CC BY
18
Электронные учебники в целом упрощают работу педагога ВУЗа, при этом делают процесс усвоения сложного материала доступным и наглядным.
Работы, созданные с использованием средств Adobe Captivate и Adobe Flash Professional эффективны вдвойне за счет мощности и простоты этих программ.
Основные положения и результаты опыта могут быть использованы любым преподавателем высшей математики ВУЗа.
литература
1. Пономаренко, В. С. Возможности использования современных информационных и телекоммуникационных технологий в образовании [Текст] / В. С. Пономаренко // Економіка розвитку. - 2011. - № 4(52) - С. 86-88.
2. Пономаренко, В. С. Концептуальні засади розвитку Харківського національного економічного університету до 2020 року [Текст] : наукове керівництво / В. С. Пономаренко. — Харків: ХНЕУ, 2012. - 29 с.
3. Декина, Ю. И. Постановка задач по созданию электронного учебника по дисциплине «Расчет и конструирование машин» [Текст] / Ю. И. Декина, О. Г. Попова // Вестник АГТУ. - 2013. - С. 15-19.
4. Баранова, Ю. Ю. Методика использования электронных учебников в образовательном процессе [Текст] / Ю. Ю. Баранова, Е. А. Перевалова, Е. А. Тюрина, А. А. Чадин // Информатика и образование. — 2013. — № 8. — С. 34—37.
5. Adobe Captivate 7 [Электронный ресурс]. — Режим доступа: \www/ URL: http://www.adobe.com/ru/products/captivate.html
6. Flash Prifessional CC [Электронный ресурс]. — Режим доступа: \www/ URL: http://www.adobe.com/ru/products/flash.html
7. Анохин, В. Н. Создание адаптивных интерактивных электронных учебных материалов в Adobe Captivate 5 [Текст]: матер. 2 Межд. науч.-прак. конф. / В. Н. Анохин // Проблемы и перспективы развития IT-индустрии. — Харьков: ХНЭУ, 2010. - 239 с.
8. Ковалева, Е. Разработка тренировочного упражнения решения систем линейных алгебраических уравнений в Adobe Captivate [Текст] / Е. Ковалева // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. — 2013. — № 5/3(65). — С. 9—12.
9. Березовский, В. С. Создание электронных учебных ресурсов и онлайновое обучение [Текст]: уч. пос. / В. С. Березовский,
И. В. Стеценко. — К.: Изд. группа BHV, 2013. — 176 с. — ISBN 978-966-552-266-9.
10. Softwerk [Электронный ресурс]. — Режим доступа: \www/ URL: http://www.softwerk.ru/eldoc_r.htm.
концепція створення електронного підручника з вищої
МАТЕМАТИКИ В ADoBE cAPTIVATE
На сьогодні особлива увага в освітній системі ВУЗів приділяється електронним підручникам (електронним посібникам). При цьому кожному викладачеві доводиться створювати свої електронні підручники, що є рядом певних складнощів. У даній статті автори навели визначення електронного підручника, розглянули основну концепцію створення, призначення і вживання електронних підручників на прикладі підручника із вищої математики.
Ключові слова: електронний підручник, електронний посібник, гіпертекст, інтерактивність, вища математика, Adobe Captivate.
Малярец Людмила Михайловна, доктор экономических наук, профессор, заведующий кафедрой высшей математики и экономико-математических методов, Харьковский национальный экономический университет им. С. Кузнеца, Украина, e-mail: malyarets@ukr.net.
Ковалева Екатерина Александровна, кандидат технических наук, преподаватель, кафедра высшей математики и экономико-математических методов, Харьковский национальный экономический университет им. С. Кузнеца, Украина, e-mail: katenokk84@mail.ru.
Малярец Людмила Михайлівна, доктор економічних наук, професор, завідувач кафедри вищої математики і економіко-ма-тематичних методів, Харківський національний економічний університет ім. С. Кузнеця, Україна.
Ковальова Катерина Олександрівна, кандидат технічних наук, викладач, кафедра вищої математики і економіко-мате-матичних методів, Харківський національний економічний університет ім. С. Кузнеця, Україна.
Malyarec Ljudmila, Simon Kuznets Kharkiv National University of Economics, Ukraine, e-mail: malyarets@ukr.net.
Kovalova Kateryna, Simon Kuznets Kharkiv National University of Economics, Ukraine, e-mail: katenokk84@mail.ru
УДК 62-231.3:621.313.8
Яглінський В. П., кінематика комбінованого
модульного динамічного ТРЕНАЖЕРА
обайді А. С.
Запропоновано комбінований модульний тренажер з лінійними двигунами основи, на якій встановлено механізм паралельної структури типу гексапод з штангами змінної довжини. Розроблено розрахункові залежності для моделювання рівня перевантажень на оператора транспортних засобів (ТЗ). На прикладі відтворення тренажером маневру типу «тангаж» продемонстровано моделювання певної акселераційної інформації оператора ТЗ в широкому інтервалі прискорень.
ключові слова: комбінований електромеханічний привод, оператор транспортного засобу, гексапод, тренажер, маневрування.
1. Вступ
Під час керування транспортним засобом (ТЗ) оператор отримує різноманітну інформацію, серед якої найбільший вплив мають: зорова інформація; тактильно-кінестезична інформація; звукова та акселераційна ін-
формація (АІ) [1, 2]. Саме моделювання акселераційної інформації у сучасних тренажерах ТЗ викликає найбільші труднощі у технічному відношенні. Збільшення перевантаження, вимагає більших зусиль людини на виконання однієї і тієї ж операції у порівнянні з умовами відсутності впливу перевантажень. Саме тому, не
технологический аудит и резервы производства — № 2/1(16), 2014, © Яглінський В. П., Обайді А. С.
дивлячись на технічну складність, виникає необхідність відтворення у сучасних динамічних тренажерах впливу перевантажень на оператора ТЗ, що підтверджує актуальність науково-технічної прооблеми.
2. Аналіз літературних даних і постановка проблеми
Аналіз технічних можливостей існуючих динамічних тренажерів наземних ТЗ показує, що в більшості застосовуються трьохступеневі динамічні платформи, які не мають можливості відтворювати комбіновані рухи, що включають маневри, наприклад, типу тангажа чи віра-жа [2, 3]. Комбінований модульний динамічний тренажер із застосуванням механізму паралельної структури типу «гексапод» (рис. 1, а) дозволяє реалізувати не тільки обертові, але і лінійні переміщення вздовж трьох осей координат [4, 5]. При цьому кабіна тренажера кріпиться безпосередньо на привідних ланках, які відіграють роль важелів змінної довжини [5, 6].
Метою досліджень є моделювання відтворення лінійних та кутових швидкостей і прискорень у комбінованому тренажері для забезпечення акселераційних відчуттів при рушанні з місця, розгоні, гальмуванні та зупинці ТЗ, подоланні таких перешкод як спуски, підйоми, косогори, обминання перешкод (здійснення поворотів). Це дозволить навчати операторів ТЗ не просто керувати ТЗ в звичайних умовах, але й діяти під час здійснення екстрених маневрувань, наприклад, при заносі, тангажі, миттєвому виникненні перешкоди і т. ін. (рис. 1, б).
3. Результати досліджень АІ поля оператора ТЗ
АІ відображає величину та тривалість дії на оператора ТЗ перевантажень, спричинених лінійними та кутовими прискореннями під час руху ТЗ [2, 5].
В основу перспективного комбінованого багатокоординатного тренажера з модульним електромеханічним приводом покладено, описаний у роботі [4, 5] двокоорди-натний привід, у якому застосовуються широко регульовані лінійні електричні двигуни, що форсуються з високою перевантажувальною здатністю [7]. Шляхові прямолінійні структури двигунів попарно паралельно встановлені уздовж кожної з чотирьох меж обслуговування прямокутної координатної площини. Симетрично розміщені один проти одного активні рухомі блоки-модулі координатних лінійних електричних двигунів жорстко закріплені на взаємно перпендикулярних напрямних, що знаходяться в паралельних площинах. Площадка з центром S, на якій розміщено базис шестиступеневої динамічної платформи (гексаподу) забезпечена двома парами опор кочення, в яких з можливістю вільного переміщення, проходять напрямні координатні. На верхній (рухомій) площадці гексаподу (далі — платформа) в центрі мас Р розташоване крісло людини-оператора (кабіна тренажера). Базис і платформа з’єднані між собою шістьма штангами змінної довжини за допомогою шарнірів. Зміну довжини штанг забезпечують шість лінійних приводів.
Введемо наступні системи координат (рис. 2): нерухому OXoYoZo; рухому систему SXsYsZs, що зв’язана
0,4
0,2
-0,2
0,4
- 0,6
i
/2
г Г7 L : t "— T
б
Рис. 1. Модель (а) та та розрахункова схема (б) виконання тангажа тренажера на основі динамічної платформи комбінованого модульного типу
Рис. 2. Розрахункова траєкторія руху платформи з оператором під час тангажа (а) та графік зміни у часі пришвидшення центра мас оператора ТЗ: крива 1 відповідає тривалості циклу ^ = 5 с, 2 — ^ = 10 с
а
а
TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 2/1(16), 2014
39
технологический аудит
ISSN 222Б-37В0
в центрі S з нижнім базисом гексаподу; рухому систему PXpYpZp в центрі Р верхньої платформи гексаподу, що рухається поступально відносно нерухомої системи; рухому систему PXYZ, яка зв’язана нерозривно з рухомою платформою [8, 9].
У загальному випадку довільний просторовий рух платформи з оператором ТЗ визначається сукупністю восьми скалярних функцій часу:
xs = xs (t); ys = ys (t); Xp = Xp (t); yp = yp (t);1
Zp = Zp (t); a = a(t );P = P(t); ф = ф(t),
де xp, yp, zp — координати полюса P платформи в системі sXsYsZs, a, P, ф — кути Ейлера-Крилова (рис. 2).
Рівняння відносного руху полюса платформи P (0, yp, zp) у системі координат базису sXsYsZs гексаподу під час виконання тангажу визначенні за розрахунковою схемою (рис. 1, б) мають вид:
Xp = о, yp = yp о + Rp [sin Po - sin (Po -P)],
Zp = zp о - Rp [cos (Po - P) - cos Po ]
Xp = 0, yp = yp о + Rp [sin Po + sin (P - P о)],
Zp = zp о - Rp [cos (P - Po) - cos Po ]
де Po, P — кут початкової орієнтації та кут повороту платформи навколо осі PXP; RP — радіус модельованої траєкторії тангажу; xP 0, yP 0, zP 0 — початкові координати полюса платформи Р у власному базисі гексаподу sXsYsZs.
Для здійснення маневру типу «тангаж» (коли xp = 0, a = 0, ф = 0, P^0) базис гексаподу завдяки лінійному електромеханічному приводу здійснює поступальний рух у площині xOy вздовж осі Oy, його рух визначається узагальненою координатою ys. Узагальненими координатами платформи під час тангажу прийнято переміщення її центру мас P(0, yp,zp) відносно базису гексаподу д sXsYsZs і кут повороту P (рис. 1, б та рис. 2, а).
Використання математичних моделей кінематики і динаміки промислових платформ, відпрацьованих авторами на типових зразках машинобудівної продукції, дозволило створити розрахункові залежності для моделювання рівня перевантажень на оператора ТЗ при відпрацюванні тренажером заданого маневру.
Кінематичні параметри платформи та швидкість і прискорення центра мас оператора ТЗ визначені за матричними формулами перетворення координат в залежності від виду руху по заданій траєкторії [5, 9, 10]. Результат моделювання АІ, яку отримує оператор ТЗ під час виконання маневру типу тангаж з 20° по заданій траєкторії за різні проміжки часу (5 с і 10 с) представлені графіками (рис. 2, б).
4. Висновки
1. Створено динамічну модель комбінованого модульного тренажера на основі гексапода, що дозволяє навчати операторів управлінню транспортних засобів і діяти при виконанні екстреного маневрування, при заносі, тангажу, миттєвому виникненні перешкод. Розроблено методику визначення параметрів робочого руху і оцінки можливостей приводів та окремих приводних ланок при відпрацюванні тренажером заданого маневру.
2. Запропоновано методику оцінки рівня впливу АІ на оператора ТЗ під час проходження заданої траєкторії з різною швидкістю за різні проміжки часу.
3. На прикладі відтворення тренажером маневру типу «тангаж» продемонстровано моделювання певної акселераційної інформації оператора ТЗ в широкому інтервалі прискорень при проходженні траєкторії з різною швидкістю за різні проміжки часу.
4. Результати досліджень можуть бути застосовані при навчанні операторів ТЗ з управління та дії при рушанні з місця, розгоні, гальмуванні і подоланні таких перешкод, як спуски, підйоми, косогори.
Література
1. Бачинський, В. В. Оцінка системи рухомості тренажерів бойових машин ^кст] / В. В. Бачинський, В. М. Ярмо-люк // Зб. наук. пр. Харківського ун-ту Повітряних Сил. — 2010. — № 1(23). — С. 137—141.
2. Прошин, И. А. Тренажер вертолета для подготовки летного экипажа действиям в экстремальных ситуациях [Teкст] / И. А. Прошин, В. М. Тимаков, В. Н. Прошкин // Вестник АГТУ. Сер.: Морская техника и технология. — 2009. — № 1. — С. 82—87.
> (2) 3. Двокоординатний електромеханічний тренажер стріль-
ця [Електронний ресурс] / Грачьов М. М., Толстой О. В., Васильєв В. В., Ярмолюк В. М., Поповіченко О. В., Бе-ліков В. Т. // Патент України № 91298 від 12.07.2010. — Режим доступу: \www/ URL: http://uapatents.com/8-91298-dvokooгdmatnijj-elektromekhaшchnijj-tгenazheг-strilcya.html
4. Багатокоординатний двосторонній модульний електропривод аерокосмічних тренажерних систем [Електронний ресурс] / Яглінський В. П., Васильєв В. В., Ковалішин С. С., Фель-ко М. В., Беліков В. Т. // Патент України № 104273 від 10.01.2014. — Режим доступу: \www/ URL: http://uapatents. com/16-104273-bagatokooгdmatnijj-dvostoronnijj-modulnijj-elektгopгivod-aeгokosmichnikh-tгenazheгnikh-sistem.html
5. Яглінський, В. П. Надійність авіаційного тренажера на основі гексапода при екстремальних навантаженнях [Teкст] /
B. П. Яглінський, С. С. Гутиря // Вісн. СевНТУ. Механіка, енергетика, екологія. — 2011. — Вип. 120. — С. 196—205.
6. Гутиря, С. С. Параметрична надійність механізмів паралельної структури і кінематики типу гексапод ^кст] /
C. С. Гутиря, В. П. Яглінський, А. Сабах // 3-я міжн. наук. техн.конф. Теорія та практика раціонального проектування, виготовлення і експлуатації машинобудувних конструкцій. — Львів: Кінпатрі ЛТД, 2012. — С. 111 — 112.
7. Guty^a, S. S. Multi-criterion optimization functional tmjectories of industrial robots [Text] / S. S. Guty^a, V. P. Yaglinsky, O. U. Bezuglenko // Annals of DAAAМ International. — Vienna, 2004. — P. 37—38.
8. Yaglinsky, V. P. System criteria analysis and function optimization of industnal robots [Text] / V. P. Yaglinsky, S. S. Guty^ // TEKA Kom. Mol. Ene^. Roln. — Lublin, 2006. — Vol. 6A. — P. 70—81.
9. Yaglinsky, V. P. Kinematics of robots with pamllel strncturo [Text] / V. P. Yaglinsky, S. Rost, D. M. Chlizov // MOTROL, Motorization and Poweг Indusfry in Agгicultuгe. — Lublin, 2008. — Vol. 10A. — P. 105—114.
10. Yaglinsky, V. P. Mechanisms of pamllel Strnctu^ in modem Machine-Building ManufactuTe [Text] / V. P Jaglinsky,
S. S. Guty^a // Les Problemes Contempomins du Technosphero et de la Fomation des Cadres D’lngenieu^, de IV Conf. Intern. scientifique et methodique, Hammamet: Tunisie. — Donetsk: DonNTU, 2010. — P. 37—40.
кинематика комбинированного модульного динамического тренажера
Предложен комбинированный модульный тренажер с линейными двигателями основы, на которой установлен механизм параллельной структуры типа гексапод с штангами переменной длины. Разработаны расчетные зависимости для моделирования
>0 <P<Po; >Po <P<2Po,
4Q
технологический аудит и резервы производства — № 2/1(16), 2014
уровня перегрузок на оператора транспортных средств (ТС). На примере воспроизведения тренажером маневра типа «тангаж» продемонстрировано моделирование акселерационной информации оператора ТС в широком интервале ускорений.
Ключевые слова: комбинированный электромеханический привод, оператор транспортного средства, гексапод, тренажер, маневрирование.
Яглінський Віктор Петрович, доктор технічних наук, професор, кафедра машинознавства і деталей машин, Одеський національний політехнічний університет, Україна, e-mail: robot8@bk.ru. Обайді Аймен Сабах, аспірант, кафедра машинознавства і деталей машин, Одеський національний політехнічний університет, Україна, e-mail: robot8@bk.ru.
Яглинский Виктор Петрович, доктор технических наук, профессор, кафедра машиноведения и деталей машин, Одесский национальный политехнический университет, Украина. Обайди Аймен Сабах, аспирант, кафедра машиноведения и деталей машин, Одесский национальный политехнический университет, Украина.
Yaglinsky Victor, Odessa national polytechnical university, Ukraine, e-mail: robot8@bk.ru.
Obaidi Aymen Sabach, Odessa national polytechnical university, Ukraine, e-mail: robot8@bk.ru
Міхалєва М. С.
УДК 00Б+Б21.317.1+543.3+Б58.5Б2
ВИЗНАЧЕННЯ ТА КОНТРОЛЬ КОНЦЕНТРАЦІЇ СКЛАДНИКА БАГАТОКОМПОНЕНТНОЇ РІДИНИ ЗА ОДНИМ ЕЛЕКТРИЧНИМ ПАРАМЕТРОМ
Представлено аналіз результатів експериментальних досліджень багатокомпонентних рідин в широкому електромагнітному полі частот. Виявлено індивідуальні спектральні характеристики для рідин, які залежать від хімічної природи складників, їх концентрацій та конструкції первинного перетворювача. Запропоновано метод швидкого визначення та контролю концентрацій складників рідин за одним виміряним показником реактивної складової провідності без лабораторних умов та вартісної апаратури.
Ключові слова: багатокомпонентна рідина, вимірювання та контроль концентрацій складників, комплексна провідність, кондуктометрична комірка.
1. Вступ
Методи визначення концентрацій поділяються на: лабораторні; та для автоматизованих систем швидкого контролю у «реальному часі», де переважно використовуються електричні властивості. Останні вимагають розвитку та удосконалення, тому що існуючі стандартні методи не селективні і не дозволяють встановити пряму залежність концентрацій окремих складників багатокомпонентної рідини (якими є реальні об’єкти контролювання) від електричних параметрів.
В статті описуються експериментально отримані результати досліджень властивостей рідин у електромагнітному полі різної частоти та вирішується завдання формування нового електричного методу та способів селективного і швидкого дослідження складу рідин.
2. Аналіз літературних даних і постановка проблеми
Деякі нормовані стандартні методичні похибки визначення концентрацій у лабораторних умовах досягають 60—100 %. Найвагомішою проблемою та причиною не-об’єктивності таких отриманих результатів є багатоетап-ність лабораторних вимірювань, до яких належать: відбір проб, концентрування, або розведення, титрування, плюс використання фізико-хімічних методів.
З розвитком експериментальної техніки з’явилася можливість у розробленні електричного методу, який
би замінив цю багатоетапність одним вимірюванням, що забезпечило б точність та швидкість отримання результату.
Існуючі електричні методи визначення концентрацій є тільки лабораторними, тому, що частина з них руйнівні та довготривалі, частина — швидкі, але неселективні в умовах багатокомпонентності складу рідини.
Можливості сучасної експериментальної техніки дозволяють покращувати селективність кондук-тометричних, діелектричних та імітансних вимірювань [1—3].
Селективність може досягатися шляхом проявів видів іонної, електронної поляризації часточок-складників рідини та часу релаксації. Ці чинники залежать від хімічної природи часточки і частоти електромагнітного поля та впливають на зміну діелектричної проникності рідини у кондуктометричній комірці. Аналізування комплексних електричних параметрів також покращують інформативність досліджень. Тому експерименти полягають у вимірюванні та аналізуванні залежностей активної та реактивної складових провідності рідин від частоти електромагнітного поля.
Нами експериментально досліджувались створені у лабораторних умовах робочі розчини відомих характеристик — так звані модельні рідини. Вони готувалися згідно стандартних методик та відповідно до реального складу технічних рідин та готової промислової продукції, а їх концентрація в межах гранично допустимих концентрацій і більше (від 0,002 г/л до 4,000 г/л
TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 2/1(16), 2014, © Міхалєва М. С.
41
