Антиплагиат Малышев (1230559), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Организац ия безопасной работы компьютеризированного рабочего места 594.1 Причины э лектропораж ения человека 624.2 Требования техники безопасности и охрана труда при работе за ПК 644.2.1 Требования к микроклимату, ионному составу и концентрации вредных химических веществ в воздухе помещений644.2.2 Требования к освещению помещений и рабочих мест 654.2.3 Требования к шуму и вибрации в помещениях 664.2.4 Требования к организации и оборудованию рабочих мест 674.2.5[1]Охрана труда при работе за компьютером, реж им труда и отдыха 69Список использованной литературы 73ВВЕДЕНИЕАктуальность работы: на сегодняшний день строительный рынок Дальнего Востока представлен большим количествоморганизац ий, спец иализирующ ихся на возведении свайных фундаментов.
Учитывая преимущ ества винтовых (анкерных)свай: повышение несущ ей способности всреднем в 2-3раза при сокращении глубины погружения, повышения долговечности фундаментов в сложных грунтовых условиях,высокая устойчивость по отношению к воздействию касательных сил морозного пучения, значительное снижениематериалоемкости фундаментов,[50]отсутствие «мокрых» проц ессов при завинчивании свай, повышение производительности труда, возмож ность быстройпередачи нагрузки на фундамент (практически сразу после завершения свайных работ), дальневосточные проектировщ икии застройщ ики проявляют неподдельный интерес к конструированию и использованию винтовых свайных технологий. Намнож естве объектов, где были применены винтовые сваи, впоследствии было отмечено сущ ественное сокращ ениефинансовых и временных затрат.Однако расчеты, выполненные по рекомендац иям отечественных нормативных документов, далеко не везде дают оц енкунесущ ей способности и деформац ий оснований фундаментов из свай, изготовленных по новым технологиям, слабо изученыфизические проц ессы, происходящ ие в грунте.
Приспособление новых технологий изготовления и монтаж а свай к местнымгрунтовым условиям и разработка достоверных методов оц енки несущ ей способности винтовых свай является актуальнойзадачей дальневосточных инж енеров геотехников и спец иалистов проектных и строительных организац ий.Среди задач, стоящ их перед проектными и строительными организац иями Дальнего Востока, занимающ имися установкой ипроектированием винтовых свай, остро стоит проблемамониторинга и анализа проц есса монтаж а. В проц ессе установкисваи необходимо в реальном времени наблюдать за комплексом из таких показателей бурения, как значение крутящ егомомента сваи, угол отклонения, скорость и глубина погруж ения в грунт и других, и следить, чтобы ни по одномуиз них небыло отклонения от нормы.
В случае отклонения одного из параметров от нормативных значений сущ ественно повышаетсяриск порчи оборудования для бурения, a такж е риск разрушения сваи и/или участка грунта, в котором данная сваярасполагается. Это, в свою очередь, несет значительные финансовые и временные затраты как для заказчика, так и длякомпании, устанавливающ ей сваи. На сегодняшний день среди компаний, занимающ ихся монтаж ом винтовых свай, вчастности, в компании “Строительный альянс”, слож илась следующ ая практика контроля правильности установки свайногофундамента: контроль за бурением осущ ествляет ответсвенный инж енер, который “на глаз” следит за тем, чтобы бурениепроходило по правилам. Таким образом, явно видна проблема – значительное влияние человеческого фактора направильность установки фундамента различного типа строений, и, как следствие, огромные риски при дальнейшемстроительстве иэ ксплуатац ии сооруж ения.Целью данной работы является разработка программно-аппаратного комплекса, с помощ ью которого инж енер,руководящ ий ходом работ, мог бы в реальном времени отслеж ивать объективно верные показатели параметров бурения, ипринимать решения на основе заведомо корректных данных.Объектом исследования являются методы мониторинга проц есса берания при установке винтовых свай.
Предметомисследования является программно-аппаратный комплекс, созданный для оптимизац ии монтаж а винтовых свай.Комплекс долж ен решать задачи:многокомпонентного автоматизированного измерения параметров проц есса установки свай;предоставления оперативной информац ии в проц ессе работы, для повышения точности и удобства, улучшения качествавыполнения работ;независимое от человеческого фактора ведение графиков работы оборудования и фиксац ия протоколов параметров покаж дой смонтированной свае в виде многокомпонентного графика по уровню заглубления.Основные функц ии комплекса:измерение параметров крутящ его момента закручиваемой сваи, угла входа сваи, частоты вращ ения, заглубления сваи;http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.12731747&repNumb=15/2310.06.2015Антиплагиатотображ ение оператору бурения текущ его крутящ его момента, угла входа сваи по вертикалипо отношению красполож ению стрелы бурового оборудования (для оперативной коррекц ии в ходе работы);запись параметров в базу данных компьютера мастера;формирование отчетов и графиков выполненных работ.На сегодняшний день уж е реализованы подобные системы.
Однако для использования в условиях Дальнего Востока они неподходят, т.к. либо являются слишком дорогими, либо в них реализована только часть необходимого функц ионала. Такимобразом, необходимо разработать новое решение, удовлетворяющ ее запросам производства. Таким решением станетновый, уникальный на Дальнем Востоке программно-аппаратный комплекс “Моментум”Комплекс состоит из нескольких модулей:система датчиков, собирающ их данные о проц ессе бурения;мобильное прилож ение для ОС Android, принимающ ее данные с датчиков и показывающ ее графики и/или текущ иепоказатели инж енеру работ;связующ ее устройство, передающ ее данные от датчиков на устройство с установленным мобильным прилож ение;web-сервер, хранящ ий информац ию по проектам и сваямЗадачи, которые решаются для создания э того комплекса:Спроектировать и создать систему датчиков;Разработать мобильное прилож ение для ОС Android;Разработатьweb-сервер;Разработать API для передачи данных меж ду датчиками и мобильным прилож ением и меж ду мобильным прилож ением иweb-сервером1 Анализ технологий, используемых для получения данных буренияСогласно техническому заданию для полноц енной работы комплекса «Моментум» необходимо определять значениекрутящ его момента закручиваемой сваи, a такж е ее полож ение относительно горизонтальной плоскости.
Для измерениякрутящ его момента нуж но использовать датчик крутящ его момента, a для измерения полож ения сваи необходимоприменять гироскоп и акселерометр. Для того, чтобы выбрать наиболее выгодный вариант каж дого из необходимыхдатчиков, необходимо проанализировать сущ ествующ ие решения, и обосновать применение или отверж ение каж дого извариантов.1.1 Теоретический обзор датчиков крутящ его момента1.1.1 Теоретическое описание термина «крутящ ий момент»Крутящ ий момент (момент силы, вращ ательный момент) — величина, характеризующая вращательный эффект силы при действии ее на твердое тело. Различают момент силыотносительно центра (точки) и относительно оси. Момент силы относительно центра О — векторная величина,численно равная произведению модуля силы F на кратчайшее расстояние h от центра О до прямой, вдоль которойдействует сила: M0 = Fh (h называется плечом силы).
Вектор М0 направлен перпендикулярно плоскости,проходящей через центр О и силу F, т. е. М0 = [rF], где r — вектор, проведенный из О в точку, где приложена силаF.омент силы относительно оси ОО' — величина алгебраическая, равная проекции на эту ось момента силыотносительно любой точки О на оси ОО' или численной величине момента проекции Q силы F на плоскость,перпендикулярную оси ОО', относительно точки пересечения этой оси с плоскостью [1].1.1.2[28]Описание принц ипа работы тензорезисторов и датчиков на их основеТензорезисторы [2, 3] используются для измерения деформац ии в твердых телах.
Принц ип действия тензорезистораоснованнаизмененииэ лектрическогосопротивления твердоготелаприегодеформац ииприлож еннойсилой.Сопротивление твердого тела длиной L с площ адью поперечного сечения S определяется формулой, (1.1)где – удельное сопротивление. При прилож ении к телу растягивающ ей силы F (рисунок 1.1) происходит деформац ия:длина тела увеличивается на ΔL и площ адь поперечного сечения на уменьшается ΔS.У большинства тел изменяется такж е удельное сопротивление на величину Δρ. В случае, когда э ти приращ ения малы,путем логарифмирования и последующ его дифференц ирования обеих частей формулы (1.1) получим.
(1.2)Поскольку площ адь поперечного сечения проводника пропорц иональна его характерному поперечному размеру (в случаекруглого сечения, (1.3)для прямоугольного сечения площ адь(1.4),если ), то при в обоих случаях мож но получить соотношение . (1.5)Поэ тому(1.6)где- коэ ффиц иент Пуассона для металлов, равный, a - относительное удлинение (относительная деформац ия) тела.Величинаε является безразмерной, однако, так как она измеряется миллионными долями, для удобства оперированиячислами используют безразмерные единиц ы измерения, такие как мм/м, мкм/м, a в зарубеж ной литературе чащ е всегоприменяется единиц а микрострейн или микрос, равная .У металлов удельное сопротивление меняется слабо, поэ тому(1.7)т.е. относительное изменение сопротивления линейно зависит от относительного изменения длины.Чувствительностьтензорезисторакизменениюегодлиныhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.12731747&repNumb=1характеризуетсякоэ ффиц иентомотносительной6/2310.06.2015Антиплагиаттензочувствительности GF («Gauge Factor»):(1.8)или, используя (1.6), получим.
(1.9)Коэ ффиц иент тензочувствительности GF для большинства металлических тензодатчиков примерно равен GF ≈ 2, дляплатины GF ≈ 6.1, для некоторых спец иальных сплавов его значение мож ет достигать 10.Для измерения силы с помощ ью тензорезисторов используют закон Гука, согласно которому при упругой деформац иимеханическое напряж ение о пропорц ионально относительной деформац ии ε:, (1.10)где K - модуль упругости.Напряж ением о называется физическая величина, численно равная упругой F силе, приходящ ейся на единиц у площ адипоперечногосечения тела S (рис 1.1):.
(1.11)Используя приведенные выше соотношения, мож но выразить величину силы через относительное изменение сопротивлениятензорезистора в виде. (1.12)Подставляя вместо ε его значение из (1.8), получим. (1.13)Таким образом, измерение силы с помощ ью тензорезистора сводится к измерению его сопротивления или напряж ения навыходе измерительного моста, которое зависит от сопротивления [4].1.1.2.1 Датчики на основе тензорезисторовКонструктивно металлический датчик на основе тензорезистора (тензодатчик) состоит из очень тонкого провода или,более часто, металлической фольги, сформированной в виде змейки (рис.











