготовления мази. Спосо-бы приготовления егеровских мазей были засекречены и монополизированы. Нефть нафталанская, и приготовленные из нее мази приобрели широкую известность. Лечебные свойства этой мази и реклама за границей привели к тому, что ее стали ввозить обратно в Россию как дорогое патентованное германское средство. В Германии функционировали уже два нафталановых акционерных общества: "Нафталан в Магдебурге" и "Нафталан в Дрездене", которые изготовляли препара-

В

98

ты из нефти нафталанской. В течение короткого времени спрос на нефть нафта-ланскую или нафталан, как нередко ее называли, и различные препараты на ее основе, сильно возрос во многих странах -в Германии, Англии, Франции, Америке, Японии и некоторых других. Дрезденское акционерное общество "Нафталан" выпу-стило руководство по применению нефти нафталанской, в которое вошло более 600 кратких отзывов врачей о достоинствах нефти нафталанской. Во время русско-японской войны, по имеющимся сведени-ям, у каждого японского солдата в поход-ной сумке была банка с нафталанной ма-зью. В России впервые сделал сообщение о нафталане врач Ф.Г.Розенбаум, на заседа-нии Кавказского медицинского общества в г. Тифлисе в 1896 году. Розенбаум ис-пользовал нефть нафталанскую при ожо-гах I степени, при острой и хронической экземах, себорее, псориазе, воспаленных ранах, нарывах, ушибах, вывихах, растя-жениях, при болях ревматического и по-дагрического характера. В дальнейшем, в 1898 году А.И. Поспелов, а журнале "Врач" опубликовал статью "О Нафталане", где на основании собственного опыта с похвалой отзывался об этом средстве. Также в те годы изучением нефти нафталанской занимались: А. Гольдман, Е.С. Главче, И.М. Готлиб, В.П. Поплавский, С.Я. Баржиков-ский, П.М. Малышев и другие. Они приме-няли нафталан в бальнеологии, при лече-нии ожогов и ран, производили первые анализы химического состава этой нефти, изучали влияние нефти нафталанской на некоторые виды бактерий и т.д. Эти ис-следования они проводили по собствен-ной инициативе без какой-либо помощи состороны государства. С 1926 года изу-чение лечебных свойств нефти нафталан-ской и разработка месторождений были поставлены на государственный уровень. В апреле 1935 года в Москве проходило специальное совещание по вопросу нафталана. Были приняты важные поста-новления: объявить нафталанские место-рождения заповедником, форсировать разведочные работы для определения запасов нефти нафталанской, наладить производство препаратов из нее, продол-жать химическое и клиническое изучение нефти нафталанской, ее фракций, состав-

ных частей и т.д. В 1938 году в Азербай-джанском научно-исследовательском институте курортологии и физических методов лечения им. С.М.Кирова была организована первая экспериментальная лаборатория по изучению биологического действия нефти нафталанской.

В те годы изучением такого уникаль-ного подарка природы занималось боль-шое число научных работников различ-ных специальностей: В.А. Александров, М.А. Членов, К.А. Егоров, Ф.И. Ильин, П.Я. Соколов, М.М. Гасанов, И.М. Исмаил-заде, Г.Ч. Кулиева и другие; биохимики, физио-логи и патофизиологи А.И. Караев, А.С. Гасанов, М.М. Мирсалимов, А.З. Бабаев, Т.Г. Пашаев, А.Г. Алекперов, В.В. Моленюк; гистологи и онкологи И.М. Колесников, М.М. Невядомский, И.С. Гинзбург и другие; фармакологи И.К. Гольберг, Р.К. Алиев, Г.Г. Газенко, А.М. Черников, Г.Б. Аллахверди-беков; химики К.А. Крассуский, А.Н. Саран-чук, А.С. Великовский, И.М. Абезгауз. В целях глубокого изучения компонентов нефти нафталанской для применения их в медицине в 1965 году была создана науч-но-исследовательская проблемная нафта-лановая лаборатория МЗ Азербайджан-ской ССР. Там же разработаны методы и формы наилучшего применения нефти нафталанской и ее препаратов при раз-личных заболеваниях человека. В 1974 году сотрудники лаборатории разработа-ли практические рекомендации по лече-нию нефтью нафталанской различных заболеваний: тромбофлебита (Н.М. Кери-мов), эндартериита (Р.А. Гулиев), пояс-нично-крестцового радикулита (С.И. Зей-налов), полиартрита различной этиоло-гии (И.С. Набиев, Т.Г. Гусейнов, Д.Г. Юси-фов), также были даны практические рекомендации по лечению больных рев-матоидным полиартритом нафталанской нефтью в комплексе с лечебно-физкультурой (А.А. Султанов).

В разработке проблемы нафталана принимали активное участие ряд научных учреждений: Центральный институт ку-рортологии СССР, лаборатории Института экспериментальной медицины Академии наук СССР, ряд кафедр медвузов Москвы, Ленинграда, Еревана и других городов. Опубликовано большое количество ре-зультатов научно-исследовательских

99

работ, журнальных статей, монографий и брошюр, которые широко обсуждались на многих съездах и конференциях. Были приведены убедительные материалы, показывающие, что нефть нафталанская и различные комбинированные препараты, приготовленные на нафталанской основе (с использованием фракций, углеводо-родных смесей) эффективны и необходи-мо широко внедрять их в медицинскую практику. Сегодня изучением действия нефти нафталанской и ее компонентов при лечении различных заболеваний не активно занимается.

Список литературы 1. Мамедалиев Ю.Г. К теории механизма

действия нафталанской нефти. // Известия Академии Наук СССР. –1946. -No5. –с.560-562.

2. Нафталан—статья изБольшой советской энциклопедии.

3. Зейналов М.А. Нафталанолечения // Научный электронный архив. URL:http://econf.rae.ru/article/9576

4. Зейналов М.А. Паразитарная теория рака. // Научный электронный архив. URL:http://econf.rae.ru/article/8857

5. Интернет. http://rak.qpf.su/viewtopic.php? id=116.

6. Интернет.svyatorus.com «Здоровье» Пара-зитарная теория рака, методы лечения.

7. Интернет. http://rak.flyboard.ru/topic362. html Наследие профессора М.М. Невядомского.

УДК 616

Жевлакова А.А., Косинцева Т.Д. Тюменский ГМУ Минздрава России, Тюмень

НОВЫЕ СПОСОБЫ БОРЬБЫ С ВИРУСОМ ЗИКА

The article considers causes and symptoms of Zika virus disease, modern methods of its treatment and prevention.

ctuality. The virus of Zika is a fla-vivirus associated with the develop-

ment of microcephaly and Guillain-Barre syndrome. It is a disease with characteristic symptoms: rash, fatigue, fever, swelling of the joints. The virus is relatively young, but spreads very quickly, for the first time it was discovered in 1968 in Nigeria, then in many other countries. The first major outbreak of the disease was recorded in 2007 on the island Yap. The active spread of the virus began only in 2015, but at the moment it is spreading almost everywhere. In Russia, the virus only comes with tourists. The virus of Zika is spread by mosquitoes that do not live on the territory of Russia, therefore the epi-demic is extremely unlikely. However, the virus has spread widely throughout most of the world, including in the leading countries in terms of the number of tourists. Brazil has recorded more than 900 cases of microceph-aly. In adults, the virus is associated with the neurological condition of Guillain-Barre syn-drome, which can cause temporary paralysis and, in some cases, permanent damage. The outbreak in Russia is not worth waiting for,

but frivolous attitude to the situation is im-possible.

Aim of research. To assess how realistic the development of new methods of combat-ing the virus Zika, based on recent research.

Results of research. Zika structure dis-covered, raising hopes for new ways to com-bat virus. Breakthrough could help create vaccines and antivirals to prevent or treat infections linked with microcephaly and Guil-lain-Barré syndrome. Scientists have worked out the structure of the Zika virus in a break-through that will aid the development of treatments to combat infection. As well as aiding the design of vaccines and therapeutic drugs, scientists hope that the discovery will help develop better diagnostic tests for the virus, and throw light on the way the virus infects cells.

Experts say the Zika blueprint, published in the journal Science, could provide the nec-essary insights for the development of vac-cines and anti-virals to prevent and treat infections. Using a strain of the virus from an outbreak in French Polynesia that began in late 2013, a team of scientists led by re-searchers at Purdue University used a tech-nique known as cryo-electron microscopy to study its structure in near-atomic resolution.

A

100

Their results showed that the Zika virus has a structure similar to other flaviviruses, including dengue and West Nile viruses, with a core of genetic material in the form of RNA, encased inside a fatty membrane. This sits within 20-sided protein shell covered in car-bohydrates, known as glycans.

But these glycans and their surrounding amino acids differ between the flaviviruses - and Zika, the scientists discovered, is no ex-ception.

Crucially, these are thought to play a role in enabling such viruses to attach to specific types of cells. “The question that obviously arises is, is that the reason why Zika virus is neurotropic - namely it has a tendency to infect cells of the nervous system, particulari-ty in the foetuses?” said Anthony Fauci, direc-tor of the National Institute of Allergy and Infectious Diseases. “We don’t know that yet, but the structure that was just published provides at least a plausible explanation.”

Conclusion. The discovery, made by sci-entists at Purdue University, can be called one of the most brilliant discoveries of modern virology. The epidemics of an unknown, new virus, almost all over the planet, lack of any protection measures against it, can not but

disturb society. The results of this study open new possibilities for understanding the differ-ences between the virus Zika and other fla-viviruses, it became possible to find the cause of such high pathogenicity of the virus. In-sights from structure could also be essential for the development of vaccines to guard against infection, and for therapeutic drugs to fight the disease, as well as helping scientists to develop better ways to test for the infec-tion.

References

1. Всемирная организация здравоохранения [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/zika/ru/ , свободный

2. Theguardian.com [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.theguardian.com /world/2016/mar/31/zika-structure-discovered-raising-hopes-for-new-ways-to-combat-virus , сво-бодный

3. Вести.ru [Электронный ресурс] Режим до-ступа: https://www.vesti.ru/doc.html?id=2720766 , свободный

4. Википедия свободная энциклопедия [Электронный ресурс] Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B8%D1%80%D1%83%D1%81_%D0%97%D0%B8%D0%BA%D0%B0 , свободный

УДК 616-005, 616-01/09, 616-03, 616-06, 616-07, 616-01, 616.1

Мальчевский Ю.Е.1, Рагимов А.А.2, Каспаров Э.В.3 1НИИ медицинских проблем Севера ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск 2Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, Москва 3НИИ медицинских проблем Севера ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск

ВЛИЯНИЕ НАРУШЕНИЙ В СИСТЕМЕ ГЕМОСТАЗА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ГИПОТЕНЗИВНОЙ ТЕРАПИИ У БОЛЬНЫХ С ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ

В статье оценивается влияние нарушений в системе гемостаза на эффективность антигипер-тензивной терапии у пациентов с гипертониче-ской болезнью. Показано, что тромбинемия, внутрисосудистое фибринобразование, гипер-фибриногенемия снижают эффект гипотензив-ных препаратов.

Система гемостаза, гипертоническая бо-лезнь, гипотензивная терапия.

ктуальность исследования. Гипертоническая болезнь являет-

ся одной из самых распространенных

патологий сердечно-сосудистой системы и характеризуется высоким социально-экономическим ущербом [2]. По материа-лам ряда исследований артериальная гипертония является ведущим фактором риска ишемической болезни сердца, моз-гового инсульта, сердечной недостаточно-сти, заболеваний периферических сосудов, почечной недостаточности и основной причиной смерти населения [4]. При этом эффективность лечения гипертонической болезни в нашей стране не превышает

А

101

49,2%, что значительно ниже аналогично-го показателя в странах Запада, где она варьирует от 52,8% до 65,8% [5]. В то же время, по данным результатов фармако-эпидемиологического исследования ПИ-ФАГОР IV, назначения врачей по антиги-пертензивной терапии в целом соответ-ствуют современным рекомендациям [3]. Это обусловливает необходимость поиска факторов, оказывающих влияние на эф-фективность антигипертензивной тера-пии.

В последние годы внимание исследо-вателей привлекают изменения системы гемостаза у больных гипертонической болезнью. Показано, что у данного кон-тингента пациентов повышается уровень растворимых фибрин-мономерных ком-плексов и фибриногена, что свидетель-ствует о скрытой гиперкоагуляции, при одновременной активации фибринолити-ческой системы (повышается уровень D-димеров) [1]. Однако, до настоящего вре-мени остается невыясненным влияние указанных изменений системы гемостаза на эффективность терапии у пациентов с гипертонической болезнью. Это послужи-ло обоснованием к проведению исследо-вания.

Материалы и методы. В исследова-нии приняли участие 86 мужчин с гипер-тонической болезнью в возрасте 40-59 лет (средний возраст составил 51,64±1,44 г.). Всем пациентам было проведено ком-плексное обследование, включавшее, наряду со стандартными клинико-лабораторно-инструментальными дан-ными, изучение системы гемостаза. У всех пациентов определялись следующие па-раметры гемостаза:

уровень растворимых фибрин-мономерных комплексов (РФМК) – опре-делялся о-фенантролиновым методом;

уровень d-димеров (Dd) – определялся методом иммунохроматографии;

уровень фибриногена (Ф/г) – опреде-лялся по методу Клаусса.

По результатам исследования систе-мы гемостаза пациенты были разделены на 3 группы.

В первую группу (31 чел.) вошли лица без нарушения исследованных парамет-ров системы гомостаза:

- уровень растворимых фибрин-мономерные комплексов (РФМК) менее 5*10−2 г/л;

- d-димеры (Dd) менее 250мг/мл; - фибриноген (Ф/г) менее 4г/л. Во вторую группу (24 чел.) вошли па-

циенты с умеренными нарушениями по-казателей гемостаза:

- РФМК 5-10*10−2 г/л; - Dd 250-400 мг/мл; - Ф/г 4-5 г/л. Третью группу (27 чел.) составили па-

циенты с выраженными нарушениями системы гемостаза:

- РФМК свыше 10*10−2 г/л; - Dd свыше 400 мг/мл; - Ф/г свыше 5 г/л. Все пациенты в составе гипотензив-

ной терапии получали канкор в дозе 5мг/сутки, амлодипин в дозе 10мг/сутки, микардис в дозе 80мг/сутки. Целью гипо-тензивной терапии считалась нормализа-ция артериального давления: целевым показателем систолического АД (САД) считался уровень 90-139 мм рт.ст., диа-столического АД (ДАД) – 60-89 мм рт.ст.

Статистическая обработка получен-ных результатов проводилась с помощью методов вариационной статистики. До-стоверность выявленных различий оце-нивалась с помощью критериев Манна-Уитни.

Результаты исследования. В первой группе нормализация АД была зафикси-рована у всех пациентов (31 чел. – 100,0%), во второй группе целевое АД было до-стигнуто у 91,7% (22) пациентов, а в тре-тьей – лишь у 55,6% (15) больных, т.е. достоверно реже по сравнению с группами 1 и 2 (р˂0,01).

Были выявлены и различия в сроке достижения целевого АД. Так, в первой группе нормализация АД происходила на 2-4-ый день лечения (в среднем срок со-ставлял 3,12±0,04 дня). В второй группе нормализация АД была достигнута на 3-7-й день лечения (в среднем – 5,88±0,11 д.), т.е. за достоверно больший срок (р˂0,05). В третьей группе нормализация АД про-изошла на 6-9й день терапии, срок соста-вил в среднем 7,94±0,22 дня, что досто-верно превышает длительность нормали-зации АД как в первой, так и во второй группах (р˂0,05).

102

Выводы. Таким образом, на основа-нии полученных данных можно прийти к выводу, что тромбинемия (уровень РФМК свыше 5*10−2 г/л), внутрисосудистое фиб-ринобразование (уровень Dd свыше 250мг/мл), гиперфибриногенемия (уро-вень Ф/г свыше 4г/л) негативно влияют на эффективность гипотензивной тера-пии у больных с гипертонической болез-нью. Негативный эффект выражается как в сокращении частоты достижения нор-мального АД, так и в удлинении сроков его нормализации.

Список литературы 1. Долгих В.В., Гомелля М.В., Филиппов Е.С.,

Рычкова А.В. Особенности коагуляционного гемостаза и фибринолиза при эссенциальной артериальной гипертензии у детей // Кардиоло-гия. – 2015. – Т. 55, 11. – С. 69-72.

2. Кобякова О.С., Куликов Е.С., Деев И.А., Ста-ровойтова Е.А., Рахимбердин А.К. Распростра-ненность недифференцированной артериальной

гипертензии и факторов риска среди посетите-лей центров здоровья Томска // Земский врач. – 2014. – 3-4 (24). – С. 64-67.

3. Леонова М.В., Штейнберг Л.Л., Белоусов Д.Ю. и др. Результаты фармакоэпидемиологиче-ского исследования артериальной гипертонии ПИФАГОР IV: приверженность врачей // Россий-ский кардиологический журнал. – 2015. – 1 (117). – С. 59–66.

4. Подпалов В.П., Счастливенко А.И., Журова О.Н. и др. Распространенность, заболеваемость и развитие осложнений артериальной гипертен-зии по данным проспективного исследования (2008-2011 гг.) // Достижения фундаменталь-ной, клинической медицины и фармации Мате-риалы 69-ой научной сессии сотрудников уни-верситета. УО «Витебский государственный медицинский университет». – 2014. – С. 140-142.

5. Joffres M., Falaschetti E., Gillespie C. Hyper-tension prevalence, awareness, treatment and con-trol in national surveys from England, the USA and Canada, and correlation with stroke and ischaemic heart disease mortality: a cross-sectional study // BMJ. Open. – 2013. – Vol. 3, 8. – P. e003423.

УДК 616.441-008.64-616.12-008.46-005.4-053.9

Дробышева Е.С., Семко А.А. ВГМУ им. Н.Н. Бурденко, Воронеж

ГИПОТИРЕОЗ КАК ФАКТОР РИСКА РАЗВИТИЯ И ПРОГРЕССИРОВАНИЯ

ХРОНИЧЕСКОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ У ПОЖИЛЫХ ПАЦИЕНТОВ С ИБС

В данной статье рассматривается влияние гипофункции щитовидной железы на прогрес-сирование хронической сердечной недостаточ-ности (ХСН) у пожилых пациентов с ишемиче-ской болезнью сердца (ИБС). Проведён стати-стический анализ 148 историй болезни пациен-тов, госпитализированных в кардиологические отделения Воронежской городской клинической больницы скорой медицинской помощи 1 с клиникой ХСН и наличием данных об исследова-нии функции щитовидной железы. Из всех гос-питализированных, с июня 2016 г. по июнь 2017 г, сопутствующий гипотиреоз наблюдался у 39% (59 человек) больных. Из которых 28% (42 чел.) имели субклинический гипотиреоз и 11% (17 чел.) – манифестный гипотиреоз. Обнаружено снижение фракции выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ), снижение толерантности к физиче-ским нагрузкам, более частые случаи декомпен-сации ХСН, повышение цифр АД у больных с гипотиреозом.

Гипотиреоз, ишемическая болезнь сердца, хроническая сердечная недостаточность.

а последнее десятилетие отмеча-ются значительные достижения в

лечении больных хронической сердечной недостаточностью (ХСН), но, несмотря на это, ХСН продолжает занимать лидирую-щую позицию среди других сердечно-сосудистых заболеваний (CCЗ). Не пре-кращается поиск причин недостаточной эффективности терапии ХСН. Одной из таких причин, возможно, является син-дром гипотиреоза – распространенное эндокринное нарушение, оказывающее отрицательное влияние на работу всей сердечно-сосудистой системы[3,4].

Убедительно доказано, что гипоти-реоз приводит к снижению сердечного выброса, ухудшает диастолическую функ-цию ЛЖ в результате изменения гемоди-намических условий его функционирова-ния. Большинство изменений структуры и функции как отдельных кардиомиоцио-

З

103

тов, так и сердца в целом при гипотиреозе отрицательно влияет на его работу даже без сопутствующей патологии. Распро-страненность гипотиреоза, по данным литературных источников, составляет 2–8 %. Субклинические формы (изолирован-ное повышение ТТГ) встречается чаще манифестного: 7–10 % у женщин и 2–3 % у мужчин. У лиц пожилого возраста распро-страненность всех форм гипотиреоза достигает 20 % и более[3].

Ряд исследований, проведенных за последние три десятилетия, позволяют сделать вывод об отрицательном влиянии гипотиреоза на прогрессирование ХСН. В исследовании М. Lacoviello и соавт., с уча-стием 338 больных с ХСН и субклиниче-ским гипотиреозом было показано, что даже небольшое повышение содержания ТТГ в сыворотке крови больных ассоции-ровалось с неблагоприятным течением ХСН [1]. Приведем пример более крупного исследования CardiovascularHealthStudy, включающего более трех тысяч пациен-тов со сроком наблюдения более 12 лет, послужившего платформой для последу-ющего изучения факторов риска ССЗ у пожилых пациентов. В исследовании было показано, что развитие сердечной недо-статочности в течение 12 лет достоверно чаще регистрировалось у лиц с исходно высоким уровнем ТТГ (≥10 МЕ/л) по срав-нению с лицами с нормальным или незна-чительно повышенным уровнем ТТГ (и составляло 4,2 и 2,3 % в год, p=0,01), что позволяет рассматривать высокий уро-вень тиреотропного гормона в качестве фактора риска развития ХСН.

Немаловажным остается тот факт, что тиреоидные гормоны изменяют синтез такого маркера ХСН как мозговой натрийуретический пептид (МНП или BNP), а именно его фрагмента – NT-proBNP(N-терминальный промозговой натрийуретический пептид)[5].У пациен-тов с высоким содержанием ТТГ харак-терно снижение уровня NTpro-BNP, напротив состояние тиреотоксикоза со-провождается его повышением в сыво-ротке крови, поэтому оценивать уровень NTpro-BNP целесообразно в состоянии эутиреоза [2].

Вопросы целесообразности скрининга функции щитовидной железы и необхо-

димости коррекции субклинического гипотиреоза являются предметом дискус-сий до настоящего времени. Накопленное научные знания не позволяют сделать убедительные выводы о целесообразно-сти коррекции гипофункции щитовидной железы, особенно это касается пациентов с сочетанием субклинического гипотирео-за и сердечно-сосудистых заболеваний.

Целью данного исследования являет-ся изучить влияние гипофункции щито-видной железы на прогрессирование ХСН у пожилых пациентов с ИБС.

Материалы и методы. Для исследова-ния нами были отобраны истории болез-ни пациентов кардиологического отделе-ния 1 и 2 БУЗ ВО ВГКБСМП1 с июня 2016 г. по июнь 2017 г. с различными формами ИБС осложненными ХСН и нали-чием данных об исследовании функции щитовидной железы. В ходе исследования анализировались следующие данные: анамнез больных, клинические признаки, уровень систолического и диастолическо-го артериального давления, индекс массы тела, консультации эндокринолога, кар-диолога, показатели общего холестерина, ЛПНП, ЛПВП, триглицериды, уровень тиреотропного гормона, свободного трийодтиронина и тироксина, электро-кардиография, результаты эхокардиогра-фии с определением фракции выброса левого желудочка, сроки госпитализации. Дисфункцию щитовидной железы опре-деляли по показателям ТТГ 0,3-4мкМЕ/мл; Т4 св. 10-22,3пмоль/мл.

Всего в исследование было включено 148 человек. Средний возраст участников исследования составил 67,0±4,1 лет. В нем принимали участие 76% (112 человек) женщин и 24% (36 человек) мужчин.

Участники исследования были разде-лены на две группы, в которых изучалось и сравнивалось влияние гипотиреоза на течение ХСН у пожилых пациентов с ИБС:

1 группа – 59 человек (39%) с сочета-нием ХСН и гипофункцией щитовидной железы.

2 группа – 89 человек (61%) с ХСН. Статистический анализ полученных

данных в ходе исследования был выпол-нен с помощью программы SPSS 10,0. С её помощью определялось среднее значение (M±m), среднее отклонение. Изучаемые

104

показатели представлены выборочными относительными величинами (долями), выраженными в процентах(%). Для оцен-ки статистической значимости различий при сравнении изучаемых показателей применялся критерий Стьюдента. В каче-стве критического уровня статистической значимости различий (p) применялось значение p<0,05. Корреляционный анализ был проведён с использованием коэффи-циента корреляции Пирсона.

По результатам проведенного анализа крови на содержания гормонов щитовид-ной железы выяснилось, что из 59 боль-ных 71% (42 человека) имели повышен-ные показатели ТТГ в сочетании с нор-мальным содержанием в крови свободно-го Т4 и Т3 (субклинический гипотиреоз); у 29%(17 человек) был диагностирован гипотиреоз (повышен ТТГ и снижены показатели свободного Т4 и Т3).

При расчете на всю группу пациентов (148 человек) в процентном соотношении, это составило:

Субклинический гипотиреоз – 28%. Гипотиреоз – 11%. Анализируя этиологические факторы,

приводившие к появлению ХСН выясни-лось, что пациенты с ХСН и гипотиреозом чаще имели в анамнезе инфаркт миокарда (в 1 группе - 15,3% (9 человек), во 2 группе 10% (9 человек)) (р=0,02). Мерцательная аритмия беспокоила реже больных из 2 группы - 50,6% (45 человек), чем в 1 груп-пе 69,5% (41 человек) (р=0,04).

Оценивая сократительную способ-ность левого желудочка по данным тран-сторакальной Эхо-КГ учитывалась ФВ ЛЖ: в 1 группе ФВ ЛЖ составила 55,67±6,35%, во 2 группе ФВ ЛЖ – 59,61±3,93% (р=0,026). Рассматривая данные биохими-ческого анализа крови выяснилось, что у пациентов с декомпенсацией ХСН отмеча-ется более низкий уровень свободного Т4 (в 1 группе 13,23±3,67 пмоль/мл, а во 2 группе 15,07±2,67 пмоль/мл) (р=0,00054). При проведении корреляционного анали-за взаимосвязи ФВ ЛЖ и уровня св. Т4 крови в 1 группе пациентов была выявле-на умеренная корреляционная связь (r=0,026).

Степень выраженности ХСН у пациен-тов с гипотиреозом по классификации Василенко-Стражеско составляла: II а

стадии –45 человек (74,6%), II б ст. –14 (23,7%), III ст. – 1(1,7%). У пациентов без гипотиреоза: II а ст. –83(93,3%), IIб ст. –5(6,7%), III ст. – 0%. Т.е. степень выражен-ности сердечной недостаточности была достоверно выше у больных, страдающих недостаточностью функции щитовидной железы(p=0,03).

При оценке результатов теста с 6 ми-нутной ходьбой, в 1 группе у больных появлялась одышка при дистанции до 200 м, соответствующие ФК III в 63% случаев (37 человек), а во 2 группе всего в 53% случаев (47 человек) (р=0,033).

Различия между группами больных также установлены при оценке уровня систолического артериального давления (сАД) и диастолического артериального давления (дАД) при поступлении в стаци-онар. У больных из первой группы при поступлении отмечался более высокий уровень дАД (107,58±15,2 мм.рт.ст., про-тив 99,66±10,38 мм.рт.ст, р=0,007), а вот уровень сАД у пациентов первой группы был ниже (173,61±16,27 мм.рт.ст, против 181,74±22,77 мм.рт.ст., р=0,018). При вы-писке существенных различий, средних значений сАД и дАД, в обеих группах нет.

Таким образом среди пожилых паци-ентов с ХСН (148 человек) гипофункция щитовидной железы наблюдается в 28% случаях (42 человека) в виде субклиниче-ского гипотиреоза и в 11% (17 человек) представлена манифестным гипотирео-зом, что подтверждает данные литерату-ры о высокой частоте встречаемости ги-потиреоза у лиц с ХСН.

Влияние гипофункции щитовидной железы на прогрессирование ХСН у пожи-лых пациентов проявляется в виде преоб-ладания СН IIБ, III по Василенко-Стражеско (23,7% против 6,7%(р=0,045) и 1,7% против 0%(р=0,028)); достоверного снижения ФВ ЛЖ (55,67±6,35 мл против 59,61±3,93 мл (t= 4,6)); более высокого уровня ДАД (107,58±15,2 мм.рт.ст., против 99,66±10,38 мм.рт.ст, р=0,007), более низ-кой толерантности к физической нагрузке по результатам теста с 6 минутной ходь-бой, что соответствует более высокому ФК ХСН( 63% против 53%( р=0,033)).

105

Список литературы 1. Koglin, J. Role of brain natriuretic peptide in risk

stratification of patient with congestive heart failure / J. Koglin., S. Pehlivanli, M. Shwaiblmair et al. // J. Am. Coll. Cardiol. - 2001. - Vol.38. - P. 1934–1941.

2. Ozmen, B. Serum N-terminal-pro-B-type na-triuretic peptide (NT-pro-BNP) levels in hyperthy-roidism and hypothyroidism [Text] / B. Ozmen, D. Ozmen, Z. Parildar // Endocr. Res. - 2007. - Vol.32(1–2). - P. 1–8.

3. Бланкова, З.Н. Субклинический гипоти-реоз как фактор риска сердечно-сосудистых

заболеваний и СН [Текст] / З.Н. Бланкова, Е. М. Середенина, Ф.Т. Агеев // Сердце: журнал для практикующих врачей. - 2009. - 2. - С. 68-72.

4. Кохендерфер, О.В. Особенности наруше-ния функции щитовидной железы у пожилых пациентов [Текст] / О.В. Кохендерфер, А.В. Кохендерфер // Вятский медицинский вестник. – 2015. - 1(45). – С. 37-40.

5. Федотова, И.Н. Диагностическая значи-мость NT-PROBNP у кардиологических больных / И.Н. Федотова, А.А. Белопольский, Н.В. Стуров // Трудный пациент. - 2013. - 7. - С. 32-35.

УДК 616-002.5

Смирнова А.А., Мильчаков Д.Е. Кировский государственный медицинский университет, Киров

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ТУБЕРКУЛЁЗОМ В

ОБЛАСТЯХ С ОДИНАКОВОЙ ЧИСЛЕННОСТЬЮ НАСЕЛЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ ПФО)

В последние десятилетия можно с уверен-ностью заявить о том, что медицина добилась больших успехов. Многие заболевания были побеждены и стёрты с лица Земли. Однако суще-ствуют и такие, которые не собираются отсту-пать. Среди них туберкулёз. Несмотря на то, что возбудитель данного заболевания был открыт ещё в 19 веке, и за это время было предложено множество способов лечения, болезнь остаётся актуальной и сегодня.

Туберкулёз, распространённость, сравни-тельный анализ, борьба с вредными привычка-ми, профилактика.

елью данной работы является: 1)определить распространение

активной формы туберкулёза в Приволж-ском Федеральном округе

2)дать сравнительную оценку показа-телей заболеваемости в областях ПФО с одинаковым количеством жителей.

Туберкулёз (ТБ) является инфекци-онной бактериальной болезнью, которая наиболее часто поражает лёгкие.[1] Ис-точником заражения является больной активным туберкулёзом лёгких. При кашле, разговоре, чихании больные люди выделяют в воздух большое количество бактерий, которые могут длительное время оставаться в плохо проветриваемом помещении и попадать в организм здоро-вого человека. Если в организм попала туберкулёзная палочка, то это не значит, что человек обязательно заболеет тубер-

кулёзом. Из 100 человек, инфицирован-ных туберкулёзной палочкой, заболевает лишь 5, остальные спокойно сосуществу-ют с ней, их иммунная система в течение длительного времени держит туберку-лёзную палочку под контролем. Однако, в случае ослабления защитных сил орга-низма, дремлющая палочка Коха может начать размножаться и вызвать болезнь. Это как мина замедленного действия. [2]

Согласно данным ВОЗ, в мире насчи-тывается около 20 млн. больных туберку-лёзом, в том числе около 7 млн. - с откры-той формой. Каждый год заболевает ту-беркулезом примерно 3,5 млн. человек и более 1 млн. умирает от него. ТБ, развива-ясь такими темпами, в том числе и за счёт миграции из неблагополучных районов, принимает размеры пандемии. Распро-странение туберкулёза связано с усили-вающимся антропогенным воздействием на биосферу и вызванным этим негатив-ным её влиянием на иммунные функции организма, с нарастающей инфицирован-ностью населения туберкулёзом вслед-ствие циркуляции среди населения невы-явленных больных заразными формами туберкулёза. Когда у человека развивает-ся активная форма туберкулёза, симпто-мы могут быть умеренными в течение многих месяцев. Это может приводить к запоздалому обращению за медицинской помощью и передаче бактерий другим

Ц

106

людям. За год человек, больной туберку-лёзом, может инфицировать до 10–15 других людей, с которыми он имеет тес-ные контакты. [2]

Почему-то страшная статистика по туберкулёзу россиян совершенно не пуга-ет. Мы больше боимся африканского за-болевания — лихорадки Эбола, чем тубер-кулёза, такого близкого, заразного и страшного. Ежегодно в России регистри-руется порядка 100 тысяч новых случаев заболевания активным туберкулёзом. Каждый год около 25 тысяч россиян уми-рают от этой болезни. Почему же мы так легкомысленны по отношению к этой болезни? Возможно, свою роль играет предрассудок, что туберкулёз — болезнь социально неблагополучных людей. Од-нако, ТБ безразличен к социальному и материальному положению, к половому признаку и возрасту людей, и если раньше

туберкулёз считался болезнью бедных, то в настоящее время это стереотип — ту-беркулёзом заболевают абсолютно все социальные слои населения. Более 95% случаев заболевания и смерти происходит в развивающихся странах. Вероятно, еще одна причина — модная в последнее вре-мя тенденция отказа от прививок, в том числе от БЦЖ. Стараясь оградить детей от постпрививочных осложнений, родители лишают их даже самой малой защиты от грозной болезни. Специальность врача-фтизиатра не пользуется популярностью в медицинских вузах. Профессионалы по борьбе с туберкулёзом не могут похва-статься большими зарплатами и работой в престижных клиниках. Так что количе-ство специалистов постоянно уменьшает-ся. [3]

Распространение туберкулёза в ПФО.

Таблица. Распространение активной формы туберкулёза в ПФО

Регион Январь-март

Январь-июнь

Январь-сентябрь

Январь-декабрь

Пензенская область 30,3 27,9 28,9 29,7 Кировская область 29,8 30,5 30 31 Республика Татарстан 33,7 35,2 32,8 33,4 Нижегородская область 32,5 31,9 29,8 36,3 Чувашская республика 45,3 48,3 46 43,7 Удмурдская республика 41,5 47,1 44,5 45,2 Республика Мордовия 33,7 37,3 37 48,1 Республика Марий Эл 53,9 50,1 52,1 54,9 Ульяновская область 68,3 61,2 58,2 56,1 Оренбургская область 62,4 60,9 60,1 56,4 Самарская область 45,6 51,4 50,7 66,2

Рисунок 1. Распространение активной формы туберкулёза в ПФО

107

Рисунок 2. Заболеваемость в областях ПФО с одинаковой численностью населения

Материалы и методы. Материалами для данной работы по-

служили статистические данные, полу-ченные в Федеральной службе Государ-ственной статистики.

Результаты исследования. Исходя из данных таблицы и диа-

грамм, можно сделать вывод, что актив-ная форма туберкулёза распространена и имеет тенденцию к росту по всему При-волжскому Федеральному округу. Но наибольший рост произошёл в Самарской области. Основываясь на данные о распро-странённости болезни в областях ПФО с одинаковой численностью населения, рост числа заболевших наблюдается в Кировской области. В Ульяновской обла-сти, несмотря на высокие показатели, наблюдается спад заболевания.

Заключение. Несколько десятилетий назад врачи

предполагали, что туберкулёз в нашей стране практически исчез. Тем не менее, этого не случилось, и это тяжёлое заболе-вание стало актуальнейшей проблемой современной медицины, потому что забо-леваемость туберкулёзом растёт с каж-

дым годом, это подтверждается статисти-ческими данными, предоставленными в данной работе, к тому же лечить его ста-новится труднее, возбудитель развивает резистентность к обычным схемам тера-пии.

Высокий темп жизни, информацион-ный прессинг, стрессы, постоянная "не-хватка времени", а, следовательно, нере-гулярное и несбалансированное питание - это все факторы, которые приводят к снижению иммунной защиты организма и способствуют развитию заболевания. Вместе с тем, туберкулёз - безусловно, социальная болезнь, которая напрямую зависит от образа жизни как индивидуу-ма, так и населения в целом.

Список литературы 1. Всероссийская организация здравоохра-

нения 2. Е.А. Заяц «Туберкулёз – проблема актуаль-

на». Режим доступа: URL: [http://www.ncgb.by /index.php/informatsiya-o-sokhranenii-zdorovya/ 16-poleznye-stati/237-tuberkulez-problema-aktualna]

3. Эпидемия туберкулеза в России. Режим доступа: URL: [https://imedicum.ru/content/ epidemia-tuberkuleza-v-rossii]

108

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ УДК 57

Бурнашев А.А., Кириллов А.Ф., Свешников Ю.А. Якутский филиал ФГБНУ «Госрыбцентр», Якутск

ФАУНА РЫБ ОЗЕРА «НИЧАЯНДА» БАССЕЙНА РЕКИ ВИЛЮЙ

Ихтиофауна озера «Ничаянда» представле-на тремя видами: обыкновенной щукой Esox lucius, речным окунем Perca fluviatilis и обыкно-венной плотвой Rutilus rutilus. Дается размерно-возрастная характеристика рыб.

Озеро «Ничаянда», река Вилюй, фауна рыб, возраст, рост.

сследования проведены на оз. Ничаянда летом 2015 г. Материал

по ихтиофауне собран по общепринятым методикам [1-2]. Лов рыбы производился ставными сетями с шагом ячеи 30, 40 и 50 мм. Количество материала указано в тек-сте. В тексте использованы следующие обозначения: SL – стандартная длина рыбы до конца чешуйного покрова, F – упитанность, рассчитанная по Фультону, n – количество экземпляров.

Ранее биология озера не изучалась, что и определило цель исследования.

Озеро Ничаянда расположено в бас-сейне р. Вилюй в 100 км от его впадения в р. Лена на левобережной надпойменной террасе Вилюя. Характеризуется стабиль-ностью уровенного режима и отсутствием заморов. Цветение воды не наблюдается.

Озеро замкнутое, прямой сток из него отсутствует, уровенный режим зависит от количества выпадающих атмосферных осадков, талых весенних вод, а также про-цессов испарения в период жаркого лета. Размеры озера: длина 5,5 км и ширина 1,3 км, площадь 422 га. Делится на два плеса: западное и восточное. Западный плес, с пологими берегами обильно заросший тростником, осокой и хвощами. Наиболь-шая глубина 6 м, 3-4 м. Восточный плес более обширный с высокими и песчаными берегами максимальная глубина в цен-тральной части составляла 8-10 м. Для озера характерно ровное блюдцеообраз-ное дно. Грунты песчаные, заиленные, берега по периметру заросшие камышом. Вода в озере светлая, прозрачность по диску Секки достигает до 7 метров. Мине-

рализация невысокая, не превышает ПДК для рыбохозяйственный водоемов (100 мг/л) и составляет 86,25 мг/л. Содержание кислорода подо льдом (весной) отмечено на уровне 7,6-8,2 мг/л, летом в пределах 9,5-10,8 мг/л, осенью – 10,9-11,4 мг/л. Активная реакция среды колеблется в разные сезоны года от 6,5 до 6,6. Водоем мезотрофный, биомасса зоопланктона колеблется от 0,33 до 0,83 г/м³, средняя -0,53 г/м³. Масса бентоса по сезонам колеб-лется от 1,9 до 4,2 г/м².

Ихтиофауна представлена тремя ви-дами: обыкновенной щукой Esox lucius, речным окунем Perca fluviatilis и обыкно-венной плотвой Rutilus rutilus. Процентное соотношение видов в уловах по количе-ству: окунь – 52,4, щука – 1,4 и плотва – 46,0, по массе превалирует плотва – 45, затем идут окунь – 35,8 и щука – 19.

Щука в уловах представлена возрас-тами 3+-11+ лет с SL 330-904 мм и массой 208-7001 г (табл. 1), преобладают особи в возрастах 3+-6+ лет (70,5%). Созревает на 3–5 – м году жизни. Плодовитость 4,3-211,4 тыс. икр. [3]. Щука в озере малочис-ленна и составляет по количеству 1,4 %, по массе – 19,0 %.

Окунь в озере самый многочисленный вид. В уловах представлен возрастами 1+-11+ лет с SL 75-325 мм и массой тела 6-665 г (табл. 2), преобладают особи в возрастах 3+-6+ лет (72,7%). В целом, в сетных уло-вах окуни с SL 220-270 мм составили 71,0% (табл. 3).

Созревает в возрасте 2+-5+ лет. Плодо-витость 6-98 тыс. икр. Процентное соотно-шение самок окуня из общего количества составляет 71,3, самцов 28,7. У самок преоб-ладают особи в возрастах 4+-7+ лет, у сам-цов преобладают особи в возрастах 3+-5+ лет. Промысловая длина у самок колеблет-ся от 120 до 325 мм, масса от 33 до 665 г, у самцов варьирует в пределах от 130 до 270 мм, масса от 34 до 290 г (табл. 4 и 5).

И

109

Таблица 1. Биологические показатели щуки оз. Ничаянда Возраст, лет SL, мм Масса, г n Лимит Среднее Лимит Среднее

3+ 330-340 336 287-367 322 3 4+ 300-360 330 208-375 291 2 5+ 370-470 405 390-789 534 3 6+ 400-440 413 414-633 524 4 7+ 445-610 527 551-2060 1305 2 8+ 850 850 3990 3990 1 9+ 820 820 5500 5500 1

11+ 904 904 7001 7001 1

Таблица 2. Биологические показатели окуня оз. Ничаянда Возраст, лет SL, мм Масса, г F n Лимит Среднее Лимит Среднее

1+ 75-185 113 6-91 33 1,66 4 2+ 120-145 135 29-59 42 1,65 27 3+ 120-185 157 30-107 66 1,67 52 4+ 130-215 190 34-176 119 1,69 95 5+ 190-235 221 122-245 172 1,6 48 6+ 215-245 238 163-253 207 1,54 35 7+ 210-255 249 152-327 231 1,49 29 8+ 260-270 264 225-351 270 1,47 19 9+ 275-290 281 305-600 397 1,76 4

10+ 305 305 468 468 1,65 1 11+ 320-325 323 631-665 648 1,93 2

Таблица 3. Размерный состав уловов окуня в оз. Ничаянда (сети с шагом ячеи 30-40-50 мм)

SL, см 10-12 13-15 16-18 19-21 22-24 25-27 28-30 31-33 34-36 n 1 15 54 68 175 253 31 3 2 % 0,2 2,5 9,0 11,3 29,1 42,0 5,1 0,5 0,3

Таблица 4. Биологические показатели самок окуня оз. Ничаянда Возраст,

лет SL, мм Масса, г F n Лимит Среднее Лимит Среднее

2+ 120-145 135 33-56 44 1,79 5 3+ 145-175 160 41-107 72 1,73 19 4+ 135-215 192 46-176 122 1,71 45 5+ 205-230 223 138-245 177 1,61 32 6+ 215-245 238 163-253 211 1,57 29 7+ 230-255 251 179-327 235 1,49 27 8+ 260-270 264 225-351 269 1,47 18 9+ 275-290 281 305-600 396 1,76 4

10+ 305 305 468 468 1,65 1 11+ 320-325 323 631-665 648 1,93 2

Таблица 5. Биологические показатели самцов окуня оз. Ничаянда Возраст,

лет SL, мм Масса, г F n Лимит Среднее (ad) Лимит Среднее

1+ 185 185 91 91 1,44 1 2+ 135-145 140 42-59 50 1,82 4 3+ 150-185 165 55-106 77 1,68 13 4+ 130-215 188 34-174 115 1,71 30 5+ 190-235 217 122-181 161 1,59 16 6+ 235-245 238 165-217 189 1,39 6 7+ 210-250 230 152-204 178 1,47 2 8+ 270 270 290 290 1,47 1

110

Сравнение с размерно-весовыми пока-зателями окуней из других водоемов Яку-тии [4] показало, что окунь из оз. Ничаянда по линейным размерам опережает популя-ции окуня из озер Быранатталаах и Кюбе-дики, и значительно уступает по показате-лям окуней из озер Муосталах и Белах –Кюель. Питается зоопланктоном, зообенто-сом, собственной молодью [3]. Упитанность (F) самок и самцов у окуня озера Ничаянда в среднем составляет 1,62% и 1,64%, мак-симальные значения 1,93% и 1,82% соот-ветственно, что почти в 2 раза меньше чем аналогичный показатель у окуня Вилюй-ского водохранилища, равный 3,3 % [5].

Плотва в озере также многочисленна. В уловах представлена возрастами 3+-13+ лет с SL 125-310 мм и массой тела 36,0-635,0 г (табл. 6). Плодовитость 9,0–135 тыс. икр. Нерестится в конце мая – начале июня. Соотношение самок плотвы из об-щего количества составляет 66,8 %, сам-цов 33,2 %. У самок преобладают особи в возрастах 9+-11+ лет, у самцов преобла-дают особи в возрастах 9+, 10+ лет. Про-мысловая длина у самок колеблется от 135 до 295 мм, масса от 40 до 553 г (табл. 7), SL у самцов колеблется от 130 до 290 мм, масса от 42 до 483 г (табл. 8).

Таблица 6. Биологические показатели плотвы оз. Ничаянда Возраст, лет SL, мм Масса, г F n Лимит Среднее Лимит Среднее

3+ 130 130 42 42 1,91 1 4+ 125-160 135 36-80 46 1,84 13 5+ 155-180 164 69-115 86 1,93 4 6+ 160-165 162 74-86 77 1,83 5 7+ 185 185 135 135 2,13 1 8+ 200-255 234 189-329 265 2,06 11 9+ 220-270 246 207-393 302 2,03 50

10+ 235-285 264 266-483 364 1,97 59 11+ 245-290 270 306-448 391 1,98 25 12+ 275-295 284 354-553 439 1,91 16 13+ 270-310 290 341-635 488 1,93 2

Таблица 7. Биологические показатели самок плотвы оз. Ничаянда Возраст, лет SL, мм Масса, г F N Лимит Среднее Лимит Среднее

4+ 135 135 40-43 41 1,69 2 5+ 155 155 69-72 70 1,89 2 6+ 160-165 163 74-86 78 1,80 3 7+ 185 185 135 135 2,13 1 8+ 200-255 234 189-329 265 2,06 7 9+ 220-270 248 250-393 317 2,08 28

10+ 235-285 268 284-464 380 1,97 44 11+ 245-290 270 306-448 391 1,98 25 12+ 275-295 284 354-553 445 1,95 13 13+ 270 270 341 341 1,73 1

Таблица 8. Биологические показатели самцов плотвы оз. Ничаянда Возраст, лет SL, мм Масса, г F N Лимит Среднее Лимит Среднее

3+ 130 130 42 42 1,91 1 4+ 125-160 135 36-80 47 1,87 11 5+ 165-180 172 88-115 101 1,97 2 6+ 160 160 74-79 76 1,87 2 8+ 210-245 234 193-306 263 2,05 4 9+ 225-260 244 207-356 284 1,96 22

10+ 235-280 252 266-483 317 1,97 15 12+ 280-290 287 377-465 415 1,76 3 13+ 310 310 635 635 2,13 1

111

Спектр питания включает раститель-ность, зоопланктон, зообентос, наземно-воздушных насекомых, моллюсков, дет-рит и реже молодь рыб [3].

Средние значения F у самцов (1,94%) и самок (1,99%) окуня незначительно различаются между собой, при этом в более раннем возрасте (4+-6+) упитан-ность самцов (1,87-1,97%) несколько вы-ше чем у самок (1,69-1,89%) (табл. 7 и 8).

Заключение. Озеро Ничаянда, распо-ложенное в бассейне реки Вилюй, харак-теризуется благоприятным для гидро-бионтов гидрохимическим режимом. Их-тиофауна представлена тремя видами: обыкновенной щукой Esox lucius, речным окунем Perca fluviatilis и обыкновенной плотвой Rutilus rutilus. Процентное соот-ношение видов в уловах по количеству: окунь – 52,4, щука – 1,4 и плотва – 46,0, по массе: превалирует плотва – 45,0, затем идут окунь – 35,8 и щука – 19,0.

По гидрохимическому режиму озеро отвечает требованиям для маточного водоема по разведению пеляди.

Список литературы 1. Абакумов В.А. Руководство по методам

гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений. Л. Гидрометеоиздат, 1983. С. 59-78.

2. Правдин И.Ф. Руководство по изучению рыб. Изд-во "Пищевая пром-ть", М., 1966. - 376 с.

3. Кириллов А.Ф., Книжин И.Б. Современный состав и история формирования ихтиофауны реки Лена (бассейн моря Лаптевых) // Вопросы ихтиологии. 2014. Т. 54. 4.

4. Кириллов А.Ф., Мамилов Н.Ш., Шадрина Е.Г. Роль "уникальных" водоемов в сохранении разнообразия ихтиофауны Якутии // Вестник КазНУ, серия экологическая, 1 (10). Алматы, 2002. С. 16-20.

5. Кириллов Ф.Н., Кириллов А.Ф., Лабутина Т.М. Биология Вилюйского водохранилища. – Новосибирск; Наука, 1979. 271 с.

УДК 630*266:551.524

Лобанов А.И. Научно-исследовательский институт аграрных проблем Хакасии, Абакан

ВЛИЯНИЕ ПОЛЕЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ ПОЛОС НА ТЕМПЕРАТУРУ ВОЗДУХА

В работе представлены результаты изуче-ния влияния полезащитных лесных полос на температуру воздуха в условиях Ширинской степи Республики Хакасия.

Полезащитные лесные полосы, температура воздуха, Ширинская степь, Республика Хакасия.

азвитие земледелия в Республике Хакасия настоятельно требует

улучшения и рационального использова-ния пахотных угодий. Радикальным при-емом повышения продуктивности этих угодий являются полезащитные лесные полосы [5, 7], однако их влияние на эле-менты микроклимата изучено не доста-точно.

Цель работы заключалась в изучении влияния полезащитных лесных полос на температуру воздуха в приземном слое почвы в условиях Ширинской степи Рес-публики Хакасия.

Объектами исследований послужили участки полезащитных лесных полос диагонально-крупносетчатой конструк-ции из лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) с участием караганы колю-чей (Caragana spinosa (L.) DC.) и караганы древовидной (Caragana arborescens Lam.), созданные нами по разработанной техно-логии [3, 4], на южном маломощном сла-богумусированном глубинно-скелетном среднещебнистом среднесуглинистом черноземе [1] открытого акционерного общества «Форпостагро» Ширинского района Республики Хакасия (см. рис.).

Температуру воздуха измеряли с помощью суточных термографов на высоте 0,6 м от поверхности почвы, установленных в специально сконстру-ированных будках. Контроль над рабо-той термографов осуществляли с помо-щью минимальных термометров.

Р

112

Рисунок. Общий габитус полезащитной лесной полосы диагонально-крупносетчатой конструкции в 25-летнем биологическом возрасте

Исследования показали, что участки лесополос диагонально-крупносетчатой конструкции в летний период (6 августа) оказывали отепляющее влияние на при-легающее пространство в утренние и вечерние часы, которые днем аккумули-ровали тепло, а ночью его постепенно излучали. Излучение происходило с ли-

стовой поверхности лесных полос, а внут-ри их отдача тепла происходила преиму-щественно путем горизонтальных пото-ков воздуха. В летний период дневного времени (с 12 до 18 ч) лесополосы оказы-вали охлаждающее влияние на темпера-туру воздуха (см. табл.).

Таблица. Изменение температуры воздуха лесной полосой диагонально-крупносетчатой конструкции в летний период, ºС

Время наблю-дений, ч

Внутри лесополосы

Расстояние от заветренной закрайки лесополосы, м Открытая степь 10 30 50 70 100

8 6,0 7,5 7,6 7,4 7,2 7,0 6,9 12 17,3 17,8 17,9 18,0 18,5 18,2 18,3 14 19,6 19,7 19,8 20,0 20,3 20,4 20,4 18 17,1 17,3 17,4 17,6 18,0 18,1 18,0 22 13,2 14,6 14,2 14,0 13,8 13,5 13,5

Из таблицы видно, что, например, в

холодное время суток (8 ч) температура приземного слоя воздуха на высоте 0,6 м от поверхности почвы на разном расстоя-нии от лесополосы была на 0,1–0,7ºС вы-ше, чем в открытой степи. Изменения температуры приземного слоя воздуха на разном удалении от лесополосы происхо-дили преимущественно в связи со сниже-нием скорости ветра и уменьшением тур-булентного обмена. На это указывали и другие исследователи [6].

Общее максимальное действие лист-венничных полезащитных лесных полос диагонально-крупносетчатой конструк-ции с участием в их составе некоторых кустарников на температуру приземного

слоя воздуха составляет ориентировочно 25 высот средних деревьев в лесополосах.

Таким образом, проведенные иссле-дования показали, что в зонах воздей-ствия полезащитных лесных полос на температуру воздуха в утреннее и вечер-нее время суток наблюдается их отепля-ющее влияние, а в дневное – охлаждаю-щее. Это благоприятно сказывается на росте и развитии сельскохозяйственных культур. В засушливые годы, когда лесные полосы оказывали максимальное дей-ствие, средняя прибавка урожая яровой пшеницы составляла 2,7 центнера с 1 гектара [2].

В заключение следует отметить, что на современном этапе развития земледе-

113

лия важно существенно повысить роль полезащитных лесных полос как инже-нерно-биологических систем адаптивного природопользования и повышения про-дуктивности сельского хозяйства, а также повысить восприимчивость производства к практическому освоению результатов научных исследований. Без этого нельзя достичь устойчивого развития сельского хозяйства в Республике Хакасия и других южных регионах страны.

Список литературы 1. Ефремова Т. Т. Рекомендации по оценке

лесопригодности почв сухой степи Хакасии при подборе площадей для размещения защитных асаждений (на примере южных черноземов Ширинской степи) / Т. Т. Ефремова, В. М. Корсунов, А. В. Огородников. – Красноярск: ИЛиД СО АН СССР, 1983. – 14 с.

2. Лобанов А. И. Агроэкологический эффект полезащитных лесных полос в Ширинской степи / А. И. Лобанов // Химико-лесной комплекс – проблемы и решения: Мат-лы. Всерос. научно-

практич. конф. 11–12 апреля 2002 г. – Красно-ярск: СибГТУ, 2003. – Т. 1. – С. 260–265.

3. Лобанов А. И. Технология создания дре-весно-кустарниковых насаждений диагонально-крупносетчатой конструкции на подверженных дефляции землях // Защитное лесоразведение по природным зонам СССР / А. И. Лобанов. – Волгоград, 1991. – Вып. 2(103). – С. 56–60.

4. Лобанов А. И. Новый способ выращивания и формирования лесных полос на пахотных землях в степях Сибири / А. И. Лобанов, Е. Н. Савин // Лесохозяйственная информация. – М.: ВНИИЦлесресурс, 1998. – Вып. 7. – С. 1–8.

5. Савостьянов В. К. Использование и охрана почв засушливых территорий Сибири / В. К. Савостьянов. – Абакан: ООО «Кооператив «Журналист», 2014. – 288 с.

6. Смалько Я. А. Ветрозащитные особенно-сти лесных полос разных конструкций / Я. А. Смалько. – Киев: Госсельхозиздат УССР, 1963. – 190 с.

7. Степанов А. М. Полезащитное лесоразведе-ние – фактор повышения продуктивности пашни и интенсификации земледелия / А. М. Степанов, Ю. И. Васильев // Агролесомелиорация в XX веке. – Волгоград: ВНИАЛМИ, 2001. – С. 67–113.

УДК 58.009

Рузматов Э.Ю.1, Сарибаева Н.Н.2, Юлдашева А.Э.к.1 1Андижанский государственный университет, Андижан 2Андижанский сельскохозяйственный институт, Андижан

СТРОЕНИЯ ЧАШЕЛИСТИКОВ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ РОДОВ ACONTHOPHYLLUM СЕМЕЙСТВА CARYOPHYLLACEAE

В докладе обсуждены материалы по изуче-нию строения чашелистиков видов родов Aconthophyllum, Kughitangia, Allochrusa и Drypis. Форма чашелистиков всех изученных видов родов Aconthophyllum, Kughitangia, Allochrusa и Drypis - трубчатая и цилиндрическая, цилиндрически-колокольчатая, с треугольными колючими, слегка к наружи отогнутыми 5 зубцами.

Чашелистики, виды, род, Aconthophyllum, Kughitangia, Allochrusa и Drypis.

ентрально азиатский регион считается единственным в мире,

где встречаются виды семейства Caryo-phyllaceae, отличающиеся очень высоким содержанием сапонина. В связи с чем уде-ляется большое внимание изучению мор-фологических и систематических призна-ков основных сапониноносных предста-вителей этого семейства.

В литературе достаточно сведений по биологии цветения и развития отдельных видов Gypsophila, Acanthophyllumи Al-lochrusa [1,4].

Сравнительно мало данных по анато-мическим особенностям листа, прицвет-ника, чашечки. Фрагментарны и сведения по строению корня и 1-2-летнего стебля и почки. [2,3]

Исходя из выше указанных было изу-чено строение чашелистиков видов родов Aconthophyllum, Kughitangia, Allochrusa и Drypis.

Форма чашелистиков всех изученных нами видов родов Aconthophyllum, Kughitangia, Allochrusa и Drypis - трубчатая и цилиндрическая, цилиндрически-колокольчатая, с треугольными колючими (за исключением д. р.

Ц

114

Allochrusa), слегка к наружи отогнутыми 5 зубцами.

Полученные данные свидетельству-ют, что род Acantophyllum обладает тон-кими чашелистиками с более или менее крупноклеточной эпидермой.

По типам трихом чашечки виды рас-тений подразделяются на 3 группы: -- опушенные только простыми 1-лучевыми 1- и многоклеточными различной морфо-логии, густоты и длинны; - простыми в сочетании с стебельчато- головчатыми железистыми волосками в различных соотношениях, разной длины и морфоло-гии; - в основном железистыми (за неко-торым исключением) различной морфо-логии и длинны.

К первой группе относятся виды сек-ции Oligosperma, кроме растений A.lilacinum и A.pulchrum У первого вида чашелистики опушены простыми в смеси с головчатыми железистыми средней густоты, у второго - только редкими желе-зистыми. Чашечки А.pungens, А.stenostegium (сек.Oligosperma), А.кrascheninnikovii (сек. Oligosperma), также А.serawschanicum (сек. Macrostegia) опушены длинными 200-800 мкм, 3-9-клеточными тонкостенными простыми, более или менее переплетающимися волосками средней густоты.

Вторая группа включает А.serawschanicum (сек. Macrostegia), A.lilacinum (сек. Oligosperma), A.glandulosum (сек. Pleiosperma), А.korolkovii (сек. Macrostegia) и также А.jarmolenkii из зтой секции (сек. Macrostegia), у которых чашечки опушены простыми волосками в сочетании с железистыми. Растения этих видов разли-чаются между собой морфологией, дли-ной, густотой, а также соотношением типов волосков.

Третью группу образуют растения А.adenoрhorum (сек. Oligosperma), A.jarmolenkii (сек. Macrostegia, А.sordidum (сек. Macrostegia) чашечки которых опушены (за редким исключением) в основном крупными стебельчато-головчатыми железистыми волосками. Эти виды и их образцы, взятые из различ-ных мест их ареала, различаются разме-рами и степенью разветвленности трихом.

Следует отметить следующую зако-номерность в опущении чашечки рода Асаnthophyllum и Kughitange у видов, рас-пространенных на юге Центральной Азии и южном отроге Памиро-Алая: желези-стые волоски составляют основную часть или половину трихом. По направлению с юга на север и северо-восток и восток наблюдается постепенная замена желези-стых волосков простыми, густота которых увеличивается с повышением высоты над уровнем моря.

Роды Allochrusa и Drypis характеризу-ются короткими, очень тонкими и самыми тонкими чашелистиками с мелкоклеточ-ной эпидермой (1300-1500 на 1мм2) и большим числом устьиц (150-250). Однако род Allochrusa отличается от рода Drypis отсутствием железистых волосков на поверхности и по краям зубцов чашечки. Последний имеет сходство с родом Асаntophyllum и Kyghitangia колючими зубцами чашечки и наличием по краям зубцов трихом.

Виды родов Allochrusa и Drypis харак-теризуются исключительно мелкокле-точностью наружной и внутренней эпи-дермы чашелистиков (1300- 1500 на 1мм2) и большим числом устьиц наружной эпи-дермы (150-250 на 1мм2). Изученные 2 вида рода Allochrusa (А.panicula, А.gypsophiloides) большинством призна-ков чашелистика чрезвычайно сходны между собой, что подтверждает их гене-тическое родство, однако второй вид от-личается от первого отсутствием опуще-ния.

У видов сек.Turbinaria, Pleiosperma и Macrostegia чашечки опушены от умерен-но густого до исключительно густого простыми и железистыми волосками, у Oligosperma - только простыми за исклю-чением А.lilacium и А. pulchrum, которые опушены также обоими типами волосков.

Из проведенных исследования мы пришли к следующим выводам:

1. По типам трихом чашечки виды ро-да Асаntophyllum подразделяются на три группы: чашелистики видов сек. Oligo-sperma опущены простыми 1-и многокле-точными простыми волосками, А.lilacinum, А.serawschanicum, А.glandulosum, А.когоlкоvii, А.jarmolenkii опушены про-стыми и стебельчато-головчатыми желе-

115

зистыми волосками; у А.adenophorum, А. jarmolenkii, А.sordidum чашечки опушены только крупными стебельчато-головчатыми трихомами.

2. Спорные виды А.аlbidum, A.aculeatum, A.brevibracteatum, A. pungens. A.leiostegium, A. subglabrum хорошо разли-чаются между собой морфологией, вели-чиной и частотой трихом, числом эпи-дермальных клеток наружной стороны чашечки, хотя эти признаки скорее адап-тивные чем диагностические.

3. У видов распространенных на юге горного Туркменистана, Сурхандарьи и юго-западном отроге Памиро-Алая желе-зистые трихомы преобладают над про-стыми; по направлению с юга на северо-восток железистые постепенно заменяют-ся простыми, число последних увеличива-

ется с повышением высоты над уровнем моря.

Список литературы 1. Мадумаров Т.А., Дариев А.С. К системати-

ческому положению двух видов рода Kughitangia Ovcz. -K. popovii (Preobr.) Ovcz. и K. knorringiana (Schischk.) Preobr // Доклады АН РУз. – Ташкент, 1991. - 10. -С. 50-52.

2. Бондаренко О.Н. Acanthophyllum C.A. Mey.-колючелистник. Определитель растений Сред-ней Азии. В 10-х т. - Ташкент: Фан, 1971. Т. 2. -С. 294.

3. Мусаева М., Закиров К.З. Материалы по систематике рода Acanthophyllum С.А. Меy. - Ташкент: Фан, 1987. - 84 с.

4. Мадумаров Т.А. Морфо-анатомическое строение представителей сапониноносных родов сем. Caryophyllaceae Juss: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. – Ташкент, 2005. -18 с.

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ УДК 635.925

Антоникова Л.А., Фомина В.С. Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт, Новочеркасск

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ДРЕВЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ В ПАРКЕ

ИМЕНИ Г. ПЛЕВЕН В Г.РОСТОВЕ-НА-ДОНУ

В статье рассматривается экологическое и декоративное состояние зеленых насаждений в парке им. г. Плевен в г. Ростове-на-Дону. Дается оценка состояния деревьев в парке. Рассматри-ваются факторы, влияющие на состояние зеле-ных насаждений, и методы научных исследова-ний, которые применялись при оценке состоя-ния насаждений в парке.

Древесные насаждения, территория парка, оценка состояния зеленых насаждений, экологи-ческое и декоративное состояние деревьев, визуальное обследование.

сновным элементом парка им. г. Плевен являются древесные

насаждения. Для озеленения парка сажен-цы лиственных и хвойных деревьев при-возили из питомников Воронежа, Липецка и Нальчика. В основном, деревья прижи-лись и разрослись, большинству деревьев парка уже более 40 лет. В настоящее время на территории парка произрастают дуб черешчатый, пихта, сосна желтая, канад-ская ель, туи восточная и западная, ива

вавилонская, уксусное дерево, клен, то-поль пирамидальный. Преобладают такие деревья, как каштан, рябина обыкновен-ная, липа крупнолистная, береза повислая (бородавчатая), ель Бревера, ясень обык-новенный, тополь пирамидальный и се-ребристый [1, с. 16, 46, 70, 74, 92, 114; 3, с. 15, 95]. Цветочные клумбы расположены только на площадях, а на пешеходных аллеях расставлены вазоны для однолет-них цветов, расположенные между осве-тительными столбами. Вдоль централь-ной аллеи произрастает кустарник, форму которому придают стрижкой.

Для общей оценки состояния зеленых насаждения парка необходимо оценить экологическое и декоративное состояние деревьев. При их оценке применялись следующие существующие методы науч-ных исследований: визуальное натурное обследование и обобщение, фотофикса-ция, библиографические поиски, сравни-

О

116

тельный анализ, типологическая класси-фикация.

При визуальном обследовании дре-весных насаждений выяснилось, что дере-вья, растущие по периметру парка, где проходят автодороги, особенно со сторо-ны ул. им. Р.Зорге, находятся в худшем состоянии, чем деревья, произрастающие в его центральной части. Это обусловлено тем, что эти деревья, и почва под ними подвергаются воздействию выхлопных газов. В почве находится повышенное содержание свинца, основным источни-ком поступления которого является авто-транспорт. На листьях деревьев всех по-род наблюдаются коричневые пятна, это является следствием влияния газодымо-вых выбросов на их пигментацию. Из-за воздействия негативных антропогенных факторов (в том числе, дополнительного освещения в ночное время) деревья будут ослаблены, что приведет к их преждевре-менному старению, поражению болезням и вредителям, и, в итоге, к гибели дерева до наступления естественной старости.

Так как зеленые насаждения играют большую роль в формировании архитек-турно-художественного облика города, необходимо, чтобы их декоративное со-стояние было на должном уровне. При осмотре выяснилось, что деревья в парке недостаточно ухожены. Они находятся в достаточно «солидном» возрасте, из-за чего на деревьях часто встречаются сухие, не убранные ветки. Особенно это заметно на кронах клена пирамидального: крона не густая, ветви длинные, оголенные. И на деревьях ясеня обыкновенного. Кроны тополя серебристого, каштана и ивы сильно загущены. Кроны рябины обыкно-венной и липы крупнолистной разрос-лись, и потеряли свою декоративность. В массиве насаждений между аллеями встречается молодая поросль, выросшая самостоятельно [2, с. 2, 3, 4, 7, 8].

Чтобы виды парка были приятными, необходимо учитывать, что деревья, яв-ляясь компонентом живой природы, по-стоянно трансформируются в простран-стве и во времени. Чтобы парк не потерял свою эстетическую привлекательность, и не превратился в однородную и невыра-зительную зеленую массу, необходимо следить за состоянием парка: своевремен-

но убирать засохшие ветки, не допускать загущения кроны, разреживать насажде-ния согласно возрасту дерева, и, в соответ-ствии с разработанными нормами плот-ности посадки. В степной зоне нормы посадки деревьев и кустарников 180-200 шт. для центральной части парка, и 350-420 на периферийной части. Своевремен-но заменять больные и засохшие деревья. А также необходимо, чтобы видовой со-став деревьев соответствовал природно-климатическим условиям и функцио-нальному назначению парка, его разме-рам, характеру и особенностям [2, с. 11, 18].

Особую декоративность имеют дере-вья и кустарники с цветными листьями, или с яркими плодами. В парке им. г. Пле-вен, как пример таких насаждений, можно выделить рябину обыкновенную, каштан и липу крупнолистную. Липа посажена на широкой центральной аллее, по обе сто-роны от аллеи высажена рябина. Кашта-новые деревья высажены в пространстве между аллеями в произвольном порядке. Рябина и каштан выделяются своей деко-ративностью: яркие ягоды и плоды осе-нью. Цветы липы обыкновенной дают приятный запах во время цветения.

В целом, состояние древесных насаж-дений в парке можно считать удовлетво-рительным. Чтобы вывести состояние на более высокий уровень, необходимо луч-ше следить за состоянием деревьев: свое-временно удалять подрост, засохшие и больные деревья, а также, засохшие ветви на деревьях, подсаживать молодые дере-вья взамен засохших. Дополнить видовой состав группами деревьев редких сортов, подходящих для данных климатических условий. Необходимо следить за формой кроны деревьев, высаженных на аллеях, и вовремя придавать им декоративную форму [2, с. 2, 3, 4, 7, 8, 11, 18].

Список литературы

1. Андронов Н.М., Богданов П.Л. Определи-тель древесных растений по листьям. Л., ЛГУ, 1974, 128 с.

2. Нормы посадки деревьев и кустарников городских зеленых насаждений. – М.: ОНТИ АКХ им. К.Д. Памфилова 1988.

3. Чепик Ф. А., Определитель деревьев и ку-старников. М., Агропромиздат. 1985, 232 с.

117

УДК 664-4 Пеленко В.В.1, Дмитриченко М.И.2, Иваненко В.П.3 1Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, Санкт-Петербург 2Санкт-Петербургский государственный экономический университет, Санкт-Петербург 3Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург

ИЗМЕНЕНИЕ КАЧЕСТВА ЯБЛОК В ПРОЦЕССЕ ТОВАРОДВИЖЕНИЯ В РОЗНИЧНОЙ

ТОРГОВЛЕ

Товарное производство яблок сосредоточе-но в районах, имеющих благоприятные для выращивания яблок почвенно-климатические условия. Поэтому яблоки в крупные города Российской Федерации и в частности Санкт-Петербург завозят из южных районов РФ или зарубежных стран. С каждым годом объем пере-возок свежей плодоовощной продукции автомо-бильным, железнодорожным и другими видами транспорта возрастает. В среднем яблоки пере-возят на расстояние около 2000 км. В результате перевозки яблок различным транспортом до попадания в торговую сеть происходит сниже-ние качества. В торговых сетях в процессе транс-портирования, хранения и реализации плодов яблок так же отмечаются значительные потери товара. Поэтому представляет практический интерес сравнительная оценка изменений каче-ства плодов яблок в процессе товародвижения в розничной торговле. В работе приведены ре-зультаты органолептической оценки качества яблок, исследования изменения содержания сахаров и сухих веществ, сахаро-кислотного коэффициента, аскорбиновой кислоты и фе-нольных веществ при хранении.

Яблоки, качество, реализация, хранение, транспортирование, торговля.

блоки – основная плодовая куль-тура в России и многих других

странах мира, являются живыми организ-мами, имеющими постоянный обмен ве-ществ с окружающей средой, который позволяет им адаптироваться к меняю-щимся внешним условиям. Плоды яблок имеют приятный кисло-сладкий вкус, содержат 7-12% сахаров, 0,2-1,1% органи-ческих кислот, витамины С от 9 до 40мг/100г, РР, В1. В2, В-каротин, много железа, калия, кальция, марганца, фосфора и других минеральных веществ. Химиче-ский состав и вкусовые свойства яблок зависят от помологического сорта, усло-вий произрастания, степени зрелости.

С точки зрения лучшего сохранения качества плодов следует считать хранение плодов в регулируемой газовой среде (РГС). Этим методом предусматривается хранение плодов в атмосфере изменённо-го газового состава, при пониженном со-держании кислорода и повышенной кон-центрации углекислого газа [2].

В странах Европы и других странах до 30% стационарно хранят семечковые плоды в РГС. Однако данные условия хра-нения и реализации плодов в розничной торговле неосуществимы в связи с доро-говизной и необходимостью хранения плодов в герметических камерах. Сроки холодильного хранения плодов в торговле ограничены в пределах 7 суток.

Основными факторами, влияющими на качество и хранимоспособность пло-дов, являются температура, относитель-ная влажность воздуха и газовый состав атмосферы [6]. Повышение температуры хранения способствует нормальному до-зреванию плодов, а снижение температу-ры замедляет процессы жизнедеятельно-сти плодов. Зрелые плоды рекомендуют хранить при температуре 0 + 10С, т.к. в процессе дозревания устойчивость плодов яблок к физиологическим заболеваниям возрастает.

Многие исследователи считают раци-ональной температурой хранения яблок при 0 + 10С. Были приведены исследова-ния по хранению яблок при температуре близкой к криоскопической.

Однако отмечено, что длительное хо-лодильное хранение при пониженных температурах приводят к физиологиче-ским повреждениям и потерям аромата яблок [5]. Поэтому в работе были приняты режимы, рекомендуемые технологиче-

Я

118

ской инструкцией по хранению свежих плодов, в пределах от 2 до 50С.

При резкой смене режима низких температур на более высокие в процессе реализации, наблюдалось резкое ухудше-ние качества яблок после нескольких дней выдержки при комнатной температуре.

Существенная роль при хранении яб-лок отводится относительной влажности воздуха, которая должна быть в пределах 82 – 85%, но не более 90%. Слишком сухие или влажные помещения одинаково не-благоприятны для хранения яблок. При низкой относительной влажности воздуха происходит увядание плодов вследствие нарушения обмена веществ, к смещению активности ферментов в сторону усиле-ния процессов распада органических ве-ществ [3,7].

Изменения вкусовых свойств и конси-стенции яблок связаны с содержанием и превращением углеводов. Из углеводов яблок в количественном отношении пре-обладают сахара. Но при хранении содер-жание сахаров уменьшается, т.к. сахара являются субстратом дыхания яблок.

Пектиновые вещества, одна из групп полисахаридов, которые входят в состав клеточных стенок плодов. Размягчение плодов при созревании и хранении связы-вают с превращением пектиновых ве-ществ, особенно протопектина.

Биологически активные вещества плодов, фенольные соединения, играют важную роль в обмене веществ и дыхании плодов, в сопротивляемости к заболева-ниям. Их содержание оказывает суще-ственное влияние на товарное качество плодов, в том числе на вкус и цвет, и на сохраняемость.

Аскорбиновая кислота также является показателем сохраняемости плодов.

Таким образом, были выбраны реко-мендуемые условия хранения при темпе-ратуре 2 - 50С и φ = 90% и комнатная тем-пература, с целью изучить изменение товарного качества яблок в процессе хра-нения при реализации до 7 суток.

В процессе хранения при реализации яблок периодически определялось каче-ство по изменению органолептики и хи-мического состава. Взятие проб проводи-лось через 2, 4, 7 суток после закладки на хранение.

Химический состав контролировался по следующим показателям:

Сухие вещества – высушиванием до постоянного веса при температуре 1050С;

Аскорбиновая кислота – путем титро-вания солянокислой вытяжки раствором 2,4-дихлофенолиндодиполя;

Титруемая кислотности – титровани-ем водной вытяжки 0,1N раствором щело-чи в присутствии фенолфталеина. Пере-расчет производился на преобладающую яблочную кислоту;

Сахара определяли методом Бертрана. Сахарозу – методом Бертрана после гид-ролиза;

Фенольные соединения – колоримет-рически и хроматографически.

Изменения товарного качества яблок при хранении до 7 суток при комнатной температуре практически не происходило (Табл. 1).

Естественные потери массы яблок в период хранения возникают за счет мета-болических процессов в плодах, а также за счет испарения воды из тканей плодов. Потери массы яблок при комнатной тем-пературе наблюдались на 4-7 сутки незна-чительно в пределах 0,2-0,3%.

Средняя бальная оценка образцов яб-лок при холодильном хранении в течение 7 суток была несколько более высокая, чем у яблок, хранившихся при комнатной температуре. Снижение качества плодов после 4-х дней хранения произошло за счёт изначального увядания плодов. Дру-гих изменений, касающихся внешнего вида, вкуса и аромата установлено не было.

Пищевая ценность в т. ч. биологиче-ская определяется химическим составом. Поэтому, наряду с изучением товарного качества, определялись основные органи-ческие вещества: содержание сухих ве-ществ, в т. ч. сахара, общая титруемая кислотность, а также вещества, обуслав-ливающие биологическую ценность пло-да, такие как аскорбиновая кислота, кате-хины, флавонолы, лейкоантоцианы.

Из таблицы 2 видно, что содержание сухих веществ во всех образцах уменьши-лось. Однако при холодильном хранении снижение содержания сухих веществ не-значительное в пределах 0,1%, а при нере-гулируемых условиях хранения в зависи-

119

мости от помологического сорта от 0,4 до 0,6%.

Основная часть сухих веществ падает на долю сахаров. У яблок исследуемых сортов суммарное содержание сахаров составило до 60% от общего содержания сухих веществ, в зависимости от помоло-гического сорта, причём основное количе-ство приходится на долю редуцирующих сахаров. Изменение содержания сахаров при хранении яблок сорта Айдаред приве-дено в таблице 3.

Сахаро-кислотный коэффициент (Табл. 4) является показателем зрелости плодов. При холодильном хранении про-исходит торможение метаболических процессов в плодах, и процесс дозревания этих плодов несколько растянут, а, следо-вательно, они обладают более высокой лежкоспособностью [4].

Биологические свойства плодов яблок определяют содержание аскорбиновой кислоты, катехинов, флавонолов, лейко-антоцианов.

Таблица 1. Органолептическая оценка качества яблок (в баллах)

Продолжительность хранения (сутки)

Помологический сорт Айдаред Глостер Гренни Смит

Холод. хран Комнт Холод. хран Комнт Холод. хран Комнт 0 24,5 24,5 24,8 24,8 25,0 25,0 2 24,5 24,5 24,8 24,8 25,0 25,0 4 24,5 24,0 24,8 24,6 25,0 24,5 7 24,0 23,8 24,5 24,4 25,0 24,1

Таблица 2. Изменение содержания сухих веществ при хранении (в % %)

Продолжительность хранения (сутки)

Помологический сорт Айдаред Глостер Гренни Смит

Холод. хран Комнт Холод. хран Комнт Холод. хран Комнт 0 13,1 13,1 14,6 14,6 17,6 17,6 2 13,1 13,0 14,6 14,4 17,6 17,4 4 13,0 13,0 14,6 14,3 17,5 17,2 7 13,0 12,7 14,5 14,0 17,5 17,0

Таблица 3. Изменение содержания сахаров при хранении яблок сорта Айдаред Показатели Условия

хранения Продолжительность хранения

0 2 4 7 Редуцирующие сахара

Комн 4,7 5,0 5,4 5,7 Хол 4,7 4,7 4,7 4,7

Сахароза Комн 3,0 2,8 2,7 2,5 Хол 3,0 3,0 3,0 3,2

Общий сахар Комн 7,8 7,9 8,2 8,3 Хол 7,8 7,8 7,8 8,0

Таблица 4. Изменение сахаро-кислотного коэффициента при хранении яблок

Продолжительность хранения (сутки)

Помологический сорт Айдаред Глостер Гренни Смит

Холод. хран Комнт Холод. хран Комнт Холод. хран Комнт 0 8,7 8,7 5,0 5,0 6,7 6,7 2 8,7 9,2 5,1 5,3 7,1 7,2 4 8,7 9,8 5,2 5,6 7,2 7,5 7 9,4 10,0 5,3 5,5 7,3 7,9

Таблица 5 Динамика изменения аскорбиновой кислоты при хранении (в мг %)

Продолжительность хранения (сутки)

Помологический сорт Айдаред Глостер Гренни Смит

Холод. хран Комнт Холод. хран Комнт Холод. хран Комнт 0 22,8 22,8 17,9 17,9 25,3 25,3 2 22,5 21,5 17,8 17,0 25,0 24,8 4 22,2 20,9 17,7 16,5 25,2 24,3 7 22,0 20,2 17,3 16,1 24,8 23,2

120

Видно, что в процессе даже непро-должительного хранения происходит снижение содержания аскорбиновой кислоты, и интенсивность этого процес-са связана с сортовыми особенностями и условиями хранения. Меньшие потери аскорбиновой кислоты при холодиль-ном хранении обеспечиваются ослабле-нием окислительно-восстановительных процессов, активным участником кото-рых она является (Табл. 5).

Комплекс фенольных соединений входящих в состав яблок насчитывает более 20 видов. Установлено, что основ-ными фенольными соединениями яблок являются катехины, лейкоантоцианы,

антоцианы, оксикоричные кислоты и их производные [6]. Катехины флавонолов и лейкоантоцианы обладают Р-витаминной активностью. Фенольные соединения в значительной мере влия-ют на товароведные свойства плодов (цвет, вкус). При окислении некоторых фенольных соединений могут произой-ти нежелательные изменения цвета мякоти плодов и продуктов их перера-ботки. Поэтому была изучена динамика изменения следующих фенольных ве-ществ: катехинов, флавонолов, лейко-антоцианов. Результаты исследований на примере яблок сорта Айдаред приве-дены в таблице 6.

Таблица 6. Изменение содержания фенольных веществ при хранении яблок сорта Айдаред (в мг %)

Показатели Условия хранения

Продолжительность хранения 0 2 4 7

Катехины Комн 34,0 34,0 33,9 33,7 Хол 34,0 33,4 32,0 31,5

Флавонолы Комн 8,0 8,0 8,0 7,9 Хол 8,0 8,1 8,1 8,2

Лейкоантоцианы Комн 102,0 102,0 101,5 101,5 Хол 102,0 98,0 97,7 98,0

Из данных таблицы 6 видно, что в

процессе краткосрочного хранения (до 7 суток) значительных изменений в содер-жании отдельных полифенолов не наблюдается, но некоторые тенденции намечаются. Так, происходит небольшое снижение фенолов при нерегулируемых условиях хранения. Количество флавонов в процессе хранения при 2-х режимах практически не изменяется.

Таким образом, проведённые иссле-дования показали, что холодильное хра-нение яблок способствует более полному сохранению в них веществ, обуславлива-ющих биологическую ценность, но и при комнатных условиях (хранение в зале в течение 7 суток) влечёт незначительное изменение фенольных соединени.

Изучение изменения качества яблок при реализации в розничной торговли показало, что при нахождении плодов в торговом зале в течение 7 суток не проис-ходит существенных изменений биологи-ческих свойств плодов, потерь товарных свойств и естественной убыли.

Список литературы 1. Балан Е.Ф. Динамика потерь плодоовощ-

ной продукции по этапам непрерывной холо-дильно-транспортной цепи (НХТЦ) /Е.Ф. Балан, И.Г. Чумак, В.Г. Картофяну, Э.Ж. Нукуридзе. // Интернет-газета Холодильщик.Ruинтернет-выпуск 3(27), март, 2007

2. Колодязная В.С. Влияние контролируемой атмосферы на физико-биохимические процессы и показатели качества яблок при холодильном хранении / В.С. Колодязная, М.М. Данина, Ш.М. Коидов. // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств», 2. 2015

3. Иванов, Т.Н. Технология хранения плодов, ягод и овощей. / Т.Н. Иванов. // ГТУ 2009, 203с.

4. Колодязная В.С. Кинетика реакции пре-вращения органических кислот при холодиль-ном хранении цитрусовых плодов Ортаник. / В.С. Колодязная М.С. Булькран. // Вестник Междуна-родной академии холода. 2014. 4, с.22-25.

5. Матвиенко А.Н. и др. Технология хранения фруктов и овощей для производства консерви-рованной пробукции. / Матвиенко А.Н., Лисо-вовй В.В., Казимирова М.А., Схаляров А.А. //Ж. Новые технологии 1/2014г.

6. Гудковский В.А. Основные итоги исследо-ваний по разработки и освоению технологий хранения плодов / В.А. Гудковский, Л.В. Кожина, А.Е. Баланирев, Ю.Б. Урмев // Инновационные

121

основы развития садоводства России: Труды Всероссийского научно-исследовательского института садоводства имени И.В. Мичурина – Воронеж: Кварта, 2011 с.268-291.

7. Дмитриченко М.И. Изменение качества апельсинов при хранении на предприятиях

розничной торговли / М.И. Дмитриченко, С.В. Кондратьев, С.С. Одокиенко // Научно-технический журнал. Технико-технологические проблемы сервиса, 2012 г.Т.21. 3, с.86-88.

ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ УДК 54.062

Блинникова В.Д., Кауфман А.Л., Волков А.Ю., Воршева А.В. РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, Москва

ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГРИБОВ МЕТОДОМ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ С

АТОМИЗАЦИЕЙ В ИНДУКЦИОННО-СВЯЗАННОЙ ПЛАЗМЕ

Работа посвящена изучению макро- и мик-роэлементного состава грибов и накопления различными частями плодового тела гриба тяжелых металлов и токсичных веществ.

Грибы, тяжелые металлы, токсичность, макро– и микроэлементы.

жегодно в мире на одного человека образуется до 5 т органических и

неорганических отходов. Эти вещества загрязняют почву, попадая в нее непосред-ственно и косвенными путями из водной и воздушной среды. Почвы, загрязненные тяжелыми металлами (ТМ), могут на дол-гие годы стать непригодными для произ-водства растениеводческой продукции. Одним из направлений исследовательской работы на кафедре химии является изуче-ние влияния различных металлов, попада-ющих в почву на произрастание зерновых, бобовых и других сельскохозяйственных культур средней полосы России [1,2,3,4]. Наличие ТМ - основной показатель небла-гополучия почв. В этой связи возник инте-рес изучить элементный состав съедобных и несъедобных грибов как биоиндикаторов загрязнения почв, поскольку хорошо из-вестно, что грибы интенсивно аккумули-руют тяжелые и токсичные металлы [5].

Цель исследования: изучить элемент-ный состав некоторых видов грибов. Объ-ект исследования – грибы: мухомор, опе-нок, масленок, подберезовик. Все образцы отобраны в Подмосковье (Солнечногор-ский район, поселок Радищево), в глубине леса (5-6 км от поселка). Для сравнения

проанализирован гриб, сорванный с дере-ва в Москве, Тимирязевском районе.

Пробоподготовка образцов проводи-лась методом мокрого озоления «тефло-новая бомба» в СВЧ-печи. Измерения про-изводились методом масс-спектрометрии с атомизацией в индукционно-связанной плазме (ICP-MS Perkin Elmer DRC II США).

По степени влияния на организм чело-века макро- и микроэлементы можно раз-делить на следующие группы: эссенциаль-ные (жизненно-важные) - это все структур-ные элементы (H, O, N, C; Ca, Cl, F, K, Mg, Na, P, S) и 8 микроэлементов (Cr, Cu, Fe, I, Mn, Mo, Se, Zn); условно-эссенциальные (жизненно-важные, но вредные в определенных дозах) микроэлементы (Ag, Al, Au, B, Co, Ge, Li, Si, V); условно-токсичные микро и ультрамикро-элементы (As, Ba, Be, Bi, Br, Cd, Ce, Cs, Dy, Er, Eu, Ga, Gd, Hf, Hg, Ho, In, Ir, La, Lu, Nb, Nd, Ni, Os, Pb, Pd, Pr, Pt, Rb, Re, Rh, Ru, Sb, Sc, Sm, Sn, Sr, Ta, Tb, Te, Th, Ti, Tl, Tm, U, W, Y, Yb, Zr). Считается, что ртуть (Hg) вредна для чело-века в любом количестве, поэтому ее мож-но назвать (безусловно) токсичным эле-ментом. Грибы были проанализированы на содержание 69 элементов. В таблице 1 представлены данные по элементам, пре-вышающим ПДК и представляющие опас-ность для человека. Среди условно-токсичных металлов выделяется барий. Из съедобных грибов его больше всего в нож-ке опенка (1268,9422 мкг/кг). Такая же тенденция наблюдается и в ядовитых гри-бах, в ножке мухомора его накапливается больше, чем в шляпке (1760,8839 мкг/кг).

Е

122

Таблица 1. Содержание элементов в грибах (ppb, мкг/кг)

Метал-лы

Опенок Масле-

нок Подбе-

резовик

Мухомор Неопо-знанный

гриб с дерева

Шляпка Ножка Шляпка Ножка

Токсичные элементы Hg 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Условно-токсичные элементы

Ba 1202,4222

1268,9422 946,4486 1036,65 1381,457

0 1760,883

9 1575,670

0 La 205,342 190,195 172,018 191,256 242,118 301,273 261,239 Pb 96,49 98,56 207,33 89,97 2,87 132,76 1,02 Sr 298,52 629,06 320,18 221,68 298,19 1330,77 407,43 Zr 300,19 153,72 75,17 209,87 328,55 43,55 196,42 Rb 288,35 371,56 260,12 328,03 382,27 509,17 525,18 Cs 27,065 23,117 20,362 29,432 29,128 33,521 31,536 Ce 4,67 3,68 3,30 4,36 4,59 5,74 5,29 Ni 435,35 432,17 473,16 555,69 607,21 628,48 594,96 Pd 0,938 1,308 190,602 17,604 10,476 6,689 0,577 Bi 2,381 2,171 3,128 2,136 0,493 2,958 0,107

Условно-эссенциальные элементы Al 208078,6 169209,5 140721,6 245546,5 271293,1 277976,5 2474,3 Co 149,16 132,78 131,21 146,99 174,49 211,17 174,16 Li 1,179 1,116 1,372 1,214 18,337 2,955 1,324 Ge 2,1595 1,7877 1,1935 2,6378 1,8882 1,5940 3,0060

Эссенциальные микроэлементы Fe 17712,2 13243,9 12235,9 17777,9 19617,0 21288,6 18810,3 Mn 6139,8 8114,6 7423,1 5840,9 7954,4 9843,3 8820,7 Cu 255,77 267,65 352,04 313,83 516,28 395,51 413,51 Zn 341,71 332,48 293,20 368,63 464,40 539,98 469,96 Cr 471,87 40,14 382,01 557,40 638,86 694,68 641,81

Эссенциальные структурные элементы Mg 63907,2 46712,8 50864,4 70271,3 74455,1 75656,3 76760,5 K 2727,22 2867,70 2369,86 3677,47 3308,08 4817,13 5413,80 Ca 244,78 356,17 230,38 317,84 482,25 529,92 702,47 Na 12,30 21230,20 119,26 55,83 143,84 251,22 99,75

Суточная норма бария 0.6 – 1,7 мг,

токсичная 200 мг, летальная 3,7 г. Барий обладает значительной общей токсич-ностью, является нервным и мышечным ядом. Свинца обнаружено в два с лиш-ним раза больше в масленке (207,33 мкг/кг) по сравнению с другими гриба-ми. Токсичная доза 1-3 г. Масленок так-же содержал в 200 раз больше Pd (190,602 мкг/кг). В первые годы после Чернобыльской аварии к биоиндикато-рам относили гриб польский (Xerocomus badius), свинушку тонкую (Paxillus invo-lutus), и масленок обыкновенный (Suillus luteus) [6]. Наши данные подтвердили этот факт для масленка. Накопление тяжелых металлов, как и радионукли-дов, определяется химической приро-

дой элемента, биологическими особен-ностями видов грибов, а также услови-ями их произрастания [5]. В плодовых телах металлы накапливаются неоди-наково. Содержание Sr, Rb, Ba, Pb боль-ше в ножках как съедобных, так и не-съедобных грибов, Zr, Al, Fe, Cr больше в шляпках (табл.1). Оба эти положения имеют право на существование, что подтверждают и другие исследователи [5,6]. Из условно-эссенциальных эле-ментов больше всего в грибах Al, из съедобных - в подберезовике (245546,5 мкг/кг). Алюминий необходим нашему организму для правильного развития костной и соединительной тканей, а также для формирования эпителия. В умеренных количествах он полезен,

123

однако в большой концентрации нано-сит вред организму. Алюминий поража-ет в первую очередь нервную систему. Его суточная норма для здорового взрослого человека 30 - 50 мкг. Токсич-ная доза алюминия составляет 50 мг.

Содержание железа как эссенциаль-ного элемента больше всего в подбере-зовике (17779,9 мкг/кг) и шляпке опен-ка (17712,2 мкг/кг). Калия также боль-ше в подберезовике (3677,47 мкг/кг).

Наши исследования показали, что помимо эссенциальных элементов, обеспечивающих организм всем необ-ходимым рядом микро- и макроэлемен-тов, грибы содержат токсичные и условно-токсичные элементы, прино-сящие вред человеку при неумеренном их употреблении и сборе вблизи дорог и промышленных объектов. Грибы, в большинстве случаев, являются биоин-дикаторами загрязнения почв и окру-жающей среды, т.к. обладают повышен-ной способностью накапливать тяже-лые металлы.

Список литературы 1. Белопухов С.Л., Блинникова В.Д. Влия-

ние лития на рост и развитие льна-долгунца // Высокоэффективные разработки и инно-вационные проекты в льняном комплексе

России: тезисы докладов Международной научно-практической конференции. Вологда. 2007. С.148-149.

2. Блинникова В.Д., Кауфман А.Л., Белопу-хов С.Л. Действие повышенных концентраций меди в почве на проращивание семян зерно-вых культур // Аграрная наука - сельскому хозяйству: материалы Всероссийской научно-практической конференции: сборник статей/ ответственный за выпуск И.Я. Пигорев. Курск. 2009. С. 35-36.

3. Белопухов С.Л., Блинникова В.Д., Вол-ков А.Ю., Кауфман А.Л., Рекус И.Г. Исследова-ние повышенных концентраций ионов тяже-лых металлов на прорастание зерновых и горчицы // Доклады ТСХА / РГАУ – МСХА им. К. А. Тимирязева. М., 2011. Вып. 283, ч. 1. С. 388-391.

4. Воршева А.В., Абряхимова Д.Р., Блинни-кова В.Д., Кауфман А.Л., Хуснетдинова Н.Ф. Количественное и качественное определение йода в продуктах питания // Перспективы науки – 2016: материалы III Международного заочного конкурса научно-исследовательских работ: сборник/ Казань. 2016. Т.3. С. 41-44.

5. Щеглов А.И., Цветнова О.Б. Грибы – биоиндикаторы техногенного загрязнения // Природа. 2002. 11. С.39-46

6. Цветнова О.Б., Шатрова Н.Е., Щеглов А.И. Накопление радионуклидов и тяжелых металлов грибным комплексом лесных экоси-стем // Научные труды института ядерных исследований. Киев, 2001. 3 (5). С.171-176.

ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ УДК 7.092 Платонова С.М. Уфимский государственный институт искусств им. Загира Исмагилова, Уфа

КОНКУРС ИСПОЛНИТЕЛЕЙ НА ПРИЗ БЕЛЯКОВА

Доклад посвящён Третьему конкурсу ис-полнителей на русских народных инструмен-тах и национальных гармониках на Приз Вячеслава Филипповича Белякова, прошед-шему в Уфе 2–5 марта 2018 года. На него было подано более трёхсот заявок. Большое число победителей, представляющих Башкортостан, говорит о перспективности исполнительства на народных инструментах в республике.

Конкурс, приз Вячеслава Белякова, Уфим-ский институт искусств, баян, домра, бала-лайка, ансамбли.

онкурсы музыкантов-исполнителей получают всё

большее распространение. Причиной тому является система оценки труда преподавателей музыки, одним из кри-териев которой выступает количество учеников-лауреатов. Достоинство кон-курса определяет количество и геогра-фия его участников. В данном плане конкурс исполнителей на русских народных инструментах и националь-ных гармониках на Приз Вячеслава Фи-

К

124

липповича Белякова должен быть при-знан крупным и авторитетным. Со 2 по 5 марта 2018 года состязание прошло в Уфе уже в третий раз. Заявок на участие поступило более трёхсот – из Москвы, Саратова, Брянска, Ростова-на-Дону, Челябинска, Магнитогорска, Омска, Маркса, Томска, Прокопьевска, Отрадно-го Самарской области, городов Башкор-тостана Благовещенска, Октябрьского, из самой Уфы и др.

Вячеслав Филиппович Беляков – фигура известная в среде народников. Карьера этого баяниста началась в Уфе в училище, а затем в институте искус-ств. Он был профессором, заведующим кафедрой, проректором. Сегодня здесь работают его ученики, лауреаты пре-стижных конкурсов Владимир Суханов, Раджап Шайхутдинов, Сергей Тюфяков. Выпускник Государственного музы-кально-педагогического института имени Гнесиных, в 1980-х годах Беляков возвратился в Москву. Значимость фи-гуры Белякова обусловила её притяга-тельность для Уфы. Не случайно кон-курс на его именной приз прошёл здесь уже в третий раз.

Инициатива проведения «беляков-ского» соревнования изначально при-надлежала кафедре народных инстру-ментов УГИИ – «внуку» В.Ф. Белякова (ученику Р.Ю. Шайхутдинова) О.Н. Мельникову: «Первый конкурс на Приз Белякова прошёл в Уфе в декабре 2013 года и задал высокую исполнительскую планку. Тогда приехало много сильных ребят во всех возрастных категориях. Конкурс узнали не только в России, но и за рубежом. На второй конкурс в 2015 году прибыли участники из 5 стран – Сербии, Китая, Казахстана, Туркмении и России. Я, как артистический директор этого творческого мероприятия, наде-юсь, что у нашего конкурса большое будущее».

Среди учредителей Третьего кон-курса, кроме Министерств культуры России и Башкортостана, УГИИ, Средне-го специального музыкального колле-джа, ныне находился Благотворитель-ный фонд Ф. Липса (Москва). Вклад Фонда был значительный: его Прези-дент, выпускник Уфимского института

искусств А. Гатауллин подарил уфимцам свою монографию о Ф. Липсе, другие книги, комплекты DVD-дисков с ценны-ми баянными записями. В дни конкурса в Уфе играли его гнесинские ученики, студенты-баянисты (двое из них – вы-пускники ССМК), а также лауреат «Гран-при» конкурса во Франции Дмитрий Ходанович.

Третий конкурс был весьма напря-жённым. За приз ныне впервые боро-лись и струнники. Домристов было 69, стали лауреатами – 34, дипломантами – 15. Балалаечников приехало 25, звания лауреатов получили 14, дипломантов – 6. Чисто струнных ансамблей набралось целых 13 коллективов, ставших лауреа-тами.

Конкурсные прослушивания шли в институте искусств (секции «Баян, ак-кордеон, национальные гармоники и разнородные ансамбли») и в ССМК («Домра, балалайка и однородные струнные ансамбли»). Соревнующиеся были систематизированы по более чем тридцати категориям – здесь очевидны современные мировые тенденции. Председателями жюри выступили му-зыканты из Российской академии му-зыки им. Гнесиных – сам Вячеслав Беля-ков, заслуженный деятель искусств РФ и РБ, и народный артист РФ Александр Цыганков.

Победителями Третьего «беляков-ского» стали яркие юные музыканты. Гран-при 15 тысяч рублей присуждён уникальному московскому семейному трио «Аккорд» сестёр Колмогорцевых – Снежаны, Стешаны и Миланы (Музы-кальная школа РАМ им. Гнесиных). Они обнаружили удивительно яркие спо-собности. Второй обладатель Гран-при балалаечник Амир Жалимов заканчива-ет в этом году уфимский ССМК по классу Л.Р. Ястребовой. Его игру отличает вир-туозность, артистизм. Очевидны его творческие перспективы.

Среди победителей немало студен-тов кафедры народных инструментов УГИИ. Это солисты (А. Аникина, аккор-деон, класс О.Н. Мельникова, А. Киль-дигулов, баян, В.П. Суханов, Э. Алексеева домра, З.Г. Сафаргалина) и коллективы (квартет домр, класс З.Г. Сафаргалиной),

125

ансамбль русских народных инструмен-тов «Метелица» (класс В.П. Суханова). «Убеждён, что ансамблевое музициро-вание сегодня очень актуально», – гово-рит В.П. Суханов. – Я учу студентов ощущать партнёра, солиста, включаться в общий эмоциональный настрой, вслушиваться в каждый звук, сопережи-вать. Важно, что ребята играют вместе с самыми лучшими нашими артистами, певцами высочайшего класса». Чуткая реакция на минимальные изменения в процессе исполнения идёт от руководи-теля, признанного мастера аккомпане-мента, играющего вместе со студентами.

Среди лауреатов первой премии есть и другие представители Башкирии: Уфимского училища искусств, ССМК, уфимской ДМШ 7, есть дети из Благо-вещенска, дуэт баянистов из Октябрь-ского. Категория «Исполнители без ограничения возраста» принесла победу известному уфимскому ансамблю «Пре-мьер-квартет». На первом месте оказал-ся также Ансамбль русских народных инструментов педагогов ССМК. Выше-сказанное позволяет сделать вывод, что «народническое» дело, начатое в Уфе В.Ф. Беляковым, даёт достойные плоды.

126

ДЛЯ ЗАМЕТОК

127

ДЛЯ ЗАМЕТОК

128

Научное издание

НАУКА СЕГОДНЯ ГЛОБАЛЬНЫЕ ВЫЗОВЫ И МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ

Материалы международной

научно-практической конференции

Российская Федерация, г. Вологда 25 апреля 2018 г.

Часть 1

Подписано в печать 30.04.2018 г. Формат 60×84/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 9,47. Уч.-изд. л. 13,12. Тираж 500 экз.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии ООО «Маркер»

160000, г. Вологда, ул. Северная, 36, оф. 15