CC BY
9
Розглянуто метод побудови системи щентифшащ!, яка грунтуеться на використан-ш автономно'! системи розрахунку мiри близькост мiж пред'явленими образом та ета-лоном. 1стотною особливютю такого пiдходу е значне зменшення (стиснення) шформа-цн, що надходить на вхiд системи прийняття рiшення. Розглянутий метод дае змогу по-будувати систему розпiзнавання, яка буде iнварiантною до збурень у простер об'екта.
Ключовг слова: сканувальна система, генерацiя еталона, тканина, щентифшацш, розпiзнавання.
Rozhkov S.O. The Method of Compensation of Information Flows in the Problem of Quality Control of Textile Materials
The method of construction of an identification system, which is based on the use of an autonomous system of computation measures of closeness between the presented image and the reference automaton, is considered. The essential feature of this approach is significant reduction (compression) of information input to the decision support systems. The model of optimal filtration system provides detection of deviation from the reference of one condition of the objects of complex structure. The considered method allows constructing system detection of invariant with respect to perturbations in the space of the object.
Keywords: scanning system, generation of reference automaton, fabric, identification, pattern recognition.
УДК647.038.3:681.2.083 Ст. наук. ствроб. В.М. Головач, канд. техн. наук; астр. О.С. Баранова -НУ бюресурав i природокористування Украти, м. КиИв
АНАЛ13 ВПЛИВУ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕФЕКТУ ФАНЕРИ НА К1ЛЬК1СТЬ ПУЛЬСАЦШ ВИХ1ДНОГО СИГНАЛУ УДАРНОГО ДАВАЧА
Розглянуто проблему виявлення внутршшх дефектов фанери на стадil виробниц-тва. Виникае потреба у створенш обладнання неруйшвного контролю для визначення розшарованих областей фанери на раншх стадiях виробництва. Переваги використання методу вшьних коливань перед шшими методами - можливють контролю виробу в умовах виробництва, контроль матерiалiв з високими коефщентами затухания пруж-них коливань, а також знаходження дефекпв на значнш глибиш. Дослiджено, що шд час контролю дефекту розшарування фанерного матерiалу на вихщний сигнал ударного давача впливають так характеристики дефекту: площа 6, глибина И та мюце розташу-вання дефекту.
Ключовi слова: фанера, дефектоскопш, метод вшьних коливань, розшарування, площа, глибина, мюце залягання дефекту.
Вступ. Найбiльш ефективних результатов для контролю внутрiшнiх де-фектiв фанери можна досягти за правильного вибору методу дефектоскопп. Ме-тоди неруйтвного контролю, якi засноват на вимiрюваннi власних коливань, хоч i не так поширеннi як ультразвукова дефектоскопия, але набувають остан-нiм часом широкого використання [1].
За основу в робот взято метод вшьних коливань, теоретичш та експери-ментальнi основи якого викладено в роботах О.М. Полiщука, А. А. Шжурша та iн. у галузi деревообробка, Б А. Глаговского, 1.Б. Московенко та iн. - щодо ви-робш машинобудшно!' промисловостi. Переваги використання методу вшьних коливань перед iншими методами - можливкть контролю виробу в умовах виробництва, контроль матерiалiв з високими коефщкнтами затухания пружних коливань, а також розташування дефектiв на значнiй глибинi. Метод вшьних коливань техшчно досить просто реалiзуeться, система може бути бшьш мо-
Науковий вкпик НЛТУ Украши. - 2015. - Вип. 25.10
бшьною, що робить можливим 11 установку i пiсля заключного етапу виробництва, i безпосередньо пiсля пресування [2-4].
Матерiали та методи. На шдприемствах, на фонi застосування сучас-них засобiв автоматизации на бiльшостi дшьниць фанери, контроль якостi готово! продукцц здiйснюють вручну на останнш стадц виробництва. Ручний метод выявления внутрiшнiх дефектш полягае у простукуванш листiв i визначеннi на-явност дефекту матерiалу "на слух". Такий метод досить ефективний, але мае низку принципових недолтв, а саме: вш не дае змоги лок^зувати вигляд i розмiр дефекту; ощнка якостi фанери суб'ективна, залежить вщ квалiфiкацil пращвника; робота контролера фiзично важка i монотонна. Тому виникае потреба у створенш обладнання неруйшвного контролю для визначення розшаро-ваних областей на раннiх стад1ях виробництва, яке забезпечувало б оператора даними про тенденцц змш, дозволяючи, Отже, значно знизити кiлькiсть дефек-тiв матерiалу, своечасно змiнюючи режими технологiчного процесу [5].
Результата. Одним iз вихiдних параметрiв експериментiв вибрано число пульсацш осцилограми п вихiдного сигналу ударного давача. Факторами, що впливають на вихiдний сигнал, обрано: глибина залягання к дефекту (розшару-вання), площа дефекту i його мiсце розташування Р у зразку фанерного мате-рiалу (1 - дефект всерединi зразка, 2 - дефект на краю зразка) [6].
Дослвди проведено на зразках фанери розмiром 300x200x22 мм, на яких моделювали дефекти розшарування. Моделювання дефектш здiйснювали шляхом склеювання двох зразкiв фанерного матерiалу рiзноl товщини з непроклейкою рiзноl площi на склеюваних сторонах зразюв. Дiлянки з непроклейкою мали площу Б= 0,0079м2 та = 0,042м2 i були розташоваш на товщинах кмЫ = 0,004мм та кмакс = 0,018мм зразка та у рiзних його мкцях (усерединi зразка Р=1 або на краю Р=2). Параметри факторш, вплив яких вивчався на вихщний параметр п, наведено в табл. 1.
Табл. 1. Параметри фшктор'ш
N з/п Фактор Значення факторiв
нижнш рiвень верхнш рiвень основний рiвень штервал варiювання
1 к, м 0,004 0,018 0,011 0,007
2 5, м2 0,0079 0,042 0,02495 0,01705
3 Р, 1 - дефект всередиш зразка 2 - дефект на краю зразка 1 2 1,5 0,5
У табл. 2 наведено матрицю планування для повного факторного експе-рименту ПФЕ 23 та значення вихiдного параметра - числа пульсацш п осцилог-рам сигналiв ударного давача. Вишрювання проводились на зразку фанерного матерiалу на рiзних його дшянках - на дiлянках iз дефектом та без дефекту.
За результатами повного факторного експерименту, в якому вихвдний параметр - число пульсацш осцилограми п вихiдного сигналу ударного давача, дослвджували на дшянщ без дефекту (розшарування) фанерного матерiалу, от-римано рiвияния регресп у нормованому (1) та в натуральному виглядах (2):
пИОрм..б.ь. = 8,98 + 078к -1,4? + 0,48к5 - 0,45кР + 1,45Р + 0,5к5Р ; (1)
п„атбд. = 13,3 + 517,85Н -138,675 - 3,18Р - 8588,19М --337,62НР + 72,065Р + 8378,72НБР
(2)
Наведенi нижче ршняння регресп у нормованому (3) та в натуральному виглядах (4) отримано за результатами дослдав на дiлянцi фанерного матерiалу з дефектом:
п„0рз.д. = 11,06 + 0,24Н - 0,61? - 3,59Р - 0,89М + 1,39НР +1,0 №Р ; Пнат.,д. = 20,25 + 259,8Н + 310,43? -7,14Р --32886,47М - 26,9НР - 176,375Р + 16966,9НБР Табл. 2. Матриця планування повного факторного експерименту ПФЕ 2
(3)
(4)
Х0
XI
Х2
Х3
Зона вим1рювання
Х{Х3
Х2Х3
Х1Х2Х3
Н, м
Б, м
Р
без дефекту
Чсу.б.д.
з дефектом
^ср.з.д.
0,018
0,0420
10,4
10,9
0,004
0,0420
8,0
17,0
0,018
0,0079
12,8
16,1
0,004
0,0079
10,3
14,6
0,018
0,0420
10,5
8,7
0,004
0,0420
7,9
5,2
0,018
0,0079
5,3
9,5
0,004
0,0079
6,6
6,5
1
1
1
1
2
2
2
2
Порiвняльний аналiз рiвнянь (1) i (3) показуе:
• найбшьший вплив на вих1дний сигнал ударного давача надае розташування дефекту (фактор Р). У раз1 розташувант дефекту на краю зразка юльюсть пульса-ц1й сигналу зменшуеться (знак мшус при фактор1 Р). Це можна пояснити тим, що за розташування дефекту на краю зменшуеться товщина контрольованого шару фанерного матер1алу через його розшарування на дв1 частини. При цьому п1д час удару переважають коливання тонкого шару, що мае бшьш низьку частоту власних коливань. У раз1 вим1ру на м1сц1 дефекту вплив цього фактора теж зростае: -3,59Р у (3) проти -1,4Р у (1);
• величина глибини залягання дефекту впливае на вихщний сигнал менше: +0,78 Н в (3) 1 +0,24 Н в (1). За наближенням давача до мюця розташування дефекту частота пульсацш сигналу давача зменшуеться. Пояснюеться це змшою частоти власних коливань дшянки композитного матер1алу;
• величина плошД поверхн1 Б дефекту впливае на вихщний параметр п по-р1зно-му. У раз1 розташування давача на фанерному матер1ал1 на його д1лянщ без дефекту вплив вщдаленого дефекту на вих1дний сигнал п незначний. Коеф1ц1ент Ь2 = 0,23 при фактор! Б виявився незначущим 1 був вилучений з р1вняння (1). За розташування давача над дефектом е невеликий вплив дефекту на вихщний сигнал п (-0,61 Б). Також змшюеться на протилежний характер впливу фактора Б. Це також пояснюеться змшою величини власних коливань д1лянок фанерного матер1алу в мющ вим1рювання, яю мають р1зну товщину за наявност1 або вщсутносп дефекту;
• також можна бачити досить значущий вплив на вихщний параметр п, фактор1в взаемодп, найб1льш1 з яких це +1,4SP (1) 1 +1,39№ (3). що також можна пояснити змшою власних коливань дшянок фанерного матер1алу в раз1 появи у мющ розташування дефекту [7].
Рис. 1. ГрафЫ залежност1 величины вихгдного параметра п
в'и) глибини к залягання дефекту / його плоиц Л1 (дефект усередиш зразка, дшянка вилирювання - без дефекту)
16-18
14-16
□ 12-14
10-12
0,042
Площа
Глибина залягання дефекту, Ь, м
0,0079
Рис. 3. Графт залежност1 ееличини вихи)ного параметра п
в'и) глибини к залягання дефекту / його плоиц $ (дефект усередиш зразка, дшянка вилирювання - з дефектом)
£
.0 ё
Рис. 2. ГрафЫ залежност1 величини вих'иЫого параметра п
в'и) глибини к залягання дефекту / його плоиц Л1 (дефект на краю зразка, дшянка вим1рювання - без дефекту)
Рис. 4. ГрафЫ залежност1 величини вих'иЫого параметра п
вСд глибини к залягання дефекту / його плоиц Л1 (дефект на краю зразка, дшянка вимЬрювання - з дефектом)
Ц 10-12 И 8-10 □ 6-8 ■ 4-6
Площа
Б, м2
0,0079
0,018
Глибина залягання дефекту, Ь, м
Обговорення. Для наочносп, отриманi залежностi показано в графiчно-му виглядi. На рис. 1 та рис. 2 показано графжи залежност величини вихiдного параметра n вiд глибини h залягання дефекту i його площi S при вишрюванш на бездефектнiй дшянщ фанерного матерiалу вiдповiдно з дефектом у середиш зразка та на його краю. Вщстань мiж кордоном дефекту та мкцем вимiрювання давача вибирали в дiапазонi 0,01-0,02 м.
На рис. 3 та 4 показано графжи залежност величини вихщного параметра n вiд глибини h залягання дефекту i його площi S при вишрюванш на дефек-тнiй дiлянцi зразка фанерного матерiалу вiдповiдно з дефектом усередиш зразка та на його краю.
Висновки. Результати дослiдження показують, що пiд час контролю дефекту (розшарування) фанерного матерiалу на вихщний сигнал ударного давача (число пульсацш сигналу) впливають такi характеристики дефекту, як його площа S, глибина h та мкце залягання дефекту. Це може слугувати шдставою для розроблення пристрою для контролю дефекпв у фанерних матерiалах, в якому вихщним сигналом може бути прийнято кiлькiсть пульсацш сигналу ударного давача.
Лггература
1. Немецкое оборудование для деревообработки 2002-2003 : каталог-справочник. Ассоциация производителей деревообрабатывающего оборудования союза немецких машиностроителей. (FV Holz imVDMA), 2002. - 200 c.
2. Полищук А.Н. Способ контроля качества клеевого соединения / А.Н. Полищук, А. А. Пи-журин. А.с. № 231879,1968.
3. Полищук А.Н. Новыш метод контроля качества фанерования мебели / А.Н. Полищук, А.А. Пижурин. - М. : Изд-во ЦБНТИ, 1970. - 26 с.
4. Глаговский Б.А. Низкочастотные акустические методы контроля в машиностроении / Б.А. Глаговский, И.Б. Московенко. - Л. : Изд-во "Машиностроение", 1977. - 236 с.
5. Защук И В. Электроника и акустические методы испытания строительных материалов / И В. Защук. - М. : Изд-во "Высш. шк.", 1967. - 248 с.
6. Бабаков Н.М. Теория колебаний / Н.М. Бабаков. - М. : Изд-во "Наука", 1968. - С. 329-342.
7. Скучик Е. Основы1 акустики / Е. Скучик. - М. : Изд-во "Мир", 1976. - 520 с.
Головач В.М, Баранова О.С. Анализ воздействия характеристик дефекта фанеры на количество пульсаций выходного сигнала ударного датчика
Рассмотрена проблема нахождения внутренних дефектов фанеры на стадии производства. Возникает необходимость в создании оборудования неразрушающего контроля для определения расслоенных областей фанеры на ранних стадиях производства. Преимущества использования метода свободных колебаний перед другими методами -возможность контроля изделия в условиях производства, контроль материалов с высокими коэффициентами затухания упругих колебаний, а также нахождение дефектов на значительной глубине. Доказано, что при контроле дефекта расслоения фанерного материала на выходной сигнал ударного датчика влияют такие характеристики дефекта: площадь S, глубина h и место залегания дефекта.
Ключевые слова: фанера, дефектоскопия, метод свободных колебаний, расслоение, площадь, глубина, место залегания дефекта.
Golovach V.M., Baranova O.S. The Analysis of the Influence of Plywood Defect Specifications on the Amount of Output Ripple of Shock Sensor
The problem of detecting internal defects in plywood at different production stages is researched. There is a necessity to create non-destructive testing equipment to determine the
Науковий вкпик НЛТУ Украши. - 2015. - Вип. 25.10
stratified regions of plywood in the early stages of production. The advantages of using the method of free oscillations in comparison to other methods - the ability to control product at the different stages of production, testing of materials with high damping of elastic waves, and finding defects in significant depth, are described. It is revealed that in the control of bundle defect of plywood material the output signal of shock sensor is influenced by the area (S), the depth (H) and location of occurrence of the defect.
Keywords: plywood, flaw detection, the method of free oscillations, bundle, area, depth, the place of the defect occurrence.
УДК 614.8:504.4:351.862 Ст. викл. Т.М. Гончар, п/п-к сл. цив. захисту -
Львiвський ДУБЖД
ПРОГНОЗУВАННЯ ПЕРЕБ1ГУ КАТАСТРОФ В УКРА1Н1 ТА ЗАСОБИ РЕАГУВАННЯ НА НИХ
Наведено деяю особливост прогнозування переб^у катастроф в Укра'ш та засоби реагування на них. З'ясовано, що дослщження причин виникнення небезпек i катастроф, !'х характеристик, особливостей впливу на людей сприяють розробленню ефек-тивних заходов захисту, що спрямоваш на забезпечення нормально'! життедшльност особи, суспшьства держави. Управлшня безпекою та стшюстю функцiонування систе-ми "людина - життеве середовище" залежить вiд глибини прогнозу сощально-еконо-мiчиих наслiдкiв небезпечних ситуацiй та своечасного планування й виконання низки попереджувальних i захисних заходiв.
Встановлено, що проблема захисту вiд небезпечних природних i техногенних про-цеав, як правило, зводиться до вжиття локальних заходiв щодо захисту людей, будь вель, пiдприемств i т. ш. Однак нинi ефективних результапв можна досягти тiльки за умови проведения комплексно'! системи попереджувальних та захисних заходов, як спрямованi на охорону уие! сукупностi об'ектгв, що становлять середовище життедiяль-ностi людини.
Ключовг слова: катастрофи в Укра'ш, прогнозування катастроф, прогноз сощаль-но-економiчних наслiдкiв, захист вiд небезпечних природних i техногенних процесiв, ефективнi заходи захисту населення, попереджувальнi та захисш заходи, середовище життедiяльностi людини.
Вступ. Людство ще на зорi свого кнування прийшло до висновку, що руйшвним силам природи й шшим небезпекам, зокрема й техногенного та вшськового характеру, найкраще протистояти, об'еднавшись у колективи i спiльноти. Понад це, можна стверджувати, що ця обставина стала одшею з причин виникнення держав та шперш загалом [1].
Розглядаючи цю проблему в кторичному планi, неважко пом^ити тен-денцда, згiдно з якою на початку такого об'еднання основну увагу придiляли захисту населення, збереженню матерiальних i культурних ценностей вiд военних небезпек [5, 7]. Однак, у мiру розвитку цившзацп, технiчного прогресу, роль i вплив держав стали неухильно зростати як у забезпеченш захисту населення, так i певних територiй вiд стихiйних лих, аварiй, природних, техногенних i еко-логiчних катастроф. Вважають [2], що катастрофа - це велика аварк, подк чи лихо, яю призвели до людських жертв, завдали шкоди здоров'ю людей або спричинили руйнування й знищення об'ектiв, матерiальних цiнностей у значних розмiрах, а також завдали серйозного збитку навколишньому середовищу.
Чимало катастроф природного та техногенного характеру, юльккть яких щороку збiльшуеться, а також небезпек вшськового характеру та 1хш масштаби
