CC BY
60
УДК 574(075.8)
А. Ю. Перевалова Научный руководитель - А. Г. Ермолович Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
УТИЛИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ
Представлен обзор имеющихся способов утилизации электронных изделий, отработавших свой ресурс или вышедших из строя. Предложены меры, необходимые для защиты окружающей среды от продуктов утилизации.
Количество электронных отходов растет с каждым годом. На данный момент существует множество способов утилизации электронного мусора (свалка, сжигание, переработка, экспорт, рециклинг), но все они не экологичны, а порой даже не законны. Для уменьшения количества вредных веществ, возникающих в результате утилизации, прежде всего, необходимо ограничить использование опасных веществ содержащихся в электронном оборудовании. Самыми опасными для окружающей среды веществами, которые содержатся в обычном персональном компьютере, являются тяжелые металлы, в частности, ртуть, свинец, кадмий и хром.
Вышеперечисленные токсичные вещества должны быть заменены на безопасные. В странных ЕС и Японии данные разработки по исключению свинца уже произведены. По своим характеристикам бессвинцовая пайка практически ничем, кроме температуры, не отличается от традиционной технологии, а бессвинцовый припой даже имеет более высокие эксплуатационные характеристики [1].
Компании, продающие электронное оборудование под своими торговыми марками, должны организовывать и полностью оплачивать его сбор, обработку, восстановление и устранение по истечению жизненного цикла. Несоблюдение данного обязательства должны наказываться штрафом.
Стоимость утилизации одного компьютера составляет приблизительно 50-60 долл. Но это только при высоком уровне проведения работ. В целом же в пе-
риод длительностью 10 лет затраты на утилизацию и устранение отходов в лучшем случае достигнут миллиарда долларов. Таких денег нет ни у потребителей, ни у органов управления, поэтому лучшее решение проблемы - закладывать затраты на утилизацию в стоимость изделия [2].
Несмотря на то, что изготовителям конечного оборудования проще и выгоднее использовать в производстве восстановленные первичные материалы, с точки зрения защиты окружающей среды, лучше утилизировать скомпонованные устройства.
Самым лучшим способом утилизации является механический метод переработки. Но нельзя применять один подход к переработке всех изделий. Скорее всего, нужна комплексная иерархия методов, охватывающая методики демонтажа и механической переработки, чтобы получить материалы и компоненты для повторного использования или нетоксичное сырье для утилизации.
Библиографические ссылки
1. Медведев А. М. Бессвинцовые технологии монтажной пайки. Что нас ожидает? // Электронные компоненты. 2004. № 11.
2. Каралюнец А. В., Маслова Т. Н., Медведев В. Т. Основы инженерной экологии. Обращение с отходами производства и потребления : учеб. пособие / под ред. В. Т. Медведева. М. : МЭИ, 2000.
© Перевалова А. Ю., Ермолович А. Г., 2011
УДК 62-519
Н. В. Пискунов Научный руководитель - С. П. Ереско Сибирский федеральный университет, Красноярск
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНО-ДОРОЖНЫМИ МАШИНАМИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ ГЛОНАСС
Рассмотрены проблемы применения технологии ГЛОНАСС для автоматизации процессов управления строительными и дорожными машинами, приведено описание приборов и алгоритмов управления.
Одной из задач системы автоматизации на строительно-дорожной машине (автогрейдерах, экскаваторах, бульдозерах и т. д.) является определение высоты исполнительного механизма относительно поверхности земли.
В настоящее время используемые системы автоматизации на строительно-дорожных машинах имеют
ряд недостатков, к которым можно отнести сложность конструкции, инерционность, сложность в эксплуатации.
Для решения поставленной задачи получения информации о высоте исполнительного механизма предлагается использовать антенну аппаратуры ГЛО-НАСС/вР8, что позволит определять высоту испол-
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
нительного механизма и его угол наклона относительно линии горизонта. Информация о положении агрегатов поступает на дисплей оператору, что позволяет ему более качественно контролировать технологические процессы [1].
Наибольшую точность обеспечивают дифференциальные и относительные статические способы. В их основе лежит способ измерения координат с двух станций находящихся друг от друга на относительно небольшом удалении (до 30 км). При этом считается, что на таких расстояниях измерения с двух станций до спутников искажены одинаково. Подобные методы измерений позволяют проводить профессиональные геодезические спутниковые GPS-приемники таких фирм как: Leica (Швейцария), Ashtech (США), Trimble (США) и некоторые другие.
В дифференциальном способе в приемниках должна быть предусмотрена возможность реализации дифференциального режима. Сущность данного метода заключается в следующем. Один приемник ставится на пункте с заранее известными координатами (например, опорном пункте геодезической сети). При этом его называют базовой референц-станцией или контрольно-корректирующей [2]. Другой преемник, подвижный, размещается на определяемой точке. Поскольку координаты базовой станции известны, то их можно использовать для сравнения с вновь определяемыми и находить на этой основе поправки для подвижной станции, которые передаются на подвижную станцию по радиоканалу посредством специального передатчика. Мобильная станция, получив дифференциальные поправки, корректирует свои измеренные координаты, тем самым повышая точность измерения [3].
Наиболее ощутимые выгоды от внедрения идеи исключения погрешностей достигнуты в способах относительных статических измерений. Как и в дифференциальном режиме, аппаратуру устанавливают на двух станциях, например А и В. В статике по разностям, свободным от многих искажений, вычисляют соединяющий эти станции пространственный вектор D:
D = (XB - XA, YB - YA, ZB - ZA).
Базовая станция должна иметь точные координаты, чтобы по измеренным приращениям можно было вычислить координаты остальных пунктов геодезической сети с требуемой точностью. Благодаря измерению приращений координат и применению фазового метода погрешности в результатах определения координат пунктов сведены к нескольким сантиметрам. Эти способы являются основными в геодинамических и важнейших геодезических работах.
Для повышения надежности приема сигналов спутниковых навигационных систем необходимо дополнить спутниковые радионавигационные системы специальными наземными станциями формирующими навигационные сигналы (НСФНС) подобные излучаемым спутниками радионавигациных систем (СРНС) [4]. Данные станции могут быть созданы на базе имитатора сигналов (рис. 1, 2), которые представляют собой программно-аппаратный комплекс, позволяющий формировать сигналы любых систем
ГЛОНАСС, GPS и GALILEO, производить перестройку сигналов по задержке и доплеровскому сдвигу частоты, изменять цифровую информацию.
Рис. 1. Одноканальный имитатор сигналов СРНС ГЛО-НАСС/GPS прибор МРК-30
Рис. 2. Многоканальный имитатор сигналов СРНС ГЛО-НАСС/ОРБ прибор МРК-40
Наземная станция формирования навигационных сигналов располагается в точках с точно известными координатами, выбранными на поверхности так, чтобы обеспечивать радиовидимость оптимального числа спутников СРНС и НСФНС навигационной аппаратурой потребителя (НАП) в любом участке проведения работ [5]. Данная наземная станция излучает сигналы, соответствующие сигналам СРНС, что позволяет осуществлять их прием НАП совместно с сигналами спутников СРНС без изменения алгоритмов функционирования и приема сигналов, реализованных в навигационной аппаратуре потребителей. Совместная обработка сигналов спутников СРНС И НСФНС в навигационной аппаратуре потребителя приведет к отсутствию сбоев в определениях и повышению точности определения координат технических средств [6].
С целью уменьшения погрешности определения координат технических средств, целесообразно использовать дифференциальный кодовый или фазовый режимы работы СРНС. Дифференциальная станция (ДС) расположена на объекте, при этом координаты известны с высокой точностью. Дифференциальная станция принимает сигналы со всех спутников СРНС, находящихся в зоне радиовидимости, по которым определяются собственные координаты и сравниваются с известными. В результате формируются поправки для каждого спутника СРНС. Для передачи дифференциальных поправок к измеренным параметрам СРНС, в том числе и по фазе несущей частоты, для реализации дифференциальных определений с учетом фазы несущих частот сигналов СРНС на технических средствах, может быть использован канал передачи данных диспетчерского пункта [7].
Автоматизация строительно-дорожного процесса дает возможность оператору получать план задание на работу в виде электронной карты местности с заданным профилем на каждом участке, причем профиль
может быть задан не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости. Так для автогрейдера, например, горизонтальный профиль, заданный на электронной карте может быть использован как программа управления гидроприводом рабочего механизма.
Дополнительным преимуществом системы является ее открытость для контроля заказчиком проведенных работ, автоматизирует систему контроля за работой операторов, позволит создавать в электронном виде техническую документацию по строительству и эксплуатации дорог.
Библиографические ссылки
1. Серпинас Б. Б. Глобальные системы позиционирования. М. : ИКФ «Каталог», 2002.
2. Савиных В. П., Цветков В. Я. Геоинформационный анализ данных дистанционного зондирования. М. : Картгеоцентр—Геоиздат, 2001.
3. Неумывакин Ю. К., Перский М. И. Геодезическое обеспечение землеустроительных и кадастровых работ. М. : Картгеоцентр—Геоиздат, 1996.
4. Географические информационные системы в нефтегазовой промышленности. ООО Дата+. 2002.
5. Интернет-статья О. Блинковой. Парадная история ГИС. URL: http://www.computer-museum.ru/ histsoft/gishist.htm.
6. Скловский А. А. Автоматизация дорожных машин. 2-е изд., переработ. и доп. Рига : Авотс, 1979.
7. Шебшаевич В. С., Дмитриев П. П., Иванцевич Н. В. и др. Сетевые спутниковые радионавигационные системы / под ред. В. С. Шебшаевича. 2-е изд. М. : Радио и Связь, 1993.
© Пискунов Н. В., Ереско С. П., 2011
УДК 661.77301.8
А. В. Соколов, А. И. Масалыго Научный руководитель - В. А. Меновщиков Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ И УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ШАРНИРОВ КАРДАННОЙ ПЕРЕДАЧИ
Излагаются основные направления развития и совершенствования современных карданных передач в приводе транспортно-технологических машин. Указываются вопросы и задачи, требующие решения на уровне формирования новых методик расчета.
Задача обеспечения нормальных условий эксплуатации шарниров карданных передач актуальна и необходима, в связи с достаточно широким применением в современных машинах. Однако работ посвященных исследованию работоспособности подобных шарниров не достаточно.
Так в последнее время исследованию процессов нарушения кинематики подшипника и ее влияние на работоспособность шарнира в целом работ практически нет.
Однако изучению явлений, возникающих вблизи и в зоне локального силового контакта деталей, посвящено много исследований, рассматривающих эти явления в химическом, физическом и механическом аспектах.
Несмотря на многообразие исследований, выполненных в этой области можно указать, что слабо проработаны:
а) вопрос большого разброса долговечности среди одинаковых деталей, работающих в совершенно одинаковых условиях при контактном нагружении, это явление не получило еще четких объяснений;
б) не разработан вопрос при сложном чередовании напряжений на протяжении каждого цикла на-гружения во время качания под нагрузкой;
в) не учтены в исследованиях влияние скольжения во взаимно перпендикулярных направлениях относительно движения тел качения на работоспособность и расчет.
Все это задерживает разработку уточненных методов расчета деталей по признаку контактной усталости, что в свою очередь отражается на темпах совершенствования конструкций деталей машин [1-3].
В связи с этим необходимо решить вопросы совершенствование конструкций карданного шарнира, технологии получения качественных материалов и вопросов расчета несущей способности силового контакта в подшипниках качения.
Постановка задач исследований:
Усовершенствование методов расчетов на контактную прочность.
Уточнение влияния некоторых конструкционных параметров, на процессы ускорения усталостных разрушений, а также на процесс зарождения и развития поверхностных повреждений.
Разработка способов учета действия упругопла-стического деформирования поверхностей, воспринимающих контактные нагрузки.
Большое практическое значение приобретают исследования взаимосвязи первичных усталостных разрушений с дислокацией циклически повторяющихся или чередующихся напряжений в материале деталей.
Поэтому для уточнения расчета и обоснованного выбора подшипника необходимо исследовать поведение материала в зоне упруго-пластического контакта, в силу не изученности данного явления.
