CC BY
8
применение по основному предназначению, поэтому возникает необходимость разработки рекомендаций по учету степени этих изменений.
Согласно требований руководящих документов по проверкам качества ДМА СН, срок с момента их изготовления до первичных лабораторных испытаний устанавливается продолжительностью до 18 лет. В дальнейшем, в зависимости от величины запаса химической стойкости, при положительных результатах физико-химических, энергетических и контрольно-баллистических испытаний сроки периодических испытаний и ориентировочные сроки сохраняемости назначаются и продлеваются через 12, 10, 6 и 4 года в зависимости от продолжительности эксплуатации (хранения) ДМА СН.
Исходя из этого можно сделать выводы, что сроки проведения физико-химических, энергетических и контрольно-баллистических испытаний, сроки периодических испытаний и ориентировочные сроки сохроняемости истекли у 100% состоящих на вооружении ДМА СН.
Физико-химическая стабильность зарядов ДМА СН определяется рядом факторов, важнейшими из которых являются срок хранения, температура и условия их хранения [4, с. 36].
В процессе длительного хранения изменяется плотность пороха и, соответственно, его прочность, а при больших сроках хранения происходит разложение пороха с полной или частичной потерей баллистических свойств [1, с. 238].
Для порохов и зарядов большое значение имеет тепловой режим хранения и влажность окружающей среды.
В зависимости от сроков хранения, ДМА СН претерпевают существенные изменения геометрических, баллистических и энергетических характеристик [2, с. 58].
Одним из требований, предъявляемых к порохам для практического использования, является стабильность, то есть способность при хранении не изменять своих физико-химических, а, следовательно, и баллистических свойств [3, с. 132].
Геронтологические изменения пороховых зарядов двигателей ДМА СН сопровождаются существенными изменениями их баллистических свойств, а именно:
- начальной скорости ДМА СН;
- скорости горения порохового заряда;
- давления пороховых газов;
- теплотворной стойкости.
Изменение свойств порохов реактивных двигателей ДМА СН длительного срока хранения может привести
к изменению дистанции приводнения и параметров эллипса рассеивания [5, с. 84], что, в свою очередь, может быть настолько значительно, что приведет к перерасходу изделий или вообще к невыполнению поставленной задачи. Этим обстоятельством обусловлена необходимость разработки практических и методических рекомендаций по учету степени геронтологических изменений пороховых зарядов ДМА СН в процессе их применения путем внесения соответствующих поправок.
Учет как можно большего количества факторов, влияющих на баллистические характеристики порохов, обуславливает возможность получения более точных методов оценки и прогнозирования состояния ДМА СН при длительных сроках эксплуатации.
Здесь уместно подчеркнуть, что геронтологиче-ским изменениям в пороховом двигателе будет подвергаться и теплозащитное покрытие, что будет увеличивать теплорассеяние и снижать долю энергии расходуемой на создание реактивной тяги.
Таким образом необходимо вносить поправку на геронтологические изменения свойств реактивного двигателя твердого топлива ДМА СН. Отсутствие систематических опытовых стрельб не позволяет эмпирическими методами определить оценку влияния изменяющихся баллистических характеристик на эффективность боевого применения ДМА СН.
Данная задача может быть решена путем совместного использования результатов теоретических исследований и пассивного эксперимента - имеющихся данных применения ДМА СН различных сроков хранения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тишин А.П. Теория ракетных двигателей: Машиностроение, 1980 г., 534 с.
2. Анипко О.Б., Бусяк Ю.М.. Внутренняя баллистика ствольных систем при применении боеприпасов длительных сроков хранения: учеб. пособие Х.: Изд-во академии внутр. войск МВД Украины, 2010. - 130 с.
3. Ерохин Б.Т. Теоретические основы проектирования РДТТ. Машиностроение, 1982. - 205 с.
4. Куров В.Д., Должанский Ю.М. Основы проектирования пороховых ракетных снарядов. М.: Оборон-гиз. 1961. - 295 с.
5. Шапиро Я.М., Мазинг Г.Ю., Прудников Н.Е. Основы проектирования ракет на твердом топливе. Воен. изд-во МО СССР, Москва, 1968. - 351с.
МОНИТОРИНГ УДАЛЕНИЯ УГОЛЬНОЙ ПЕНЫ И ШЛАКА С ПОВЕРХНОСТИ РАСПЛАВА В АЛЮМИНИЕВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
Бойков Алексей Викторович
Национальный минерально-сырьевой университет "Горный", г. Санкт-Петербург, аспирант 2 года обучения,
Бажин Владимир Юрьевич Национальный минерально-сырьевой университет "Горный", г. Санкт-Петербург, доктор техн. наук, профессор кафедры металлургия,
Первичный алюминий более 100 лет получают электролитическим способом Эру-Холла из криолит-глиноземных расплавов [1]. В ходе технологического процесса в электролизной ванне образуется жидкий катодный алюминий, который извлекают с помощью вакуум-ковша.
Заборная труба, подключаемая к вакуумной системе, погружается в слой металла, и при возникающем разрежении осуществляется транспортировка металла из электролизера в емкость вакуум-ковша. В зависимости от мощности электролизера один раз в сутки выливается от
500 до 3000 кг алюминия-сырца. После выливки, как правило трех ванн, ковш с металлом транспортируют в литейное отделение для дальнейшего рафинирования и переработки.
Часто во время выливки металла в вакуумный ковш вместе с металлом попадает пена и шлак с поверхности электролита, или частично сам электролит. Так как температура кристаллизации электролита значительно выше температуры кристаллизации расплавленного алюминия (1030°С и 660°С соответственно), то попавший электролит кристаллизуется в первую очередь и накапливается на стенках ковша, заборной трубе и поверхности расплава[2].
Перемещение (транспортировка) жидкого алюминия внутри цеха, в литейное отделение или между корпусами электролиза, связаны с повышенным образованием шлака. Это происходит потому, что при перемещении расплава значительно возрастает его турбулентность, при которой происходит захват воздуха вглубь расплава, что в итоге приводит к увеличению объема шлака.
Повышенное количество шлака на поверхности металла является проблемой, так как приводит к повышенной потере алюминия, требует его переработки и утилизации. Поэтому снижение объема шлака на поверхности металла является одной из важных задач любого литейного производства.
Как правило, оксиды, образующиеся на поверхности расплава, удаляются ручными или механическими способами перед взвешиванием металла. Качество очистки зеркала металла от примесей, как правило, определяются визуально, а, следовательно, зависят от опыта обслуживающего персонала и его знаний. Во время съема шлака, или при его транспортировке в литейных ковшах вместе с оставшимся шлаком (более 20%), происходят потери металла (до 3-5% от объема металла), которые можно отнести к безвозвратным потерям в результате термохимического взаимодействия с металлом, снижающим выход годного металла.
Целью работы является разработка системы автоматического контроля технологических параметров на базе неразрушающего контроля (НК) для определения количества шлака на поверхности расплава.
В настоящее время в зависимости от физических явлений, положенных в основу НК приняты 9 видов: магнитный, электрический, вихревой, радиоволновый, тепловой, оптический, радиационный, акустический и метод с применением проникающих веществ [3].
На современных металлургических предприятиях наибольшее распространение получил автоматизированный оптический неразрушающий контроль, пришедший на замену органолептического визуального контролю |41.
Зрение человека позволяет получать информацию о форме, цвете, движении объекта, а также распознавать дефекты и причины их возникновения. Однако органолепти-ческий визуальный метод имеет ряд недостатков обусловленных человеческим фактором: отсутствие необходимого опыта, усталость, невнимательность и т.д. В то время как высокие требования к производительности и качеству продукции металлургической промышленности постоянно растут и превышают возможности человеческого глаза, применение систем автоматизированного оптического контроля позволяет избежать этих недостатков и достичь выполнения требуемых задач.
В лабораторных условиях в углеграфитовых тиглях производили плавление чистого алюминия марки А7Е с небольшими порциями флюса на основе фтористых солей при температуре 750-850оС. Изменение температуры расплава контролировали хромель-алюмелевой термопарой. При помощи промышленной камеры acA640-120ac фирмы «Basler» (Германия), закрепленной непосредственно над расплавом осуществлялась видеозапись оптического излучения объекта контроля (ОК). С помощью, разработанного программного пакета «СИА КГР» (система измерительная автоматизированная для криолит-глиноземного расплава, свидетельство о регистрации программы для ЭВМ №2014616312) [5] фиксировали состояние поверхности расплава.
В ходе обработки изображений на основе математических и программных алгоритмов [6,7] автоматически выделялся и анализировался ряд областей: внутренняя граница стенки тигля и поверхность расплава. Согласно литературным данным [8], температура шлака ниже температуры расплава, следовательно, видимое излучение менее нагретого тела тоже меньше. Таким образом, учитывая автоматически найденное положение поверхности расплава на изображение, можно определить порог яркости, характеризующий границу между шлаком и расплавом. В терминах обработки изображения поиск этой границы называется автоматической бинаризацией области интереса изображения. Дальнейший расчет сводился к определению отношения площади шлака и к площади расплава и выводу текущего значения в процентном соотношении.
Работа алгоритма была также протестирована в условиях действующего производства и доказала свою работоспособность. Результат работы системы представлен на рисунке 1.
Рис. 1 Работа системы в производственных условиях (внешний овал - внутренняя граница ковша, внутренний овал - граница поверхности расплава, белые линии - граница шлак-металл)
В результате проведенной работы был разработан алгоритм расчета количества шлака на поверхности металла. Запатентованный метод оптического неразрушаю-щего контроля позволяет избежать непосредственного контакта измерительного устройства и объекта, и осуществляет автоматический контроль без участия оператора. С другой стороны, решение задачи оперативного контроля технологической ситуации может быть использовано в условиях действующего электролизного и литейного производства с выдачей управляющего сигнала в существующую систему АСУТП после взвешивания металла, и последующего обратного действия.
Литература
1. Металлургия алюминия / Ю.В.Борисоглебский, Г.В. Галевский, Н.К. Кулагин, М.Я. Минцис, Г.А. Сиразутдинов. - Новосибирски: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1999
2. Производство цветных металлов и сплавов / Г.В. Галевский, Н.М. Кулагин, М.Я. Минцис. - Наука, 1998
3. Контроль неразрушающий. Виды - ГОСТ 18353-79
4. Неразрушающий контроль. Справочник. Том 1. Изд. 2-е перераб. и испр./ Клюев В.В. - М: Машиностроение, 2008
5. Цифровая обработка изображений. / Гонсалес Р., Вудс Р. - М.: Техносфера, 2005
6. Обработка и анализ цифровых изображений с примерами на LabVIEW IMAQ Vision. / Визильтер Ю.В., Желтов С.Ю., Князь В.А. и др. - М.: ДМК Пресс, 2007
7. Методы компьютерной обработки изображений. / Под редакцией В.А. Сойфера (второе издание) - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003
8. Металлургия литейных алюминиевых сплавов. / Альтман М.Б. - М.: Металлургия. 1972
ОЦЕНКА АЛГОРИТМОВ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ ДЛЯ ЗАДАЧ АВТОМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММ
Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) - это заболевания, которые могут развиваться неявно на протяжении всей жизни и прогрессировать в хроническую стадию к тому времени, когда появляются первые симптомы. ССЗ занимают первое место среди всех причин смертности населения: на них приходится 56,7% всех смертей, ежегодно в России от них умирает более 1 млн. человек.
В соответствии с международными тенденциями и стратегией развития медицинской науки в РФ в данное время существенное внимание уделяется развитию профилактической медицины, разработке и внедрению новых эффективных методов и средств предупреждения заболеваний, охраны и укрепления здоровья детей, улучшения здоровья работающего населения и обеспечения социально активной жизни людей преклонного возраста.
При определении основных направлений развития отечественной медицинской радиоэлектроники основное внимание обращается на необходимость разработки все более точных и чувствительных приборов, в том числе и основанных на новых нетрадиционных физических принципах, что неизбежно связано с прогрессивным возрастанием стоимости радиоэлектронной медицинской аппаратуры. В настоящее время оснащенность
Петров Сергей Павлович
ООО "Нордавинд-Дубна" Епишина Екатерина Викторовна ООО "Нордавинд-Дубна" Воронин Вячеслав Владимирович
К.т.н., ДГТУ
радиоэлектронной медицинской аппаратурой кабинетов функциональной диагностики (КФД) областных, городских и центральных районных больниц далека от оптимальной, так же имеется значительный разрыв между возможностями радиоэлектроники и фактическим использованием ее в медицине. Кроме этого, электрокардиологическая электронная аппаратура также незаменима и для решения некоторых специфических диагностических задач, в частности, для мониторинга сердечной деятельности. Поэтому, целесообразно положить в основу диагностического процесса принцип максимального использования потенциальных возможностей клинически апробированных, доступных и недорогих методов исследования, одним из которых является электрокардиография (ЭКГ).
Исходя из вышесказанного, целью исследования является создание эффективного алгоритма, который позволит определять особые точки сигналов ЭКГ (полученных из различных отведений), для выявления отклонений от нормы.
На данном этапе исследования рассмотрим традиционный алгоритм автоматического анализа ЭКГ (рис.1).
Рисунок 1. Алгоритм автоматического анализа ЭКГ
Предложенный алгоритм автоматического анализа 2. Распознавание характерных участков ЭКГ, имею-ЭКГ содержит в себе следующие стандартные шаги: щих диагностическое значение (комплексов QRS,
1. Оцифровка, фильтрация и нормирование сигнала. PQ, QT и отдельных зубцов).
