СТУДЕНЧЕСКАЯ НАУЧНАЯ ВЕСНА – 2020

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Южно-Российский государственный политехнический университет

(НПИ) имени М.И. Платова

СТУДЕНЧЕСКАЯ

НАУЧНАЯ ВЕСНА – 2020

Материалы региональной научно-технической конференции

(конкурса научно-технических работ)

студентов, аспирантов и молодых ученых

вузов Ростовской области

Новочеркасск

ЮРГПУ(НПИ)

2020

2

УДК 378.1:008

ББК 72.4(2) С 88

Оргкомитет: Кравченко О.А., проректор по научной работе и инновационной

деятельности – председатель;

Сухенко Н.А., начальник УНИД – зам. председателя;

Замшин В.И., директор центра трансфера технологий;

Сергеенко С.Н., доцент кафедры ТМ;

Тырникова Ю.В., старший преподаватель кафедры ТЭСиТ;

Тушканова О.С., доцент кафедры ПОВТ;

Клименко М.Ю., доцент кафедры ПГСГиФ;

Комиссарова М.А., и.о. зав. кафедрой ПИМ;

Сидорова Е.В, доцент кафедры НТТ;

Астахова М.Н., доцент кафедры ССиУК;

Востокова М.К., ведущий инженер ОПИ ИЦ «СПТ» – секретарь.

С 88 Студенческая научная весна – 2020: материалы региональной

научно-технической конференции (конкурса научно-технических работ)

студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Ростовской области,

г. Новочеркасск, 13–14 мая 2020 г. / Южно-Росийский государственный

политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова. – Новочер-

касск: ЮРГПУ(НПИ), 2020. – 223 с.

ISBN 978-5-9997-0728-4

В сборнике представлены материалы докладов региональной научно-

технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых вузов

Ростовской области, посвященные широкому кругу актуальных научно-техни-

ческих и социально-экономических проблем.

УДК 378.1:008

ББК 72.4(2)

ISBN 978-5-9997-0728-4 © Южно-Российский государственный

политехнический университет (НПИ)

имени М.И. Платова, 2020

3

ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

УДК 621.311

ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ХОЛОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЯ

М.В. Акинфиева, Е.А. Шиленко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)

имени М.И. Платова, г. Новочеркасск

Оптимизация работы системы холодоснабжения здания выполнена с помощью системы автоматического регулирования (САР) температуры хладагента путем управления трехходовым клапаном, обеспечивающим регулирование потоком хладагента, проходящим через теплообменник первичного контура.

Для реализации задачи выбрана САР по отклонению, рассчитаны па-раметры объекта управления, выбран ПИД-закон регулирования. Передаточная функция канала регулирования температуры имеет вид:

=)(pW )1+73/(2.1 20 pe p .

Динамические параметры объекта управления определялись по кри-вой разгона методом Циглера-Никольса. Получены следующие коэффи-циенты регулятора: Коб = 18; Тi = 72 с; Тd = 18 с.

Моделирование и оптимизация параметров настройки регулятора выполнены в среде имитационного моделирования SimInTech [1]. Резуль-таты представлены на рис. 1. Оптимизацию осуществляли методом «По-иск 2».

Полученная кривая для ПИД-регулятора с расчетными параметрами (рис. 1,а) имеет большое перерегулирование (более 80 %) и длительный период затухающих колебаний (1400 с) – все за пределами заданных па-раметров качества. Для оптимизированных настроек ПИД-регулятора по-лучены приемлемые параметры регулирования (рис. 1,б): перерегулиро-вание – 21 %, время переходного процесса – 1200 с.

а) б)

Рис. 1

4

Литература

1. Карташов Б.А. Среда динамического моделирования технических систем

SimInTech. Практикум по моделированию систем автоматического регулирования.

Издательство: ДМК Пресс, 2017. – 424 с.

© ЮРГПУ(НПИ), 2020

УДК 004

ДИСТАНЦИОННАЯ ОЦЕНКА ЗОН ПРОДУКТИВНОСТИ ПОЛЯ

С.А. Ардинцев, В.А. Ткачук Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Земли сельскохозяйственного назначения являются стратегическим

ресурсом государства, определяющим продовольственную безопасность

населения. Успех ведения агробизнеса зависит в первую очередь от уме-

ния руководителей разного уровня грамотно управлять земельными ре-

сурсами и иными производственными активами. Эффективное управле-

ние ресурсами и активами в значительной степени определяется инфор-

мированностью о расположении, форме, размерах и конфигурациях обра-

батываемых полей, плодородии, агрохимических и агротехнологических

свойствах почв, локализации объектов инфраструктуры. И, конечно же,

эффективное планирование и управление в аграрном секторе немыслимо

без информации об урожайности сельхоз культур.

Одним из наиболее передовых, эффективных и надежных источни-

ков информации о свойствах сельскохозяйственных земель и о состоянии

посевов являются данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). На

базе информации, получаемой в результате дешифрирования и анализа

космических снимков созданы системы космического мониторинга агро-

промышленного комплекса. Целью таких систем является комплексное

обеспечение информацией о структуре, состоянии и характеристиках

сельскохозяйственных земель и иных активов сельскохозяйственного

производства, составе, состоянии и развитии сельскохозяйственных куль-

тур, а также о прогнозируемой урожайности и необходимости внесения

удобрений.

Эффект от внедрения технологий космического мониторинга в

сельскохозяйственное производство заключается в: минимизации за-

5

трат, связанных с наземными обследованиями состояния сельскохозяй-

ственных земель и почв; повышении осведомленности о состоянии по-

севов и почв; своевременном обнаружении и предотвращении негатив-

ного воздействия природного, антропогенного и техногенного характера

на сельскохозяйственные земли; сокращении затрат на внесение удобре-

ний; систематизации и структуризации данных о севооборотах, урожай-

ности, содержании органических веществ, азота в почве и возможности

их простого совмещения с данными других информационных ресурсов.


1. Сайт - https://sovzond.ru/ [Электронный ресурс].


УДК 004

ТОЧНОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ. ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

С.А. Ардинцев, В.А. Ткачук Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Современный мир, каким мы его знаем, во многом стал возможен

благодаря революции в сельском хозяйстве. Технологический прогресс

неоднократно повысил эффективность трудовых ресурсов в данной от-

расли, и сейчас довольно маленький процент людей, занятых в сельском

хозяйстве способен прокормить все население планеты. Однако прогресс

не стоит на месте, и находятся новые методы повышения продуктивности

отрасли. Среди самых актуальных технологий современности является

точное земледелие.

Точное земледелие – это система управления продуктивностью по-

севов, которая была основана на использовании комплекса спутниковых

и компьютерных технологий. Вместо того, чтобы пахать, сеять, вносить

удобрения «на глаз», как это делалось на протяжении всей предыдущей

истории сельхозпроизводства, сегодня фермеры могут точно рассчитать

количество семян, удобрений и других ресурсов для каждого участка

поля с точностью до метра.

После того как на базе спутниковых и лабораторных данных состав-

ляется точная карта поля с указанием характеристик каждого его участка,

фермер получает возможность более рационально распределять ресурсы

https://sovzond.ru/

6

между ними. Таким образом, удается избежать перерасхода ресурсов там,

где они до этого использовались в избытке, и повысить продуктивность

тех участков поля, которые ранее недополучали в удобрениях, вспашке

либо поливе.

При довольно большом масштабе этот подход позволяет понизить

расходы на производство единицы продукции и повысить отдачу с каж-

дого квадратного метра земли. Также, технология открывает дополни-

тельные возможности для увеличения качества продукции и в глобальном

масштабе уменьшает нагрузку на окружающую среду.


1. Труфляк Е.В. Точное земледелие: учебное пособие / Е.В. Труфляк, Е.И. Тру-

билин. – 2-е изд., стер. – Санкт-Петербург: Лань, 2019. – 376 с.

2. Трубилин Е.И. Компьютерные технологии в агроинженерной науке и произ-

водстве: учеб. пособие / E.И. Трубилин, Е.В. Труфляк. – Краснодар: КубГАУ, 2010. –

224 с.


7

УДК 532.5 : 004.942

СХЕМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОСТЫХ ВОЛН ПРИ

СВОБОДНОМ РАСТЕКАНИИ ПОТОКА

М.С. Александрова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Цель работы состоит в предложении использовать простые волны

при синтезе течения бурных плоских потоков из набора элементарных на

примере свободного растекания.

Работа является актуальной т.к. простая волна является связующим

звеном между течением равномерного потока и течением общего вида.

Частные течения, у которых линии равных значений модуля скоро-

сти (u = const) и линии одного направления скорости ( = const) совпа-

дают, называются простыми волнами (из рассмотрения мы исключаем

случай, когда во всей области течение равномерное). Простая волна – это

течение, у которого одна из семейств характеристик – прямые линии.

Простые волны служат переходной формой от равномерного потока к не-

равномерному, т.е. к равномерному течению непосредственно может при-

мыкать только простая волна, а не течение общего вида.

Синтез сложных течений заключается во взаимной увязке наиболее

простых потоков в единое целое, из следующих элементов: равномерный

поток, радиальное течение, круговой поток и простая волна, как переход-

ной участок между равномерным потоком и течением общего вида.

Предлагается схема сопряжения элементов потока при его свобод-

ном растекании (рис. 1).

Рис. 1. Схема сопряжения потоков I, II, III при свободном растекании потока:

I – равномерный поток; II – простая волна; А1М1, А2М2 – прямолинейные

характеристики (второго семейства); III – течение общего вида

(радиальное растекание потока); М1Аn – характеристика первого семейства

Вывод: В работе предложена схема сопряжения равномерного по-

тока и радиального с использованием понятия «простая волна».

Работа выполнена под руководством профессора В.Н. Коханенко.


8

УДК 004.01

РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДОСУГОВОГО ЦЕНТРА

М.В. Аристархова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Детские центры досуга и развития – это организации, которые зани-

маются образованием, развитием и организацией досуга для детей лобо-

вого возраста. Задачи центров направлены на то, чтобы воспитать в ре-

бенке уверенность в своих силах, помочь реализовать творческий потен-

циал, научить строить отношения с окружающим миром и наполнить

каждую минуту детства яркими, радостными и интересными событиями.

Поэтому важно понимать, что создание стандартного сайта-визитки не са-

мое лучшее решение для такого типа организаций. Оптимальным реше-

нием будет создание многостраничного, функционального и интерактив-

ного сайта.

Так как пользователями сайта могут быть как дети, так и родители с

любым уровнем владения интернетом, важно уделить внимание созданию

его простой и понятной структуры. Случайный посетитель должен легко

найти информацию на интересующую его тему по системе вкладок,

чтобы не тратить время на разбирательство в сложной системе. Также

важна скорость загрузки страниц. Согласно статистике, более 88 % поль-

зователей предпочтут перейти на сайт конкурентов, если такая проблема

возникнет.

Одним их немаловажных этапов создания сайта станет разработка

дизайна. Он должен создавать благоприятную атмосферу для пользова-

теля, поэтому стандартные решения, характерные для стиля коммерче-

ского сайта, не подойдут. Сайт должен быть отражением детского центра,

быть ярким и интересным, но комфортным для восприятия.

Важно понимать, что главной целью для пользователя станет полу-

чение информации. Она должна быть актуальна и структурирована. В

первую очередь пользователь должен узнать всю контактную информа-

цию, информацию о деятельности центра и программах занятий. 3D тур

по центру, фотографии и видео, ссылки на социальные сети – все это по-

может посетителю увидеть деятельность центра изнутри. На сайте также

должно быть расписание занятий, информация о преподавательском со-

ставе, статьи, новости и цены на предоставляемые услуги.

Но не стоит забывать, что система досугового центра – это не только

источник информации для пользователей, но и мощный инструмент мар-

9

кетинга и продаж, а также серьёзный увеличитель лояльности клиентов. Со-

здание модуля отзывов на сайте вызовет высокую степень доверия у по-

тенциальных клиентов. Сайт может помочь в сборе маркетинговой ин-

формации путем создания опросов или голосований. Но главное – это ор-

ганизация обратной связи между пользователями и работниками центра.

Хороший сайт поможет правильно организовать работу центра и стать от-

личным инструментом в работе сотрудникам и руководителям.

Выбирая способ разработки сайта, важно учитывать, что мы хотим

создать уникальный и функциональный сайт, поэтому использование

конструкторов нецелесообразно. В рамках выпускной квалификационной

работы было решено разрабатывать сайт с нуля, чтобы создать любой

функционал и уникальный дизайн.


10

УДК 621.317.311, 621.317.321, 621.317.335.2, 621.317.39

АЛГОРИТМ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА

И.Г. Балабан, А.Л. Балабан Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В [1] описано устройство контроля параметров (УКП) химических источников тока (ХИТ). В настоящей статье приведен алгоритм его работы.

На первом этапе осуществляется инициализация модулей микро-контроллера (МК), после чего устройство переходит к измерению разряд-ного тока IР. Сигнал с МК поступает в устройство коммутации (УК) нагрузки, при этом один из выводов резистора RН1 подключается к «земле», в результате чего через нагрузку RН1 начинает протекать компен-сационный ток. Нормированный сигнал напряжения на резисторе RН1 по-ступает на вход одного из каналов АЦП МК. После чего определяется ве-личина разрядного тока, соответствующая сигналу напряжения, посту-пившему на АЦП. Если значение разрядного тока лежит в диапазоне от 40 до 120 А, то устройство переходит к измерению напряжения ХИТ. В обратном случае, в зависимости от определенной величины разрядного тока на предыдущем этапе подается управляющий сигнал в УК нагрузки RН2, если разрядный ток лежит в диапазоне от 5 до 40 А, либо в УК нагрузки RН3, если разрядный ток лежит в диапазоне от 0 до 5 А, и опре-деляется величина разрядного тока, соответствующая величине сигнала, поступившего на АЦП.

Для измерения напряжения МК подает через УК контролируемое напряжение в УКП, после этого определяется величина напряжения, со-ответствующая величине сигнала, поступившего на АЦП.

На следующем этапе рассчитывается остаточная ёмкость ХИТ:

ХИТ ном Р ном Р

0

t

Q Q Q Q I dt .

Далее, выполняется измерение температуры. Для этого опрашива-ется АЦП и определяется температура, соответствующая величине сиг-нала, поступившего на вход АЦП. После чего полученные данные пере-даются в систему верхнего уровня и в пульт управления, и снова выпол-няется переход к измерению разрядного тока. УКП завершает работу по-сле поступления сигнала из системы верхнего уровня или с пульта управ-ления.


1. Балабан И.Г., Балабан А.Л., Юфанова Ю.В. Устройство контроля параметров

химических источников тока // Электрон. науч. журнал «Вестник молодёжной науки

России», вып. № 2, 2020. – С. 1-4.


11

УДК 621.311

УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Д.В. Гриценко, В.К. Крючко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Установка предназначена для получения шихты из железных порош-ков при производстве электротехнических изделий из магнитомягких ма-териалов методами порошковой металлургии. Структура установки пред-ставлена на рис. 1.

ЦАП 0-10В

S1

Uп

UпитR1

Rф

МАУПТ

Контроллер

управления

ETHERNET

ПУЛЬТ

УПРАВЛЕНИЯ

Модуль

управления

приводами

L1

~Ux

L2

Сф

Ix

АРМ

Дозатор

порошка

Дозатор

легирующих

добавок

Смеситель

Экструдер

= Ux

Регулируемый

источник питания

Рис. 1

Установка работает следующим образом. Загружаются дозаторы же-лезного порошка и легирующих добавок. Дозирование материалов объ-емное, происходит с учетом времени подачи материала в смесительную емкость, в которой происходит тщательное перемешивание шихты. По истечению заданного времени открывается затвор подачи смеси (на ри-сунке не показан) и материал поступает в экструдер, который «проталки-вает» ее через трубку из немагнитного материала, которая формирует сер-дечник магнитопровода для установки магнитных измерений, обратно в емкость для перемешивания.

Система магнитных измерений включает: токовую и измерительную обмотки; программный задатчик напряженности магнитного поля; датчик тока намагничивания. Установка управляется контроллером.

Далее происходит измерение магнитных параметров вольт-ампер-ным методом [1].

Полученные изделия из шихты обладают стабильными свойствами в заданных значениях магнитных параметров.


1. Преображенский А.А., Бишард Е.Г. Магнитные материалы и элементы. – М.: Высш. шк., 1986. – 352 с.


12

УДК 004.421

АНАЛИЗ МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ ПРИ НАПИСАНИИ ПРОГРАММНОГО КОДА

НА ЯЗЫКЕ PYTHON

Е.Е. Дебеева Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Решение математических задач актуально во многих научных обла-стях. В связи с формированием новейших технологий обработки матема-тических вычислений, стоит актуальным вопрос составления новых про-грамм, позволяющих решать сложнейшие математические задачи. Была поставлена задача написать программные коды для решения нелинейных уравнений различными методами и выбрать наиболее оптимальный вари-ант.

Для решения нелинейных уравнений (или систем нелинейных урав-нений) существует несколько методов: графические, аналитические и

численные 1. В качестве примера для составления кода программы, было взято

уравнение вида: 𝑒0,2𝑥 − 5x,

для нахождения корней которого, подходят: метод половинного деления, метод хорд, метод касательных (метод Ньютона), метод простых итераций.

В процессе решения данной задачи с помощью языка программиро-вания Python, как наиболее простого и гибкого инструмента программи-

рования 2 были составлены и реализованы алгоритмы решения нелиней-ных уравнений. Составленные программы включали в себя численные методы решения, построение графиков, вывод таблиц. Для решения урав-нения были использованы функции вычисления требуемых данных и по-ставленных задач. При выборе наиболее оптимального варианта решения учитывалась не только скорость операций, но также, и занимаемые ре-сурсы.

На основе приведенных решений был сделан вывод о том, что самым точным методом является метод Ньютона, но минимальное количество итераций выдает метод простых итераций. Для решения систем нелиней-ных уравнений рекомендуется использовать программу, основанную на методе простых итераций.


1. Игумнов Л.А., Литвинчук С.Ю. Численные методы решения нелинейных уравнений: Учебно-методическое пособие. – Нижний Новгород: Нижегородский гос-университет, 2009. – 61 с.

2. Бизли Д. Python. Подробный справочник. – Пер. с англ. – СПб.: Символ-Плюс, 2010. – 864 с.

Работа выполнена под руководством доцента А.В. Малибашева.


13

УДК 621.311

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ

Ю.С. Дубограй, В.М. Виговская Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Объектом автоматизации являются поршневой воздушный компрес-сор ВП2-10/9, работающие в составе компрессорной станции типа 4К-10. Производительность компрессора определяется скоростью вращения привода, выполненного на базе асинхронного двигателя (АД) с частот-ным регулируемым приводом (ЧРП). Модель системы автоматического регулирования (САР) скорости вращения АД компрессора построена в среде Matlab (рис. 1) [1].

Рис. 1

Передаточная функция (ПФ) для моделирования САР скорости АД имеет вид: Wсар = Wп*Wця*Wмч*Wк, где: Wп – ПФ частотного преобразо-вателя; Wця – ПФ асинхронного двигателя (электромагнитная часть); Wмч – ПФ асинхронного двигателя (механическая часть); Wк - ПФ компрес-сора. Для расчета коэффициентов ПИД-регулятора был использован мо-дифицированный метод Зингера-Никольса. С его помощью получены па-раметры a = 0,05 и L = 0,104. Параметры ПИД регулятора рассчитывались по формулам: K=1,2/a=12; Ti=0,9L/K=0,6c; Td=0,5L/K=0,021c.

Графики переходных процессов представлены на рис. 2 (а – без оп-тимизации; б – после оптимизации). Оптимизация выполнена функцией программного пакета Matlab – Tune.

а) б)

Рис. 2


1. Лазарев Ю.Ф. Начала программирования в среде MatLAB: Учебное пособие. –

К.: НТУУ "КПИ", 2003. – 424 с.


14

УДК 62:681.5

СИНТЕЗ РЕГУЛЯТОРА ПОПЕРЕЧНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЕЧАТНОЙ ПЛЕНКИ РЕЖУЩЕГО СТАНКА

А.Е. Зинин Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Для оптимизации производств в целях минимизации промышленных

затрат и повышения производительности, очевидным направлением ре-

шения является увеличение точности регулирования. Несмотря на высо-

кое качество управления, современные методы в большинстве случаев, не

находят широкого применения в производстве в виду сложности процесса

настройки регуляторов, необходимости более тщательного изучения объ-

ектов управления, построения более точных математических моделей и

существенных производственных ограничений, накладываемых на внед-

рение системы управления.

Заданная неизменяемая часть системы поперечной стабилизации пе-

чатной пленки представляет собой последовательное соединение пневма-

тического цилиндра и электропневматического преобразователя.

Передаточную функцию пневматического цилиндра можно опреде-

лить аналитическим путем, а эквивалентную передаточную функцию

электропневматического преобразователя с помощью ППП Arcad [1].

В результате указанная передаточная функция имеет вид.

𝑊𝑜(𝑆) =0.5

(0.02𝑆 + 1)(0.3𝑆 + 1)(0.125𝑆2 + 0.2𝑆 + 1) . (1)

Из (1) видно, что она эквивалентна последовательному соединению

колебательного звена второго порядка и двум инерционным звеньям пер-

вого порядка. При этом инерционность одного из звеньев первого по-

рядка значительно меньше инерционности других звеньев. Учитывая

условия настройки контура регулирования по техническому оптимуму

[1], в качестве регулятора поперечного положения можно выбрать ПИДД2

– регулятор с передаточной функцией

𝑊рп(𝑆) =(0.125𝑆2 + 0.2𝑆 + 1)(0.3𝑆 + 1)

(𝜇𝑆 + 1)2 ∙ 𝑇𝑢𝑆,

где 𝑇𝑢 = 4 ∙ 0.5 ∙ 0.02 = 0.04 с, 𝜎 = 0.02; 𝜇 = 0.001 – малая постоянная

времени инерционных звеньев первого порядка, которые необходимы для

физической реализации форсирующих звеньев.


1. Елсуков В.С. Локальные системы управления: учебно-методическое пособие

к практическим занятиям и самостоятельной работе студентов. – ЮРГПУ(НПИ),

2017. – 31 с.


15

УДК 537.3

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЛЕВЕНБЕРГА- МАРКВАРДТА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОКОВ АБСОРБЦИИ ДИЭЛЕКТРИКОВ

В.А. Ильчуков, А.И. Геворкян Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


При измерении величины сопротивления изоляции, ток утечки, как правило очень мал и содержит 3 составляющие: ток заряда, ток утечки и ток абсорбции. Для достоверного измерения токов утечки необходимо проводить измерения после того, как значение тока абсорбции упадёт до незначительного, по сравнению с устоявшемся режимом тока утечки, зна-чения, рис. 1.

Рис. 1. Схема для исследования токов абсорбции

Методика исследования заключается в контроле тока утечки датчи-ком тока заряженного конденсатора после замыкания ключа 𝑆𝐴1.

Суммарный ток утечки и абсорбции описывается функцией: 𝑖𝑎 = 𝑖уст + 𝐴. (𝑡 − 𝑡0)−𝑛. 1)

Задача нахождения численных значений 𝑖уст, 𝐴, 𝑡0, 𝑛 может быть

сформулирована как задача о наименьших квадратах. Для решения кото-рой будет применена оптимизация по методу Левенберга – Марквардта [2, 3]. Оптимизируемым является среднеквадратическое отклонение 𝜎 экспериментальных значений от значений, полученных по формуле (1).

Преимущество использования данного метода состоит в высокой скорости сходимости, по сравнению с методами Ньютона и градиентного спуска и высоких шансах найти глобальный экстремум оптимизируемой функцией.


1. Лачин В.И. Методы и устройства контроля состояния электроэнергетических объектов с дискретно-распределенными параметрами. Монография / В.И. Лачин, К.Ю. Соломенцев; Юж.-гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2012. –342 с.

2. Levenberg K.A. method for the solution of certain nonlinear problems in least squares //Quarterly of Applied Mathematics. 1944. No 2. P. 164-168.

3. Marquardt D.An. Algorithm for least squares estimation of nonlinear parameters // SIAMJournal of Applied Mathematics. 1963. 11. P. 431-441.


16

УДК 621.311

УЧЕБНО-ДЕМОНСТРАЦИОННАЯ АСУТП

В.К. Крючко, Е.А. Шиленко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


На кафедре «Автоматика и телемеханика» Южно-Российского госу-дарственного политехнического университета (ЮРГПУ) создана учебно-демонстрационная лаборатория АСУТП, которая позволяет производить необходимые действия по управлению имитаторами технологического объекта и проводить моделирование алгоритмов исследуемых физиче-ских процессов с удаленных рабочих мест.

Структура программного и технического обеспечения учебно-де-монстрационной лаборатории включает.

Лабораторные установки. Установки оснащены комплексом про-граммно-аппаратных средств, обеспечивающим проведение эксперимен-тов и обеспечивающим информационную целостность данных с целью их последующей обработки.

Web-сервер – обеспечивает доступ к основному объему учебно-ме-тодического материала по соответствующей теме, осуществляет маршру-тизацию движения учащегося по необходимым серверам в процессе его обучения.

SQL сервер – обеспечивает доступ к базам справочных данных, не-обходимым для выполнения лабораторных и практических работ по АСУТП.

Иерархия учебно-демонстрационной АСУТП трехуровневавая. Верхний уровень – это автоматизированные рабочие места студентов, вы-полненные на базе компьютеров с загруженной Scada-системой, через ко-торую АСУТП интегрирована в локальную сеть кафедры с выходом в ин-тернет. Это позволит решить важную на сегодня задачу – обеспечить ди-станционный доступ студентов к выполнению лабораторных и практиче-ских работ на реальном оборудовании АСУТП.

Средний уровень системы выполнен как промышленная сеть на базе программно-технического комплекса Деконт (Россия).

Нижний уровень системы выполнен на базе модулей ввода-вывода комплекса Деконт, и имитаторов технологических объектов (лаборатор-ных стендов).

Для организации дистанционного проведения лабораторных заня-тий, управлению очередности в доступе к оборудованию, идентификации удаленных пользователей и выполнению ряда других задач, использу-ются интеллектуальные коммутаторы компании D-Link.


1. Преображенский А.А., Бишард Е.Г. Магнитные материалы и элементы. – М.:

Высш. шк., 1986. – 352 с.


17

УДК 621.311

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КОТЕЛЬНЫМ АГРЕГАТОМ С ЭЛЕМЕНТАМИ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ

В.Ю. Мельников, В.М. Виговская Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Система реализована в структуре противоаварийной защиты (ПАЗ) котельного агрегата. На рис. 1 показан фрагмент системы ПАЗ для кон-троля и управления подачей газа в горелку с элементами резервирования аппаратных компонентов. Данная система является самой важной в структуре ПАЗ котельного агрегата.

Рис. 1

Схема предложена с учетом преимуществ использования методов ре-зервирования оборудования и датчиков с целью повышения надежной ра-боты и включает следующие изменения, по сравнению с исходной реали-зацией [1]:

– датчики давления, расположенные перед горелками котла подклю-чены по схеме тройного модульного резервирования (схема 1оо3), что позволит иметь среднее время между отказами (MTBF) 166 лет; средняя вероятность отказа (PFDavg) равна 0,000001/год. Интенсивность опасных отказов λ = 0,006;

– управление исполнительными механизмами противоаварийных за-щитных клапанов (ПЗК) и приводами регулирующих клапанов РГ1 и РГ2, – реализовали по схеме 1оо2, которая также отличаются высокой безопас-ностью;

Предложенная структура системы управления существенно повы-шает надежность и безопасность эксплуатации котельных агрегатов.


1. Федоров Ю.Н. Основы построения АСУТП взрывоопасных производств. В 2-х томах. Т. 1 "Методология". – М.: СИНТЕГ, 2006. – 720 с.


18

УДК 621.311.14

КАЛЬКУЛЯТОР ДЛЯ РАСЧЕТА МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

В.Ю. Мельников, А.В. Чебанова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Калькулятор расчета магнитных свойств композиционных материа-лов интегрирован в установку по производству электротехнических изде-лий из магнитомягких материалов методом порошковой металлургии. Практическая реализация калькулятора выполнена в среде Scada-системы MasterScada.

Расчет электромагнитных параметров производим с помощью мето-дик, предложенных в [1].

Исследования можно проводить для магнитопроводов типа «стер-жень» и «тороид». Для тороидальных сердечников предварительно вы-числяются: площадь окна сердечника, площадь его сечения и длина сред-ней линии, которые используются в расчетах магнитных параметров. Рас-чёт параметров стержневого магнитопровода осуществляется по задан-ным габаритным размерам встроенного в установку экструдера, который формирует исследуемый образец, и уже встроен в программу. Для торои-дальных сердечников размеры магнитопровода вводятся вручную, все остальные параметры пересчитываются автоматически.

Расчеты и вычисления выполняются средствами Scada-системы Mas-terScada, для чего в структуре программы используются переменные «Расчет». Для построения расчетных формул используется закладка «Формула». Формула позволяет сформировать значение выхода произ-вольным образом, удобным пользователю. Пример вычисления магнит-ной проницаемости в Scada-системе MasterScada по формуле: µ = BH/µ0 ·HM показан на рис. 1.

Рис. 1

Калькулятор позволяет выводить на экран кривые зависимости маг-нитной проницаемости µ от напряженности магнитного поля HМ . Сред-ствами Master Scada можно реализовать вывод графика в формате U1(t) – U2(t), что позволяет строить графики петли гистерезиса на экране компь-ютера.


1. Преображенский А.А., Бишард Е.Г. Магнитные материалы и элементы. – М.:

Высш. шк., 1986. – 352 с.


19

УДК 004.8

ВОЗМОЖНОСТИ СРЕДЫ MATLAB ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ

Д.К. Мельниченко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В настоящей работе рассматриваются инструменты машинного обу-

чения (далее – МО) для выявления закономерностей и построения регрес-

сионных моделей по имеющимся исходным данным. При помощи МО

пользователь не должен создавать инструкции, использующие конкрет-

ные задачи и включающие все возможные решения. Для этого в ЭВМ за-

гружают план индивидуального нахождения решений с помощью исполь-

зования цифровых данных, из них создаются закономерности, на основе

которых строится решение.

При загрузке в ЭВМ определенного объема данных для обучения об-

рабатывания запросов, начинается процесс МО. В конце обучения транс-

лятор сам способен выдать желанный результат. При этом обучение не

заканчивается, чем больше исходных данных загрузим в ЭВМ, тем резуль-

тат становится точнее и погрешность вычисления уменьшается.

Большинство задач, решаемые методами МО, относятся к двум раз-

новидностям: обучение с учителем (supervised learning) и обучение без

учителя (unsupervised learning). Различие заключается в том, что при обу-

чении с учителем есть ряд допущений, которые нужно либо подтвердить,

либо опровергнуть.

Для разработки и решения широкого круга задач методами МО, при-

меняются современные среды высокоуровневого проектирование, в кото-

рых имеются встроенные функции, алгоритмы, пакеты, подпрограммы.

Примерами таких программных сред являются Matchcad, MATLAB, Lab-

VIEW, Maple, Maxima, VisSim, Statistica, Scilab, Statgraphics. В MATLAB

имеются достаточное количество функций, которые помогают обрабаты-

вать статистические данные, графические средства для наглядной визуа-

лизации результатов, а также для загрузки и выгрузки данных интегриру-

ется с MATLAB MS Excel. Основные пункты содержат методы обучения

с учителем и без учителя, а именно:

– К-средних и другие методы кластеризации;

– Нейронные сети;

– Деревья решений и ансамбль обучения;

– Наивный байесовский классификатор;

– Линейная, логистическая и нелинейная регрессии.

Использование отдельного пакета расширения совместно с другими

средствами среды MATLAB открывает широкий простор для эффектив-

ного комплексного использования современных математических методов

для решения самых разных задач прикладного и научного характера.

20


1. Степанченко Т.Е. GUI-интерфейс для пакета расширения Neural Networks

Toolbox программной среды MATLAB 6.5. Назначение и обзор. – Томск: Изд. ТПУ,

2007. – 18 с.

2. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Интеллектуальные информационные техно-

логии: Учеб. пособие. – М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. – 304 с.


УДК 004.051

ВАРИАНТ АЛГОРИТМИЗАЦИИ ОСНОВНЫХ БИЗНЕС-

ТРАНЗАКЦИЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ШКОЛЫ ТАНЦЕВ

Е.О. Небоженко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Школа танцев – это вид бизнеса в сфере дополнительного образова-ния и досуга. Принцип работы школы танцев будет заключаться в при-влечении новых и удержании старых клиентов, получение прибыли от продажи им абонемента и проведение с ними высококачественных заня-тий.

Для алгоритмизации основных бизнес-транзакций используется диа-грамма деятельности. Диаграммы деятельности используются при моде-лировании бизнес-процессов, технологических процессов, последова-тельных и параллельных вычислений, позволяет моделировать слож-ный жизненный цикл объекта, с переходами из одного состояния в дру-гое. Диаграмма деятельности информационной системы автоматизации учета и управления данными о клиентах школы танцев представлена на рисунке 1.

Диаграмма прецедентов в UML – диаграмма, отражающая отноше-ния между актёрами и прецедентами и являющаяся составной частью мо-дели прецедентов, позволяющей описать систему на концептуальном уровне. Диаграммы прецедентов описывают функциональное назначение системы или то, что система должна делать. Суть диаграммы прецедентов состоит в том, что проектируемая система представляется в виде множе-ства сущностей или актеров, взаимодействующих с системой с помощью вариантов использования. При этом актером (actor) или действующим ли-цом называется любая сущность, взаимодействующая с системой извне. Вариант использования служит для описания сервисов, которые система предоставляет актеру. На рисунке 2 представлена диаграмма прецедентов информационной системы школы танцев.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BA%D1%82%D1%91%D1%80_(UML)

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D1%86%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%82_(UML)

21

Рис. 1. Диаграмма деятельности информационной системы автоматизации

учета и управления данными о клиентах школы танцев

Рис. 2. Диаграмма прецедентов информационной системы автоматизации

учета и управления данными о клиентах школы танцев

22


1. Панфилов А.Н., Погорелов А.С. Модель принятия решений на основе нечет-

кой информации // Моделирование. Теория, методы и средства: матер. XIII Между-

нар. науч.-практ. конф. (27 февраля 2013 г., Новочеркасск). – Новочеркасск:

ЮРГТУ(НПИ), 2013. – С. 59-63.

2. Хубаев Г.Н., Широбокова С.Н., Журба А.К., Продан Е.А., Сушкова М.С.

Сравнительный анализ функциональной полноты информационных систем управле-

ния учебным процессом // Роль науки в развитии общества: сб. ст. Междунар. науч.-

практ. конф., г. Казань, 20 дек. 2015 г. – Уфа: Аэтерна, 2015. – Ч. 1. – С. 286-292.

3. Широбокова С.Н., Журба А.К., Продан Е.А., Сушкова М.С. Анализ функцио-

нальной полноты информационных систем управления приемной комиссией вуза //

Наука третьего тысячелетия: сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф., 20 янв. 2016 г.,

г. Курган. – Уфа: Аэтерна, 2016. – Ч. 1. – С. 169-173.

4. Широбокова С.Н., Рожко А.С. Формализованный анализ функциональной

полноты информационных систем по формированию отчетности по выпуску и

реализации продукции // Инновационная наука. – 2015. – № 11-1. – С. 208-211.


23

УДК 62-526:62-529

К ВОПРОСУ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ

СЕРВОПРИВОДА

И.В. Прусаков Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Сервопривод – мотор, отличающийся от обычного возможностью за-

дания его точного положения в градусах. Они используются для модели-

рования различных механических движений роботов, так как являются

«автоматически точными исполнителями» – получая на вход значение

управляющего параметра, сервопривод стремится создать и поддержи-

вать это значение на выходе исполнительного элемента.

От сервопривода идёт шлейф из трёх проводов: красный – питание

(подключается к контакту 5V или напрямую к источнику питания); ко-

ричневый или чёрный – земля; жёлтый или белый – сигнал; подключается

к цифровому выходу Arduino – аппаратно-программного средства для по-

строения простых систем автоматики и робототехники [1]. Сервопривод

подключается к программируемому микроконтроллеру Arduino и в про-

граммном коде используется стандартная библиотека <Servo>.

Фрагмент кода, отвечающего за изменение положения сервопривода,

контролируемого с помощью потенциометра и датчика силы, приведен

ниже:

//…

delta1=dc1-val_pot1; /*вычисление разности входного параметра по-

тенциометра и датчика силы*/

if (abs(delta1)>pogr){ /*проверка погрешности*/

v1=k*delta1; v1=v1/4; /* скорость сервопривода*/

ds1=ds1+v1; /*значение на которое вращается сервопривод*/

ds1=constrain(ds1, 10, 170); /*ds1 должно быть не меньше 10 и не

больше 170*/

myservo1.write(ds1); /*сервопривод встанет в положение значения

ds1*/

}

else{} /* сервопривод остаётся в таком же положении*/

//…


1. Русскоязычный сайт компании Arduino // Что такое Arduino? [Электронный

ресурс]. URL: http://arduino.ru/About (дата обращения 15.05.2020).

Работа выполнена под руководством старшего преподавателя

кафедры «Программное обеспечение вычислительной техники» Д.Н. Кущий.


24

УДК 004

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ В РАЗРАБОТАННОЙ

СОЦИАЛЬНОЙ СЕТИ.

В.С. Соляников Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Социальная сеть с использованием механизмов дополненной реаль-

ности. Пользователи делятся на 2 типа: зрители и игроки. Зрители добав-

ляют задания для игроков, устанавливая за выполнение денежное возна-

граждение. Игроки выбирают задания для выполнения.

В социальной сети существуют внутренние правила. Регистрируясь

как зритель, пользователь получает возможность по нескольким парамет-

рам выбрать для себя наиболее релевантного игрока и создать для него

задание. Если игрок принимает его и выполняет, средства списываются с

вашего счета. За правильность исполнения голосуют все зрители в пря-

мом эфире.

Разработана система платежей с помощью готовых инструментов

разработчика (SDK). Приложение передает данные и запросы на обра-

ботку счета. SDK позволяет привязать к приложению несколько счетов

клиента.

Диалог основан на шифровании сообщений с открытым ключом, ко-

торое основано на существовании двух ключей: один ключ для шифрова-

ния и другой ключ для расшифровывания. Безопасная передача откры-

того ключа по небезопасному каналу. В момент создания диалога пользо-

ватель отправляет открытый ключ собеседнику, не опасаясь за конфиден-

циальность содержимого своих зашифрованных сообщений. Для от-

правки сообщений используется шифрование с открытым ключом, отпра-

вителю и получателю необходимы открытые ключи друг друга.

Открытым ключом можно свободно обмениваться. Его можно разо-

слать кому угодно. Закрытый ключ храниться в безопасности. Он хра-

нится в одном экземпляре, при утере ключа, усложнится задача по обес-

печению конфиденциальности ваших личных сообщений.

При разработке приложения установлен минимальный функционал

готового продукта. Изучен криптографический алгоритм шифрования об-

мена сообщениями между двумя конечными пользователями. Встроена

система защиты клиентских данных от внешних угроз, которые нару-

шают внутреннюю политику конфиденциальности клиента.


1. Соляников В.С. Разработка социальной сети, решение вопроса обеспечения

безопасности // Актуальные вопросы современной науки и практики: Сб.науч.стат. /

Уфа, 2020. – С. 59-62.


25

УДК 004

ЧАТ-БОТ ДЛЯ ОКАЗАНИЯ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ

А.В. Хивренко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Развитие систем интеллектуального взаимодействия главным обра-

зом зависит от развития искусственного интеллекта. Большая часть со-

временных информационных систем с использованием технологий ин-

теллектуальной обработки данных, требует много затрат для анализа не-

обходимой предметной области. Проектирование решений - одним из са-

мых важных этапов создания интеллектуальной системы, должен вклю-

чать в себя детальный анализ причин создания системы

Чат-бот – это программа, главная цель которой автоматизировать

процесс предоставления услуг пользователю благодаря использованию

искусственного интеллекта.

Чат-бот для оказания медицинской помощи взаимодействует с поль-

зователем посредством диалога. Создано интуитивно-понятное команд-

ное меню. Горячие кнопки разделены на категории:

взрослые;

мужские заболевания;

женские заболевания;

подростки;

дети.

Диалоги помогают пациенту определить заболевание и отправляет

дальнейшие инструкции, предотвращая усугубление самочувствия и здо-

ровья пользователя. Развитие сценариев зависит от выбора пользователя.

При подключении чат-бота пациент дает согласие на обработку персо-

нальных данных и местоположения. Чат-бот предупреждает о вреде са-

молечения и пациент берет всю ответственность на себя.


1. Хивренко А.В. Разработка чат-бота для оказания медицинской помощи // Ак-

туальные вопросы современной науки и практики: Сб. науч. стат. / Уфа, 2020. – С. 69-

72.


26

УДК 621.311.14

ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОТЫ МГД-НАСОСА

А.В. Чебанова, Ю.С. Дубограй Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В плавильно-литейном производстве широко используются МГД – насосы [1]. Они обеспечивают дозированную подачу жидкого расплава цветных металлов или их сплавов в кристаллизаторы, где получают гото-вое изделие или заготовку. Принцип работы МГД-насоса основан на бес-контактном воздействии «бегущего» магнитного поля, создаваемого плоско-линейными индукторами или электромагнитами, на жидкий ме-талл в канале насоса.

Оптимизация управления МГД-насосом выполнена в среде SimIn Tech. Была построена система автоматического регулирования (САР) до-зирования расплава (рис. 1) [2].

Рис. 1

По кривой разгона МГД-насоса определили его передаточную харак-

теристику. Она имеет вид:

САР МГД-насосом реализовали на базе ПИД-регулятора. Используя инженерный метод

расчета, определили коэффициенты ПИД-регулятора. Полученная кривая переходного процесса, после оптими-зации средства ми SimIn Tech, удовлетворяет условиям работы МГД-насоса (рис. 2). Параметры ПИД регулятора, полученные мето-дом оптимизации и расчетным мето-дом отличаются на 20-35 % для раз-ных коэффициентов.

Литература 1. Смолин Г.К., Федорова С.В. МГД-насос-дозатор. – Екатеринбург: Изд-во Рос.

гос. проф.-пед. ун-та, 2003. – 129 с. 2. Теория автоматического управления. М.М. Савин, В.С. Елсуков, О.Н. Пятина;

под ред. В.И. Лачина. – Ростов н/Д:. Издательство: Феникс, 2007. – 469 с.


Рис. 2

27

УДК 004.9

СИСТЕМА ВИЗУАЛЬНОГО РАСПОЗНАВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМАХ ИДЕНТИФИКАЦИИ И

КОНТРОЛЯ ДОСТУПА

В.Н. Чумакова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Распределенная система визуального распознавания информации

для контроля доступа некоторого предприятия имеет иерархическую

структуру (рис. 1).

LAN

Wi-Fi

ЭВМ верхнего уровня

(сервер)

Микроконтроллер

LAN

Wi-Fi

ВидеокамераПривод

Турникет Изображение

ЛБД Микроконтроллер

LAN

Wi-Fi



ЛБД Микроконтроллер

LAN

Wi-Fi



ЛБД

Рис. 1. Общая структура системы идентификации и контроля доступа

ЭВМ верхнего уровня выполняется выполняет следующие

функции:

– формирование и редактирование справочника данных о сотрудни-

ках, допущенных на территорию;

– ведения журнала учета приход и ухода через контрольно-пропуск-

ной пункт;

– обмен данными с устройствами (блоками) видеоконтроля кон-

троля;

– формирование отчетов для руководства о пребывании сотрудников

на территории.

Справочник данных содержит код сотрудника, который содержится

в карточке его идентификации, уровень доступа и другую необходимую

информацию (например, номер подразделения файл с фотографией,

должность и т.д.).

Журнал учета содержит данные о коде сотрудника и времени

прохождения контрольно-пропускного пункта (КПП).

28

В системе целесообразно использовать комбинированный алгоритм

визуального распознавания информации. При этом на первом шаге с по-

мощью нейросети распознается тип изображения: штрих-код или QR код.

Далее в зависимости от типа кода выполняется соответствующий алго-

ритм распознавания закодированных данных. В упрощенном варианте

тип кода для распознавания может устанавливаться переключателем на

локальном пульте управления.

Терминальные устройства данной системы реализованы на основе

популярной микроЭВМ типа Raspberry Pi 3 с производительным процес-

сором Cortex-A53, оперативной памятью 1 Гб, дополненной видеокаме-

рой с цифровым интерфейсом CSI. Для управления устройством допуска

(турникетом) использован релейный модуль. Локальный пульт управле-

ния содержит ЖК-дисплей и кнопки управления.

Устройство функционирует под управлением операционной си-

стемы Raspbian, основанная на Linux Debain, программное обеспечение

реализовано на языке Python 3 c использованием библиотеки техниче-

ского зрения OpenCV Dynamsoft Barcode Reader.

Эксперименты показали достаточно высокую надежность распозна-

вания штрих-кода и QR кодов при хорошем освещении и перпендикуляр-

ном расположении оси камеры. Дальнейшая доработка предполагается в

направлении реализации распознавания вида кода с помощью нейросети.


1. Ворона В.А., Тихонов В.А. В83 Системы контроля и управления доступом. –

М.: Горячая линияТелеком, 2010. – 272 с.

2. Штриховое кодирование товаров. - [Электронный ресурс]. -

https://studme.org/63298/marketing/shtrihovoe_kodirovanie_tovarov. - [дата обращения:

29.03.2020]

3. Технология QR-кодов // Технические характеристики QR-кодов. — [Элек-

тронный ресурс]. - http://qr-code.creambee.ru/blog/post/qr-specification/. - [дата обраще-

ния: 29.03.2020].

4. Портал Open CV. - [Электронный ресурс]. - https://opencv.org/ - [дата обраще-

ния: 3.04.2020].

5. Введение в обработку изображений в Python с OpenCV. - [Электронный ре-

сурс].- https://dev-gang.ru/article/vvedenie-v-obrabotku-izobrazhenii-v-python-s-opencv-

bpvt25yc6e/ - [дата обращения: 14.05.2020

6. Портал о микроконтроллере Raspbery Pi. - [Электронный ресурс]. -

https://myraspberry.ru/ - [дата обращения: 4.04.2020].


29

УДК 519.61

НЕЯВНЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ СЛАУ С ИТЕРАЦИОННЫМ ПАРАМЕТРОМ ПО ОТКЛОНЕНИЮ

ЭВОЛЮЦИИ ПРАВОЙ ЧАСТИ

В.Е. Яковлев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Осуществлено применение метода решения систем линейных алгеб-раических уравнений Ax b , у которых квадратная матрица A имеет собственные числа одного знака. Подобные СЛАУ встречаются при мо-делировании различных физических процессов.

Решение системы, например, у которой собственные числа не отри-цательны, ищется в виде

0

tAx e bdt

.

Данный интеграл вычисляется приближенно в ходе итерационного процесса

0u b , 0 0x ,

1( ) i iiE A u u , 1 1i i i

ix x u .

Такой процесс позволяет находить шаг , исходя из информации о норме u на предыдущих итерациях, что является его преимуществом

пред остальными методами с итерационным шагом.

Матрица обратная к матрице iE A , находится приближенно через

обращения произведения нескольких матриц 1 2( )( )i iE A E A , таких

что 1 2A A A . Такое обращение может быть легко осуществлено с по-

мощью попеременно-треугольного метода и, в некоторых случаях, ме-тода одномерной прогонки. Это делает метод устойчивым по отношению к выбору шага . Поскольку для эффективности вычислений требуется увеличение на каждой итерации, пока не выполнится условие оста-

новки nu .

Данный метод можно применять для решения вырожденных систем det( ) 0A , при условии, что, при разложении b по собственным векторам

оператора A , коэффициенты перед векторами собственного подпро-странства A будут равны нулю. Что позволяет, например, решать внут-реннюю задачу Неймана для уравнения Пуассона, без приведения задачи к СЛАУ с разреженной матрицей.


1. Калиткин Н.Н. Численные методы. – М.: Наука, 1978.

Работа выполнена под руководством доцента кафедры “Прикладная

математика” Н.С. Бузало.


30

МАШИНОСТРОЕНИЕ, ЭЛЕКТРОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ

УДК 531.7.08

ИССЛЕДОВАНИЕ ЕМКОСТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛИМЕРНЫХ ЛИСТОВ

В.М. Абаджян Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В состав канала контроля толщины полимерного листа входят ем-костные датчики (рабочий и образцовый) и электронный преобразователь емкости. Рабочий датчик представляет собой плоский конденсатор, между обкладками которого перемещается выходящий из экструдера лист. Емкость датчика описывается формулой

л л

в л

( ),С S /

где S – площадь обкладок; εл и εв – абсолютные диэлектрические прони-

цаемости листа и воздуха; δ – зазор между обкладками датчика; δл и δв – толщины листа и воздушного зазора.

В измерительных схемах емкостных датчиков чаще всего использу-ется включение датчика во времязадающую цепь генератора или преоб-разование ёмкости в напряжение по принципу уравновешивания зарядов [1]. Для реализации дифференциального метода измерения используем симметричный мультивибратор [2] в частотозадающие цепи которого включены рабочий и образцовый датчики. Это позволяет значительно снизить влияние емкости соединительного кабеля между датчиком и электронным преобразователем и дополнительные погрешности.

Отношение длительностей импульсов на выходах мультивибратора равно отношению емкостей рабочего и образцового датчиков. С учетом этого получаем выражение для определения толщины контролируемого листа

и2л1 л2

и1

( ) ,t

А Аt

где δл1 и δл2 – толщины контролируемого и образцового листов. tи1, tи2 – длительности импульсов на выходах мультивибратора. Здесь постоянная величина

л л в( )А / .


1. Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник: пер. с англ. – М.: Техно-сфера, 2005. – 592 с.

2. Бочаров Л.Н. Расчет электронных устройств на транзисторах / Бочаров Л.Н., Жебряков С.К., Колесников И.Ф. – М.: Энергия, 1978. – 208 с.


31

УДК 621.878.23

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ НЕПОВОРОТНОГО ОТВАЛА БУЛЬДОЗЕРА

А.В. Архипов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Увеличение объёмов строительства предполагает расширение сферы

работ, связанных с перемещением значительных масс грунта. Землерой-

ные машины, оснащенные отвальными рабочими органами, как наиболее

универсальные, применяются для всех видов строительства. Это обуслов-

лено простотой конструкции и технического обслуживания, мобильно-

стью и относительно низкой стоимостью [1, 2].

В последние годы значительное внимание стало уделяться повыше-

нию производительности землеройных машин, оснащенных отвальными

рабочими органами, без существенного изменения конструкции и неболь-

ших материальных затратах. Это обусловлено новыми требованиями к ка-

честву выполняемых работ, универсальностью, надёжностью, расшире-

нием технологических возможностей бульдозеров [1, 2].

Основой создания эффективных и экономичных землеройных ма-

шин является решение вопроса снижения удельной энергоёмкости про-

цесса копания грунта. В этом случае особый интерес представляют во-

просы совершенствования рабочего оборудования, выбора рациональных

параметров отвальных рабочих органов, то есть таких геометрических па-

раметров неповоротного отвала бульдозера, при которых достигается

наименьшая удельная энергоёмкость процесса копания грунта. Повыше-

ние энергоэффективности рабочих процессов бульдозеров путём совер-

шенствования геометрических параметров поперечного профиля отвала

является актуальной научно-технической задачей [1, 2].

Под поперечным профилем отвала понимаем совокупность профи-

лей ножа и криволинейной части отвальной поверхности. В качестве кри-

терия (целевой функции) выбора рациональной формы поперечного про-

филя отвала принята величина удельной энергоёмкости процесса копания

грунта. Таким образом, рациональной формой поперечного профиля бу-

дет экстремаль (линия, описывающая форму поперечного профиля), до-

ставляющая минимум целевой функции.


1. Хмара JI.A. Анализ главных направлений совершенствования рабочего обо-

рудования бульдозеров / Jl.A. Хмара, В.В. Бастий, М.И. Деревянчук // Строит. и до-

рож. машины. – 2005. – № 2. – С. 5-9.

2. Болдовская Т.Е., Завьялов A.M. Аналитическое обоснование выбора

поперечного профиля бульдозерного отвала // Вестник СибА- ДИ. – 2004. – № 1. –

С. 168-170.


32

УДК 621.867.4

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ВИНТОВОГО КОНВЕЙЕРА

С КАНАТНЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ

В.В. Евдаков Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В условиях развития рыночной экономики нужно стремиться к со-

кращению затрат на транспортирование груза путем сокращения количе-

ства подъемно-транспортного оборудования, оптимального отбора обо-

рудования с учетом всех технических и организационных решений, со-

кращения эксплуатационных расходов, продления жизненного цикла ма-

шин и повышения надежности.

Винтовые конвейеры с жесткими рабочими органами широко ис-

пользуют в строительстве, химической промышленности, машинострое-

нии и сельском хозяйстве. Основными недостаткам конвейеров являются

невозможность транспортирования грузов по криволинейной траектории,

загрязнение транспортируемого груза маслом из опорных промежуточ-

ных подшипников, вероятность возникновения заторов транспортируе-

мого груза в местах установки промежуточных опорных подшипниковых

узлов.

Широкое распространение получили винтовые конвейеры с гибким

рабочим органом, которые используются для непрерывной подачи рас-

творов при строительстве, разгрузке железнодорожных вагонов, погрузке

химикатов в самолеты и их сброса на полях для борьбы с вредителями

сельского хозяйства, загрузке сырья в литьевые машины, в пищевой про-

мышленности, и во многих других.

Недостатками винтовых конвейеров с гибким рабочим органом яв-

ляются: низкая производительность и надежность, высокая изгибная

жесткость транспортирующей спирали, которая приводит к ускоренному

износу желоба и увеличению потребляемой мощности.

Таким образом, задача повышения производительности и вероятно-

сти безотказной работы винтовых конвейеров, уменьшения допустимого

радиуса изгиба путем совершенствования структуры гибкого рабочего

органа является весьма актуальной.


33

УДК 621.873.15:614.8

УСТРОЙСТВО МОНИТОРИНГА БЕЗОПАСНОСТИ БАШЕННЫХ КРАНОВ

А.А. Жданько, В.В. Шархун, А.Н. Павленко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В последнее годы, на основании данных Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору, можно конста-тировать факт превращения башенных кранов в наиболее опасный тип подъемных сооружений. Как один из способов повышения безопасности кранов [1] в ООО ИКЦ «Мысль» НГТУ совместно с сотрудниками ка-федры АиТТК ЮРГПУ (НПИ) создано устройство (см. рис. 1) монито-ринга безопасности эксплуатации башенных кранов.

Рис. 1. Лабораторный стенд с интегрированным «Блоком согласования»

Устройство структурно состоит из: «Блока согласования», собираю-щего данные из ограничителя нагрузки ОНК-160Б, установленного на кране, и передающего их на сайт http://onk160.ru, и непосредственно са-мого сайта http://onk160.ru, предоставляющего возможность просмотра информации о работе крана, и снабженного функцией аварийного отклю-чения крана пользователем.

Апробация устройства, на кране КБ-408.21 (ООО «Эвелин-сервис», г. Ставрополь) показала приемлемое, не более 11 %, расхождение между данными фиксируемые наблюдателями и «Блоком согласования».


1. Короткий А.А., Павленко А.Н., Кинжибалов А.А., Кинжибалов А.В. – Системы

безопасности башенных кранов в аспекте решения проблемы аварийности и произ-

водственного травматизма // Вопросы безопасности. – 2018. – № 5. – С. 25-34. URL:

https://nbpublish.com/library_read_article.php?id=27693.


https://nbpublish.com/library_read_article.php?id=27693

34

УДК 629.1.039.001.2

ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

ОБЕСПЕЧЕНИЯ И РЕМОНТА АВИАТЕХНИКИ

А.Д. Локтионов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Эксплуатация любой техники включает в себя использование по

назначению, техническое обслуживание, все виды ремонтов, хранение,

транспортирование и утилизацию. В зависимости от сложности техники,

эксплуатирующие предприятия имеют оборудованные помещения для

проведения ТО и ремонтов.

Помещения оснащаются специальным оборудованием, предназна-

ченным для проведения полной диагностики с расположением постов со

средствами диагностирования, монтажно-демонтажных постов, специа-

лизированных участков обслуживания и ремонта узлов, агрегатов и дета-

лей техники.

Особенно остро ощущаются проблемы обслуживания и ремонта

авиационной техники, что связано с большой номенклатурой летатель-

ных аппаратов, применяемых комплектующих изделий, специальных из-

делий и деталей, больших габаритах изделий, различных нагрузках на

стойки шасси, широкий диапазон размеров колес шасси, что обуславли-

вает наличие нескольких устройств обеспечивающих перемещение изде-

лий по цеху.

Перемещение ЛА, в зависимости от последовательности и объема ра-

бот, производится хаотично, т.е. в корне отличается от условий производ-

ства.

Анализ траектории движения, нагрузок при перемещениях, требова-

ний по маневрированию и точности позиционирования определил необ-

ходимость применения транспортно-технологической системы, исполь-

зующей принцип воздушной подушки.

Применение ТТС на ВП позволяет производить все операции пере-

мещения без применения дополнительного оборудования, транспорти-

ровки и позиционирования может осуществляться двумя специалистами

работающих на любом посту, время перестановки – несколько минут.

Конструкция ТТС на ВП представляет подвижное захватное устрой-

ство в виде двух элементов металлоконструкции, закрепленных на бал-

ках, позволяющих раздвигаться для прохода к шасси и с помощью

домкратов, реечного типа, производить захват колес шасси. Балки уста-

навливаются на двухконтурные опоры создающие воздушную подушку и

обеспечивающие регулирующую величину подъема захватного устрой-

ства с шасси на величину достаточную для отрыва шасси от поверхности

перемещением. Контур опоры, ответственный за отрыв шасси, пневмати-

35

чески связан с аналогичными контурами всех опор, что обеспечивает рав-

номерное распределение нагрузок между опорами

при движении по поверхностям с неровностями – пневмобалансирная

подвеска.

Решение задачи транспортирования и позиционирования авиацион-

ной техники при проведении технического обслуживания и ремонта про-

работана до рабочей конструкторской документации в согласованном

объеме.


1. Чернышев А.В. Расчет и конструирование агрегатов пневматических и пнев-

могидравлических систем: пневмосистемы. Источники сжатого газа / А.В. Чернышев;

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана. –

Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. – 52 с. : ил., табл., схем.

2. Иванов О.П. (отв. редактор), Ерейский В.Д., Полежаев В.Г., Логвинов А.С.

(зам. отв. редактора), Зайцев С.В., Папирняк В.П. (отв. секретарь). Исследование

транспортных средств на воздушной пленке; Новочеркасск, изд-во НПИ, 1980.

Работа выполнена под руководством доцента кафедры АиТТК,

В.П. Папирняка.


36

УДК 614.8.084

ПРИМЕНЕНИЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТ ГРАФИТОВОЙ ПЫЛИ

М.С. Несмашный, Ю.А. Полякова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Промышленное производство на основе графитового порошка, в частности, получение электродной продукции, является объектом изуче-ния ряда специалистов в области нормирования и охраны труда, эколо-гии, профпатологии и др. Современные производственные предприятия выпускают широкий спектр углеродной продукции от анодов для получе-ния химических источников тока до обожженных графитовых изделий. В качестве основного сырья для получения углеродсодержащей продукции используют природные и искусственные материалы, такие, как кокс (пе-ковый, каменноугольный, сланцевый, нефтяной), антрацит, технический углерод, графит. На рабочих местах основных и вспомогательных про-фессий графитовых производств персонал может подвергаться воздей-ствию профессиональных факторов риска [1]. В этой связи актуальным является исследование, направленное на изучение условий удаления гра-фитовой пыли с горизонтальных поверхностей полов и оборудования. Це-лью работы являлось изучение возможности удаления графитовой пыли с поверхности облицовочной плитки под действием ряда растворов, со-держащих неорганические реагенты.

В качестве объекта исследования была выбрана метлахская плитка для облицовки полов. На предварительно подготовленную поверхность плитки помещали пыль, полученную при измельчении графитового элек-трода. Для изучения возможности снижения адгезии графита к поверхно-сти плитки для ее последующего удаления, на плитку наносили растворы: хлорида меди (II), натриевой щелочи, соляной, азотной, серной кислот. После выдерживания в течение 10 минут нанесенные жидкости удаляли. Согласно полученным данным, наиболее выраженную способность к сни-жению адгезии графитовой пыли к поверхности плитки проявляют рас-творы кислот. С применением минеральных кислот удается удалить 70-83 % загрязнения. Полученные результаты могут быть полезны для раз-работки мероприятий, направленных на улучшения условий труда рабо-тающих, снижения травматизма на производствах.


1. Бугрей И.В., Литвяк А.И., Лосевский Д.В. Оценка профессионального риска

нарушений здоровья работников производства ООО "ДОНКАРБ ГРАФИТ" // Инно-

вации в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. Материалы

Всероссийской научно-практической конференции. Изд-во: ФГБОУ ВПО ДонГАУ.

2017. – С. 238-241.


https://elibrary.ru/author_items.asp?authorid=281001

https://elibrary.ru/publisher_books.asp?publishid=11246

37

УДК 631.674.6

ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СМЕСИТЕЛЬНОГО

ОБОРУДОВАНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ОТХОДОВ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ РЕАЛИЗАЦИИ

В ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

И.Ю. Павлов, А.М. Жданов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В РФ возрождение базы для воспроизводства мясной и молочной

продукции является одной из первоочередных задач национального про-

екта. На животноводческих комплексах скопилось большое количество

навоза, который не использовался ранее из-за отсутствия надёжной тех-

нологической схемы утилизации этого ценного удобрения. Из всех видов

органики первое место по значимости занимает навоз.

Проведенный анализ оборудования для смешения животноводче-

ских отходов показал на существующие недостатки в конструкции обо-

рудования для разделения отходов на жидкую и твердую фракции.

Цель работы: Разработка валкового сепаратора для более эффектив-

ного разделения подстилочного навоза на фракции и повышения эффек-

тивности процесса.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие

задачи:

– Обоснование способа и разработка конструкции оборудования для

разделения твердой и жидкой фракции, с наименьшим процентным со-

держанием влаги в твердой фракции;

– Предложение конструкции сепаратора, с валковым рабочим орга-

ном, для реализации отделения твердой и жидкой фракции с возможность

использования в оросительных системах;

– Разработка конструкции экспериментального стенда и методики

проведения экспериментальных исследований для проверки работоспо-

собности предлагаемого технического решения.

В работе предложена конструкция комплекса, представляющая со-

бой систему позволяющую реализовать устройство для снижения влаж-

ности твердой фракции исходного материала с дальнейшим использова-

нием жидкой и твердой фракции в качестве удобрения для нужд сель-

ского хозяйства.


1. Бондаренко А.М. Установка для разделения жидкого навоза на фракции /

А.М. Бондаренко, Н.И. Ковалёв. – Информ. листок Ростовского ЦНТИ, 1996. – № 477.

– 3 с.


38

УДК 621.431

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ВИНТОВОЙ ФОРСУНКИ

ПО ДИСПЕРСИОННЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ ФАКЕЛА

РАСПЫЛЕННОГО ТОПЛИВА

В.В. Пашко, Т.Н. Ширинов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В современных двигателях внутреннего сгорания для формирования

факела распыленного топлива и подачи его в камеру сгорания двигателя

применяются топливные форсунки. Одним из основных направлений раз-

вития двигателей является повышение их топливной экономичности пу-

тем применения современных систем топливоподачи, улучшения распы-

ливания и смесеобразования, находящихся в тесной взаимосвязи.

Основным показателем качества распыливания топлива и образова-

ния смеси является мелкость распыливания, которая характеризуется

средним арифметическим диаметром капель. Мелкость распыливания за-

висит от множества конструктивных и эксплуатационных факторов (кон-

струкция и параметры форсунки, режимы ее работы, противодавление

среды и др.).

В дизельных двигателях, в качестве распыливающих устройств при-

меняются в основном струйные форсунки, которые обеспечивают каче-

ственное дробление струи топлива на капли при сравнительно высоких

давлениях топливоподачи (12-30 МПа). В связи с наличием в конструк-

ции форсунки прецизионных деталей, стоимость изготовления таких фор-

сунок является достаточно высокой.

Улучшение мелкости распыливания топлива, особенно при малых

давлениях топливоподачи (0,4-1,0 МПа), может быть обеспечена путем

применения винтовых форсунок, которые увеличивают интенсивность за-

кручивания топлива в камере перед сопловым каналом.

При теоретическом исследовании распада струи топлива, вытекаю-

щей из сопла винтовой форсунки, может образовываться жидкая топлив-

ная пленка, имеющая форму полых конусообразных поверхностей пере-

менной толщины. В связи с этим была рассмотрена задача о распаде осе-

симметричной закрученной конусообразной полой пленки невесомой

жидкости, имеющей переменную по потоку толщину и истекающей из

сопла в бесконечной стенке.

Используя общие формы уравнения движения гидродинамических

частиц сплошной среды, уравнения сплошности, соотношения обобщен-

ной гипотезы Ньютона и компонентов вектора-вихря, записанных в сфе-

рической системе координат, принимая граничные условия и в результате

решений была получена зависимость среднего арифметического диа-

метра капель от критерия Вебера.

39

Анализ полученного выражения показал, что количественное влия-

ние критерия Вебера на распад жидкости в закрученных струях опреде-

ляется показателем степени равным –0,33.

Из технической литературы [1] известно, что для закрученных струй

распыленной жидкости средний арифметический диаметр капли является

функциональной зависимостью целого ряда критериев: критерий Вебера,

критерий распыливания, критерий относительной плотности, критерий

интенсивности закрутки топлива на срезе сопла и другие критерии.

Задача экспериментальных исследований заключалось в подтвер-

ждении результатов теоретических исследований, а также влияния дру-

гих геометрических параметров винтовой форсунки на средний диаметр

капель распыленного топлива.

В общем виде эту зависимость можно представить как функциональ-

ное соотношение между средним диаметром капель и геометрическими

параметрами форсунки (угол наклона винтовой канавки вкладыша, диа-

метр и угол соплового отверстия, противодавление в воздушной камере и

др.).

Для выявления степени влияния приведенных критериев, были про-

ведены экспериментальные исследования. Для этого была сконструиро-

вана модель винтовой форсунки со сменными винтовыми вкладышами,

которые имели различные винтовые канавки, их число, угол наклона и

другие параметры.

Также для проведения исследований была разработана эксперимен-

тальная установка, в которой давление впрыскивания изменялось в диа-

пазоне от 0,1 до 3,0 МПа. Опыты проводились на дизельном топливе.

Проведенные экспериментальные исследования показали, что струя

распыленного топлива, выходящая из сопла винтовой форсунки, состоит

из очень большого количества капель различных размеров.

В результате обработки всех экспериментальных данных были полу-

чены количественные зависимости для определения среднего арифмети-

ческого диаметра капель распыленного топлива винтовыми форсунками.

Полученные зависимости позволяют устанавливать значения гео-

метрических параметров винтовых форсунок, обеспечивающих необхо-

димые дисперсионные характеристики струи распыленного топлива и тем

самым осуществлять конструирование винтовых форсунок для примене-

ния в системах впрыска топлива на научной основе.


1. Дитякин Ю.Ф., Клячко Л.А., Новиков Б.В. и др. Распыливание жидкостей. –

М.: Машиностроение, 1977. – 208 с.


40

УДК 621.3.087.252

СВЕТОДИОДНЫЙ СТРОБОСКОП

О.С. Пирожков Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Стробоскоп – это электронно-оптический прибор, генерирующий пе-

риодические световые импульсы в заданном диапазоне частот. Визуаль-

ный стробоскопический эффект основан на инерционных свойствах зри-

тельной системы человека, воспринимающей импульсные сигналы изоб-

ражений с частотой выше 25 Гц как статические. Разработанное устрой-

ство имеет следующие технические характеристики:

1. Источник импульсного излучения на основе светодиодной мат-

рицы (10-50 Вт);

2. Регулировка частоты световых импульсов в диапазоне от 1 Гц -

100 кГц и скважностью 0,9-100;

3. Импульсная выходная мощность до 1 КВт для электрических

нагрузок с рабочим напряжением до 100 В;

4. Ручной и дистанционной (от компьютера) режимы работы;

5. Амплитуда выходных импульсов до 100 В, 10 А.

Структурная схема светодиодного стробоскопа, выполненного на ос-

нове однокристального микроконтроллера (ОМК) AVR, представлена на

рисунке 1.

Рис. 1. Структурная схема стробоскопа

(управляемого генератора прямоугольных импульсов)

Параметры программно-генерируемых выходных сигналов отобра-

жаются на жидкокристаллическом индикаторе (ЖКИ) и задаются

41

в ручном или дистанционном режимах с помощью кнопок (пульт

ввода/вывода) или от компьютера верхнего уровня по интерфейсам RS-

232 или RS-485.

Устройство возможно также использовать в качестве управляемого

генератора электрических сигналов прямоугольной формы с гальваниче-

ской развязкой.

Технический проект связан с широким распространением оптиче-

ских стробоскопов в промышленной, научной, медицинской и бытовой

сферах применения.


1. Прокопенко В.С. Программирование микроконтроллеров ATMEL на языке

Си [Книга]. – Москва: МК-Пресс, 2012. – 394 с.

2. Воробьев Н.И. Проектирование электронных устройств [Книга]. – [б.м.] :

Высшая школа, 1989. – 223 с. – Учеб. пособие для вузов по спец. «Автоматика и упр.

в техн. системах».

3. Богданов Ю.М. Приборы точной механики [Книга]. – Москва: Машгиз, 1960.

– 416 с. – Учеб. пособие для вузов.

4. Кикоин А.К. Стробоскопический эффект и измерение ускорения [Текст]. –

Москва: Квант, 1985. – № 9. – С. 23-24.


42

УДК 004.051

СТРУКТУРА ЛОКАЛЬНОЙ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ГАЛЬВАНИЗАЦИИ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

А.А. Сукач Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Общая структура ЛСАГ представлена на схеме рис. 1. Микропроцес-

сорный контроллер 1, является центральным узлом и реализован на базе

модуля Raspberry Pi 4B. Питание контроллера осуществляется от незави-

симого источника 2, для управления контроллером используется пульт 3,

контроллер связан через сеть с сервером 15. Обрабатываемая деталь 7 пе-

ремещается из ванны 8 в ванну 11 и другие с помощью тельфера 4, кото-

рый управляется контроллером посредством модуля 15. Для отслежива-

ния текущего положения детали 7 относительно ванн, использованы ла-

зерные датчики положения горизонтального и вертикального типа E3Z-

Laser, управляемые модулями 5,6. Подогрев электролита в ванне 8 осу-

ществляется кварцевым нагревателем 9 типа КН-1П, измерение темпера-

туры раствора осуществляется термоэлектрическим датчиком темпера-

туры 10 типа: К(СА) или DPt100Ω. Регулировка тока (плотности тока) в

ваннах осуществляется выпрямительной системой 12 типа ИПС-3000-

380/12B-150A R IP30, имеющей интерфейсы для дистанционного кон-

троля и управления LAN (протокол SNMP) и RS-485 (протокол Modbus),

подключенные к контроллеру 1. Контроль плотности тока в растворе,

напряжения на ванне и качества процесса гальванизации осуществляется

модулями 13, 14.

8 11

4

71

56

9 13

3

12

2

...10

14

15

15

Рис. 1. Структурная схема ЛСАГ

Особенность предлагаемой системы состоит в том, что автоматиче-

ски или вручную могут настраиваться параметры гальванизации исходя

из выбранного типа наносимого покрытия, площади поверхности детали,

43

выполняемого процесса гальванизации. В частности, значения силы тока,

подводимого к одной ванне, являющейся одним из важнейших парамет-

ров, влияющих на конечное качество покрываемых изделий. Диапазон из-

менения значения напряжения может изменяться в диапазоне

от 0-24 В.


1. Виноградов С.С. Организация гальванического производства. Оборудование,

расчёт производства, нормирование / Под ред. В.Н. Кудрявцева. – М.: "Глобус", 2005.

– 240 с.

2. Гибкие автоматизированные гальванические линии / А.Е. Новиков, А.Б. Да-

ринцева. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, 2006. – 221 с.

3. Мамаев В.И. Функциональная гальванотехника: учебное пособие / В.И. Ма-

маев. – Киров: ФГБОУ ВПО «ВятГУ», 2013. – 208 с.

4. Создание новых и совершенствование действующих технологий и оборудо-

вания нанесения гальванических и их замещающих покрытий: материалы докладов

республиканского научно-технического семинара. – Минск: БГТУ, 2011. – 163 с.

5. Истомина Н.В. Оборудование электрохимических производств. Учебное по-

собие. Истомина Н.В., Сосновская Н.Г., Ковалюк Е.Н. Ангарская государственная

техническая академия. – 2-е изд., перераб. – Ангарск: АГТА, 2010 – 100 с.


44

УДК 004.051

РАСПРЕДЕЛЕННАЯ МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА

ПРОТИВОКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЫ

В.В. Цыбулько Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Одной из проблем противокоррозионной защиты больших объектов

является уменьшение защитного потенциала при удалении от места уста-

новки станций катодной защиты.

Предлагается для решения данного вопроса в системе дополни-

тельно в двух точках, расположенных на границе защитной зоны катод-

ной станции, разместить измерители защитного потенциала(ИЗП), свя-

занные интерфейсом с микропроцессорным контроллером (МПК), управ-

ляющим СКЗ (рис. 1).

СКЗ

ИЗПИЗП ИЗП

МПК p1p2p3

Рис. 1. Размещение дополнительных ИЗП

Учитывая информацию о потенциале на границах защищаемого объ-

екта МПК настраивает работу СКЗ так, чтобы формируемый защитный

потенциал обеспечивал надежную защиту на протяжении всего объекта.

При этом обеспечивается необходимая величина защитного потен-

циала, зависящая от величины защитного тока. Ток и защитный потен-

циал выбираются из заданных пределов, превышение которых приводит

к наводораживанию металла и ухудшению его механических свойств.

Если обеспечивать уровень защитного потенциала на границах объ-

екта выше Uзпмакс, то СКЗ будет выдать ток выше Iв, что приведет к появ-

лению повышенного защитного потенциала и началу процесса образова-

ния водорода. Так же, если напряжение защитного потенциала в центре

удерживать ниже Uзпниж, то на границах объекта не обеспечивается за-

щита.

45

Таким образом, для обеспечения надежной противокоррозионной за-

щиты объекта на всем его протяжении необходима реализация распреде-

ленной микропроцессорной системы противокоррозионной защиты с не-

сколькими дополнительными точками измерения, чтобы обеспечить

управление СКЗ уровнем защитного потенциала в пределах между Uзпниж

и Uзп макс, а при этом ток не должен превышать Iв.


1. Рудой В.Н. Проектирование катодной защиты подземных трубопроводов. –

Екатеренбург: УПИ, 2005.

2. Северинова Л.Н. Повышение эффективности противокоррозионной зашиты. –

Ухта: УГТУ, 2010.

3. Семикин В.Ю. Подсистемы контроля и управления средствами защиты от

коррозии // Коррозия. Территории НЕФТЕГАЗ. – № 1(28). – 2014.

4. Никулин С.А. Электрохимическая защита нефтегазопроводов. – Инфра-Ин-

женерия, 2020.


46

ТРАНСПОРТ

УДК 621.9

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ СМАЗОЧНЫХ СВОЙСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СМАЗОЧНЫХ СРЕДСТВ ПРИ ПОДАЧЕ

В ЗОНУ РЕЗАНИЯ ПОЛИВОМ И ВОЗДУШНЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ

И.А. Арютюнов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В машиностроении все более широко используется способ подачи

водорастворимых технологических смазочных средств (ВТСС) в распы-

ленном состоянии, известный как технология минимального количества

смазочного материала или «полусухая обработка». Наиболее распростра-

ненное название этого в зарубежной литературе – Minimum Quantity Lu-

brication – технология MQL [1].

Технология MQL заключается в подаче сверхмалых доз ВТСС в виде

аэрозоля в зону контакта режущего инструмента и обрабатываемой де-

тали. В основном для данного метода используют биоразлагаемые масла

на растительной основе. Благодаря применению MQL значительно сни-

жается расход ВТСС, уменьшается вред, наносимый окружающей среде

от утилизации смазочных материалов. Технологию MQL применяют в тех

случаях, когда жидкостное охлаждение недопустимо, а применение «су-

хого» резания нежелательно. Метод MQL обладает в большей степени

смазывающей, чем охлаждающей способностью.

Метод MQL наиболее применим к ВТСС, обладающих высокими

смазочными свойствами. Разработан экологически безопасный смазоч-

ный материал ВТСС РВ-4, содержащий фрактальные структуры, обеспе-

чивающие высокие смазочные свойства данному материалу.

При замене жидких СОТС на подачу аэрозолей сокращаются моеч-

ные и сушильные операции, уменьшаются затраты на обслуживание си-

стемы подачи СОЖ. По сравнению с «сухой» обработкой применение

воздушного охлаждения способствует уменьшению шероховатости обра-

ботки. Однако, этот метод уступает технологии MQL и жидкостному

охлаждению с примением ВТСС.

Предложна методика [2, 3] для оценки смазочных свойств ВТСС при

сверлении на настольно-сверлильном станке 1-го типа НСШ, на котором

установлен динамометр УДМ-600. В тиски динамометра закреплена ем-

кость, в которой предусмотрен зажим для крепления образцов. При свер-

лении образцов сверлом ВТСС подают в зону резания поливом или воз-

душным распылением.

47

При первом способе ВТСС подают через систему трубопроводов

помпой из емкости поливом в зону сверления. Объем подаваемого сма-

зочного материала регулируют краном и устанавливают равным 2 л/мин.

При втором способе используется система подачи ВТСС в зону сверления

отверстий распылением, которая включает емкость, в которой размеща-

ется ВТСС, насос, гибкие шланги, подающую форсунку.

Осевое усилие и крутящий момент при сверлении замеряли светолу-

чевым осциллографом электрически связанным с усилителем УТ-4-1,

блоком питания, калибраторами. Осевую нагрузку при сверлении в пре-

делах 500-900 Н создавали рычагом, на который вешали груз. Частота

вращения шпинделя станка была постоянной и равнялась n=300 мин-1

(V=0,123 м/мин).

Предполагали, что при постоянной скорости сверления, V, изменяя

осевую нагрузку Р можно создавать различные значения РV и тем самым

регулировать контактные температуры, при которых может происходить

разрушение граничных слоев смазочных материалов.

Для подбора режимов резания при сверлении конструкционных ма-

териалов предложено использовать компьютерную программу

Machiningcalculator

Критериями оценки смазочных свойств ВТСС выбраны зависимости

износа сверл по уголку hу, ленточке hл, поперечной режущей кромке hп от

количества просверленных отверстий m. Проводили сравнительные ис-

пытания СОЖ «Конвекс-10», СОЖ «ВК-1», СОЖ «ПОА-1м», РВ-4. Ис-

пытания показали лучшие смазочные свойства РВ-4. С помощью компь-

ютерной программы Machiningcalculator подобраны оптимальные ре-

жимы резания для использования ВТСС РВ-4 в производственных усло-

виях для сверления конструкционной стали 45.


1. Кирейнов А.В., Есов В.Б. Современные тенденции применения смазочно-

охлаждающих технологических средств при лезвийной обработке труднообрабатыва-

емых материалов // Инженерный журнал: наука инновации. – № 2. – 2017. – С. 1-13.

2. Шульга Г.И., Малеванный В.И., Бабков Е.В., Васильев А.В. Оценка влияния

смазочных материалов на стойкость инструмента при сверлении // Изв. СКНЦ ВШ.

Техн. науки, 1988. – № 4. – С. 70-76.

3. Шульга Г.И., Шульга Т.Г. Экологические проблемы разработки, применения

и утилизации водорастворимых технологических смазочных средств // Изв. вузов Сев-

Кавк. регион. Техн. науки. – 2008. – Спец. выпуск. – С. 126-132.

4. Шульга Г.И. Функциональные водорастворимые технологические смазочные

средства для обработки материалов. – Ростов н/Д: Ред.ж. «Изв. вузов. Сев.-Кавк.

регион», 2004. – 212 c.

Работа выполнена под руководством профессора кафедры АиТТК

Г.И. Шульги.


48

УДК 629.331

ИССЛЕДОВАНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

В.И. Дебердеев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В настоящее время в структуре автомобильного парка эксплуатиру-ется значительное количество автомобилей, оснащенных установкой «климат-контроль».

На сегодняшний день учёт топлива производится согласно методи-ческим рекомендациям N-AM-23-p «Нормы расхода топлива и смазочных материалов на автомобильном транспорте», имеющим рекомендательный характер (с изменениями от 14 июля 2015 года N НА-80-р). В соответ-ствии с данным документом расход топлива при использовании уста-новки «климат-контроль» увеличивают до 10 % от базовой нормы за один час простоя на стоянке с работающим двигателем. Вместе с тем, опыт экс-плуатации показывает, что величина рекомендованной надбавки суще-ственно занижена, что не обеспечивает установления объективных норм расхода топлива и не способствует ресурсосбережению при эксплуатации автомобильного транспорта [1, 2].

Причиной данной проблемной ситуации является не полный учет влияния на параметры режима работы установки «климат-контроль» при-родно-климатических факторов эксплуатации и технических характери-стик автомобиля. Наибольшее влияние происходит во время простоя ав-томобиля с работающим двигателем, это обусловлено отсутствием пото-ков воздуха, воздействующих на охлаждение салона при движении. Наряду с увеличением количества автомобилей, оснащенных установкой «климат-контроль», за последние 30 лет наблюдается также увеличение на 18 % продолжительности простоя автомобилей с работающим двига-

телем, что от общей длительности работы составляет 30 35 % [1, 2]. На основании изложенного, исследования, направленные на изуче-

ние закономерностей изменения расхода топлива автомобилями, осна-щёнными установкой «климат-контроль», с учётом особенностей при-родно-климатических факторов эксплуатации и технических характери-стик транспортных средств являются актуальными.


1. Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транс-

порте [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/

cons_doc_LAW_76009/82bf9cc78a60bfd08/ (Дата обращения: 16.04.2020).

2. Анисимов И.А. Результаты эксплуатационных испытаний работы электриче-

ских систем автомобиля и их влияния на расход топлива / И.А. Анисимов, Л.Н. Бура-

кова, В.Ф. Буторин // Научно-технический вестник Поволжья. – 2013. – № 3. – С. 68-71.


http://www.consultant.ru/document/%20cons_doc_LAW_76009/82bf9cc78a60bfd08/

http://www.consultant.ru/document/%20cons_doc_LAW_76009/82bf9cc78a60bfd08/

49

УДК 628.3

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ АВТОДИЛЕРОВ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ

СТРАТЕГИИ ИХ РАЗВИТИЯ

И.В. Заводнов, А.Н. Карамушка, Н.Н. Федоренко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


За 2019 год в России стало на 80 автодилеров меньше. Сокращение автоцентров продолжается из-за невысоких продаж новых автомобилей и ухода крупных автокомпаний с российского рынка. Помимо внутренних проблем на дилеров давят глобальные перемены в мировом автопроме и изменение потребительских привычек клиентов.

Цифровые технологии кардинально меняют бизнес–отношения и мо-дели поведения потребителей. Сейчас влияние Интернета на процесс по-купки серьезно выросло, в Сети потребители изучают товар, сравнивают его с многочисленными аналогами, читают отзывы и спрашивают реко-мендации. Еще несколько лет назад [1] покупатель посещал при выборе автомобиля в среднем пять дилерских автосалонов, сегодня это число редко превышает три. Тенденция такова, что еще немного, и дилер станет ненужным в цепочке этих отношений и существующие автоцентры вы-нуждены будут перейти в формат предоставления лишь автосервисных услуг или работать как точка выдачи. Опыт такой деятельности в связи с ограничениями, введенными от короновируса уже появился.

Интересен опыт компании Tesla, которая еще в 2008 г. предложила своим покупателям прямой заказ автомобилей, доставку к дому и соб-ственные сервисные центры в крупных городах США и как следствие в ответ на это, большинство штатов приняли законы, ограничивающие по-добную модель продаж, так как это монополизирует рынок и снижает конкуренцию.

Вместе с тем кризис 2020 показал, что тот старый формат бизнес-модели официальных дилеров, который когда-то был успешен, сейчас уже не жизнеспособен. Всё чаще вместо покупки нового автомобиля граждане выбирают такие услуги, как такси и каршеринг, автомобили по подписке и райдшеринг. Все больше компаний делают ставку на online продаже автомобилей или использование авто по подписке, при этом роль дилера уже ограничивается лишь автосервисными услугами.

Современный, динамичный мир диктует новые подходы к организа-ции и управлению в этой сфере бизнеса и выигрывают те компании, ко-торые отслеживают коммуникации с клиентами, заботятся о обучении персонала, внедрении современных технологий на своих предприятиях.


1. Дмитриева Т.Н., Есафьев Н.Ю. Маркетинговые аспекты стратегии развития

автосалона // Современные научные исследования и инновации. – 2018. – № 6. – Ч. 2

[Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues


http://web.snauka.ru/issues

50

УДК 62-754

ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

ФРИКЦИОННЫХ ТУПИКОВЫХ УПОРОВ ДЛЯ МОСТОВЫХ

КРАНОВ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ ДО 50 ТОНН

А.В. Калайджян Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Для защиты кранов от ударов при наезде на тупиковые упоры и при

столкновении друг с другом применяются концевые выключатели, бу-

фера, тормоза механизмов передвижения кранов. Но несмотря на наличие

перечисленных устройств безопасности, в практике эксплуатации грузо-

подъемных машин нередки случаи аварий, приводящих к разрушению:

металлоконструкции кранов, подкрановых строений и даже производ-

ственных цехов [1]. В литературе указывается, что причинами аварий яв-

ляется низкая надежность приборов и устройств безопасности.

Крановые тупиковые упоры устанавливают на концах рельсового

пути на эстакадах для предупреждения падения грузоподъемной

машины.

В настоящее время на кранах мостового типа применяют резиновые,

пружинные, гидравлические и комбинированные буферы.

По определению П.З. Петухова буферы отвечают своему назначе-

нию, если они являются компактными и дешевыми, обеспечивают без-

опасную остановку крана, создают замедления, не превышающие нормы

и не вызывают опасного раскачивания груза в момент срабатывания.

Рассмотрев эксплуатируемые в настоящее время буферные устрой-

ства, можно сделать заключение, что ни один из типов эксплуатируемых

буферов не удовлетворяет полностью необходимым требованиям и не за-

щищает надежно от поломок краны и тележки [3].

Вопросами амортизационных устройств и тупиковых упоров зани-

мались такие, как Джигкаев Т.С., Черкасов В.Г., Мартынов А.В., Ерофеев

Н.И. и другие.

В целях снижения отката кранов и крановых тележек при гравитаци-

онном торможении, целесообразно применение фрикционного эффекта,

реализуемого в фрикционно – гравитационном тупиковом устройстве.

Принцип работы устройства состоит в том, что вместо тупикового упора

на подкрановые балки или продольные балки моста крана, жестко кре-

пятся профилированные направляющие, по боковым сторонам концевой

балки или рамы тележки со смещением относительно геометрической оси

базы крана на определенную величину крепятся две стойки с ребордами.

Для остановки движущегося крана необходимо, чтобы он своими опо-

рами за счет сил инерции катился по направляющим.

Профиль направляющих обеспечивает безударное взаимодействие и

плавное движение крана тележки до остановки его в верхнем положении

51

с последующим соскальзыванием вниз без отката по рельсам. Стойки

устанавливаются таким образом, чтобы происходил подъем только при-

водных колес с последующим разрывом контакта их с рельсом. Реборды

на стойках обеспечивают возвращение крана в исходное положение.

Предложенная система обладает рядом преимуществ:

– Система работоспособна в течение всего срока службы крана.

– Стоимость системы, габаритные размеры ее элементов, вес, слож-

ность изготовления и монтажа ниже, чем у традиционной системы.

– Система обеспечивает безопасную остановку неуправляемого дви-

жения крана с номинальным грузом.

Таким образом, в качестве защиты кранов от ударов на тупиковом

участке пути рационально применять фрикционно-гравитационное за-

щитное устройство.


1. Мартынов А.В. Исследование гравитационного торможения мостовых кра-

нов и крановых тележек: Автореф. Дис. … канд. техн. наук. – Новочеркасск, 1976. –

185 с.

2. Джигкаев Т.С. Основы динамики мостовых перегружателей и кранов в усло-

виях особых нагрузок: Монография. – Владикавказ, 2000. – 226 с.

3. Федеральный закон "О промышленной безопасности опасных производствен-

ных объектов" от 21.07.97 N 116-ФЗ.


52

УДК 629.331

ПОВЫШЕНИЕ РЕСУРСА ДВС ЗА СЧЕТ МОНИТОРИНГА УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЯ

Х.Ш. Курбонов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Автомобильный транспорт играет большую роль в развитии любой страны. В 2020 году в Российской Федерации парк легковых автомобилей насчитывает почти 44 млн. единиц [1, 2].

На техническое состояние автомобиля оказывают влияния условия эксплуатации, при которых они используются. При этом условия эксплу-атации ускоряют или замедляют изменение параметров их технического состояния. Такое состояние неминуемо приводит к увеличению затрат на обеспечение работоспособности автомобилей, что должно быть учтено при определении нормативов технической эксплуатации автомобилей (ТЭА) [1, 2].

Автомобили, работающие в более тяжелых условиях эксплуатации, потребуют для обеспечения работоспособности больших трудовых и ма-териальных ресурсов, а затраты на техническое обслуживание (ТО) и ре-монт автомобилей будут объективно выше. Следовательно, существует проблема в области деятельности автомобильного транспорта. Проблема заключается в объективном учете условий эксплуатации при организации ТЭА. Одной из основных задач, направленной на решение проблемы яв-ляется обоснованное оперативное корректирование нормативов ТЭА на основе утвержденных нормативов трудоемкости, периодичности и ре-сурса автомобилей.

Для поддержания исправного технического состояния на сегодняш-ний день в России и за ее пределами недостаточно внимания уделяется вопросам влияния условий эксплуатации. Автопроизводители рекомен-дуют период прохождения технического обслуживания легкового авто-мобиля от 10 тыс. км до 15 и более тыс. км пробега, но не реже 1 раза в год, при этом необходимо учитывать условия эксплуатации автомобиля, которые должен определять водитель или автоматизированная система мониторинга условий эксплуатации автомобиля [1, 2].

Наиболее широко условия эксплуатации учитывает Положение о ТО и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта, но данное по-ложение последний раз переиздавалось в 80-х и давно устарело.


1. Андреева Л.И. Исследование эксплуатационной надежности карьерных автоса-

мосвалов / Л.И. Андреева, Ю.Ю. Ушаков // Известия УГГУ. – 2016. – № 3. – С. 74-77.

2. Серикова Е.А. Способы адаптивного прогнозирования остаточного ресурса

ДВС / Е.А. Серикова, А.В. Бажинов // Вестник ХНАДУ. – 2012. – № 56. – С. 46-50.


53

УДК 629.01

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ШИН И ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ

Б.Р. Машкин, Л.А. Джергения Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В настоящее время испытания на износостойкость проводят в соот-ветствии с: ГОСТ 27180-86 – плиток керамических; ГОСТ 13087-81 –бетонов; ГОСТ 30629-99 –горных пород для облицовочных материалов и изделий. Испытания проводят на лабораторном круге истирания ЛКИ-3 по ГОСТ 13087-81.

Техническая характеристика лабораторного круга истирания ЛКИ-3: средний радиус трения 170 мм; скорость вращения диска на сред-нем радиусе трения – 30 м/мин; количество оборотов диска 30 мин-1 , ско-рость истирания образца 30 м/мин, размеры оснований испытываемых образцов – 70,7×70,7; 50×50; 48×48; 23×23 мм; высота испытываемых об-разцов – 6…70,7 мм; путь проходимый образцом за время истирания 5 циклов (1 цикл – 150); нагрузка на истираемый образец 0,06 МПа; ис-пытательные нагрузки 30, 15; 13,824; 3,174 кг.

Методика истирания автомобильных шин дорожного покрытия ос-нована на ГОСТ 13087-81 [1]. В качестве материала образцов используют асфальтобетон, используемый в качестве дорожного покрытия. Размер у основания образца 70,7×70,7 мм. На чугунном диске, соответствующий ему диаметру крепится резиновый диск толщиной 5 мм, изготовленный из состава резины, соответствующего протектору серийного колеса авто-мобиля.

Шлифзерно 15 по ГОСТ 3647-80 с насыпной плотностью (1,72±0,05) г/cм2 должно соответствовать марки 23А или 24А по ОСТ 2МТ 71-5-18. Допускается применение вместо шлифзерна 16 нормаль-ного вольского песка по ГОСТ 6139-91. В этом случае следует экспери-ментально устанавливать переводные коэффициенты.

Каждые 30 м пути истирания (28 оборотов) ЛКИ-3 останавливают. С круга удаляют остатки абразива и истертого в порошок бетона и насы-пают новую партию абразива. Цикл испытаний составляет 150 м. Путь испытаний 4 цикла по 150 м, т.е. 600 м. Образцы после каждого испыта-ния поворачивают на 90°. Оценку износа резины и образцов из асфальто-бетона производят по величине относительного износа весовым методом.

Данная методика позволяет определять износостойкость протектора автомобильных шин, дорожного покрытия, изучать состав продуктов из-носа, имитировать некоторые условия работы трибосопряжения автомо-бильное колесо – дорожное покрытие.

Работа выполнена под руководством профессора Г.И. Шульги.


1. ГОСТ 13087-81. Бетоны, Методы определения истираемости. Дата введения

1982-01-01.


54

УДК 635.1/.5

ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КАНАТНЫХ

ДОРОГ В КАЧЕСТВЕ ГОРОДСКОГО ПАССАЖИРСКОГО

ТРАНСПОРТА

М.Р. Пящик Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Городской пассажирский транспорт общего пользования (ГПТ) яв-

ляется важнейшим элементом транспортной системы, который обеспечи-

вает ежедневную транспортную подвижность двух третей населения Рос-

сии.

Реформа ГПТ направлена на создание устойчиво функционирую-

щей, экономически эффективной и доступной для большинства слоев

населения системы городского и пригородного пассажирского транс-

порта [1].

Общественный транспорт обеспечивает значительно более эконо-

мичное использование проезжей части дорог при обслуживании пассажи-

ропотоков, а следовательно, улучшает общую производительность

улично-дорожной сети.

В настоящее время внутригородские перевозки осуществляются раз-

личными видами транспорта – трамваем, троллейбусом, автобусом, мет-

рополитеном, электропоездами РЖД, а также маршрутными и легковыми

таксомоторами.

Пассажирские канатные дороги (ПКД) относятся к непрерывным ви-

дам транспорта и применяются в перевозке пассажиров. В основном ПКД

используется, как основной вид транспорта в горноклиматических зонах

и туристических комплексах, обеспечивая нормальное функционирова-

ние комплекса, комфортное перемещение и безопасность отдыхающих.

Предлагается применить канатные дороги в качестве нового вида го-

родского транспорта – городская канатная дорога(ГКД). ГКД обеспечит

сведение к минимуму воздействие на окружающую среду, высокий уро-

вень комфортности, а также безопасность при перевозке пассажиров.


1. Приказ Минтранса РФ от 12.05.2005 N45 «Об утверждении транспортной

стратегии Российской Федерации на период до 2020 года».


55

УДК 625.084

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ

УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЯГОВО-ТОРМОЗНОГО

УСТРОЙСТВА ДОРОЖНОГО КАТКА

И.Ю. Родичев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Самоходные дорожные катки классифицируют по таким парамет-рам, как виды рабочих органов, число осей и способ воздействия на уплотняемый материал. Исследованию особенностей различных видов катков посвящено значительное количество научных работ. Как отме-чают многие авторы, все конструкции отличаются значительной энерго-емкостью.

В этой связи данная работа посвящена исследованию возможности рекуперации и энергонакопления. В процессе исследования проанализи-рован ряд патентов в сфере накопления энергии, в частности, использова-ние маховичных накопителей в приводах различных машин. Недостат-ками супермаховиков являются гироскопический эффект, обусловленный большим моментом импульса и отсутствие простой и надежной транс-миссии для повсеместного применения на транспорте. Исключение гиро-скопического эффекта ведет к значительному усложнению конструкции. Также изучены гибридные конструкции иностранных производителей, где гидравлический аккумулятор выполняет роль накопителя и производ-ственном процессе высвобождает накопленную в гидроаккумуляторе энергию во время пиковых нагрузок. Это позволяет использовать более экономичные двигатели, мощность которых меньше на 20 %, экономия топлива составляет около 14-15 %. Система рекуперации энергии – буду-щее автотранспорта. Благодаря такой технологии возможно сократить топливные, энергетические затраты, а также амортизацию техники. Также данное решение приводит к уменьшению вредных выбросов в ат-мосферу.

Проблема внедрения гибридных приводов в строительных и дорож-ных машинах, в частности на дорожных катках, заключается в малоизу-ченности работы таких приводов, необходимости моделирования про-цесса для расчета рациональных параметров элементов привода, отсут-ствии экспериментальных стендовых испытаний тягово-тормозных устройств применительно к дорожным каткам.

Таким образом, проектирование гибридных приводов с энергонако-пителем для дорожных катков является актуальной задачей, однако, ее решение требует обоснования и создания универсального эксперимен-тального стенда, на котором можно проводить необходимые параметри-ческие исследования и изучение потерь энергии для различных схем и устройств во время их работы.


56

УДК 621.86/.87

ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕХАНИЗМА ПОВОРОТА

КОВША КАНАТНОГО ЭКСКАВАТОРА ТИПА ЭО-4112

А.И. Харченко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Строительство любых объектов связано, прежде всего, с производ-ством земляных работ, для проведения которых применяются универ-сальные экскаваторы типа ЭО-4112, повышение производительности ко-торых возможно путем модернизации на базе разработки работоспособ-ной схемы дополнительного управления поворотом ковша. Объектом анализа является система управления рабочим оборудованием (СУРО), разработанная на базе унифицированного языка моделирования UML, где задействованы три типа моделирующих блоков: сущность, отношение и диаграмма. Диаграмма представляет собой связный граф с вершинами (сущностями) и ребрами (отношениями). Объединяющим показателем характеристик экскаватора является его Конкурентоспособность ЭО–4112, которая содержит следующие характеристики: Дизайн, Эргономика и Повышение производительности. Дизайн и Эргономика достаточно зна-чимые характеристики, но для конечного потребителя они не являются определяющими. Определяющим при выборе экскаваторов является, прежде всего, производительность. Это явилось основанием формирова-ния конкретного заказа на модернизацию, где глобальной целью опреде-лено Повышение производительности. Разрабатываемая СУРО отвечает за реализацию этого конкретного заказа. Среда целеобразования деком-позирует выбранную глобальную цель на ряд подцелей, отвечающие раз-рабатываемым требованиями. В результате на уровне среды целеобразо-вания имеем: Увеличение объема ковша (УОК); Сохранение в ковше массы материала на всех участках включая участки транспортирования и выгрузки (СКМ); Увеличение рабочих скоростей (УРС). Проведенный анализ воплощения в жизнь подцелей УОК и УРС показал их низкую пер-спективность для исследуемого ЭО-4112, поэтому подцели УОК и УРС не входят в область дальнейшего исследования. Следующим уровнем иерархии в терминах структуры «древа целей» (ДЦ) будет интервал вре-мени целеобразования, напрямую зависящий от жизненного цикла ЭО-412. Здесь подцель СКМ декомпозирована на следующие подцели: Изме-нение геометрии ковша (ИГК); Поворот ковша шарнирно закрепленного на рукояти (ПКР); Обеспечение рациональной траектории движения ковша (ОРТ). В результате анализа сформированной диаграммы целевых классов и классов оборудования получена базовая структура механизма поворота ковша.

Практическая ценность. Разработанная структурная схема пово-рота ковша относительно рукояти является бесприводной и не требует до-полнительного источника энергии. Простота предложенной конструкции определяет минимальные ресурсы при модернизации экскаваторов типа ЭО-4112.


57

УДК 631.171

КРИТЕРИИ КЛАССИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

МОБИЛЬНЫХ РОБОТИЗИРОВАННЫХ ПЛАТФОРМ

Н.С. Черников, С.С. Носиков Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Несмотря на широкое применение робототехники в сельском хозяй-

стве не существует однозначного подхода к определению особенностей и

критериев мобильных роботизированных платформ.

Данная классификация построена на основе пошагового анализа

схем шасси по степени их конструктивного усложнения по пути повыше-

ния адаптационных способностей. Анализ проводится путем определения

числа степеней подвижности (т.е. подвижных элементов) в той или иной

функциональной подсистеме шасси. Всего выделяется три основных

функции шасси: передвижение, маневрирование и преодоление препят-

ствий.

На первом этапе определяется способ передвижения и число подвиж-

ных элементов движителя (двух-, трех-, четырех-, шести-, восьмиколес-

ная, двух-, четырех-, шестигусеничная и т.п.), затем, в первую очередь для

колесного движителя, – число приводных и ведомых элементов движи-

теля, а также выбранный способ маневрирования (бортовой или с помо-

щью управляемых элементов движителя).

Для гусеничных шасси в силу их природы применяется бортовой

способ поворота – он подразумевается по умолчанию. Тем не менее в

очень редких случаях в практике гусеничной техники встречаются вари-

анты поворота за счет изгиба гусеничной ленты. В области мобильной ро-

бототехники можно упомянуть робот Aurora компании Automatika Inc.

(США), построенный по одногусеничной схеме, поворот которого осу-

ществляется за счет изгиба гусеницы. В колесных роботах в подавляю-

щем большинстве случаев также используется бортовой («танковый»)

способ поворота. Поэтому здесь он также подразумевается по умолча-

нию, а наличие управляемых элементов движителя оговаривается особо.

Последним этапом анализа является оценка адаптационных способ-

ностей шасси. Рассматривается тип адаптационного механизма (шарниры

излома рамы (корпуса), поворотные модули (колесные, гусеничные, ры-

чаги) и т.п.), оценивается число степеней подвижности (активных и пас-

сивных).

В заключении, на основании проведенного анализа, рассматривае-

мой схеме шасси присваивается формула – некая краткая запись струк-

турного состава шасси мобильного робота, составленная по определен-

ным правилам.


58

ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА, МЕХАТРОНИКА И РОБОТОТЕХНИКА

УДК 681.2-5

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ МАНИПУЛЯТОРА ШБМ-150М

Л.Л. Алтунян Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Механизм вертикального перемещения манипулятора ШБМ-150М

имеет сложную структуру и состоит из множества звеньев, каждое из ко-

торых имеет свою жесткость зависящих от геометрических размеров и

материла изготовления детали. Для определения резонансных частот

сложной многозвенной конструкции манипулятора был применен анализ

осциллограмм усилия во временной области при импульсном возмущаю-

щем воздействии рис. 1,а и частотный анализ рис. 1,б, путем подачи на

привод гармонических сигналов различных частот при этом отклик сни-

мался с тензометрического датчика усилия установленного между рукой

манипулятора и грузом.

а)

б)

Рис. 1. а – осциллограмма усилия при массе 80 кг;

б – графики частотного анализа осциллограмм усилия при массе груза 80 кг

Анализ осциллограммы усилия при массе груза 80 кг показал, что в

конструкции манипулятора возникают колебания усилия в вертикальной

плоскости с частотой 3,2 Гц, однако колебания провялятся в виде биений,

обусловленных наличием в механической системе манипулятора двух

близких частот, отличающихся менее, чем на 20–30 %, при этом доста-

точно сложно определить значение этих частот.

На рис. 1,а (1к-минимальный, 2к-середина, 3к-максимальный вылет

стрелы) представлен частотный анализ при массе груза 80 кг, из которой

2 3 4 5 6 7400

600

800

1000

1200

1400

t, с

F, Н

2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

0

20

40

60

80

100

f, Гц

A

1k

2k

3k

59

видно, что при положениях груза 1k и 2k имеется две частоты: 4 Гц и

3,4 Гц; положении 2k: 3,3 Гц и 3,7 Гц 1, при положении 3k одна частотой

2,7 Гц. Применение частотного анализа с помощью электропривода поз-

воляет достаточно точно определить резонансные частоты конструкции

манипулятора ШБМ150M, что позволит более точно определить пара-

метры необходимые для математического описания механической части.


УДК 681.58

СИСТЕМА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ПРОХОДЧЕСКОГО ЩИТА

МИКРОТОННЕЛЕПРОХОДЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА

Д.В. Батищев, А.В. Батюков, А.А. Авакян Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Неотъемлемой частью системы управления проходческого щита

(ПЩ) микротоннелепроходческого комплекса (МТПК) является система

позиционирования. В связи с отсутствием подходящих систем отслежи-

вания, удовлетворяющим условиям, было принято решение спроектиро-

вать собственную систему позиционирования проходческого щита

МТПК.

Система позиционирования проходческого щита МТПК предназна-

чена для определения координат проходческого щита в глобальной си-

стеме координат, а также его фактического положения в пространстве

(крен, тангаж) при проходке горизонтальных и наклонных горных выра-

боток круглого поперечного сечения и является подсистемой аппаратуры

сигнализации и управления.

Принцип определения координат хвостовой части щита основан на

применении тахеометрического хода, позволяющего определять планово-

высотное положение точки в пространстве. Исходя из анализа метода та-

хеометрического хода, устройство позиционирования проходческого

щита МТПК должно состоять из следующих элементов (рисунок 1):

– базового лазерного приемо-передатчика, устанавливаемого в стар-

товой шахте, с возможностью отклонения лазерного луча указателя

направления на мишень в горизонтальной и в вертикальной плоскостях;

– мишени, расположенной в хвостовой части проходческого щита

МТПК;

60

– промежуточных лазерных приемо-передатчиков, устанавливаемых

в верхней части тоннеля и в зоне прямой видимости предыдущего лазер-

ного приемо-передатчика и мишени последующего модулей, с возможно-

стью отклонения лазерного луча в горизонтальной и в вертикальной плос-

костях;

– системы связи, для передачи данных о координатах каждого

модуля.

Рис. 1. Размещение элементов системы позиционирования проходческого щита

МТПК: 1 – базовый лазерный приемо-передатчик; 2 – промежуточные лазерные

приемо-передатчики; 3 – мишень на проходческом щите МТПК


1. Проходческие щиты для сооружения тоннелей. Методические указания к кур-

совому проектированию. – М., 1987. – 56 с.

2. Освоение подземного пространства. Микротоннелирование. Правила и кон-

троль выполнения, требования к результатам работ. СТО НОСТРОЙ 2.27.124-2013. –

М.: ООО Издательство «БСТ», 2013. – 93 с.

3. Бренер В.А. Щитовые проходческие комплексы: Учебное пособие. – М. 2009.

– 447 с.

4. Загретдинов Р.В. Спутниковые системы позиционирования. Конспект лекций

/ Р.В. Загретдинов, Каз. федер. ун-т. – Казань, 2014. – 148 с.

5. Применение спутниковых навигационных систем в глубоких карьерах,

подземных горных выработках / [Электронный ресурс]. Режим доступа:

https://cyberleninka.ru/article/v/primenenie-sputnikovyh-navigatsionnyh-sistem-v-

glubokih-karierah-podzemnyh-gornyh-vyrabotkah (дата обращения 25.01.19)


https://cyberleninka.ru/article/v/primenenie-sputnikovyh-navigatsionnyh-sistem-v-glubokih-karierah-podzemnyh-gornyh-vyrabotkah

https://cyberleninka.ru/article/v/primenenie-sputnikovyh-navigatsionnyh-sistem-v-glubokih-karierah-podzemnyh-gornyh-vyrabotkah

61

УДК 62-523.2

ПРИМЕНЕНИЕ ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧЬЮ

А.Ю. Гониволк, А.А. Гуммель Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Для точного управления индукционной печью необходима высокая

скорость реакции системы управления и возможность задания диапазона

резонансных частот для подстройки системы. Эти требования для си-

стемы управления привели к использованию ФАПЧ (фазовая автопод-

стройка частоты). Это решение способно быстро и эффективно подстра-

ивать частоты для поддержания резонанса в контуре печи. Применение

же различных контроллеров несет в себе риски возникновения сбоев про-

граммы, которые могут привести к выходу устройства из строя, сложно-

сти настройки и учет скорости реакции работы самого контроллера, кото-

рой иногда недостаточно для высоких резонансных частот. По этой при-

чине ФАПЧ является самым оптимальным решением.

Система фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), как следует из ее

названия, является системой автоматического регулирования (следящей

системой), частота настройки которой определяется частотой управляю-

щего сигнала, а сигналом рассогласования является разность фаз управ-

ляющего сигнала и сигнала обратной связи. Основной построения си-

стемы управления индукционной печью служит схема управления c ис-

пользованием микросхемы СD4046BE (К564ГГ1) для устройств с удер-

жанием резонанса.

Рис. 1. Структурная схема микросхемы СD4046BE

62

Резисторы R1 и R2 являются частотозадающими, от них зависит диа-

пазон работы автоподстройки частоты. Сигнал датчика тока приходит в

точку 14, сигнал напряжения в точку 3. После их сравнения формируется

сигнал управления в точке 4, идущий на схему управления ключами ин-

дукционной печи. С помощью применения программы LTspice работа

данного метода управления была промоделирована и показала свою ра-

ботоспособность.


1. Шахгильдян В.В., Ляховкин А.А. Фазовая автоподстройка частоты. – М.:

Книга по Требованию, 2012. – 335 с.


63

ЭНЕРГЕТИКА И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ

УДК 621.311.16

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕХНИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Е.В. Воронина Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону

Расчеты нагрузочных потерь представляют наибольшую сложность

в связи с неполнотой и ограниченной достоверностью информации о

нагрузках сетей за длительные периоды (месяц, год), а для сетей 0,4 кВ и

об их схемах. В зависимости от объема имеющейся информации о схемах

и нагрузках сетей могут применяться следующие методы (в порядке сни-

жения точности расчета).

Метод оперативных расчетов применяется для расчета переменных

потерь электроэнергии в замкнутых электрических сетях напряжением

220 кВ и выше.

2

1 1

3n m

i ij iji j

W tR I

.

Метод расчетных суток применяется для расчета переменных потерь

электроэнергии в замкнутых электрических сетях напряжением 220 кВ и

выше. 2

.нj л ф м сут эквjДW k k W .

Метод средних нагрузок применяется для расчета переменных сетей

электроэнергии в разомкнутых сетях напряжением 110 кВ и ниже. 2

cр jнj л k фW k k kP T

Метод числа часов наибольших потерь мощности применяется для

расчета переменных потерь электроэнергии в электрической сети напря-

жением 35 – 0,4 кВ.

max jнj л k oW k k P T .

Метод оценки потерь по обобщенной информации о схемах и нагруз-

ках сети применяется для расчета потерь электроэнергии в совокупности

воздушных и кабельных линий электрической сети 0,4 кВ. 22

0,380,38 0,38

(1 ) 1 2

3

экв зн

r зД

tgW L kW k

kF

Метод комплексных расчетов (компьютерных программ) является

наиболее приемлемым способом расчета сети 6 и 0,4 кВ.

64


1. Tsygulev N.V. Khlebnikov Y., Voroninа E.V. Specific aspects of forecasting elec-

trical energy losses in electricity networks // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci.

2019 403 012090 https://doi.org/ 10.1088/1755-1315/403/1/012090

2. Хлебников В.К., Воронина Е.В., Хлебникова М.В., Хлебникова Н.В. Прогно-

зирование потерь электроэнергии в электрической сети // Известия высших учебных

заведений. Электромеханика. – 2018. – Т. 61. – № 6. – С. 61-67.

© Е.В. Воронина, 2020

https://doi.org/10.1088/1755-1315/403/1/012055

https://doi.org/10.1088/1755-1315/403/1/012055

65

УДК 621.431

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОММЕРЧЕСКИХ

ПРИСАДОК К ТОПЛИВУ НА ТОПЛИВНУЮ ЭКОНОМИЧНОСТЬ

БЕНЗИНОВЫХ И ДИЗЕЛЬНЫХ ДВС

Н.В. Гевондян Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Выпуск высококачественных автомобильных топлив – одно из при-оритетных направлений развития современной нефтеперерабатывающей промышленности. На сегодняшний день при решении данной задачи про-изводителям топлив приходится учитывать несколько аспектов: с одной стороны, все более ужесточающиеся требования к качеству топлива, по содержанию вредных примесей, по полноте сгорания, смазывающим свойствам топлива и т.д.

Применение присадок, используемых для доведения качества топ-лива до жестких требований технических регламентов, в настоящее время является обязательным условием выпуска товарного топлива. Однако во-просы рационального потребления присадок, большая часть которых им-портного производства, и обеспечение требуемого уровня качества встают во главу угла при производстве высококачественных бензинов и дизельного топлива, цены на который уже сравнялись со стоимостью вы-сокооктановых марок автомобильного бензина. Одним из путей решения этих непростых вопросов является оптимизация углеводородного состава топлива.

Помимо присадок использующихся при производстве автомобиль-ных топлив в условиях НПЗ на рынке присутствует большое количество различных дополнительных коммерческих химических составов как с широкой рекламной кампанией, так и почти неизвестных. Комплекс свойств конкретной коммерческой присадки может существенно варьи-роваться от повышения каких-то отдельных показателей работы двигате-лей, вплоть до целого комплекса показателей, одновременно охватываю-щего экономичность, экологичность, долговечность, литровую мощ-ность, КПД и т.д.

Основная маркетинговая идея таких присадок заключается в привле-чении покупателя их декларируемыми положительными свойствами. Но в подавляющем большинстве случаев конечный пользователь не имеет возможности достоверно оценить их эффективность и в основном ориен-тируется на собственные субъективные ощущения от изменения характе-ристик автомобиля. Для получения объективной информации о влиянии присадок на характеристики двигателей необходимы лабораторные испы-тания на специально подготовленном оборудовании по предварительно разработанным методикам, которые могут иметь существенные отличия при испытании различных коммерческих присадок.

Литература 1. Данилов A.M. Применение присадок в топливах: Справочник / A.M. Данилов.

– СПб.: ХИМИЗДАТ, 2010. – 368 с. © ЮРГПУ(НПИ), 2020

66

УДК 629.331.5

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕКУПЕРАЦИИ ПРИ

ТОРМОЖЕНИИ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ ЗА СЧЁТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ГИБРИДНОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

С.А. Корнеев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


На современном этапе развития автомобилестроения количество

транспорта, работающего на электроэнергии, постоянно растет. Актуаль-

ным становится вопрос о полной замене автомобилей с двигателем внут-

реннего сгорания на электромобили. Данный переход осложнен пробле-

мой малого запаса хода электромобилей.

Одним из направлений решения этой проблемы является повышение

эффективности рекуперации при торможении. На современных электро-

мобилях при начале торможения электросиловая установка переключа-

ется в режим генератора и вырабатывает электроэнергию, которая возвра-

щается в аккумуляторные батареи.

Установлено, что ввиду конструктивных особенностей даже самых

современных аккумуляторных батарей (литий-ионных, литий-титанатных и

др.) рекуперацией удаётся восстановить не более 10 % энергии. Для повышения эффективности этого процесса предлагается исполь-

зовать гибридные аккумуляторные батареи, а именно внедрять в их кон-струкцию буферную емкость из суперконденсаторов (ионисторов). Дан-ное решение позволит качественно обеспечивать питанием силовую уста-новку электромобиля или гибрида в импульсных режимах работы, ком-пенсируя нестабильную генерацию источников энергии при быстрых из-менениях нагрузки. Также буфер суперконденсаторов предохранит акку-муляторную батарею от значительных колебаний напряжения и высоких токов заряда-разряда при интенсивных разгонах и торможениях электро-мобиля. Это также скажется на долговечности батареи, срок службы ко-торой может быть увеличен до 2-х раз. А при наличии в силовой цепи электронных устройств, предотвращающих циклирование батареи, по-тенциал повышения ее ресурса может быть и еще выше [1].

Важнейшей задачей является проведение моделирования и стендо-вых испытаний с целью определения эффективности данного решения при различных ездовых циклах, что в конечном итоге позволит оптими-зировать величину емкости буфера суперконденсаторов для различных типов транспортных средств и различных условий их эксплуатации.


1. Иванов С.А. Использование суперконденсаторов в системах электрооборудо-

вания тягово-транспортных средств [Текст] / О.Н. Дидманидзе, С.А. Иванов,

Г.Н. Смирнов, Д.Г. Асадов. – М.: ООО «УМЦ «Триада», 2005. – 160 с.


67

УДК 620.9:346.24

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ

ЭНЕРГООБЪЕДИНЕНИЯ СТРАН СНГ И БАЛТИИ

В.К. Лебедева Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


ЕЭС России (одна из крупнейших в мире) синхронно работает и вхо-

дит в состав энергообъединения со странами СНГ и Балтии, также парал-

лельно работает с некоторыми странами Центральной Азии, поэтому во-

прос технологической модернизации энергообъединений стран СНГ и

Балтии все больше набирает актуальность и, следовательно, требует ре-

шения. Для конкретизации возможных вариантов решения следует рас-

смотреть конкретные задачи: технологическая модернизация с точки зре-

ния повышения надежности ЕЭС России, способы взаимодействия,

надежность других ОЭС.

Перспективным направлением является развитие отношений со стра-

нами Закавказья. Важными в данном направлении являются такие про-

екты как: замыкание «Закавказского энергокольца» и создание энергоко-

ридора «Север-Юг» (прогнозируемая пропускная способность 1,2 ГВт)

(рис. 1). В составе данных проектов сотрудничают Россия, Грузия, Азер-

байджан и Иран.

Необходимость создания данных проектов обуславливается расту-

щим потреблением Грузии и Ирана (рис. 2). Россия же, будучи профицит-

ной, будет поставщиком электроэнергии, таким образом, решается задача

способов взаимодействия.

Рисунок 1. География проектов Рисунок 2. Потребление э/э

странами Закавказья, млн. кВт ч

в Иран

ВПТ Айруми

Ингури ГЭС

ПС Центральная

ПС Дербент

ПС Хачмаз

ПС Моздок-2ПС Марнеули

ПС Нораван

ПС Ддмашен

Эзминская ГЭС

ПС Самух -ВЛ 500 кВ-ВЛ 400 кВ

-ВПТ

-ВЛ 330 кВ

-Закавказское энергокольцо

-планируемые СМПР

-ВЛ 220 кВ-ВЛ 132 кВ

ПС Степанцминда

Создание данных проектов повысит надежность функционирования

энергосистем. Для повышения надежности функционирования ЕЭС Рос-

сии в рамках данных энергообъединений рассматривается установка ПТК

СМПР на ПС, относящихся к межгосударственным связям.

68

Таким образом, данное решение позволит укрепить связь между

энергосистемами России и стран Закавказья и расширит рынок экспорта

э/э, а применение СМПР позволит повысить надежность и эффективность

энергообмена.


1. Пресс-релиз «Системный оператор принял участие в заседании международ-

ной рабочей группы по разработке ТЭО проекта энергетического коридора

«Север-Юг» от 04.05.2017. URL: http://www.so-ups.ru/index.php?id=press_re-

lease_view&no_cache=1&tx_ttnews%5Btt_news%5D=10883

2. Статья «ЛЭП между Грузией и Арменией начнут строить в текущем году» от

29.02.2020. URL: https://sputnik-georgia.ru/caucasus/20200229/247853591/LEP-mezhdu-

Gruziey-i-Armeniey-nachnut-stroit-v-tekuschem-godu.html

3. Энергетические профили стран. URL: http://www.eeseaec.org/energetika-stran-

mira


http://www.so-ups.ru/index.php?id=press_release_view&no_cache=1&tx_ttnews%5Btt_news%5D=10883

http://www.so-ups.ru/index.php?id=press_release_view&no_cache=1&tx_ttnews%5Btt_news%5D=10883

https://sputnik-georgia.ru/caucasus/20200229/247853591/LEP-mezhdu-Gruziey-i-Armeniey-nachnut-stroit-v-tekuschem-godu.html

https://sputnik-georgia.ru/caucasus/20200229/247853591/LEP-mezhdu-Gruziey-i-Armeniey-nachnut-stroit-v-tekuschem-godu.html

http://www.eeseaec.org/energetika-stran-mira

http://www.eeseaec.org/energetika-stran-mira

69

УДК 62-83:631.145

КОНЦЕПЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ЭНЕРГОАГРЕГАТА

И.А. Морозов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Необходимость внедрения тягового электропривода на сельскохо-зяйственных энергоагрегатах в последнее время обсуждается в отече-ственных и зарубежных научно-технических изданиях. Однако его внед-рение сдерживается многими факторами, среди которых отсутствие чет-ких теоретических и конструктивных решений по его использованию для данного типа машин. Первым шагом в теории тягового электропривода на сельскохозяйственных энергоагрегатах может стать разработка его концепции, которая особенно необходима на ранних стадиях создания принципиально новых типов тракторов и самоходных сельхозмашин.

Основные качества, которыми должен обладать такой тяговый элек-тропривод это: бесступенчатое регулирование скорости движения и тяго-вого усилия на ведущих колесах на всем его рабочем тягово-скоростном диапазоне и возможность обеспечения на движителях трактора в этом же диапазоне режима постоянной мощности. Дополнительно такой электро-привод должен обеспечивать: максимально возможное снижение удель-ного расхода топлива и вредных выбросов; гашение крутильных колеба-ний в силовых звеньях трансмиссии и снижение засчет этого буксования движителей, повышение надежности и ресурса силовых передач и ма-шины в целом; активный поворот машины на траектории движения; раз-гон в пределах допустимых значений поступательного ускорения; при-способляемость к современному комплексному автоматическому управ-лению, в том числе и в условиях точного земледелия; низкие стоимости производства тягового привода и его эксплуатационных затрат; опти-мальное соотношение электротехнических и механических передач и устройств в структуре тягового привода и компоновке самой машины. Одновременно с этим разрабатываемая концепция силовой электриче-ской установки должна обеспечивать автономность, модульность и мас-штабируемость ее конструктивных исполнений для различных типов сельскохозяйственных энергоагрегатов и роботов. Наиболее перспектив-ным для реализации перечисленных требований в рамках конкретных конструкций видится применение современных тяговых вентильных ин-дукторных двигателей независимого возбуждения, автономных гибрид-ных источников питания на базе литиевых аккумуляторов, суперконден-саторов и водородных топливных элементов, а также электронных блоков управления распределением потока мощности с элементами искусствен-ного интеллекта.


1. Трактор с электромеханической трансмиссией / С.Н. Флоренев [и др.] // Трак-

торы и сельхозмашины. – 2010. – № 7.


70

УДК 541.8

СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НАНОРАЗМЕРНОГО ФЕРРИТА МЕДИ (II)

Д.В. Мосин, М.А. Егорова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Ферриты переходных элементов со структурой шпинели находят

широкое применение в качестве магнитомягких материалов. В последние

годы внимание исследователей сосредоточено на получении материалов

с полифункциональными свойствами. Ферриты d-металлов в этом отно-

шении являются уникальным объектом изучения благодаря удачному со-

четанию ряда важных технических свойств. Одним из перспективных

направлений использования ферритов переходных элементов является

очистка водных растворов от экологически опасных примесей – катионов

переходных элементов, органических красителей. В таком направлении

применение ферритов выгодно отличается возможностью легкого отде-

ления использованного катализатора (или адсорбента) магнитным полем.

Феррит меди (II) используют для выделения из водных растворов катио-

нов Мо, Se(IV) и Se(VI), Al3+, Zn2+, Pb2+, Hg2+, органических красителей.

Целью исследования являлось изучение возможности получения нанораз-

мерного феррита меди (II) с применением безопасного органического

прекурсора – лимонной кислоты – и изучение его каталитической актив-

ности в процессе разложения органического вещества под действием пе-

роксида водорода.

Для синтеза материалов использовали растворы солей переходных элементов с концентрацией 1.0 моль/л, концентрированный водный рас-твор аммиака, раствор лимонной кислоты с концентрацией 6.0 – 7.0 моль/л. Подробно методика синтеза рассмотрена в работе [1].

Состав образца изучали при помощи рентгенофазового анализа. Со-гласно данным рентгенофазового анализа, образец феррита меди (II) со-держит фазу тетрагональной шпинели CuFe2O4. Это рыхлый порошок с развитой поверхностью (площадь поверхности составила SВЕТ = 10 м2/г).

Синтезированные шпинели были опробованы в качестве катализато-ров разложения пероксида водорода в реакции деструкции органического красителя. Установлена высокая каталитическая активность CuFe2O4. По-лученный результат может быть полезен для выбора перспективных материалов с целью использования их в системах очистки сточных вод промышленных предприятий.


1. Шабельская Н.П., Зеленская Е.А., Постников А.А., Сулима С.И., Тарану-

шич В.А., Сулима Е.В., Чернышев В.М., Власенко А.И. Синтез композиционного ма-

териала TiO2/Fe1,92Ti0,61O4/Fe2O3 и его каталитические свойства // Фундаменталь-

ные исследования. – 2015. – № 9 (3). – С. 532-535.


71

УДК 621.316.728

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ-РЕГУЛЯТОРОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ ЭЭС

Е.Д. Подъезжих Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В каждый момент времени в ЭЭС спрос и предложение должны быть

соразмерны. Так как потребление электроэнергии постоянно изменяется,

энергосистемы строятся так, чтобы справляться с этими изменениями.

Нарушение баланса между генерацией и потреблением может привести к

отклонению частоты и перебоям в энергоснабжении.

Традиционно гибкость в ЭЭС достигается маневренностью ГЭС и

ТЭС, так как именно эти типы станций способны быстро увеличивать и

снижать нагрузку. Однако использование потребителей-регуляторов

электрической нагрузки так же позволяет обеспечить баланс в ЭЭС.

Рассмотрим возможность использования потребителя-регулятора

для регулирования графика нагрузки заданной энергосистемы. На ри-

сунке 1 представлен суточный график базовой нагрузки, в интервал вре-

мени с 16:00 до 20:00 часов нагрузка достигает 315 МВт, что является

максимальным значением за сутки, минимум приходится на ночные часы

и составляет 60 % от максимума.

На рисунке 2 представлен график успешной разгрузки предприятия

в часы максимума нагрузки. Разгрузка происходила по команде Систем-

ного оператора в течение 4 часов, каждый час потребитель-регулятор сни-

жал свое потребление на 20 МВт относительно графика базовой нагрузки.

При этом потребитель-регулятор за каждый 1 МВт снижения нагрузки

получил вознаграждение в размере, оговоренном в договоре об оказании

услуги управления спросом на электроэнергию.

Произведенный анализ режима ЭЭС в программе RastWin 3 до и по-

сле разгрузки показал, что снижение нагрузки в одном из узлов на

15 МВт не приводит к значительным изменениям параметров ЭЭС, а зна-

чит, использование потребителя-регулятора является эффективным спо-

собом регулирования графика нагрузки.

170

190

210

230

250

270

290

310

330

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Потр

ебл

ени

е,

МВ

т

t,час

По

тре

бл

ени

е, М

Вт

t,час

Рис. 1. Суточный график базовой

нагрузки

170

190

210

230

250

270

290

310

330

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Потр

ебл

ение,

МВ

т

t, часt, час

По

тре

бл

ени

е, М

Вт

Рис. 2. Суточный график после

разгрузки потребителя-регулятора

72


1. Маляренко В.А., Колотило И.Д., Щербак И.Е. Потребители-регуляторы как

эффективное направление регулирования графика нагрузки электрических сетей. –

Энергетика и теплотехника для электроснабжения, 2014. – С. 3-13.

2. Сидорович В.А, Кулешов М.А, Рычков С.И. Управление спросом в электро-

энергетике России: открывающиеся возможности. – Москва: IАEA Библиотека, 2019.

– 100 с.


УДК 622.23.05

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗУБЧАТОПОДОБНЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ В МЕЛЬНИЦАХ С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОЕМКОСТИ

ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

К.Р. Пящик Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Процесс измельчения в современности является неотъемлемой ча-

стью производства значительного объема строительных материалов. Ана-

лиз конструкций, используемых мельниц показал, что значительное ко-

личество используемой энергии идет не на измельчение материала, а на

перемещение рабочего органа. Связано это с особенностью конструкций

мельниц.

Основными недостатками барабанных, бисерных и стержневых

мельниц, является высокая металлоемкость, низкая энергоэффективно-

сть и скорость помола. Большая часть энергии уходит на перемещение

измельчающих тел в барабане, а низкая скорость обусловлена тем, что

при ее повышении центробежная сила превысит силу тяжести и мелющие

тела не будут отрываться от стенок даже в верхней точке. Недостатком

роторной мельницы является низкая эффективность при измельчении тел

средней и высокой вязкости [1 с. 10].

С целью снижения указанных ранее факторов предлагаю реализа-

цию, в конструкции роторных мельниц, рабочих органов, зубчатоподоб-

ного или зубчатого зацепления. Основываясь на анализе возможности

применения зубчатых зацеплений в конструкции рабочего органа можно

выделить эвольвентный тип зацепления для реализации измельчения. Но,

для полноценной работы данного рабочего органа, требуется внести не-

которые коррективы в методики определения параметров рабочего ор-

гана.

73

Роторная мельница такой конструкции имеет преимущество над

классической роторной мельницей, т.к. в роторной мельнице классиче-

ской конструкции дробление осуществляют жестко установленными на

барабане билами. Материал додрабливается при его ударе о неподвиж-

ную и подвижную плиты, в следствии чего, при достижение материалом

определенного размера его дальнейшее дробление невозможно, предло-

женная конструкция решает эту проблему, т.к. в ней материал разруша-

ется раздавливанием и истиранием в зубчатом зацеплении.

Объедение нескольких процессов измельчения в роторной мельнице

позволит повысить ее энергоэффективность, скорость помола и снизит

металлоемкость конструкции. За счет предварительного напряжения

зубьев можно добиться различной тонины помола, т.е. регулировать ка-

чество готового продукта.


1. Оборудование для измельчения материалов: дробилки и мельницы: учебное

пособие, Тамбов: издательство Тамбовского Государственного Технического Универси-

тета, 2004. – С. 10.

2. Городниченко В.И., Дмитриев А.П. Основы горного дела: Учебник для

вузов. – 2-е изд., стер. – М.: Издательство «Горная книга», 2016. – С. 386.


74

УДК 541.8

КАТАЛИТИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА

ОКСИДАМИ ПЕРЕХОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

З.Д. Ткаченко, М.Н. Астахова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Соединения переходных металлов находят широкое применение в различных областях: от магнитных материалов до катализаторов. Вопро-сам очистки водных растворов от примеси органических красящих соеди-нений посвящен ряд публикаций [1, 2].

Целью настоящего исследования являлось изучение возможности применения оксидных соединений переходных металлов, в том числе синтезированных, в процессах окислительной деструкции метилового оранжевого в присутствии пероксида водорода.

Для проведения исследования были использованы готовые оксиды MnO2, Fe2O3, а также синтезированные по керамической технологии об-разцы ферритов-хромитов никеля-меди с общей формулой Ni0,3Cu0,7Fe0,6Cr1,4O4. На рис. 1 приведена микрофотография синтезиро-ванного образца. На рис. 2 представлены зависимости степени разложе-ния красителя от времени протекания реакции.

Рис. 1. Микрофотография шпинели Рис. 2. Временная зависимость степени

разложения (Р) метилового оранжевого

в присутствии: 1 – MnO2;

2 – без катализатора; 3 – Fe2O3;

4 – Ni0,3Cu0,7Fe0,6Cr1,4O4

Синтезированные материалы проявили высокую каталитическую ак-тивность в изученном процессе.


1. Yao Yu., Lu F., Zhu Ya.et al. Magnetic core-shell CuFe2O4@C3N4 hybrids for

visible light photocatalysis of Orange II // Journal of Hazardous Materials. 2015. V. 297.

Р. 224-233.

2. Семченко В.В., Шабельская Н.П., Кузьмина Я.А. Синтез и каталитические

свойства наноразмерного феррита цинка // Успехи современного естествознания. –

2018. – № 4. – С. 36-41. © ЮРГПУ(НПИ), 2020

75

УДК 541.8

СИНТЕЗ СЛОЖНЫХ ОКСИДОВ В СИСТЕМЕ NiO–FeO–Fe2O3–Cr2O3

З.Д. Ткаченко, Ю.А. Гайдукова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Соединения со структурой шпинели на основе ферритов и хромитов переходных элементов обладают сочетанием уникальных магнитных, электрических, оптических и других свойств, что обусловливает неосла-бевающий научный интерес к ним. Актуальной технологической задачей, открывающей перспективы широкого технического использования, явля-ется поиск возможностей синтеза материалов, содержащих в одной под-решетке (октаэдрической или тетраэдрической) ионы металлов, способ-ные образовывать катионы различной валентности. Присутствие разнова-лентных катионов в одной подрешетке связывают с проявлением высокой электропроводности (например, у магнетита [1]). Целью исследования яв-лялось изучение технологических особенностей и процессов образования фаз в системе FeO-NiO-Fe2O3-Cr2O3.

Образцы ферритов-хромитов никеля-железа были получены по кера-мической технологии [2, 3] из оксидов никеля (II), железа (III), хрома (III) марки хч, оксалата железа (II), в соотношении FeO-Cr2O3 (образец 1) и 0.75 (FeO-Cr2O3) – 0.25 (NiO-Fe2O3) (образец 2). Изучение полноты син-теза проведено при помощи рентгенофазового анализа.

Фазовый состав образца 1 представлен твердым раствором пример-ного состава (Fe0,33Cr0,67)2O3 со структурой ильменита, рассчитанные па-раметры решетки образца: aг = 0,5002 нм, cг = 1,3634 нм.

В образце 2 присутствуют две фазы: 70 % – ильменит ((Fe0.33Cr0.67)2O3) с параметрами решетки aг = 0,5007 нм, cг = 1,3628 нм., 30 % – твердый раствор примерного состава Ni0,83FeII

0,17FeIII1,66Cr0,34O4 с

параметром кубической ячейки a = 0,8304 нм. Следует отметить, что в рассматриваемых условиях не удается полу-

чить хромит железа (II) FeCr2O4. В образце 2 формирование феррита никеля (II) выступает стабилизирующим фактором образования шпинелеподобных структур и позволяет проводить синтез составов на основе Fe2+.


1. Белов К.Л. Электронные процессы в магнените («Загадки магнетита») //

Успехи физических наук. – 1993. – Т. 163. – № 5. – С. 53-66.

2. Шабельская Н.П., Иванов В.В., Таланов В.М., Резниченко Л.А., Тала-

нов М.В., Ульянов А.К. Синтез и фазообразование в системе NiO–CuO–Fe2O3–Cr2O3

// Стекло и керамика. – 2014. – № 1. – С. 20-24.

3. Шабельская Н.П., Захарченко И.Н., Ульянов А.К. О влиянии природы катиона

на процесс синтеза шпинели // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и

химическая технология. – 2014. – Т. 57. – № 8. – С. 23-26.


http://elibrary.ru/item.asp?id=21113702

http://elibrary.ru/contents.asp?issueid=1239023

http://elibrary.ru/contents.asp?issueid=1239023&selid=21113702

76

УДК 658.261

КОНЦЕПЦИЯ АВТОНОМНОЙ СИСТЕМЫ

ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ С УЧЕТОМ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

Н.И. Цыгулёв, М.А. Аль-шех салих Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону

Типичная система автономного электропитания состоит из несколь-ких основных элементов. Они разделены на базовые модули, то есть ос-новной источник питания, резервный источник питания, источник беспе-ребойного питания, система управления и накопитель энергии. Схема также включает в себя энергосистему защиты и приемники.nЗатраты на системы автономных энергосистем очень малы по сравнению со стоимо-стью больших установок, формальности, связанные с установкой, све-дены к минимуму, и при таких низких затратах, помимо прибыли, дости-гается энергетическая независимость, а также надежность современных решения и дополнительное проэкологическое чувство. Целью автоном-ных энергетических систем является электроснабжение домов, лестниц, складов и осветительных установок небольших усадеб. Автономные энергетические системы делятся на 2 типа, в зависимости от потребно-стей, местоположения и возможностей их использования. Первая - это островная автономная энергосистема. Используется там, где нет возмож-ности подключения к сети. Он используется там, где нет возможности подключения к сети, в основном, вдали от населенных пунктов, но с воз-можностью применения турбины с горизонтальной осью. Горизонтальная ось ветротурбины может быть большего размера из-за наличия большего пространства. Островные системы сложнее связать с сетями из-за значи-тельного расстояния между ними. Вторым типом автономной энергоси-стемы является городская автономная энергосистема. Этот тип системы должен быть адаптирован к использованию ветротурбины с вертикальной осью и должен быть способен связываться с другими автономными си-стемами. Увеличение выбросов углерода или углеродного следа вызывает серьезную обеспокоенность климатическими условиями Земли, по-скольку это приводит к увеличению средней глобальной температуры. Возобновляемые источники энергии являются благоприятным решением в этом отношении. Это может снизить глобальное потребление энергии.


1. Jin, M., Feng, W., Liu, P., Marnay, C. and Spanos, C., MOD-DR: Microgrid

Optimal Dispatch with Demand Response, Applied Energy, Vol. 187, pp 758-776, 2017.

2. Wakui, T., Kawayoshi, H., Yokoyama, R. and Aki, H., Operation Management of

Residential Energy-supplying Networks based on Optimization Approaches, Applied

Energy, Vol. 183, pp 340-357, 2016.

© Н.И. Цыгулёв, М.А. Аль-шех салих, 2020

77

УДК 541.8

ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ФЕРРИТА КОБАЛЬТА (II)

С.Н. Чилика, В.В. Семченко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Окси-ферриты со структурой шпинели, являющиеся объектом ин-

тенсивного изучения, получают, как правило, по керамической техноло-

гии. Однако такой процесс энергетически не выгоден вследствие необхо-

димости применения высокой температуры и длительности термообра-

ботки. Для синтеза наноразмерных ферритов используют ряд методов, в

частности – разложение органического компонента реакционной смеси, в

качестве которого могут выступать глицин, полиакридамид, этиленгли-

коль. Большинство перечисленных веществ либо сами являются экологи-

чески опасными, либо дают такие продукты процесса в ходе приготовле-

ния образцов. В этой связи целью исследования являлось изучение воз-

можности получения наноразмерного феррита кобальта (II) с примене-

нием безопасного органического прекурсора – лимонной кислоты – и изу-

чение его каталитической активности в процессе разложения органиче-

ского вещества под действием пероксида водорода.

Для синтеза материалов использовали методику, описанную в работе

[1]. Полноту синтеза контролировали при помощи рентгенофазового ана-

лиза (рис. 1).

Рис. 1. Рентгенограмма образцов CoFe2O4

Образцы представляют собой рыхлые порошки с развитой поверхно-

стью (SВЕТ=16 м2/г). Синтезированные шпинели проявляют повышенную

каталитическую активность в процессе деструкции органического краси-

теля под действием пероксида водорода.


1. Шабельская Н.П., Зеленская Е.А., Постников А.А., Сулима С.И., Тарану-

шич В.А., Сулима Е.В., Чернышев В.М., Власенко А.И. Синтез композиционного ма-

териала TiO2/Fe1,92Ti0,61O4/Fe2O3 и его каталитические свойства // Фундаменталь-

ные исследования. – 2015. – № 9 (3). – С. 532-535.


78

УДК 621.311.25

ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Д.М. Чуб Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В настоящее время во всем мире наблюдается тенденция развития

«зеленой генерации», в том числе солнечных электростанций (СЭС) ко-

торые обладают большим количеством особенностей. Их необходимо

рассматривать при планировании технологического подключения к энер-

госистеме. Динамическая устойчивость является одним из главных фак-

торов эффективной работы объектов СЭС.

Необходимо провести анализ и расчеты динамической устойчивости

СЭС. Расчет проводится в ПК RUSTAB. В отличие от синхронных гене-

раторов, фотоэлектрические модули не обладают механической инер-

цией. СЭС включаются в сеть через силовые инверторы, силовые ключи

которых управляются по принципу широтно-импульсной модуляции, со-

ответственно, инерция динамические характеристики таких установок

определяются нелинейностью ВАХ солнечных панелей, и логикой управ-

ления самого инвертора. Скорость переключения ключей инвертора

очень высока, а ВАХ солнечных панелей резко падает в точке перехода в

нелинейную часть, поэтому приближенно можно считать, что при возник-

новении любого небаланса мощности такая установка (СЭС) будет от-

ключена и не окажет влияния на переходный процесс. Любой инвертор

имеет стабилизационный диапазон-1 %, при выходе из которого он будет

отключен. В расчетах рассмотрены два случая КЗ: вдали и непосред-

ственно на шинах СЭС (рисунок 1, 2).

Рис. 1. КЗ вдали СЭС Рис. 2. КЗ на шинах СЭС

При КЗ вдали СЭС будет выведена из эксплуатации, так как частота

вышла из стабилизационного интервала. Однако, при более слабой инсо-

ляции, в силу погодных условий, выдаваемая в сеть мощность значи-

тельно ниже. При таких условиях частота не выйдет за максимальные и

максимальные допустимые значение, и станция останется в работе.

79

При КЗ на шинах СЭС В связи с отсутствием инерции частота выда-

ваемого тока инвертора вырастет стремительно быстро и СЭС отклю-

чится, по этой причине, при КЗ на шинах СЭС, сама солнечная электро-

станция будет отключена.

Таким образом, особенностью любого объекта ВИЭ является нали-

чие больших токов короткого замыкания на шинах, из-за которых станция

будет немедленно отключена. При КЗ вдали СЭС работоспособность

станции зависит от генерируемой мощности и частоты на шинах станции.

В связи с этим необходима полная резервация мощности электростанции.


1. Нормативно-техническое регулирование интеграции источников распреде-

ленной генерации, включая ВИЭ, в энергосистему. Кучеров Ю.Н., Березовский П.К.

(ОАО «СО ЕЭС»), Илюшин П.В. (ЗАО «Техническая инспекция ЕЭС»), Веселов Ф.В.

(ИНЭИ РАН). Материалы совместного заседания НТК НП «НТС ЕЭС», ПК-5/ТК016

«Электроэнергетика», г. Москва, 8 июля 2015 г.

2. Особенности расчетов режимов в энергорайонах с распределенной генерацией:

монография / Ю.Е. Гуревич, П.В. Илюшин. – Н. Новгород: НИУ РАНХиГС, 2018. –

280 с.


80

УДК 621.316.925

МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ЗАЩИТА С ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИМИ ДАТЧИКАМИ

ОТ ДУГОВЫХ КЗ В ЯЧЕЙКАХ КРУ

А.М. Чукарин Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В современных устройствах защиты от коротких замыканий, сопро-

вождаемых электрической дугой, в качестве воспринимающей части ис-

пользуются оптические оптоволоконные системы, реагирующие на уве-

личение освещенности внутри отсеков КРУ.

Разрабатываемое микропроцессорное устройство защиты с воло-

конно-оптическими датчиками для установки в ячейках КРУ включает в

себя волоконно-оптический датчик, трансивер, соединительные коннек-

торы и микроконтроллер.

В качестве устройства обрабатывающего информацию используется

плата Arduino MEGA с микроконтроллером Atmega328. Программа мик-

роконтроллера предусматривает математическую обработку информа-

ции, поступающей на аналоговый порт АЦП с выхода трансивера. Вычис-

ляются и записываются в память два результата усреднения двадцати дис-

кретных измерений и модуль разности, проверяется наличие внешних

сигналов на дискретных входах. При логическом выполнении трех усло-

вий срабатывания, выдаются сигналы на реле отключения и сигнализиру-

ющие светодиоды.

Разработанное автором микропроцессорное устройство позволило

реализовать запись и анализ освещенности от низковольтной электриче-

ской дуги на физической модели. Время вычислений, проверка условий

срабатывания и выдача сигнала на отключение составляет 5 мс. Получен-

ные результаты показали, что разработанное устройство, выполнено в со-

ответствии с заданным алгоритмом и может использоваться для дальней-

шей разработки микропроцессорных устройств защиты от дуговых КЗ в

ячейках КРУ.


1. Датчик обнаружения электрической дуги на основе пластикового оптического

волокна [Электронный ресурс]. -

http://infiber.ru/biblioteka/stati/ArcFlash_Detective.html (Дата обращения 9.04.2020).

2. Аппаратная часть платформы Arduino [Электронный ресурс]. -

http://arduino.ru

Заглавие с экрана. – (Дата обращения 24.04.2020).

Работа выполнена под руководством доцента каф. ЭСиЭЭС, к.т.н.,

С.В. Сарры.


http://arduino.ru/

81

ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ, НАНОТЕХНОЛОГИИ И НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

УДК 621.35

СОЗДАНИЕ ГИБРИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ТВЕРДОМ

НОСИТЕЛЕ

Д.Н. Арискина, А.И. Изварин, О.А. Финаева Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Интерес, проявляемый к многофункциональным гибридным матери-алам, связан с их уникальной комбинацией химических, механических, каталитических и электрических свойств, благодаря чему они находят широкое применение в устройствах преобразования и хранения энергии, катализаторов, оптических устройствах [1].

Среди существующего многообразия способов их получения вы-годно отличается метод нестационарного электролиза.

В данной статье представлены результаты по получению гибридных полимер-оксидных материалов на поверхности твердого носителя при по-ляризации переменным асимметричным током промышленной частоты. Основными компонентами электролита являлись: железа (II) сульфат (FeSO4·7H2O); сульфат кобальта (CoSO4·7H2O); гептамолибдат аммония ((NH4)6Mo7O24·4H2O); сульфат никеля (NiSO4·7H2O); борная (H3BO3) и лимонная (C6H8O7) кислоты, поливинилпирролидон, полиакриловая кис-лота или полиэтиленгликоль в зависимости от типа гибридного матери-ала. Режимы электролиза: температура 65 – 70 ºС; рН 4 – 5; время нанесе-ния 40 мин; коэффициент асимметрии составил 1,3.

Методом рентгеноспектрального микроанализа установлено, что ос-новными элементами разработанных гибридных материалов являются Co, Ni, Fe, Mo, O, C. Основными фазами по данным РФА являются ок-сиды молибдена MoO3, MoO2, Mo18O52, оксид железа (III) Fe2O3, а также сложные оксиды FeMoO4, NiMoO4, CoMoO4. Факт иммобилизации ука-занных оксидов в полимерной матрице доказан с помощью ИК спектро-скопии.

Таким образом, проведены исследования по созданию и исследова-нию свойств гибридных материалов на твердом носителе.


1. Choudhary N., Islam Md A., Kim J.H., Ko T.-J., Schropp A., Hurtado L., Weitzman

D., Zhai L., Jung Y. Two-dimensional transition metal dichalcogenide hybrid materials for

energy applications // Nano Today, 2018. Vol. 19. – Р. 16 – 40.

Работа выполнена под руководством к.т.н., доцента кафедры «Об-

щая химия и технология силикатов» А.В. Храменковой.


82

УДК 621.762

ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЗАИМНОЙ

ДИФФУЗИИ В ПОРИСТЫХ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ

СИСТЕМАХ НА ОСНОВЕ Fe-Cr-Ni

С.С. Баев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Кинетика диффузионных процессов при спекании двухкомпонент-ных пористых материалов изучена достаточно подробно [1, 2 и др.]. Ис-следованию механизмов диффузии в пористых многокомпонентных си-стемах посвящено мало работ. Для расчета коэффициентов диффузии и времени гомогенизации в порошковых многокомпонентных системах необходимо определить влияние каждого компонента на массоперенос с учетом структуры и морфологии частиц.

Было установлено, что для улучшения технологических свойств рас-пыленных порошков быстрорежущих сталей с высоким содержанием хрома Cr 23-25 % в шихту целесообразно добавить порошки никеля и меди. С целью подробного исследования влияние таких добавок на пара-метры диффузии биметаллические образцы разной пористости спекали при 1150 °С, 3 ч. Распределение компонентов в межслойных границах определяли на растровом электронном микроскопе Tescan Vega LMU и с использованием энергодисперсионного микроанализатора INCA Enerdy 450. По результатам исследований были построены графики концентра-ционных кривых всех элементов, которые использовали для количествен-ной оценки коэффициентов диффузии хрома Cr, никеля Ni и меди Cu в межслойных границах биметаллического материала. Для определения ко-эффициентов диффузии используется уравнение:

с

xdcdc

dx

tD

02

1~

Графическим методом Матано установлено, что коэффициенты диф-фузии хрома Cr и железа Fe, никеля Ni и железа Fe значительно различа-ются по числовому значению. Заметно выражена переходная диффузион-ная зона у биметаллических образцов с введением в шихту рабочего слоя используемого порошка быстрорежущей стали таких элементов как медь Cu и никель Ni, что приводит к активации диффузионных процессов в пе-реходной зоне биметалла.


1. Гасанов Б.Г. Взаимная диффузия и гомогенизация в порошковых сплавах. –

Новочеркасск: ЮРГТУ, 2002. – 113 с.

2. Анциферов В.Н. Взаимная диффузия и гомогенизация в порошковых матери-

алах / В.Н. Анциферов, С.Н. Пещеренко, П.Г. Курилов. – М.: Металлургия, 1988. –

152 с.


83

УДК 536.764

АТОМНЫЙ ПОРЯДОК ГИПЕР-КАГОМЕ В СТРУКТУРАХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

В.И. Борисов, Е.А. Муратова, И.Д. Морозов, М.С. Несмашный Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Теоретико-групповыми, термодинамическими и структурными ме-

тодами современной теории фазовых переходов Ландау исследован уни-

кальный атомный и орбитальный порядок гипер-кагоме в структурах не-

органических веществ и, в частности, в шпинелеподобных структурах

Na4Ir3O8 и Cu2OSeO3.

Образование атомной гиперкагоме решетки в Na4Ir3O8 теоретически

описано на основе концепции прафазы. Прафаза иридата натрия имеет

шпинелеподобную структуру (пространственная группа Fd3m) и состав

[Na1/2Ir3/2]16(d)[Na3/2]

16(с)О32(е)4. Установлен критический параметр порядка.

Показано, что расчетная структура Na4Ir3O8 образуется в результате сме-

щений атомов натрия, иридия и кислорода, а также упорядочения атомов

натрия, иридия и кислорода, упорядочения dxy, dxz, dyz – орбиталей в

структуре прафазы. Упорядочения всех атомов происходит по типу 1:3. Ir

и Na атомы образуют интригующий атомный порядок – сеть углами свя-

занных Ir треугольников, называемый решеткой гипер-кагоме. Атомы Ir

образуют металлические нанокластеры – декагоны.

Теоретически предсказано существование гипер-кагоме решеток в

шести типах структур упорядоченных шпинелей, в пирохлорах, фазах

Лавеса (C15). Установлены структурные механизмы формирования про-

гнозируемого гипер-кагоме атомного порядка в некоторых фазах упоря-

доченных шпинелей. Для них в рамках теории фазовых переходов

Ландау построены типичные диаграммы возможных фазовых состояний

кристаллов.

Также в структурах, которым характерна гипер-кагоме решетка

можно наблюдать такое явление, как ковер Серпинского. Данная особен-

ность позволяет изучит данные вещества на основе фрактального под-

хода.

Предложенная теория согласуется с экспериментальными данными.

Она открывает новые возможности в поиске веществ с аномальными фи-

зическими свойствами, в том числе и со сверхпроводимостью.


1. Talanov V.M., Shirokov V.B., Talanov M.V. Acta Cryst. 2015. A71. 301.

Работа выполнена под руководством д.х.н, профессора кафедры

ОХиТС В.М. Таланова.


http://link.springer.com/search?facet-author=%22V.+B.+Shirokov%22

84

УДК 621.793

АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ НАНЕСЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ

ПОКРЫТИЙ

Д.В. Василенко, А.Н. Васильев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Нанесение углеродных покрытий играет важную роль в медицине и

оптических технологиях. Покрытия используются для повышения кор-

розионной стойкости, увеличения теплопроводности. В качестве основ-

ных компонентов для нанесения используют алмазоподобный углерод,

пиролитический графит, углеродные нанотрубки и графит. Проведен

анализ технологий нанесения углеродных покрытий (таблица 1). Рас-

смотрены перспективные способы формирования покрытий с помощью

плазменных и лазерных установок. Рассмотрен способ электроосажде-

ния с использованием электролита и многостенных углеродных нано-

трубок. Полученные покрытия обладают высокими эксплуатационными

характеристиками, повышенной биосовместимостью и износостойко-

стью.

Таблица 1

Технологии нанесения углеродных покрытий

Метод

нанесения Исходные

компоненты

Область

применения

Источник

информа-

ции

Технология

плазменного

нанесения

Аморфный

алмазоподобный

углерод

Машиностроение

медицина

Патент

2656312 РФ

Лазерное

нанесение

Пиролитический

графит

Химическая про-

мышленность

Патент

2527113 РФ

Электроосаждение Многостенные

углеродные

нанотрубки

Лезвие

хирургического

скальпеля

Патент

2475445 РФ

Работа выполнена под руководством доцента С.Н. Сергеенко.


85

УДК 502/504:66.0

ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ ДИЗАЙНА

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

К.А. Гайсенюк, Г.Ю. Лазарева, Е.А. Лазарева Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В настоящее время современным химическим технологиям очистки и утилизации вредных выбросов и отходов отводится значительное место в решении проблемы охраны окружающей среды. Экологическая без-опасность прочно входит в нашу жизнь, и ее важность и актуальность воз-растает год от года. В основе каждого предмета дизайна окружающей среды лежит неявный призыв к экологической осознанности, воплощен-ной на каждом этапе процесса изготовления. Это подтверждают такие факты, как использование вторичного сырья, оптимизация производ-ственных отходов, внедрение устойчивых систем упаковки и снижение энергопотерь.

Важным аспектом при экологичном дизайн-проектировании явля-ется использование материалов, полученных в результате вторичной пе-реработки с использованием химических технологий. Сближение дизайна и переработки отходов происходит благодаря все более широкому пони-манию, что обреченные на выброс вещи и материалы можно использовать повторно и дать им абсолютно новую жизнь. Наряду с этим химические технологии позволяют создавать при переработке экологичные, эргоно-мичные, полифункциональные и экономичные материалы. В процессе хи-мического воздействия материалы приобретают новые полезные свой-ства. Также это решает проблему бесконтрольного потребления природ-ных ресурсов.

Сегодня применение вторичного сырья – тренд в дизайне предметов окружающей среды, один из главных принципов востребованного эко-стиля. Переработке поддаются многие материалы, в том числе:

– дерево – идет на производство потолочных балок, напольных по-крытий, мебели, упаковки и т.д.;

– бумага и картон – используются для изготовления бумажных изде-лий, элементов мебели, декоративных элементов, дизайнерской упаковки;

– стекло и стекломатериалы (смальта, стеклоплитка, шлакоситаллы, марблит, стемалит и др.) – востребованы для создания оригинальных объ-ектов дизайна окружающей среды, в том числе архитектурно-строитель-ного;

– металл – применяется для производства плитки, элементов кухон-ной мебели, садового декора.

Вышеизложенное отражает только часть материалов и изделий из них, которые могут быть использованы для дизайна предметов окружаю-щей среды. Эксперименты в области использования химических техноло-гий для переработки вторичных материалов с целью создания и совер-шенствования объектов дизайна продолжаются.


86

УДК 666.641.1

ПОРИСТЫЕ СТЕКЛОКЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Д.А. Головко, В.А. Смолий Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В настоящее время существует проблема нехватки недорогого и ка-

чественного конструкционно-теплоизоляционного материала. Альтерна-

тивой современным тепло- и звукоизоляционным материалам может слу-

жить пористая керамика. Пористая керамика – это материал, который

производится на базе кордиеритов или оксида алюминия путем добавле-

ния органических добавок, а также методом химического порообразова-

ния, вспенивания и т.д. Она сочетает в себе такие уникальные свойства

как высокая износостойкость, устойчивость к действию коррозионных

сред, низкая плотность, низкая теплопроводность, высокая термостой-

кость, высокая удельная прочность.

Так как в России существует проблема утилизации большого коли-

чества шлака ТЭС, а его химический состав схож с химическим составом

силикатов, то применение шлака в производстве пористой керамики яв-

ляется наиболее приемлемым. Использование шлака в производстве поз-

воляет безвредно утилизировать отходы ТЭС, что положительно ска-

жется на экологическом факторе, а благодаря химическому и минерало-

гическому составу можно добиваться различных свойств и качеств про-

дукции.

Таким образом, благодаря использованию отходов производства

ТЭС, возможно получить новый, качественный строительный материал,

имеющий уникальный комплекс свойств и большой спектр применения.


1. Дмитриев К.С. ПОРИСТАЯ КЕРАМИКА: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И

ПЕРСПЕКТИВЫ // Международный журнал экспериментального образования. –

2016. – № 7. – С. 152-154; URL: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=10309 (дата об-

ращения: 17.05.2020).

2. Смолий В.А., Герк С.А. Исследование состава и структуры отходов топливно-

энергетического комплекса с применением электронно-микроскопического и эле-

ментного анализа // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. – 2013. – № 4. – С. 76-

79.

3. Смолий В.А., Яценко Е.А., Косарев А.С., Гольцман Б.М. Разработка составов

и технологических параметров синтеза ячеистых теплоизоляционных строительных

стекломатериалов с заданной плотностью // Стекло и керамика. – 2016. – № 6. – С. 22-

25.


87

УДК 666.189.32

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ СИНТЕЗА ПЕНОСТЕКЛА ПО ГИДРАТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПУТЕМ ВВЕДЕНИЯ

ПОРООБРАЗОВАТЕЛЯ

Б.М. Гольцман, Л.А. Яценко, В.С. Геращенко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Одной из главных задач промышленного и гражданского строитель-ства является разработка комплекса мер, направленных на уменьшение теплопотерь через ограждающие конструкции зданий и сооружений. Наиболее безопасным и долговечным материалом, имеющим высокие теплоизоляционные свойства и ряд преимуществ перед другими видами строительных материалов, является пеностекло – высокоэффективный тепло и звукоизоляционный материал неорганической природы, прони-занный множеством замкнутых ячеек (пор) и истинной пористостью до 85-95 %. Производство качественного пеностекла напрямую связано с обеспечением условий создания оптимальной пористой структуры, обу-словливающей свойства синтезируемого материала.

В данной работе рассматривается применение углеродсодержащего порообразователя – антрацита. Был разработан шихтовый состав, мас.%: диатомит – 80; NaOH – 20; антрацит – 1, 3, 5 (сверх 100). Получение пе-ностекла проводилось по гидратному вспениванию, отформованные об-разцы подвергались термической обработке при температурах вспенива-ния 850, 900, 930 °С с выдержкой 20 минут.

Образцы на основе углерода характеризуются белым цветом сна-ружи и темным – внутри материала. Также можно заметить градиент из-менения окраски по толщине материала. Это следует объяснить тем, что при термической обработке углерод во внешних слоях образца более плотно контактирует с кислородом воздуха, что способствует его интен-сивному выгоранию, а во внутренних слоях, вследствие дефицита кисло-рода, углерод выгорает не полностью, а образующаяся нанодисперсная сажа оседает на стенках пор и окрашивает материал. С повышением со-держания антрацита и интенсивность вспенивания, и размер окрашенной области возрастают. Плотность образцов уменьшается до 275 кг/м3. По-вышение температуры ведет к снижению плотности за счет уменьшения вязкости стекломассы и увеличения давления газов в порах. Структура образцов обладает неравномерностью, что подтверждает влияние размера частиц порообразователя на пористость: чем он меньше, тем меньше поры и равномернее получаемая структура. Это подтверждает необходи-мость ультратонкого помола порообразователя, что является фактором, усложняющим производство пеностекла.

Данная научно-исследовательская работа выполняется при под-

держке стипендии Президента РФ молодым ученым и аспирантам (кон-

курс 2019-2021 года), Проект СП-578.2019.1.


88

УДК 621.316.99

ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО

МАГНЕТИТА В КАЧЕСТВЕ АНАЛОГА ЛИТОГО

МАГНЕТИТОВОГО АНОДНОГО ЗАЗЕМЛИТЕЛЯ

М.А. Дунашева, А.Ю. Хомченко, Т.В. Липкина Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Наиболее важным и дорогостоящим элементом катодной защиты яв-ляется анодное заземление [1]. В качестве анодных заземлителей исполь-зуют в основном стальные, ферросилидовые, графитовые и заземлители из магнетита [2].

Разработкой магнетитовых анодов за рубежом занимаются Японская фирма Мицубиси Киндзоку, Шведская фирма SMT, а также немецкая фирма SSS.

В России магнетитовые электроды выпускает Производственная компания «Химсервис» под маркой «Менделеевец-МТ (МТК)». Обычно их изготавливают методом литья [3].

Основными недостатками литых магнетитовых анодных заземлите-лей являются: быстрое затвердевание расплава, в результате чего отливки имеют большое количество пор, раковин; хрупкость материала из-за больших внутренних напряжений; разрушение анодов при транспорти-ровке и хранении; высокое электросопротивление и низкая электропро-водность.

Чтобы упростить сложный и трудоемкий процесс изготовления за-землителей из магнетита методами литья и порошковой металлургии, мы предлагаем использовать магнетит из горной породы.

Результат исследования показал, что в качестве аналога литому анодному заземлителю из магнетита, возможно использование природного магнетита, средний массовый показатель скорости растворения 0,088511 г/А·год. Связь между фазовым составом пленок, показала, что преимущественно в сплавах преобладают фазы оксида кремния (SiO2) и магнетита (Fe3O4), в результате чего существенно сни-жается скорость растворения. Природный магнетит не следует подвергать химическому травлению.


1. Зорин А.А., Пякин А.И., Католикова Н.М. Анодные заземлители «Менделее-

вец». Преимущества, доказанные временем // А.А. Зорин, А.И. Пякин, Н.М. Католи-

кова. – Коррозии территории нефтегаз – май 2015. – С. 40-41.

2. Слипченко A.В., Максимов В.В., Кульский Л.А. Современные малоизнашива-

емые аноды и перспективы развития электрохимических технологий водообработки

// Химия и технология воды. – 1993.– Т. 15. – № 3. – С. 180-231.

3. Фатхуллин А.А. Новые перспективные материалы для анодов катодной

защиты от коррозии / А.А. Фатхуллин, И.Г. Гараев // Вестник Казанского технологи-

ческого университета. – 2014. – № 8. – С. 296-299.


89

УДК 626.823.2

О ТЕХНОЛОГИИ ПРИМЕНЕНИЯ УКАТАННЫХ БЕТОНОВ НА

ЗОЛОШЛАКОВЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЯХ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

БЕЗОПАСНОЙ РАБОТЫ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ СИСТЕМ

М.Ю. Козлова, Е.В. Васильева Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Безопасность и надежность водохозяйственных систем и сооружений

в значительной степени зависят от их технического состояния. В настоя-

щее время многие из них, находятся в неудовлетворительном состоянии и

требуют скорейшей реконструкции или ремонта. В первую очередь, это ка-

сается каналов распределительной сети, протяженность которых измеря-

ется тысячами километров и водоподпорных сооружений, среди которых

более 80 процентов составляют грунтовые плотины и дамбы, при этом зна-

чительная их часть относится к низконапорным [1].

Ниже предложена технология укатанных бетонов на золошлаковых

бетонных смесях для обеспечения безопасной работы водохозяйственных

систем. Рекомендуется портландцемент или сульфатостойкий портланд-

цемент марки 500 Новороссийских заводов "Октябрь", "Первомайский",

"Пролетарий". Зола-унос Новочеркасской ГРЭС – компонент вяжущего,

используется в качестве микронаполнителя. На Новочеркасской ГРЭС

осуществляется совместное гидроудаление золы и шлака в золошлакоот-

валы. При этом гранулометрический состав золошлаковой смеси в раз-

личных местах золошлакоотвалов колеблется в широких пределах. От-

вальные золошлаковые смеси Новочеркасской ГРЭС рекомендуются для

полной замены песка и щебня в бетонных смесях особо жесткой конси-

стенции. Содержание пылевидной фракции в золошлаковой смеси

должно быть не более 20 %, а шлакового щебня не менее 20 %. Особо

жесткая бетонная смесь, приготовленная на золошлаковых компонентах,

должна обеспечить получение укатанных бетонов класса по прочности

В25 (М300), марки по морозостойкости F150 (200) и водонепроницаемо-

сти W4 [2].

Поверхность изготавливаемых изделий должна быть ровной и плот-

ной. Она должна характеризоваться однородностью и отсутствием разры-

вов.


1. Белов В.А. Научное обоснование мелиораций малых водоёмов и их инженер-

ной защиты: дис. … д-ра техн. наук: 05.23.07 / Белов Виктор Александрович. – Ново-

черкасск, 2001. – 495 с.

2. Федоров В.М. Безопасные и надежные сооружения водохозяйственных

систем из укатанных бетонов / В.М. Федоров, Е.В. Васильева, Е.А. Яковенко. –

Новочеркасск: Лик, 2019. – 166 с.


90

УДК 666.189.32

ЭФФЕКТИВНЫЙ ПОРИСТЫЙ ЗАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ ЛЕГКИХ

БЕТОНОВ НА ОСНОВЕ ШЛАКА ТЭС И СТЕКЛОБОЯ

А.С. Косарев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Научно-исследовательская работа посвящена разработке технологии

производства гранулированного пористого заполнителя, применяемого

для приготовления легких бетонов и теплоизоляционных засыпок. В ка-

честве основного сырьевого компонента использовали шлак Новочеркас-

ской ГРЭС (НчГРЭС) [1]. В рамках ранее проведенных лабораторных ис-

следований проб шлака НчГРЭС [1] установлено, что содержание в шлаке

основных химических составляющих соответствует общим требованиям

ГОСТ Р 57789-2017 «Золы, шлаки и золошлаковые смеси ТЭС для произ-

водства искусственных пористых заполнителей. Технические условия»,

за исключением незначительного превышения суммарного содержания

оксидов натрия и калия (не более 20 % от требуемого значения).

Исходная сырьевая смесь (шихта) для изготовления пористого запол-

нителя содержала следующие компоненты [2]: шлак НчГРЭС – 40 мас. %,

стеклобой – 37 мас. %, порообразователь – 18 мас. % и флюс (плавень) –

5 мас. %. В качестве стеклобоя использовали бой оконного (бесцветного)

и тарного (зеленого) стекла в пропорции 1:1. В качестве вспенивающего

агента (порообразователя) использовали водный раствор жидкого натри-

евого стекла и технического глицерина [3]. Для снижения температуры и

времени вспенивания в шихту вводили флюс (плавень) – техническую

буру (кристаллический декагидрат тетрабората натрия). Способ произ-

водства заполнителя – порошковый, одностадийный [3]: компоненты

шихты смешивали в лабораторной шаровой мельнице и гранулировали

вручную с помощью пресс-формы методом полусухого прессования, в ре-

зультате получали полуфабрикаты гранул длиной 7 мм и диаметром 5 мм,

которые сушили при температуре от 250 до 300 °С в течение 10 минут в

сушильном шкафу и обсыпали каолином (2-3 % от массы гранул) во из-

бежание слипания гранул при термообработке. Режим термообработки

включал три этапа: нагрев, вспенивание при температуре 830 ºС в течение

20 мин. и инерционное охлаждение.

Физико-механические свойства гранулированного пористого за-

полнителя (рис. 1,а) определяли по ГОСТ 9758-2012 «Заполнители пори-

стые неорганические для строительных работ. Методы испытаний». Ре-

зультаты испытаний: насыпная плотность – 240 кг/м3, прочность при

сдавливании в цилиндре – 1,3 МПа, водопоглощение – 14 % по массе,

объем межзерновых пустот – 23,1 %, пористость зерен – 27,8 %, морозо-

стойкость при потере массы после 15 циклов попеременного заморажива-

91

ния и оттаивания – 6 %, теплопроводность – 0,085 Вт/(м·К). В микро-

структуре пористого заполнителя (рис. 1,б) преобладают поры диаметром

от 0,5 до 4,0 мм и присутствуют одиночные поры большего диаметра (до

8 мм), распределение пор – равномерное, толщина стенок пор

20-40 мкм (рис. 1,б).

а) б)

Рис. 1. Гранулированный пористый заполнитель:

а – внешний вид; б – микроструктура

В результате проведенных исследований установлена возможность

получения на основе шлака НчГРЭС и стеклобоя гранулированного по-

ристого заполнителя, соответствующего по физико-механическим свой-

ствам требованиям ГОСТ 33928-2016 «Заполнители искусственные пори-

стые на основе зол и шлаков ТЭС. Технические условия».

Данная НИР выполняется в ЮРГПУ(НПИ) в рамках стипендии Пре-

зидента Российской Федерации молодым ученым и аспирантам, осу-

ществляющим перспективные научные исследования и разработки по

приоритетным направлениям модернизации российской экономики, на

2018-2020 годы, № СП-1106.2018.1, тема: «Разработка технологии про-

изводства эффективного энергосберегающего гранулированного пори-

стого заполнителя для легких бетонов и теплоизоляционных засыпок».


1. Косарев А.С., Смолий В.А., Скориков А.В. Оценка возможности использова-

ния золошлаковых отходов теплоэнергетики при производстве гранулированного по-

ристого заполнителя для легких бетонов и теплоизоляционных засыпок // Известия

высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. –

2018. – № 4. – С. 111-117.

2. Патент 2704085 РФ, МПК C03C 11/00, C04B 20/06. Заполнитель искусствен-

ный пористый для легких бетонов / Косарев А.С.; заявитель и патентообладатель –

ЮРГПУ(НПИ). – № 2018140164; заявл. 14.11.2018; опубл. 23.10.2019, Бюл. № 30. –

6 с.

3. Косарев А.С., Смолий В.А. Разработка технологии производства искусствен-

ного пористого заполнителя на основе стеклобоя и золошлаковых отходов // Техника

и технология силикатов. – 2019. – Т. 26. – № 3. – С. 66-71.


200 мкм

92

УДК 666.293.522

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЭМАЛИРОВАНИЯ СВАРНОГО

ШВА СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ С ВНУТРЕННИМ

СИЛИКАТНО-ЭМАЛЕВЫМ ПОКРЫТИЕМ

В.М. Курдашов, Л.В. Климова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Одним из направлений, обеспечивающих защиту сварного шва от

коррозии, является применение силикатно-эмалевых покрытий. Исполь-

зование их позволяет сохранить в чистоте транспортируемую среду,

уменьшить затраты на транспортировку, содержание и техническое об-

служивание, значительно увеличить срок службы трубопроводов. Дан-

ный способ довольно сложно реализуем в полевых условиях монтажа тру-

бопровода, а также требует дополнительных затрат на изготовление ме-

таллической втулки с силикатно-эмалевым покрытием на внутренней сто-

роне.

Целью данного исследования была разработка технологии эмалиро-

вания сварного шва стальных трубопроводов с внутренним силикатно-

эмалевым покрытием. Были разработаны три состава эмалевой пасты на

основе синтезированных эмалевых фритт. В состав эмалевых паст вошли:

фритта тугоплавкая, фритта легкоплавкая, фритта средней плавкости, ту-

гоплавкая глина, тетра борат натрия, сода кальцинированная, натрий азо-

тистокислый, аммоний молибденовокислый и вода.

Эмалевые пасты разработанных составов получали путем помола

компонентов на лабораторной шаровой мельнице в течение 6 часов, после

этого эмалевые пасты выдерживали в течение 24 часов, в течении кото-

рых устанавливается равновесие между растворенными солями и глиной,

происходит выщелачивание фритты для стабилизации рабочих свойств

суспензии.

Полученные эмалевые пасты наносили равномерным слоем на внут-

реннюю кромку торцов стальных патрубков, используемых для дальней-

шей сварки. Затем проводилась сушка шликера в течение

7-10 мин. После этого осуществлялась сварка шва, во время которой про-

исходило оплавления эмалевой пасты. Как только шов остыл был прове-

ден визуальный анализ и качества сварного шва на наличие дефектов и

исследование на электрический пробой.

В результате исследования был разработан оптимальный состав мон-

тажной пасты, в котором удалось получить сплошное покрытие без де-

фектов из пасты состава № 3.


93

УДК 536.764

ВОЗМОЖНЫЕ ТИПЫ СОСТАВОВ ПИРОХЛОРОВ

И РОДСТВЕННЫХ СТРУКТУР

Е.А. Муратова, В.И. Борисов, И.Д. Морозов, М.С. Несмашный Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Накопленные экспериментальные и теоретические данные позво-

ляют разработать программу, которая может предсказать возможный со-

став веществ с разными структурными типами. На первом шаге такой

программы выполняется генерация возможных типов абстрактных соста-

вов веществ с заданной стехиометрией. Программа написана на языке C#

в виде оконного приложения для MS Windows и позволяет сконструиро-

вать элементы абстрактной формулы, выполнить генерацию абстрактных

формул с сохранением их файле, далее сделать выбор абстрактной фор-

мулы, на основе которой на следующем этапе выполняется генерация воз-

можных составов из реальных химических элементов. В результате фор-

мируется файл, содержащий полученные формулы в форматах HTML и

LaTex. В данной статье будут представлены некоторые примеры резуль-

татов расчетов для структурных типов пирохлора, веберита и тортвей-

тита.

Состав соединений со структурой пирохлора А2В2Х6Y в общем

случае можно представить формулой [1, 2]:

(А𝑎1

1 … А𝑎𝑚

𝑚 … А𝑎𝑛

𝑛 ) [B𝑏1

1 … B𝑏𝑟

𝑟 … B𝑏𝑙

𝑙 ] (X𝑥1

1 … X𝑥𝑝

𝑝… X𝑥𝑠

𝑠 ) (Y𝑦1

1 … Y𝑦𝑘

𝑘 … Y𝑦𝑐

𝑐 ), (1)

где A – относительно большие катионы (Ca, K, Ba, Y, Ce, Pb, U, Sr, Cs,

Na, Sb, Bi и др. с зарядами от 0 до +4; B - меньшие по размеру катионы

(Nb, Ta, Ti, Sn, Fe, W и др.) с зарядами от +3 до +5. Анионные позиции X

и Y могут быть заняты O2–, OH–, F-, Cl- и др. На одну формульную единицу

пирохлора приходятся два атома A, два атома B, шесть атомов X и один

атом Y:

∑ 𝑎𝑚 = 2;𝑛𝑚=1 ∑ 𝑏𝑟 = 2; ∑ 𝑥𝑝 = 6;𝑠

𝑝=1𝑙𝑟=1 ∑ 𝑦𝑘 = 1; (𝑎𝑚 > 0, 𝑏𝑟 > 0, 𝑥𝑝 > 0, 𝑦𝑘 > 0)𝑐

𝑘=1 , (2)

am – число атомов сорта Am в A – подрешетке; br – число атомов сорта Br

в B – подрешетке; xp – число атомов сорта Xp в X – подрешетке; yk – число

атомов сорта Yk в Y – подрешетке. С учетом (2) и условия электроней-

тральности получим:

∑ 𝑎𝑚 × 𝑧𝐴𝑚 + ∑ 𝑏𝑟 × 𝑧𝐵𝑟 = ∑ 𝑥𝑝 × 𝑧𝑋𝑝 +𝑠𝑝=1 ∑ 𝑦𝑘 × 𝑧𝑌𝑘

𝑐𝑘=1

𝑙𝑟=1

𝑛𝑚=1 (3)

ЭВМ перечисляет все возможные комбинации зарядов атомов. При-

меры приведены в таблице. В простейшем случае: n=l=s=c=1 получим со-

став A2B2X6Y – α-пирохлор. Если l=c=1, s=1, n=0, b1=b2=1 получим состав

β-пирохлора AB2X6. Общие формулы, подобные приведенным в таблице,

становятся конкретными химическими формулами при подстановке кати-

онов соответствующей зарядности.

94

Таблица

Примеры расчетных абстрактных типов составов простейших

соединений со структурой пирохлора A2B2X6Y

ZА ZВ ZX ZY Состав Примеры

0 6 -2 0 B26X6

2− WO3 (W2O6)

1, 0 2, 3 -1 0 A+ B+2B3+X6 RbNiCrF6

1, 2 5 -2 -1 A+A`2+ B5+2X6Y LiCaM2O6F (M= Nb, Ta)

2, 0 5 -2 -1 A2+ 1.5B5+

2X6Y Ca1.5Ta2O6(OH)

1 2, 3 -1 0 A+B2+B3+X6 A+M2+M3+F6: A=Cs+,

Rb+, B=Ni2+, Ni3+; Cu2+,

Cu3+

1, 3 2, 3 -1 -1 AA`3BB`3F14 CaNa3AlMg3F14

2, 3 5 -2 -2 A2+B3+B5+X12Y2 Ca2Ln3Sb3O14

(Ln = лантаноид и Y)

3, 3, 0 3 -2 -2 A3+3A3+

2B3+3B4+X12Y2 Pr3Ga5SiO14

2 5 -2 A22 B2

5X72− Cd2V2O7; Fe2Ta2O7;

Cd2Re2O7; Cd2Ta2O7;

Cd2U2O7; Pb2Sb2O7

3 4 -2 A23 B2

4X72− A2B2O7 (A=La, Sm, Eu,

Gd, Dy, Er, Lu, Y, Sc, In;

B=Ti, Mo, Ru, Ir, Pt, Si,

Sn)

2, 0 5 -2 -1 3A2+ B5+4X102Y2 BaTa4O10(OH)2·2H2O

4 3 -2 -2 A24 B2

3X62−𝑌 Pb2Rh2O7

Примечание. В таблице использованы следующие обозначения: – вакансия,

` – другой атом.

Дальнейшее развитие предлагаемого подхода будет связано с ис-пользованием компьютерных программ искусственного интеллекта и ориентировано на разделение возможных составов, относящихся к раз-личным родственным структурным типам с помощью технологий обуче-ния нейронных сетей, и прогноз новых материалов.


1. Subramanian M.A., Aravamudan G., Subba Rao G.V. Oxide pyrochlores - Progr.

Solid St. Chem. Vol. 15, pp. 55-143. 1983.

2. Talanov M.V., Talanov V.M. Formation of breathing pyrochlore lattices: structural,

thermodynamic and crystal chemical aspects. CrystEngComm. 2020. Т. 22. № 7. – С. 1176-

1187.

Работа выполнена под руководством профессора В.М. Таланова и

доцента В.А. Зуева.


https://elibrary.ru/contents.asp?id=42425819

https://elibrary.ru/contents.asp?id=42425819&selid=42425820

95

УДК 661.52

ПОЛУЧЕНИЕ НИТРАТА КАЛИЯ ИЗ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

NP-УДОБРЕНИЙ

Ю.В. Новиков Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


При разложении природных фосфатов азотной кислотой образуется

азотнокислотная вытяжка – раствор, содержащий фосфорную кислоту и

нитрат кальция:

Ca5F(PO4)3+10HNO3=3H3PO4+5Ca(NO3)2+HF. (1)

Нитрат кальция, образующийся в ходе процесса, является нецелевым

продуктом, поэтому целесообразно перерабатывать его растворы в нитрат

калия методом конверсии, используя хлорид калия [1]. В результате будет

получен KNO3 – минеральное удобрение, обладающее хорошими физиче-

ско-химическими свойствами: низкой гигроскопичностью и слеживаемо-

стью, отсутствием балласта в составе, наличием двух питательных эле-

ментов.

Сущность метода заключается в том, что раствор нитрата кальция

предварительно нейтрализуют до рН 4÷8 и отделяют от осадка примесей,

а концентрацию очищенного раствора поддерживают в пределах 38÷45 %

Ca(NO3)2. При этом нейтрализацию раствора проводят карбонатом каль-

ция или последовательно сначала карбонатом кальция, а затем водной

суспензией гидроксида кальция.

Полученный раствор нитрата кальция обрабатывают твердым хлори-

дом калия в реакторе, снабженном мешалками:

Ca(NO3)2+2KCl=2KNO3+CaCl2. (2)

Обработку раствора ведут при температуре 30÷60 °С в течение

40÷60 мин при мольном отношении нитрата кальция к хлориду калия в

пределах 1,05÷1,2 : 2.

После окончания процесса температуру в реакторе снижают до

0-5 °С, в результате чего выделяются кристаллы нитрата калия, которые

отделяют на фильтре, обрабатывают 96 % раствором этилового спирта

для удаления примесей и сушат. В полученном продукте содержание ос-

новного вещества до 99 %, а выход достигает 90 %.

Преимущества данной технологии заключаются в использовании не-

дефицитного сырья (отходов производства), повышении выхода целевого

продукта высокой степени чистоты. К недостаткам предлагаемой техно-

логии можно отнести необходимость утилизации раствора хлорида каль-

ция, образующегося в ходе реакции, например, в строительстве или до-

рожном хозяйстве.

96

Проведенные в лаборатории опыты по получению нитрата калия

конверсией из нитрата кальция и хлорида калия подтвердили эффектив-

ность предложенной технологии: был получен выход продукта 92 % при

степени чистоты 97 %.


1. Патент РФ №2261227 от 23.08.2004.

2. Позин М.Е. Технология минеральных удобрений: Учебник для вузов. – 6 изда-

ние, переработанное. – Л.: Химия, 1989. – 352 с.

Работа выполнена под руководством доцента кафедра ХТ, к.х.н.

И.А. Вязеновой.


97

УДК 621.762

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ УГЛЕРОДНЫХ ДОБАВОК НА ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ШИХТЫ Pb-C

С.Н. Сергеенко, А.Н. Васильев, Д.В. Василенко, Ю.Д. Степанцова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Композиционные порошковые материалы Pb-C находят применение

в свинцово-кислотных аккумуляторных батареях (АКБ). С целью иссле-

дования возможности утилизации отходов отработанных АКБ был прове-

ден анализ зависимостей влияния содержания углеродсодержащих ком-

понентов (УСК) (Сгр, масс.%) при продолжительности обработки 1,8 кс и

времени механической активации (МА) (τМА, кс) при содержании УСК 0,5

масс.% на средний размер частиц шихты (dср, мкм) на основе активиро-

ванного стружкового порошка (рисунок 1). В качестве углеродсодержа-

щих компонентов использовали графит карандашный (ГК-3) и электро-

проводный графит на игольчатом коксе (ЭГСП). Дисперсность всех гра-

фитов составила менее 35 мкм. Двухэтапную механическую активацию

осуществляли в шаровой планетарной мельнице САНД-1 при соотноше-

нии (Мшар:mш=10:1) масс шаров (Мшар=400 г, dшар=10 мм) к массе шихты

(mш = 40 г) в среде этилового спирта 20 % от массы шихты Pb-C. На пер-

вом этапе проводили предварительное смешивание (τС=1,2 кс) шихты при

скорости вращения ротора САНД–1 nС=2,5 с-1 с последующей механиче-

ской активацией (nМА=4,8 с-1).

а) б)

Рис. 1. Зависимость влияния содержания УСК в шихте Сгр (а) и времени

механической активации шихты τМА (б) на средний размера частиц (dср):

1) Pb–(ГК-3), 2) Pb–(ЭГСП)

В результате проведенных исследований установлено, что увеличе-

ние времени механической активации приводит к увеличению среднего

размера частиц порошка по сравнению с технологией смешивания за счет

агломерации частиц шихты. Введение в шихту ЭГСП (0,5 масс.%) повы-

шает степень агломерации шихты по сравнению с ГК-3 при продолжи-

тельности обработки 0,5 часа.


98

УДК 666.293.522

СТАЛЬНЫЕ ОБЛИЦОВОЧНЫЕ ЭМАЛИРОВАННЫЕ ПАНЕЛИ

СТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

А.Ю. Фанда, А.В. Рябова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Строительный рынок наполнен множеством различных материалов,

однако самым эффективным вариантом архитектурно-строительных па-

нелей являются энергосберегающие облицовочные стальные эмалирован-

ные панели с внутренним пористым заполнителем, которые могут приме-

нятся в облицовки станций метрополитенов, подземных переходов и ав-

тодорожных туннелей, больниц, зданий и т.д. Анализ рынка облицовоч-

ных сэндвич-панелей показал, что они применяются в незначительном

количестве при строительстве, однако для их внешней защиты использу-

ются полимерные покрытия, которые характеризуются низкими показа-

телями твердости и химической стойкости, а также неогнестойкости, что

значительно снижает их срок службы.

Поэтому целью работы была разработка технологии производства

эффективных энергосберегающих облицовочных стальных панелей с

внешним стеклоэмалевым покрытием и внутренним теплоизоляционным

наполнением из экологически чистых ячеистых теплоизоляционных стро-

ительных стекломатериалов, применяемых для коррозионной и тепловой

защиты фасадов зданий и сооружений, обладающих высоким экономиче-

ским потенциалом.

Для изготовления строительных панелей применялась холодноката-

ная малоуглеродистая сталь марки 08КП толщиной 1 мм. Металл предва-

рительно подготавливается механическим способом и способом химиче-

ского обезжиривания. Шликерная суспензия, основным компонентом ко-

торой является синтезированная при 1350 °С измельченная стеклофритта,

наносился на обе стороны панели. Лицевая сторона панели подвергалась

двухслойному эмалированию, первый слой – грунтовая эмаль, а второй –

покровная различных цветов. Обжиг эмали проводился при температуре

810-830 °С в течение 5-7 мин. Толщина слоя эмали в зависимости от ее

вида составляет 0,3-0,5 мм. Обратная сторона панели защищается слоем

только грунтовой эмали.

В качестве теплоизоляционного материала предполагается использо-

вание ячеистого стекла, основным компонентом которого является стек-

лобой, которое представляет собой теплоизоляционный материал из вспе-

ненной и застывшей стекломассы.

99

Таким образом, в данной работе проведены разработка оптималь-

ных составов и технологических параметров синтеза опытных образцов

стальных изделий с эмалевым покрытием для строительных панелей, а

также исследование физико-химических процессов, протекающих при

синтезе стеклоэмалевого покрытия на поверхности стали. По ячеи-

стому стекломатериалу исследованы физико-химические процессы

формирования ячеистой структуры, зависимости реакционной и вспе-

нивающей способности композиций органических (глицерин) и неор-

ганических (жидкое стекло, углеродные и карбонатные материалы) по-

робразователей от их соотношения в шихте и получаемых свойств ма-

териала.


100

УДК 628.477

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДОННОЙ ЗОЛЫ КОЛОСНИКОВОГО

СЖИГАНИЯ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ В СИНТЕЗЕ ПЕНОСТЕКОЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

А.А. Чумаков Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


На сегодняшний день в связи с истощением природного сырья ста-

вится вопрос о замещении их техническими продуктами при производ-

стве экологически чистых теплоизоляционных материалов, среди кото-

рых выделяется пеностекло, представляющее собой тепло- и звукоизоля-

ционный материал, обладающий уникальными строительно-техниче-

скими свойствами [1]. В данном исследовании в качестве одного из ком-

понентов сырьевой смеси использовался шлак, полученный путем колос-

никового сжигания твердых коммунальных отходов (ТКО), также в смесь

добавляли стеклобой БТ1, в качестве порообразователей применяли жид-

кое стекло, глицерин и воду. Смешение компонентов происходило по за-

данному составу, вспенивание осуществлялось при температурах 850-

950 °С с выдержкой в 30 минут.

Таблица 1

Зависимость плотности пеностекла в зависимости от содержания

шлака при различных температурах

Соотношение

шлак/стеклобой, %

Плотность, кг/м3, при температуре, °С

850 900 950

20/80 480 473 604

40/60 1185 1173 1425

60/40 1179 1171 1162

80/20 1177 1158 1179

100/0 1136 1151 1230

Экспериментальные результаты показывают, что использование

шлака позволяет получить пеностекло только при соотношении 20/80 по

каждой температуре. Таким образом, для уменьшения содержания стек-

лобоя в сырьевой смеси и получения качественного пеностекла необхо-

димо произвести подбор подходящего порообразователя.


1. Яценко Е.А., Гольцман Б.М., Чумаков А.А., Смолий В.А., Хольшемахер К.,

Булгаков А.Г. Перспективы использования продуктов термической утилизации твер-

дых коммунальных отходов в технологии силикатных теплоизоляционных материа-

лов // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2020. – № 3.

– С. 77-81.


101

УДК 666.189.32

ПРИМЕНЕНИЕ АНТРАЦИТА В КАЧЕСТВЕ

ПОРООБРАЗОВАТЕЛЯ ПРИ СИНТЕЗЕ ПЕНОСТЕКЛА

Е.А. Яценко, Н.С. Гольцман, Н.Ю. Комунжиева Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В настоящее время одним из перспективных направлений в строи-тельной промышленности является синтез долговечных экологически чи-стых утеплителей, среди которых особенно высокий интерес представляет пеностекло – тепло- и звукоизоляционный материал с обширным перечнем уникальных свойств. Изоляционная способность пеностекла, в первую очередь, определяется пористой структурой, для формирования которой немаловажную роль играет выбор порообразователя. Наиболее перспек-тивными среди них выступает группа углеродных веществ. В данном ис-следовании в качестве порообразователя применялся антрацит. Синтези-рованные образцы имели следующий шихтовый состав, мас. %: стеклобой – 95-99; антрацит 1-5. Вспенивание осуществлялось при температурах 800-900 °С с выдержкой 10 мин.

Таблица 1

Зависимость плотности пеностекла от содержания антрацита

при различных температурах

Содержание антрацита,

мас. %

Плотность, кг/м3, при температуре, °С

800 850 900

1 1941 1784 1549

3 1612 999 899

5 490 275 223

Экспериментальные результаты показали, что рост температуры синтеза интенсифицирует процесс вспенивания ввиду повышения сте-пени выгорания углерода в образце и увеличения образования газовой фазы. Повышение количества вводимого антрацита способствует резкому снижению показателей плотности, минимальные значения которой (222 кг/м3) получены для состава с введением 5 мас. % антрацита и тем-пературой 900 °С, при этом образец отличается неравномерностью рас-пределения пористой структуры. Снижение температуры вспенивания до 850 °С незначительно повышает плотность до 274 кг/м3 и позволяет по-лучить материал с более равномерным распределением пор, но их размер варьируется в широких пределах – 100-7000 мкм. Таким образом, можно рекомендовать применение антрацита в качестве порообразующей до-бавки, однако требуется доработка фракционного состава синтезирован-ного пеностекла с целью получения более равномерной пористой струк-туры.


102

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

УДК 666.974

ЖАРОСТОЙКИЙ ФОСФАТНЫЙ ЯЧЕИСТЫЙ БЕТОН НА

ОСНОВЕ ШАМОТА С ДОБАВКАМИ ЗОЛЫ-УНОСА И

КРЕМНЕГРАФИТОВЫХ ОТХОДОВ

А.Г. Авакян, К.Д. Проценко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Замена штучного огнеупора жаростойким ячеистым бетоном приво-дит к повышению теплоизоляционных свойств и уровня механизации ра-бот, сокращению сроков строительства, снижению стоимости и материа-лоемкости тепловых агрегатов. Однако, такие бетоны, как правило, обла-дают низкой термостойкостью. В связи с этим, целью работы является раз-работка жаростойкого ячеистого бетона низкой плотности с температурой применения 1350-1450 °С, обладающего повышенной термостойкостью.

Анализ литературных данных и предварительные исследования пока-зали, что наиболее эффективным из легких бетонов является фосфатный ячеистый бетон. Наибольшей термостойкостью обладает фосфатный газо-бетон на основе тонкомолотого шамота и алюмомагнийфосфатном связу-ющем. Однако, результаты испытаний шамотного газобетона показали, что он не соответствует заданным требованиям по термостойкости.

Для повышения термостойких свойств шамотного газобетона, а также снижения его себестоимости в состав газобетона вводили добавки кремнеграфитовых отходов (КГО) Ростовского лакокрасочного завода «Эмпилс» и сухие золы-уноса Нч ГРЭС.

При замене 50 % шамота тонкомолотыми добавками КГО и золы-уноса термостойкость повышается в 3 раза, а при введении дополни-тельно 20 % КГО фракции 0-5 мм термостойкость возрастает еще в 4 раза и он приобретает способность выдерживать водные теплосмены. Опти-мальные составы поризованного шамотного бетона содержат равное ко-личество КГО фракции 0-5 мм и смеси тонкомолотых шамота, взятых в соотношении равном 1:1.

Максимальная температура применения шамотного газобетона с до-бавками кремнеграфических отходов фракции 0-5 мм и золы-уноса со-ставляет 1350-1450 °С.


1. Абызов А.Н., Кирьянова Л.А. Легкие ячеистые и поризованные жаростойкие

бетоны на фосфатном вяжущем // Бетон и железобетон. – 1981. – № 12. – С. 15-16.


103

УДК 69.04

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НЕТИПОВЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ БЫСТРОВОЗВОДИМЫХ ЗДАНИЙ

А.В. Алавердов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Современное проектирование имеет ряд особенностей, осложняющих

расчет конструкций, что сказывается и на проектировании легковозводи-

мых конструкция. В большинстве своем легковозводимые конструкции –

это серийные сборные элементы. Однако, уникальные сооружения имеют

много сложных элементов, узлов, конструктивное решение которых может

кардинально измениться в зависимости от формы здания.

В целях экономии временных ресурсов, нетиповые узлы выгоднее

моделировать в современных расчетных программных комплексах (ПК),

где изменение модели узла или элемента не приведет к расчету с началь-

ных стадий. В практике проектирования применяются такие ПК, как

StructureCAD и Лира, но процесс расчета узлов в них трудоемкий, хоть и

корректный. Более точный, быстрый и легкий расчет сложных узлов про-

изводится программами Autodesk Inventor и IDEA StatiCa.

а) б)

Рис. 1. Модель узлов сопряжения балки с колонной:

а – StructureCAD; б – IDEA StatiCa

На рис. 1,а предоставлена модель опирания балки на колонну. Схема

представляет собой комбинацию из пластин, раздробленных на сетку

5х5 мм. В данной схеме необходимо имитировать взаимодействие объек-

тов с помощью нескольких пользовательских команд [1]. Процесс моде-

лирования и анализа занял около 8 часов, кроме того, по полученным дан-

ным было необходимо добавить расчет узлов и швов, выполненных вруч-

ную. На рис. 1,б предоставлена модель сопряжения балки с колонной в

IDEA StatiCa, на моделирование и расчет узла по всем параметрам, а

104

также швов и болтов, пользователь затратил менее 8 минут прямого эфира

[2].

Вывод: осваивание и использование современных программных

комплексов улучшает качество проектирования точностью и скоростью

расчетов.


1. Семенов А.А., Маляренко А.А. Металлические конструкции (спецкурс). Расчет

усиления элементов и соединений с использованием ВК SCAD OFFICE. Учебное

пособие. – М.: Издательство СКАД СОФТ, Издательский Дом АСВ, 2014. – 220 с.

2. Электронный ресурс, режим доступа: https://www.ideastatica.com/steel/.

Работа выполнена под руководством профессора Н.А. Бузало.


https://www.ideastatica.com/steel/

105

УДК 624.151.15

СНИЖЕНИЕ ЗАТРАТ НА УСТРОЙСТВО ИНЪЕКЦИОННОЙ

ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

А.С. Артюхов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В настоящее время технологией нового поколения является инъек-

ционный способ полимерной гидроизоляции. В основе для инъекций

обычно используют следующие составы: полиуретановые полимерные

гели, гели на основе акриловой кислоты, называются акрилатными, эпок-

сидные варианты, цементно-песчаный (микроцемент). Акрилатные гели

являются надежной высокоэластичной преградой от напора воды. Сни-

зить себестоимость инъекционной гидроизоляции можно за счет исполь-

зования акрилатных отходов лакокрасочных материалов.

Основная цель инъекционной гидроизоляции – это укрепление и за-

щита фундамента от разрушения, провоцируемой влажной средой. Данный

способ актуален для увеличения несущей способности фундамента, для за-

крепления грунта и для заделывания образовавшихся трещин. Такой спо-

соб выполнения гидроизоляционных работ является простым и распро-

страненным при правильном выборе гидроизоляционных материалов и со-

блюдении всех технологических операций выполняемых работ.

Способ инъекционной гидроизоляции давно применяется в зарубеж-

ных странах, а в России данная технология появилась значительно не-

давно, но уже обрела популярность в строительной и ремонтной сфере.

Полимерная гидроизоляция применяется с целью устранения притока

воды, которая образовывается в фундаменте, и для обустройства отсека-

ющей гидроизоляции между фундаментом и стеной здания.Применение

инъекционной гидроизоляции возможно в сооружениях, для которых вы-

полнить гидроизоляцию другими способами невозможно, или выйдет

ещё дороже, чем инъекционная гидроизоляция. К таким сооружениям

можно отнести гидроизоляцию торговых залов, офисные и жилые поме-

щения, склады и т.д.

Данная технология позволяет во многих случаях упростить и удеше-

вить гидроизоляционные работы [1-3].


1. Вуйцик Р. Восстановление горизонтальной гидроизоляции в зданиях инъек-

ционным методом // Строительные материалы. – 2006. – № 10. – С. 84-85.

2. Зайп К., Крист О. и др. Цементные уплотняющие суспензии на базе акрило-

вых полимеров // Строительные материалы. – 2009. – № 3. – С. 25-26.

3. Тухарели В.Д., Тухарели А.В., Габлия А.А. Современные тенденции развития

технологий гидроизоляции зданий и сооружений // Инженерный вестник Дона. –

2017. – № 3.


106

УДК 624.151.5

СРАВНЕНИЕ РАСЧЕТА ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО

ЗАЛОЖЕНИЯ ПО РОССИЙСКИМ НОРМАМ И ЕВРОКОДУ 7

И.А. Ахмедов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В 2003 году страны Евросоюза приняли в окончательной редакции

текст Еврокода 7 (ЕК). В странах ЕС ЕК получают статус национальных

типажей, а возражающие им окрестные правила исключаются [1]. Про-

ектным фирмам, не исполняющие требования Еврокодов, проход на ев-

ропейский строительный рынок будет закрыт [2]. На мой взгляд, в скором

времени РФ может столкнуться с необходимостью пересмотра строитель-

ных норм на их соответствие европейским стандартам.

Проанализировав два подхода к проектированию фундаментов мел-

кого заложения можно выделить следующие особенности:

– в отличии от СП [3], Еврокод 7 принимает обеспеченность 95 % для

расчетов свойств грунтов, и вводит частные коэффициенты надежности,

что обеспечивает запас прочности;

– коэффициенты, используемые в формуле несущей способности по

СП, завышают значение получаемого результата;

– при проектировании «по деформациям» допустимые нагрузки на

основание по СП ниже, при этом они не связаны с допустимыми дефор-

мациями сооружения;

– при определении осадки фундамента в ЕК7 используется более

низкий модуль сжимаемости грунта.

Несмотря, на все вышеперечисленные отличия, получаемые резуль-

таты схожи между собой, и, внеся немногие корректировки в СП, можно

будет получить расчет, совпадающий с расчетом Еврокода. Однако, это

сделает расчет более трудоемким.

На сегодняшний день одной из задач проектирования фундаментов

является определение параметров фундамента мелкого заложения под за-

данную нагрузку.


1. EN 1997-1 (2004) (English): Eurocode 7: Geotechnical design - Part 1: General

rules. Final draft, 2004.

2. Ильичев В.А., Фадеев А.Б. Европейские правила геотехнического проектиро-

вания // «ОФМГ». – 2002. – № 6.

3. СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений. – М., ГУП ЦПП, 2016.

4. Франк Р. Еврокод 7 – Европейские нормы геотехнического проектирования //

Реконструкция городов и геотехническое строительство. – 2005. – № 9.


107

УДК 699.814

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ И КОНСТРУКЦИЙ. ИЗОЛЯЦИОННЫЕ РАБОТЫ.

ПРОТИВОАВАРИЙНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

Е.А. Бабко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Интенсивность нагрева стальных строительных конструкций зави-сит от ряда факторов, к которым относятся характер нагрева конструкций и способы их защиты [1]. В случае кратковременного действия темпера-туры при реальном пожаре, после воспламенения горючих материалов металл подвергается нагреву более медленно и менее интенсивно, чем нагрев окружающей среды. При действии «стандартного» режима пожара температура окружающей среды не перестает повышаться и тепловая инерция металла, наблюдается только в течение первых минут пожара. Защита металлического элемента и эффективность этой защиты также влияют на нагрев металла. Высокая теплопроводность стали позволяет предполагать, что теплоперенос в массе металлической конструкции осу-ществляется достаточно быстро, поэтому допускается не учитывать тем-пературный градиент ни по сечению, ни по длине.

Степень нагрева металлической конструкции при пожаре зависит от размеров их элементов и величины поверхности их обогрева [1]. При уве-личении объема металла и уменьшении поверхности его обогрева интен-сивность роста температуры элемента снижается.

Наступление предела огнестойкости металлических конструкций наступает в результате потери прочности или за счет потери устойчиво-сти самих конструкций или их элементов.

Тому и другому случаю соответствует определенная температура нагрева металла, называемая критической. Критической температурой прогрева сечения конструкции называется температура, при которой наступает потеря их несущей способности. Расчет предела огнестойкости сводится к решению двух задач: статической и теплотехнической [2].В результате решения теплотехнической задачи определяется время нагрева стали от начала действия пожара до достижения в расчетном се-чении критической температуры, т.е. решение этой задачи позволяет определить фактический предел огнестойкости конструкции.


1. Свод правил СП 2.13130 Системы противопожарной защиты обеспечение ог-

нестойкости объектов защиты (в ред. Изменения N 1, утв. Приказом МЧС России от

23.10.2013 N 678)// ОКС 13.220.50 Дата введения1 декабря 2012 года.

2. Свод правил СП 48.13330.2011 "СНиП 12-01-2004. Организация строитель-

ства" Актуализированная редакция СНиП 12-01-2004 // утв. приказом Министерства

регионального развития РФ от 27 декабря 2010 г. N 781.


consultantplus://offline/ref=81CB4C1B130C179EB476CBCF81EFBC23CAB936D73FBC53A04B333A776B60FFEC8C88D1343B3E7A2Al3NDP

108

УДК 693.548.2

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ CМЕСИ

MASTERTOP-450 ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ

ПОВЕРХНОСТИ БЕТОННОГО ПОЛА

Н.Ю. Барушев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


MasterTop-450 – сухая, готовая к применению смесь для повышения прочности поверхности бетонного пола, в основу которого входит высо-коактивный портландцемент, специально подобранные смеси и корундо-вые заполнители [1]. Основная цель MasterTop-450 – повышение прочно-сти бетонного пола промышленных и торговых комплексов, поверхность которого подвержена истиранию и повышенной ударной нагрузке (рис. 1).

Рис. 1. Поверхность бетонного пола, с использованием MasterTop-450

Положительные стороны использования MasterTop-450: 1) износо-стойкость поверхность пола повышается в несколько раз, по сравнению с тяжелым бетоном В25. 2) обеспечивает беспыльность покрытия пола и увеличивает сроки его службы. 3) верхний слой пола становится более плотным, что повышает морозостойкость, увеличивает стойкость бетона к агрессивным веществам, воде, маслам и другим горюче-смазочным ма-териалам. 4) верхний слой пола однороден с бетонным основанием и со-ставляет единое целое, что исключает отслоение в процессе эксплуата-ции. 5) получение упрочненного покрытия происходит за один техноло-гический цикл. Это снижает затраты, уменьшает сроки работ и позволяет раньше эксплуатировать помещения. 6) материал имеет различную цве-товую палитру, защищен от УФ-излучения. Покрытие не выцветает в процессе эксплуатации. Отрицательные стороны использования MasterTop-450. 1) условия эксплуатации пола, где требуется более уда-ропрочное покрытие. 2) поверхность подвержена воздействию кислот, солей и других веществ, агрессивно действующих на бетон. 3) устрой-ство данного вида покрытия пола невозможна в местах, где требуются повышенные требования к декору и гигиене.


1. Электронный ресурс, код доступа: https://www.master-builders-

solutions.basf.ru/ru-is/products/mastertop/mastertop-450


109

УДК 624.08.86

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Е.В. Батыщева Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Развитие современных технологий влияет на все сферы жизни, ме-няет процесс потребления и обработки информации. Не обошел прогресс и такую отрасль как строительное проектирование. Условно можно назвать три этапа развития этой области: черчение на кульманах;

системы автоматизированного проектирования (англ. computer-aided design, CAD); трехмерное моделирование (англ. Building Information Modeling, BIM).

Кульман представляет собой доску с прикрепленной к ней листом бумаги. Разработка модели при этом ведется в отдельных плоскостях. Ос-новным недостатком такого способа проектирования является значитель-ный срок разработки и оформления проектной документации.

Сегодня CAD-программы незаменимы для разработки проекта. CAD – это технологии, благодаря которым на смену черчения вручную пришли автоматические процессы. Для проектировщиков среди CAD-систем осо-бого внимания заслуживает программный комплекс AutoCAD. AutoCAD – это автоматизированный инструмент, который позволяет инженерам со-здавать различные виды чертежей и проектов. Эта программа предлагает множество быстрых, простых и полезных функций, таких как копирова-ние и вставка, группировка объектов, сохранение объектов в базе данных, управление свойствами объектов, такими как размер, форма и местополо-жение [1].

Информационное моделирование зданий ‒ это будущее проектиро-вания и строительства зданий. Для систем автоматизированного проекти-рования задействованы такие геометрические инструменты, как черчение линиями, отрезками и т.п. В случае с BIM, проектирование становится объектным и осуществляется уже инструментами, обладающими некото-рыми свойствами, это стена, колонна, балка, перекрытие и т.п. [2]. Одной из наиболее ценных функций BIM является ее способность улучшать ко-ординацию между несколькими дисциплинами проектирования, тем са-мым уменьшая количество ошибок. И хотя число инженеров-строителей, использующих BIM, невелико, их число будет продолжать расти.


1. Донченко М.В., Рябенький Л.М. Особенности использования программных

средств для модификации AutoCAD Журнал CADMaster №5(25), 2004. – С. 10-15.

2. C.Eastman, C.M.Eastman, P.Teicholz, and R.Sacks, BIM handbook: A guide to

building information modeling for owners, managers, designers, engineers and contractors:

John Wiley & Sons, 2011.


110

УДК 69.01

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

СВЕТОАЭРАЦИОННЫХ ФОНАРЕЙ КОРПУСОВ

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

А.С. Беспалов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В покрытии здания производственного корпуса машиностроитель-ного предприятия в г. Ростов-на-Дону при обследовании было установ-лено два типа светоаэрационных фонарей: прямоугольные двухъярусные; прямоугольные одноярусные.

При визуально-инструментальном обследовании [1] строительных конструкций фонарей выявлены:

– нарушение целостности и, герметичности в светопропускных эле-ментах фонаря (стекло и поликарбонат) и их стыках;

– загрязнения (пылевые отложения) и помутнения на светопрозрач-ных элементах (стекло и поликарбонат) заполнения фонарей, что снижает светоотражающую способность данных поверхностей и приводит к сни-жению инсоляции помещений;

Выявленные дефекты в фонарях проявляются в виде течей и замачи-вания конструкций покрытия.

Фото. 1. Общие виды двухъярусного и одноярусного фонарей

При выполнении капитального ремонта фонарей зданий, проектом усиления рекомендованы следующие решения для улучшения техниче-ских показателей конструкций:

1. Демонтировать существующие светопрозрачные ограждения. 2. Установить верхний ярус ленточного остекления из каленого

стекла с глухим заполнением по периметру фонаря из металлопластико-вых профилей.

3. Установить нижний ярус ленточного остекления из каленого стекла с глухим заполнением по периметру фонаря из металлопластиковых про-филей, со сдвижными створками в местах, установленных проектом.


1. СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций

зданий и сооружений».


111

УДК 69.07

СТРОИТЕЛЬСТВО ШКОЛЫ НА ТЕРРИТОРИИ ДЕЙСТВУЮЩЕЙ

ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

Т.В. Блюм Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В рамках нацпроекта «Образование» в целях обеспечения односмен-

ного режима обучения в муниципальном бюджетном общеобразователь-

ном учреждении Мелиховская средняя общеобразовательная школа Усть-

Донецкого района, разработаны мероприятия по строительству здания

начальной школы на 100 мест на территории действующей общеобразо-

вательной организации [1, 2].

Конструктивная пространственная схема здания – стальной несущий

каркас с навесными стенами из панелей типа сэндвич.

Здания на основе легкого металлического каркаса и сэндвич панелей

выгодно отличаются от кирпичных и бетонных аналогов скоростью мон-

тажа и приемлемой стоимостью.

С учётом возможности проведения строительно-монтажных работ в

любое время года, сроки строительства сокращаются в 1,5-2 раза.

Вес 1 м2 готового здания в среднем составляет 100-140 кг, что поз-

воляет снизить затраты на фундаменты, расширить возможности строи-

тельства на неустойчивых грунтах, позволяя таким образом повысить

коммерческий статус и прибыльность ранее не используемых под за-

стройку территорий.

Себестоимость строительства снижается в 1,5-2 раза.

Металлокаркас состоит из колонн, балок, прогонов и связей. Мате-

риал конструкций – прокатные профили С245, листовой прокат С255.

Стены навесные – выполнены из панелей сэндвич поэлементной

сборки толщиной 150мм производства «металл-профиль», панели. Утеп-

литель минераловатный.

Крыша выполнена мембранная по технологии производства «Техно-

николь». Несущее основание – профлист НС114×750-0.9.

Стальные конструкции рассчитаны как единая пространственная си-

стема (по блоку), в программе SCAD. Конструктивное решение обеспе-

чивает простую работу всех конструктивных элементов.


1. СП 251.1325800.2016 «Здания общеобразовательных организаций».

2. СП 118.13330.2012 «Общественные здания и сооружения».


112

УДК 624.151.5

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАЗНОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ

С УЧЕТОМ ЭТАПОВ СТРОИТЕЛЬСТВА

А.А. Бычков Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Проектируемый жилой дом состоит из 2 этапов. Жилые дома 1 и

2 этапа одинаковые в плане, прямоугольной формы с выступами, с разме-

рами в осях 13,6 × 29,2 м каждый, расстояние между осями очередей

2,0 м. Фундаменты здания – монолитная железобетонная плита. Норма-

тивная глубина сезонного промерзания грунта [1] составляет 0,9 м.

Участок строительства имеет выраженный уклон, именно этим обу-

словлена разность отметок уровня чистого пола 1 и 2 этапа 1,9 м. Первый

этап строительства имеет бóльшую высотную отметку в соответствии с

планом земельного участка. При устройстве фундаментов жилого дома

2 этапа требуются мероприятия против деформации фундаментов 1 этапа.

Поэтому между зданиями 1 и 2 этапа выполняется разделительная подпор-

ная стенка из буронабивных свай (на 2 этапе строительства).

При определении горизонтального давления грунта на шпунтовую

стену учитываем, что поверхность грунта горизонтальная (угол наклона

поверхности засыпки к горизонту 0=ρ ), боковая поверхность стены вер-

тикальная (угол наклона стены к вертикали 0=ε ) и отсутствует трение и

сцепление грунта со стеной (угол трения грунта на контакте со стеной

0=δ ).

Расчет свай на совместное действие вертикальной и горизонтальной

сил и момента [2] должен включать:

– проверку устойчивости грунта;

– расчет свай по деформациям, включающий проверку соблюдения

условий допустимости расчетных значений горизонтального перемеще-

ния головы сваи uр;

– проверку сечений свай по предельным состояниям первой и второй

групп (по прочности, образованию и раскрытию трещин) на совместное

действие расчетных усилий – вертикальной силы, изгибающего момента

и поперечной силы.


1. СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений. Актуализированная

редакция СНиП 2.02.01-83*.

2. СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП

2.02.03-85*.

Работа выполнена под руководством зав. каф. ГПЗиС И.Д. Плато-

новой.


113

УДК 624.13;624148

СОЗДАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И МЕРОПРИЯТИЙ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА СРЕДЫ ЖИЗНИ НАСЕЛЕНИЯ

В НЕГАТИВНЫХ УСЛОВИЯХ

К.П. Валуйский Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В данной работе освещены вопрос разработки и создания методов

экологической безопасности на урбанизированных территориях, подвер-

женных значительным антропогенным воздействиям (предприятия мяс-

ной и молочной продукции), животноводческие комплексы и т.п., кото-

рые несут значительный материальный и моральный ущерб населению и

окружающей среде.

На кафедре ПГСГиФ ведется разработка экологически чистых за-

щитных систем городской застройки от подобных негативных воздей-

ствий. В настоящее время разработаны технические решения и получено

два патента на изобретение и создаются методы по расчетному обоснова-

нию применяемых конструктивных решений, а также проведены предва-

рительные экспериментальные исследования, обеспечивающие теорети-

ческую часть расчетного обоснования грунтонаполняемых элементов из

композитных наноматериалов. На основании проведенных исследований

будут выпущены рекомендации по применению защитных конструкций

из грунтонаполняемых оболочек с применением композитных материа-

лов.


1. Устройство защитной системы городской застройки и способ ее возведения:

пат. Рос. Федерация / Т.П. Кашарина [и др.]. – № 2604933; опубл. 20.12.16.

2. Устройство защитной системы объектов городской застройки и рекреации от

природно-техногенных процессов и способ его возведения: опубл. 20.06.17.

3. Кашарина Т.П., Сиденко Е.С., Валуйский К.П. Технические системы и меро-

приятия для обеспечения качества среды жизни в условиях негативных воздействий.

Вестник ПНИПУ // Строительство и архитектура. – Т. 10. – № 3. – 2019. – 44-53 с.

Работа выполнена под руководством д.т.н, проф. кафедры ПГСГиФ

Т.П. Кашариной.


114

УДК 624.078.7

КРИТЕРИИ УСПЕШНОГО ВЫБОРА ПЛОЩАДКИ

РАЗМЕЩЕНИЯ АВТОСАЛОНОВ

Р.Р. Галибаев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Строительство коммерческой недвижимости обусловлено в первую

очередь экономической составляющей: расположение автосалона позво-

ляет привлечь как можно большее число клиентов. Однако, выбор

участка, зачастую основывается на субъективном мнении лица, принима-

ющего решения. И, в итоге, приводит к замедлению роста прибыли авто-

салона.

При проектировании зданий автосалонов в крупных городах для

учета территориальной составляющей необходимо провести анализ сле-

дующих критериев расположения здания: социального (наличие мест от-

дыха, занятия спортом, культурного досуга, криминогенная обстановка),

экономического (близость к транспортным магистралям, наличие мест

для парковки, инфраструктура территории, транспортная развязка), ланд-

шафтно-композиционного (наличие водных объектов, зеленых насажде-

ний, рельеф местности,), экологического критерия размещения автоса-

лона (состояния атмосферы и грунтов, шумового воздействия), а также

престижности места строительства. Каждый критерий включает в себя

несколько факторов, оценивающихся по десятибалльной системе. По

сумме баллов по каждому критерию выбирают наиболее удачное реше-

ние [1].

Для проведения анализа размещения автосалонов разных марок

были выбраны три крупных города Юга России (Краснодар, Астрахань,

Элиста), и по два участка, имеющих достаточную площадь и инфраструк-

туру для постройки автосалона. Алгоритм выбора места для строитель-

ства зданий автосалона заключается в следующем: на первом этапе про-

изводится ранжирование регионов согласно насыщенности рынка, плате-

жеспособности населения, охваченности региона именно этой маркой ав-

томобиля. На втором этапе производят выбор места строительства [2]. Та-

ким образом, были определены наиболее эффективные места размещения

автосалонов.


1. Шебек С.В. Корпоративные стандарты: все по правилам. – М., 2011 [электрон-

ный ресурс] - Режим доступа. -

URL: http://www.cba.ru/knowledge/articles/2008/03/01/po_pravilam

2. Грибцова Ю. Кодекс для автопроизводителя. – М. 20112010 [электронный ре-

сурс] - Режим доступа. - URL: http://www.vedomosti.ru/auto/news/17756611/kodeks-

dlyaavtoproizvoditelya


https://teacode.com/online/udc/62/624.078.7.html

115

УДК 69.007:7.05

СТРОИТЕЛЬСТВО И ДИЗАЙН. ВЫБОР ПРОФЕССИИ

О.А. Гладышева Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Осознанное потребление и выбор профессии – главный тренд по-

следнего времени. Люди по всему миру размышляют о влиянии наших

действий и выбора на благополучие будущих поколений и планеты, а ди-

зайнеры и архитекторы стремятся уменьшить вред для природы, при этом

не отказывая нам в ярких новых вещах, впечатляющей архитектуре и

стильных интерьерах.

Строительный дизайнер должен создать совершенной чёткий и кон-

кретный образ будущего помещения или фасада здания и подробно рас-

писать, как этот образ воплотить в реальность. С одной стороны, такая

работа кажется довольно интересной, даже увлекательной. Но с другой –

если вы «чересчур» художник, то есть внутренне стремитесь фантазиро-

вать, не «привязывая» своё воображение к конкретным целям и задачам,

то работа дизайнера в строительстве может оказаться для вас скучной,

сковывающей безудержный полёт вашей творческой мысли.

Однако сравнение будет совсем некорректным, если обратить вни-

мание на мастерство истинного дизайнера-строителя. Конечно, он далеко

не архитектор, не музыкант в камне (как нередко называют архитектора в

среде ценителей архитектурного творчества). Но у него ведь и цели дру-

гие – не создать образ здания целиком, а украсить его снаружи или внутри

(в зависимости от дизайнерской специальности). И такое украшение, если

оно выполняется не формально, а с душой, является тоже творчеством,

своего рода искусством, художеством, только другим, отличным от жи-

вописи и графики. Конечно же, без особых, именно дизайнерских способ-

ностей именно в строительстве тут не обойтись.

Как выяснить, есть у вас такие способности? В первую очередь, сле-

дует, конечно же, попытаться представить себя в обстановке реального

строительства с его производственным шумом и масштабностью, пылью

и запахом разных материалов и понять, а на самом ли деле вас влечёт к

себе именно это ремесло, требующее полной самоотдачи и таких же мук

творчества, как и другие виды искусства? И надо давать себе отчёт в том,

что работ – то не просто один-два раза в год что-то нарисовать и выле-

пить, что-то выложить и выкрасить своими руками в натуральную вели-

чину (стены и потолок, скажем, ваше комнаты). Это постоянный ежеднев-

ный напряжённый труд, причём ограниченный разными рамками, суще-

ствующими в строительстве (финансовыми, санитарными, противопо-

жарными и т.д.). И будет случаться так, что уже утверждённый руковод-

ством созданный вами дизайнерский план придётся изменять и перераба-

тывать в процессе отделки помещения. Одним

https://www.teacode.com/online/udc/50/504.062.html


116

словом, вам снова и снова придётся напрягать свою голову, сильно кор-

ректируя ваше воображение, да ещё всё подряд считать – материалы, ин-

струменты, специалистов, деньги, время.

Это, не считая вполне реальных конфликтов на рабочем месте, не-

редко возникающих между дизайнером и прорабом (технологами, отде-

лочниками и т.д.). В этой профессии как в живописи не получится. Ваше

авторское право тут будет постоянно ущемляться разными «указивками»

со стороны, и отказаться переделывать, в отличие от живописца, вы не

сможете. Не потому, что не заплатят (живописцу тоже заказчик работы

может в случае его творческой несговорчивости не заплатить). Потому

что в случае вашего отказа переделают по-другому, поломав вам все ваши

труды, которые у дизайнера нередко проходят бессонными ночами. А сам

по себе дизайнерский план, созданный специально под конкретное поме-

щение, художественной ценностью вряд ли обладает. Да и никто не будет

считать вас художником, тем более если работу вы найдете не какую-то

эксклюзивную, а в компании, строящей типовые здания по типовым про-

ектам.

Если всё вышеизложенное не сбивает вас с пути к дизайнерскому ис-

кусству в строительной сфере, смело ищите в себе талант. Больше ри-

суйте, особенно рисуйте помещения изнутри и снаружи, делайте самосто-

ятельно скетчи, фор эскизы, макеты этих помещений (обычно они разме-

щаются на простом письменном столе) и показывайте всем подряд – дру-

зьям, родителям, учителям, в художественной школе, знакомым строите-

лям-отделочникам. Будет получаться хорошо, вы это поймёте. А там оста-

нется только сдать экзамены по композиции и рисунку в соответствую-

щее учебное заведение, выдержать конкурс, поступить и окончить.

Правда, лёгкой дороги в профессию с получением диплома вам никто не

откроет. И придётся искать – место работы, наставников, свои стиль и ме-

сто в профессии. И тут ничего поделать нельзя: любая творческая работа

наперёд никому ничего не гарантирует. Тем не менее не буду вас тормо-

зить. Уж очень эта работа интересная и азартная. Удачи.


117

УДК 69.003

БЫСТРОВОЗВОДИМЫЕ ЗДАНИЯ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОМ КАРКАСЕ

А.А. Гончарова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В современном мире строительная индустрия все чаще сталкивается с необходимостью быстрого возведения зданий, при наименьших затратах. На сегодняшний день популярность набирают быстровозводимые здания серии «Спайдер-В», основой которой являются профили из сверхлегкого оцинкованного сплава [1].

Вес элементов конструкции значительно ниже, чем у традиционных металлоконструкций из сварных или горячекатаных профилей, поэтому здание может быть установлено на легкие точечные фундаменты, а ино-гда и просто на бетонную площадку.

Каркасная система состоит из основных и торцевых рам. Поперечная устойчивость здания обеспечивается системой ветровых связей. Продоль-ная устойчивость торцевых рам увеличена за счет связей по торцевым стенам. Стеновые и кровельные прогоны поддерживают ограждающие конструкции и помогают перераспределять нагрузку на основные рамы [2].

Статическая модель стального каркаса представляет собой порталь-ную раму с шарнирным сопряжением колонн с фундаментом (рис. 1). Двухпролетный каркас – сдвоенная портальная рама с аналогичным со-пряжением колонн с фундаментом [3].

Рис. 1. Поперечная рама быстровозводимого здания

Благодаря использованию ферм данный вид конструкций обладает низкой металлоемкостью, и как следствие меньшей трудозатратностью, что соответственно снижает их стоимость и делает экономически более выгодным видом строительства.


1. Электронный ресурс, режим доступа: https://www.ventall.ru/

2. Зуева А.В. Быстровозводимые здания и модульное строительство // Молодой

ученый. – 2016. – № 3. – С. 100-103.

3. Еремеев П.Г Пространственные тонколистовые металлические конструкции

покрытий / П.Г. Еремеев. – М.: АСВ, 2006. – 560 c.


118

УДК 624.131.524

НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ РАСЧЕТОВ ОСНОВАНИЯ ПО ВТОРОМУ ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ

А.И. Децык Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Для нахождения осадок основания под нагрузкой теоретически необ-

ходимо выбрать математическую модель основания и, затем, как правило,

решить соответствующую краевую задачу для системы дифференциаль-

ных уравнений в частных производных. На этом пути возникают большие

трудности математического, вычислительного и экономического харак-

тера.

Основным направлением нелинейной механики грунтов стала разра-

ботка упрочняющихся упругопластических моделей. Очень важным эта-

пом было создание концепции критического состояния и основанных на

ней моделей [1].

Причинами выбора расчетной модели грунтового основания явля-

ются: физико-механические свойства грунтов, инженерно-геологическое

строение площадки строительства, размеры и назначение сооружения и

др. По целому ряду причин использование многих современных моделей

грунтовой среды, в практических расчетах не представляется возможным,

в то время как более простые инженерные модели пластического течения

[2], определяемые по информации, представляемой стандартными инже-

нерно-геологическими отчетами, имеют лучшие шансы на практическое

использование.

Несмотря на теоретическую возможность вычисления осадки с ис-

пользованием различных моделей грунтового основания, на практике про-

ектировщики пользуются методом послойного суммирования, Но, однако,

в расчете осадки этим методом есть допущения и ряд упрощений, увели-

чивающих осадку, рассмотренных Осиповой О.Н., Дыбой В.П. [2], значит,

при расчетах деформаций оснований необходимо не просто следовать

предложенным рекомендациям, но исходить из конкретной ситуации, дан-

ных параметров проектирования и учете всех возможных рисков.


1. Осипова О.Н., Дыба В.П. Некоторые вопросы нормативного расчета макропо-

ристых грунтовых оснований // Материалы V Международной научно-технической

конференции, г. Волгоград, ВолгГАСУ, 2009. – Ч. III. – С. 305.

2. Осипова О.Н., Дыба В.П. Осадки оснований с учетом структурной прочности

грунтов // Материалы Международной научно-практической конференции, г. Волго-

град, ВолгГАСУ, 2009. – С. 315-318.

Работа выполнена под руководством доцента, к.т.н. О.Н. Осиповой.


119

УДК 692.214

ПРОЕКТ ПЕРЕПЛАНИРОВКИ СКЛАДСКОГО ЗДАНИЯ

И.С. Ермаков Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Объект перепланировки – одноэтажное складское здание (рис. 1), форма в плане прямоугольная, размеры в осях 5,895×71,01 м. Здание находится в аварийном состоянии. Высота в помещениях различна от 3,7 м до 4,27 м. Конструктивная схема строения – неполный (смешанный) каркас с продольными наружными несущими кирпичными стенами и внутренними кирпичными колоннами.

Рис. 1. Часть плана здания до перепланировки

На рисунке 2 показана схема перепланировки здания. Где произведен демонтаж внутренних стен до уровня верха фундамента. Вновь возводи-мые стены армированы кладочными сетками через каждые 4 ряда по вы-соте.

Рис. 2. Часть схемы здания после перепланировки


1. СП 13-102-2003 Правила обследования несущих строительных конструкций

зданий и сооружений.

Научный консультант: к.т.н., доцент Н.Г. Цаиртова.


120

УДК 721.727

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ АРХИТЕКТУРНО-

ПЛАНИРОВОЧНОЙ СИСТЕМЫ ПАМЯТНИКА АРХИТЕКТУРЫ

ФЕДЕРАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ – ГЛАВНОГО КОРПУСА ЮРГПУ (НПИ)

А.А. Жуков Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Главный корпус ЮРГПУ (НПИ) – уникальный памятник архитек-

туры начала 20-го века, совмещающий в себе учебные, административ-

ные, культурные и представительские функции. Здание возведено по про-

екту польского архитектора Б.С. Рогуйского в 1911-1930 гг. [1] в составе

комплекса зданий Донского политехнического института.

За 80 лет своего существования корпус претерпел ряд изменений

внутренней планировочной структуры, связанных с дефицитом площа-

дей. Но, кроме варварского вмешательства в структуру, в корпусе, также,

были проведены работы по реконструкции на высоком профессиональ-

ном уровне. Была увеличена пропускная способность северного выхода

из корпуса и расчищено от временных перегородок фойе при нём с вос-

созданием исторического интерьера, а также был произведен ремонт

стеклянного потолка и его колоризация, обогатившая монохромный ин-

терьер крытого двора (архитектор Тумасов А.А.).

Преобразование форм учебного процесса, развитие техники и норм

проектирования выдвигают к историческому зданию новые эксплуатаци-

онные требования. Укрупнение учебных потоков, развитие администра-

тивного аппарата и изменение форматов общественно- культурных меро-

приятий требуют расширения имеющихся площадей и оптимизации су-

ществующих помещений. Также, немаловажным является повышение

комфорта эксплуатации здания, а именно устройство пассажирских лиф-

тов и создание комфортного микроклимата.

Очевидно, что здание требует профессиональной реконструкции и

приспособления для современного использования. Эти мероприятия

необходимо провести с максимальной деликатностью по отношению к

памятнику. Новые решения должны обогащать его, а не вносить диссо-

нанс. Это возможно при творческом и профессиональном подходе к ре-

конструкции с строгим соблюдением норм проектирования и охранного

законодательства.


1. Данцев А.А. Университет – любовь моя: страницы истории первого донского

вуза. – Новочеркасск, 1997.


121

УДК 624.011.14

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

КЛЕЁНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

А.Е. Земляк Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Клеёные деревянные конструкции (КДК) представляют собой дере-

вянные детали с заданными параметрами, склеенные между собой с опре-

делённым взаиморасположением. Их можно использовать для возведения

несущих и ограждающих конструкций, также они могут выполнять эсте-

тические функции.

Клеёная древесина является отличным строительным материалом,

обладающим высокой прочностью и долговечностью. Клеёные деревян-

ные элементы изготовляют на специализированных заводах, затем транс-

портируют на строительные площадки для сборки.

Главное преимущество клеёной древесины – высокая относительная

прочность. Несмотря на относительно небольшой вес данные конструк-

ции имеют высокую прочность. Это свойство позволяет КДК превзойти

конструкции из железобетона и стали в эффективности на больших про-

лётах, а также значительно снизить расход бетона при устройстве фунда-

ментов.

Помимо этого, клеёная древесина обладает и другими важными

свойствами. Экологичность, диэлектрические и теплозащитные свойства

КДК помогают решить многие проблемы, возникающие при проектиро-

вании различных узлов, а благодаря устойчивости к химически агрессив-

ной среде, они на порядок превосходят металлические конструкции при

использовании в складах для хранения удобрений и калийных солей.

В России первые исследования и использование КДК в строительстве

началось в 1942 году. Однако массовое производство стало налаживаться в

1973. В основном КДК использовали при строительстве складов для мине-

ральных удобрений, сельскохозяйственных и общественных зданий. За про-

шедшие годы накоплен большой опыт проектирования, монтажа и эксплуа-

тации КДК. Однако широкое их применение сдерживается нерешённостью

некоторых проблем. Одной из них является отставание нормативной базы

по проектированию КДК от современных требований.

Поэтому в настоящее время происходит обновление нормативных

документов, но этот процесс будет непростым из-за необходимости гар-

монизации отечественных и зарубежных норм [1].


1. Лебедева М.А. Место клееных деревянных конструкций в современном стро-

ительстве и архитектуре / М.А. Лебедева. – Текст: непосредственный, электронный //

Молодой ученый. – 2018. – № 50 (236). – С. 48.


122

УДК 728.51:069

АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КЛАССИФИКАЦИЙ ГОСТИНИЦ

А.С. Зотова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Гостиницы – специализированный вид жилища, предназначенный для кратковременного проживания. СП 257.1325800.2016 «Здания гости-ниц» установлен единый градостроительный норматив обеспеченности гостиницами, который нуждается в уточнении и дифференциации в связи с тем, что реальная потребность в гостиничном фонде различна.

Актуальность расширения строительства гостиниц обусловлена не-прерывным ростом потребностей в гостиничном обеспечении, связанным с рядом особенностей общественного развития.

Здания гостиниц разнообразны. Их классифицируют по вместимо-сти, назначению и уровню комфорта. Классификация по вместимости гос-тиниц состоит из 4 категорий: мини – от 5 до 15 номеров, малой при числе мест от 16 до 50 номеров, средней – от 51 до 200 номеров и большой – свыше 200 мест [2]. При необходимости строительства гостиниц вмести-мостью более 2000 мест чаще строят гостиничные комплексы из несколь-ких зданий.

Назначение – основной типологический признак при классификации зданий гостиниц. Дифференциация по назначению способствует совер-шенствованию системы гостиничных услуг. СП предусматривает пять ти-пов гостиниц по назначению – общего типа (наиболее распространен-ные), туристические, курортные, мотели и кемпинги.

Классификация по уровню комфорта предусматривает разделение по разрядам. Чем выше разряд, тем больше размеры жилых номеров, их са-нитарно-техническое и инженерное оснащение, больше двух- и трехком-натных номеров (апартаментов), меньше однокомнатных двух- и трех-местных номеров [1].

Вид

гостиниц Общего типа Специальные Курортные Туристские

Мо-

тели

Подвид

гостиницы

Пр

иво

кза

ль-

ны

е

Го

ро

дск

ие

По

селко

вы

е

и с

ельск

ие

Сп

ор

тивн

ые

Клу

бн

ые

Би

знес

-

оте

ль

Го

рн

олы

ж-

ны

е

Го

рн

ые

Пляж

ны

е

Сан

ато

рн

ые

Го

рн

ые

Рав

ни

нн

ые

Го

ро

дск

ие

Кол-во

прожив-х

50-1000 50-

2000

50-200 50-

2000

100-

2000

100-

2000

30-

1000

50-500 50-

2000

100-

2000

30-300 30-

300

50-

4500

10-

150

Уровень

комфорта

2*-5* 3*-5* 2*-4* 3*-5* 3*-5* 5* 2*-5* 2*-5* 2*-5* 3*-5* 2*-4* 2*-4* 3*-5*


1. Ольхова А.П. «Гостинницы». – М.: Стройиздат, 1983.

2. СП 257.1325800.2016 «Здания гостиниц».

Работа выполнена под руководством профессора кафедры ГПЗиС

А.А. Тумасова. © ЮРГПУ(НПИ), 2020

123

УДК 628.974.8

СОЗДАНИЕ КОНЦЕПЦИИ АРХИТЕКТУРНО-

ХУДОЖЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ МЕЧЕТИ

Е.Д. Кабанцева Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Разработка проекта архитектурно-художественного освещения

(АХО) является сложной комплексной задачей.

Чтобы получить качественное освещение объекта, необходимо со-

ставить понятное техническое задание с полноценным альбомом-концеп-

цией подсветки.

Каждый объект индивидуален и к нему нужно находить особый под-

ход. На примере хочется рассмотреть концепцию АХО мечети.

При создании единой гибкой световой оболочки, подчеркивающей

неповторимую красоту храма, схема освещения мечети должна быть по-

строена на комбинации приемов локального и заливающего света в про-

порциях, позволяющих выделить главные детали сооружения и подчерк-

нуть общие формы. При выборе цветовой палитры освещения, необхо-

димо отталкиваться от преобладающих оттенков, характерных для стран

Ислама, где цветовой символизм достигает чрезвычайно высокого уровня

развития [1, 2].

белый выражает чистоту и духовность;

золотой символизирует славу, успех, богатство, торжество;

зеленый цвет символизирует оазис, природу, жизнь, отдых;

синий и фиолетовый – цвета мистического созерцания;

черный – цвет земли;

красный считается священным, имеющим большую «жизненную

силу».

Подбор и расстановка световых точек должны быть выполнены с

учетом архитектурных особенностей, а также ограничений, связанных с

конструктивными особенностями объекта и прилегающей территории.

Все оборудование, необходимо подбирать безупречно в части размеров,

формы и внешнего вида.

Мечеть – это не только значимое место для верующих, но и часть архи-

тектурного ландшафта города. АХО подчеркивает божественную направлен-

ность храма, придавая ему величественный вид и неземной образ [3].


1. Рац А.П. Основы цветоведения и колористики. Цвет в живописи, архитектуре

и дизайне. – 2014. – 128 с.

2. Щепетков Н.И. Световой дизайн города. – 2006. – 318 с.

3. «Центральная мечеть города Шали». [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://griven-russia.com/object.php?id=281


124

УДК 69.033

СТЕРЖНЕВЫЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ АРКИ СЕРИИ НПИ

В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

А.А. Калинина Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В Южно-Российском государственном политехническом институте

(НПИ) были разработаны новые трансформируемые архитектурно-кон-

структивные системы (АКС), состоящие из стержневых пространствен-

ных арок. Разработка получила серийное название НПИ [1, 2].

Первоначально конструкция представляет собой линейный про-

странственный элемент – многостержневую балку, состоящую из двух

поясов и раскосов. При сокращении длины стержней одного из направле-

ний триангуляции нижнего пояса, наличия шарнирных соединений и

неизменной длины остальных стержней системы балка переходит в про-

ектное положение - изгибается выпуклостью вверх. Согласно последним

исследованиям подобные конструкции способны пройти и обратный цикл

– демонтаж. Благодаря различным сочетаниям таких деформаций АКС

обладает широким спектром формообразующих возможностей.

Трансформируемые пространственные арки являются основанием

для моей магистерской диссертационной работы. АКС использовались

при экспериментальном проектировании здания купольного типа. Для си-

стем были подобраны стальные трубы длиной 2,8 м (70×4).

Исследования показывают, что арки серии НПИ могут эффективно

применяться в качестве экономически выгодных и легких в монтаже не-

сущих конструкций зданий и сооружений.

Рис. 1. Свободная купольная геометрическая форма здания

на основе арок серии НПИ


1. Тумасов А.А., Царитова Н.Г. Трансформируемые пространственные стерж-

невые конструкции покрытий // Международный научно-исследовательский журнал

№ 12(54), часть 3. – Екатеринбург, 2016. – С. 190-194.

2. Тумасов А.А., Царитова Н.Г., Курбанов А.И., Калинина А.А. Геометрические

параметры стержневых трансформируемых арочных систем // Строительство и архи-

тектура. – № 2(15). – Новочеркасск, 2017. – С. 135-140.


125

УДК 628.987

ОСОБЕННОСТИ АРХИТЕКТУРНЫХ РЕШЕНИЙ

ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОГО МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО

МЕДИЦИНСКОГО КОМПЛЕКСА, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

А.Е. Киселёв Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В помещениях медицинских учреждений нормативное значение КЕО принимается в зависимости от назначения помещения по Приложе-нию 5 СанПиН 2.1.3.2630-10 и по Таблице 2 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03.

К особенностям архитектурных решений, влияющим на естествен-ное освещение помещений, можно отнести значительную глубину поме-щений (до 8,2 м), затенение торцевых помещений консолью 3 этажа, остекление с низким коэффициентом светопропускания

Все административные и служебные помещения с нормируемым КЕО обеспечены естественным освещением [1, 2].

Расчеты показали, что нормы естественного освещения обеспечива-

ются во всех помещениях исследуемого здания и зданий окружающей за-стройки.

Принятые архитектурно-планировочные решения, габариты и по-садка административного здания в составе объекта: «Высокотехнологич-ный многофункциональный медицинский комплекс» (ВММК) по адресу: Ленинградская область, Всеволожский район, Юкковское сельское посе-ление», обеспечивают требования норм естественного освещения и инсо-ляции, изложенные в СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03, во всех помещениях ис-следуемого здания.

Строительство исследуемого здания, указанного в п. 1, позволяет обеспечить выполнение норм инсоляции и естественного освещения в проектируемых зданиях окружающей застройки.


1. СанПиН 2.1.3.2630-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к органи-

зациям, осуществляющим медицинскую деятельность».

2. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01 "Гигиенические требования к инсоляции и солн-

цезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий".


126

УДК 141.8

СТРОИТЕЛЬСТВО ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ДОМОВ

В.С. Клюева Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Современное строительство жилых зданий является неотъемлемой

частью современного мира. Проблема, с которой в последнее время

столкнулось наше общество – это повышенные цены на электричество.

Несмотря на опыт европейских стран во внедрении технологий энерго-

сбережения, в России данное направление развивается медленными тем-

пами. Частью данного направления является пассивный дом.

Экодом набирает свою популярность, так как при его эксплуатации

можно значительно сэкономить на энергии. Разница вполне ощутима.

Основный принципы пассивного дома:

1. Высокая герметизация

2. Усиленная теплоизоляция ограждающих конструкций

3. Использование эффекта аккумуляции тепла, солнечной энергии,

энергии земли;

4. Использование приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией

тепла и очисткой входящего воздуха.

5. Применение энергоэффективных архитектурно-планировочных

решений [1].

Основными преимуществами экодома являются:

– экономичность – из-за низкого потребления энергии экономится

значительная часть финансов;

– экологичность – нет вредных выбросов в атмосферу, для эксплуа-

тации дома нужна лишь электроэнергия;

– внутренний комфорт – отличный климат внутри дома, при котором

проживание будет комфортным;

– энергонезависимость – дом можно построить вдали от газа и теп-

лоцентралей [2].

На мой взгляд, пассивный дом – это дом будущего. Даже несмотря

на небольшое повышение затрат (на 5 %) на строительство пассивного

дома, это очень выгодное решение. Ведь данные затраты окупятся уже

через 7 лет, а дом будет радовать еще долгие годы.


1. Вольфганг Файст. Основные положения по проектированию пассивных

домов. – М.: Издательство АСв, 2008.

2. Елохов А.Е. Пассивный дом: комфорт, энергосбережение, экономия // Комму-

нальный комплекс России. – № 2 (104). – 2013.


127

УДК 624.131.1-624.131.22

ПРИМЕР РАСЧЕТА ОСАДКИ ОСНОВАНИЯ ФУНДАМЕНТА ПРИ ПОМОЩИ ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Г.Э. Кобзев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Инженерный анализ – завершающий этап любого строительного проекта, определяющий надежность и качество возводимого объекта. Ры-нок программ для инженерных расчетов предлагает достаточно много как российских, так и зарубежных разработок, позволяющих с высокой сте-пенью достоверности выполнять расчеты несущих конструкций в их надземной части. К сожалению, куда меньше освоена область связанных с геотехнической инженерией расчетов, в основу которых положены про-цессы моделирования грунтов, взаимодействия между конструкциями и грунтами. Качественных, понятных и удобных программ для профессио-налов здесь пока немного. «Биография» PLAXIS достаточно интересна и при этом сильно отличается от традиционной истории развития коммер-ческого программного обеспечения. В разработке, продвижении и внед-рении программы участвовали специалисты крупных университетов, де-ятели государственных учреждений и коммерческих компаний. В резуль-тате получился многофункциональный и удобный для расчетов продукт, динамически развивающийся и сейчас. Наряду с программным продук-том PLAXIS проектировщики часто используют в расчетах интегрирован-ную систему прочностного анализа и проектирования конструкций и фун-даментных плит Structure CAD Office [1].

SCAD Office – система нового поколения, разработанная инжене-рами для инженеров и реализованная коллективом опытных программи-стов. В состав системы входит высокопроизводительный вычислитель-ный комплекс SCAD версия 11.1, а также ряд проектирующих и вспомо-гательных программ, которые позволяют комплексно решать вопросы расчета и проектирования стальных и железобетонных конструкций. Си-стема постоянно развивается, совершенствуются интерфейс пользователя и вычислительные возможности, включаются новые проектирующие компоненты.


1. Осипова О.Н., Шутова М.Н., Овчинников Р.В. / Информационные технологии

моделирования осадки фундаментной плиты учебного корпуса Адыгейского государ-

ственного университета в г. Майкопе // Информационные технологии в обследовании

эксплуатируемых зданий и сооружений: материалы IX Междунар. науч.-практ. конф.,

г. Новочеркасск, 11 сент. 2009 г. / Юж.-Рос.гос.техн.ун-т (НПИ). –

Новочеркасск: ЮРГТУ, 2009. – С. 95-99.



128

УДК 624 153.525:681.3

ОБСЛЕДОВАНИЕ ТРЕНИРОВОЧНОЙ ПЛОЩАДКИ «СТАДИОН

ТОРПЕДО» В ГОРОДЕ ТАГАНРОГ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

А.Н. Ковалев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Проведение в 2018 г. в Российской Федерации чемпионата мира по футболу позволило в течение короткого срока построить и реконструиро-вать около четырех десятков региональных спортивно-тренировочных центров. В Ростовской области одной из тренировочных площадок был выбран стадион «Торпедо» в г. Таганрог.

В рамках федеральной целевой программы «Развитие физической культуры и спорта в Российской Федерации на 2016-2020 годы» планиро-валось, что стадион «Торпедо» будет использоваться как для подготовки ближайшего резерва сборных команд России, так и для тренировок основ-ного состава национальных команд. Именно поэтому в короткие сроки был разработан проект реконструкции стадиона и начаты строительные ра-боты. Однако произошедший на объекте реконструкции пожар и ненадле-жащее качество ведения строительно-монтажных работ привело к тому, что работы на объекте были приостановлены региональной службой стро-ительного надзора до устранения выявленных ими замечаний.

Для того, чтобы определить как выявленные нарушения влияют на техническое состояние возведенных строительных конструкций зданий и сооружений тренировочной площадки МАУ «Стадион Торпедо» было принято решение выполнить комплексное визуально-инструментальное обследование их строительных конструкций с указанием дефектов и по-вреждений, характера и степени их развития, а также отклонений от тре-бований нормативно-технической документации [1, 2].

Для выполнения обследования была разработана программа работ на основании технического задания заказчика и выполнен весь комплекс ра-бот с поверочным расчетом пространственной рамы секций восточной трибуны на действие нормативных нагрузок при фактических прочност-ных параметрах материала конструкций, позволяющие определить пере-чень мероприятий по выявлению причин возникновения в возведенных строительных конструкциях зданий и сооружений МАУ «Стадион Тор-педо» дефектов и разработать технические решения по восстановлению их работоспособности [3].


1. ГОСТ 31937-2011. Здания и сооружения. Правила обследования и монито-

ринга технического состояния.

2. СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций


3. СП 70.13330.2012. Несущие и ограждающие конструкции.


129

УДК 69.1418

СТРОИТЕЛЬСТВО ЗДАНИЙ НА СТРУКТУРНО-НЕУСТОЙЧИВЫХ

ГРУНТАХ, НА ПРИМЕРЕ НАСЫПНЫХ ГРУНТОВ

А.В. Козубова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


К группе структурно-неустойчивых грунтов относят как насыпные

грунты, так и мерзлые, лессовые, засоленные, торфяные, пылевато-гли-

нистые и пр. [1]. Все они обладают специфической чертой: эти грунты,

обладая довольно неустойчивой структурой, при контактах или воздей-

ствиях способны резко деформироваться, просаживаться, из-за чего мо-

жет возникать разрушение верхних слоев грунта.

Существует несколько примордиальных правил, которые позволят

обойти свойства неустойчивых грунтов:

1. Принятие ряда мер по уменьшению давления конструкции на

грунт.

2. Искусственное улучшение свойств грунта, формирование «по-

душки» под конструкцию.

3. Создание дизайна, который предусматривает возможность экс-

тренных ситуаций.

4. Подбор специфического фундамента, который будет «скреплять»

как помещение, так и грунт. Насыпной грунт считается одним из самых тяжелых для строитель-

ства и ведения работ по конструированию по причине того, что он, по сути, представляет собой форму поверхности, в которой отсутствует есте-ственная структура почвы либо грунта [2].

Для обеспечения качественных и устойчивых построек на насыпном грунте материалы и фундаменты рассчитываются так, чтобы степень воз-можной деформации грунта не превышала критического показателя для самой постройки. При работе с насыпными грунтами и проектировании помещений учитывается факторы неравных показателей уплотнения слоев, неоднородного состава, определяющего толщь грунтовых пород, влияния климатических и органических воздействия и тд [3].

Для минимизации рисков и устранения проблем с возможной дефор-мацией толщи грунта предпринимается ряд мер: уплотнение верхней по-верхности насыпного грунта, процессы по уплотнению слоев грунта с по-мощью свай, применение фундаментов глубокого заложения.


1. ГОСТ 25100–95. Грунты. Классификация. – М., 1996.

2. Цытович Н.А. Механика грунтов / Н.А. Цытович. – М.: Высшая школа, 1983.

3. Малышев М.В. Механика грунтов. Основания и фундаменты: учебное посо-

бие / М.В. Малышев, Г.Г. Болдырев. – М.: Издательство АСВ, 2015.


130

УДК 69.003.13

КОНЦЕПЦИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ СТАДИОНА «ТРУД»

В ГОРОДЕ РОСТОВЕ-НА-ДОНУ

Н.С. Колосов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В мире наблюдается устойчивая тенденция повышения социальной

роли физической культуры и спорта. Вопросы развития физической куль-

туры становятся ключевым направлением социальной политики и в

нашей стране.

Мною рассмотрена концепция разработки организационно-техноло-

гических мероприятий при реконструкции стадиона Труд в городе Ро-

стове-на-Дону.

В справочнике 1936 года стадион «Труд» выступает как «Стадион

им. Ворошилова общества «Буревестник», Рабочий городок. За столь дол-

гий период существования неоднократно менялась концепция использо-

вания территории стадиона. На момент реконструкции стадион не соот-

ветствовал требованиям Свода правил «Стадионы футбольные. СП 31-

115-2006 «Открытые плоскостные физкультурно-спортивные сооруже-

ния» и др., а также документов РФС, UEFA и FIFA.

При разработке организационно технологических мероприятий ре-

конструкции стадиона минимально необходимые требования к зданиям и

сооружениям [1, 2].

При реконструкции легкоатлетического поля разрабатываются тех-

нические и организационно-технологические мероприятия с приспособ-

лением его в дальнейшем под футбольное поле в соответствии с требова-

ниями УЕФА

Как ФИФА, так и УЕФА поддерживают экоустойчивое проектирова-

ние футбольных стадионов. Реконструкция стадиона выполняется в три

технологических этапа. На окончательный срок выполнения строи-

тельно-монтажных и ремонтных работ оказывает влияние выбранная ор-

ганизационно-технологическая схем производства работ.

Реконструкция стадиона даст устойчивый показатель и качествен-

ную оценку изменений, происходящих в сфере физической культуры и

спорта, привлечет к систематическим занятиям физической культурой и

спортом и приобщение к здоровому образу жизни широких масс населе-

ния, что окажет положительное влияние на улучшение качества жизни

жителей данного района города Ростова-на-Дону.


1. Справочник УЕФА по качеству стадионов.

2. Стандарт ФРС (СТО) «Футбольные стадионы».


131

УДК 656.052.13

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ

ТРАНСПОРТНЫМИ ПОТОКАМИ НА КЛЮЧЕВЫХ УЗЛАХ

АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ г. НОВОЧЕРКАССКА

Н.А. Конько Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Обеспечение безопасности дорожного движения решается путем предложений по реализации мероприятий по снижению скоростного ре-жима движения, обеспечения освещенности проезжей части и безопас-ного движения.

Задачи: Анализ топологии и пропускной способности УДС г. Ново-черкасска, распределения состава и интенсивности транспортных пото-ков в городе в пространстве и времени, оценка текущего состояния без-опасности дорожного движения и его прогноз, классификация и анализ существующих способов управления транспортными потоками в стране и мире, разработка мероприятий по повышению эффективности управле-ния транспортными потоками в г. Новочеркасске с разбивкой их по гори-зонтам планирования и объемам финансирования, сравнительный анализ текущей системы управления транспортными потоками с предлагаемыми вариантами с использованием имитационного моделирования.

Решение: Моделирование существующего транспортного потока, который максимально приближен к реальным дорожным условиям. По результатам моделирования выявляются места улично-дорожной сети го-рода, где геометрические характеристики улицы не соответствуют про-пускной способности транспорта, в таких местах возникают заторы, транспортные задержки, аварийность. Для повышения эффективности управления можно воспользоваться интеллектуальной транспортной си-стемой (ИТС), которая будет собирать данные об интенсивности движе-ния и автоматически регулировать длительность горения разрешающего сигнала светофора. Таким образом, транспортные задержки можно мак-симально сократить, и увеличить пропускную способность. Эти меры по-ложительно скажутся на окружающей среде, так как за время простоя бу-дет выбрасываться меньше выхлопных газов от автомобилей.


1. Зырянов В.В. Моделирование транспортных потоков на городской сети / В.В. Зырянов, В.Г. Кочерга // Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах. – СПб.: СПб. ГАСУ, 2006. – 371 с.

2. Каменев А.В. Управление транспортными потоками дорожной сети / А.В. Ка-менев, Д.С. Холодилов // Вестник Международной академии системных исследова-ний. Серия: Информатика, экология, экономика. – 2014. – Т. 16. – № 1. – С. 136-141.

3. Якимов М.Р. Транспортное планирование: создание транспортных моделей городов. – М.: Логос, 2013. – 188 с.


132

УДК 69.05(075.8)

УСИЛЕНИЕ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ В ОСОБЫХ ГРУНТОВЫХ УСЛОВИЯХ

И.П. Коптев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Город Санкт-Петербург расположен в северо-западной части Рус-ской плиты, которая имеет двухэтажное строение. Грунтовый массив нижних слоев составляют кристаллические породы. К ним относятся гра-ниты, гнейсы, диориты и другие, магматические и метаморфические по-роды. На территории города породы оснований фундамента залегают на глубине 180-240 м. Верхняя толща представляет собой песчано-глини-стые грунты четвертичного возраста (390 тыс. лет и моложе), причиной образования которых явились трех ледниковых, два межледниковых, позднеледниковый и послеледниковый периодами в геологической исто-рии развития.

Особенностью инженерно-геологических и гидрогеологических условий Санкт-Петербурга является анизотропность грунта и его относи-тельная сложность, которую необходимо учитывать при освоении и ис-пользовании подземного пространства города, в том числе при проекти-ровании, строительстве, а так же реконструкции зданий и сооружений [1]. Характерной особенностью территории города является сильная заболо-ченность. На стадии производства работ нулевого цикла приходится учи-тывать особые грунтовые условия, так как основание на данной террито-рии представлено позднеледниковыми и послеледниковыми озерными и морскими отложениями. Основополагающими при выборе технологии усиления являются факторы, связанные с конструктивными особенно-стями здания, состояние грунта в основании и оснащенностью организа-ций, осуществляющих работы. Ошибки при возведении фундаментов, по-грешности в оценке свойств грунтов приводят к необходимому усилению. Общепринятые технологии усиления основания и фундаментов обычно сводятся к увеличению площади опирания существующих фундаментов [2]. В каждом случае при проектировании усиления оснований и фунда-ментов необходимо решать основные задачи: 1) обеспечение прочности и устойчивости здания или сооружения; 2) принятие экономически выгод-ного решения, что достигается технико-экономическим сравнением раз-личных вариантов усиления.


1. Дашко Р.Э. Особенности инженерно-геологических условий Санкт-Петер-

бурга // Развитие городов и геотехническое строительство, журнал. – 2011. – № 1. Режим

доступа: http://urban-development.ru/2011/2.pdf (дата обращения 10.12.2013).

2. Мангушев Р.А., Осокин А.И. Геотехника Санкт-Петербурга. – СПб, Москва:

Изд-во «АСВ», 2010.



133

УДК 624.014

ВОЗМОЖНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ ПРОГРАММ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ КМ И КМД

И.В. Косогов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Автор принимал участие в выполнении проекта капитального ре-монта производственного здания в г. Ростов-на-Дону после пожара. По-сле демонтажа аварийных конструкций и выполнения капитального ре-монта в здании производственного склада образуется одноэтажный объем, покрытие на отм. 13,2 м выполняется по стальным стропильным фермам из гнутых замкнутых профилей по ТУ 36-2287-80 и двутавров стальных горячекатаных по ГОСТ 26020-83. Прогоны стальные из дву-тавров № 20 (рис. 1) [1]. При разработке рабочих чертежей использовался ПК AutoCAD.

Рис. 1. Разрез 3-3

В дальнейшей работе было использовано программное обеспечение Advance Steel, которое основано на концепции информационного моде-лирования BIM, при которой строится трехмерная информационная мо-дель стального каркаса. На рисунке 2, показана возможность получения трехмерной модели узлов.

Рис. 2. Трехмерные узлы

После чего сделан вывод, что использованиие современных про-грамм существенно облегчает работу проектеровщика и экономит время.




Научный консультант: к.т.н., доцент Н.Г. Царитова.


134

УДК 624.138

РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАКРЕПЛЕНИЮ

ГРУНТОВЫХ ОСНОВАНИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЖИЛОГО ДОМА В г. РОСТОВЕ-НА-ДОНУ

Я.А. Куликова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В конце 2014 года администрация Ростова-на-Дону утвердила пла-

нировку территории бывшего аэродрома ДОСААФ.

Предполагается, что в указанных границах будет построено порядка

348810 м2 жилья. Планируется развитие соответствующей инфраструк-

туры микрорайонов, возведение культурно-развлекательных и социаль-

ных учреждений, включая два спорткомплекса с бассейном, поликлинику

на 200 посещений в смену, гостиницу на 150 номеров, несколько детских

дошкольных учреждений в общей сложности на 490 мест, а также обще-

ственно-досуговый центр с заведениями общепита.

На сегодняшний день на территории бывшего аэродрома ДОСААФ

возводят несколько жилищных комплексов малой и средней этажности

«Три сквера», «Донской», «Европейский», «Зеленый квартал».

Учитывая инженерно-геологические условия строительной пло-

щадки отличительной особенность проекта является организационно-тех-

нологические решения по глубинному закреплению грунтов методом це-

ментизации [1].

Закрепление грунтов основания методом цементизации выполняется

после возведения не менее 3-х надземных этажей жилых домов.

Бурение инъекционных скважин осуществляется буровой установ-

кой в комплекте с инструментом для шнекового бурения скважин диамет-

ром 70-80 мм.

В процессе бурения следует обращать особое внимание на качество

скважин. Бурение скважин и нагнетание в них раствора следует выпол-

нять по одной скважине на один фундамент, и продолжать после техно-

логического перерыва (1-2 суток). При этом массив закрепленного грунта

под подошвой фундаментов должен соответствовать проектному. После

бурения скважину следует очистить от насыпного грунта путем неодно-

кратного погружения и извлечения вращающихся шнеков. После оконча-

ния бурения скважины временно закрываются деревянными или другими

пробками

Рабочий раствор готовится путем разведения реагентов по весу. Во-

доцементное отношение уточняется непосредственно на площадке.


1. СП 291.1325800.2017 Конструкции грунтоцементные армированные.


https://rostov.dk.ru/wiki/dosaaf#binding

https://rostov.dk.ru/wiki/tri-skvera#binding

https://rostov.dk.ru/wiki/donskoy#binding

https://rostov.dk.ru/wiki/evropeyskiy#binding

https://rostov.dk.ru/wiki/zelenyy-kvartal#binding

135

УДК 69.033

ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ПОКРЫТИЯ ИЗ ПЛОСКИХ

ТРИАНГУЛЯЦИОННЫХ ГИБКИХ СЕТЕЙ

А.И. Курбанов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Наше время отличается возрастающей динамичностью жизни обще-

ства. Общество ежедневно сталкивается с преобразованиями его окруже-

ния, поэтому архитектура всегда должна удовлетворять требованиям че-

ловека и динамично двигаться с ним.

Изучение и моделирование триангуляционных гибких сетей и плос-

ких кинематических структур позволяет получать различные трансфор-

мируемые системы. Такие системы обладают высокой степенью сборно-

сти, минимальным числом типоразмеров модульных элементов при всем

многообразии форм [2].

Такие конструкции стали основой для моей выпускной магистерской

работы, в которой подробно рассматриваются вопросы их классифика-

ции, возможности формообразования и практического применения в

строительстве [1].

Существует множество способов формообразования и в каждом из

них можно использовать различные геометрические и конструктивные

схемы, позволяющие получать разнообразные архитектурные формы (см.

рисунок 1).

Такие возможности систем позволяют расширить диапазон возмож-

ностей применения пространственных покрытий в строительстве.

Рис. 1. Возможные геометрические формы из пространственных покрытий на

основе плоских триангуляционных гибких сетей


1. Курбанов А.И. Однослойные архитектурно-конструктивные системы зда-

ний // Студенческая научная весна - 2019: науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и

молодых ученых вузов Рост. обл. г. Новочеркасск, 2019. – ЮРГПУ(НПИ). – С. 314.

2. Тумасов А.А., Царитова Н.Г., Курбанов А.И., Калинина А.А. Геометрические

параметры стержневых трансформируемых арочных систем // Строительство и архи-

тектура. – № 2(15). – Новочеркасск, 2017. – С. 135-140.


136

УДК 624.012

ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ

КОНСТРУКЦИЙ И ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ, РАЗРАБОТКА

РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РЕМОНТНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫМ

РАБОТАМ ЗДАНИЯ МЕДИЦИНСКОГО ЦЕНТРА С ЦЕЛЬЮ ЗАВЕРШЕНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

Г.М. Магомедов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Объект обследования находится на установившейся территории ла-геря «МДЦ «Артек».

Строительство не завершено, объект не законсервирован. По результатам проведенного технического обследования строи-

тельных конструкций здания, для приведения их в работоспособное тех-ническое состояние рекомендуется:

– Провести комплекс мероприятий по устранению дефектов кон-струкций фундаментов здания.

– Провести комплекс мероприятий по устранению дефектов элемен-тов железобетонного каркаса здания.

– Провести комплекс мероприятий по устранению дефектов кон-струкций перекрытий.

– Провести комплекс мероприятий по устранению дефектов кон-струкций покрытия.

– Провести комплекс мероприятий по ремонту ограждающих кон-струкций.

В ходе выполнения работы определено практическое значение про-ведения работ по обследованию технического состояния зданий и соору-жений при возобновлении строительства здания лечебного корпуса;

– проанализированы архитектурно-строительные и конструктивные решения здания, условия площадки строительства, данные решения были приняты как исходные для определения объемов и методов проведения детального инструментального обследования;

– проведен комплекс мероприятий по обследованию строительных конструкций и инженерных систем здания лечебного корпуса;

– выполнены поверочные расчеты строительных конструкций уче-том данных, полученных в ходе проведения обследования, а также выяв-ленных дефектов и повреждений;

– сделаны выводы о категориях технического состояния отдельных строительных конструкций, а также разработан комплекс рекомендаций по дальнейшей эксплуатации здания [1].





137

УДК 624.131.7

ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО КАРКАСА С УЧЕТОМ ОТКЛОНЕНИЙ,

ДОПУЩЕННЫХ В ХОДЕ СТРОИТЕЛЬСТВА

И.О. Магомедов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В работе рассмотрены особенности моделирования расчетной схемы

здания с учетом отклонений, допущенных в ходе строительства детского

сада в г. Батайск.

Объектом исследования является объект незавершенного строитель-

ством. После прекращения финансирования в 2014 году строительство

объекта было заморожено. В 2018 году было принято решение о возоб-

новлении строительства и выполнения проектно-изыскательских работ

по реконструкции объекта [1]. По результатам обследования были выяв-

лены не только дефекты и повреждения объекта, находящегося продол-

жительное время без консервации, а также отклонения от проектной до-

кументации. Так как выявлены нарушения и повреждения, снижающие

несущую способность, необходимо было выполнить поверочный расчет

конструкций [2].

Ниже представлены основные отклонения от проектной документа-

ции и повреждения, которые повлияли на корректировку изначальной

расчетной схемы: снижение прочности бетона отдельных конструкций,

нарушение проектной площади армирования отдельных конструкций,

смещение осей вертикальных элементов по высоте здания технологиче-

ские прогибы конструкций при бетонировании, нарушение проектного

положения арматурных стержней в железобетонных конструкциях.

Данные отклонения привели к значительному повышению трудоем-

кости по моделированию расчетной схемы здания. По результатам рас-

чета были выявлены конструкции с дефицитом несущей способности, что

привело к увеличению сметной стоимости достройки объекта.


1. ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и монито-

ринга технического состояния».

2. СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции».


138

УДК 624.131

РАСЧЕТ ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА ПО ВТОРОМУ

ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ

А.Д. Мальсагов, С.А. Семыкина Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Согласно строительным правилам (СП) [1], при расчете оснований по второму предельному состоянию (по деформациям) необходимо со-блюсти два условия:

1. P≤R, т.е. среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта;

2. S≤Su, т.е. осадка основания не должна превышать предельной до-пустимой осадки.

Для вычисления расчетного сопротивления грунта R в СП [1] преду-смотрена формула (5.7), в которой R зависит от ширины фундамента, а т.к. плитные фундаменты имеют достаточно большую ширину, то это приводит к необоснованному преувеличению значения R [2, 3].

Для вычисления осадки S в СП [1] предусмотрен метод послойного суммирования (п. 5.6.31), а также допускается применять расчетную схему в виде линейно деформируемого слоя (Приложение В). Недостат-ками метода послойного суммирования являются: критерии определения глубины сжимаемой толщи, использование модуля деформации, опреде-ляемого для малого участка компрессионной кривой, а также не учитыва-ется структурная прочность грунта.

В качестве примера рассчитаем осадку фундаментной плиты шири-ной 14 м (табл. 1). Для данной плиты R=499,3 кПа.

Таблица 1

Результаты расчета осадки

Наименование метода S, мм Hc, м

Послойного суммирования 32,9 10,6

Линейно деформируемого слоя 7,6 9,44

В качестве альтернативы для расчета осадки возможно использова-ние метода, в основе которого лежит зависимость изменения пористости грунта от прикладываемой нагрузки [4].


1. СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*. М: Минстрой России, 2016. – 33 c.

2. Дыба В.П. Осадки плитного фундамента // Строительство и архитектура. – 2017. – Т. 5, № 4. – 208-211 с.

3. Сафина А.Г. Пути повышения достоверности прогноза напряженно-деформи-рованного состояния оснований плитных фундаментов: Дис. ... канд. техн. наук. – Йошкар-Ола, 2011. – 143 с.

4. Шматков В.В. Деформации оснований сплошных плитных фундаментов в не-линейной стадии работы: Дис. ... канд. техн. наук. – Новочеркасск, 1985. – 202 с.


139

УДК 624.131

ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕСДОЗ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НАПРЯЖЕНИЙ В ГРУНТЕ ПОД ПОДОШВОЙ ПЛИТНЫХ

ФУНДАМЕНТОВ

Ю.О. Матвиенко, Д.В. Ягодкин Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В настоящее время в связи с увеличением этажности зданий, а соот-

ветственно увеличением нагрузок на основание, а также строительством

в сложных инженерно-геологических условиях, большое распростране-

ние получили плитные фундаменты. При расчете несущей способности

плитного фундамента на упругом грунтовом основании, картина распре-

деления контактных напряжений под подошвой фундамента далека от ре-

альности, что влияет на конструкцию фундаментной плиты. С помощью

предельного анализа пластических систем возможно улучшить расчет си-

стемы «плитный фундамент – грунтовое основание», но для подтвержде-

ния теории необходимо проведение экспериментальных исследований. В

этом случае необходимо более детально изучить напряженное состояние

грунта под подошвой фундамента. Для этого применяются месдозы – дат-

чики нормальных напряжений, которые помещаются в грунте и измеряют

среднеинтегральное значение нормального «напряжения» в грунте по

площади мембраны, которая прогибается под действием измеряемого

«напряжения».

В Новочеркасском политехническом институте под руководством

Мурзенко Ю.Н. были разработаны месдозы с кольцевой измерительной

мембраной серии «МК» [1], которые успешно производились до 90-х гг.

XX в.

Для возобновления производства необходимо усовершенствовать

конструкцию месдоз с применением современных материалов.

Как показали экспериментальные исследования, чаще всего месдозы

выходят из строя по следующим причинам: обрыв кабеля на входе в кор-

пус, обрыв контакта тензорезистора, отклеивание тензорезистора от кор-

пуса месдозы, короткое замыкание тензорезистора на корпус месдозы.

Для устранения данных недостатков необходимо выполнить подбор

оптимальной марки тензорезистора и сигнального кабеля к нему, подо-

брать клей для приклейки тензорезистора к корпусу месдозы.


1. Мурзенко Ю.Н. Месдозы с кольцевой мембраной для измерения напряжений

в грунте. Экспериментальные исследования инженерных сооружений. Материалы ко

II симпозиуму (Ленинград, 1969 г.), Новочеркасск, 1969 г.


140

УДК 624.131.7

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА ЗДАНИЙ С УЧЕТОМ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

М.М. Мочалова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В работе рассматривается расчет двух железобетонных зданий в ПК

ЛИРА-САПР с учетом сейсмических воздействий, расположенных в го-

роде Сочи с сейсмичностью площадки 8 баллов. Первое здание является

многоквартирным жилым домом запроектировано односекционным,

9-ти этажным с техническим подпольем, в плане имеет близкую к прямо-

угольной в плане формы с габаритными размерами в осях А/1-Вх1-5

13,8х25,2 м, соответственно, располагается в Хостинском районе по ул.

Тепличной. Второй объект – это здание 145-квартирного жилого дома за-

проектировано двухподъездным, 8-ми этажным с паркингом в уровне цо-

кольного этажа, имеет близкую к прямоугольной в плане формы с габа-

ритными размерами в осях А1-Гх1-14 18,5×50,14 м соответственно, рас-

полагается по улице Краевско-Греческой. Конструктивная схема зданий

представляет собой типовой связевой каркас из монолитного ж/б с диа-

фрагмами жесткости по отдельным цифровым и буквенным осям. Расчет

зданий выполнен в ПК ЛИРА-САПР на основные и особые сочетания

нагрузок. По результатам сравнительного анализа при расчете здания по

улице Тепличной армирование железобетонных элементов каркаса полу-

чилось выше при расчете здания с учетом сейсмики. По результатам срав-

нительного анализа при расчете здания по улице Краевско-Греческой ар-

мирование железобетонных элементов каркаса получилось ниже при рас-

чете здания с учетом сейсмики. Таким образом при проектировании зда-

ний с учетом современных норм сейсмичность площадки не всегда повы-

шает армирование конструкций здания. К снижению армирования могут

привести следующие требования современных строительных норм:

уменьшение значений коэффициентов сочетания нагрузок при особом со-

четании, а также игнорирование требований II группы предельных состо-

яний, а именно требований жесткости и трещиностойкости, при расчете

конструкций на особое сочетание нагрузок.


1. СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений».

2. СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».

3. СП 14.13330.2014 «Строительство в сейсмических районах».


141

УДК 69.04

СТРОИТЕЛЬСТВО В СЕЙСМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ РАЙОНАХ

А.А. Недугова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Россия занимает значительную площадь и больше 20 % местности

относят к сейсмически опасным. Сейсмическими называются районы,

подверженные воздействию землетрясений, их расположение и балль-

ность отражены на карте сейсмического районирования. При проектиро-

вании зданий и сооружений в таких районах помимо расчетов на обычные

нагрузки учитываются расчеты на сейсмическое воздействие.

К строительству зданий и сооружений в сейсмических районах

предъявляются особые требования, изложенные в СП 14.13330.2018

«Строительство в сейсмических районах». Они включают: ограничения

по этажности и высоте зданий; правила сейсмоизоляции зданий рекомен-

дации по выбору формы здания или сооружения; предписания о разгра-

ничении зданий с перепадами высот на отдельные блоки и пр. [1].

Основным способом обезопасить конструкцию от сейсмических воз-

действий является снижение нагрузки, увеличение несущей способности

и, как следствие, увеличение сейсмостойкости. Для этого в проектирова-

нии зданий и сооружений используют легкие, но прочные материалы,

например конструкции из углеродного волокна.

Еще одним из способов защиты от землетрясений является распро-

страненный способ – возведение зданий на фундаменте с большим запасом

несущей прочности. Фундаменты выполняют сразу несколько функций:

передают колебания грунта на само здание, воспринимают сейсмическую

нагрузку от здания и передают ее на грунтовое основание [2].

Если здание или сооружение, расположенное в сейсмоопасной зоне

является достаточно массивным, то можно применять такой способ сей-

смозащиты, как усиление оснований. Существуют два способа усиления

оснований: химическое (смолизация, битумизация и т.п.) и механическое

(погружение в основание свай).

Сейсмологическое строительство одно из самых перспективных

направлений в своей отрасли. При правильном проектировании, строи-

тельстве и эксплуатации можно добиться длительного срока службы зда-

ний и сооружений в сейсмопасных районах.


1. СП 14.13330.2018 «Строительство в сейсмических районах»

2. Майоров А.В. Строительство зданий в сейсмоопасных регионах. European

science № 6(28), с.101-102.


142

УДК 691.494

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОПУЛЯРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

В.В. Николаев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Ведущие тенденции современного строительства – это возведение энергоэффективных зданий, то есть возможность создания и поддержания комфортных условий проживания при минимальных затратах энергоноси-телей. Прежде всего, это касается минимизации тепловых потерь через стро-ительные конструкции. Достигается такое снижение эффективной термо-изоляцией, выполненной на основании теплотехнических расчетов.

Современный рынок утеплительных материалов достаточно динами-

чен. Изменяются требования к теплоизоляции помещений, в ответ ассор-

тимент материалов расширяется, а популярные модели улучшают свои

качества. Автором был проведен анализ материалов для утепления, пред-

ложенных на строительном рынке РФ (таблица 1).

Таблица 1

Сравнительные характеристики утеплителей

Свойства Стекло-

вата

Базальто-

вая вата Эковата

Пенополи-

уретан

Пенополи-

стирол

Пено-

плекс Пенофол

Температура

нагре-ва-

ния(∁°)

Не горит.

До 500

Не горит

До 1000

Не поддер-

живает го-

рение

Не поддер-

живает горе-

ние

Горит

200-450

Не под-

держивает

горение

Не под-

держивает

горение

Эко-логич-

ность

содержит

формаль-

дегид

Высокая Высокая Высокая низкая Высокая Высокая

Био-стой-

кость

Высокая Высокая Средняя Низкая Низкая Средняя Высокая

Паропрони-

цаемость

хорошая хорошая хорошая низкая низкая низкая низкая

Герме-тич-

ность

Средняя Средняя отличная отличная Средняя Средняя отличная

Срок

службы (лет)

От 7 до 50 От 20 до

50

От 30 до

50

От 30

До 50

Более 30 Более 50 До 200

Коэф. тепло-

проводности

Вт/(мК)

0,03-0,052 0,032-

0,048

0,032-0,041 0,019-0,032 0,028-0,034 0,032-

0,044

0,037-

0,052

Риск усадки Большой Малый Большой нет нет нет нет

Звуко-изоля-

ция

отличная отличная отличная отличная Плохая Плохая отличная


1. Технические характеристики минеральной ваты, ее марки и критерии выбора.

[Электронный ресурс]. – URL: http://srbu.ru/stroitelnye-materialy/77-

minvatatekhnicheskiekharakteristiki.html.

2. Ростов Леруа Мерлен Теплоизоляция [Электронный ресурс]

https://rostov.leroymerlin.ru/catalogue/teploizolyaciya/


143

УДК 624.15

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ШПУНТА В УСЛОВИЯХ СТЕСНЕННОЙ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ

Д.А. Песецкий Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Шпунтовые конструкции представляют собой временные огражде-ния котлованов, которые состоят из забитых в грунт стальных, железобе-тонных или деревянных шпунтовых свай. Ограждения из шпунта изготав-ливаются под любые виды сооружений при устройстве фундаментов в случаях, когда невозможно произвести разработку котлованов в откосах. Они позволяют предупредить обрушения грунта при строительстве раз-личного рода ограждающих сооружений [1-4].

В настоящее время при ограждении котлованов в условиях плотной городской застройки наибольшее предпочтение отдают шпунтовому ограждению. В основном при укреплении откосов близлежащих зданий в стесненных городских условиях применяют шпунтовой профиль Л5-УМ.

Технология погружения шпунтовых свай определяется наличием окружающей застройки. С целью максимального сохранения характери-стик грунтов основания и снижения степени влияния на участках с при-ближением к существующим зданиям менее 15 м принимается метод ста-тического вдавливания. Необходимо вести контроль за частотными ха-рактеристиками работы строительного оборудования.

В условиях слабых грунтов, наличия окружающей застройки, при глубоком котловане важным параметром является обеспечение заделки низа шпунтового ограждения. Минимальная длина шпунтовых свай на та-ких участках строительства, для которых обеспечиваются предельные значения допустимых деформаций в основании, составляет 12 м (шпунт Ларсен-5-УМ).

Шпунтовое ограждение котлована значительно упрощает процесс устройства нулевого цикла в условиях стесненной городской застройки и будет использовано в магистерской диссертации автора.


1. Шпунтовое ограждение котлованов. [электронный ресурс]. - URL: http://ustanovkasvai.ru/stati/62-shpuntovoe-ograzhdenie-kotlovanov

2. Технология шпунтового ограждения котлованов. [электронный ресурс. - URL: https://drilling-msk.ru/tehnologiya-shpuntovogo-ograzhdeniya-kotlovanov.html

3. ООО НПП «Техэнергопром»». Шпунтовые сваи. [электронный ресурс]ю - URL: https://ppt-online.org/31261

4. ГОСТ Р 53629-2009. Шпунт и шпунт-сваи из стальных холодногнутых про-филей. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2010

5. СП 387.1325800.2018 "Железобетонные пространственные конструкции покрытий и перекрытий";

6. СП 20.13330.2011 "Нагрузки и воздействия"; 7. Купольные конструкции: формообразование, расчет, конструирование,

повышение эффективности. 2004 г Тур В.И.


http://ustanovkasvai.ru/stati/62-shpuntovoe-ograzhdenie-kotlovanov

https://drilling-msk.ru/tehnologiya-shpuntovogo-ograzhdeniya-kotlovanov.html

144

УДК 624.15

ЗАЩИТНЫЕ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ

Д.А. Песецкий Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


При защите от ливневых и грунтовых вод, обрушении грунта в насто-

ящее время используют сваи-шпунты Ларсена, которые обладают высо-

кой прочностью и устойчивостью к внешним воздействиям.

Современные геотехнические методы расчета шпунтового огражде-

ния разделяют на две группы:

– аналитические расчеты (методы по схеме Якоби и упругой линии

Блюма-Ломейера);

– расчеты методов конечных элементов с использованием программ-

ных комплексов – Plaxis расчеты.

При строительстве очистных сооружений в Ленинградской области

ограждение котлована осуществлялось с использованием сваяй-шпунтов

Ларсена. Моделирование выполнялось автором при помощи демоверсии

Plaxis 3D с учетом этапности разработки грунта и водопонижения.

Результаты моделирование шпунтового ограждения котлована и рас-

порной системы велось по программе Plaxis 3D и они будут использо-

ваться в магистерской диссертации автора.


1. СП 50-101-2004. Проектирование и устройство оснований и фундаментов

зданий и сооружений. – М.: Стройиздат, 2004. – 130 с.

2. СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов. – М.:

Стройиздат, 2004. – 81 с.

3. Основания и фундаменты: Учебник для бакалавров строительства / Р.А. Ман-

гушев (ответственный за издание), В.Д. Карлов, И.И. Сахаров, А.И. Осокин. – М.: Изд-

во ACB; СПб.: СПбГАСУ, 2011. – 392 с.




145

УДК 692.433

ПРИМЕНЕНИЕ ЭКСПЛУАТИРУЕМОЙ КРОВЛИ В МНОГОЭТАЖНОМ ЖИЛОМ ЗДАНИИ

А.К. Погосян, К.С. Спицын Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В данной статье авторами выполнено проектирование эксплуатируе-мой крыши в многоэтажном жилом доме в условиях плотной городской застройки.

Здание имеет простую прямоугольную форму в плане с размерами 26,7×26,4 м в осях. Высота 24-этажного здания составляет 74,85 м до ограждения кровли. Кровля здания эксплуатируемая, имеет внутренний водосток. Кровля выполнена по системе «Кровля Тротуар» с использова-нием экструзионного пенополистирола толщиной 100 мм, запроектиро-вана по монолитному железобетонному покрытию. На кровле располо-жены физкультурные площадки с уличными тренажерами [1]. Парапет кровли монолитный железобетонный. Ограждение комбинированное: же-лезобетонное и стальное, высотой 1,2 м.

Рис. 1. Эксплуатируемая кровля


1. СП 17.13330.2017 Кровли. Актуализированная редакция СНиП II-26-76.

Научный консультант: к.т.н., доцент Н.Г. Цаиртова.


146

УДК 694.143

СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ ТОРЦЕВОГО СРАЩИВАНИЯ

ДРЕВЕСИНЫ

Д.А. Подскребалин Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Сращивание древесины по длине все чаще применяют для изготов-

ления крупных деталей из дерева. Это позволяет значительно экономить

сырьё. Помимо экономии материалов, такой способ позволяет также

улучшить потребительские качества древесины – она меньше подвержена

деформациям. Использование высококачественного клея дает возмож-

ность склеивания кусочков дерева без видимых швов, что создает иллю-

зию цельного бруса или доски.

Существуют линии трех уровней: автоматические высокопроизводи-

тельные линии, полуавтоматические линии для средних предприятий и

линии с ручным управлением [1].

Для того чтобы линия торцевого сращивания пиломатериала смогла

выйти на заданную производительность, необходимо автоматизировать

два участка: участок набора и подачи заготовки в шипорезную группу; уча-

сток приема, пакетирования и дальнейшей передачи в производственную

цепочку срощенной по длине заготовки. Практика показывает, что без ав-

томатизации данных участков, система сращивания простаивает из-за мед-

ленной и неравномерной подачи исходного сырья или из-за не своевремен-

ной уборки готовой ламели из зоны накопления. Эта проблема не решается

путем дублированного создания дополнительных рабочих мест, т.к. зоны

подачи ограничены в пространстве и операторы начинают мешать друг

другу. При этом, резко возрастает фонд заработной платы, что негативно

сказывается на себестоимости продукции [2]. Единственно правильное ре-

шение – 100 % автоматизация данных участков.

В линиях сращивания применяются различные по конструкции ши-

порезные установки (для вертикальных и горизонтальных соединений

или универсальные) с шипорезной кареткой или с поворотным столом и

т.д. Применяются также различные типы клеенаносящих устройств,

которые в высокопроизводительных линиях совмещаются с фрезерным

узлом.


1. Лявданская О.А., Любчич В.А., Бастаева Г.Т. Основы деревообработки. 2011.

2. Юрова О.В., Кочева М.Н. Технология клееных материалов и древесных плит.

2010.


147

УДК 504.75:574(075.8)

ПРОТИВООПОЛЗНЕВЫЕ СООРУЖЕНИЯ ГОРОДСКИХ

ЗАСТРОЕК

Д.А. Поляков Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Оползневые явления очень часто встречаются в стесненных город-ских условиях Северного Кавказа, в т.ч. г. Майком, что влияет на эколо-гическую безопасность населения, ухудшает качество среды жизни, нанося ущерб окружающей природной среде. Поэтому необходимо предусматривать “локальную устойчивость”, разрабатывать новые техни-ческие решения, позволяющие сохранить природный ландшафт, безопас-ность городских зданий и сооружений, жизнедеятельность людей.

Искусственные изменения рельефа склона (откоса) необходимо предусматривать для предупреждения и стабилизации процессов сдвига, скольжения, выдавливания, осыпей, течение грунта и т.п. На защищае-мых склонах необходимо предусматривать устройство ливнеотводящих и дренажных систем. В настоящее время в качестве подпорных конструк-ций применяются железобетонные и металлические устройства.

На кафедре ПГСГиФ разрабатываются новые технические решения с применением грунтоармированных и грунтонаполняемых оболочечных конструкций из композитных наноматериалов, которые могут созда-ваться в стесненных городских условиях новыми методами их устрой-ства. В настоящее время разработана и подана заявка на изобретение для устранения подобных природных явлений [1-3].

Наиболее важными характеристиками, определяющими эффектив-ность оболочечных конструкций, являются показатели надежности, без-опасности и живучести, поэтому надежность работы каждого элемента в отдельности обеспечивает общую надежность сооружения в целом, так как выход из строя хотя бы одного из них ведет к потере устойчивости всего сооружения. Эксплуатационную надежность грунтоармированных конструкций обеспечивают прочностные качества каждого ее элемента: лицевая стенка; армоленты; дренажные системы.

Автором разрабатываются методы экспериментальных и теоретиче-ских исследований ряда конструкций с учетом свойств новых композитных наноматериалов, а также меры по повышению надежности сооружений. Ре-зультаты этих работ будут включены в диссертационную работу автора.


1. СНИП – 2.07.01-89*. Градостроительство. Планировка и застройка городских

и сельских поселений.

2. Кашарина Т.П. Производство работ при чрезвычайных ситуациях. – Новочер-

касск. – 2005. – 134 с.

3. Кашарина Т.П. Экологическая инфраструктура и безопасность в городском

строительстве. – Новочеркасск: ЮРГПУ НПИ. – 2017. – 234 с.


148

УДК 624.137

РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ И КОНСТРУКЦИЙ ПО УВЕЛИЧЕНИЮ УСТОЙЧИВОСТИ ПОДПОРНЫХ

СООРУЖЕНИЙ

Д.А. Поляков Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В районах Северного Кавказа в городских условиях наблюдаются

оползневые явления, которые формируются природными и антропоген-

ными воздействиями. В этих случаях следует разрабатывать планы и со-

оружения по увеличению устойчивости подпорных конструкций.

В современных условиях создаются различные технические реше-

ния, обеспечивающие качество среды жизни населения, учитывая при

этом и сейсмические воздействия этих районов. Наиболее примемли-

мыми вариантами подобных конструкций для данных условий являются:

грунтоармированные; грунтонаполняемые; габионные элементы с приме-

нением гетерогенных композитных наноматериалов и геотекстиля с семе-

нами, например, «ПИНЕМА». Это обеспечивает надежность при дей-

ствии гидродинамических сил при условии защитного слоя напорного от-

коса: 𝐾𝑦 =𝐸н

𝐸п.д≤ 1 или 𝐸н = 𝐾𝑦 ∙ 𝐸п.д, где 𝐾𝑦 – коэффициент устойчиво-

сти; 𝐸н – фактическая величина отпора; 𝐸п.д – величина отпора

откоса.

На основании проведенных теоретических и экспериментальных ис-

следований автором будут разработаны заявки на патент и рекомендации

по проектированию подобных сооружений для стесненных городских

условий.


1. А.с. 643583 СССР, МКИ ЕО2В 8/02, ЕО2В 8/02, Е02В 7/02. Водовыпускное

устройство (в соавторстве).

2. А.с. 1100361 СССР, МКИ ЕО2В 3/06. Способ возведения грунтоармирован-

ных сооружений и устройство для его осуществления (в соавторстве).

3. Экологическая инфраструктура и безопасность в городском строительстве:

учебник для студ. Вузов, магистров и аспирантов / Т.П. Кашарина; Южно-Российский

государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова. – Ново-

черкасск: ЮРГПУ (НПИ), 2017. – 234 с.

4. СП 116.13330.2012 «СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий,

зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения».




149

УДК 66.013.512

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШКОЛЬНЫХ ЗДАНИЙ

Р.Р. Пономарев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


По статистическим данным [1] в настоящее время в Российской Фе-

дерации действует 41300 школ. За последние годы численность школ зна-

чительно изменилась. Результатом проведенной Министерством образова-

ния оптимизации стало сокращение числа сельских школ – с 39 до 24 тыс.,

городских – с 24 до 18 тыс. единиц. Как следствие- увеличение числа

школьников, вынужденных заниматься во вторую и третью смены.

В 1960-70 гг. при проектировании и строительстве школьных зданий

в градостроительной политике [2] ставилась задача в первую очередь пе-

ревести школы на односменные занятия и рассчитывать классы на 40 че-

ловек, а в дальнейшем преобразовать в школы продленного дня со сни-

жением численности учеников в классе до 25-30 человек. С этой целью

предлагалось использовать типовые проекты школьных зданий на 280,

520 и 960 мест в зависимости от характера и приемов застройки городов

и рабочих поселков. Для крупных городов разрабатывались проекты ти-

повых школ вместимостью 960 и 1280 мест при численности микрорай-

она 6-8 тыс. человек; при численности микрорайона 9-12 тыс. человек

предлагалось строительство школ на 1600 мест. «Укрупнение школьных

зданий предназначено для создания более благоприятных условий для

учебно-воспитательного процесса и улучшения технико-экономических

показателей зданий» – декларировалось пятьдесят лет назад [2]. При вы-

боре типа школьных зданий в конкретных условиях предлагалось отда-

вать предпочтение зданиям большей вместимости, которые оказываются

экономичнее по стоимости строительства.

В отечественной практике применялся централизованно-блочный

тип, лежащий в основе типовых решений школьных зданий 1950-2000 годов

постройки [3]. Такой тип композиции позволяет разделять блоки по функ-

циональным признакам, дифференцировать учащихся с учетом возраста,

а также предусматривает возможное развитие школьного комплекса. Для

повышения экономической эффективности эксплуатации зданий школ

ставилась задача использовать при строительстве железобетонные и кир-

пичные несущие конструкции.


1. Россия в цифрах. 2019: Крат. стат. сб./Росстат. – М., 2019 – 549 с.

2. Основы Советского градостроительства. Том 2 / Центральный научно-иссле-

довательский и проектный институт по градостроительству. – М.: СИ, 1965. – 482 с.

3. Архитектура гражданских и промышленных зданий: Гражданские здания:

Учеб. Для вузов / Под общ. Ред. А.В. Захарова. – М.: СИ, 1993. – 509 с.


150

УДК 624.131.524

ПРОБЛЕМЫ СТРОИТЕЛЬСТВА НОВОГО ЖИЛЬЯ В ГОРОДЕ МАХАЧКАЛА

Н.Е. Попов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В ходе программы по обследованию 50 объектов незавершенного строительства в г. Махачкала были выявлены множество несоответствий и отклонений от нормативно-правовой документации. Основным след-ствием всех нарушений является полное отсутствие у 78 % обследуемых объектов проектной документации, а также у 60 % категория используе-мых земель не соответствует положениям градостроительной документа-ции. Следствием этих нарушений является превышение этажности и несоответствие требований пожарной безопасности.

Ограждающие стеновые конструкции выполнены с нарушением тре-бований по энергоэфективности (преимущественно отсутствует утепли-тель) и множеством отклонений от СП 14.13330.2018 [5], а именно не вы-полнено армирование кирпичной кладки и отсутствует перевязка с желе-зобетонным каркасом зданий. В 2 % зданий верхние этажи выполнены без устройства несущих железобетонных вертикальных элементов. А выяв-ленные отклонения от п. 9.1.12-13, 9.2.4, 9.5.1 СП 70.13330.2012 [4] в виде нарушений вертикальности и горизонтальности кладки, а также техноло-гии и качества устройства швов указывают и вовсе на халатное выполне-ние работ.

Для ответа на главный вопрос о надежности железобетонного кар-каса зданий были выполнены поверочные расчеты зданий с учетом экс-плуатационных нагрузок и грунтовым основанием. В расчетах учитыва-лось фактическое армирование и класс бетона, выявленные в ходе ин-струментального обследования. По результатам расчетов было установ-лено, что несущая способность 17 % объектов не обеспечена.

Все выявленные дефекты, малая часть которых приведена выше, проливают свет на реальное положение дел строительной отрасли Се-веро-Кавказского региона – незаконное строительство, слабый контрой надзорных органов, низкий уровень качества работ.






3. ФЗ № 384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».

4. СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции.

5. СП 14.13330.2018 Строительство в сейсмических районах.

6. ФЗ № 190 «Градостроительных кодекс Российской Федерации».


151

УДК 624.151.15

ПРИМЕНЕНИЕ КУПОЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ КОНСТРУКЦИЙ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Д.А. Прокопенко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В настоящее время при различных очертаниях и конструктивных

формах купольные покрытия позволяют обеспечить наименьший расход

материалов по сравнению с другими техническими решениями. Размеры

этих покрытий совершенствуются в зависимости от применяемого стро-

ительного материала. Процесс улучшения купольных покрытий проявля-

ется как в композиционно-функциональном, так и в конструктивном ас-

пектах, позволяя успешно осуществлять разнообразные архитектурные

замыслы. Одной из последних тенденций современности является строи-

тельство цельно-купольных зданий. Для выбора оптимального решения,

т.е получения наименьшего веса или стоимости куполов, необходимо рас-

считывать большое количество вариантов [1-3].

Поэтому на сегодняшний день купола являются уже не просто по-

крытием, но и внешним каркасом здания. В этих условиях к конструк-

циям предъявляются более серьёзные требования.

Расчёт куполов необходимо производить по моментной теории, то

есть с учетом изгиба и кручения. При этом следует учитывать, что:

– толщина стенки оболочки и радиус кривизны меридиана посто-

янна, а если меняются, то плавно, без скачков [1];

– упругие свойства материала не должны меняться, а если это и про-

исходит, то переход должен быть плавным;

– сопряжение опорного кольца купола с опорой должно обеспечи-

вать свободные радиальные и угловые перемещения опорного кольца [2].

Все вышеприведённые случаи необходимы для дальнейшего

совершенствования и расчётного обоснования куполов [3].

Выполненный анализ купольных покрытий, будет использован

автором при выполнении магистерской работы.


1. СП 387.1325800.2018 "Железобетонные пространственные конструкции

покрытий и перекрытий";

2. СП 20.13330.2011 "Нагрузки и воздействия";

3. Купольные конструкции: формообразование, расчет, конструирование,

повышение эффективности. 2004 г Тур В.И.


152

УДК 504.75:574(0,75.8)

ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ БИОЭФФЕКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ

ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Д.А. Прокопенко, А.О. Красноруцская Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


При реконструкции зданий и сооружений необходимо учитывать но-

вые разработки строительных материалов, возобновляемых источников

энергии (ВИЭ), что обеспечит эколого-экономические показатели каче-

ства окружающей среды. В настоящее время Россия обладает передовыми

технологиями по преобразованию солнечной, ветровой и водной энергий.

Использование солнечной энергии в настоящее время составляет около

4,5 % в общем уровне российского энергобаланса.

Для дальнейшего расширения применения альтернативных источни-

ков энергетики необходима разработка фотогальванических элементов

солнечной электростанции. На основании выполненного анализа авто-

рами выявлена высокая эффективность продукции отечественных компа-

ний и что по мощности она не уступает аналогам иностранных произво-

дителей. Их КПД составляет от 19 до 25 процентов – на уровне с ино-

странными аналогами, что является результатом использования специ-

ального сырья при изготовлении продукции, выдерживающего воздей-

ствия высоких и низких температур. В течение пяти лет модели солнеч-

ных панелей окупают себя, что соответствует международным стандар-

там. Солнечные панели в России делятся на 3 разновидности:

1. Монокристаллические – фотопанели этих элементов представ-

ляют собой единый кристалл.

2. Поликристаллические – выполнены из батарей нескольких крем-

ниевых пластин.

3. Тонкопленочные – их панели выполнены из аморфного кремния.

На основании проведенных исследований, авторами выявлены

наиболее оптимальные виды солнечных панелей, что будет учтено ими в

магистерских диссертациях.


1. Кашкаров А.П. Ветрогенераторы, солнечные батареи и другие полезные кон-

струкции. – М.: ДМК Пресс, 2011. – 144 с.

2. Алфёров Ж.И., Андреев В.М., Румянцев В.Д. Физика и техника полупровод-

ников, том 38, выпуск 8. Тенденции и перспективы развития солнечной фотоэнерге-

тики. 2004. – 12 с.




153

УДК 504. 75:574(075.8)

ФОРМИРОВАНИЕ ЗОН МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО

ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ

Н.Н. Проценко, М.Н. Масликов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Формирование зон многофункционального территориально-плани-

ровочных систем включает в себя три типа территорий развития: урбани-

зация; сельскохозяйственного; природоохранного и рекреационного

назначений, в т.ч. и для Крайнего Севера.

Для обеспечения их развития требуется создание современных, био-

позитивных, быстровозводимых комплексов городских, сельскохозяй-

ственных, производственных, общественных зданий и сооружений. Это

требует разработки новых архитектурных решений, а также устойчивых

оснований и фундаментов для различных инженерно-геологических и

геокриологических условий.

В суровых условиях распространение вечномерзлых грунтов

наибольшее применение находят свайные фундаменты, которые выпол-

няются с учетом конструктивных и технологических особенностей объ-

екта строительства, их теплового и механического взаимодействия с ос-

нованиями.

На кафедре ПГСГиФ подготавливаются к исследованиям новый тип

фундаментов, изготавливаемых с применением гетерогенных композит-

ных наноматериалов и способы их возведения.


1. Патент №2717453. Устройство городской застройки в условиях Крайнего Се-

вера, Арктики и рекреационных зонах и способ его возведений. опубл.30-07-2019.

2. Основания и фундаменты: Учебник для бакалавров строительства / Р.А. Ман-

гушев (ответственный за издание), В.Д. Карлов, И.И. Сахаров, А.И. Осокин. – М.: Изд-

во ACB; СПб.: СПбГАСУ, 2011. – 392 с.

3. Экологическая инфраструктура и безопасность в городском строительстве:

учебник для студ. Вузов, магистров и аспирантов / Т.П. Кашарина; Южно-Российский

государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова. – Ново-

черкасск: ЮРГПУ (НПИ), 2017. – 234 с.




154

УДК 624.131.524

ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ

ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ

Р.Р. Расулов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


При проведении экспертизы промышленной безопасности необхо-димо выполнять поверочный расчет промышленных зданий на актуаль-ные нагрузки [1, 2]. Большинство промышленных зданий на постсовет-ском пространстве построены до 70-х годов XX века. Для элементов по-крытия одной из основных нагрузок является снеговая. Рассматриваемое здание построено в 1965 году в городе Коломна. Если провести сравни-тельный анализ нормативных документов по нагрузкам и воздействиям, расчетная снеговая нагрузка в СНиП II-А.11-62 (приложение 1) Коломна относится к III снеговому району, для которого согласно пунктам 5.1-5.4 расчетная снеговая нагрузка составляет 1,4 кПа, которая в СП 20.13330.2016 (карта 1) по таб. 10.1 уже составляет 2,10 кПа [4].

В рамках ЭПБ достаточным является выполнение поверочного рас-чета поперечника здания. В результате выполненного поверочного рас-чета, коэффициент использования для некоторых участков верхнего по-яса стропильной фермы превышает допустимые значения, в худшем слу-чае на 25 % (рис. 1).

Рис. 1. Коэффициенты использования элементов фермы

Причинной необеспечения несущей способности верхнего пояса яв-ляются следующие факторы:

1. Возросшее значение расчетной снеговой нагрузки на 50 %. 2. Неправильно организованное внеузловое опирание прогонов [3].






3. СП 16.13330.2017 Металлические конструкции.

4. СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия.


155

УДК 320.312

РЕНОВАЦИИ ИСТОРИЧЕСКИ СЛОЖИВШЕЙСЯ

ОБЩЕСТВЕННОЙ ЗАСТРОЙКИ ГОРОДА РОСТОВ-НА-ДОНУ НА ПРИМЕРЕ КВАРТАЛА ул. МЕЧНИКОВА - В ГРАНИЦАХ

ДОМОВ №№ 53, 55 И 57

А.В. Репкин Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В Ростовской области по состоянию на 1 января 2020 года более 220 тысяч квадратных метров аварийного жилья.

В Ростове-на-Дону закон будет исполняться следующим образом: – реконструкция жилого фонда будет проводиться точечно (будут

сноситься отдельные дома в рамках кварталов), или комплексно (поквартально или целыми районами);

– финансовая поддержка из средств федерального бюджета будет выделяться после утверждения целевой общегосударственной про-граммы; в перечень объектов, участвующих в программе, попадает жильё в Ростове-на-Дону, признанное ветхим либо аварийным на момент при-нятия программы реновации в каждом регионе.

Если дом зарегистрирован для участия в других государственных программах по переселению, он не подлежит сносу в рамках реновации.

На сегодняшний день в границах квартала (Квартал – планировоч-ный элемент жилой застройки в границах красных линий, ограниченный магистральными или жилыми улицами) находится 14 домов постройки 1933 года.

По ул. Мечникова – в границах домов №№ 53, 55 и 57 находятся три дома постройки 1933 года.

Исходя из кадастровых паспортов данных домов жилая площадь со-ставила-5293 м2.

В случае положительного решения о застройке квартала, в границах участка можно расположить следующее градостроительное решение: два шестнадцатиэтажных дома с придомовой территорией/

В настоящее время в домах по улице Мечникова 53,55,57 в соответ-ствии с данными кадастровой карты могли бы проживать 264 человека, предположительно в проектируемых домах возможно размещение 2147 человек.

Сравнительный анализ дает нам сделать предположение, что при по-ложительном решении о расселении домов и строительстве новых, воз-можно увеличить число проживающих на этой территории в 8,13 раза не нарушая при этом требований нормативно-правовой базы.


1. СП 42.13330.2011 "Градостроительство. Планировка и застройка городских и

сельских поселений".


156

УДК 727.7:069

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МУЗЕЙНЫХ

ПРОСТРАНСТВ

М.А. Рюмшина Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Музеи относят к культурно-просветительским и научно- исследова-тельским типам учреждений. Они предназначены не только для выставоч-ной деятельности, но и для сбора, комплектования памятников культуры, хранения экспонатов, их изучения.

На сегодняшний день музей представляет собой общественное про-странство. В нём происходит своеобразный синтез искусства, науки, тех-ники, опыта. Возникает потребность в новых формах организации. Осо-бое значение имеет архитектура [1]. При реконструкции музеев исполь-зуют разнообразные приемы строительства. Модернизация музейных зда-ний уникальна.

Одним из способов является увеличение функциональных про-странств за счет архитектурно-строительных возможностей старого зда-ния, архитектурных резервов. Примером служит программа «Большой Эрмитаж». Благодаря проекту реконструкции Главного штаба у музея по-явилась необходимая площадь.

Строительство музея путем введения новой архитектуры в историче-

скую застройку так же относят к модернизации. Важной задачей в данном

случае является гармония и целостность между постройками. В проекте

«Музей Отечественной Войны 1812 года» архитектор использовал отно-

сительно новое направление – модернизацию исторического здания.

Еще одним типом модернизации можно считать появление нового

здания, независимого от исторической архитектуры, но объединенное в

единый музейный ансамбль. Примером является расширение Националь-

ного музея «Центр искусств имени королевы Софии». В этом проекте сто-

яли задачи расширения площади более чем на половину, развитие учре-

ждения, как социального пространства.

Данные примеры отображают архитектурно-художественные, ком-

позиционные, функциональные подходы к модернизации музейных зда-

ний. Все методы соответствуют главным задачам музейного учреждения –

собирать, хранить, изучать, экспонировать [2].


1. Н. Никишин. Музей и новые технологии // На пути к музею ХХI века. – М.,

1999.

2. Н.Ю. Федотова. Современные тенденции музейной модернизации: анализ но-

вых архитектурных проектов // Артикульт. 2014.


157

УДК 69.01

СОВРЕМЕННОЕ ОСТЕКЛЕНИЕ КАК ЭСТЕТИКА ФАСАДОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Е.Е. Рябцев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Интенсивное развитие современного мира способствует появлению

новейших технологий в остеклении фасадов зданий. Новые запросы че-

ловека подталкивают его на создание одновременно комфортабельной

обстановки и многофункциональности ограждающих светопрозрачных

конструкций, которые сейчас представлены большим своим разнообра-

зием форм, палитрой цвета, материалом, возможностью подобрать изде-

лие на любой вкус.

Рост и индустриализация городов "заставляет менять" эстетику фа-

садов зданий, поднимая их на новую степень и дает возможность на со-

здание уникальных объектов, которые зачастую становятся визитной кар-

точкой [1, с. 168].

Наряду с железобетоном и сталью, всё большее вовлечение в строи-

тельство стекла позволило архитекторам расширить возможности проек-

тирования зданий и сооружений, придавая им индивидуальность, вырази-

тельность и неповторимость с сочетанием функциональности и энергоэф-

фективности окон, которые создают комфортные условия для работы и

отдыха, позволяя не только экономить тепловые ресурсы, но и создавать

необходимый микроклимат помещения [2, с. 67].

На сегодняшний день окна можно отнести к динамично развиваю-

щимся элементом инженерии, представляющая новые и новые возможно-

сти их использования.


1. Борискина И.В., Шведов Н.В., Плотников А.А. Современные светопрозрач-

ные конструкции гражданских зданий. Справочник проектировщика. Том I Основы

проектирования // Санкт-Петербург: НИУПЦ «Межрегиональный институт окна»,

2005. – 168 с.

2. Пилипенко В.М., Акельев В.Д., Киет Н.Т., Нгуен Т.Н. К опросу использова-

ния возобновляемых источников энергии в энергоэффективном строительстве /

В.М. Пилипенко, В.Д. Акельев, Н.Т. Киет, Т.Н. Нгуен // Известия высших учебных

заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика. – 2012. – № 5. – С. 67-70.


158

УДК 69.07

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-СТЕРЖНЕВЫХ

КОНСТРУКЦИЙ

М.А. Соломка Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Технология пространственно-стержневых конструкций (ПСК) ак-

тивно развивается в мире. Она имеет ряд преимуществ перед обычными

соединениями конструкций. К основным преимуществам пространствен-

ных конструкций можно отнести: пространственность работы; надеж-

ность от внезапных разрушений; снижение строительной высоты; воз-

можность перекрытия больших пролетов; свобода внутренней плани-

ровки; архитектурная выразительность; удобство размещений линий под-

весного транспорта; возможность унификации элементов; быстроту воз-

ведения; высокую транспортабельность, благодаря чему, их лучше всего

использовать в труднодоступных и удаленных районах нашей страны [1,

с. 24].

Основа любой пространственно-стержневой конструкции – «кри-

сталл», образованный стержнями, которые находятся на его гранях. В ка-

честве таких «кристаллов» используют пирамиды (тетраэдры и полуокта-

эдры), параллелепипеды и другие многогранники.

Благодаря многообразию геометрических структур построения, дан-

ный вид конструкции вызывает интерес не только у конструкторов, но

также и у архитекторов [2, с. 31].

В целом применение стержневых конструкций в современных усло-

виях высокой автоматизации, контроля проектирования и изготовления

конструкций позволяет создавать самые разнообразные и смелые формы,

иногда поражающие воображение.


1. Трущев А.Г. Пространственные металлические конструкции Текст /

А.Г. Трущев. – М.: Стройиздат, 1983. – 215 с.

2. Файбишенко В.К. Металлические конструкции Текст / В.К. Файбишенко. –

М.: Стройиздат, 1984. – 336 с.


159

УДК 624 153.525:681.3

ОБСЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Р.С. Солоненко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В статье приводятся результаты обследования технического состоя-

ния строительных конструкций очистных сооружений канализации рас-

положенных по адресу: Краснодарский край, г. Новороссийск, Южный

внутригородской район, п. Алексино.

Целью обследования является определение технического состояния

строительных конструкций очистных сооружений канализации, соответ-

ствия их нормативно-техническим требованиям и возможности дальней-

шей безопасной эксплуатации.

В ходе обследования были рассмотрены следующие очистные соору-

жения: преаэраторы, аэротенки, вторичные отстойники, контактные ре-

зервуары, аэробные минерализаторы, уплотнитель минерализованной

смеси, блок емкостей, накопительная емкость дождевых вод, усредни-

тель, камера распределительная, горизонтальные песколовки и другие

вспомогательные сооружения [1, 2].

Конструктивные схемы сооружений – прямоугольные резервуары,

состоящие из нескольких секция. Основными несущими элементами со-

оружений являются железобетонные днища, выступающие в качестве

фундаментов, стены и перегородки выполнены из стеновых панелей и мо-

нолитного железобетона, поверх которых в части сооружений устроены

плиты перекрытий для устройства металлических переходных

площадок.

Основными дефектами, выявленными в ходе обследования, являются:

– Разрушение защитного слоя бетона с оголением и коррозией рабо-

чей арматуры, трещины по наружным стыкам панелей, приводящие к

нарушению герметичности сооружения;

– Плесневелый грибок на поверхностях плит перекрытия, разруше-

ние защитного слоя бетона с оголением и коррозией рабочей арматуры;

– Коррозия металлических элементов переходных площадок.

Выявленные дефекты являются следствием сверхнормативного

срока эксплуатации данных сооружений, агрессивного действия среды

эксплуатации и частых циклов замораживания-оттаивания в весенний и

зимний периоды.

Общее техническое состояние представленных очистных сооруже-

ний канализации оценивается как ограничено-работоспособное и ча-

стично аварийное.

160

По результатам обследования составлено заключение о техническом

состоянии строительных конструкций и приведены рекомендации по

обеспечению безопасной эксплуатации и реконструкции данных соору-

жений.







161

УДК 69.01

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ВЕНТИЛИРУЕМЫХ ФАСАДНЫХ СИСТЕМ

ПРИ ОБЛИЦОВКЕ НАРУЖНЫХ СТЕН ЗДАНИЙ

В.В. Ткаченко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Система наружной облицовки здания - «вентилируемый фасад» воз-

никла в Германии, но едва появившись, она стала широко использоваться

в строительстве по всему миру. Вентилируемый фасад – это трёхслойная

конструкция, состоящая из утеплителя, воздушной вентилируемой про-

слойки и наружного экрана из облицовочного материала (декоративные

панели). Российскому потребителю данная система стала известна вна-

чале 90-х годов, но она сразу стала популярной, получив большое распро-

странение и всеобщее признание в кругу строителей и заказчиков за свои

наилучшие качества [1].

Навесные вентилируемые фасады являются одним из наиболее под-

ходящих фасадных решений для российских климатических условий.

При сопоставлении с другими фасадными системами, вентилируемые фа-

сады имеют следующие преимущества: широкие возможности по приме-

нению актуальных фасадных отделочных материалов, высокая теплоизо-

ляция и звукоизоляция, вентиляция теплоизоляционного слоя, защита

стены и теплоизоляции от атмосферных воздействий, возможность про-

ведения фасадных работ в любое время года, отсутствие специальных

требований к поверхности стены, длительный безремонтный срок (25-50

лет в зависимости от применяемого материала) службы [2]. Новейшие

конструктивно-технологические решения отделки фасадов с использова-

нием навесных вентилируемых конструкций способствуют не только

улучшению эксплуатационных качеств зданий, но и позволят воплощать

самые смелые и сложные проекты архитекторов, которые придают фаса-

дам зданий и сооружений уникальный эстетичный облик.

Красочные или, наоборот, сдержанные, но стильные фасады зданий –

визитная карточка не только каждого района, но и всего города в целом.


1. On-line журнал фасадного рынка http://fasad-rus.ru/teploizolyaciya-dvoinoi-

plotnostiarticle

2. Федосов С.В. Применение теории тепломассопереноса при решении практи-

ческих задач строительства. Как правильно выбрать теплоизоляцию, или

ПЕНОПЛЭКС® на 5+ // Строительные материалы и технологии XXI в. 2010. № 9.

С. 140-141.


162

УДК 504.064.43

РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО МОНИТОРИНГУ

СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ

МНОГОЭТАЖНОГО ЖИЛОГО ДОМА

Е.Е. Ткачук Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Целью разработки ООС является определение возможных экологи-ческих последствий и связанных с ними других последствий реализации инвестиционно-строительного проекта при различных вариантах разме-щения и функционирования объекта (мощность, номенклатура продук-ции, основные технологические и строительные решения, нормальный и экстремальный режим эксплуатации).

При эксплуатации объекта оценка воздействия на окружающую среду объекта выполняется исходя из следующих положений.

Размещение жилого дома и его объемно-пространственное решение выполнено в соответствии с проектом застройки квартала жилыми до-мами с объектами соцкультбыта, а так же с учетом технологических, са-нитарно-гигиенических и противопожарных норм и требований [1].

Объект подключаются к существующим сетям и коммуникациям в соответствии с техническими условиями.

Водоснабжение - хозяйственно - питьевое и противопожарное. Ис-точник - существующая городская сеть водопровода. Источником тепло-снабжения проектируемого дома являются городские тепловые сети.

В соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 "Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объ-ектов" размер санитарно-защитной зоны для проектируемого объекта не нормируется.Воздействие на окружающую среду может быть прямым или косвенным результатом строительства и эксплуатации объекта.

Источниками воздействия на окружающую среду при строительстве жилого дома будут являться:

– новые материальные объекты, размещаемые в окружающей среде; – объекты вспомогательного назначения, функционирование кото-

рых связано со строительством жилого здания (вентиляционное, насосное оборудование и др.)

Исходя из изложенного, строительство и эксплуатация жилого дома будет сопровождаться воздействием, определяющимся:

– изъятием из окружающей среды: – 7 земельных ресурсов (пространственно-территориальных); вод-

ных ресурсов, образованием твердых отходов потребления (ТОП).


1. СП 305.1325800.2017 Здания и сооружения. Правила проведения геотехниче-

ского мониторинга при строительстве.


163

УДК 69.059.35

ПРОБЛЕМА НЕДОСТРОЕННЫХ ОБЪЕКТОВ НА ПРИМЕРЕ

КОМПЛЕКСА ЖИЛЫХ ДОМОВ ПО ул. МЕНДЕЛЕЕВА 53-А

В г. АКСАЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

С.А. Урс Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Современные города динамично развиваются, появляются новые

строительные площадки. Проблема недостроенных зданий, а иногда и це-

лых комплексов, актуальна не только для г. Ростова-на-Дону и Ростов-

ской области, но и для России в целом. Во многих российских городах

сохранились архитектурные объекты, строительство которых по опреде-

лённым причинам остаются недостроенными по сей день. Такие объекты

разрушают гармонию городского пространства; кроме того, территории,

на которых они располагаются, являются заброшенными.

Недостроенные сооружения приносят городу значительные убытки,

так как не функционируют должным образом, а затраты на их восстанов-

ление растут с каждым годом, в то время как первоначальное функцио-

нальное назначение, безвозвратно устаревает.

Динамизм современной жизни ускоряет все процессы, в том числе и

архитектурные. Поэтому даже незначительная «заморозка» строительства

оборачивается для инвестора большими потерями вложенных средств, ко-

торые, могли пойти на улучшение эстетических качеств архитектурного

объекта. Чем дольше архитектурный объект находится в замороженном со-

стоянии, тем неопределённее становятся сроки его завершения.

Примером может служить строительство комплекса жилых домов со

встроенными помещениями общественного назначения и подземной ав-

тостоянкой по ул. Менделеева, 53-а в г. Аксае Ростовской области. Ныне

строительство данного объекта прекращено в связи с финансовыми труд-

ностями ООО «Сигма». На сегодняшний день построено 18-ти этажное

задние и возведен фундамент под 9-ти этажное.

В данной ситуации грамотный подход к проектированию, основан-

ный на анализе существующей ситуации и правильной оценке градостро-

ительной роли архитектурного объекта, позволит создать более совер-

шенный объект на основе долгостроя, что, в свою очередь, даст возмож-

ность гармонизировать окружающую городскую среду с точки зрения со-

временных социальных потребностей общества [1].


1. Кириллова Л.И. Композиция в современной архитектуре / Л.И. Кириллова,

И.А. Покровский, И.Е. Рожин; Центральный науч.-исслед. ин-т теории и истории

архитектуры. – М.: Стройиздат, 1973. – 186 с.


164

УДК 624.023/.023.943

СОВРЕМЕННЫЕ ФАСАДНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ЖИЛЫХ И АДМИНИСТРАТИВНЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

А.П. Фомин Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Фасадные системы призваны не только защищать внешние стены от

негативных воздействий окружающей среды и механических воздей-

ствий, но также показать уникальность и эстетическую выразительность

общественного здания. В настоящее время в России применяется не-

сколько типов фасадных систем: штукатурка с утеплением, колодцевая

кладка, навесные вентилируемые фасады, декоративные панели из цинк-

титановых или похожих сплавов. В России и за рубежом проводятся мас-

штабные исследования теплотехнических свойств фасадных систем с уче-

том прослойки вентиляции и многослойности конструкции. У каждой из

систем есть свои достоинства и недостатки, в связи с чем невозможно

определить наиболее эффективный тип фасадной системы с точки зрения

экономической эффективности, показателей теплоэффективности и дол-

говечности, эстетико-художественной составляющей [1].

Наиболее распространенными вариантами отделки фасадов являются:

– для жилых и общественных зданий – колодцевая кладка из кир-

пича, штукатурные системы фасадного утепления, сайдинг;

– для общественных зданий навесные вентилируемые фасады,

декоративные фасадные панели [2].

У каждой фасадной системы есть как свои преимущества, так и не-

достатки, обусловленные технологией изготовления (устройства, мон-

тажа) и применяемыми материалами [3].

Выбор какого-либо из представленных вариантов невозможно опи-

сать определенной зависимостью, так как выбор зависит от индивидуаль-

ных особенностей проекта и предъявляемых к фасадам требованиям по

эстетической выразительности и стоимости.


1. Жадановский Б.В., Кужин М.Ф. Организационно-технологические решения

устройства навесных фасадных систем при реконструкции жилых и общественных

зданий // Промышленное и гражданское строительство. – 2012. – № 1. – С. 62-64.

2. Жукова Е.А., Чугунков А.В., Рудницкая В.А. Системы фасадной отделки //

Строительство: наука и образование. – 2011. – №. 1.

3. Кирюдчева А.Е., Шишкина В.В. Энергоэффективные фасадные системы //

Строительство уникальных зданий и сооружений. – 2015. – № 4. – С. 248.


165

УДК 141.8

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СТВОЛЬНЫХ СИСТЕМ

ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ

Е.Н. Харитонова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Ствольная конструктивная схема представляет собой систему, где несущими конструкциями является вертикальный пространственный стержень – внутренний ствол жесткости, на который непосредственно или через ростверки опираются перекрытия. Система работает на внецен-тренное сжатие с изгибом от вертикальной и ветровой нагрузки, приме-няется, когда необходимо повысить амортизационную способность со-оружения к сейсмическим толчкам. Ствольная конструктивная схема также имеет несколько разновидностей (рис. 1).

Рис. 1. Каркасно-ствольная система: А – с наружными колоннами; б – с подвеской

этажей по периметру здания; в – подвеской этажей к предварительно напряженным

канатам; г – с консольными балками; 1-колонны; 2 – ванты или подвески;

3 – преднапряженные ванты; 4 консольные балки; 5 – жесткий ствол

Ствольную конструктивную схему целесообразно применять к зда-ниям высотой более 16 этажей [1], такие системы позволяют применить развитую пластику фасадов и обеспечивают вариативность планировоч-ным решениям, так как пространство от ствола и наружными ограждаю-щими конструкциями свободно от опор. Ствольные системы обладают повышенной способностью к амортизации динамических воздействий, что позволяет эффективное использовать схему такого типа при строи-тельстве в сейсмических районах. Также такие системы имеют устойчи-вость к неравномерным деформациям оснований, что позволяет успешно применять ствольную схему при строительстве в сложных инженерно-геологических условиях [1] (просадочные грунты, над горными выработ-ками и т.п.).


1. Шаблинский Г.Э. Мониторинг уникальных высотных зданий и сооружений

на динамические и сейcмические воздействия / Г.Э. Шаблинский. – М.: АСВ, 2013. –

213 c.


166

УДК 624.014

ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ СТАЛЬНОЙ ФЕРМЫ В ПК SCAD

Н.Г. Царитова, В.В. Камышев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Обследуемое здание общественного назначения находится в г. Санкт-Петербург, оно являлось промышленным зданием печатного двора. Здание по конструктивной схеме с неполным каркасом с наруж-ными и внутренними несущими стенами, и внутренним каркасом. Покры-тие здания выполнено по системе стропильных и подстропильных метал-лических конструкций с образованием светового фонаря (рис. 1).

Рис. 1. Общий вид стропильной системы

Авторами выполнен поверочный расчет фермы сложного сечения в ПК SCAD. Ферма Ф-4 имеет следующий состав: пояса – 2L100×10; рас-косы – 2L65×9. После сбора нагрузок и определения типа расчетной схемы, проведен поверочный расчет (рис. 2).

Рис. 2. Ферма Ф-4

После чего сделан вывод, что показатели меньше единицы, значит сечение конструктивного элемента достаточно и усиление фермы Ф4 не требуется.




2. СП 20.13330.2017 Нагрузки и воздействия.


167

УДК 624.131.7

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА НАДЗЕМНЫХ

КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ С УЧЕТОМ ДЕФОРМАЦИЙ

ГРУНТОВОГО ОСНОВАНИЯ ОТ ПОДРАБОТКИ ТЕРРИТОРИИ

М.С. Черкасов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В работе рассмотрена возможность расчета надземных конструкций

здания с учетом подработки территории при помощи инструментов ПК

ЛИРА-САПР в следующей последовательности [1]:

1. В каждый узел фундаментных плит заданы двухузловые конечные

элементы типа 262, которые будут включаться в работу после выработки

определенного зазора равному деформациям подработки. В связи с этим

для данных элементов созданы различные типы жесткостей с различным

заданным зазором (от максимальных деформаций подработки к нулю) [2].

2. Деформации подработки приняты по вогнутой и выпуклой схеме

с искривлением поверхности по радиусу 16 км. Графически были полу-

чены зоны деформаций подработки и заданы с дискретизацией в 0,5 мм.

Для выпуклой формы подработки зазоры вводились большие по краю

плиты и уменьшались согласно мульде к центру. Для вогнутой наоборот –

зазор уменьшался от края плиты к центру.

3. В связи с вышеизложенными изменениями расчетной схемы, чтоб

включить в работу грунт (коэффициент постели), в основание заданных

двухузловых стержней была скопирована фундаментная плита и задана

ей меньшая жесткость (как для подбетонки).

4. Описание работы расчетной схемы: нагрузка с верхней (искомой)

фундаментной плиты передается на стержни, стержни начинают вклю-

чаться в работу до выработки зазора, в этот момент в плите появляются

усилия от деформаций подработки, далее в работу включаются стержни

и передают нагрузку от верхней плиты к нижней, в работу включается

грунт [3].

Таким образом в расчете учтена работа грунтового основания при

помощи коэффициентов постели, а также деформации от подработки тер-

ритории при помощи конечных элементов типа 262.


1. СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений».

2. СП 21.13330.2012 «Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и

просадочных грунтах».

3. СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».


168

УДК 624.05

РАЗРАБОТКА ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЖИЛЫХ

КОМПЛЕКСОВ

А.Д. Черноусов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


При разработке стройгенпланов объектов строительства и их очере-

дей необходимо не только соблюдать требования нормативной и методи-

ческой документации, но и учитывать специфику зданий и сооружений, а

также площадок, на которых осуществляется строительство.

Так, для разработки стройгенпланов при строительстве жилых ком-

плексов могут применятся различные методы, в зависимости от условий

производства работ. При просторной строительной площадке и производ-

стве работ по очередям появляется возможность максимально эффек-

тивно использовать место для строительства последующих очередей, раз-

мещать на них бытовые городки, отвалы грунта, склады. При производ-

стве работ одновременно несколькими субподрядчиками необходимо

расположит на стройгенплане механизмы и оборудование согласно дан-

ных о машинах и кранах каждого субподрядчика. При строительстве в

условиях стесненной городской застройки необходимо соблюдать ряд ме-

роприятий по охране труда, технике безопасности, по бесперебойному

обеспечению стройки стройматериалами.

При проектировании стройгенпланов жилых комплексов специали-

сты сталкиваются с тремя принципиальными схемами [1, 2]: значитель-

ная площадь строительной площадки, строительство ведется различными

подрядными организациями; значительная площадь строительной пло-

щадки, строительство ведется очередями; строительство осуществляется

в условиях стесненной городской застройки.

Для каждой из предложенных схем должны быть разработаны меро-

приятия, позволяющие максимально сократить сроки строительства, сто-

имость возведения зданий и максимально полно провести размещение

объектов стройгенплана.


1. Зорина М.А. Особенности проектирования объектных стройгенпланов в усло-

виях плотной городской застройки // Традиции и инновации в строительстве и архи-

тектуре. Строительство. – 2015. – С. 407-413.

2. Секерина А.С., Бублева Е.А., Челнокова В.М. Организация строительства жи-

лых комплексов с учетом требований энергоэффективности // Вестник гражданских

инженеров. – 2017. – №. 6. – С. 140-146.


169

УДК 264.05

ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ В ЗОНЕ ПОДТОПЛЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ СТРОИТЕЛЬСТВА

ЖИЛОГО ДОМА В г. СОЧИ

С.А. Чернушкина Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Участок изысканий расположен на северо-восточном берегу Черного моря, у подножия склонов Главного Кавказского хребта на территории пос. Веселое. В рамках проведения изысканий были выполнены следую-щие виды работ:

– рекогносцировочное обследование водотока; – промеры глубин по гидроствору; – измерение скоростей течения воды; – нивелирование морфометрических профилей; – измерения уклона водной поверхности; – измерение уклонов водосборов [1]. На участке изысканий обнаружено 2 малых водотока. Данные ка-

навы относятся к временным, и пересыхают в период межени. В период строительства подземные воды в различной степени будут

испытывать совместное влияние природных и техногенных факторов в своем режиме уровня, химического состава и температуры

На этапе эксплуатации комплекса многоквартирных домов ожидается постепенное снижение техногенного воздействия на подземные воды.

Уровенный режим подземных вод должен постепенно стабилизиро-ваться к новым природно-техногенным условиям проектируемых соору-жений.

Ожидается стабилизация понижения уровня подземных вод на участ-ках выемок в рельефе и повышение уровня на участках создания насыпей. Точное время относительной стабилизации режима уровней подземных вод установить пока не представляется возможным.

Согласно СП 116.13330.2012, защита от подтопления должна вклю-чать:

– локальную защиту зданий, сооружений, грунтов оснований и за-щиту застроенной территории в целом;

– водоотведение; – утилизацию (при необходимости очистки) дренажных вод; – систему мониторинга за режимом подземных и поверхностных

вод, за расходами (утечками) и напорами в водонесущих коммуникациях, за деформациями оснований, зданий и сооружений, а также за работой сооружений инженерной защиты [2].


1. Пособие по обследованию строительных конструкций зданий.

2. СП 116.13330.2012. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от

опасных геологических процессов.


http://docs.cntd.ru/document/1200095540

170

УДК 624.131

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ «ЦЕНТРА СТРОИТЕЛЬСТВА КРУПНОТОННАЖНЫХ

МОРСКИХ СООРУЖЕНИЙ» В г. МУРМАНСК

Д.А. Шевяков, М.П. Матвиенко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Здание цеха одноэтажное, многопролетное, прямоугольное в плане с

размерами 335,5×280,0 м расположено на берегу Кольского залива. Вы-

сота здания 91,3 м. Здание оборудовано мостовыми кранами грузоподъ-

емностью 300 т. Вертикальные нагрузки от колонн на фундаменты дости-

гают до 2950,8 т, а изгибающие моменты 306,2 тм.

Инженерно-геологические условия площадки строительства пред-

ставлены в таблице 1.

Таблица 1

Физико-механические свойства грунтов площадки

Тип Название φ, ° с, кПа ɣ, г/см3 Е, МПа

Насыпные

грунты

песок гравелистый (ИГЭ 111) 36 0,00 2,10 28

песок мелкий (ИГЭ 114) 26 0,01 2,00 17

Подстила-

ющие

грунты

песок пылеватый (ИГЭ 215) 22 0,01 1,8 12

супесь текучая (ИГЭ 223) 11 0,07 2,03 6

суглинок текучий (ИГЭ 236) 7 0,08 1,97 4

Гранито-гнейсы прочные (ИГЭ 501) Rc = 128,3 МПа

Толщина грунтов от поверхности до гранито-гнейсов составляет от 20 до 43 м с уклоном в сторону Кольского залива. На глубине 17 м обна-ружены грунтовые воды.

Следует отметить следующие неблагоприятные факторы для проек-тирования фундаментов:

1. Подстилающие грунтовые слои имеют низкие физико-механиче-ские характеристики, что при значительных нагрузках от здания может привести к деформациям, превышающим нормативные;

2. Верхние слои представлены песками, которые отрицательно могут себя вести при значительных динамических нагрузках от мостового крана грузоподъемностью 300 т;

3. Наличие водонасыщенного слоя слабых подстилающих грунтов, расположенных на гранитно-гнейсовом основании с уклоном в сторону Кольского залива, что может привести к сползанию здания по уклону к заливу.

В связи с вышеперечисленными факторами было принято решение запроектировать фундаменты в виде свай-стоек диаметром 540 мм с по-гружением конца на 0,5 м в гранитно-гнейсовое основание [1].


1. СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. Актуализированная редакция

СНиП 2.02.03-85. М: Минстрой России, 2011.


171

ЭКОЛОГИЯ, РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ, ГЕОЛОГИЯ И ГОРНОЕ ДЕЛО

УДК 631.95

ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

ПОДСОЛНЕЧНОГО МАСЛА

А.Н. Андреева, Н.В. Оплетаев, Е.А. Грибут Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Подсолнечное масло является одним из самых распространённых

растительных масел и широко применяется в кулинарии, пищевой про-

мышленности, при производстве консервов и т.д. В процессе получения

масла образуются следующие отходы: лузга (до 50 % от общей массы се-

мян), жмых, шрот, корзинки. Данные скоропортящиеся отходы имеют вы-

сокие требования к хранению, и при больших объёмах создают опреде-

лённые трудности в утилизации.

Однако, наличие в составе отходов большого количества белка,

протеина, клетчатки, витаминов позволяет эффективно использовать

их во многих отраслях. Лузгу семечек используют в производстве кор-

мовых дрожжей, этанола, а также для получения биогаза. В зависимо-

сти от способов получения растительного масла (отжим или экстраги-

рование) образуется жмых и шрот соответственно. Отжим масла более

экологичный способ, жмых сохраняет больше питательных элементов,

чем шрот, но вместе с тем, выход масла не превышает 30 %. Жмых со-

держит жиры (7-10 %), белки (25-40 %), углеводы (до 26 %), протеин

(до 38 %), клетчатку (до 6 %), минеральные элементы (кальций, железо,

фосфор), что позволяет вводить его в рацион почти всех сельскохозяй-

ственных животных или использовать для подкормки рыбы в рыбном

хозяйстве. Вдобавок его применяют при изготовлении мебели, бумаги

и строительных плит. Шрот, полученный при экстрагировании семечек,

является высокобелковым продуктом, сохраняющим в себевитамины

А, Е, группы В и минеральные вещества. Устойчив к действию мико-

токсинов. Равно как и жмых, шрот является отличной добавкой в ком-

бикорм животным. При очистке семечек образуется большое количе-

ство корзинок, соцветия используют как корм для жвачных животных

или перемалывают в муку и добавляют в комбикорма. В качестве фос-

форно-калийных удобрений используют золу, полученную при сгора-

нии листьев и стеблей растений.

172

Применение отходов подсолнечного масла в сельскохозяйственных

и других отраслях позволяет не только снизить загрязнение окружающей

среды, но и эффективно сочетать использование экологически чистых

кормовых добавок и альтернативных источников топлива.


1. Жмых в разрезе: плюсы и минусы продукта [Электронный ресурс]. – Режим

доступа: https://latifundist.com

2. Лузга подсолнечника, шрот и жмых – как используются отходы подсолнуха

[Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://orchardo.ru


173

УДК 347.249

АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА О

НЕДРАХ В УСЛОВИЯХ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО

НА КОНТИНЕНТАЛЬНОМ ШЕЛЬФЕ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

А.А. Бутов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Законодательство, регулирующее правоотношения в области по-

иски, разведки и добычи полезных ископаемых в водах, находящихся под

юрисдикцией РФ, достаточно обширно и включает в себя как федераль-

ное законодательство, так и международные правовые акты.

Значительное количество правовых норм, регулирующих отношения

недропользования, содержится в действующем законе РФ "О недрах" [2].

Однако его нормы и принципы не адаптированы к специфике регулиро-

вания отношений на континентальном шельфе.

Одним из недостатков, имеющих важное значение для правоприме-

нительной практики, является определение соотношения составов пре-

ступлений, предусмотренных ст. 253 УК РФ "Нарушение законодатель-

ства Российской Федерации о континентальном шельфе и исключитель-

ной экономической зоне Российской Федерации" и ст. 256 УК РФ "Неза-

конная добыча (вылов) водных биологических ресурсов", что связано с

неоднозначным толкованием ч. 2 ст. 253 УК РФ [4]. Так, данная норма

устанавливает ответственность за исследования, поиск, разведку и освое-

ние природных ресурсов континентального шельфа РФ или исключитель-

ной экономической зоны РФ, которые осуществлялись без соответствую-

щих разрешений.

Таким образом, на сегодняшний день необходимо совершенствовать

законодательство в РФ, регулирующее правоотношения в области геоло-

гических исследований, разведки и добычи углеводородов на континен-

тальном шельфе.

В то же время в среднесрочной перспективе предпочтительнее под-

готовить и принять специальный закон, направленный исключительно на

регулирование отношений недропользования на континентальном

шельфе РФ – предметом его регулирования должны стать отношения в

области геологического изучения, разведки и добычи углеводородов на

континентальном шельфе Российской Федерации.


1. Закон РФ от 21.02.1992 N 2395-1 (ред. от 03.08.2018) «О недрах» (с изм. и

доп., вступ. в силу с 01.01.2019).

2. Уголовный кодекс Российской Федерации от 13.06.1996 N 63-ФЗ.


174

УДК 553.551.2

АНАЛИЗ ИЗМЕНЧИВОСТИ ХАРАКТЕРИСТИК

МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ЖУРАВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

ГЛАУКОНИТОВЫХ ПЕСКОВ (РОСТОВСКАЯ ОБЛАСТЬ)

В.В. Гавриленко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Изученные особенности минерального состава глауконитовых пес-

ков Журавского месторождения позволяют сделать выводы об их проис-

хождении. Наличие глауконита непосредственно указывает на их морское

происхождение. Глауконит образовывался вследствие процессов гальми-

ролиза, процесс глауконитизации идёт медленно, в обстановке спокой-

ных вод, на глубинах в основном от 20 до 150 м.

Анализ построенных карт распределения компонентов полезной

толщи Журавского месторождения глауконитовых песков и матрицы кор-

реляции позволил выявить ряд особенностей и закономерностей.

Содержание глауконита нарастает в направлении на север. Сниже-

ние содержаний глауконита отмечается к югу – в направлении понижения

рельефа и сопутствующего уменьшения мощности перекрывающих по-

род. Снижение содержания глауконита в направлении с севера на юг

можно связать с воздействием гипергенных процессов – выщелачиваю-

щим влиянием вод свободной циркуляции.

Оценивая связи общего содержания глауконита с содержаниями гра-

нулометрических фракций, отчетливо видна его выраженная положитель-

ная связь с содержанием алевритовой фракции, и столь же выраженная от-

рицательная связь с пелитовой фракцией. Это объясняется тем, что алев-

ритовая фракция количественно преобладает – на неё приходится 73,7 %

массы песка, а на пелитовую – оставшиеся 26,3 %. Так же характерно, что

содержание глауконита в алевритовой фракции 21,65 %, а в пелитовой –

9 %. Следовательно, направления изменчивости качества минерального

сырья в значительной степени можно оценивать по карте распределения

содержаний алевритовой фракции. И наибольший интерес представляют

минеральные соотношения именно в этой фракции.

Алевритовая фракция представлена, главным образом, кварцем и

опалом (49,25 %), а второе место по количеству в её минеральном составе

занимает глауконит (21,65 %). Содержание алевритовой фракции имеет

наиболее сильную положительную связь именно с глауконитом алеври-

товой фракции (коэффициент корреляции 0,40), а связь её с кварцем и

опалом слабая положительная (коэффициент 0,17).

Работа выполнена под руководством доцента кафедры «Прикладная

геология» А.А. Бутенкова.


175

УДК 72.012:711.417:502.13

ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ДИЗАЙНА ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ

К.А. Гайсенюк, Г.Ю. Лазарева, Т.В. Цап, Е.А. Лазарева,

И.Н. Садчикова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Как известно, одним из самых распространённых способов экологи-

зации дизайна окружающей среды, в том числе городской, является метод

озеленения [1]. Растения играют важную роль в общей эстетике проекти-

руемой среды: выбранная и отображаемая палитра растений помогает со-

здать ощущение места. Растения вызывают чувства, захватывают настро-

ение, а также украшают и улучшают окружающую среду. В процессе

ландшафтного проектирования жилых и общественных территорий вы-

бор растений определяется потребностями и целями окружающего про-

странства [1].

Растения могут выполнять как эстетические, так и функциональные

задачи в ландшафте. Группы растений могут быть использованы архитек-

турно – для формирования стен с целью определения границ и создания

навесов для других растений. Живая изгородь – это мягкий и очень цен-

ный способ разделения внутреннего пространства в саду. Проверка на

частную жизнь является важной проблемой для многих домовладельцев,

особенно в небольших городских районах. Стенд деревьев или кустарни-

ков может фильтровать или блокировать виды. Одно дерево может обес-

печить необходимую тень для экранирования жаркого летнего солнца,

позволяя солнечному свету просачиваться сквозь голые ветви зимой. Вы-

сокий, толстый ряд кустарников, граничащий с дорогой, может умень-

шить шум, перекрыть или рассеять уличные фонари. Зрелые деревья мо-

гут удалять и задерживать загрязняющие вещества из воздуха, а также

улучшать качество воздуха при посадке в городских районах.

Помимо простого обогащения нашей жизни красотой, растения

обеспечивают ключевые экологические преимущества: они производят

кислород и очищают воздух и воду, регулируют температуру, контроли-

руют эрозию и служат средой обитания для диких животных; растения

необходимы для функционирования здоровых приусадебных участков и

окружающих ландшафтов. Они также обеспечивают ряд экономических

и социальных выгод, таких как снижение затрат на электроэнергию для

охлаждения или обогрева домов или зданий и создание спокойных усло-

вий, обеспечивающих среду, способствующую психическому восста-

новлению.

176

Растения играют неотъемлемую роль в основных биогеохимических

циклах Земли, включая гидрологический, азотный и углеродный, и они

обеспечивают следующие экосистемные услуги:

– смягчение эффекта городского острова тепла – растения охла-

ждают воздух, обеспечивая тень и испаряя влагу почвы;

– очистка воздуха и воды – растительность поглощает, изолирует и

расщепляет загрязняющие вещества в воздухе и воде;

– обогащение кислородом – в процессе фотосинтеза растительность

поглощает CO2 и выделяет кислород;

– борьба с эрозией – растения снижают интенсивность осадков, по-

падающих на землю, увеличивают поглощение воды в почву и помогают

удерживать почву вместе;

– создание комфортных условий жизнедеятельности человека [1].


1. Панкина М.В., Захарова С.В. Экологический дизайн как направление совре-

менного дизайна. Определение понятия // Современные проблемы науки и образова-

ния. [Электронный ресурс].


177

УДК 504.062

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА КАК ПРОБЛЕМА ГОРОДА

НОВОЧЕРКАССК

О.А. Гладышева, А.Н. Кизиева, С.С. Тигишвили Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Сложность экологической обстановки в Новочеркасске обусловлена существенным загрязнением атмосферного воздуха, некачественным пи-тьевым водоснабжением, загрязнением почвенного покрова, наличием крупномасштабного подтопления, существованием в черте города круп-ных свалок твердых бытовых и промышленных отходов. Неблагоприят-ная экологическая обстановка формируется в основном под влиянием вы-бросов загрязняющих веществ различных промышленных предприятий, среди которых 4 градообразующих (НЭЗ, НЗСП, НчГРЭС, НЭВЗ), и вы-бросами автотранспорта. Новочеркасск является крупным индустриаль-ным центром Ростовской области и наиболее неблагополучным в эколо-гическом отношении городом области и Юга России. Эта проблема опре-деляется высоким количеством промышленных предприятий.

Филиалы ОАО «ЭНЕРГОПРОМ-НЭЗ», ОАО «ОГК-6» Новочеркас-ская ГРЭС, ООО «ПК «Новочеркасский электровозостроительный за-вод», «Актис» являются основными загрязнителями окружающей среды.

Формальдегид, оксид, диоксид азота, бензапирен, оксид углерода и твердые взвешенные частицы – это основные вещества, загрязняющие ат-мосферный воздух.

Статистические данные показывают, что в атмосферу ежегодно по-ступает более 750 тыс. тонн загрязняющих веществ.

Согласно экологической обстановки в регионах, ежегодного Госу-дарственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Рос-сийской Федерации в 2018 году» Ростовская область имеет следующую ситуацию:

В структуре выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников в 2018 г. по сравнению с 2010 г. прослежи-вается значительное сокращение содержания твердых веществ – в 7 раз, сокращение диоксида серы – в 15 раз, оксидов азота – в 3,7 раза, СО – в 1,4 раза, увеличение ЛОС на 71 % [1].

Ресурсы речного стока в 2018 г. были на уровне 24,1 км3/год; среднее многолетнее значение водных ресурсов составляет 26,1 км3/год; отклоне-ние от среднего многолетнего значения составило -7,7 %. Забор пресной воды в 2018 г. составил 3549,92 млн м3, что на 3,9 % больше, чем в 2017 г. По сравнению с 2010 г. забор воды уменьшился на 7,9 % [1].

Установлено, что в 2014-2018 гг. в бассейне р. Дон в основном отме-чаются 3-й класс разрядов «а» и «б», а также 4-й класс разряда «а» каче-ства воды. Общая масса загрязняющих веществ, поступающих ежегодно в составе сточных вод в р. Дон, остается на уровне 1341 т. Среди загряз-няющих веществ большую долю составляют сульфаты – 746 т (55,7 %) и



178

хлориды – 260 т (19,4 %), меньшую – нитритный азот – 0,34 т (0,03 %) ежегодно.

Интенсивную техногенную нагрузку испытывают водные объекты, куда поступают недостаточно очищенные сточные воды промышленных предприятий, ливневые сточные воды без очистки, другие неорганизован-ные сточные воды, а также загрязнения, поступающие с других террито-рий в верхнем течении рек. Процессы самоочищения в реках Грушевка, Тузловка, Аксай подавлены: реки не успевают улучшить свое качество до поступления новых объемов сточных вод. Неблагоприятная водохозяй-ственная обстановка сказывается на дефиците и качестве питьевой воды. По-прежнему нерешенными остаются многие общегородские проблемы. К их числу можно отнести отсутствие главной насосной канализационной станции (ГКНС) в промрайоне, напорных трубопроводов, неудовлетвори-тельное состояние водоводов и уличных разводящих сетей, отсутствие постоянного водозабора на р. Дон и др.

В отношении данных факторов ведется постоянное наблюдение и надзор, разрабатываются меры по минимизации вреда для экологии. Но принимаемых мер не всегда достаточно для того, чтобы решить проблему полностью. Все очистные мероприятия не могут обеспечить стопроцент-ное очищение сильно загрязненных вод. Признание водоемов и рек охра-няемыми происходит медленно и зачастую ситуация уже бывает критиче-ской к моменту, когда экологи добиваются запрета на сброс отходов.

Решение экологической проблемы требует применения принципи-ально новых подходов, безопасных технологий и средств. Необходимы общие политические усилия. Подобные проблемы указывают на поиск необходимых глобальных решений, которые состоят не в том, как избе-жать, а в том, как пережить и затормозить поток техногенных и культуро-генных последствий мирового развития.

Сохраняя природные ресурсы, можно идти к прогрессу сберегая при-роду и делать акцент на образовании, и защите окружающей среды. Факт высокого и высоко опасного химического содержания загрязнения почв имеет свое подтверждение и в опасных для здоровья населения содержа-ниях загрязняющих веществ в растительности, фруктах и овощах, произ-растающих на городской и прилегающей территориях. Сложившаяся не-благоприятная экологическая ситуация представляет реальную угрозу здоровью населению.


1. Энциклопедия Новочеркасска «Новопринт» (2005). 2. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Рос-

сийской Федерации в 2018 году». – М.: Минприроды России; НПП «Кадастр», 2019. – 844 с.

3. Кривошеин Д.А. Основы экологической безопасности производств: учебное пособие. Санкт-Петербург: Лань, 2015. – 336 с.

4. Сетевое издание www.ruffnews.ru. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 – 69048, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информа-ционных технологий и массовых коммуникаций 14.03.2017.


https://novocherkassk.net/wiki/novoprint/%D0%AD/

179

УДК 621.658.3

ВИНТОВАЯ ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОСЛОЖНЕННЫХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Д.А. Гринько, А.В. Пелешенко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Многие месторождения находятся в поздней или завершающей ста-

дии эксплуатации. Как правило, добыча нефти на таких месторождениях

осложнена высокой вязкостью пластового флюида, образованием на по-

верхностях оборудования асфальто-смоло-парафиновых отложений, вы-

соким содержанием механических примесей, что в результате приводит к

частым отказам вследствие высокой интенсивности износа оборудования.

В дальнейшем прогнозируется увеличение фонда малодебитных скважин

со схожими условиями добычи за счет ввода в эксплуатацию месторож-

дений с трудно извлекаемой нефтью, в частности с высоковязкой и нень-

ютоновской [1].

Одним из путей повышения рентабельности эксплуатации скважин

на месторождениях с осложненными условиями является разработка кон-

струкции винтовой штанговой насосной установки, обеспечивающей

простоту и скорость монтажа, обслуживания и ремонта [2].

Предлагаемая к применению на месторождениях с осложнёнными

условиями эксплуатации винтовая штанговая насосная установка

(ВШНУ) (рис. 1) состоит из статора 1, внутри статора расположен ротор

2, винтовые нарезки которого находятся в зацеплении с винтовыми нарез-

ками статора. Статор 1 соединен с корпусом 3 ограничителя хода штанг.

Внутри корпуса 3 расположен хвостовик 4, в верхней части которого име-

ются первое переменное сечение 5, а нижняя его часть 6 выполнена с пе-

ременным сечением для захвата насоса. С корпусом ограничителя хода

штанг 3 соединен переводник 7, с проходным отверстием диаметр кото-

рого больше диаметра первого переменного сечения. Нижнее механиче-

ское крепление вставного насоса включает якорь 8 и узел уплотнения 9,

жестко соединенные со статором 1, хвостовик 4 жестко соединен с колон-

ной насосных штанг 10. Штанговый вставной винтовой насос приводится

в действие вращением насосных штанг, связанных с ротором 2 при по-

мощи эксцентриковых муфт 11, при этом статор 1 неподвижен и соединен

с колонной (НКТ) 10.

Перекачиваемая пластовая жидкость из скважины поступает в рабо-

чие камеры, образованные внутренним зацеплением ротора и статора, и,

пройдя через сетчатый фильтр 15, под давлением нагнетается внутрь ко-

лонны НКТ.

180

Рис. 1. ВШНУ для осложненных условий эксплуатации:

1 – статор, 2 – ротор, 3 – корпус, 4 – хвостовик, 5 – первое переменное сечение

хвостовика, 6 – второе переменное сечение хвостовика, 7 – переводник, 8 – якорь,

9 – узел уплотнения, 10 – колонна насосно-компрессорных труб (НКТ),

11 – эксцентриковые муфты, 12 – муфты насосно-компрессорных труб (НКТ),

13 – подшипниковый узел, 14 – посадочный узел, 15 – сетчатый фильтр

Данное решение позволяет производить монтаж и демонтаж погруж-

ной части насосной установки без поднятия колонны НКТ, что в свою

очередь напрямую влияет на величину эксплуатационных затрат и себе-

стоимость добычи нефти [3, 4]. Предлагаемая конструкция винтовой

штанговой насосной установки благодаря простой и не требующей зна-

чительных затрат системе монтажа позволяет повысить эффективность

разработки месторождений с осложненными условиями эксплуатации.


1. Крылов А.В. Одновинтовые насосы. – М.: Гостоптехиздат, 1962. – 156 с.

2. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д., Гноевых А.Н. Одновинтовые гидравлические

машины: в 2 т. – М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2005. Т. 1 Одновинтовые насосы. – 488 с.

3. Авербух Б.А., Калашников В.Н., Кершенбаум Я.М., Протасов В.Н. Ремонт и

монтаж бурового и нефтегазопромыслового оборудования. – М.: Недра, 1976. – 368 с.

4. Бухаленко Е.И., Абдуллаев Ю.Г., Монтаж, обслуживание и ремонт нефтепро-

мыслового оборудования. – М.: Недра, 1985. – 391 с.


181

УДК 347.249

ОБЗОР ПРАВОПРИМЕНИТЕЛЬНОЙ ПРАКТИКИ В РАМКАХ ГРАЖДАНСКО-ПРАВОВОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

ЗА НАРУШЕНИЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА О НЕДРАХ В РФ

М.З. Даидов Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Закон Российской Федерации «О недрах» налагает обязанность на лиц, причинивших вред недрам, возмещать его. В соответствии с Граж-данским Кодексом Российской Федерации (далее ГК РФ) причинение вреда относится к основаниям возникновения гражданских правоотноше-ний. Гражданские правоотношения включают в себя право потерпевшего требовать полного возмещения вреда от причинителя вреда, что по своей сути является компенсационной формой гражданско-правовой ответ-ственности.

Из аналитического доклада правоприменительной (судебной) прак-тики в недропользовании [1], подготовленным Комитетом Совета Феде-рации по природным ресурсам и охране окружающей среды Совета Фе-дерации Федерального собрания Российской Федерации (РФ) видно, что правовое регулирование отношений, связанных с недропользованием, имеет свои специфические особенности.

Из приведенных в статье примеров, взыскания реальных ущербов, причиненных недрам, тогда как статья 15 ГК РФ закрепляет, что убытки состоят из двух частей: реального ущерба и упущенной выгоды. Об упущенной выгоде в правоприменительной практике речь не идет. Хотя в Гражданском кодексе РФ прямо предусмотрена возможность взыскания упущенной выгоды.

Гражданско-правовая ответственность предполагает взыскания иму-щественного характера. Исходя из правоприменительной практики в рам-ках гражданско-правовой ответственности за нарушение законодатель-ства о недрах в РФ можно сделать вывод, что недобросовестные недро-пользователи в значительной мере не возмещают вред, предусмотренный законодательством.


1. Орлов В.П., Дудиков М.В., Мелехин Е.С. Правоприменительная (судебная)

практика в недропользовании. Аналитический доклад. // Совет Федерации. Федераль-

ное Собрание Российской Федерации. Комитет Совета Федерации по природным ре-

сурсам и охране окружающей среды. 2010г. 86 c.

2. Решение от 14 августа 2019 г. по делу № А53-1220/2019 [Электронный

ресурс]. – Режим доступа: https://sudact.ru/arbitral/doc/DPygnX8wjFbq/, свободный -

(02.05.2020).

3. Решение от 27 января 2016 г. по делу № А11-6722/2015 [Электронный

ресурс]. – Режим доступа: https://sudact.ru/arbitral/doc/b2I4hevDvRb8/, свободный -

(02.05.2020).


https://sudact.ru/arbitral/doc/DPygnX8wjFbq/

https://sudact.ru/arbitral/doc/b2I4hevDvRb8/

182

УДК 502.1

ОТХОДЫ ПЛОДООВОЩНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ КАК ВТОРИЧНЫЕ МАТЕРИАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ

И.Ю. Дзюба, С.А. Паникратова, Т.А. Колесникова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В настоящее время заводы пищевой и перерабатывающей промыш-ленности продолжают оставаться источниками немалых объемов отходов органического происхождения. Такие отходы стоит рассматривать в ка-честве вторичных материальных ресурсов (BMP) в рамках концепции ре-сурсосбережения.

В РФ в связи с трудностями транспортировки и хранения органиче-ских отходов ВМР пока не находят широкого применения, поэтому во-прос переработки таких отходов остается актуальным.

Рассматривая данную проблему, выделяют различные направления реализации ВМР, одним из которых является использование вторичных отходов в кормовых целях.

В работе [1] предлагается концепция безотходной технологии произ-водства сухого картофельного пюре, которая обеспечит комплексную пе-реработку вторичного сырья и расширит ассортимент кормовой базы для животноводства и птицеводства.

Предлагаемая безотходная комплексная технология переработки картофеля с дополнительным производством кормовых ингредиентов на основе вторичного крахмалосодержащего сырья основного производства позволяет преодолеть проблемы утилизации отходов и получения полно-рационных комбикормов.

Авторы работы [2] предлагают идею применения вторичных отходов при переработке кукурузного крахмала для корма дойных коров. Было установлено, что такой подход оказывает положительное влияние на мо-лочную продуктивность и качество молока дойных коров.

Скармливание сухого кукурузного корма в рационах высокопродук-тивных лактирующих коров повышает их продуктивностьи оказывает по-ложительное влияние на эффективность данной отрасли.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что ре-шение проблемы переработки и повышения качества и объемов отече-ственной кормовой базы заключается в реализации имеющихся техноло-гических разработок в производстве.


1. Калашников Г.В., Назаретьян Д.В. Безотходная технология производства

сухого картофельного пюре // Вестник ВГУИТ. – 2015. – № 3.

2. Добрук Е.А., Пестис В.К., Сарнацкая Р.Р., Тарас А.М., Фролова Л.М. Включе-

ние побочных продуктов производства кукурузного крахмала в рационы дойных ко-

ров // УО «Гродненский государственный аграрный университет». 2012.


183

УДК 553.061

О ПЕРВОЙ НАХОДКЕ ТУФФИТОВ В СОСТАВЕ АКСАУТСКОЙ СВИТЫ

А.С. Иванова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Туффиты представляют собой горные породы смешанного состава,

состоящие из осадочного и синхронного пирокластического материала.

Для пород данного вида характерно, прежде всего, несоответствие разме-

ров частиц туфового и осадочного материала.

Впервые туффиты в составе красноцветов перми нами установлены

в разрезе аксаутской свиты, в среднем течении балки Осиновой в Кара-

чаево-Черкесской Республике. Аксаутская свита, по принятой на Север-

ном Кавказе стратиграфической легенде, подразделяется на три под-

свиты. Нижняя и верхняя подсвиты красноцветные, а средняя – пестро-

цветная. Мощность аксаутской свиты в целом изменяется от 730 м на за-

паде Зоны Передового хребта до 1260 м в её центральной части, достигая

своего максимума, 1110 м на востоке (р. Бульварка).

По мнению Снежко В.А. и Грекова И.И., вышележащая часть крас-

ноцветной молассы разделяется на два разреза – восточный и западный.

В Аксаутской впадине наиболее полно развит восточный тип разреза, в

составе которого авторы выделяют кинырчадскую вулканогенную свиту.

Её характерная особенность – наличие вулканогенных пород среднего со-

става, туфолав, туфобрекчий и других образований, которые западнее Зе-

ленчукской впадины практически отсутствуют, за исключением неболь-

ших выходов в бассейне р. Уруп.

Установленная нами пачка туффитов сложена породами с отчётливо

выраженным ритмичным строением. Наблюдаемая в ней ритмичность

обусловлена многократным переслаиванием кластогенного неокатанного

материала гравийной фракции с отчётливо выраженной градационной

слоистостью. Чёткая и резкая граница между ритмами проходит в осно-

вании каждого грубообломочного слойка. Цвет пород красновато-бурый,

однако слойки обломочной структуры имеют светло-бурую окраску.

Рассматриваемые породы являются уникальными благодаря нали-

чию в них примесей пирокластики дацит-андезидацитового состава. Та-

ким образом, наше открытие позволяет расширить историю пермского

вулканизма обнаружением присутствия в этой зоне и вулканов с эруптив-

ной деятельностью.


геология» В.С Исаева.


184

УДК 550.3

ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ НИЗКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ ГЕОСТАТИСТИКИ НА УГОЛЬНЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

Д.С. Клоков Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Приоритетные направления развития исследований в области гео-

метрии и квалиметрии недр заключаются в изучении пространственно-

геометрических закономерностей проявления геологических, геомеха-

нических и техногенных факторов, показателей и процессов; геометри-

ческой интерпретации и математической оценки изменчивости геологи-

ческих и других полей, показателей состава и свойств полезных ископа-

емых и вмещающих пород; совершенствование методов моделирования

структуры месторождений, изменения качества и свойств полезных ис-

копаемых и горных пород; численного и геометрического анализа по-

верхностей при геометризации месторождений. Поэтому детальный и

достоверный прогноз горно-геологических условий отработки место-

рождения является одной из важнейших проблем современного горного

производства [1].

В настоящее время на угольных месторождениях интерполяция по-

казателей в геологическом пространстве осуществляется различными

способами, среди которых выделяют методы изолиний, взвешенного

среднего, радиальных базисных функций, кригинга [4]. В методе кри-

гинга прогнозируемое значение геометризуемого горно-геологического

показателя определяется на основе геостатистического подхода [2], кото-

рый основан на использовании вариограмм. Эти структурные функции

отражают взаимосвязь между значениями показателей в известных точ-

ках опробования с учетом расстояния между ними.

Cущественным моментом является сложность применения методов

kriging к оценке достоверности такого значимого, а для большинства

угольных месторождений даже основного фактора, как достоверность

изучения формы размещения угольного пласта в недрах (гипсометрии,

отражающей пликативную и дизъюнктивную нарушенность участка) [3].

Проявление неоднозначности построений в процессе моделирования

является свидетельством неадекватности создаваемой модели и реаль-

ного объекта. Причем степень этой неадекватности тем больше, чем

больше неоднозначность модели. Действительно, чем больше вариантов

построения, например, гипсометрии пласта, тем выше вероятность того,

что будет выбран не лучший вариант, тем меньше будет доверия к мо-

дели, тем ниже будет ее достоверность. Таким образом, оценка достовер-

ности геологической модели может быть выполнена на основе оценки

степени ее неоднозначности с определенной степенью вероятности [3].

185

Подход к созданию метода измерения степени неоднозначности мо-

дели может основываться еще на одной, экономически оправданной идее

искусственного создания косвенных избыточных определений в сетях

геологоразведочных скважин. Искусственное создание косвенных избы-

точных определений в сетях измерений предлагается осуществлять в пре-

делах контура четырехугольной ячейки сети измерений [3].


1. Жариков В. А., Леонов Ю. Г., Сафонов Ю. Г. и др. Приоритетные направления

научных исследований в области геологических, геохимических, геофизических и

горных наук по изучению, освоению и сбережению недр России / Под ред. В.А. Жа-

рикова. – М.: ИПКОН РАН, 1996. – 213 с.

2. Матерон, Ж. Основы геостатистики / Ж. Матерон. – М.: Мир, 1968. – 408 с.

3. Шаклеин С.В., Рогова Т.Б. Методы оценки достоверности разведанных запасов

участков угольных месторождений // Недропользование XXI век, 2007 – С. 25-29.

4. Шурыгин, Д.Н. Оценка погрешности интерполирования показателя с учетом

неоднородности геологического пространства / Д.Н. Шурыгин, В.М. Калинченко,

В.В. Шуткова // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2018. – № 5. –

С. 113-121.

Работа выполнена под руководством доцента кафедры «Горное

дело» Д.Н. Шурыгина.


186

УДК 551.14

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА РАВНИННОГО

МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАЛИЙНЫХ СОЛЕЙ (ВОЛГОГРАДСКАЯ ОБЛАСТЬ)

К.А. Колесникова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Исследование характера изменчивости состава солевых компонен-тов по одной из скважин Равнинного месторождения калийных солей поз-волило осуществить её литологическое расчленение. Выделены слои сверху-вниз:

Слой 1. Состав галитовый (содержание галита 94,2 %), в качестве примесей присутствуют ангидрит, кизерит, каинит.

Слой 2. Состав галит-карналлитовый (содержание карналлита 83,6 %, галита – 14 %). Примеси бишофита и ангидрита.

Слой 3. Состав галит-карналлитовый (содержание карналлита 64 %, галита – 34 %), имеются примеси бишофита, ангидрита, тахгидрита.

Слой 4. Состав галитовый (содержание галита 90,5 %), присутствует ангидрит (6,6 %), примеси каинита, кизерита, карналлита.

Слой 5. Состав карналлитовый – содержание карналлита 85 %. При-сутствует галит в количестве 7,3 %, примеси каинита, кизерита, ангид-рита, тахгидрита.

Слой 6. Состав галитовый (содержание галита 94,5 %). Присутствует ангидрит (4,3 %), примеси каинита, кизерита, тахгидрита.

Слой 7. Состав галитовый (содержание галита 93 %). Присутствует ангидрит (3,2 %), карналлит (3,1 %), примеси бишофита, тахгидрита, ки-зерита.

Слой 8. Состав галит-карналлитовый – содержание карналлита 80,6 %, галита – 12,1 %. Присутствует ангидрит в количестве 4 %, би-шофит (3 %), тахгидрита, кизерита.

Слой 9. Состав галит-карналлитовый – содержание карналлита 69 %, галита – 25,5 %. Присутствует ангидрит в количестве 3,4 %, примеси би-шофита, тахгидрита.

Слой 10. Состав галит-карналлитовый – содержание карналлита 84,7 %, галита – 10,2 %. Присутствует бишофит (2,8 %), ангидрит (2,3 %), примеси тахгидрита.

Состав изученного разреза и его изменчивость указывают на форми-рование соляной толщи в ходе хлоридной стадии процесса эвапоритиза-ции, при переменной насыщенности рассола. Карналитовые прослои со-ответствуют солеотложению из раствора повышенной насыщенности.

Работа выполнена под руководством доцента кафедры «Прикладная геология» А.А. Бутенкова.


187

УДК 622.551

ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ

НОВОЧЕРКАССКОГО ХОЛМА

Ю.В. Комарова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Новочеркасский холм сложен осадочными породами меловой, па-

леогеновой, неогеновой и четвертичной систем.

В нижней части Новочеркасского холма залегают разнозернистые

кварцевые пески аллювиального генезиса меотического яруса, с просло-

ями глинистых песков и глин. Непосредственно на них залегают извест-

няки ракушечники.

Наличие в геологическом разрезе известняков, указывает, что на изу-

чаемой территории, было неглубокое пресноводное, хорошо прогревае-

мое эпиконтинентальное море и указывают на трансгрессивный-регрес-

сивный характер морских отложений. Последняя крупная трансгрессия

отмечается в позднем неогене в понтическом веке. На это указывает слой

конгломератов, в основании известняков – ракушечников (от 0,05 до

0,5 м). Это был сейсмически активный регион на это указывают обнару-

женные следы подводного оползания, что возможно при наличии земле-

трясений на изучаемой территории.

В климатическом отношении изучаемая территория характеризуется

сменой климата. На суровый зимний климат после теплых благоприятных

для развития морской фауны условий указывает массовые вымирания бен-

тосных организмов. Свидетельством таких периодических похолоданий

являются тонкие (до 10 мм.) прослои серых глин. И таких периодов похо-

лодания и потепления в понтическом веке существовало множество.

На периодические замерзания рек указывает найденный обломок из-

вестняка ракушечника с включением небольшой глыбы песчаника камен-

ноугольного возраста. Ближайшие выходы каменноугольных отложений

располагаются примерно в 30-35 км. Таким образом, остаётся единствен-

ный возможный способ его транспортировки – это перенос его льдиной.

То есть существуют указания на замерзания рек. Затем, течением рек

льдины выносились с впаянными в них обломками различных пород в

Понтическое море. Через какое-то время лёд таял, а обломки пород по-

гружались в море и оседали на дно.

Таким образом, на формирование осадочных пород, слагающих Но-

вочеркасский холм, оказали три фактора: климат, наличие водоема и сей-

смическая активность изучаемой территории.


геология» В.С Исаева.


188

УДК 550.822

АНАЛИЗ СТАТИСТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И КОРРЕЛЯЦИИ

ГЕОЛОГО-ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ

ПЕСЧАНОГО НЕФТЕГАЗОКОНДЕНСАТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

А.Р. Королькова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Песчаное нефтегазоконденсатное месторождение расположено на

восточном побережье Азовского моря. Скважинами, пробуренными в

пределах Песчаного месторождения, вскрыт разрез от палеозоя до мио-

цена включительно. Нефтегазоносными являются чокракские отложения

среднего миоцена, представленные чередованием пластов и пачек глин,

песчаников и аргиллитов.

В программе «STATISTIСA» была проведена статистическая обра-

ботка результатов определений коллекторских свойств отложений про-

дуктивного горизонта Песчаного месторождения. В состав оцениваемых

показателей вошли: пористость, карбонатность, плотность, коэффициент

набухания, проницаемость, водонасыщенность удельное электрическое

сопротивление.

Для изучения взаимосвязей между характеристиками коллекторских

свойств был проведен корреляционный анализ – рассчитана матрица кор-

реляции Пирсона и построена корреляционная дендрограмма.

Анализ матрицы и дендрограммы позволил выделить группы при-

знаков, иерархически связанные между собой. Наиболее тесно связаны

литологический индекс с плотностью, коэффициентом набухания и кар-

бонатностью, что имеет петрографическую интерпретацию связи. В мень-

шей степени с ними связаны коэффициенты удельного электрического со-

противления. Всем этим характеристикам противопоставлены значения

пористости и остаточной водонасыщенности.

В результате проведенных исследований установлено, что коллек-

торские свойства, такие как плотность, коэффициент набухания в первую

очередь зависят от вещественного состава коллектора. Карбонаты высту-

пают в роли цемента заполнения между обломочными частицами, запол-

няя поровое пространство и увеличивая плотность породы. При этом

уменьшается коэффициент набухания. Это влечет за собой уменьшение

пористости и, как следствие, в породах содержится меньше влаги, харак-

теризуемой водонасыщенностью, которая приводит к уменьшению удель-

ного и относительного электрического сопротивления.


геология» Е.Б. Кафтанатий.


189

УДК 622.14

РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ДОСТОВЕРНОСТИ

РАЗВЕДАННЫХ ЗАПАСОВ УЧАСТКОВ УГОЛЬНЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ

А.В. Кошелев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Необходимость крупных капиталовложений в горную промышлен-

ность и повышенный риск этих вложений побуждают государственные и

инвестиционные институты постоянно ужесточать требования к надеж-

ности и достоверности геологической информации о недрах. Недооценка

этого вопроса может привести к крупным техническим просчетам и фи-

нансовым потерям [3].

Необходимость выполнения количественной оценки достоверности

запасов вытекает из требований пункта 16 действующей «Классификации

запасов и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых» [1], кото-

рая гласит, что «при квалификации запасов полезных ископаемых по ка-

тегориям в качестве дополнительного классификационного показателя

должны использоваться количественные и вероятностные оценки точно-

сти и достоверности определения основных подсчетных параметров» [2].

На технико-экономические показатели работы горного предприятия

существенное влияние оказывают мощность и строение разрабатывае-

мого пласта. Важное значение имеют показатели качества угля, знание

закономерностей размещения которых необходимо для обеспечения

управления качеством углепродукции, а следовательно, и ее ценой. По-

скольку построение геометрических моделей мощности пласта, пород-

ных прослоев и основных показателей качества угля выполняется одина-

ковыми методами, а информация о результатах их измерений и определе-

ний имеет сходный характер (значения признаков в точках пластоподсе-

чений), то оценка достоверности изучения их размещения в пространстве

недр может выполняться на основании единого подхода [2].

Задача определения достоверности результатов геологического мо-

делирования месторождения (достоверности запасов) сводится к оценке

степени расхождения между реально существующим природным объек-

том и его моделью. Непосредственное решение задачи в такой постановке

невозможно, так как никаких иных сведений об объекте, кроме использо-

ванных при создании его модели, не имеется. Поэтому ее решение может

осуществляться только косвенными методами [4].

В настоящее время для количественной оценки достоверности разве-

данных запасов полезных ископаемых широкое применение получили

методы геостатистики (прежде всего kriging). Эффективность их приме-

нения на рудных и россыпных месторождениях не вызывает сомнений,

190

однако на угольных месторождениях эти методы оказались низкоэффек-

тивными. Это ставит задачу разработки специальных, ориентированных

на специфику угольных месторождений, методов количественной оценки

достоверности, эффективных при наличии малого числа точек геологиче-

ских наблюдений и учитывающих фактор пликативной и дизъюнктивной

нарушенности пластов [4].


1. Классификация запасов и прогнозных ресурсов твердых полезных ископае-

мых: приказ МПР РФ от 11.12.2006 № 278. М. : [б. н.], 2006. – 6 с.

2. Шаклеин С.В. Количественная оценка достоверности геологических матери-

алов угольных месторождений / С.В. Шаклеин. – Кемерово: Кузбассвузиздат, 2005. –

243 с.

3. Шаклеин С.В., Никифорова О.П. Количественная оценка достоверности

запасов сложнодислоцированных угольных месторождений // Сырьевая база и

геологоразведка, 2011 – С. 24-28.

4. Шаклеин С.В., Рогова Т.Б. Методы оценки достоверности разведанных запа-

сов участков угольных месторождений // Недропользование XXI век, 2007 –

С. 25-29.

Работа выполнена под руководством доцента кафедры «Горное

дело» Д.Н. Шурыгина.


191

УДК 528.7

МЕТОДИКА ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ АЭРОФОТОСЪЕМКИ

И ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ С БПЛА ПРИ ПОСТРОЕНИИ

ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ КАРЬЕРОВ

А.Ю. Кротенок Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В процессе аэрофотосъемки БПЛА каждую секунду делает фотогра-фию. Каждая предыдущая фотография сравнивается с последующей [1]. Так, например, мы можем сделать 1 фотографию и понять, что здесь ров-ная плоскость, ничего не меняется, цвет точек одинаковый. В таком слу-чае нет смысла делать много фотографий, в этом месте мы можем сделать всего 1 фотографию с сохранением высокой точности и лететь дальше. Если БПЛА видит, что на фотографии цвет точек меняется, то это рельеф и его нужно снять подробнее. Квадрокоптер меняет траекторию в верти-кальном положении (выше и ниже) и делает уже много фотографий для увеличения точности. Таким образом, мы сможем сократить число фото-графий в зависимости от рельефа, увеличить точность, повысить скорость работы и эффективность. Всё это достигается посредством нашего алго-ритма анализа фотографий.

В результате эксперимента были осуществлены следующие этапы: 1. Составлена математическая модель, которая устанавливает зависи-

мость между высотой полета, кол-вом снимков БПЛА и рельефом карьера. 2. Сделан первый полевой вылет. Съемка проводилась на одной по-

стоянной высоте 35 м. 3. В ПО Agisoft Photoscan проведен анализ фотограмметрической

съемки, определена точность и в соответствии с математической моделью даны рекомендации для изменения высоты полета БПЛА и количества фотографий в местах с минимальной и максимальной высотой рельефа.

4. Сделан второй полевой вылет. В соответствии с установленными рекомендациями общая съемка карьера проводилась на новой высоте 25 м, но при этом на участках с пиковыми значениями съемка проводи-лась на высоте 20 и 30 м. Кол-во снимков изменялось в соответствии с рельефом и высотой съемки.

5. В ПО Agisoft Photoscan проведен анализ второй фотограмметриче-ской съемки и проверена математическая модель. Точность съемки уве-личилась и сравнялась с расчетной теоретической. Математическая мо-дель работоспособна и проверена на практике.


1. Маслянко В.Я. Применение 3d-технологий при оперативном планировании и

проектировании открытых горных работ / xii всероссийское совещание по проблемам

управления ВСПУ-2014, 4337-4347 с.


192

УДК 550.814

ОСОБЕННОСТИ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ СЕРЕБРА «ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ»

(МАГАДАНСКАЯ ОБЛАСТЬ)

В.А. Кулаева Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Месторождение серебра «Дальневосточное» расположено в Омсук-чанском округе в Магаданской области. Объект расположен в северной части Дукатского рудного поля. Месторождение относится к вулкано-генно-гидротермальному типу, серебро-полиметаллической формации. Рудные тела контролируются разломами в пределах периферии интру-зивно-купольного поднятия, сложенного вулканитами.

Были исследованы образцы руд и рудовмещающих пород. В резуль-тате их изучения были выявлены следующие особенности:

– основной минерал-концентратор серебра в образцах - акантит, по которому развиваются самородное серебро, полибазит и «серебрянная чернь»;

– второй по промышленной значимости минерал серебра в рудах – самородное серебро, которое чаще всего встречается в виде включений в кварце, хлорите и акантите;

– редкие и акцессорные минералы, такие как стефанит, полибазит, штернбергит, пираргирит и др., которые не образуют сколько-нибудь зна-чительных скоплений.

Минеральные ассоциации по времени формирования отражают мно-гостадийность этапа формирования оруденения.

При изучении образцов рудовмещающих пород и руд выявлена сле-дующая минералогическая зональность:

1. Зона гидротермально изменённых риолитов. Представлена ассо-циацией кварца и полевых шпатов, а также сульфидов – сфалерита, гале-нита, халькопирита.

2. Контактовая зона жил и риолитов, характеризующаяся повышен-ной концентрацией сульфидов (галенит, сфалерит, халькопирит, пирит, ковеллин). Характерно присутствие акантита, а также развивающегося по нему самородного серебра.

3. Внутренняя зона жильного пространства. Представлена в основ-ном кварц-хлоритовым агрегатом с рассеянными сульфидами. Периферия данной зоны содержит плагиоклазы, пироксены и хлориты, к центру жилы они исчезают, и там развит преимущественно кварц с рудными ми-нералами. Среди последних в значительных количествах отмечается са-мородное серебро.

Работа выполнена под руководством доцента кафедры «Прикладная геология» В.С Исаева.


193

УДК 622.243.272.2

РАЗВИТИЕ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОГО БУРЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РОТОРНЫХ УПРАВЛЯЕМЫХ

СИСТЕМ (РУС)

М.В. Кулюкин Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


На сегодняшний день отечественная нефтегазовая промышленность

испытывает ряд проблем в связи с введёнными санкциями [3].

Одной из них является отсутствие собственных технологий, позво-

ляющих выступить серьёзными конкурентами импортному поставщику.

А именно предлагаю рассмотреть роторную управляемую систему – РУС,

в аналогах которых нефтегазовая промышленность крайне необходима.

Прежде всего, это оборудование является большим шагом вперед

при строительстве скважин любого профиля и назначения, как на суше,

так и на воде. Безусловно, вместо РУС можно применять винтовой забой-

ный двигатель (ВЗД), однако у первого есть ряд преимуществ [1]:

1) Получение более качественного ствола скважины.

2) Снижение рисков возникновения осложнений и аварий;

3) Бурение в сложных геологических условиях;

4) Позволяет бурить протяженные, более 10 км, горизонтальные

скважины;

5) Повышенные скорости бурения за счет снижения сил трения и

лучшей очисткой ствола от шлама;

6) Использование РУС во много раз увеличивает эффективность раз-

работки запасов нефти.

В настоящее время применяются две концепции роторной управляе-

мой системы: с направлением долота «point-the-bit» и с отклонением до-

лота «push-the-bit» [2]. Опираясь на их плюсы и минусы предлагаю аести

разработки отечественных аналогов, дабы нефтегазовая отрасль не уста-

ревала и в полной мере вела разработку национальных залежей.

Работа выполнена под руководством д.т.н., доцента А.А. Третьяка.


1. Епихин А.В, курс лекций – «Геонавигация в бурении», Томск 2016.

2. Нефтегазовое образование, зима 2011-2012, том 23, № 4. «Best of Both Worlds

– A Hybrid Rotary Steerable Sistem»;

3. http://www.forbes.ru/biznes/358617-neft-pod-sankciyami-kak-rossiya-

lishaetsyabudushchego


http://www.forbes.ru/biznes/358617-neft-pod-sankciyami-kak-rossiya-lishaetsyabudushchego

http://www.forbes.ru/biznes/358617-neft-pod-sankciyami-kak-rossiya-lishaetsyabudushchego

194

УДК 622.33.013

ОБОСНОВАНИЕ КРИТЕРИЯ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОЙ ДЛИНЫ ЛАВЫ

И.А. Леонтьев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


При разработке угольных месторождений длина лавы является од-ним из важнейших элементом системы разработки, влияющим на произ-водительность труда подземных рабочих. От длины лавы зависит объем добычи и удельная протяженность оконтуривающих лаву выработок. От-работка лавами большей длины уменьшит их число и снизит объем под-готовительных выработок. Однако чрезмерное увеличение длины лавы вызывает ряд технических и организационных затруднений.

При проектировании угольных шахт определение длины лавы при под-земной разработке пологих угольных пластов осуществляют на основе тех-нологических и экономических факторов. По технологическим факторам длина лавы определяется в зависимости от скорости движения добычного механизма, продолжительности подготовительно-заключительных опера-ций, скорости крепления призабойного пространства, вентиляции, по теп-ловому фактору и т.д., по экономическим – на основе минимальных экс-плуатационных затрат в целом по добычному участку.

В результате расчетов по техническим факторам получается, что для средних условий длина лавы равна 250-300 м, а по экономическим факто-рам практически равноценна в пределах 200-250 м. Неполный учет пара-метров минимума эксплуатационных затрат по выемочному участку при-водит к занижению длины лавы. Например, не учитывается тот фактор, что при снижении скорости подвигания очистного забоя объем пород от обрушения при неустойчивых кровлях увеличивается, а качество добыва-емого угля ухудшается. Кроме этого, данный критерий не позволяет учи-тывать величину изменения потерь угля. В качестве комплексного крите-рия оценки длины лавы может быть принята сумма дисконтированной прибыли за расчетный период эксплуатации, которая позволяет учиты-вать время подготовки и отработки выемочных участков, объем капиталь-ных вложений, процентную ставку по банковскому кредиту, а также пол-ноту использования недр и качество добываемого угля.


1. Полухин В.А., Белодедов А.А., Сащенко В.В. Влияние длины лавы и глубины

ее расположения на устойчивость пород горных выработок // Горный информаци-

онно-аналитический бюллетень. – 2007. – № 12. – С. 255-259.

2. Белодедов А.А., Шмаленюк С.А. Установление зависимости влияния длины

лавы на основные технико-экономические показатели работы шахты // Горный

информационно-аналитический бюллетень. – 2008. – № 8. – С. 216-219.

Работа выполнена под руководством доц. каф. ГД А.А. Белодедова.




195

УДК 553.98

ОСОБЕННОСТИ ЕМКОСТНО-ФИЛЬТРАЦИОННЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ЧОКРАКСКИХ НЕФТЕНОСНЫХ

ОТЛОЖЕНИЙ ЗАПАДНО-БЕЛИКОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Р.А. Локтев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Западно-Беликовское нефтяное месторождение расположено на тер-

ритории Славянского района Краснодарского края.

Целью исследований является изучение закономерностей изменчи-

вости и взаимосвязей емкостно-фильтрационных характеристик продук-

тивных залежей нефтеносных пачек II и III1 чокракского горизонта.

Анализ графиков изменчивости емкостно-фильтрационных парамет-

ров по нефтеносным пачкам Западно-Беликовского месторождения, а

также рассчитанных корреляционных матриц, позволил выявить ряд осо-

бенностей.

Пачка III1 характеризуется слабо выраженной отрицательной корре-

ляционной связьь между коэффициентом эффективной пористости и ко-

эффициентом нефтенасыщенности. Это объясняется тем, что в порах по-

мимо нефти присутствует вода.

Пачка II по своему строению отличается от пачки III1. Матрица кор-

реляции для данной пачки в целом показывает корреляционные такие же

соотношения, что и для пачки III1, но есть отличия. Если для пачки III1

связь между коэффициентами нефтенасыщенности и эффективной пори-

стости отчетливая отрицательная, то для пачки II эта связь становится

слабо выраженной положительной. Также для пачки II установлена поло-

жительная связь между эффективной нефтенасыщенной толщиной и ко-

эффициентом нефтенасыщенности, но эта связь более сильная, чем для

пачки III1. Следовательно, поры в пачке II в большей степени насыщены

нефтью, чем водой, сравнительно с пачкой III1.

В результате произведённых исследований выявлено, что нефтенос-

ные пачки Западно-Беликовского месторождения характеризуются высо-

кими значениями емкостно-фильтрационных параметров. Но при этом

выявляется тренд снижения значений этих параметров с глубиной: пачка

III1, расположенная глубже по разрезу, характеризуется меньшими зна-

чениями коэффициента эффективной пористости, коэффициента нефте-

насыщенности, эффективной нефтенасыщенной толщины и проницаемо-

сти. Так же пачка III1 характеризуется большей водонасыщенностью

сравнительно с пачкой II.




196

УДК 347.249

ОБЗОР СУДЕБНОЙ ПРАКТИКИ В СФЕРЕ

НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ РОССИИ

Р.М. Маллаев, Н.С. Денисенко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Основным актом, непосредственно регулирующим отношения в

сфере пользования недрами, является Закон о недрах, который определил,

что законодательство Российской Федерации о недрах основывается на

Конституции РФ и состоит из Закона о недрах и принимаемых в соответ-

ствии с ним нормативных правовых актов Российской Федерации и субъ-

ектов Федерации, закрепив, таким образом, приоритет норм Закона о

недрах над остальными нормами права, регулирующими отношения,

складывающиеся по поводу использования и охраны недр.

Согласно положениям Конституции РФ в территорию Российской

Федерации включаются: территории субъектов Российской Федерации;

внутренние воды, территориальное море и воздушное пространство над

ними; также Россия обладает суверенными правами и осуществляет

юрисдикцию на континентальном шельфе и в исключительной экономи-

ческой зоне Российской Федерации в порядке, определяемом федераль-

ным законом и нормами международного права. Конституция РФ назы-

вает определение статуса и защиту исключительной экономической зоны

и континентального шельфа Российской Федерации в числе предметов

ведения Российской Федерации (ст. 71).

Законом о недрах установлена государственная собственность на

недра, а реализация полномочий собственника осуществляется в соответ-

ствии с принципом совместного ведения. Оборот участков недр по Закону

о недрах существенно ограничен. Права пользования недрами могут от-

чуждаться или переходить от одного лица к другому в той мере, в какой

их оборот допускается федеральными законами. Участки недр не могут

быть предметом купли, продажи, дарения, наследования, вклада, залога.

Что же касается права собственности на уже извлеченные полезные иско-

паемые, то они могут находиться в любой форме собственности в соот-

ветствии с условиями предоставляемой пользователю недр лицензии.


197

УДК 502.5

УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ СВЕКЛОСАХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Д.А. Новикова, Д.С. Стыценко, М.А. Куликова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В настоящее время важной проблемой экологии и населения земли яв-ляется образование отходов промышленности. Производство сахара счита-ется материалоемкой отраслью, так как объём сырья превышает выход го-товой продукции. Основными отходами свеклосахарной промышленности являются: свекловичный жом, фильтрационный осадок и меласса.

Жом является самым крупнотоннажным отходом-75-80 %, именно поэтому его приходится хранить в жомовых ямах, где происходит его за-кисание. При брожении образуются молочная, уксусная и масляная кис-лоты, вследствие этого, выделяется неприятный запах [1]. В качестве ре-шения экологической проблемы жом целесообразно утилизировать. В свежем виде он используется как корм для крупного рогатого скота. Также его можно применять в виде органического удобрения.

Фильтрационный осадок является вторым по объёму отходом свек-лосахарного производства. Большая часть осадка в смеси с другими сточ-ными водами выводится на поля фильтрации, где накапливается в отва-лах, занимая значительные земельные площади. Подсушенный в есте-ственных условиях фильтрационный осадок (дефекат) может использо-ваться в качестве ощелачивающего средства для кислых почв. Также де-фекат можно применять в ряде направлений, таких как: производство из-вести, цемента, строительных материалов и для укрепления грунтов при строительстве автомобильных дорог [2].

Меласса – важный ценный отход сахарного производства. Ее исполь-зуют для получения дрожжей, этилового спирта, лизина, пищевых кислот, комбикормов. Хранится в закрытых емкостях и вредного действия не ока-зывает.

Одновременно с проблемой переработки огромных объемов отходов сахарного производства, существует необходимость утилизации жидких отходов свиноводческих комплексов. Поэтому авторами была рассмот-рена возможность использования дефекационной извести в качестве реа-гента для разделения жидких отходов на фракции. Свекловичный жом предполагается смешивать с осадком, полученным после разделения и вносить в почву с целью мелиорации или рекультивации.


1. Кольцова О.М., Стекольникова Н.В., Житин Ю.И. Отходы свеклосахарного

производства и их использование в сельском хозяйстве. – Воронеж, 2018.

2. Савостина О.А., Крицкая Е.Б. Отходы сахарного производства / Кубанский

государственный технологический университет. – Краснодар, 2008.


198

УДК 553.98:311.16

АНАЛИЗ КОЛЛЕКТОРСКИХ СВОЙСТВ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ КУМСКОГО ГОРИЗОНТА АБИНО-УКРАИНСКОГО

МЕСТОРОЖДЕНИЯ (КРАСНОДАРСКИЙ КРАЙ)

Э.А. Паленок Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Абино-Украинское месторождение нефти расположено в пределах

Крымского и Абинского районов Краснодарского края.

Целью данной работы является изучение коллекторских свойств про-

дуктивного пласта кумского горизонта месторождения.

Анализ графиков изменчивости коллекторских свойств с глубиной,

а также матрицы корреляции, позволяет выявить особенности строения

коллектора и взаимосвязи между изучаемыми параметрами.

Наибольший интерес представляют показатели пористости, прони-

цаемости и нефтенасыщенности.

Нефтенасыщенность обнаруживает слабую положительную связь с

показателями пористости. Но при этом на отдельных интервалах возрас-

тание объема порового пространства сопровождается недосыщением

флюидами, а его снижение – наоборот, повышенной нефтенасыщенно-

стью. Это можно связать низкими значениями пластового давления, в ре-

зультате которого относительно крупные поры оказываются недонапол-

нены флюидами.

Связь нефтенасыщенности с проницаемостью неоднозначная – с пер-

пендикулярной проницаемостью связь положительная, а с параллельной

отрицательная. Отсюда можно сделать вывод, что для проницаемости

большое значение имеет трещиноватось, ориентированная секуще по от-

ношению к залеганию пласта-коллектора.

Резко выделяется отрицательная связь нефтенасыщенности с карбо-

натностью, что связано с залечиванием карбонатным материалом поро-

вого и трещинного пространства породы-коллектора.

Оценивая связи пористости и нефтенасыщенности с содержаниями

гранулометрических фракций, можно увидеть, что они сильно положи-

тельно связаны с фракцией менее 0,01 мм, и отрицательно связаны с бо-

лее крупными фракциями. То есть наиболее пористы и нефтенасыщенны

в пласте-коллекторе более тонкозернистые плотные литологические раз-

ности, характеризующиеся повышенной трещиноватостью.




199

УДК 613.6.01

АНАЛИЗ ФАКТОРОВ НЕГАТИВНОГО ВЛИЯНИЯ

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

О.В. Пантелеева, Е.А. Яковенко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Человек является неотъемлемой частью природы, он не может отда-

ляться от нее, полностью уйти в созданный им технический мир. В этой

связи велика вероятность возникновения угроз здоровью человека от по-

стоянно развивающегося общества во всех сферах жизнедеятельности.

Краткий анализ данных о причинах ухода из жизни и преждевремен-

ной смерти с позиции науки «Безопасность жизнедеятельности» дает сле-

дующие результаты.

Травмы. Механические травмы, электротравмы, острые отравления,

могут быть сами по себе несовместимыми с жизнью. Помимо этого,

ушибы головы часто ведут к вегетососудистой дистонии, что способно

привести к инсульту или к инфаркту.

Хронические отравления химическими веществами (парами ртути,

парами и пылью свинца, мышьяком, кобальтом, кадмием и т.д.) могут вы-

зывать либо раковые заболевания, либо астенический вегетативный син-

дром, либо другие тяжелые заболевания.

Инфекции могут развиваться в разных направлениях и принимать

различные формы. Форма развития инфекции зависит от соотношения па-

тогенности микроорганизма, факторов защиты макроорганизма от инфек-

ции и факторов окружающей среды.

Перечисленные негативные факторы влияют непосредственно на

население страны в различных условиях: производственной деятельно-

сти, бытовой, военной, спортивной, дорожно-транспортной.

Анализируя выше сказанное необходимо разрабатывать мероприя-

тия, способные оградить человека от опасностей, связанных с здоровьем

как физиологическим, так и психологическим. Одним из известных в ме-

дицине принципов профилактики инфарктов и инсультов является раз-

рядка нервного напряжения. Она наиболее естественно проходит только

в процессе повышенной физической активности [1]. В частности, походы

в лес, выполняемые регулярно в течении года человеком, могут быть ре-

комендованы как антистрессовое, антигипертоническое средство, кото-

рое исключает опасность инсульта и инфаркта.


1. Данишевский К., Борисова М., Полухин Д. Что мешает нам жить долго?: Спе-

циальное приложение: Рецепты читателей. Советы врачей // Комсомольская правда.

2005. 02 марта № 7 (154).


200

УДК 553.072

ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА ГАББРО-

ДОЛЕРИТОВ КОЙКАРСКО-СВЯТНАВОЛОКСКОГО СИЛЛА

(РЕСПУБЛИКА КАРЕЛИЯ)

А.Р. Пиструй Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Койкарского-Святнаволокская протерозойская интрузия (силл) рас-положена в Республике Карелия. Главной особенностью Койкарского-Святнаволокского силла является наличие выдержанного обогащенного титаномагнетитом горизонта, мощностью от 6 до 25 м. Рудный горизонт характеризуется максимальными концентрациями Fe, Ti, V и к нему при-урочен уровень, специализированный на Au, Pt, Pd.

В составе интрузии наиболее распространены метаморфизованные и метасоматически измененные породы, входящие в разряд габбро-долери-тов. Главными минералами этих пород являются преимущественно пла-гиоклаз, количество которого колеблется в пределах 30-55 %, амфибол (35-50 %) и рудный минерал (до 20 %), второстепенные минералы пред-ставлены группой эпидота (3-6 %), биотитом (1-3 %), хлоритом (2-3 %), кварцем (1-2 %), калиевым полевым шпатом (0,5-1 %), титанитом (до 2 %) и апатитом (до 1 %). Структура в основном бластоофитовая, сло-жена крупными идиоморфными лейстами плагиоклаза с амфиболом или бластопойкилоофитовая, когда более мелкие лейсты плагиоклаза полно-стью включены в амфибол; текстура пород – полнокристаллическая, мас-сивная (рис.).

Рис. Главные минералы габбро-долеритов

Слева: плагиоклаз (светло-серый) – 45-55 %, амфибол (темно-серый) –

35-40%, рудный минерал (черный) – 8 %;

Справа: минеральный состав: плагиоклаз – 40 %, амфибол –30-35 %,

рудный минерал – до 10 %.

Работа выполнена под руководством заведующего кафедрой

«Прикладная геология» Г.В. Рябова.


201

УДК 544.723

ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ УТИЛИЗАЦИИ ОБЕЗВОЖЕННЫХ

ОСАДКОВ ОЧИСТНЫХ СТАНЦИЙ

М.А. Ракульцева Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Одной из основных проблем, возникающих при очистке сточных вод, является проблема размещения и утилизации осадков. К середине 80-х годов прошлого века огромные площади очистных станций крупных го-родов были заняты под иловые площадки и шламонакопители.

В соответствии с нормативной литературой, осадки не содержащие ионы тяжелых металлов могут относиться к практически не опасным, а потому могут:

– временно складироваться на территории предприятия и за ее пре-делами в виде специально спланированных отвалов и хранилищ;

– транспортироваться автомобильным транспортом в установленном порядке до мест использования или размещения;

– приниматься на полигоны ТКО в установленном порядке. Важно отметить, что сырой осадок канализационных очистных стан-

ций содержит ценные элементы – азот, фосфор, калий. Он также легко загнивает и является очень опасным в санитарном отношении, так как в нем содержатся разнообразные виды патогенных бактерий особенно опасны яйца гельминтов. Это значительно ухудшало экологическую об-становку и уменьшало площади городского землепользования.

В мире широко распространены две технологии утилизации – сжига-ние и термическая сушка обезвоженных осадков. Сжигание обезвожен-ных осадков производится в печах с псевдоожиженым слоем и требует строительства завода по сжиганию осадков. Подобные печи использу-ются на угольных ТЭС, которые есть вблизи практически каждого круп-ного города.

Термическая сушка обезвоженных осадков позволяет довести содер-жание сухого вещества до 95 % и более, такой осадок может использо-ваться в качестве органического удобрения, топлива на энергетических объектах (при допустимом содержании летучих веществ), в цементных печах, при производстве керамзита. В качестве ресурсосберегающей тех-нологии осадок целесообразно использовать в качестве органо-минераль-ного удобрения.

Использования осадков в производстве кирпича в качестве органи-ческой добавки в сырец, по нашему мнению, неприемлемо и экономиче-ски не целесообразно.

Работа выполнена под руководством профессора кафедры «Экология

и промышленная безопасность» О.А. Суржко.


202

УДК 347.249

АНАЛИЗ СТАНОВЛЕНИЯ И ЭТАПОВ РАЗВИТИЯ ГОРНОГО

ПРАВА В РОССИИ ПОД ВЛИЯНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ

СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

В.А. Сторожилов, М.А. Сычёв Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Российская экономика на протяжении многих столетий серьёзно зави-

сит от развития горных отраслей: добывающей, обогатительной, а так же

перерабатывающей промышленности. Ведь они являются поставщиками

сырья для других сфер национальной экономики, объектами налогообложе-

ния, создателями рабочих мест и инфраструктуры для населения.

История горного законодательства уходит вглубь истории. На каж-

дом этапе его развития прослеживается связь между социально-экономи-

ческими факторами и тенденциями его совершенствования.

Современное горное законодательство начинается с принятия в

1992 г. Федерального закона «О недрах». Конституционный принцип фе-

дерализма нашёл своё отражение в двухуровневой системе горного права,

включающего в себя федеральное законодательство и законодательство

субъектов федерации.

Анализ современных тенденций в развитии российского горного за-

конодательства позволяет обнаружить несовершенство нормативной базы

горного права. Ряд норм горного права носит декларативный характер.

Ликвидация несовершенств в указанном направлении может ре-

шить ряд принципиальных задач национальной, энергетической, ресурс-

ной безопасности Российской Федерации в ближайшей и отдалённой

перспективе.


1. Конституция Российской Федерации (принята всенародным голосованием

12.12.1993) (с учетом поправок, внесенных Законами РФ о поправках к Конституции

РФ от 30.12.2008 N 6-ФКЗ, от 30.12.2008 N 7-ФКЗ, от 05.02.2014 N 2-ФКЗ, от

21.07.2014 N 11-ФКЗ) [Электронный ресурс] – Режим доступа:

http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_28399/, свободный – (05.05 2020).

2. Закон РФ «О недрах» от 21.02.1992 N 2395-1 (последняя редакция) [Электрон-

ный ресурс] – Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_343/,

свободный – (05.052020).

3. Бабайцева Е.А., Головченко В.Е. Природные ресурсы в России: вопросы

права собственности // Вестник калмыцкого университета. – 2012. - № 1(13). – С. 130-135.

4. Горное право: Региональное законодательство о недропользовании. Ч. 3. –

М.: Книга, 2003. [Электронный ресурс] – Режим доступа:

https://bibl.gorobr.ru/?view=content&id=31183, свободный (05.05.2020).


http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_28399/


https://bibl.gorobr.ru/?view=content&id=31183

203

УДК 553.81

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА

ПРИМАЗОК НА КРИСТАЛЛАХ ПИРОПА АЛМАЗОНОСНОГО

УЧАСТКА УЛАХАН-КУРУНГ-ЮРЯХ (РЕСПУБЛИКА САХА (ЯКУТИЯ))

Г.А. Хвостиков Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


На участке Улахан-Курунг-Юрях были произведены геолого-поис-ковые работы, в ходе которых была пробурена сеть скважин и произве-дено опробование из горизонтов различных возрастов. В данной работе использованы результаты количественного рентгеноспектрального мик-розондового анализа поверхности двух кристаллов пиропа. Особый инте-рес представляет изучение химического состава примазок на поверхно-стях кристаллов пиропа, имеющих значение индикаторов алмазоносно-сти. Были построены графики изменчивости содержаний химических компонентов по каждому кристаллу, рассчитана матрица корреляции для MgO, Al2O3, SiO, SO3, K2O2, CaO, TiO2, Cr2O3, MnO и FeO.

Анализ и геологическая интерпретация построенных графиков и матриц корреляции позволил сделать ряд выводов.

В составе примазки на пиропе № 1 отчетливо выделены точки с вы-сокими содержаниями CaO и SO3. Для других точек характерны повы-шенные значения содержаний MgO, Al2O3, SiO и FeO. Процентные соот-ношения этих компонентов, и сравнение их с соотношениями эталонных минералов, позволило прийти к выводу, что в составе примахки на пиропе № 1 присутствуют два минерала – ангидрит и гранат пироп-альмандино-вого ряда. Наличие прочих компонентов, присутствующих в составе при-мазки пиропа № 1 в малых количествах (Cr2O3 TiO2), позволяет предполо-жить присутствие незначительных примесей таких минералов, как хром-шпинелиды и ильменит.

В составе примазки на пиропе № 2 так же определены два минерала. Один образован сочетанием MgO и Al2O3, что позволило отнести его к разряду шпинели. Высокая положительная связь между MgO и FeО, при отсутствии связей между FeО и Al2O3, позволило сделать вывод о нали-чии минерала типа магномагнетита, либо магнезиовюстита. Отсутствие связей, либо отрицательные связи SiO2 со всеми прочими компонентами, позволяют сделать вывод, что это соединение представлено в минераль-ной форме кварца, либо аморфного кремнезёма. И так же отмечены малые количества Cr2O3 и TiO2, что указывает на примеси хромшпинелидов и ильменита.




204

УДК 347.249

ОБЗОР ПРАВОПРИМЕНИТЕЛЬНОЙ ПРАКТИКИ В РАМКАХ

УГОЛОВНОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА НАРУШЕНИЕ

ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА О НЕДРАХ В РФ

В.М. Чернобай Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Охрана и рациональное использование недр в соответствии с законо-

дательством Российской Федерации считаются одним из важнейших

направлений правового регулирования жизни российского общества, по-

этому наличие уголовной ответственности за нарушение правил охраны

и использования недр в соответствии с законодательством РФ (ст. 255

УК РФ) [1] представляется полностью аргументированным решением

российского законодателя.

Основная проблема правовой охраны недр в том, что нет четкой раз-

ницы между тем, какую статью нарушает недропользователь. По этой

причине преступления можно квалифицировать по ст. 171 УК РФ "Неза-

конное предпринимательство", ст. 158 УК РФ "Кража" и ст. 255 УК РФ

"Нарушение правил охраны и использования недр".

Одним из наиболее выраженных недостатков правовой базы РФ в от-

ношении преступлений, связанных с недропользованием, является неком-

пенсированность штрафов, налагаемых за преступные деяния, совершен-

ные с выгодой для нарушителей и причиненные государству, как соб-

ственнику недр.

В юридической практике часто встречаются ситуации, когда в ходе

противоправных действий собственники горнодобывающих предприятий

получают прибыль в несколько миллионов рублей. При этом штраф,

назначенный в соответствии со ст. 255 УК РФ, составляет сумму до двух-

сот тысяч рублей.

Негативным фактом является то, что, несмотря на то, что Россия не

является страной с прецедентной системой права, отсутствие судебной

практики часто приводит к неправильному рассмотрению дел этой кате-

гории, уголовные дела просто не попадают на суд и закрываются за от-

сутствием достаточных доказательств.

Одним из вариантов решения проблемы обеспечения правопорядка в

данной сфере было бы принятие Горного кодекса РФдерации. Это обеспе-

чило бы рациональное и комплексное использование недр и их охрану в

рамках одного кодифицированного законодательного акта, содержащего

положения по юридической ответственности в сфере недропользования.


1. Уголовный кодекс Российской Федерации от 13.06.1996 N 63-ФЗ.


205

УДК 347.249

ОБЗОР ПРОБЛЕМ ПРИМЕНЕНИЯ НА ПРАКТИКЕ ЗАКОНА РФ

"О НЕДРАХ" ПРИ РЕШЕНИИ ВОПРОСОВ

НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ

А.А. Шахбанов, М.С. Туренко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Реорганизация и реформирование государственной системы управ-

ления отношениями недропользования продолжается и теперь.

Проблемы, возникающие из-за недостаточной проработанности и не-

согласованности отдельных положений российского законодательства,

регулирующего правовые отношения государства и бизнеса, возникаю-

щие в процессе недропользования, будоражат отрасль на всем протяже-

нии существования оной. Отмечается большая сложность исходной кон-

струкции прав на недра и связанных с ними прав на их разработку. Особо

выделены две проблемы: двойственный характер правоотношений госу-

дарства и недропользователей и отсутствие четкой правовой логики при

решении вопросов о предоставлении им земельных участков. Указыва-

ется, что подобная ситуация приводит к многочисленным негативным по-

следствиям, и предлагаются возможные способы ее преодоления.

Сегодня, управление отношениями недропользованием регламенти-

рует Закон Российской Федерации от 21 февраля 1992 года № 2395-1

«О недрах» в редакции Федерального закона от 3 марта 1995 года

N 27-ФЗ) (с изменениями на 27 декабря 2019 года) (редакция, действующая

с 3 февраля 2020).

Настоящий Закон содержит правовые и экономические основы ком-

плексного рационального использования и охраны недр, обеспечивает за-

щиту интересов государства и граждан Российской Федерации, а также

прав пользователей недр [1]. Предполагалось, что по мере развития зало-

женных в нем принципов организации и государственного регулирова-

ния, накопления опыта практической работы будет развиваться система

подзаконных актов, нормативных документов и материалов методиче-

ского характера, которые позволят применять закон на практике.


1. Закон РФ от 21.02.1992 № 2395-1 (ред. от 27.12.2019) «О недрах» ст. 20 //

«Собрание законодательства РФ», 06.03.1995, № 10, ст. 823, «Российская газета»,

№52, 15.03.1995.http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_343/



206

СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ

УДК 378.2

ПОСТГРАДУАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ В РОССИЙСКИХ

УСЛОВИЯХ: ГЛОБАЛЬНЫЕ ВЫЗОВЫ И МЕХАНИЗМЫ

ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ

Н.А. Вильбицкая, Е.В. Корбова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


Проблема воспроизводства профессорско-преподавательского

состава достаточно остро стоит во многих высших учебных заведениях

РФ, при этом число защит диссертаций падает и остается достаточно

низким.

Зачастую присвоение выпускнику аспирантуры квалификации «Ис-

следователя. Преподавателя-исследователя» не фиксирует такой важной

стороны подготовки ученого, как формирование у него устойчивой мо-

тивации к осуществлению будущей профессиональной деятельности,

его направленности на совершенствование и самореализацию в этой

сфере. Как известно, в психологии эта проблематика выражается с по-

мощью категории «готовность», которая предполагает не только опре-

деленные знания, умения решать некоторые практические задачи, вла-

дение методологией, но и желание «жить» в этой профессии, наделение

личностным смыслом продвижения в ее освоении и развитии. Если

вспомнить, как определяется длительная готовность к осуществлению

той или иной деятельности, то это не только знания, умения, навыки, но

и такие черты, как положительное отношение к своей профессии; черты

характера, способности, темперамент, мотивация, адекватные требова-

ниям профессии; устойчивые профессионально важные особенности

восприятия, внимания, мышления, эмоционально-волевые процессы.

Иными словами, перечень требований, заключенных в парадигме «знать,

уметь, владеть», должен дополняться чертами, фиксируемыми понятием

готовность.

Ключевым механизмом в системе подготовки научных кадров выс-

шей квалификации является качество научного руководства аспирантами.

Научные руководители в силу своих личностных и профессиональных

особенностей становятся для аспирантов образцом для подражания, иг-

рают особую роль в становлении молодых ученых.

207

Однако, поддержание стабильного уровня контингента аспирантов и

докторантов требует значительных материальных затрат и введения це-

лого комплекса мероприятий, направленных на развитие потенциала в

сфере подготовки научно-педагогических кадров со стороны администра-

ции образовательной организации.

В 2019 году вступил в силу приказ о целевом обучении, согласно ко-

торому вуз обязан заключить договора по подготовке «Исследователей.

Преподавателей-Исследователей» с любой организацией, имеющей долю

государственного участия, в первую очередь такой организацией при под-

готовке аспирантов должен стать сам вуз. Так, количество целевых мест

по каждому направлению подготовки составляет 20 %. Это достаточно

действенный механизм закрепления молодежи в университете.

Необходимо отметить, что важные задачи модернизации подготовки

научно-педагогических кадров устанавливаются в последние годы на ос-

новании целого ряда государственных программ и проектов:

– государственной программы Российской Федерации «Научно-тех-

нологическое развитие Российской Федерации»;

– национальных проектов «Наука», «Образование», «Цифровая эко-

номика»;

– федеральных проектов «Молодые профессионалы», «Кадры для

цифровой экономики».

В настоящее время проходит актуализация ФГОС и примерных про-

грамм аспирантуры с целью обеспечения учёта приоритетов научно-тех-

нологического и цифрового развития Российской Федерации (Поручение

Президента Пр-294, п. 2а-16).

В связи с этим предложен комплекс мер, который будет направлен

на воспроизводство кадров высшей квалификации в и соответствовать

требованиям, изложенным в вышеприведенных программах и проектах.

Многие аспиранты активно участвуют в конкурсах на получение гос-

ударственной и региональной поддержки и стимулирования учебной,

научно-исследовательской и педагогической деятельности талантливой

молодежи в виде стипендий Президента РФ, Правительства РФ, Губерна-

тора области, программы «Умник», грантовой поддержки российского

фонда фундаментальных исследований. Необходимо отметить увеличе-

ние числа победителей в этих конкурсах в течение последнего года.

Кроме этого, в самом вузе возможно осуществление комплекса мер по

поддержке талантливой молодежи в виде ежегодного назначения имен-

ных стипендий и грантов, имеющим достижения в научной деятельности

обучающимся.

208


1. Расчеты ИСИЭЗ НИУ ВШЭ по данным Росстата в рамках проекта «Подго-

товка справочных и аналитических материалов по вопросам образования и науки» те-

матического плана научно-исследовательских работ НИУ ВШЭ, Дата выпуска

15.05.2019.

2. https://indicator.ru/engineering-science/dissertacii-12-01-2018.htm

3. Aleksandrov V.B. Готовность к научно-исследовательской деятельности как

важнейшая компетенция выпускника аспирантуры.

4. Постановление Правительства РФ от 29 марта 2019г. №377 “Об утверждении

государственной программы Российской Федерации "Научно-технологическое разви-

тие Российской Федерации".

5. Паспорт национального проекта "Наука" (утв. президиумом Совета при Пре-

зиденте РФ по стратегическому развитию и национальным проектам, протокол от

24.12.2018 N 16).

6. Паспорт национального проекта "Образование" (утв. президиумом Совета при

Президенте Российской Федерации по стратегическому развитию и национальным про-

ектам (протокол от 24 декабря 2018 г. N 16).


https://indicator.ru/engineering-science/dissertacii-12-01-2018.htm

209

УДК 004.9:005:334.716

ИНДУСТРИЯ 4.0 – ТЕХНОЛОГИИ, РЕЗУЛЬТАТЫ И БУДУЩЕЕ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

В.Д. Комиссаров Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В этой статье «Индустрия 4.0» означает четвертую промышленную революцию. В то время как Industry 3.0 фокусировалась на автоматизации отдельных машин и процессов, Industry 4.0 фокусируется на сквозной оцифровке всех физических активов и интеграции в цифровые экоси-стемы с партнерами по цепочке создания стоимости. Генерация, анализ и передача данных беспрепятственно подкрепляются перспективами разви-тия предприятия и отрасли в целом, внедряемые платформой «Индустрия 4.0», которая объединяет широкий спектр новых технологий для создания ценностей и услуг.

Хотя термин «Индустрия 4.0» становится все более знакомым, на наш взгляд, индустрия 4.0 основана на следующих основных идеях:

1. Оцифровка и интеграция вертикальных и горизонтальных це-почек создания стоимости

Industry 4.0 оцифровывает и интегрирует процессы по вертикали во всей организации, от разработки продуктов и закупок до производства, логистики и обслуживания.

Все данные об операционных процессах, эффективности процессов и управлении качеством, а также о планировании операций доступны в режиме реального времени, поддерживаются дополненной реальностью и оптимизируются в интегрированной сети.

Горизонтальная интеграция простирается за пределы внутренних операций от поставщиков до клиентов и всех ключевых партнеров це-почки создания стоимости. Он включает в себя технологии от устройств отслеживания и отслеживания до интегрированного планирования в ре-альном времени с выполнением.

2. Оцифровка предложений товаров и услуг Оцифровка продуктов включает расширение существующих продук-

тов, например, путем добавления интеллектуальных датчиков или устройств связи, которые можно использовать с инструментами анализа данных, а также создание новых оцифрованных продуктов, ориентиро-ванных на полностью интегрированные решения.

Интегрируя новые методы сбора данных и анализа, компании могут собирать данные об использовании продуктов и улучшать продукты для удовлетворения растущих потребностей конечных потребителей.

3. Цифровые бизнес-модели и доступ клиентов

Ведущие промышленные компании также расширяют свое предло-

жение, предлагая разрушительные цифровые решения, такие как

комплексные услуги на основе данных и интегрированные решения для

210

платформ. Современные цифровые бизнес-модели часто ориентированы

на получение дополнительных цифровых доходов и оптимизацию взаи-

модействия с клиентами. Digital продукты и услуги часто используются с

целью обслуживания клиентов в каждой отдельно рассматриваемой циф-

ровой экосистеме.

Индустрия 4.0 сделала умную фабрику реальностью, отчасти благо-

даря широкому использованию цифровых технологий в процессах, кото-

рые раньше выполнялись вручную. Связь, автоматизация и оптимизация

являются движущими силами цифровой трансформации Индустрии 4.0.

[1]. Но многие технологии работают вместе, чтобы полностью реализо-

вать потенциал движения производственной 4.0.

Конечная цель цифровой фабрики – максимизировать эффектив-

ность, а значит, и прибыль. Для этого автоматизация должна быть внед-

рена в некоторые или все производственные процессы. Автоматизация с

помощью робототехники или искусственного интеллекта стала возмож-

ной благодаря взаимосвязанности и коммуникации, которые происходят

на предприятии, оптимизированном для Индустрии 4.0.

Искусственный интеллект и его подмножество машинное обучение

– практически необходимое требование для умного предприятия с под-

держкой Индустрии 4.0. Основная идея этой новой промышленной рево-

люции состоит в том, чтобы отказаться от ручной обработки, и ИИ явля-

ется основным инструментом, который можно использовать вместо него.

AI может использовать данные, полученные на подключенном заводе, для

оптимизации оборудования, перепрограммирования рабочих процессов и

определения общих улучшений, которые могут быть внесены для повы-

шения эффективности и, в конечном итоге, прибыли.

Поскольку каждая функциональность производственной операции

отслеживается и генерируется данные, есть тонны данных, которые

нужно проанализировать. Однако системы анализа больших данных мо-

гут использовать технологии машинного обучения и искусственного ин-

теллекта для быстрой обработки данных и предоставления лицам, прини-

мающим решения, информации, необходимой им для улучшения всего

производственного процесса.

Производители не имеют или не хотят использовать огромное про-

странство, необходимое для физического хранения огромных объемов

данных, созданных в ходе операции Индустрии 4.0. Это то, что делает об-

лачное хранилище и вычисления абсолютной необходимостью и ключе-

вым звеном в подключенной фабрике. Использование облака также поз-

воляет молниеносно использовать единый источник правды и обмена

данными в рамках всей компании. Наконец, облачное хранилище также

позволяет осуществлять удаленный доступ и мониторинг всех данных и

операционных систем машин, обеспечивая большую прозрачность опера-

ций и эффективности.

211

Поскольку каждая точка соприкосновения в производственной дея-

тельности подключена и оцифрована в Индустрии 4.0, существует допол-

нительная потребность в надежной кибербезопасности. Производствен-

ное оборудование, компьютерные системы, аналитика данных, облако и

любые другие системы, подключенные через Интернет вещей, должны

быть защищены.

Возможность прогнозировать результаты – один из важнейших фак-

торов, изменивших правила игры в эпоху Индустрии 4.0 и производства.

До оцифровки фабрики изменение производственной линии и оптимиза-

ция ее скорости и производства было отчасти предположением и всегда

несовершенным. С помощью современных передовых имитационных мо-

делей, основанных на данных Интернета вещей и искусственного интел-

лекта, производственные операции могут оптимизировать оборудование

для следующего выпуска продукта, тем самым экономя время и деньги.

Результаты Индустрии 4.0

Индустрия 4.0 имеет международное влияние с точки зрения под-

ключения континентов и того, как она трансформирует нашу глобальную

экономику.

Преимущества внедрения платформы Индустрия 4.0:

оптимизированные процессы;

более широкое использование активов;

повышение производительности труда;

цепочка поставок и инвентаризация;

послепродажное обслуживание.

Основа Индустрии 4.0 – подключенные устройства и люди, работа-

ющие на надежных технологических решениях и средствах анализа

данных.


1. Грир У.Д., Розен М.Дж., Шефер Д. Облачное производство: стратегическое

видение и современность. J. Manuf. Сист., 2013, 32. – С. 564-579.

2. Комиссарова М.А., Гасанова И.Р. / Результаты исследований - 2019: матери-

алы IV Национальной конф. профессорско-преподавательского состава и науч. работ-

ников, 14 мая 2019 г., г. Новочеркасск / Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т (НПИ) им.

М.И. Платова. – Новочеркасск: ЮРГПУ(НПИ), 2019. – С. 104-107.

3. Стефанова Н.А., Почебут В.А. Мифы и реалии цифровой экономики в России //

Актуальные вопросы современной экономики. – 2017. – № 4. – С. 13-17.


212

УДК 620.9:346.2

ОЦЕНКА СТРАТЕГИИ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ КАК ОСНОВА

ЭНЕРГОБЕЗОПАСНОСТИ СТРАНЫ

И.Н. Сторожук, А.М. Калинина Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ)


В любой национальной экономике энергетические предприятия иг-

рают жизненно-важную роль, выполняющие определенные социальные

цели и способствующие в разработке и контроле национальной политики

в области стратегического развития экономики и ее отдельных отраслей,

такие как транспорт, строительство, энергетика, металлургия и т.д. Од-

нако, непрерывные изменения мировой экономике, при постоянном изме-

нение внешних факторов приводящих к постоянному дерегулированию

рынков и развитию новой конкурентной среды, являются основополага-

ющим критерием, требующим реформирования предприятий топливно-

энергетического сектора, при условии осуществления своей деятельности

в более корпоративных и конкурентоспособных условиях, сохраняя при

этом свои социальные и стратегические функции [2] направленные на со-

вершенствование энергобезопасности страны.

Создание энергетических предприятий правительством РФ, способ-

ствует развитию стратегических отраслей экономики страны, поддержи-

вая необходимый уровень занятости населения, а также способствуя по-

вышению уровня инвестиций и накопления капитала. В настоящее время

производство электроэнергии, ее распределение, количество и качество

предприятий ТЭК, начинает снижаться при этом их количество падает

ниже ожидаемых значений, в результате чего данный сектор экономики

может привести к значительным финансовым и управленческим трудно-

стям.

Учитывая выше сказанное, у нас возникает вопрос о том, как мы мо-

жем оценить деятельность и перспективы развития предприятий топ-

ливно-энергетического сектора в реалиях современной экономики с уче-

том институциональных факторов.

Текущая ситуация в Российских предприятиях топливно-энергетиче-

ского комплекса показывает, что оценка и мониторинг финансово-хозяй-

ственной деятельности имеет большое значение для правительства, руко-

водителей этих предприятий, а также инвесторов.

К методологическим аспектам оценки эффективности энергогенери-

рующих предприятий можно отнести исследования с использованием

описательных и статистических подходов (в основном регрессионного

213

анализа) с целью определения характеристик и показателей эффективно-

сти деятельности предприятий.

Изучая работы Л.А. Заде и основываясь на теории нечетких мно-

жеств, в отношении категорий энергогенерирующих предприятий,

а также на работах отечественных ученых, которые дополнительно рас-

считывали средние финансовые показатели. На агрегированном отрасле-

вом уровне, в качестве переменных данных использовались на величину

добавленной стоимости, количество работников, валовое накопление ос-

новного капитала, и оборачиваемость. На уровне организации, в качестве

переменных данных используются следующие показатели: чистые основ-

ные средства, величина чистой прибыли, капитала используемого и но-

минальной уставного капитала. Помимо этого были проведены исследо-

вания на основе которых не были использованы стандартные критерии

оценки балансов и отчетов такие как: ресурсы, гибкость, адаптируемость

к меняющимся условиям, социальная справедливость.

Основываясь на регрессионном анализе и экспертном методе по-

пытаемся определить, какие факторы наиболее тесно связанны с хоро-

шими показателями. Хорошая производительность представляет собой

зависимую переменную, которая измеряется двумя наборами показате-

лей эффективности: те, которые связаны с «эффективностью», как,

например, величина прибыли или возврат на единицу вложенного ка-

питала, и совокупной производительности – факторы производства (яв-

ляющиеся отношением добавленной стоимости к труду или используе-

мого капитала), и используемые мощности. При этом необходимо про-

извести изучение влияния следующих факторов: интенсивности фис-

кального контроля, конкуренции, внутренней децентрализации и си-

стем внутреннего управления под статистическим контролем качества

независимых переменных.

Сведя критерии и показатели в единый индекс оценки, можно разра-

ботать методику для принятия новых управленческих решений.

Разрабатываемая система является многокритериальной, основанной

на знаниях системы принятия управленческих решений для оценки кор-

поративной эффективности и конкурентоспособности энергогенерирую-

щих предприятий. Основная характеристика данной системы является со-

четанием экспертной системы с многомерным статистическим методом

(метод главных компонент) и методом нечетких множеств, позволяющих

оценить корпоративную составляющую, эффективность, конкурентоспо-

собность и финансовую устойчивость организаций.

Экспертная система обеспечивает первоначальную оценку предпри-

ятия, основанная на методологии разработанной и используемой при

оценке экспертными финансовыми или кредитными аналитиками. Экс-

пертная система анализирует некоторые финансовые показатели, а также

некоторые стратегические переменные, такие как качество управления,

214

долю занимаемого рынка, уровень энергоэффективности, степень внедре-

ния энергоменеджмента в организации и т.д., что позволяет классифици-

ровать предприятия несколько групп: неудовлетворительная, средняя,

удовлетворительных и очень удовлетворительные. Анализ основных ком-

понентов может быть использован при принятии решения, с целью выяв-

ления наиболее значимых финансовых показателей, а также определения

стратегии предприятия с целью выявления организаций данной отрасли с

аналогичным финансовым поведением и характеристиками.


1. Комиссарова М.А., Сторожук И.Н. / Многокритериальная оценка эффектив-

ности деятельности энергогенерирующих предприятий/ Вестник Ростовского госу-

дарственного экономического университета (РИНХ). – 2015. – № 3 (51). – С. 119-128.

2. Сторожук И.Н. Механизмы управления корпоративными образованиями в

условиях глобализации мировой экономики / Государственное регулирование эконо-

мики: закономерности и противоречия: коллективная монография / Юж. федер. ун-т.

– Ростов н/Д: изд-во Содействие XXI век, 2014. – С. 79-86.


215

СОДЕРЖАНИЕ

ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ .......... 3

Акинфиева М.В., Шиленко Е.А. ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОТЫ СИСТЕМЫ

ХОЛОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЯ .................................................................................... 3

Ардинцев С.А., Ткачук В.А. ДИСТАНЦИОННАЯ ОЦЕНКА ЗОН

ПРОДУКТИВНОСТИ ПОЛЯ ............................................................................................. 4

Ардинцев С.А., Ткачук В.А. ТОЧНОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ. ОСНОВНЫЕ

ПРЕИМУЩЕСТВА ............................................................................................................. 5

Александрова М.С. СХЕМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОСТЫХ ВОЛН

ПРИ СВОБОДНОМ РАСТЕКАНИИ ПОТОКА ............................................................... 7

Аристархова М.В. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

ДОСУГОВОГО ЦЕНТРА .................................................................................................... 8

Балабан И.Г., Балабан А.Л. АЛГОРИТМ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА

КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА ...................... 10

Гриценко Д.В., Крючко В.К. УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ .................................... 11

Дебеева Е.Е. АНАЛИЗ МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ

ПРИ НАПИСАНИИ ПРОГРАММНОГО КОДА НА ЯЗЫКЕ PYTHON ...................... 12

Дубограй Ю.С., Виговская В.М. СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ .................................... 13

Зинин А.Е. СИНТЕЗ РЕГУЛЯТОРА ПОПЕРЕЧНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ

ПЕЧАТНОЙ ПЛЕНКИ РЕЖУЩЕГО СТАНКА ............................................................. 14

Ильчуков В.А., Геворкян А.И. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЛЕВЕНБЕРГА-

МАРКВАРДТА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОКОВ АБСОРБЦИИ

ДИЭЛЕКТРИКОВ .............................................................................................................. 15

Крючко В.К., Шиленко Е.А. УЧЕБНО-ДЕМОНСТРАЦИОННАЯ АСУТП ........ 16

Мельников В.Ю., Виговская В.М. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

КОТЕЛЬНЫМ АГРЕГАТОМ С ЭЛЕМЕНТАМИ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ..................... 17

Мельников В.Ю., Чебанова А.В. КАЛЬКУЛЯТОР ДЛЯ РАСЧЕТА

МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ......................... 18

Мельниченко Д.К. ВОЗМОЖНОСТИ СРЕДЫ MATLAB ДЛЯ РЕШЕНИЯ

ЗАДАЧ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ .............................................................................. 19

Небоженко Е.О. ВАРИАНТ АЛГОРИТМИЗАЦИИ ОСНОВНЫХ БИЗНЕС-

ТРАНЗАКЦИЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ШКОЛЫ ТАНЦЕВ .................. 20

Прусаков И.В. К ВОПРОСУ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПОЛОЖЕНИЕМ СЕРВОПРИВОДА ............................................................................... 23

Соляников В.С. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ В РАЗРАБОТАННОЙ

СОЦИАЛЬНОЙ СЕТИ. ..................................................................................................... 24

Хивренко А.В. ЧАТ-БОТ ДЛЯ ОКАЗАНИЯ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ ........ 25

Чебанова А.В., Дубограй Ю.С. ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОТЫ МГД-НАСОСА ..... 26

Чумакова В.Н. СИСТЕМА ВИЗУАЛЬНОГО РАСПОЗНАВАНИЯ

ИНФОРМАЦИИ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМАХ ИДЕНТИФИКАЦИИ

И КОНТРОЛЯ ДОСТУПА ................................................................................................ 27

Яковлев В.Е. НЕЯВНЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ СЛАУ С ИТЕРАЦИОННЫМ

ПАРАМЕТРОМ ПО ОТКЛОНЕНИЮ ЭВОЛЮЦИИ ПРАВОЙ ЧАСТИ .................... 29

216

МАШИНОСТРОЕНИЕ, ЭЛЕКТРОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ .................... 30

Абаджян В.М. ИССЛЕДОВАНИЕ ЕМКОСТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

ТОЛЩИНЫ ПОЛИМЕРНЫХ ЛИСТОВ ......................................................................... 30

Архипов А.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

НЕПОВОРОТНОГО ОТВАЛА БУЛЬДОЗЕРА ............................................................... 31

Евдаков В.В. ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ВИНТОВОГО

КОНВЕЙЕРА С КАНАТНЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ ................................................ 32

Жданько А.А., Шархун В.В., Павленко А.Н. УСТРОЙСТВО

МОНИТОРИНГА БЕЗОПАСНОСТИ БАШЕННЫХ КРАНОВ .................................... 33

Локтионов А.Д. ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

ОБЕСПЕЧЕНИЯ И РЕМОНТА АВИАТЕХНИКИ ......................................................... 34

Несмашный М.С., Полякова Ю.А. ПРИМЕНЕНИЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ

РАСТВОРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТ ГРАФИТОВОЙ ПЫЛИ ........ 36

Павлов И.Ю., Жданов А.М. ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ

СМЕСИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ОТХОДОВ

С ВОЗМОЖНОСТЬЮ РЕАЛИЗАЦИИ В ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ............... 37

Пашко В.В., Ширинов Т.Н. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ

ВИНТОВОЙ ФОРСУНКИ ПО ДИСПЕРСИОННЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ

ФАКЕЛА РАСПЫЛЕННОГО ТОПЛИВА ...................................................................... 38

Пирожков О.С. СВЕТОДИОДНЫЙ СТРОБОСКОП ............................................... 40

Сукач А.А. СТРУКТУРА ЛОКАЛЬНОЙ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ГАЛЬВАНИЗАЦИИ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ...................................................................................... 42

Цыбулько В.В. РАСПРЕДЕЛЕННАЯ МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ

СИСТЕМА ПРОТИВОКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЫ ................................................... 44

ТРАНСПОРТ ................................................................................................................... 46

Арютюнов И.А. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ СМАЗОЧНЫХ СВОЙСТВ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СМАЗОЧНЫХ СРЕДСТВ ПРИ ПОДАЧЕ В ЗОНУ

РЕЗАНИЯ ПОЛИВОМ И ВОЗДУШНЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ ...................................... 46

Дебердеев В.И. ИССЛЕДОВАНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА ЛЕГКОВЫХ

АВТОМОБИЛЕЙ ............................................................................................................... 48

Заводнов И.В., Карамушка А.Н., Федоренко Н.Н. АКТУАЛЬНЫЕ

ПРОБЛЕМЫ АВТОДИЛЕРОВ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРАТЕГИИ ИХ РАЗВИТИЯ ..... 49

Калайджян А.В. ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

ФРИКЦИОННЫХ ТУПИКОВЫХ УПОРОВ ДЛЯ МОСТОВЫХ КРАНОВ

ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ ДО 50 ТОНН ....................................................................... 50

Курбонов Х.Ш. ПОВЫШЕНИЕ РЕСУРСА ДВС ЗА СЧЕТ МОНИТОРИНГА

УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЯ ........................................................... 52

Машкин Б.Р., Джергения Л.А. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ШИН И ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ ..................................... 53

Пящик М.Р. ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

КАНАТНЫХ ДОРОГ В КАЧЕСТВЕ ГОРОДСКОГО ПАССАЖИРСКОГО

ТРАНСПОРТА ................................................................................................................... 54

Родичев И.Ю. РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ

УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЯГОВО-ТОРМОЗНОГО

УСТРОЙСТВА ДОРОЖНОГО КАТКА .......................................................................... 55

217

Харченко А.И. ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕХАНИЗМА ПОВОРОТА

КОВША КАНАТНОГО ЭКСКАВАТОРА ТИПА ЭО-4112 .......................................... 56

Черников Н.С., Носиков С.С. КРИТЕРИИ КЛАССИФИКАЦИИ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МОБИЛЬНЫХ РОБОТИЗИРОВАННЫХ

ПЛАТФОРМ ....................................................................................................................... 57

ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА, МЕХАТРОНИКА И РОБОТОТЕХНИКА ..................... 58

Алтунян Л.Л. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ МАНИПУЛЯТОРА

ШБМ-150М ......................................................................................................................... 58

Батищев Д.В., Батюков А.В., Авакян А.А. СИСТЕМА

ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ПРОХОДЧЕСКОГО ЩИТА

МИКРОТОННЕЛЕПРОХОДЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ............................................... 59

Гониволк А.Ю., Гуммель А.А. ПРИМЕНЕНИЕ ФАЗОВОЙ

АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧЬЮ ............................................................................................ 61

ЭНЕРГЕТИКА И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ............................ 63

Воронина Е.В. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕХНИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ......................................................................................................... 63

Гевондян Н.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОММЕРЧЕСКИХ

ПРИСАДОК К ТОПЛИВУ НА ТОПЛИВНУЮ ЭКОНОМИЧНОСТЬ

БЕНЗИНОВЫХ И ДИЗЕЛЬНЫХ ДВС ............................................................................ 65

Корнеев С.А. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕКУПЕРАЦИИ ПРИ

ТОРМОЖЕНИИ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ ЗА СЧЁТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ГИБРИДНОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ .......................................................... 66

Лебедева В.К. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ

ЭНЕРГООБЪЕДИНЕНИЯ СТРАН СНГ И БАЛТИИ .................................................... 67

Морозов И.А. КОНЦЕПЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИЛОВОЙ

УСТАНОВКИ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ЭНЕРГОАГРЕГАТА .............. 69

Мосин Д.В., Егорова М.А. СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НАНОРАЗМЕРНОГО

ФЕРРИТА МЕДИ (II) ......................................................................................................... 70

Подъезжих Е.Д. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ-РЕГУЛЯТОРОВ

ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ ЭЭС .......................................................................... 71

Пящик К.Р. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗУБЧАТОПОДОБНЫХ РАБОЧИХ

ОРГАНОВ В МЕЛЬНИЦАХ С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОЕМКОСТИ

ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ................................................................................................................ 72

Ткаченко З.Д., Астахова М.Н. КАТАЛИТИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ

ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА ОКСИДАМИ ПЕРЕХОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ................ 74

Ткаченко З.Д., Гайдукова Ю.А. СИНТЕЗ СЛОЖНЫХ ОКСИДОВ

В СИСТЕМЕ NiO–FeO–Fe2O3–Cr2O3 ............................................................................... 75

Цыгулёв Н.И., Аль-шех салих М.А. КОНЦЕПЦИЯ АВТОНОМНОЙ

СИСТЕМЫ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ С УЧЕТОМ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ

ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ ............................................................................................... 76

Чилика С.Н., Семченко В.В. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ФЕРРИТА

КОБАЛЬТА (II) .................................................................................................................. 77

Чуб Д.М. ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ СОЛНЕЧНЫХ

ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ........................................................................................................ 78

Чукарин А.М. МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ЗАЩИТА С ВОЛОКОННО-

ОПТИЧЕСКИМИ ДАТЧИКАМИ ОТ ДУГОВЫХ КЗ В ЯЧЕЙКАХ КРУ ................... 80

218

ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ, НАНОТЕХНОЛОГИИ И НОВЫЕ

МАТЕРИАЛЫ .................................................................................................................. 81

Арискина Д.Н., Изварин А.И., Финаева О.А. СОЗДАНИЕ ГИБРИДНЫХ

МАТЕРИАЛОВ НА ТВЕРДОМ НОСИТЕЛЕ ................................................................. 81

Баев С.С. ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЗАИМНОЙ

ДИФФУЗИИ В ПОРИСТЫХ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ НА

ОСНОВЕ Fe-Cr-Ni.............................................................................................................. 82

Борисов В.И., Муратова Е.А., Морозов И.Д., Несмашный М.С. АТОМНЫЙ ПОРЯДОК ГИПЕР-КАГОМЕ В СТРУКТУРАХ

НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ .................................................................................... 83

Василенко Д.В., Васильев А.Н. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ НАНЕСЕНИЯ

УГЛЕРОДНЫХ ПОКРЫТИЙ ........................................................................................... 84

Гайсенюк К.А., Лазарева Г.Ю., Лазарева Е.А. ХИМИЧЕСКИЕ

ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ ДИЗАЙНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ................. 85

Головко Д.А., Смолий В.А. ПОРИСТЫЕ СТЕКЛОКЕРАМИЧЕСКИЕ

МАТЕРИАЛЫ .................................................................................................................... 86

Гольцман Б.М., Яценко Л.А., Геращенко В.С. ИНТЕНСИФИКАЦИЯ

СИНТЕЗА ПЕНОСТЕКЛА ПО ГИДРАТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПУТЕМ

ВВЕДЕНИЯ ПОРООБРАЗОВАТЕЛЯ ............................................................................. 87

Дунашева М.А., Хомченко А.Ю., Липкина Т.В. ВОЗМОЖНОСТЬ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО МАГНЕТИТА В КАЧЕСТВЕ АНАЛОГА

ЛИТОГО МАГНЕТИТОВОГО АНОДНОГО ЗАЗЕМЛИТЕЛЯ .................................... 88

Козлова М.Ю., Васильева Е.В. О ТЕХНОЛОГИИ ПРИМЕНЕНИЯ

УКАТАННЫХ БЕТОНОВ НА ЗОЛОШЛАКОВЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЯХ ДЛЯ

ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОЙ РАБОТЫ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ СИСТЕМ ...... 89

Косарев А.С. ЭФФЕКТИВНЫЙ ПОРИСТЫЙ ЗАПОЛНИТЕЛЬ

ДЛЯ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ НА ОСНОВЕ ШЛАКА ТЭС И СТЕКЛОБОЯ ................... 90

Курдашов В.М., Климова Л.В. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ

ЭМАЛИРОВАНИЯ СВАРНОГО ШВА СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

С ВНУТРЕННИМ СИЛИКАТНО-ЭМАЛЕВЫМ ПОКРЫТИЕМ................................. 92

Муратова Е.А., Борисов В.И., Морозов И.Д., Несмашный М.С.

ВОЗМОЖНЫЕ ТИПЫ СОСТАВОВ ПИРОХЛОРОВ И РОДСТВЕННЫХ

СТРУКТУР ......................................................................................................................... 93

Новиков Ю.В. ПОЛУЧЕНИЕ НИТРАТА КАЛИЯ ИЗ ОТХОДОВ

ПРОИЗВОДСТВА NP-УДОБРЕНИЙ .............................................................................. 95

Сергеенко С.Н., Васильев А.Н., Василенко Д.В., Степанцова Ю.Д.

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ УГЛЕРОДНЫХ ДОБАВОК

НА ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ШИХТЫ Pb-C ........................................... 97

Фанда А.Ю., Рябова А.В. СТАЛЬНЫЕ ОБЛИЦОВОЧНЫЕ

ЭМАЛИРОВАННЫЕ ПАНЕЛИ СТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ........................ 98

Чумаков А.А. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДОННОЙ ЗОЛЫ КОЛОСНИКОВОГО

СЖИГАНИЯ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ В СИНТЕЗЕ

ПЕНОСТЕКОЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ......................................................................... 100

Яценко Е.А., Гольцман Н.С., Комунжиева Н.Ю. ПРИМЕНЕНИЕ

АНТРАЦИТА В КАЧЕСТВЕ ПОРООБРАЗОВАТЕЛЯ ПРИ СИНТЕЗЕ

ПЕНОСТЕКЛА ................................................................................................................. 101

219

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА ................................................................... 102

Авакян А.Г., Проценко К.Д. ЖАРОСТОЙКИЙ ФОСФАТНЫЙ

ЯЧЕИСТЫЙ БЕТОН НА ОСНОВЕ ШАМОТА С ДОБАВКАМИ

ЗОЛЫ-УНОСА И КРЕМНЕГРАФИТОВЫХ ОТХОДОВ ........................................... 102

Алавердов А.В. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НЕТИПОВЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ БЫСТРОВОЗВОДИМЫХ ЗДАНИЙ .................................................... 103

Артюхов А.С. СНИЖЕНИЕ ЗАТРАТ НА УСТРОЙСТВО

ИНЪЕКЦИОННОЙ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ................... 105

Ахмедов И.А. СРАВНЕНИЕ РАСЧЕТА ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО

ЗАЛОЖЕНИЯ ПО РОССИЙСКИМ НОРМАМ И ЕВРОКОДУ 7 .............................. 106

Бабко Е.А. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ

И КОНСТРУКЦИЙ. ИЗОЛЯЦИОННЫЕ РАБОТЫ. ПРОТИВОАВАРИЙНЫЕ

МЕРОПРИЯТИЯ .............................................................................................................. 107

Барушев Н.Ю. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ CМЕСИ

MASTERTOP-450 ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

БЕТОННОГО ПОЛА ....................................................................................................... 108

Батыщева Е.В. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО

ПРОЕКТИРОВАНИЯ ...................................................................................................... 109

Беспалов А.С. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

СВЕТОАЭРАЦИОННЫХ ФОНАРЕЙ КОРПУСОВ

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ ........................................................ 110

Блюм Т.В. СТРОИТЕЛЬСТВО ШКОЛЫ НА ТЕРРИТОРИИ

ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ......................... 111

Бычков А.А. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАЗНОЗАГЛУБЛЕННЫХ

ФУНДАМЕНТОВ С УЧЕТОМ ЭТАПОВ СТРОИТЕЛЬСТВА................................... 112

Валуйский К.П. СОЗДАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И

МЕРОПРИЯТИЙ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА СРЕДЫ ЖИЗНИ

НАСЕЛЕНИЯ В НЕГАТИВНЫХ УСЛОВИЯХ ........................................................... 113

Галибаев Р.Р. КРИТЕРИИ УСПЕШНОГО ВЫБОРА ПЛОЩАДКИ

РАЗМЕЩЕНИЯ АВТОСАЛОНОВ ................................................................................ 114

Гладышева О.А. СТРОИТЕЛЬСТВО И ДИЗАЙН. ВЫБОР ПРОФЕССИИ ....... 115

Гончарова А.А. БЫСТРОВОЗВОДИМЫЕ ЗДАНИЯ

НА МЕТАЛЛИЧЕСКОМ КАРКАСЕ ............................................................................. 117

Децык А.И. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ РАСЧЕТОВ ОСНОВАНИЯ

ПО ВТОРОМУ ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ ....................................................... 118

Ермаков И.С. ПРОЕКТ ПЕРЕПЛАНИРОВКИ СКЛАДСКОГО ЗДАНИЯ ......... 119

Жуков А.А. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ АРХИТЕКТУРНО-

ПЛАНИРОВОЧНОЙ СИСТЕМЫ ПАМЯТНИКА АРХИТЕКТУРЫ

ФЕДЕРАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ – ГЛАВНОГО КОРПУСА ЮРГПУ (НПИ) ............ 120

Земляк А.Е. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КЛЕЁНЫХ

ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ................................................................................. 121

Зотова А.С. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КЛАССИФИКАЦИЙ

ГОСТИНИЦ ...................................................................................................................... 122

Кабанцева Е.Д. СОЗДАНИЕ КОНЦЕПЦИИ АРХИТЕКТУРНО-

ХУДОЖЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ МЕЧЕТИ ...................................................... 123

Калинина А.А. СТЕРЖНЕВЫЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ

АРКИ СЕРИИ НПИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ................................................................... 124

220

Киселёв А.Е. ОСОБЕННОСТИ АРХИТЕКТУРНЫХ РЕШЕНИЙ

ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОГО МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО

МЕДИЦИНСКОГО КОМПЛЕКСА, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЕСТЕСТВЕННОЕ

ОСВЕЩЕНИЕ .................................................................................................................. 125

Клюева В.С. СТРОИТЕЛЬСТВО ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ДОМОВ .............. 126

Кобзев Г.Э. ПРИМЕР РАСЧЕТА ОСАДКИ ОСНОВАНИЯ

ФУНДАМЕНТА ПРИ ПОМОЩИ ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ .................... 127

Ковалев А.Н. ОБСЛЕДОВАНИЕ ТРЕНИРОВОЧНОЙ ПЛОЩАДКИ

«СТАДИОН ТОРПЕДО» В ГОРОДЕ ТАГАНРОГ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ ....... 128

Козубова А.В. СТРОИТЕЛЬСТВО ЗДАНИЙ НА СТРУКТУРНО-

НЕУСТОЙЧИВЫХ ГРУНТАХ, НА ПРИМЕРЕ НАСЫПНЫХ ГРУНТОВ ................ 129

Колосов Н.С. КОНЦЕПЦИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ СТАДИОНА «ТРУД»

В ГОРОДЕ РОСТОВЕ-НА-ДОНУ ................................................................................. 130

Конько Н.А. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ

ТРАНСПОРТНЫМИ ПОТОКАМИ НА КЛЮЧЕВЫХ УЗЛАХ

АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ г. НОВОЧЕРКАССКА ................................................. 131

Коптев И.П. УСИЛЕНИЕ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ В ОСОБЫХ

ГРУНТОВЫХ УСЛОВИЯХ ............................................................................................ 132

Косогов И.В. ВОЗМОЖНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ ПРОГРАММ

ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ КМ И КМД .................................................................. 133

Куликова Я.А. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАКРЕПЛЕНИЮ

ГРУНТОВЫХ ОСНОВАНИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЖИЛОГО ДОМА

В г. РОСТОВЕ-НА-ДОНУ .............................................................................................. 134

Курбанов А.И. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ПОКРЫТИЯ ИЗ ПЛОСКИХ

ТРИАНГУЛЯЦИОННЫХ ГИБКИХ СЕТЕЙ ................................................................ 135

Магомедов Г.М. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ, РАЗРАБОТКА

РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РЕМОНТНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫМ РАБОТАМ

ЗДАНИЯ МЕДИЦИНСКОГО ЦЕНТРА С ЦЕЛЬЮ ЗАВЕРШЕНИЯ

СТРОИТЕЛЬСТВА .......................................................................................................... 136

Магомедов И.О. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО

КАРКАСА С УЧЕТОМ ОТКЛОНЕНИЙ, ДОПУЩЕННЫХ В ХОДЕ

СТРОИТЕЛЬСТВА .......................................................................................................... 137

Мальсагов А.Д., Семыкина С.А. РАСЧЕТ ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА

ПО ВТОРОМУ ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ ....................................................... 138

Матвиенко Ю.О., Ягодкин Д.В. ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕСДОЗ

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ГРУНТЕ ПОД ПОДОШВОЙ

ПЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ....................................................................................... 139

Мочалова М.М. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА ЗДАНИЙ

С УЧЕТОМ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ....................................................... 140

Недугова А.А. СТРОИТЕЛЬСТВО В СЕЙСМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ

РАЙОНАХ ........................................................................................................................ 141

Николаев В.В. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОПУЛЯРНЫХ

МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ............. 142

Песецкий Д.А. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ШПУНТА В УСЛОВИЯХ

СТЕСНЕННОЙ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ ............................................................... 143

Песецкий Д.А. ЗАЩИТНЫЕ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ .................... 144

Погосян А.К., Спицын К.С. ПРИМЕНЕНИЕ ЭКСПЛУАТИРУЕМОЙ

КРОВЛИ В МНОГОЭТАЖНОМ ЖИЛОМ ЗДАНИИ .................................................. 145

221

Подскребалин Д.А. СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ ТОРЦЕВОГО

СРАЩИВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ ..................................................................................... 146

Поляков Д.А. ПРОТИВООПОЛЗНЕВЫЕ СООРУЖЕНИЯ ГОРОДСКИХ

ЗАСТРОЕК ....................................................................................................................... 147

Поляков Д.А. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

ПО УВЕЛИЧЕНИЮ УСТОЙЧИВОСТИ ПОДПОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ .............. 148

Пономарев Р.Р. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШКОЛЬНЫХ ЗДАНИЙ .......................... 149

Попов Н.Е. ПРОБЛЕМЫ СТРОИТЕЛЬСТВА НОВОГО ЖИЛЬЯ

В ГОРОДЕ МАХАЧКАЛА ............................................................................................. 150

Прокопенко Д.А. ПРИМЕНЕНИЕ КУПОЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ

ДЛЯ КОНСТРУКЦИЙ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ .............................................................. 151

Прокопенко Д.А., Красноруцская А.О. ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ

БИОЭФФЕКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ

ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ............................................. 152

Проценко Н.Н., Масликов М.Н. ФОРМИРОВАНИЕ ЗОН

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ...... 153

Расулов Р.Р. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ

ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ .................................................................................... 154

Репкин А.В. РЕНОВАЦИИ ИСТОРИЧЕСКИ СЛОЖИВШЕЙСЯ

ОБЩЕСТВЕННОЙ ЗАСТРОЙКИ ГОРОДА РОСТОВ-НА-ДОНУ НА ПРИМЕРЕ

КВАРТАЛА ул. МЕЧНИКОВА - В ГРАНИЦАХ ДОМОВ №№ 53, 55 И 57 ............ 155

Рюмшина М.А. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МУЗЕЙНЫХ

ПРОСТРАНСТВ ............................................................................................................... 156

Рябцев Е.Е. СОВРЕМЕННОЕ ОСТЕКЛЕНИЕ КАК ЭСТЕТИКА ФАСАДОВ

ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ .......................................................................................... 157

Соломка М.А. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-СТЕРЖНЕВЫХ

КОНСТРУКЦИЙ ............................................................................................................. 158

Солоненко Р.С. ОБСЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ....................... 159

Ткаченко В.В. АКТУАЛЬНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ВЕНТИЛИРУЕМЫХ

ФАСАДНЫХ СИСТЕМ ПРИ ОБЛИЦОВКЕ НАРУЖНЫХ СТЕН ЗДАНИЙ .......... 161

Ткачук Е.Е. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО МОНИТОРИНГУ

СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ

МНОГОЭТАЖНОГО ЖИЛОГО ДОМА ....................................................................... 162

Урс С.А. ПРОБЛЕМА НЕДОСТРОЕННЫХ ОБЪЕКТОВ НА ПРИМЕРЕ

КОМПЛЕКСА ЖИЛЫХ ДОМОВ ПО ул. МЕНДЕЛЕЕВА 53-А В г. АКСАЕ

РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ ............................................................................................. 163

Фомин А.П. СОВРЕМЕННЫЕ ФАСАДНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ЖИЛЫХ

И АДМИНИСТРАТИВНЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ........................................ 164

Харитонова Е.Н. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СТВОЛЬНЫХ

СИСТЕМ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ ................................. 165

Царитова Н.Г., Камышев В.В. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ СТАЛЬНОЙ

ФЕРМЫ В ПК SCAD ....................................................................................................... 166

Черкасов М.С. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА НАДЗЕМНЫХ

КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ С УЧЕТОМ ДЕФОРМАЦИЙ ГРУНТОВОГО

ОСНОВАНИЯ ОТ ПОДРАБОТКИ ТЕРРИТОРИИ ..................................................... 167

Черноусов А.Д. РАЗРАБОТКА ОРГАНИЗАЦИОННО-

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

ЖИЛЫХ КОМПЛЕКСОВ ............................................................................................... 168

222

Чернушкина С.А. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

РЕШЕНИЯ В ЗОНЕ ПОДТОПЛЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ СТРОИТЕЛЬСТВА

ЖИЛОГО ДОМА В г. СОЧИ .......................................................................................... 169

Шевяков Д.А., Матвиенко М.П. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ФУНДАМЕНТОВ «ЦЕНТРА СТРОИТЕЛЬСТВА КРУПНОТОННАЖНЫХ

МОРСКИХ СООРУЖЕНИЙ» В г. МУРМАНСК ......................................................... 170

ЭКОЛОГИЯ, РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ, ГЕОЛОГИЯ И ГОРНОЕ ДЕЛО .................................................................................. 171

Андреева А.Н., Оплетаев Н.В., Грибут Е.А. ЭФФЕКТИВНОЕ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ПОДСОЛНЕЧНОГО

МАСЛА ............................................................................................................................. 171

Бутов А.А. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА

О НЕДРАХ В УСЛОВИЯХ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО

НА КОНТИНЕНТАЛЬНОМ ШЕЛЬФЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ................... 173

Гавриленко В.В. АНАЛИЗ ИЗМЕНЧИВОСТИ ХАРАКТЕРИСТИК

МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ЖУРАВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

ГЛАУКОНИТОВЫХ ПЕСКОВ (РОСТОВСКАЯ ОБЛАСТЬ) .................................... 174

Гайсенюк К.А., Лазарева Г.Ю., Цап Т.В., Лазарева Е.А., Садчикова И.Н.

ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ДИЗАЙНА ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ ............................................... 175

Гладышева О.А., Кизиева А.Н., Тигишвили С.С. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ

ОБСТАНОВКА КАК ПРОБЛЕМА ГОРОДА НОВОЧЕРКАССК .............................. 177

Гринько Д.А., Пелешенко А.В. ВИНТОВАЯ ШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ

УСТАНОВКА ДЛЯ ОСЛОЖНЕННЫХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ .................. 179

Даидов М.З. ОБЗОР ПРАВОПРИМЕНИТЕЛЬНОЙ ПРАКТИКИ

В РАМКАХ ГРАЖДАНСКО-ПРАВОВОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

ЗА НАРУШЕНИЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА О НЕДРАХ В РФ .................................. 181

Дзюба И.Ю., Паникратова С.А., Колесникова Т.А. ОТХОДЫ

ПЛОДООВОЩНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ КАК ВТОРИЧНЫЕ МАТЕРИАЛЬНЫЕ

РЕСУРСЫ ......................................................................................................................... 182

Иванова А.С. О ПЕРВОЙ НАХОДКЕ ТУФФИТОВ В СОСТАВЕ

АКСАУТСКОЙ СВИТЫ ................................................................................................. 183

Клоков Д.С. ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ НИЗКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ ГЕОСТАТИСТИКИ НА УГОЛЬНЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЯХ .................................................................................................... 184

Колесникова К.А. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ

ИЗМЕНЧИВОСТИ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА РАВНИННОГО

МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАЛИЙНЫХ СОЛЕЙ (ВОЛГОГРАДСКАЯ ОБЛАСТЬ) ....... 186

Комарова Ю.В. ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ

НОВОЧЕРКАССКОГО ХОЛМА ................................................................................... 187

Королькова А.Р. АНАЛИЗ СТАТИСТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И

КОРРЕЛЯЦИИ ГЕОЛОГО-ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ

ПЕСЧАНОГО НЕФТЕГАЗОКОНДЕНСАТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ .................. 188

Кошелев А.В. РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ДОСТОВЕРНОСТИ

РАЗВЕДАННЫХ ЗАПАСОВ УЧАСТКОВ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ...... 189

Кротенок А.Ю. МЕТОДИКА ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ

АЭРОФОТОСЪЕМКИ И ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ С БПЛА

ПРИ ПОСТРОЕНИИ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ КАРЬЕРОВ ..................................... 191

223

Кулаева В.А. ОСОБЕННОСТИ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА

РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ СЕРЕБРА «ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ»

(МАГАДАНСКАЯ ОБЛАСТЬ)....................................................................................... 192

Кулюкин М.В. РАЗВИТИЕ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОГО БУРЕНИЯ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РОТОРНЫХ УПРАВЛЯЕМЫХ СИСТЕМ (РУС) ............. 193

Леонтьев И.А. ОБОСНОВАНИЕ КРИТЕРИЯ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОЙ

ДЛИНЫ ЛАВЫ ................................................................................................................ 194

Локтев Р.А. ОСОБЕННОСТИ ЕМКОСТНО-ФИЛЬТРАЦИОННЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ЧОКРАКСКИХ НЕФТЕНОСНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

ЗАПАДНО-БЕЛИКОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ .................................................. 195

Маллаев Р.М., Денисенко Н.С. ОБЗОР СУДЕБНОЙ ПРАКТИКИ

В СФЕРЕ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ РОССИИ .............................................................. 196

Новикова Д.А., Стыценко Д.С., Куликова М.А. УТИЛИЗАЦИЯ

ОТХОДОВ СВЕКЛОСАХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА .............................................. 197

Паленок Э.А. АНАЛИЗ КОЛЛЕКТОРСКИХ СВОЙСТВ НЕФТЯНОЙ

ЗАЛЕЖИ КУМСКОГО ГОРИЗОНТА АБИНО-УКРАИНСКОГО

МЕСТОРОЖДЕНИЯ (КРАСНОДАРСКИЙ КРАЙ) ..................................................... 198

Пантелеева О.В., Яковенко Е.А. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ НЕГАТИВНОГО

ВЛИЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА ...................... 199

Пиструй А.Р. ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА

ГАББРО-ДОЛЕРИТОВ КОЙКАРСКО-СВЯТНАВОЛОКСКОГО СИЛЛА

(РЕСПУБЛИКА КАРЕЛИЯ) ........................................................................................... 200

Ракульцева М.А. ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ УТИЛИЗАЦИИ

ОБЕЗВОЖЕННЫХ ОСАДКОВ ОЧИСТНЫХ СТАНЦИЙ ......................................... 201

Сторожилов В.А., Сычёв М.А. АНАЛИЗ СТАНОВЛЕНИЯ И ЭТАПОВ

РАЗВИТИЯ ГОРНОГО ПРАВА В РОССИИ ПОД ВЛИЯНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ

СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ...................................................... 202

Хвостиков Г.А. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МИНЕРАЛЬНОГО

СОСТАВА ПРИМАЗОК НА КРИСТАЛЛАХ ПИРОПА АЛМАЗОНОСНОГО

УЧАСТКА УЛАХАН-КУРУНГ-ЮРЯХ (РЕСПУБЛИКА САХА (ЯКУТИЯ)) .......... 203

Чернобай В.М. ОБЗОР ПРАВОПРИМЕНИТЕЛЬНОЙ ПРАКТИКИ

В РАМКАХ УГОЛОВНОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА НАРУШЕНИЕ

ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА О НЕДРАХ В РФ .................................................................. 204

Шахбанов А.А., Туренко М.С. ОБЗОР ПРОБЛЕМ ПРИМЕНЕНИЯ

НА ПРАКТИКЕ ЗАКОНА РФ "О НЕДРАХ" ПРИ РЕШЕНИИ ВОПРОСОВ

НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ ................................................................................................. 205

СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ ......... 206

Вильбицкая Н.А., Корбова Е.В. ПОСТГРАДУАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

В РОССИЙСКИХ УСЛОВИЯХ: ГЛОБАЛЬНЫЕ ВЫЗОВЫ И МЕХАНИЗМЫ

ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ .............................................................................. 206

Комиссаров В.Д. ИНДУСТРИЯ 4.0 – ТЕХНОЛОГИИ, РЕЗУЛЬТАТЫ

И БУДУЩЕЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ................................................ 209

Сторожук И.Н., Калинина А.М. ОЦЕНКА СТРАТЕГИИ

РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ КАК ОСНОВА

ЭНЕРГОБЕЗОПАСНОСТИ СТРАНЫ ........................................................................... 212

224

Научное издание

СТУДЕНЧЕСКАЯ

НАУЧНАЯ ВЕСНА – 2020

Материалы региональной научно-технической конференции

(конкурса научно-технических работ)

студентов, аспирантов и молодых ученых

вузов Ростовской области

Издается в авторской редакции

Подписано в печать 29.06.2020.

Формат 60 × 84 1/16. Бумага офсетная. Печать цифровая.

Усл. печ. л. 13,02. Уч.-изд. л. 14,0. Тираж 300 экз. Заказ 46-0346.

Южно-Российский государственный политехнический университет

(НПИ) имени М.И. Платова

Редакционно-издательский отдел ЮРГПУ(НПИ)

346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132

Отпечатано в ИД «Политехник»

346428, г. Новочеркасск, ул. Первомайская, 166

[email protected]

СТУДЕНЧЕСКАЯ НАУЧНАЯ ВЕСНА – 2020

Documents

Transcript of СТУДЕНЧЕСКАЯ НАУЧНАЯ ВЕСНА – 2020