Preview

Известия Юго-Западного государственного университета

Расширенный поиск
Том 22, № 6 (2018)
Скачать выпуск PDF

Машиностроение и машиноведение

6-13 145
Аннотация

Нынешняя экономическая ситуация на мировом топливном рынке ведет к тому, что происходит удорожание эксплуатации автотранспорта. Все это заставляет владельцев таких транспортных средств обращать пристальное внимание на их оптимальный режим работы, который, в первую очередь, зависит от грамотной диагностики его узлов. Экономия топливно-эксплуатационных ресурсов современного автомобиля напрямую зависит от оптимально выверенных параметров работы всех узлов и агрегатов автомобиля. Целью настоящей работы являлось повышение эффективности процесса технической эксплуатации автомобилей за счет применения метода дистанционной диагностики на примере ООО «ПОГА-1». Практика использования средств диагностики свидетельствует о возможностях уменьшения эксплуатационных издержек. Это достигается из-за увеличения фактически используемых ресурсов, снижения числа ремонтов и экономии расходов запасных частей. В течение минувших лет в Российской Федерации активно развивается область грузоперевозок. Наибольший удельный вес приходится на автомобильный транспорт (67,7%). Значительная доля грузового автопарка страны применяется в качестве коммерческого транспорта, что существенно усложняет процедуру своевременного диагностирования. Таким образом, при появлении той или иной неисправности или ошибки в работе автотранспортного средства, автомобиль может пребывать в рейсе и в пределах досягаемости не окажется специализированной станции технического обслуживания для выполнения технической диагностики грузового автомобиля для выявления причин ошибок и/или неисправностей. Установленная проблема находит свое решение в применении способа дистанционного диагностирования коммерческого автотранспорта напрямую из центра ТО, который оснащен необходимым комплексом для диагностирования.

14-20 66
Аннотация

Применение экзоскелетов в промышленности является одним из путей для улучшения условий труда и повышения производительности рабочих [1-3]. Поэтому последние годы в развитых странах мира получили распространение такие экзоскелеты, как Fortis ,HULC, HAL, Panasonic и другие [4-6]. Дальнейшее внедрение экзоскелетов предполагает глубокое изучение механизмов взаимодействия человека и экзоскелета при выполнении различных движений, связанных с подъемом груза. Одним из наиболее сложных и, как следствие, травматичных является этап отрыва груза от поверхности, этот этап предшествует подъему груза. И именно на этом этапе чаще всего происходят травмы опорнодвигательного аппарата человека. Как известно, самая распространенная причина травм межпозвоночных дисков – неправильная работа с грузами. Человек вполне может поднять значительный вес, если использует правильную технику. Как известно, спортсмены-тяжелоатлеты, грузчики могут поднять вес превышающий их собственный в разы [7-10]. Экзоскелет может помочь человеку поднимать тяжести. Для освоения техники подъема важно создать виртуальный тренажер (математическую модель) и оптимизировать процесс подъема на компьютере. В статье рассмотрена задача о подъеме груза человеком с использованием экзоскелета. Предложено рассматривать подъем в виде трех последовательных этапов. Разработана математическая модель экзоскелета, описывающая движение в различных режимах движения. Решена обратная задача кинематики, позволяющая найти углы поворота звеньев экзоскелета на этапе подготовки, и предложена методика определения приводных моментов на этапах подъема груза. Для изучения процесса подъема груза в данной статье разработана математическая модель подъема груза от опорной поверхности человеком с использованием экзоскелета, при этом предполагается, что всю работу выполняют приводы экзоскелета.

21-29 64
Аннотация

 

В настоящее время практически во всей автомобильной технике используются детали, изготовленные из алюминиевых сплавов. Автопромышленность мира потребляет от 4,5 до 5,0 млн. тонн алюминиевых сплавов в год, что составляет примерно 20% мирового производства алюминия. Малая плотность, высокая механическая прочность, устойчивость против коррозии, хорошая обрабатываемость и ряд других свойств послужили причиной применения алюминиевых сплавов для изготовления ответственных деталей двигателя внутреннего сгорания, а также применения алюминиевых порошковых материалов при восстановлении дефектных автомобильных деталей. Целью настоящей работы являлось исследования коррозионной стойкости покрытий, полученных методом газодинамического напыления с применением стандартных и электроэрозионных порошковых материалов. В настоящее время одним из перспективных методов нанесения покрытий является газодинамическое напыление. Одной из проблем использования технологии газодинамического напыления является качество применяемых порошковых материалов. Одними из перспективных и промышленно не применяемых являются порошковые материалы (ПМ), получаемые из токопроводящих отходов электроэрозионным диспергированием. Однако эти материалы не применялись до настоящего времени в технологиях восстановления дефектных деталей автомобилей газодинамическим напылением, в том числе и головок блока цилиндров. Испытания коррозионной стойкости газодинамических покрытий проводили по методике ускоренных испытаний с помощью многоканального потенциостат-гальваностата «Elins P-20X8». Потенциостат – гальваностат Р-20Х8 внесен в Государственный Реестр Средств измерений Российской Федерации (Госреестр СИ РФ) под регистрационным номером 70702-18. Методика поверки МП 206.1-001-2018, межповерочный интервал составляет 2 года. Также прибор сертифицирован по системе сертификации ГОСТ Р. Сертификат соответствия № РОСС RU.АД44.Н04368. В результате исследования коррозионной стойкости покрытий было экспериментально установлено, что в покрытиях, полученных с применением стандартных ПМ, электролит проникает в покрытие, соответственно покрытие, полученное с применением электроэрозионных ПМ, более устойчиво к коррозии и менее подвержено отслаиванию.

30-39 72
Аннотация

Неустановившиеся процессы в рабочей жидкости приводят к получению как гидравлических импульсов, так и гидравлических ударов, энергия которых в настоящее время используется в ряде устройств и машин. В гидравлических вибрационных прессах, гидравлических молотах, гидроударниках и гидроперфораторах создание значительных импульсов является необходимым для обеспечения их основных функций. Гидравлический удар применяется в гидротаранах для подъема воды и разрушения пород, бурильных агрегатах – для проходки скважин с помощью продольного ударного импульса, гидроимпульсных установках – для очистки излишков материалов (ликвидов), вызывающих нарушения формы и точности деталей. Разработаны устройства – мультипликаторы для получения сверхвысоких давлений рабочей жидкости, обеспечивающие ее импульсную подачу, причем характеристики импульсов и периоды их действия регулируемые. В конструкциях гидроимпульсных устройств обеспечивается создание высокоскоростной импульсной струи, что приводит к увеличению эффективности и производительности установок. Проведены аналитические исследования по определению некоторых основных геометрических и конструктивных соотношений, динамических параметров устройств, использующих гидродинамический эффект для создания мощных гидроимпульсов. Матетатические выкладки, вытекающие из формулы Жуковского Н.Е. для происхождения гидроудара и уравнения Бернулли неустановившегося движения рабочей жидкости, позволили сделать ряд практических выводов и наметить направление исследований, нуждающихся в продолжении, в том числе с применением компьютерной техники в силу сложности получаемых зависимостей и невозможностей их преобразования к достаточно простому виду. Приведены методика исследований и пример расчета. Намечены пути совершенствования устройств. Необходима постановка экспериментов для оценки теоретических результатов и поведения жидкости в условиях ее сверхвысоких давлений.

Информатика, вычислительная техника и управление

118-126 54
Аннотация

Целью данной работы является разработка подходов к автоматизации процесса установки датчиков для мониторинга «умного дома». В статье кратко говорится о возникновении системы «умный дом» и о дальнейшем распространении этой системы в России. «Умный дом» – это система управления домом, обеспечивающая автоматическую и слаженную работу целого комплекса систем, в частности, управление освещением, что требует использования правильной расстановки датчиков. Такая система может дать преимущества для людей с ограниченными возможностями. Расстановка датчиков позволит оптимизировать потребление энергоресурсов. В работе дана краткая характеристика классических наборов датчиков для умного дома. Классическим набором для умного дома являются: центр управления, камеры, модули в розетку, настенные включатели, модули управления и различные датчики. Приведена классификация датчиков по разным признакам и по способу подключения. В статье сделан акцент на расстановку датчиков движения и освещенности, которые зачастую являются основой «умного дома» и используются для управления различными устройствами. В работе дано описание классической схемы «Умный дом» и перечислены ее основные компоненты. Предложен алгоритм определения необходимости использования типовых моделей датчиков движения и освещенности и их количественного соотношения в зависимости от анализа помещения, а именно: тип помещения (жилое, нежилое), размер помещения, наличие оконных и дверных проемов. Представленный алгоритм содержит следующие этапы: предварительный анализ помещения, в котором необходимо установить датчики движения и освещенности, учет характеристик датчиков. Приведены краткие результаты тестирования. Данная работа показывает, что комплекс «Умный дом» вполне реально устроить в индивидуальном жилом строении.

127-135 63
Аннотация

Данная работа посвящена актуальной на сегодняшний день проблематике – оптимизации складского хозяйства. Непосредственно в работе рассматривался процесс приемки и отправки грузов на некотором складском помещении среднего масштаба. В рамках исследования, по результатам проведения предварительного анализа, были выбраны показатели, необходимые для применения средств интеллектуального анализа с целью прогнозирования количества сотрудников на складских подъездах. В соответствии с поставленной целью были сформированы модели по прогнозированию необходимого числа сотрудников на подъездах для обеспечения работы последних в режиме, соответствующем оптимальному значению показателя «загруженность подъезда». Для решения данной задачи рассмотрено применение различных методов машинного обучения, таких как дерево решений, регрессор на основе метода ближайших соседей, случайный лес, нейронная сеть прямого распространения. Каждая из задействованных моделей проходила обучение с различными значениями гиперпараметров модели, которые выбирались как в ручном режиме на основе эвристик, так и с использованием специа-лизированных программных средств перебора по сетке GridSearchCV из библиотеки scikitlearn, предназначенных для поиска оптимальных значений гиперпараметров. С использованием автоматизации поиска гиперпараметров при обучении моделей было достигнуто меньшее значение среднеквадра-тической ошибки по сравнению с ручным выбором гиперпараметров. По результатам проведенного анализа качества прогнозов моделей было установлено, что спрогнозированные значения числа сотрудников в большей степени соответствуют реальной ситуации нежели плановые значения, используемые компанией на данный момент. На основе анализа полученных результатов были состав-лены рекомендации для оценки роста экономической эффективности предприятия.

143-167 89
Аннотация

Актуальность и цель. Объектом исследования является функциональная архитектура распределенных вычислительных систем с переменной (реконфигурируемой) структурой, характерной для гибридных систем облачно-сетевого (грид) типа. Несмотря на то, что сети Петри издавна исследуются как в теоретическом, так и в практическом планах, методы их интерпретации продолжают интенсивно развиваться. В настоящее время в недостаточной степени исследована проблема вложения сетей Петри в архитектуру распределенных сетевых приложений, используемых для реализации глобальных вычислений в современных смешанных облачных, грид и кластерных системах. Показано, что в современных исследованиях сети Петри используются в основном при моделировании дискретных систем и процессов, а не в качестве основы для формализованных спецификаций при разработке распределенных приложений. В этой связи актуальной является интерпретация сетей Петри в приложениях к функциональной архитектуре распределенных вычислительных систем с переменной структурой, основанной на сетевом программном обеспечении промежуточного класса (класса middleware). Целью работы являлась интеграция графических представлений концептуальных графов, семантических сетей, сценариев и сетей Петри, что позволило создать эффективный инструментарий с графической поддержкой для проектирования функциональной архитектуры распределенных вычислительных систем с переменной структурой и, в частности, облачной архитектуры вида NCaaSoD – Network Computing as a Service on Demand (сетевые вычисления как облачный сервис по требованию пользователя).

Материалы и методы. Использованы концептуальные модели распределенных процессов, являющиеся графической интерпретацией исчисления предикатов первого порядка. Предложены концептуальные графы для распределенных сетей Петри смешанного типа, которые позволяют описывать с целью последующей реализации вычислительные процессы в глобальных вычислительных сетях.

Результаты. На основе интеграции графических представлений концептуальных графов, семантических сетей, сценариев и сетей Петри предложены концептуальные представления распределенных реконфигурируемых сетей Петри, позволяющие реализовать их непосредственное вложение в архитектуру вычислительной сети.

Выводы. Предложены новые концептуально-поведенческие модели на основе концептуальных графов распределенных сетей Петри для определения системной и функциональной архитектур распределенных вычислительных систем с переменной структурой, предоставляемой пользователю по его требованию в качестве гибридного облачно-сетевого сервиса; данные модели отличаются возможностью оперативной реконфигурации и непосредственной исполнимостью. Предложена и формализована методика вложения концептуальных сетей Петри в архитектуру облачно-сетевых компьютерных систем типа NCaaSoD – сетевые (облачные) вычисления как сервис, организуемый по запросу пользователя. Предложены правила получения отношений связности между позициями и переходами сети Петри, размещаемыми на узлах физической компьютерной сети.

136-142 43
Аннотация

Рассмотрен вариант построения последних миль до операторов связи, в соответствии с требованиями по построению последних миль диспетчерских центров в электроэнергетике. Предложен вариант построения типового узла сети последних миль диспетчерского центра с учетом всех необходимых интерфейсов для передачи каналов диспетчерской телефонной связи, каналов передачи телеметрической информации, а также служебных каналов связи и обмена информацией между субъектами электроэнергетики и диспетчерскими центрами. Описан вариант построения и топологии последних миль диспетчерского центра, методы резервирования каналов до узлов доступа. Определены все типы и виды интерфейсов, которые необходимо использовать для организации каналов диспетчерской связи и передачи телеметрической информации в диспетчерских центрах регионального уровня. Подробно описано применение различных видов интерфейсов для служебных целей. Отдельные виды интерфейсов применяются для передачи голоса и для каналов диспетчерской связи с объектами. Описаны варианты использования аналоговых интерфейсов для передачи телеметрической информации по соответствующим каналам связи, которые используются для аппаратуры центра с аналоговыми выходами. Предусмотрено несколько видов резервирования каналов связи, для обеспечения бесперебойной работы диспетчерского центра и исключения возможности вывода из строя одновременно основного и резервного каналов при работе с определенным объектом. Резервирование аппаратной части осуществляется за счёт установки дополнительных плат в оборудование узлов в холодный резерв. Резервирование по электропитанию осуществляется за счёт наличия минимум двух блоков питания оборудования, для подключения от двух различных источников системы бесперебойного электроснабения. Предусмотрен резерв по оптическим волокнам последних миль до узлов доступа, что, в свою очередь, позволяет изменить транспортную линию передачи, в случае отказа действующей.

168-174 45
Аннотация

В настоящее время широко используются мультипроцессорные системы критического характера. Такие системы применяются при слежении, прицеливании, наблюдении и т.п. Подобные задачи, как правило, требуют максимального увеличения производительности и уменьшения времени решения задачи. Для этих целей используется первоначальное выделение независимых линейных, условных и циклических участков последовательных программ [1]. Это выполняется для высвобождения фрагментов программ, которые возможно назначать для исполнения на процессоры таким образом, чтобы при исполнении они как можно меньше обменивались данными с соседними процессорами [2]. За счет этого возможно частичное повышение производительности мультипроцессорной вычислительной системы вместе с уменьшением общего времени выполнения всей задачи в целом. Для систем рассматриваемого характера процессора всей системы желательно назначать фрагментами программ так, чтобы они были постоянно загружены на протяжении решения всей задачи. Это является другим способом повышения производительности мультипроцессорной системы. Очевидно, что использования для этих целей программных средств нереально из-за критичности
временного параметра. Следовательно, актуальным является использование методов и соответствующих аппаратно-ориентированных алгоритмов планирования загрузки процессоров, что является предметом исследований в данной статье. В статье показана актуальность постоянной загрузки процессоров мультипроцессорных систем с высоким коэффициентом готовности. Обоснована необходимость составления плана загрузки процессоров для поддержания этого коэффициента. Предложен соответствующий метод и алгоритм для мультипроцессорных систем критического назначения (системы слежения, наблюдения, прицеливания и т.п.).

175-182 55
Аннотация

Введение. Использование средств информационно-коммуникационных технологий позволяет преподавателю актуализировать содержание обучения. Успешность учебного процесса во многом определяется от ИКТ-компетентности и ИКТ-грамотности преподавателя. В качестве одного из элементов информационно-коммуникационных технологий может быть использован интеллектуальный анализ данных на основе искусственных нейронных сетей. Основное направление применения тестов заключается в измерении уровня знаний учащихся. Большой объем накопленных результатов тестирования при должной обработке способен предоставить преподавателю дополнительные (скрытые) данные. Использование искусственной нейронной сети для анализа результатов тестирования дает возможность расширить исследуемое тестами направление.

Методы. Теоретическая основа исследования базируется на комплексе научных положений отечественных и зарубежных ученых в области образования и искусственного интеллекта. Практические методы исследования основаны на эксперименте по созданию теста по информатике, тестировании студентов и накоплении полученных данных, а также их обработки смоделированной искусственной нейронной сетью.

Результаты. В статье рассмотрен процесс анализа полученных результатов тестирования средствами программы SPSS STATISTICA 20. Был осуществлен поиск скрытых закономерностей теста, проверена достоверность полученных результатов.

Обсуждение. Предложена возможность дальнейшего применения полученных результатов в управлении учебно-воспитательным процессом. Полученные результаты могут быть использованы для поиска и корректировки трудных или легких тестовых заданий, замены провальных тестовых заданий. У преподавателя появляется возможность перераспределить временной ресурс для изучения трудно усваиваемых тем, за счет легко усваиваемых. Предложена идея комплексного подхода по использованию искусственных нейронных сетей в образовании.

183-188 50
Аннотация

В работе рассмотрен алгоритм восстановления изображений, поврежденных в результате воздействия шумов различной природы. Отмечены преимущества и недостатки существующих подходов, а также перспективность использования искусственных нейронных сетей. В качестве инструмента восстановления изображения используется двухслойная нейронная сеть, при этом предполагается, что расположение поврежденных пикселей известно. Нейрон представлен в виде массива 3х3, где каждый элемент массива имеет значение цвета пикселя, которое соответствует значению данного цвета в палитре. Нейросеть обучается на неповрежденных изображениях, при этом в качестве критерия обучения выступает цветовая разница пикселей. Для более точного восстановления рекомендовано на этапе обучения подбирать изображения, схожие по гамме цветов с повреждённым. На этапе восстановления вокруг поврежденных пикселей формируются нейроны (3х3), так что поврежденный пиксель находится посередине массива данных нейрона. Повреждённому пикселю в зависимости от среднего значения матрицы весов присваивается значение нейрона. Разработан алгоритм восстанов-ления пикселей, а также выполнена его программная реализация. Моделирование проводилось в палитре RGB отдельно по каждому каналу. Для оценки качества восстановления были подобраны группы изображений с различной степенью повреждений. В отличие от существующих решений алгоритм обладает простотой реализации. Результаты исследования свидетельствуют, что независимо от степени повреждения (в пределах 50%), восстанавливаются около 70% повреждённых пикселей. Дальнейшие исследования предполагают модификацию алгоритма для восстановления изображений с увеличенными областями повреждений, а также адаптацией его для восстановления трехмерных изображений.

189-197 68
Аннотация

В работе представлены алгоритм и структурно-функциональная организация устройства для визуализации внутренних органов на основе построения объемной модели анализируемого пространства посредством анализа данных магнитно-резонансных и компьютерных томографов. Принцип обработки томографических изображений базируется на разделении органов и тканей внутрибрюшной полости на основе выделения их контуров на отдельных оптических срезах и последующем объединении контуров отдельных объектов на смежных оптических срезах в единые объекты. Для отнесения ткани к одному из априори заданных классов биологических объектов используется информация о распределении локальных спектральных характеристик участка изображения, уточняемая адаптивно с учетом параметров текущих обрабатываемых изображений. Разработанное решение позволяет осуществлять ввод данных, оценку статистических характеристик распределения шума, оценку яркости, оценку разрешающей способности приборов, обеспечивших получение томографических изображений; предварительную сегментацию объектов; вычисление порогов адаптивной пороговой обработки границ сегментов и построение контуров; анализ связности и непрерывности контуров на отдельных кадрах и на смежных кадрах; отображение объектов с использованием алгоритмов и библиотек трехмерной графики. Отличительной особенностью предложенного метода является повышенная точность локализации объектов за счет предварительной декомпозиции объектов с учетом их локальных свойств и уточняющего вычисления порога, определяющего границы областей изображения, соответствующих различным биологическим структурам. Разработан макет программного обеспечения для проверки разработанных алгоритмов синтеза биологических объектов внутрибрюшного пространства. Выполненные экспериментальные исследования построения рабочей сцены внутрибрюшного пространства подтвердили адекватность созданных теоретических подходов и алгоритмического обеспечения. Предложено специализированное устройство, позволяющее реализовать предложенный алгоритм на аппаратном уровне. Разработанные технические решения могут быть использованы для подготовки и визуализации данных при диагностике и планировании операций в хирургии.

198-205 52
Аннотация

В работе рассмотрены подходы к построению территориально распределенного оптикоэлектронного устройства, обеспечивающие анализ значительных по протяженности и объему рабочих сцены в интересах автоматизации процессов контроля и управления робототехническими средствами в промышленных сборочных цехах, складских помещениях. Принципиальным отличием предложенного решения является возможность получения изображений анализируемых объектов при помощи размещенных в различных частях рабочего пространства оптико-электронных датчиков для реализации функции бинокулярного зрения на значительно большей по площади рабочей сцене по сравнению с аналогами. Отличительной новизной разработанного теоретического подхода является подход к бинокулярному техническому зрению, состоящий в итерационном выполнении процедур калибровки выбранных пар оптико-электронных датчиков и последующем вычислении пространственных координат анализируемых объектов при помощи калиброванных пар оптико-электронных датчиков. Полученные результаты анализа изображений с каждого из оптико-электронных датчиков используются для сопровождения движущихся объектов и анализа их траекторий движения в пространстве рабочей сцены. Для реализации разработанных теоретических подходов предложено модульное оптикоэлектронное устройство, состоящее из двух типов модулей. Первый тип модуля – автономный оптикоэлектронный модуль, включающий в себя оптико-электронный датчик и средства обработки и извлечения первичных признаков непосредственно при получении изображений для их последующего анализа. Второй тип – вычислительный модуль, обеспечивающий обработку первичных данных с совокупности модулей первого типа. Передача данных между модулями устройства обеспечивается по радиоканалу по WiFi сети. Отличительной особенностью разработанного устройства является первичная обработка изображений непосредственно при их получении и передача по радиоканалу малого объема данных о выделенных объектах в вычислительный модуль, который выполняет финальные этапы обработки
данных и формирует набор параметров, описывающих характеристики и пространственные координаты
найденных на рабочей сцене объектов для их дальнейшего использования. Проведены экспериментальные исследования на разработанной имитационной модели, подтвердившие корректность разработанного теоретического подхода и возможность применения на практике.

Строительство и архитектура

40-50 44
Аннотация

В данной статье рассмотрен пример судебной строительно-технической экспертизы построенной водозаборной скважины в одном из поселков. Был проведен анализ отказов, возникших при эксплуатации вновь построенной водозаборной скважины. При сдаче объектов в эксплуатацию часто возникают спорные моменты по качеству и срокам выполненных работ. Если эти вопросы не удается решать по взаимному согласию сторон, то их решение переносится в суды, которые и назначают судебные строительно-технические экспертизы. Как род судебных инженерно-технических экспертиз, судебная строительно-техническая экспертиза играет важную, а иногда и решающую роль в судопроизводстве, в том числе при рассмотрении в судах общей юрисдикции и арбитражных судах гражданских споров. Судебная строительно-техническая экспертиза была назначена на основании постановления арбитражного суда, на новую построенную водозаборную скважину в одном из поселков Курского района. Причиной назначения экспертизы является то, что данная скважина перестала обеспечивать запланированный дебит, а добываемая вода – отвечать требованиям по качеству. К снижению технологических характеристик скважины и ухудшению качества добываемой воды привели две основные причины: неверный выбор насосного агрегата и отсутствие на сети водонапорной башни. Выбранный насос ЭЦВ 6-16-140 создавал избыточное давление в сети, которое затем снижалось установленной автоматикой (частотным преобразователем), а соответственно понижался дебит скважины. Применение частотных преобразователей не всегда полезно, и даже может оказывать вредное влияние на работу системы водоснабжения. Помимо снижения дебита, работа частотного преобразователя послужила причиной сгорания нескольких насосов, работавших в недопустимых режимах. К замутнению добываемой воды привела работа частотного преобразователя, установленного на насосный агрегат с завышенными характеристиками, возникла неравномерность потребления воды из скважины.

51-60 36
Аннотация

В настоящее время вопрос о сохранении и эффективном использовании объектов культурного наследия является актуальным. Брянская область обладает значительным количеством ценных историко-культурных памятников. Практически каждый район богат уникальными достопримечательными местами, особое место среди которых занимают усадьбы. В рамках концепции благоустройства территории усадьбы Алексея Константиновича Толстого в селе Красный Рог Почепского района Брянской области, совместно с компанией «Брянскпромбурвод» были выполнены натурные обследования, инженерно-геологические, гидрологические изыскания и другие необходимые мероприятия, с целью составления предпроектного предложения по воссозданию источника артезианской воды, с учетом архивных и библиографических материалов, с внесением небольших изменений ввиду современного состояния территории объекта культурного наследия. С учетом инженерно-геологических и гидрологических изысканий, результатов натурного обследования территории, подобрана технология бурения скважины, необходимые материалы и оборудование для ее обустройства. В статье рассмотрен вопрос о привлечении туристов и отдыхающих к источнику артезианской воды в усадьбе Алексея Константиновича Толстого. Над источником рекомендуется установить бювет для отпуска воды, с целью предохранения ее от загрязнения, и выполнить его в архитектурном стиле, соответствующем периоду жизни Алексея Константиновича Толстого в усадьбе. Историко-культурное наследие может выступать не только как фактор развития духовной жизни, но и как одно из перспективных направлений развития экономики в Брянском регионе. Привлекательность музея-усадьбы увеличивает туристическую посещаемость, и часть полученных средств может быть использована на содержание объекта культурного наследия.

61-71 41
Аннотация

В рамках данной статьи автором был изучен имеющийся на сегодняшний день опыт в календарном планировании строительного производства. Обзору подверглись существующие методы календарного планирования: сетевой метод календарного планирования, теория ограничений (Constraint Programming), теории расписаний. Также рассматривались методы, адаптированные непосредственно для строительства – планирование по кратчайшему пути, метод непрерывного освоения фронта работ, метод непрерывного использования ресурсов. Все перечисленные методы являются упрощенными и не учитывают стохастические факторы. Специфика стройпроизводства заключается в особенно сильном влиянии стохастических воздействий на происходящие в нем процессы. Были рассмотрены методы использования резерва времени, возникающего на различных этапах работ, который может быть использован, в частности, для минимизации негативных последствий стохастических воздействий на элементы строительного комплекса. Для этих целей была построена целевая функция задачи минимизации негативных последствий, описывающая как динамические, так и стохастические потери. Вклад случайных воздействий выражен через экспоненциальные функции. Показано, что перераспределение резерва времени позволяет без увеличения динамических потерь уменьшить вклад стохастических потерь. Показано, что в приближении независимых работ оптимальным является календарный план, предусматривающий увеличение резерва времени на критических направлениях. На конкретном примере продемонстрировано применение алгоритма минимизации последствий случайных неблагоприятных факторов, что дает возможность построить календарный план с минимальными прогнозируемыми стохастическими потерями. В противоположность этому, при наличии возможности перераспределения ресурсов на направления, связанные с высокими рисками или потерями, оптимальным является альтернативный календарный план, предусматривающий возможность такого оперативного перераспределения, даже и путем увеличения рисков на некритических направлениях.

72-80 69
Аннотация

В статье говорится о практике проектирования и строительстве современных общеобразовательных школ, а также о необходимости переосмысления материальной составляющей данного процесса, нового взгляда на принятие объемно-планировочных решений подобных учреждений, исходя из современных градостроительных и типологических требований к организации учебно-воспитательной работы, в том числе существующего уровня архитектурной и градостроительной науки. Целью исследования является анализ принципов и рекомендаций по архитектурному и планировочному формированию общеобразовательных школ, соответствующих специфике современного учебновоспитательного процесса. В ходе исследования изучаются вопросы формирования архитектурно-планировочных и функциональных решений школьных зданий на основе поиска новых подходов в проектировании. Проводится анализ современной системы образовательного процесса и его требований в разработке новой пространственной организации школьной среды. В дополнение к этому рассматривается существующая структура обучения в современных школах, которая в дальнейшем может повлиять на проектирование, изменить архитектурное качество и улучшить школьные здания. Объясняется, как пространство школы может внести образовательный смысл и каким оно должно для этого стать. Затрагивается проблема в реформировании современной российской школьной архитектуры, которая остановилась в своем развитии на советском этапе, к которому относят большинство школьных зданий типовой постройки. В результате были изучены тенденции в проектировании общеобразовательных пространств и выявлены основные проблемы, возникающие при разработке новых планов в школах и предложены методы их решений. Показана необходимость введения модульного принципа проектирования школ с кардинальным отличием от типовой застройки. Каждый конкретный проект может содержать индивидуальность как в визуальном восприятии, так и в компоновке модулей, функциональном значении и масштабе.

81-91 49
Аннотация

В данной работе рассмотрены задачи моделирования потокораспределения. Потребителями этой системы являются насосные станции и на первое место выдвигаются уже не социальные (как во втором подъёме), а экономические (энергетические) критерии. Напоры воды на входах в насосы определяются геодезическими уровнями расположения насосов. В скважинах может устанавливаться различное насосное оборудование, отличающееся по напору и производительности, результатом чего имеет место значительное различие напоров, вырабатываемых насосным оборудованием. В статье приводится преобразованная версия нелинейной и линейной моделей оперативного управления, применительно к водоподъемным станциям. Модель управления позволяет отслеживать переход системы в новое состояние и изменение параметров по отдельным линиям в рамках этого перехода. При этом если от двух скважин подача воды в коллектор возрастает в соответствии с заданным прогнозом, то от третьей – подача воды уменьшается. По результатам моделирования водопроводных станций может быть построена дроссельная характеристика. Синтез дроссельных характеристик, полученных на основе модели оперативного управления, позволяет осуществлять оперативное управление режимами водоподачи в РЧВ, что является альтернативой прямого моделирования. Оба метода могут быть реализованы в рамках функционирования автоматизированных систем управления для насосных станций I и II подъёма. Наибольший интерес представляет схема водопроводных станций без противодавления с преимущественным расположением скважин с менее мощными погружными насосами ближе к области пониженных напоров в коллекторных узлах. Результаты численного моделирования представлены в форме дроссельных характеристик, то есть расход воды, подаваемой из скважины погружным насосом через дроссель, зависит от его коэффициента гидравлического сопротивления. Благодаря дроссельным характеристикам удаётся определить предельно большое значение расхода воды, поступающей в РЧВ, а также появляется возможность моделирования наиболее экономичного режима эксплуатации скважин.

92-102 37
Аннотация

Цель данной работы – выявить основные принципы формирования многофункционального центра для занятий экстремальными видами спорта. Она включает в себя: сравнительный анализ спортивных заведений экстремальной направленности в городе Курске, а также ряд предварительно изученных аналогичных проектов и существующих зданий на примерах российского и зарубежного архитектурного опытов. Авторами статьи предложен спорткомплекс, вписанный в существующую застройку города Курска. В него внедрены абсолютно новые технологии для воплощения конструктивных решений таких сложных объектов, как аэродинамическая труба, глубоководный бассейн для дайвинга, большепролётный крытый скейт-холл с местами для зрителей и верхним светом. Все эти элементы сформировавшегося в итоге объекта были взяты из проектов известных архитектурных бюро, таких, как eXtreme Architects, White Studio, Moko Architects, а также иных зарубежных проектов датских и норвежских архитекторов. В качестве примеров выступают и работы по реконструкции промышленных сооружений, таких, как веерное депо или силосная башня, преобразованных в многофункциональные спортивные комплексы. Рассмотрены социальные, экономические и экологические аспекты проектирования такого рода объекта. Приведена нормативная база, включающая в себя требования к пожарной безопасности, эксплуатации здания маломобильными группами населения (МГН), воздействию на окружающую среду, а также строительные правила, которые устанавливают требования к оборудованию, инвентарю и спортивному пространству целого комплекса. В статье исследована значимость возведения многофункционального центра для занятий экстремальными видами спорта, а также подтверждена актуальность такого спорта в городе Курске.

103-110 44
Аннотация

Цель исследования: дать научное обоснование энергосберегающего устройства для поддержания нормированных параметров рециркуляционного воздуха в специальных-«чистых» помещениях, вывести формулы для расчета адсорбционного материала в ходе эксплуатации установки. Новизна конструктивного решения защищена и подтверждена патентами РФ на изобретение.

Методы. Определенный по данной методике объем адсорбента размещается в емкости с рециркуляционным контуром, включающей в себя: сопло очистительного узла, внутренняя поверхность которого подпружинена сеткой, размещенной со стороны движущегося потока воздуха, и сетку по всему выходному сечению расширяющегося сопла. Подпружиненная сетка, размещенная со стороны движущегося потока воздуха, выполнена по профилю эпюры скоростей движущихся потоков воздуха, что обусловливается многообразным скоростным воздействием на зерна адсорбента, горизонтально расположенных его слоев с целью выравнивания поглощающей способности силикагеля КСМ-5 по всему объему осушающего устройства и использование в системе рециркуляции воздуха подаваемого вентилятором, приводит к вероятностному поступлению в очищаемый поток парообразной массы масла, а анализ научно-технической литературы показал отсутствие данных по характеру таких загрязнений зернистого фильтрующего материала, что привело к необходимости исследования процесса проникновения масла по объему адсорбента за цикл электрических испытаний электронных изделий в термокамере.

Результаты. На основании проведенного анализ известных зарубежных и отечественных теоретических и экспериментальных исследований выявлено отсутствие разработок, связанных с вибрационными воздействиями на эффективность адсорбционной осушки рециркуляционного воздуха для электрических термических испытаний электронных изделий. Разработана адсорбционная установка с горизонтальным расположением адсорбирующего вещества для обработки воздуха в условиях вибрационных воздействий. Заключение. Разработанная авторами установка прошла лабораторно-промышленные испытания на заводе Маяк г. Курска и рекомендована к внедрению как ресурсосберегающее конструктивное решение, защищенное патентами Российской Федерации на изобретение.

 

111-117 52
Аннотация

Данная статья рассматривает проблему проектирования и строительства всесезонных горнолыжных комплексов. В настоящее время активно развивается спорт и с каждым годом всё больше людей проявляют свой интерес к горнолыжным видам спорта. Как самостоятельный вид спорта он сформировался в Европе приблизительно в середине ХХ века, и быстро завоевал много поклонников во всём мире. На данный момент общее число катающихся оценивается в 80-100 миллионов человек. Любители и спортсмены сталкиваются с проблемой тренировок в летнее время года, так как большие горнолыжные комплексы в нашей стране могут полноценно работать только с ноября по май, в период, когда в горах выпадает достаточно снега. Проектирование спортивных комплексов для всесезонных занятий зимними видами спорта в настоящее время является актуальной проблемой, приобретающей особую важность в связи с развитием горнолыжного спорта. Проведен анализ таких крытых горнолыжных комплексов, как "Снеж.Ком", "Ski-Dubai" и "Snow World
Lundgraaf", расположенных в России и за рубежом. До недавнего времени в состав горнолыжных комплексов входили только плоскостные сооружения, такие как: благоустроенные подготовленные лыжные трассы, катки и сноупарки с линиями трамплинов. Но были изобретены специальные установки, которые смогли создавать устойчивый снежный покров внутри здания, и это повлекло за собой появление нового объемного типа спортивных сооружений - крытых горнолыжных комплексов. Внутри этих сооружений создается искусственная среда, обладающая специальными геометрическими характеристиками, пригодная для создания и круглогодичного поддержания устойчивого снежного покрова, который позволяет заниматься зимними видами спорта, такими, как горнолыжный, санный спорт, сноубординг.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-1560 (Print)
ISSN 2686-6757 (Online)