Файл: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования керченский государственный.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 848
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
119
Проведенный анализ говорит о том, что основное число повреждений приходится на колесно-зубчатые редукторы. Сползание шестерен с валов якорей
ТЭД составляет около 30 %.
На основании таблицы 1 построены гистограммы отказов узлов КМБ
(рисунок 1).
Рисунок 1 – Гистограмма отказов узлов КМБ
Причиной данного обстоятельства является нарушение технологии сборки
КМБ и низкое качество обслуживания эксплуатируемых локомотивов [1].
В депо при ремонте КМБ можно выделить следующие нарушения: слабый натяг в результате недостаточного нагрева шестерен; низкий процент прилегания посадочных поверхностей вала и шестерни; загрязнение и недостаточная очистка посадочных поверхностей; неверный монтаж зацепления; часто повторяющиеся динамические нагрузки зацепления в момент боксования при несвоевременной подаче песка; сильный нагрев шестерен при работе без смазки.
Наименования нарушений и количество вышедших из строя КМБ приведены в таблице 2.
Инструментом, позволяющим распределить усилия для разрешения возникающих проблем и выявить основные причины, с которых нужно начинать действовать, является диаграмма Парето [2].
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
120
Таблица 2 – Причины, влияющие на выход из строя КМБ
Нарушение
Количество, шт.
Слабый натяг в результате недостаточного нагрева шестерен
(часто контроль температуры нагрева определяется «на глаз»)
35
Низкий процент прилегания посадочных поверхностей вала и шестерни
23
Загрязнение и недостаточная очистка посадочных поверхностей
15
Неправильный монтаж зацепления
12
Многократные динамические нагрузки зацепления в момент боксования при несвоевременной подаче песка
8
Чрезвычайный нагрев шестерен при работе без смазки
7
Прочие
4
Данные для построения диаграммы Парето по причинам представлены в таблице 3.
Таблица 3 – Расчет для построения диаграммы Парето
Причины
Число случаев
обнаружения
Доля каждой
причины в
общем
результате, %
Накопленная
сумма долей
Слабый натяг в результате недостаточного нагрева шестерен
(часто контроль температуры нагрева определяется «на глаз»)
35 34%
34%
Низкий процент прилегания посадочных поверхностей вала и шестерни
23 22%
56%
Загрязнение и недостаточная очистка посадочных поверхностей
15 14%
70%
Неправильный монтаж зацепления
12 12%
82%
Многократные динамические нагрузки зацепления в момент боксования при несвоевременной подаче песка
8 8%
89%
Сильный нагрев шестерен при работе без смазки
7 7%
96%
Прочие
4 4%
100%
Всего
100%
Полученная диаграмма Парето изображена на рисунке 2. После построения диаграммы Парето определяют наиболее значимые причины появления отказов, и производится устранение в последовательности их значимости до тех пор, пока дальнейшее улучшение процесса окажется неоправданным с точки зрения
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
121 экономики. Для этого необходимо выделить область принятия решений по первоочередным причинам, для того чтобы устранить 80 % отказов, затратив 20 % усилий.
Рисунок 2 – Диаграмма Парето
По результатам диаграммы Парето можно провести АВС-анализ, который заключается в группировке объектов по степени влияния на общий результат.
Разбиваем причины на три группы. На диаграмме Парето это три области – А, В и С. Накопленная доля удельного веса причин отказов КМБ, которых входит в границу до 80 % получает категорию A. Причинам с накопленным удельным весом от 80% до 95% присваиваем категорию B. Оставшейся группе причин со значением более 95% накопленного удельного веса присваиваем категорию C.
Диаграмма Парето с областями АВС представлена на рисунке 3.
Область А – процесс неуправляемый, требующий вмешательства и корректировки. Область В – нормальное течение процесса. Эту область можно расширить или сузить, в зависимости от того, насколько строгие требования предъявляются к процессу. Область С – управляемый процесс, не требующий корректировки. Анализ диаграммы Парето и АВС-анализ показывает, что большее количество отказов КМБ происходит из-за слабого натяга в результате недостаточного нагрева шестерен (контроль температуры нагрева определяется
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
122
«на глаз»), низкого процента прилегания посадочных поверхностей вала и шестерни, загрязнения и недостаточной очистки посадочных поверхностей. Эти проблемы необходимо решить в первую очередь.
Рисунок 3 – АВС-анализ причин отказов КМБ
Выводы. Проведенные исследования показывают, что для обеспечения достаточного осевого натяга шестерни необходимо нагревать до температуры
230–250 °C, учитывая остывания шестерен до окончательной посадки. Для диагностики токоведущих частей ТЭД и электрической аппаратуры электровозов необходимо использовать специализированное оборудования типа
СКД «Доктор-100». Проведенный анализ позволит ремонтным предприятиям повысить качество ремонта электровозов и снизить трудоемкость работ.
Список использованной литературы
1.
Губарев, П. В. Анализ надежности узлов электровозов по Северо-Кавказской железной дороге за 2016–2019 гг. / П. В. Губарев, А. С. Шапшал, А. С.
Курочкин // Известия ТулГУ. – Технические науки. – 2021. – № 3. – С. 69-73.
2.
Салаханов, Ф. Н. Диаграмма Парето и АВС-анализ – эффективный инструмент управлением качества продукции / Ф. Н. Салаханов // Вестник КГУ. – 2008. – № 3. – С. 78-81.
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
123
УДК 681.786.3:629.5.072.1
ЭВОЛЮЦИЯ АСТРОНОМИЧЕСКИХ НАВИГАЦИОННЫХ ПРИБОРОВ:
ИСТОРИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
Шлома Артур Вадимович
курсант морского факультета
ФГБОУ ВО «Керченский государственный морской технологический университет» г. Керчь
Рябухо Елена Николаевна
кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры математики, физики и информатики,
ФГБОУ ВО «Керченский государственный морской технологический университет» г. Керчь
Аннотация.Статья рассматривает историю использования секстанта в астрономии, геодезии, навигации и образовании. В работе представлены основные этапы развития секстанта, его роль в научных открытиях и практическом применении, в том числе в эпоху
Великих географических открытий и морской навигации. Также рассматривается роль секстанта в научных исследованиях и обучении астрономии. Статья также подчеркивает важность сохранения исторических инструментов для будущих поколений.
Ключевые слова: секстант, астрономия, геодезия, навигация, обучение, исторические инструменты.
Введение. Секстант - астрономический инструмент, который используется для измерения угла между двумя объектами на небе, обычно между горизонтом и Солнцем, Луной или звездой. Секстант был изобретен в древней
Греции и использовался в различных культурах и цивилизациях на протяжении веков.
В этой статье мы рассмотрим историю секстанта, начиная от его ранних форм до его использования в настоящее время. Мы обсудим роль секстанта в измерении широты и долготы, а также его использование в морской навигации и обучении астрономии. Мы также рассмотрим вклад секстанта в развитие астрономии и географии, а также важность сохранения исторических инструментов для будущих поколений.
Ранние
формы
секстанта.
Астролябия является одним из предшественников секстанта. Это был древний астрономический инструмент, который использовался для определения высоты небесных тел над горизонтом, а также для измерения времени и временных интервалов. Астролябия имела
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
124 форму круга, который был разделен на градусы и минуты. На верхней стороне круга был прикреплен перпендикулярный армированный штырь, на конце которого находилась маленькая открытая коробочка. Эта коробочка, называемая пиньоль, позволяла пользователю наводить астролябию на объект на небе и измерять его высоту (Рисунок 1).
Астролябия была популярна в древности и средневековье, особенно в арабской культуре, где она широко использовалась учеными. Астрономы использовали астролябию для измерения высоты звезд, определения времени и создания астрономических таблиц.
Великий математик и астроном, ученый-энциклопедист Омар Хайям (в современном мире более известен как поэт и философ) высоко ценил возможности астролябии. В течение восемнадцати лет (1076 - 1092) О. Хайям руководил астрономической обсерваторией в Исфахане, создал знаменитые астрологические альманах-таблицы
«Зидж-Малик-шахи», которыми пользовались многие арабские астрологи, но до наших дней сохранились только таблицы ста наиболее ярких звезд. Одним из важнейших результатов применения астролябии в Исфаханской обсерватории стала календарная реформа, известная в истории под названием «летосчисление Малики». Омар
Хайям ввел в календарь високосные годы продолжительностью 366 дней каждые пять лет. Средняя продолжительность года была определена в 365,2424 дня.
Ошибка в расчетах его календаря составляла один день за 5000 лет, точность этого календаря, превышает точность современного григорианского календаря в
1,5 раза.
Однако, астролябия имела свои недостатки. Ее использование было затруднено в плохую погоду или при движении на корабле. Эти недостатки стимулировали разработки новых астрономических инструментов, так появился квадрант.
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
125
1 ... 8 9 10 11 12 13 14 15 ... 53
Рисунок 1 - Астролябия и квадрант
Квадрант - другой предшественник секстанта, был изобретен в древней
Греции и использовался для измерения углов между объектами на небе, а также для измерения высоты небесных тел. Квадрант представлял собой полукруглую дугу, которая была разделена на градусы и минуты, с прикрепленным к ней перпендикулярным штырем, который позволял пользователю наводить квадрант на объект на небе и измерять его высоту.
Квадрант широко использовался в Европе в течение средневековья, особенно для наблюдений за Солнцем и Луной. Он был также использован для измерения широты местности, для этого квадрант размещали на уровне моря и измеряли угол между небесным экватором и горизонтом.
Однако, квадрант имел недостатки, такие как большой размер и неудобство в использовании, особенно на кораблях. Эти недостатки привели к разработке новых астрономических инструментов, таких как секстант.
Первые описания секстанта в европейской литературе. Секстант был изобретен в XVIII веке, но первые упоминания об инструменте можно найти в работах древних ученых, таких как Клавдий Птолемей, который описывал похожий инструмент, называемый диоптром.
В европейской литературе первое упоминание о секстанте можно найти в работе английского математика Джона Бирена «Treatise of the Use of Globes»
(Исследование использования глобусов), опубликованной в 1631 году. В этой
СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
126 книге Бирен описал устройство прибора, который он называл «квадрантом- секстантом». Этот прибор имел похожую конструкцию с ранними формами секстанта, но был менее точным и сложным в использовании.
Однако, секстант в его современном виде был разработан только в XVIII веке, а первый описательный текст о секстанте был опубликован в 1731 году в работе английского астронома Джона Хадли. В своей книге «Description and Use of Hadley's Quadrant» (Описание и использование квадранта Хадли), он описал секстант, который был существенно легче и точнее, чем предшествующие инструменты. Секстант Хадли был широко использован в науке и навигации и был особенно востребован во время морских экспедиций [3].
Секстант в эпоху Великих географических открытий. Секстант играл ключевую роль в Великих географических открытиях, которые произошли в XV-
XVII веках. В эти времена секстант использовался для измерения широты и долготы кораблей, что позволило мореплавателям определять свое местоположение на море.
Использование секстанта в навигации было особенно важным для изучения Атлантического океана и дальних стран, таких как Индия и Китай.
Благодаря секстанту, мореплаватели могли определить свое местоположение и корректировать курс, что позволяло им добраться до пункта назначения с меньшими затратами времени и ресурсов [4].
Однако, первые версии секстанта были довольно громоздкими и не очень точными. Секстанты, используемые в эпоху Великих географических открытий, имели свои ограничения и были необходимы улучшения конструкции.
В XVIII веке инженеры и ученые начали работать над улучшением конструкции секстанта, что привело к созданию более точных и компактных моделей. Новые секстанты были разработаны таким образом, чтобы они были более легкими и могли использоваться на кораблях в условиях морской волны.
Они также были снабжены дополнительными устройствами, такими как отражатель, который улучшал качество изображения.