CC BY
14
Если на исходную заготовку нанести риску на боковую поверхность параллельно оси (рис. 1 а) и осуществить радиальносдвиговую деформацию, то риска превратится в спиральную линию с углом скручивания у (рис. 1 б). А вторую радиальносдвиговую деформацию осуществить с вращением в противоположную сторону, то риска превратится обратно в прямую линию (рис. 1 в).
В результате такой обработки на поверхности проволоки формируется мелкодисперсная равноосная линейная структура без разрушений, с сжимающими остаточными напряжениями. Максимально пластичный периферийный слой металла и спиралезованное в жгут строение с переменным по сечению углом подъема структурных волокон придают заготовкам высокую устойчивость к зарождению трещин, разрывов и расслоений.
Важным элементом является высокая способность спиралезованной структуры к точному заполнению фасонных калибров сложной формы.
Например, рассмотрим два маршрута.
Заготовку из катанки, имеющей сорбитную структуру с размером зерна 200 нм, обрабатывали в монолитных волоках по маршруту: 16,00—>14,25—>12,85—>11,73—>10,80—>10,00. Была получена готовая проволока с размером зерна 125 нм, а накопленная степень деформации 0,94.
Новый способ включал две протяжки в монолитных волоках и две протяжки в роликовых волоках с пластическим кручением в разные стороны. Накопленная степень деформации составит 1,58 по маршруту: 16,00—14,42—13,00—11,40—10,00 мм. При этом была получена проволока с размером зерна 91 нм. и использовано 2 волочильных барабана вместо 5 в первом варианте.
На предлагаемый способ получено положительное решение о выдаче патента РФ от 26.07.2013, регистрационный номер заявки - 2012146886, Харитонов В.А., Усанов М.Ю. «Способ получения высокопрочной арматурной проволоки периодического профиля».
Литература
1. Битков В.В. Технология и машины для производства проволоки. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. - 343с.
2. Утяшев Ф.3. Современные методы интенсивной пластической деформации: учебное пособие; Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. - Уфа: УГАТУ, 2008.-313 с.
3. Совершенствование режимов деформации и инструмента при волочении круглой проволоки // Харитонов В.А., Манякин А.Ю., Чукин М.В., Дремин Ю.А., Тикеев М.А., Усанов М.Ю.: монография. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2011. 174 с.
Ашапкина М.С.1, Алпатов А.В.2
'Студентка, Рязанский государственный радиотехнический университет; 2кандидат технических наук, доцент, Рязанский
государственный радиотехнический университет
МОНИТОРИНГ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ЧЕЛОВЕКА С ПОМОЩЬЮ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО УСТРОЙСТВА
Аннотация
Целью разработки данного устройства является повышение мотивации человека к более активному образу жизни. Особенностью устройства является распознавание положения тела человека в пространстве. Особенностью данного устройства является возможность распознавания положения человека в пространстве с дальнейшим определением типа активности: бег, ходьба, поза сидя, поза лежа и т.п.
Ключевые слова: двигательная активность, акселерометр.
Ashapkina M.C.1, Alpatov A.V.2
'Student, Ryazan State Radio Engineering University; 2PhD in technical Sciences, assosiate professor, Ryazan State Radio Engineering
University
MONITORING OF THE MOTOR ACTIVITY OF THE HUMAN BY THE DEVELOPED DEVICE
Abstract
The aim of the development of this unit is to increase the motive of the person to a more active lifestyle. Feature of the device is the recognition provisions of the human body in space. A feature of this device is the possibility of recognition provisions of the human in space with a further determination of the type of activity: running, walking, posture while sitting, lying posture etc.
Keywords: motor activity, accelerometer.
Возникновения многих видов заболеваний и стрессов врачи связывают с низкой подвижностью человека. Опорнодвигательный аппарат, органы кровообращения и дыхания, функции нервной системы и даже железы секреции смогут правильно развиваться и функционировать, лишь при условии достаточной и регулярной двигательной активности. Понятие «двигательная активность» включает в себя сумму всех движений, выполняемых человеком в процессе жизнедеятельности, т.е. двигательная активность, является жизненно необходимой потребностью человека [1].
Целью разработки устройства для регистрации суточного мониторинга является повышение мотивации человека к более активному образу жизни, также оценка функционирования организма в процессе его движения. Эго позволяет в течение дня наиболее точно определить временные промежутки, имеющие максимальную и минимальную двигательную активность.
7
Устройство выявляет период максимальной работоспособности, что позволит совместить это время с наиболее активным рабочим циклом, а также способствует уменьшению энергетических затрат человеческого организма.
Решение поставленной задачи реализовано в два этапа: 1) разработка устройство регистрации данных о двигательной активности человека на основе трехосевого акселерометра; 2) разработка алгоритмов обработки результатов регистрации двигательной активности человека.
Особенностью устройства является определение основных параметров двигательной активности и распознавание положения тела человека в пространстве, которое описывается путем вычисления специфического вектора данных. Особенностью данного устройства является возможность распознавания положения человека в пространстве с дальнейшим определением типа активности: бег, ходьба, поза сидя, поза лежа и т.п. Полученная информация передается на сайт, где анализируется, и ее результат представляется в виде гистограммы типа активности человека за весь период: частота, скорость, амплитуда, размах движений, периодический и хаотический характер движения. По данным гистограммы с помощью специального программного комплекса можно определить основные параметры двигательной активности: частоту, скорость, амплитуду, периодический и хаотический характер движения тела человека. Для получения информации о двигательной активности используют акселерометры, размещаемые на ноге обладателя устройства, которые регистрируют кривые ускорений движения. Эти данные записываются в память устройства и загружаются на интернет-сайт [2].
Данный интернет-ресурс имеет специальный диагностический программный комплекс, производящий дальнейшую обработку информации и выводящий анализируемые результаты обработки в виде гистограмм. Они отображают в течение определенного промежутка времени информацию о деятельности испытуемого, которую группируют на различные типы активности. По данным гистограммы выдаются индивидуальные рекомендации по коррекции образа жизни для нормального развития и функционирования организма человека.
Рекомендации разработаны определенной группой экспертов в области медицины и спорта, при этом учитываются пол, возраст, вес и различные особенности организма человека. Основная цель экспертной оценки заключается в выдаче рекомендаций на основе соотношений двигательной активности с физиологической информацией, такой как частота сердечного сокращения, насыщение крови кислородом и т.п. Это позволяет выявить некоторые заболевания на их ранней стадии.
Литература
1. В.Л. Уткин Биомеханика физических упражнений. М: Просвещение, 1989.-210с.
2. Н.А. Бернштейн Физиология движений и активность. М: Наука, 1990.-247с.
Балакин П. Д.1, Шамутдинов А. Х.2
'Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой ТММ; 2Старший преподаватель кафедры ТММ.
Омский государственный технический университет
ПРЯМАЯ И ОБРАТНАЯ ЗАДАЧИ КИНЕМАТИКИ ОРИГИНАЛЬНОЙ ЧАСТИ ШЕСТИКООРДИНАТНОГО
МАНИПУЛЯТОРА
Аннотация
Геометрически решена прямая задача кинематики, а при qi = q2 — обратная задача кинематики оригинальной части шестикоординатного манипулятора.
Ключевые слова: манипулятор, абсолютная система координат, обобщенные координаты, рабочий орган манипулятора.
Balakin P.D. 1, Shamutdinov A.H. 2
'Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Department of TMM; 2Senior teacher of faculty of TMM.
DIRECT AND INVERSE PROBLEMS KINEMATICS OF THE ORIGINAL PART OF THE MANIPULATOR OF SIX-
DEGREE-OF-FREEDOM
Abstract
Geometrically solved by kinematics of the direct problem, and if q1 = q2 - inverse kinematics problem of the original part the manipulator of six-degree offreedom.
Keywords: the manipulator, the absolute system of coordinates, the generalized coordinates, the working body of the manipulator.
Прямая задача для манипулятора - это вычисление положения (хр, ур, zр) рабочего органа манипулятора по его кинематической схеме и значениях обобщенных координат (qi, q2... qn) , где n - число степеней свободы манипулятора, qi -обобщенные координаты.
Обратная задача - это вычисление величин обобщенных координат (qi, q2. qn) по заданному положению (хр, ур, zр) рабочего органа при известной схеме кинематики манипулятора.
Прямую задачу кинематики манипулятора [1] будем решать геометрически. Для этого изобразим кинематическую схему манипулятора, обобщенные координаты его звеньев qn, их длины ln и привяжем к манипулятору абсолютную (неподвижную) систему координат (X,Y,Z), обозначив координаты рабочего органа хр, ур, Zр (рис. 1).
Обозначения на рис. 1: (X,Y,Z) - абсолютная (неподвижная) система координат; Р - точка, где находится рабочий орган (заготовка, инструмент) на рабочем столе; P' - положение рабочей точки Р при вращении блока звеньев (2, 4 - 8) вокруг оси параллельной оси X в т. Оц P'' - положение рабочей точки Р при вращении блока звеньев (2, 5 - 8) вокруг оси параллельной оси X в т. О4''= О4'''; (x,y,z) - координаты т. Р; (x',y',z') - координаты т. Р'; (x'',y'',z'') - координаты т. Р''; (хр, ур, zр) - координаты т. Р'''; OrP'-= OlP = lp; O4P' = O4P'' = O4P = lp'; 0104' = ОЮ4 = b.
Позиции на рис. 1: 1 - Поворотный стол; 2 - Левый стержень (двигатель поступательного перемещения); 3 - Верхний стержень (двигатель поступательного перемещения); 4 - Опоры; 5 - Рабочий стол; 6 - Опорно-поворотное устройство; 7 -Наклонная платформа; 8 - Правый стержень (двигатель поступательного перемещения).
Последовательность поворотов стержней 2 и 3 не меняет итоговое положение рабочего стола 8. По аналогии видно, что последовательность поворотов стержней 2, 3 и поворотного стола 1 также не изменяет итогового положения рабочего стола 8. Поэтому будем изменять, например, положение, сначала стержня 3, потом стержня 2 и потом положение поворотного стола 1.
По заданным обобщенным координатам найдем положение точки Р рабочего органа. Из рис. 1 видно, что первоначальные координаты т.Р будут:
х = 0, у = - b-cos в; z = H
8
