close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

228.Вестник Брянского государственного технического университета №4 2012

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВЕСТНИК
БРЯНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО
ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
Научно-технический журнал
Издается с февраля 2004 г.
Периодичность – 4 номера в год
№ 4 (36) 2012
Журнал включён в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых
должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых
степеней кандидата и доктора наук
Учредитель и издатель – Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального
образования «Брянский
государственный технический
университет»
Редакционная коллегия:
Главный редактор
А.В.Лагерев, д.т.н., проф.
Зам. гл. редактора
С.П.Сазонов, к.т.н., доц.
Отв. секретарь
В.А.Татаринцев, к.т.н., доц.
Члены редколлегии
В.И.Аверченков, д.т.н., проф.
В.Т.Буглаев, д.т.н., проф.
О.А.Горленко, д.т.н., проф.
Д.В.Ерохин, к.э.н., доц.
Б.Г.Кеглин, д.т.н., проф.
В.В.Кобищанов, д.т.н., проф.
В.И.Попков, к.т.н., доц.
А.Ф.Степанищев, д.ф.н., доц.
О.Н.Федонин, д.т.н., доц.
Г.А.Федяева, д.т.н., доц.
Свидетельство о регистрации
Федеральной службы по надзору
за соблюдением законодательства
в сфере массовых коммуникаций
и охране культурного наследия
ПИ № ФС77-21709 от 17. 08. 05
Адрес редакции:
241035, г. Брянск, бульвар
50-летия Октября, 7
тел. (4832) 58-82-77
e-mail: vestnik@tu-bryansk.ru
Подписные индексы каталога
«Пресса России» - 18945- п/г
15621 – годовая
Брянский государственный
технический университет, 2012
СОДЕРЖАНИЕ НОМЕРА
Машиностроение и транспорт
Богданов Р.А., Давыдов С.В. Влияние химического
состава на ударную вязкость ответственных отливок
грузовых вагонов………………………………………..
Богомолов Д.Ю., Порошин В.В., Радыгин В.Ю.
Программный комплекс для мезоскопического моделирования течения сплошных сред в узких каналах с
реальной микротопографией поверхностей.................
Демидов П.Н., Семенов М.Ю., Нелюб В.А. Оптимальный выбор материала и способа поверхностного
упрочнения высоконагруженных зубчатых колес с
целью повышения сопротивления заеданию………….
Лагерев А.В., Лагерев И.А. Прочностной анализ рабочего колеса турбонагнетателя PCL-804-2/36………
Малышева Н.Н., Метелица А.А., Кравцова Е.Г.,
Ковальский Б.И., Безбородов Ю.Н. Каталитическое
действие металлов на окислительные процессы в смазочных материалах и их температурная стойкость….
Плотников Д.А. Методика и экспериментальная установка для исследования параметров пьезоакселерометра………………………………….........................
Серпик И.Н., Швыряев М.В., Башмаков А.Г. Повышение точности расчета пластинчато-стержневых
систем..............................................................................
Якубович Д.И., Шабловский А.В., Короткевич
А.Ф., Барабанов А.С. Применение композиционных
механически легированных порошковых материалов
при дуговой наплавке…………………………………...
4
12
22
28
32
39
43
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Вычислительная техника
и информационные технологии
Гулаков В.К., Клепинин С.Б. Распознавание изображений на основе фрактального
кодирования………………………………………………………………………………..
Ордин А.В., Рипецкий А.В. Автоматизированная система акустического расчета
тонкостенных пластин летательного аппарата с модулем решения обратной задачи..
Экономика и менеджмент
Бубенок Е.А. Развитие и активизация человеческих ресурсов – ключевое
направление развития интрапренерства для обеспечения операционной
эффективности компании…………………………………………………………………
Мирошников В.В., Кукареко А.Н., Школина Т.В. Модели профессиональной
деятельности в области качества…………………………………………………………
Мирошников В.В., Филипчук А.А. Модель комплекса государственной поддержки малого и среднего предпринимательства……………………………………………
Скляр Е.Н., Ларичева Е.А., Синельников Д.Я. Электронные торговые площадки
как важная составляющая инновационной инфраструктуры российской экономики..
Образование
54
61
68
78
87
94
Лагерев А.В., Попков В.И. Дополнительное профессиональное образование как
фактор развития человеческого потенциала и экономики региона……………………
101
Трифанков Ю.Т., Афонина Л.И., Федькина Н.Г., Дзюбан В.В. Развитие промышленного предпринимательства Брянского уезда и его значение в социальном
развитии региона во второй половине XIX – начале ХХ в……………………………
107
Abstracts …………………………………………………………………………………...
117
Сведения об авторах……………………………………………………………………..
120
Общественные науки
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
CONTENTS
Mechanical engineering and transport
BogdanovR.A., DavydovS.V. Effect of chemical compositionon the impact
strengthresponsiblecastingsfreight wagons…………………………………………………
Bogomolov D.G., Poroshin V.V.,Radygin V.Y. The program for the mesoscopic modelling continium fluid flow in the narrow channels with real microtopography of their walls.
Demidov P.N., Semenov M.Yu., Nelyub V.A. Optimal choice of material and surface
hardening method of gear wheels for galling resistance increasing………………………..
Lagerev A.V., Lagerev I.A. Pcl-804-2/36 turbosupercharger rotor strength analysis…..
Malysheva N.N., Metelitsa A.A., Kravsova E.G., Kovalski B.I., Bezborodov JU.N.
The catalytic action of metals on oxidizing processes and temperature stability lubricants.
Plotnikov D.A. Methodology and system for the experimental research of piezoelectric
accelerometer parameters…………………………………………………………………...
Serpik I.N., Shviryaev M.V., Bashmakov A.G. Increasing the accuracy of the
calculation of plate-rod systems…………………………………………………………….
Yakubovich D.I., Shablovski A.V., Korotkevich A.F., Barabanau A.S. Application of
the composite mechanically alloyed powder materials at arc overlaying…………………
Сomputer engineering and information technology
Gulakov V.K., Klepinin S.B. Image recognition based on fractal coding……………….
Ordin A.V., Ripetskiy A.V. Automatic system of acoustic analysis of thin-walled airship
panels with inverse task module……………………………………………………………
Economics, production organization and management
Bubenok E.A. Development and activization of human resources – the key direction of
development of intrapreneuring for ensuring operational efficiency of the company……
Miroshnikov V. V., Kukareko A.N., Shkolina T.V. Models of professional activities
for quality management……………………………………………………………………..
Miroshnikov V.V., Filipchuk A.A. Model complex state support for small and medium
business……………………………………………………………………………………...
Sklyar E.N., Laricheva E.A., Synelnikov D.Y. Electronic trading platforms as important
component of innovative infrastructure of the Russian economy…………………………
Education
Lagerev A.V., Popkov V.I. The additional professional education as the factor of development of region economy………………………………………………………………….
Public sciences
Afonina L.I., Fedkina N. G., Trifankov Y.T., Dzyuban V.V. Development of industrial
enterprise of the Bryansk of the County and its importance in the social development of
the region in the second half of the XIX - beginning of XX century………………………
Abstracts …………………………………………………………………………………...
3
4
12
22
28
32
39
43
50
54
61
68
78
87
94
101
107
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
МАШИНОСТРОЕНИЕ И ТРАНСПОРТ
УДК 621.74
Р.А. Богданов, С.В. Давыдов
ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА НА УДАРНУЮ ВЯЗКОСТЬ
ОТВЕТСТВЕННЫХ ОТЛИВОК ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ
На основе статистического анализа мартеновских плавок рассмотрено комплексное влияние углерода и марганца совместно с другими сопутствующими элементами низколегированной стали 20ГЛна повышение
ударной вязкости.
Ключевые слова:статистический анализ, ударная вязкость, боковая рама, надрессорная балка, сталь 20ГЛ,
химический состав.
На протяжении многих десятилетий ООО «ПК «БСЗ» получает в мартеновской печи
жидкую сталь марки 20ГЛ,модифицированную внепечной обработкой и идущую на отливки «Рама боковая» и «Балка надрессорная» грузовых вагонов.
Отливки «Рама боковая» и «Балка надрессорная» являются несущими элементами
тележек грузовых вагонов, работающих в условиях повышенных циклических нагрузок.
Степень их эксплуатационной надежности во многом определяет уровень безопасности
движения, величину межремонтных пробегов и экономические показатели перевозочного
процесса.
Технические службы ОАО «РЖД» повысилитребования к качеству отливок грузовых вагоновиз стали 20ГЛ, поднявуровень ударной вязкостиобразцов с V-образным
надрезомKCV -60 свыше 1,7кгс∙м/см2 и снизив содержание серы и фосфора до S< 0,025 % и
Р< 0,025 %.
Для повышения уровня служебных характеристик боковых рам и надрессорных балок в соответствии с новыми возможностями технологии и оборудования современного
литейного производства технические службы ОАО «РЖД» предполагают увеличить значения ударной вязкости KCV -60 свыше 2 кгс∙м/см2для стимуляции технического перевооружения на предприятиях-изготовителях грузовых вагонов.
Анализ статистических данных по выплавленной в мартеновской печи стали 20ГЛ
на предприятии «ПК «БСЗ» показывает (рис. 1), что в соответствии с повышенными требованиями уровень ударной вязкости KCV -60 > 1,7кгс∙м/см2достигнут только в 58,7% (871
плавка) и KCV -60 > 2,0кгс∙м/см2 – в 30,3% (450 плавок) от общего количества плавок (1483
плавки).
Рис. 1.Вариационная диаграмма ударной вязкости: —– KCV -60 > 1,7; - - - -– KCV -60 > 2
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
На основании методики [1] построена частотная диаграмма (рис. 2), показывающая
взаимосвязь между количеством мартеновских плавок и уровнем ударной вязкости, например: KCV -60 = 1,7кгс∙м/см2 – в 127 плавках, KCV -60 = 2,0 кгс∙м/см2 – в 131 плавке и т.д.
В течение длительного периода времени и за 2010г. технологии выплавки мартеновской стали 20ГЛ и получения литейной формы не изменились, следовательно, основным
фактором влияния на уровень ударной вязкости KCV -60 является нестабильный химический состав стали 20ГЛ.
Рис. 2. Вариационная диаграмма количества мартеновских плавок
с одинаковым уровнем ударной вязкости
Следует отметить бессистемность литературных данных о комплексном влиянии углерода и таких основных элементов, присутствующих в низколегированной стали 20ГЛ,
как марганец, кремний, сера, фосфор и т.д.[2]. Без подробного анализа этих данных невозможно решить задачу оптимизации химического состава стали 20ГЛ с целью получения стабильных значений ударной вязкости образцов с V-образным надрезом KCV -60 >
1,7кгс∙м/см2 для ответственных отливок грузовых вагонов.
Для анализа сложившейся ситуации по ударной вязкости были взяты данные по химическому составу мартеновских плавок за весь 2010г.
Авторы работы выбирали средние значения содержания углерода и марганца и увязывали их с определяемыми элементами в низколегированной стали 20ГЛ.
Отливки грузовых вагонов должны соответствовать предъявляемым к ним требованиям как по химическому составу (табл. 1), так и по механическим свойствам (табл. 2).
Таблица 1
Химический состав стали 20ГЛ по ГОСТ 22703 – 91, % по массе
C
Mn
0,17…0,25 0,90…1,40
*Σ(S+P)≤0,060%.
Si
0,20…0,60
S
0,040*
P
Cr
Неболее
0,040* 0,30
Ni
Cu
0,30
0,30
Al
Ti
0,02…0,06
0,002…0,01
Из приведенных в табл. 1 элементов при выплавке стали регулируется содержание
C, Mn, Si, S, P, Al, Ti, а количество Сr, Ni, Cu сохраняется на уровне их содержания в
шихте и не контролируется, так как, по опыту работы ООО «ПК «БСЗ», оно не превышает
требуемого соответствующими стандартами.
Для оценки ударной вязкости применяли метод серийных испытаний на ударный изгиб образцов с различными типами надреза при понижающихся температурах по ГОСТ
9454–78 на маятниковом копре модели МК–30А. При охлаждении образцов использовали
хладагент – углекислоту. Образцы охлаждали в термоизолированном термосе до температуры –65…–70 оС, контролируемой спиртосодержащим термометром. Извлечение, транспортировка и установка образцов на копер занимала 5…7 с и осуществлялась с помощью
пинцета.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Механические свойства стали 20ГЛ по ОСТ 32.183 – 2001
Предел
текучести
σ Т , МПа
Предел
прочности
σ В , МПа
Относительное
удлинение δ,
%
294…343
490
20
Таблица 2
Относительное
Ударная вязкость
сужение
(кгс∙м/см2) при температуре
ψ, %
20º СKCU
-60º СKCU
-60º СKCV
Не менее
30
5,0
2,5
1,7
Содержание Mn, Si, Cr, Ni, Ti, Al определяли на фотоэлектрических установках
МФС – 8 и МФС – 6 согласно рекомендациям [3].Содержание С, Р и S определяли химическими методами в лаборатории ООО «ПК «БСЗ».
Статистический анализ химического состава стали 20ГЛ проводили с помощью программы Microsoft Excel 2010.
Независимо от содержания C и Si удовлетворительные результаты по ударной вязкости показывают плавки с Mn>1,2 % на верхнем пределе (рис. 3 а,б). В частном случае положительные значения ударной вязкости наблюдаются при содержании C≤0,2 % на нижнем пределе, Mn>1,2% и Si≥0,4% на верхних пределах (рис. 3 а,б). В остальных случаях
содержание Si в различных комбинациях не дает положительного эффекта.
На рис. 3 рассмотрено суммарное влияние серы и фосфора (S+P), а также углерода и
марганца на значения ударной вязкости KCV -60 . Наилучшие результаты по KCV -60
показывают плавки с содержанием Mn>1,2% на верхнем пределе химического состава по
ГОСТ 22703 – 91 и суммарным содержанием (S+P) > 0,05% (рис. 3 в, г). Этот факт объясняется сульфидным эффектом, связанным с двояким участием сульфидов в процессе разрушения [4]. Разрушение сульфидов приводит к релаксации напряжений, а необходимое
их огибание движущейся трещиной действует подобно затуплению её вершины, что приводит к повышению ударной вязкости KCV -60 .
Для анализа влияния повышенного содержания (S+P) > 0,05% на KCV -60 было проанализировано раздельное влияниеS и P(рис. 4 а, б). При содержании S> 0,025 % и P>
0,025 % в мартеновских плавках с C>0,2% и Mn>1,2% на верхних пределах и C≤0,2% и
Mn≤1,2% на нижних пределах ударная вязкость KCV -60 > 1,7 кгс∙м/см2 (рис. 4 а, б).
Влияние содержания Cr, как и Si, на ударную вязкость тесно увязывается с Mn>1,2%
на верхнем пределе (рис. 4 в, г). При содержании C≤0,2% и Mn≤1,2% на нижних пределах
или при C≤0,2% на нижнем и Mn>1,2 на верхнем пределах повышенное содержание
Cr>0,12% дает удовлетворительные значения KCV -60 (рис. 4 в, г). В остальных случаях Cr
никак не проявил себя в качестве элемента, повышающего ударную вязкость в различных
комбинациях (рис. 4 в, г).
Подобно Si и Cr, независимо от содержания Ni и C на положительные значения
ударной вязкости KCV -60 оказывает влияние Mn>1,2% на верхнем пределе (рис. 5 а, б). В
частном случае, при сочетании C>0,2% и Mn>1,2% на верхних пределах и Ni≤0,12% или
C≤0,2% на нижнем и Mn>1,2% на верхнем пределах и Ni>0,12%, ударная вязкость показывает удовлетворительные результаты KCV -60 > 1,7кгс∙м/см2 (рис. 5 а, б).
Подобно Si, Ni и Cr, независимо от содержания Cu и C наблюдаются наилучшие результаты по ударной вязкости KCV -60 при повышенном содержании Mn>1,2% (рис. 5 в, г).
В остальных случаях Cu ведет себя так же, как Si, Ni и Cr (рис. 5в, г).
Лучшие показатели по ударной вязкости KCV -60 связаны с повышенным содержанием Mn>1,2%, независимо от содержания C и Al (рис. 6 а, б). В остальных случаях Al не
оказывает положительного влияния на значения ударной вязкости (рис. 6 а, б).
Независимо от содержания C и Ti на положительные значения ударной вязкости
KCV -60 оказывает влияние Mn>1,2% на верхнем пределе (рис. 6 в, г). Однако при низком
содержании C≤0,2% и Mn≤1,2% и Ti>0,004% преобладают значения ударной вязкости
KCV -60 > 1,7кгс∙м/см2 (рис. 6в, г).
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4
Рис. 3. Влияние химсостава стали 20ГЛ наKCV -60 : а – C, Mn и Si<0,4%; б – C, Mn и Si≥0,4%; в – C, Mn и (P+S)≤0,05%; г – C, Mn и (P+S)>0,05%
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 4. Влияние химсостава стали 20ГЛ на KCV -60 : а – C, Mn, Р ≤0,025% и S>0,025%; б – C, Mn,
Р>0,025% и S>0,025%; в – C, Mn и Cr≤0,12%; г – C, Mn и Cr>0,12%
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 5. Влияние химсостава стали 20ГЛ на KCV -60 : а –C, Mn, и Ni≤0,12%; б – C, Mn, и Ni>0,12%; в – C, Mn и Cu<0,2%; г – C, Mn и Cu≥0,2%
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 6. Влияние химсостава стали 20ГЛ на KCV -60 : а – C, Mn, и Al≤0,04%; б –C, Mn, и Al>0,04%; в – C, Mn и Ti≤0,004%; г – C, Mn и Ti>0,004%
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Итак, в заключение можно сделать следующие выводы:
1. При содержании C>0,2% и Mn>1,2% на верхних пределах, допускаемых маркой
стали 20ГЛ, влияние других сопутствующих элементов (Si, Сr, Ni, Cu, Al, Ti) не дает ощутимогоповышения KCV -60 .
2. При содержании C≤0,2% на нижнем и Mn>1,2% на верхнем пределах, допускаемых маркой стали 20ГЛ,содержаниеSi, Сr, Ni, Cu, Al, Tiдолжно быть на верхнем пределе
по ГОСТ 22703–91 для повышенияKCV -60 >1,7кгс∙м/см2.
3. В частном случае повышенное содержание Сr>0,12% и Ti>0,004% положительно
влияет на ударную вязкость KCV -60 стали 20ГЛ при снижении C≤0,2% и Mn≤1,2%до нижнего предела.
4. При низком содержании Ni≤0,12 и Mn>1,2% на верхнем пределе наблюдаютсяудовлетворительные значения ударной вязкости KCV -60 .
5. Серу и фосфор, отрицательно воздействующие на ударную вязкость KCV -60 , необходимо держать на минимальном уровне (S<0,02 % и P<0,02 %), обеспечение которого
возможно при введении модификаторов и легирующих элементов, способствующих выведению вредных примесей из стали 20ГЛ.
6. Все мартеновские плавки, содержащие серу в диапазоне 0,025…0,03 %, соответствуют ТУ выплавки стали 20ГЛ и не отвечают требованиям нового положения от ОАО
«РЖД».
7. Для повышения значений ударной вязкости KCV -60 > 1,7 кгс∙м/см2необходимо
иметь следующий химический состав стали 20ГЛ: C– 0,17…0,25%; Si ≥0,4%; S<0,02%;
P<0,02%; Сr≥0,12%; Ni≤0,12%; Cu≥0,2%; Al≥0,04%; Ti>0,004%.
8. Металл, выплавленный в мартеновских печах, вследствие невозможности проведения в них диффузионного раскисления значительно уступает стали, выплавленной в дуговых печах, по уровню газонасыщенности и количеству неметаллических включений.
Для получения металла, отвечающего современным требованиям по ударной вязкости,
мартеновская сталь должна пройти дополнительный этап рафинирования в дуговой электропечи или агрегате для комплексной обработки стали.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Цой, Б. Основы создания материалов со сверхвысокими физическими характеристиками/ Б. Цой, В.В.
Лаврентьев; под ред. Э.М. Карташова, В.В. Шевелева. – М.: Энергоатомиздат, 2004. – 400 с.
2. Гольдштейн, М. И. Специальные стали:учеб.для вузов/ М. И. Гольдштейн, С. В. Грачев, Ю. Г. Викслер.–
М.: Металлургия, 1985. – 408 с.
3. Гурвич, Я.А. Химический анализ/ Я.А. Гурвич. – М.: Высш.шк., 1985. – 189 с.
4. Солнцев, Ю.П. Литейные хладостойкие стали/ Ю.П. Солнцев, А.К. Андреев, Р.И. Гречин. – М.: Металлургия, 1991. – 176с.
Материал поступил в редколлегию30.10.12.
BogdanovR.A., DavydovS.V. Effect of chemical compositionon the impact
strengthresponsiblecastingsfreight wagons.On the basis a statistical analysisof openhearthmeltingconsider the complexeffect of carbonand manganesetogetherwith other
relatedelements oflow-alloy steel20GLto increaseresilience.
Key words:statistical analysis, impact resilience, side frame,bolster, steel 20GL, chemical
composition.
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
УДК 517.958, 532.5
Д.Ю. Богомолов, В.В. Порошин, В.Ю. Радыгин
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ МЕЗОСКОПИЧЕСКОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕЧЕНИЯ СПЛОШНЫХ СРЕД В УЗКИХ
КАНАЛАХ С РЕАЛЬНОЙ МИКРОТОПОГРАФИЕЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ 1
Рассмотрена программа для расчёта параметров потока сплошной среды в узких каналах со сложной микрогеометрией стенок. Достоверность разработанной программы и математической модели подтверждена экспериментальным сравнением с результатами, получаемыми в среде ANSYS.
Ключевые слова: сплошная среда, узкий канал, мезоскопическое моделирование, течение, решеточное равнение Больцмана.
На сегодняшний день одной из наиболее актуальных задач в машиностроении,
транспорте, энергетике, механике и других важнейших отраслях хозяйства является разработка новых методов мезоскопического анализа течения сплошной среды в каналах с
заданной микрогеометрией неровностей стенок. Подобные течения происходят при эксплуатации неподвижных герметизируемых соединений различного назначения, в том числе в энергетических машинах, авиационной и космической технике и т.п. Аналогичные
течения происходят в подвижных герметизируемых соединениях, входящих в конструкцию двигателей внутреннего сгорания, плунжерных насосов различных типов, в том числе
глубинных и штанговых, компрессоров холодильных установок и т.д. Герметичность такого рода соединений во многом определяет эффективность работы перечисленных машин и устройств.
Изучение течений через каналы с заданной микротопографией неровностей поверхности стенок чрезвычайно актуально для создания эффективных систем охлаждения микромашин и микросистемной техники и, в перспективе, нанообъектов. В такого рода каналах определяющим фактором, влияющим на условия течения рабочих сред, является микро- и нанотопография поверхности их стенок. С этой точки зрения перспективным является исследование влияния реальной трехмерной микрогеометрии поверхности стенок каналов. Решение данной задачи представляет очевидный интерес как в России, так и за рубежом.
Основная математическая проблема, возникающая при анализе течений в канале с
заданной микрогеометрией поверхности, связана со сложной трехмерной геометрией канала. Традиционные методы численного интегрирования уравнений Навье-Стокса показывают в таких каналах нестабильное поведение. Сходимость итерационных процессов
существенно зависит от геометрии канала и в каждом конкретном случае требует индивидуального подбора сетки, разностной схемы, релаксационных коэффициентов и т.п.
В связи с этим в последние годы серьезное внимание уделяется разработке альтернативных подходов к моделированию течения сплошных сред в приближении Навье-Стокса,
построенных на моделировании микровзаимодействий частиц. Такой подход обеспечивает автоматическое выполнение фундаментальных физических законов (сохранения массы,
импульса и энергии), лежащих в основе уравнений Навье-Стокса [1].
Двухмерная мезоскопическая математическая модель течения сплошной среды
в узких каналах. В связи с актуальностью вопроса о разработке альтернативных подхо1
Исследования выполнены в результате проведения поисковой научно-исследовательской работы по
контракту № П1232 в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной
России» на 2009–2013 гг.
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
дов к моделированию течения сплошных сред авторским коллективом разработана математическая модель течения в узких каналах на основе решёточного уравнения Больцмана.
В основе данного подхода к моделированию лежит статистическое представление среды в
канале в виде плотности распределения f ( x , v, t ) частиц по скоростям v в каждой точке
x ( x, y, z ) в момент времени t. Если на каждую частицу действует удельная внешняя сила
, то:
 − f ( x , v, t ) dxdv
 =

(1)
f ( x + v dt , v + F dt , t + dt )dxdv
Ω( f )dxdvdt
,

где Ω( f ) dxdvdt
– оператор столкновений. Поделив обе части уравнения (1) на dx dv dt ,
получим уравнение Больцмана [2]:
∂f
∂f ∂f
+v
+F
=
Ω.
∂t
∂ x
∂v
Из известной плотности распределения частиц можно получить значения локальной
плотности ρ, средней скорости u и внутренней энергии e частиц [2]:
ρ( x , t ) = ∫ m f ( x , v, t ) dv , ρ( x , t ) u ( x , t ) = ∫ m v f ( x, v, t ) dv ,
1
m v f ( x , v, t ) dv ,
ρ( x , t ) ∫
1
2
e( x , t )
m v − u f ( x , v, t ) dv ,
ρ( x , t )=
∫
2
u ( x , t ) =
(2)
где m – масса частицы.
Интегрирование в соотношениях (2) осуществляется по скорости по всем направлениям перемещения частиц. При изотермическом режиме течения закон сохранения внутренней энергии определяется условием постоянства температуры.
На сегодняшний день предложено большое число вариаций оператора столкновений

. Для вязкой сплошной среды одно из наилучших приближений оператора
Ω( f ) dxdvdt
столкновений предложили Бхатнагар, Гросс и Крук [3]. В своей работе они рассмотрели в
качестве основной задачи оператора столкновений приведение плотности распределения в
равновесное состояние или близкое к нему. Плотность распределения частиц в состоянии
равновесия определяется распределением Максвелла – Больцмана [2]:
2
n
f 0 (v ) =
e − ( v −u ) / 2 θ ,
3/ 2
(2πθ)
где n – количество частиц в узле (амплитуда распределения); θ – энергетический параметр.
Для равновесной плотности распределения частиц верны следующие соотношения,
полученные с использованием интегралов Гаусса [2]:
0
0
(3)
0,
∫ m f (v)dv = ρ , ∫ m f (v)(vα − uα )dv =
где α ={ x, y, z} , β ={ x, y, z} и γ ={ x, y, z} – независимые параметры, характеризующие
различные направления переноса частиц.
Простейшим способом аппроксимации оператора столкновений является релаксация
по времени:
1
(4)
Ω = − ( f − f 0 ) ,
τ
где τ – скорость релаксации, определяемая средой; а f – исправленная плотность распределения частиц.
С учетом выражения (4) уравнение Больцмана принимает вид [2]
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
∂f
∂f
∂f 1 0 
+v
+ F
= (f − f ).
∂t
∂ x
∂v τ
При аппроксимации оператора столкновений по методу Бхатнагара-Гросса-Крука
(БГК) можно показать, что уравнение Больцмана становится эквивалентным системе
уравнений Навье-Стокса [4].
Численное моделирование осуществляется посредством чередования двух фаз, изменяющих состояние потока на дискретной решетке: фазы переноса и фазы столкновения.
Фаза переноса заключается в перемещении частиц в соседние ячейки по всем возможным
направлениям. Частицы, оказавшиеся в результате переноса в одной и той же ячейке, принимают участие в фазе столкновения. За один шаг частица перемещается в выбранном направлении на один узел. В диагональном направлении частицы также перемещаются в соседний узел. Таким образом, скорость диагонального перемещения пропорционально выше скорости перемещения частиц в направлениях, параллельных осям решётки.
При переходе непосредственно к численной модели непрерывная плотность распределения частиц f ( x , v, t ) заменяется набором дискретных функций f ( x , vi , t ) = f i ( x , t ) ,
где ν i – скорость частицы по i-му направлению из девяти возможных вариантов её перемещения по выбранной дискретной решетке. Для двухмерного мезоскопического моделирования в данной работе использовалась решётка D2Q9 [5], которая предполагает перемещение по 9 возможным направлениям со скоростями { vi }:
(
(
)
)
 cos ( i − 1) π / 4  , sin ( i − 1) π / 4  c,




i = 1, 3, 5, 7,


vi  cos ( i − 1) π / 4  , sin ( i − 1) π / 4  2c=
, i 2, 4, 6, 8,
=

i = 9,
 ( 0, 0 ) ,
Уравнение Больцмана с БГК-аппроксимацией оператора столкновений (4) принимает вид
1
δt ) fi ( x , t + δt ) +  f 0 ( ρ, u , θ ) − fi ( x , t + δt )  ,
fi ( x , t +=
τδ
τδ = τ /δx ,
где δt – шаг по времени; τδ – дискретная скорость релаксации; δ x – пространственный
шаг решётки. Дискретная скорость релаксации определяется вязкостью.
1

τδ − 

µ
2 2
c δt , c =
= 
δ x / δt ,
3
ρ
где c – сеточная скорость звука.
Фаза переноса рассчитывается на основе следующего выражения:
fi ( x + vi δ x , t + δt ) = fi ( x , t ).
При условии постоянства температуры плотность распределения частиц по скоростям в состоянии равновесия будет равна [2]
3
9
3


2
f i 0 = nwi 1 + 2 vi ⋅ u + 4 (vi ⋅ u ) − 2 u ⋅ u  ,
2c
2c

 c
где w i – весовые коэффициенты [5].
Локальная плотность и локальные скорости в дискретном пространстве вычисляются исходя из законов сохранения масс и моментов:
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
ρ = m∑ f i ,
∑v f
u=
∑f
i i
ρ u = m∑ vi f i ,
i
i
i
.
i
i
При задании граничных условий в вычислительной схеме решеточного уравнения
Больцмана граничные условия, выраженные в макроскопических терминах, должны быть
перенесены на микроуровень в виде функции распределения скоростей на границах.
На твердой границе канала предложено использовать схему «bounce-back»: граница
расположена на половине пути между граничным узлом и соседним с ним узлом жидкости. Попадающие на границу частицы симметрично отражаются в противоположном направлении [6]:
fi ( xb , t=
+ δt ) fi ( xb , t + δt ) ,
где индекс i соответствует направлению, обратному перемещению частиц с индексом i;
xb – пространственная координата границы.
При моделировании открытых границ канала на входе в канал предложено задавать
фиксированный поток сплошной среды [7]:
3
fi (=
x A ) fi ( x A + vi δt ) + 2 wi ρ ( x A + ∆δ x vi δ t ) 2 ( vi ⋅ ui ) ,
c
где x A – пространственная координата входа в канал.
На выходе из канала задаётся мягкое граничное условие, обеспечивающее выполнение закона сохранения импульса:
fi ( xw , =
t + δ t ) fi ( x f , t + δ t ) ,
где xw – пространственная координата выхода из канала; x f – пространственная
координата ближайшего к выходу из канала узла сетки.
Численное моделирование течения среды на основе вычислительной схемы решеточного уравнения Больцмана позволяет получить дискретное представление гидродинамических моментов в узлах решётки, что позволяет определить для каждого них значения
локальной плотности и локальной скорости (3). Объемные утечки Qx в трехмерном канале
с неровными стенками определяются путем интегрирования горизонтальной составляющей локальной скорости по выходному сечению канала:
K
2
=
Q
B ∑ u x ( L, yk )δ=
x
x
K
∑u
=
k 1=
k 1
N ,k
x
δx2 ,
где B – ширина канала; N и K – количество разбиений модельной сетки вдоль осей Ox
и Oy соответственно; u xN ,k – горизонтальная компонента скорости в ячейке решётки с
координатами ( N , k ) .
Сопоставление результатов мезоскопического моделирования течения жидких
и газообразных сред в узких каналах с заданной микротопографией стенок с результатами конечноэлементного моделирования в среде ANSYS. Для моделирования течения жидких и газообразных сред с помощью вычислительной схемы, основанной на решёточном уравнении Больцмана, была разработана программа MsiuRoughFlow2D. Она позволяет задавать в двухмерном виде микрогеометрию стенок канала посредством загрузки
двух профилей поверхностей в формате TRC [8]. Программа содержит набор средств для
анализа результатов моделирования, в том числе интерфейсы отображения полей и проекций давлений, плотности и компонент скорости.
Достоверность результатов, получаемых при помощи разработанных математической модели и программы, оценивалась посредством сравнительного анализа с результатами, полученными при помощи конечноэлементного моделирования в вычислительной
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
среде ANSYS. Моделирование в среде ANSYS осуществлялось непосредственным программированием на встроенном в данную среду программном языке APDL.
Конвертация геометрических данных канала из формата TRC в формат среды
ANSYS осуществлялась посредством специальной программы-конвертора. Для моделирования в среде ANSYS использовался пакет ANSYS FLOTRAN.
Первоначальное сравнение результатов расчёта параметров потока на основе мезоскопического моделирования и результатов расчёта параметров потока, полученных с помощью конечноэлементного моделирования в среде ANSYS, осуществлялось на основе
канала с модельной шероховатостью стенок. Причём одна из стенок бралась ровной, а
геометрия второй (верхней) задавалась в виде регулярной шероховатости с выступами
треугольной формы.
Геометрические размеры канала задавались следующим образом: ширина - 0,8 мм,
длина - 0,8 мм, средний зазор 2,02 мкм.
В качестве рабочей среды рассматривалась вода при температуре 20 °С. Её физические характеристики при таких условиях следующие: плотность ρ = 1000 кг/м3, молекулярная масса M = 18,01528 г/моль, динамическая вязкость µ = 0,00101 Па∙с. Граничные
условия задавались в виде перепада давлений. На входе в канал бралось давление 10 кПа,
а на выходе – 0 Па. Для построения модели использовалась решётка размерностью 3001
на 19.
Результаты мезоскопического моделирования течения для канала с регулярной шероховатостью, полученные с помощью программы MsiuRoughFlow2D, показаны на рис. 1
и 2. Результаты конечноэлементного моделирования течения для канала с регулярной шероховатостью, полученные в среде ANSYS, показаны на рис. 3 и 4.
Рис. 1. Распределение давлений в канале с моделированной регулярной шероховатостью, полученное в программе MsiuRoughFlow2D
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Рис. 2. Поле горизонтальной компоненты скорости в канале с моделированной регулярной шероховатостью,
полученное в программе “MsiuRoughFlow2D”
Рис. 3. Распределение давлений в канале с моделированной регулярной шероховатостью, полученное в среде ANSYS: (общий вид всего канала)
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Рис. 4. Поле горизонтальной компоненты скорости в канале с моделированной регулярной шероховатостью,
полученное в среде ANSYS (укрупнённый завершающий участок канала)
Как видно из рис. 1 и 3, при обоих способах моделирования наблюдается равномерное снижение давления на всём протяжении канала от максимального значения на входе
до минимального на выходе. В местах сужения канала заметно локальное падение давления. В горизонтальном направлении изменения давления пренебрежительно малы. Чёрные
квадраты в районе треугольных выступов на карте давлений, полученной с помощью программы MsiuRoughFlow2D, объясняются слишком крупной решёткой по оси OY и усреднением при отображении на экран. При дроблении сетки и увеличении качества выводимого изображения данные квадраты становятся пренебрежительно малыми.
На рис. 2 и 4 показаны поля горизонтальной компоненты скорости, полученные в
программе MsiuRoughFlow2D и среде ANSYS соответственно. Оба варианта расчёта демонстрируют одинаковую картину изменения скорости в направлении оси OX. В местах
сужения (около вершин треугольников) горизонтальная компонента скорости возрастает.
Кроме того, она также незначительно возрастает в центральной зоне канала по мере удаления от его стенок. Тем не менее порядок роста горизонтальной компоненты скорости в
центральной зоне значительно меньше порядка роста скорости в местах сужения канала.
В качестве второй модели, используемой для сравнительного анализа, был выбран
канал, верхняя стенка которого обработана шлифованием, а нижняя ровная. Геометрические размеры канала задавались следующим образом: ширина 0,8 мм, длина 0,8 мм, средний зазор 2,4368 мкм. Результаты мезоскопического моделирования для канала, верхняя
стенка которого обработана шлифованием, а нижняя ровная, с помощью программы
MsiuRoughFlow2D показаны на рис. 5 и 6. Результаты конечно-элементного моделирования для канала, верхняя стенка которого обработана шлифованием, а нижняя ровная, в
среде ANSYS показаны на рис. 7 и 8.
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Рис. 5. Распределение давлений в канале с верхней стенкой, обработанной шлифованием, полученное в программе MsiuRoughFlow2D
Рис. 6. Поле горизонтальной компоненты скорости в канале с верхней стенкой, обработанной шлифованием,
полученное в программе MsiuRoughFlow2D
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Рис. 7. Распределение давлений в канале с верхней стенкой, обработанной шлифованием, полученное в среде ANSYS: (общий вид всего канала)
Рис. 8. Поле горизонтальной компоненты скорости в канале с верхней стенкой, обработанной шлифованием,
полученное в среде ANSYS (укрупнённый завершающий участок канала)
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Как и в канале с регулярной шероховатостью, полученные результаты характеризуются равномерным снижением давления по длине канала и локальным падением давления
в местах сужения канала (рис. 5 и 7). Характер распределения горизонтальной компоненты скорости в канале с верхней стенкой, обработанной шлифованием, повторяет характер
её распределения в канале с регулярной шероховатостью (рис. 6 и 8). И ANSYS, и программа MsiuRoughFlow2D демонстрируют одинаковую картину изменения скорости в направлении оси OX. В местах сужения (около вершин треугольников) горизонтальная компонента скорости возрастает. В центральной зоне канала скорость незначительно возрастает.
Отличие между моделью канала с регулярной шероховатостью и моделью канала с
верхней стенкой, обработанной шлифованием, заключается в максимальной достигаемой
горизонтальной компоненте скорости. Во втором случае её абсолютное значение выше.
Таким образом, показана высокая степень совпадения результатов конечноэлементного моделирования в среде ANSYS и мезоскопического моделирования с помощью программы MsiuRoughFlow2D. Достоверность разработанной математической модели подтверждена как при работе с модельной регулярной шероховатостью поверхности,
так и при работе с реальной микрогеометрией, полученной в результате обработки шлифованием.
Проведённые численные эксперименты показали возможность применения разработанной математической модели течения сплошной среды для решения задач со сложной
микротопографией рабочих поверхностей каналов. Достоверность результатов, получаемых с помощью мезоскопического моделирования и разработанной программы, подтверждена сравнением с результатами, полученными конечноэлементным моделированием в
среде ANSYS. По сравнению с широко применяемыми на сегодняшний день вычислительными схемами на базе приближения Рейнольдса разработанная модель позволяет получить более точную оценку величины утечек рабочей среды герметизирующих или
управляющих потоком устройств для широкой номенклатуры гидравлических и газодинамических узлов изделий машиностроения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Wolf-Gladrow, D.A. Lattice-Gas Cellular Automata and Lattice-Boltzmann Models / D.A. Wolf-Gladrow –
Springer, 2000. – P. 274.
2. Wagner, A.J. A Practical Introduction to the Lattice Boltzmann Method / A.J. Wagner – North Dakota State
University, 2008. – P. 46.
3. Bhatnagar, P.L. A Model for Collision Processes in Gases. I. Small Amplitude Processes in Charged and Neutral
One-Component Systems / P.L. Bhatnagar, E.P. Gross, M. Krook // Phys. Rev. – 1954. – Vol. 94. – № 3. – P.
511–525.
4. Богомолов, Д.Ю. Мезоскопическое моделирование течения сплошной среды в узких каналах с учётом
шероховатости их поверхностей / Д.Ю. Богомолов, В.Ю. Радыгин, В.В. Порошин // Машиностроение и
инженерное образование. – 2011. – №2. – С.58-66.
5. Yu, D. Viscous Flow Computations with the Lattice Boltzmann Equation Method: PhD dissertation / D. Yu –
University of Florida, 2002. – 172 p.
6. Inamuro, T. A Non-Slip Boundary Condition for Lattice Boltzmann Simulations / T. Inamuro, M. Yoshino, F.
Ogino // Phys. Fluids. – 1995. – Vol. 7. – № 12. – P. 2928–2930.
7. Behrend, Q. Solid–Fluid Boundaries in Particle Suspension Simulation via the Lattice Boltzmann Method / Q.
Behrend // Phys. Rev. – 1995. – Vol. 52. – № 1. – P. 1164–1175.
8. Порошин, В.В. Малогабаритный аппаратно-программный комплекс для измерения шероховатости поверхности на базе цехового профилометра Hommel Tester T500 / В.В. Порошин, Д.Ю. Богомолов, А.Г.
Костюк, И.Б. Руденко // Приборы. – 2006. – №10. – С38-41.
Материал поступил в редколлегию 4.09.12.
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
УДК 621.785.5:621.883
П.Н. Демидов, М.Ю. Семенов, В.А. Нелюб
ОПТИМАЛЬНЫЙ ВЫБОР МАТЕРИАЛА И СПОСОБА ПОВЕРХНОСТНОГО
УПРОЧНЕНИЯ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС С ЦЕЛЬЮ
ПОВЫШЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЕДАНИЮ
На основе разработанной модели адгезионного взаимодействия и метода решения тепловой задачи в зубчатом зацеплении проведен расчет двух типов высоконагруженных передач. Показана целесообразность применения нового материала и метода упрочнения при проектировании современных авиационных колес, характеризующихся особо тяжелыми условиями эксплуатации.
Ключевые слова: заедание, зубчатые колеса, химико-термическая обработка, наноструктурное состояние.
Замена авиационных турбореактивных двигателей четвертого поколения газотурбинными силовыми агрегатами пятого поколения связана с дальнейшим ростом нагрузочных и скоростных характеристик зубчатых передач. Как показывает практика, данное обстоятельство обусловливает необходимость применения соответствующих конструктивных решений: передач с высоким коэффициентом перекрытия, шевронных колес, а также
несимметричных зубьев.
В связи с этим, новые авиационные зубчатые передачи будут работать в условиях
еще больших температур, что обусловливает повышенный адгезионный износ поверхностей зубчатых колес и угрожает возникновением такого опасного вида отказа как заедание.
В настоящее время в высоконагруженных зубчатых передачах газотурбинных двигателей (ГТД) применяются теплостойкие стали 20Х3МВФ-Ш и 16Х3НВФМБ-Ш, подвергаемые цементации. Еще большим ресурсом по теплостойкости обладают сложнолегированные стали – цементируемая 10Х3Н3М2ВФБ-Ш и азотируемая 16Х2Н3МФБАЮ-Ш.
Также изучаются перспективы применения для упрочнения стали 10Х3Н3М2ВФБ-Ш
комплексной химико-термической обработки (ХТО), состоящей из различных вариантов
насыщения углеродом (вакуумного) и азотом (вакуумного или ионно-плазменного) [1].
В результате химико-термической обработки всех теплостойких сталей можно обеспечить различные сочетания значений насыщенности диффузионных слоев углеродом и
азотом, а также их структур, включающих в себя наряду с мартенситом избыточные фазы
сложного состава, состоящие как из специальных карбонитридов сильных карбидообразующих элементов, так и из легированного цементита [2]. Вместе с тем чрезмерное количество цементита негативно сказывается на другом важнейшем эксплуатационном свойстве зубчатых колес – контактной долговечности. Поэтому, оптимальный выбор материала и способа упрочнения высоконагруженных авиационных зубчатых колес является комплексным техническим решением, при принятии которого необходимо учитывать всю совокупность эксплуатационных свойств разрабатываемой детали.
Поставленная задача повышения сопротивления заеданию высоконагруженных зубчатых колес наиболее эффективно может быть решена путем применения информационных технологий, заменяющих собой затратные и трудоемкие программы экспериментальных исследований.
Теоретическую основу компьютерного моделирования сопротивления упрочненных
поверхностей зубчатых колес образуют тепловой расчет зубчатого зацепления и статистическая модель адгезионного взаимодействия [3; 4].
Мгновенную температуру поверхностного слоя зуба колеса рассчитывали на основе
численного решения тепловой задачи трибологического сопряжения в общем виде:
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
∂ 2ϑ
∂ϑ
= ai 2 ,
∂z
∂τ
(1)
∂ϑ Wтр
,
=
ρ i сi
∂t
(2)
где ϑ = ϑ(z) – текущее распределение температуры по нормали к площадке контакта; a i –
коэффициент температуропроводности i-го зубчатого колеса; z – расстояние вглубь металла от поверхности контакта; τ – время.
Уравнение (1) решали численно при следующих начальных и граничных условиях
[3]:
1) τ = 0 и 0 ≤ z < ∞: ϑ = ϑ 0 = const;
2) z = ∞: ϑ = ϑ 0 = const;
3) z = 0, τ ≥ 0: ϑ определяли в соответствии с приведенными расчетными соотношениями.
Если рассматриваемая точка поверхности находится в контакте с сопряженной поверхностью, то происходит превращение работы силы трения в тепловую энергию, которая расходуется на прирост температуры [3]:
где Wтр − мощность трения; ρ i и c i − плотность и теплоемкость металла контактирующих
зубчатых колес соответственно.
Если текущая точка зацепления находится вне контакта, то происходит теплообмен с
окружающей средой – смазочным материалом, температуру которого принимали равной
ϑ 0 [3]:
− λi
∂ϑ
= µ i (ϑ − ϑ0 ),
∂z
где λ i – коэффициент теплопроводности; µ i – коэффициент внешней теплоотдачи.
В соответствии со статистическим подходом к оценке вероятности преодоления сил
поверхностного натяжения доля атомов, образующих адгезионные связи за период мгновенного контакта, обусловлена соотношением, с одной стороны, работы по преодолению
сил поверхностного натяжения взаимодействующих металлических поверхностей и, с
другой, суммы свободных энергий, выделившейся в результате работы силы трения и
пластической деформации. Эта доля атомов равна [4]
Na = Ka
(σ + σ 2 ) Aк )τ ,
kT
exp(− 1
к
h
Eтр + Eпд
(3)
где K a – коэффициент, отражающий количество атомов, на которых возможно образование адгезионных связей; k – постоянная Больцмана; T – мгновенная температура на поверхности зацепления; h – постоянная Планка; σ 1 и σ 2 – значения удельной работы силы
поверхностного натяжения (поверхностной энергии границы раздела металл – внешняя
среда) для материалов зубчатого колеса и шестерни; A к – удельная площадь контакта; E тр
– свободная энергия, выделившаяся вследствие работы силы трения; E пд – свободная
энергия, выделившаяся вследствие пластической деформации; τ к – время существования
контакта в зацеплении.
Значение коэффициента K a определяли следующим образом [4]:
(4)
K = 1− K 1− K ,
a
(
1
)(
2
)
где K 1 и K 2 – объемные доли избыточной фазы в составе материалов зубчатого колеса и
шестерни соответственно.
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
В свою очередь, работа силы трения равна [4]
Eтр = k ϑ ,
(5)
а энергия, выделившаяся вследствие пластической деформации [4], –
Eпд =
P2
2 R HB(ϑ ) l 2 d ρ i ci
,
(6)
где P – нормальная нагрузка в зацеплении; R – приведенный радиус более твердого зубчатого колеса; HB = HB(ϑ) – твердость по Бринеллю поверхности более мягкого материала
зацепления, зависящая от текущей температуры поверхности сопряжения, приведенная в
МПа; l – ширина зубчатого венца; d – эффективная глубина действия обусловленного пластической деформацией температурного скачка, принятая равной приведенной высоте
микровыступов трибологической поверхности.
Соотношения (1-6) формализовали на алгоритмическом языке Object Pascal. Результаты проверки адекватности данной математической модели представлены в работах
[3; 4].
В качестве критерия наступления заедания в работе [4] обоснован безразмерный параметр lg (N a ) – десятичный логарифм от доли атомов поверхности трибологического
контакта, на которых образуются адгезионные связи. Как показало сопоставление результатов расчета по формулам (1-6) с экспериментальными результатами, заедание происходит после достижения lg (N a ) значений -0,3…-0,7 (соответствующих моменту схватывания
точек A 1 и A 2 на рис. 1).
Расчеты проводили для зубчатых
колес из стали 16Х3НВФМБ-Ш, подвергнутой
цементации,
и
стали
10Х3Н3М2ВФБ-Ш, подвергнутой предварительному интенсивному пластическому деформированию (ИПД), обеспечивающему стабильное наноструктурное
состояние, и комплексной ХТО, состоящей из обычной вакуумной цементации
на глубину диффузионного слоя, обеспечивающую заданное сопротивление контактной усталости, и финишного ионноплазменного азотирования.
При проведении расчетов принимали, что в результате цементации, после
Рис. 1. Зависимость доли образующихся за единичный снятия припуска на шлифование, равного
контакт адгезионных связей N a от значений удельной
0,2 мм, концентрация карбидной фазы на
нормальной нагрузки: 1 – сталь 12Х2НВФА; 2 – сталь
рабочей поверхности зубчатого колеса из
16Х3НВФМБ-Ш [4]
стали 16Х3НВФМБ-Ш примерно равна
25 % (рис. 2).
Соответственно твердость упрочненной поверхности при температуре 0 °С составляет 63 HRC (705 HB), а при температуре 300 °С понижается примерно до 61 HRC (670
HB).
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Рис. 2. Микроструктура диффузионного слоя стали 16Х3НВФМБ-Ш после вакуумной цементации
В стали 10Х3Н3ВМ2Ф-Ш после ИПД, вакуумной цементации и последующего ионно-плазменного азотирования суммарная концентрация карбонитридов (преимущественно
мелкодисперсных) на рабочей поверхности составляет после завершающего насыщения
азотом около 20 % с учетом припуска на зубохонингование 0,05-0,10 мм (рис. 3). При
этом твердость поверхности зуба при 0 °С обеспечивается на уровне 66 HRC (∼759 HB), а
при 300 °С примерно равна 65 HRC (739 HB).
Зона 1
Зона 2
Сердцевина
Рис. 3. Микроструктура диффузионного слоя стали 10Х3Н3М2ВФБ-Ш после вакуумной цементации и ионно-плазменного азотирования в течение 15 часов при температуре 480 °С
Необходимо также отметить, что указанные материалы различаются предельной теплостойкостью [5]. Так, для стали 16Х3НВФМБ-Ш теплостойкость ограничивается 350
°С, для деталей из стали 10Х3Н3М2ВФБ-Ш допускается нагрев до 500 °С. Физический
смысл теплостойкости заключается в необратимом снижении механических свойств детали при относительно длительном нагреве свыше указанной температуры.
С целью оценки сопротивления заеданию указанных материалов проведен расчет на
заедание по энергетической модели (1-6) двух типов зубчатых колес, применяемых в
авиационном агрегатостроении:
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
- модуль передачи 2,5 мм; количество зубьев z 1 = 21, z 2 = 23; ширина зубчатого венца 28 мм; температура исходного нагрева масла ϑ 0 = 200 °С (зубчатая передача № 1);
- модуль передачи 4 мм; количество зубьев z 1 = 24, z 2 = 27; ширина зубчатого венца
28 мм; температура исходного нагрева масла ϑ 0 = 200 °С (зубчатая передача № 2).
Число оборотов шестерни варьировали в пределах от 5 до 25 тысяч в минуту. В ходе
расчета зубчатого зацепления обороты шестерни пересчитали на окружные скорости
скольжения (V ск ), которые составили от 15,1 до 75,3 м/с (зубчатая передача № 1) и от 28,3
до 141,4 м/с (зубчатая передача № 2).
В качестве дополнительного критерия оценки допустимого соотношения нагрузочно-скоростных параметров зубчатого зацепления для стали 16Х3НВФМБ-Ш также принимали во внимание отражающее ограничение по теплостойкости неравенство ϑ≤350 °С;
а для стали 10Х3Н3М2ВФБ-Ш – ϑ≤480 °С.
Для различных значений окружных скоростей скольжения получили максимальные
значения распределенных нормальных нагрузок (P max , Н/мм), при которых в соответствии
с энергетической теорией схватывания не происходит, а длительная температура разогрева рабочих поверхностей не превосходит пороговых значений теплостойкости (рис. 4).
а)
б)
Рис. 4. Зависимость максимально допустимой распределенной нормальной нагрузки P max от окружной скорости скольжения V ск в зубчатых передачах № 1 (а) и № 2 (б): 1 – сталь 10Х3Н3М2ВФБ-Ш, подвергнутая
ИПД и комплексной ХТО; 2 – сталь 16Х3НВФМБ-Ш, подвергнутая вакуумной цементации
Полученные кривые показывают, что более теплостойкая сталь 10Х3Н3М2ВФБ-Ш,
подвергнутая упрочнению по инновационной технологии, обеспечивает сопротивление
схватыванию при существенно больших нагрузках, чем сталь 16Х3НВФМБ-Ш, подвергнутая традиционной обработке – вакуумной цементации. При больших скоростях скольжения эффект от применения стали 10Х3Н3М2ВФБ-Ш, подвергнутой ИПД и комплексной ХТО, заметно возрастает. Так, при сравнительно малых скоростях скольжения (приблизительно до 60 м/с) максимальные допустимые нагрузки при применении более теплостойкой стали, упрочненной по новому методу, возрастают примерно на 10 %. При высоких скоростях скольжения положительный эффект от использования новых материалов и
технологий составляет 17-20 %.
Максимальный эффект от применения стали 10Х3Н3М2ВФБ-Ш, подвергнутой ИПД
и комплексной ХТО, наблюдается в высокомодульной передаче № 2, в которой окружные
скорости скольжения достигают максимальных значений.
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Таким образом, при дальнейшем росте скоростных показателей в современных
авиационных зубчатых передачах рекомендуется применять более теплостойкие стали типа 10Х3Н3М2ВФБ-Ш, поверхностное упрочнение которых целесообразно проводить по
схеме сочетания ИПД, вакуумной цементации и ионно-плазменного азотирования.
Подобного эффекта следует ожидать и при применении зубчатых передач с высоким
коэффициентом перекрытия, шевронных колес, а также несимметричных зубьев, в которых существенно возрастает нагрев рабочих поверхностей, что аналогично повышению
скоростей скольжения в обычных зубчатых передачах.
Следует отметить, что, согласно проведенным расчетам на основе энергетической
теории, при высоких нагрузках в зацеплении заедание зубчатых колес из стали
16Х3НВФМБ-Ш может происходить уже при температурах рабочих поверхностей от 280
°С, а из 10Х3Н3М2ВФБ-Ш – от 330 °С, т.е. существенно меньших, чем температуры их
предельной теплостойкости. Данное обстоятельство отражает значение пластической деформации как необходимого условия развития заедания как крайнего состояния адгезионного взаимодействия.
С целью повышения точности тепловых и энергетических расчетов на заедание
представляется целесообразным учесть в эмпирическом выражении коэффициента трения
его рост с увеличением количества возникающих в трибосопряжении адгезионных связей.
Вместе с тем целесообразное с практической точки зрения уточнение коэффициента трения, существенно увеличивающегося в момент, предшествующий заеданию [6; 7], в реальности осуществить затруднительно, поскольку общепринятой теории коэффициента
трения, обеспечивающей соответствие расчетных значений экспериментальным с точностью, потребной для прикладных задач, на данный момент не разработано. Отчасти такая
погрешность расчетного метода определения сопротивления материалов заеданию и адгезионному износу может быть компенсирована путем введения экспериментально обоснованных коэффициентов запаса по нагрузке.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лашнев, М.М. Оптимизация технологических факторов вакуумной нитроцементации комплекснолегированной стали / М.М. Лашнев, М.Ю. Семенов, А.Е. Смирнов // Наука и образование (МГТУ им.
Н.Э. Баумана). – 2012. – № 3. – http://technomag.edu.ru/doc/330997.html.
2. Рыжов, Н.М. Износостойкость цементованного слоя легированной стали с избыточной карбидной фазой
/ Н.М. Рыжов, М.Ю.Семенов // Трение и износ. – 1998. – Т. 19. – № 2. – С. 235–240.
3. Семенов, М.Ю. Применение численных методов для анализа тепловых процессов в зубчатом зацеплении
/ М.Ю. Семенов, Н.М. Рыжов // Технология машиностроения. – 2012. – № 4. – С. 48–53.
4. Семенов, М.Ю. Оценка сопротивления заеданию высоконагруженных зубчатых колес на основе энергетической модели / М.Ю.Семенов, М.Ю.Рыжов // Технология машиностроения. – 2012. – № 5. – С. 64–69.
5. Производство зубчатых колес газотурбинных двигателей / Ю.С. Елисеев, В.В. Крымов, Н.М. Рыжов [и
др.]. – М.: Высш. шк., 2001. – 493 с.
6. Буяновский, И.А. Роль поверхностных взаимодействий в трибологическом процессе / И.А. Буяновский //
Химия и технология топлив и масел. – 1992. - № 11. – С. 7-13.
7. Буяновский, И.А. Три стадии проявления температурной вспышки при трении / И.А. Буяновский, Б.Э.
Гурский // Трение и износ. – 1998. – Т.19. – № 2. – С. 187-193.
Материал поступил в редколлегию 8.10.12.
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
УДК 55.37, 73.39.35
А.В. Лагерев, И.А. Лагерев
ПРОЧНОСТНОЙ АНАЛИЗ РАБОЧЕГО КОЛЕСА
ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЯ PCL-804-2/36
Представлены результаты расчета на прочность рабочего колеса турбонагнетателя PCL-804-2/36, предназначенного для перекачки природного газа по магистральным трубопроводам. Разработаны рекомендации
по уменьшению напряжений в наиболее нагруженных зонах конструкции.
Ключевые слова: турбонагнетатель PCL-804-2/36, рабочее колесо, магистральный газопровод, прочностной
расчет, метод конечных элементов.
Объектом исследования является рабочее колесо турбонагнетателя PCL-804-2/36
(рис. 1). Данное изделие проходит ремонт на заводе «Турборемонт» (г. Брянск), входящем
в состав ОАО «Газэнергосервис» (г. Москва).
а)
б)
Рис. 1. Общий вид рабочего колеса:
а – вид сбоку; б – продольный разрез; 1 – лопатка; 2 – основной диск; 3 – покрывной диск
Рабочее колесо состоит из нескольких частей (рис. 1 б). Лопатки 1 колеса выфрезерованы заодно с основным диском 2 на обрабатывающем комплексе с ЧПУ. Покрывной
диск 3 приваривается сверху. Всего в колесе 17 лопаток.
Опыт эксплуатации нагнетателей PCL-804-2/36 показал, что на входных кромках лопаток рабочего колеса после 7-8 тыс. часов работы возникают трещины и отрывы материала. Проведенные ОАО «НПО ЦКТИ» исследования показали, что основной причиной
возникновения указанных повреждений является низкое качество сварного соединения,
вызванное неправильным выбором присадочных материалов и несоблюдением технологии [1; 2]. Отмечено, что проблема заложена в самой конструкции: сваривается тонкостенная кромка лопатки толщиной 1,2 мм и покрывной диск толщиной 25 мм. Рабочее колесо изготовлено из высоколегированной стали, поэтому сварка проблемных швов выполняется после прогрева металла. При охлаждении сваренного изделия вследствие неравномерной термической усадки это приводит к возникновению больших остаточных напряжений, что снижает прочность детали. Кроме этого, специалисты завода «Турборемонт»
установили, что механические свойства материала ниже необходимых. Для повышения
долговечности рабочих колес с учетом названных факторов требуется выполнение комплекса научных исследований.
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Следует отметить, что в настоящий момент отсутствуют достоверные данные
о характере напряженно-деформированного состояния рабочего колеса нагнетателя
PCL-804-2/3. Существует вероятность того, что низкая надежность главным образом связана с изначальными просчетами в конструкции, а не с дефектами сварных швов. Поэтому
требуется исследование напряженно-деформированного состояния объекта исследования,
выявление наиболее опасных зон, выработка рекомендаций по изменению конструкции с
целью снижения действующих механических напряжений. Кроме этого, такой расчет позволит сделать рекомендации по выбору материала.
Расчетные нагрузки, воздействия и их сочетания выбраны с учетом рекомендаций
[3; 4] и технической документации на нагнетатель PCL-804-2/36. При расчете рабочего
колеса учтены нагрузки и воздействия, возникающие при изготовлении, испытании и эксплуатации, в том числе: центробежные нагрузки, аэродинамические нагрузки, вибрационные нагрузки, нагрузки от посадки, нагрузки от собственного веса, температурные нагрузки [3 – 5]. Рассмотрены следующие расчетные случаи:
I. Нормальный режим (скорость вращения 4500 об/мин).
II. Разгонные испытания (скорость вращения 5600 об/мин).
III. Сборка рабочего колеса (сварка с нагревом).
Напряженно-деформированное состояние конструкции моделировалось методом
конечных элементов. При построении конечноэлементных моделей были использованы
объемные десятиузловые конечные элементы в форме тетраэдров, моделирующие поведение трехмерных упругих тел. Задача была решена в объемной постановке с учетом рекомендаций [5 – 7]. Результаты расчета приведены на рис. 2, 3 и в таблице.
Рис. 2. Эквивалентные напряжения для I расчетного случая, МПа
Рис. 3. Эквивалентные напряжения для II расчетного случая, МПа
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Сводная информация о результатах расчета напряжений (МПа)
Зона рабочего колеса
Расточка основного диска
Основной диск в районе ступицы
Периферийные сечения основного диска с
нерабочей стороны лопатки
Покрывной диск для периферийных
сечений, прилегающих к лопаткам
Входные сечения лопаток, прилегающие
к покрывному диску
Входные сечения лопаток, прилегающие
к основному диску
Сечения лопаток, удаленные от входной
кромки на половину ширины лопатки
на входе, прилегающие к основному диску
Выходные сечения, прилегающие
к основному диску
Выходные сечения, прилегающие
к покрывному диску
Задняя часть основного диска
Таблица
Расчетный случай I
(нормальный режим)
100…120
50…60
60…80
Расчетный случай II
(разгонные испытания)
230…260
120…150
70…120
70…90
100…130
100…120
260…290
100…120
290…320
180…200
380…400
40…60
80…120
40…60
80…120
50…70
130…160
На основе выполненных конечноэлементных расчетов и анализа конструкции
рабочего колеса можно сделать следующие выводы:
1. Наибольший вклад в величину действующих напряжений вносят центробежные нагрузки: до 85% – для нормального режима работы (I расчетного случая), до 99% – для разгонных испытаний (II расчетного случая). Вклад собственного веса не превышает 0,8 МПа.
2. Статическая прочность основных элементов рабочего колеса при изготовлении из
стали 14Х2ГМР обеспечена. Напряжения в наиболее опасных зонах не превышают предела текучести (для III категории прочности 490…686 МПа). В целом запас прочности по
наименьшему значению предела текучести превышает 1,7, по наибольшему – 2,63. Наименьший запас прочности наблюдается в лопатках и по наименьшему значению предела
текучести равен 1,16, по наибольшему – 1,7.
3. Напряжения, действующие в рабочем колесе СКБ ВНПО «Союзтурбогаз», сопоставимы с напряжениями, действующими в исходной конструкции рабочего колеса. Это связано с тем, что острая кромка лопатки приваривается к покрывному диску и закрывается материалом шва. Поэтому концентрация напряжений определяется геометрией и качеством
сварного шва, а не формой края лопатки. В связи с этим переход к геометрии СКБ ВНПО
«Союзтурбогаз» не является целесообразным.
4. Важно отметить, что наименьшее значение предела текучести 490 МПа не позволяет обеспечить требуемый запас прочности для лопаток 1,7. В связи с этим рекомендуется изготавливать рабочие колеса из заготовок с пределом текучести не ниже 686 МПа.
5. С учетом указанных результатов на вопрос о возможности применения для изготовления колес широко распространенных материалов, не требующих сварки с подогревом, следует дать отрицательный ответ. Обычные и низколегированные стали, не требующие подогрева, не обеспечат прочность конструкции, так как их предел текучести лежит в диапазоне 230… 400 МПа. При решении технологических вопросов с точки зрения
прочности может быть использована сталь 07Х17М6.
6. Выполнены расчеты конструкции с непроваром сварного шва соединения лопаток
и покрывного диска. Максимальная длина непровара в расчетах составила 6 мм. Установлено, что непровар вносит искажение в поле напряжений. Зоны действия максимальных
напряжений увеличиваются на 30–40% по сравнению с нормальным изготовлением (без
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
непровара). Однако максимальные значения напряжений остаются практически прежними
(разница составляет не более 5%). Таким образом, с точки зрения статической прочности
непровар не ослабляет конструкцию рабочего колеса.
7. Наличие дефектов, предусмотренных ТУ НЗЛ 341-93, в дисках допустимо. Однако следует избегать наличия крупных дефектов (с размером больше 1 мм) в лопатках рабочего колеса.
8. Расчетное значение предела выносливости колеса лежит в диапазоне 162…185 МПа.
Этот результат согласуется с данными расчетов для других компрессорных колес.
9. При увеличении толщины входной кромки до 3 мм наблюдается снижение напряжений в середине входной кромки с 160…180 до 120…140 (на 20–25%). Однако перемещения уменьшаются не более чем на 5–7%. Уменьшаются зоны концентрации напряжений в областях перехода к дискам. Снижаются и напряжения в этих областях: в районе
перехода к покрывному диску – с 240…260 до 170…190 МПа (на 30%), в районе перехода
к ступице основного диска – с 200…220 до 160…180 МПа (на 20%).
10. Сниженные напряжения во входной кромке в областях перехода к дискам превосходят предел выносливости колеса (162 МПа) на 10%, а при старой толщине входной
кромки они превосходили его на 30–50%. Прогнозируется увеличение ресурса по этой области в 2,56 раза.
Представленные результаты получены расчетным путем. Согласно техническому заданию, не предусматривались экспериментальные исследования. Поэтому после испытаний в конструкцию колеса могут быть внесены дополнительные изменения, а результаты
расчета могут быть скорректированы.
При расчетах детально не учитывалась аэродинамика исследуемого рабочего колеса.
В связи с этим целесообразно выполнить данные исследования с целью повышения точности расчета для нормального режима работы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Исследование характера и причин разрушения рабочего колеса 1-й ступени ротора нагнетателя PCL-8042/36, зав. №74389 агрегата ГТК-25ИР КС «Первомайская»: отчет о НИР (заключ.) / ОАО «НПО ЦКТИ»;
рук. Рыбников А.И.; исполн.: Глебов Л.Б. [и др.]. – СПб., 2012. – 29 с. – Библиогр.: с. 28.
2. Исследование сварных соединений рабочего колеса 1 ступени ротора нагнетателя PCL-804-2/36 для исключения разрушения лопаточного аппарата: отчет о НИР (заключ.) / ОАО «НПО ЦКТИ»; рук.
Рыбников А.И.; исполн.: Гонсеровский Ф.Г. [и др.]. – СПб., 2012. – 29 с. – Библиогр.: с. 27.
3. Шубенко-Шубин, Л.А. Автоматизированное проектирование лопаточных аппаратов тепловых турбин /
Л.А. Шубенко-Шубин, Ф.А. Стоянов. – Л.: Машиностроение, 1984. – 237 с.
4. Жирицкий, Г.С. Конструкция и расчет на прочность деталей паровых и газовых турбин / Г.С. Жирицкий,
В.А. Стрункин. – М.: Машиностроение, 1968. – 520 с.
5. Расчёт на статическую прочность рабочего колеса нагнетателя PCL-804-2/36: отчет о НИР (заключ.) / ФГБОУ
ВПО БГТУ; рук. Лагерев А.В.; исполн.: Лагерев И.А. [и др.]. – Брянск, 2012. – 43 с. – Библиогр.: с. 39.
6. Лагерев, А.В. Прочностной анализ коннектора для подводных переходов магистральных газопроводов /
А.В. Лагерев, И.А. Лагерев, В.В. Говоров // Вестн. БГТУ. – 2011. – №3. – С. 31-37.
7. Гецов, Л.Б. Вопросы прочности сварных колес центробежных нагнетателей / Л.Б. Гецов, А.В. Ильин,
А.С. Семенов, К.А. Тургенев, Н.А. Калинин // Труды ЦКТИ. – 2006. – №295. – С. 248-262.
Материал поступил в редколлегию 22.10.12.
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
УДК 621.895 (075)
Н.Н. Малышева, А.А. Метелица, Е.Г. Кравцова, Б.И. Ковальский, Ю.Н. Безбородов
КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ
НА ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В СМАЗОЧНЫХ
МАТЕРИАЛАХ И ИХ ТЕМПЕРАТУРНАЯ СТОЙКОСТЬ
Представлены результаты испытания моторных масел на термоокислительную стабильность и температурную стойкость. Определено каталитическое влияние металлов на окислительные процессы в смазочных материалах с использованием стали 45. Получены регрессионные модели процесса деструкции смазочных материалов. Предложены параметры для идентификации масел по группам эксплуатационных свойств и количественные показатели влияния металлов на окислительные процессы в смазочных материалах.
Ключевые слова: смазочные материалы, термоокислительная стабильность, температурная стойкость, температура начала деструкции, коэффициент каталитического действия, комплексный критерий температурной стойкости.
Любое механическое изделие состоит из определенного набора деталей, выполненных из различного рода конструкционных материалов в зависимости от назначения, нагрузок, функций и т.д. В большинстве механических изделий в период их эксплуатации
применяются смазочные материалы, на которые возлагаются функции в соответствии с их
назначением. Смазочные материалы для различных механических изделий подбираются в
основном по параметрам механических нагрузок и температурной области эксплуатации.
Однако результаты исследований показывают, что не все конструкционные материалы
одинаково воздействуют на смазочные материалы, тем более в условиях высоких эксплуатационных температур. Отмечаются как ингибиторные, так и каталитические эффекты
окисления, что влияет на ресурс смазочных материалов.
Одной из актуальных задач является разработка метода контроля влияния сталей на
процессы окисления смазочных материалов при статических условиях взаимодействия
элементов трибосистемы, позволяющего раздельно определить критерии этих процессов,
протекающих на поверхности твердого тела и в смазочной среде, применять их при обосновании совместимости элементов на этапе проектирования машин и агрегатов, для создания банка данных по совместимости наиболее распространенных конструкционных
сталей с различными смазочными материалами.
Цель работы - определение температурной стойкости и термоокислительной стабильности смазочных материалов, а также обоснование критериев оценки температурной
стойкости и определение количественных показателей влияния металлов на окислительные процессы в смазочных материалах.
Для исследования выбраны моторные масла различной базовой основы: минеральные Mobil 10W-40 SJ/CH и М-10-Г 2к (ГОСТ 8581-78); частично синтетическое Zic 5000
10W-40 SH/CG-4; синтетическое Pentosynth 5W-40 SH/CF. Данные масла были предоставлены организацией, эксплуатирующей автотранспортную технику, для апробации методик
и определения различий в процессах термоокисления.
Испытания моторных масел на температурную стойкость проводились в диапазоне
температур от 140 до 300 °С в стеклянном стакане на приборе для определения температурной стойкости [1]. Проба масла составляла 50 г и термостатировалась в течение 6 часов, причем каждую последующую пробу масла испытывали при температуре на 20 °С
выше предыдущей. Температура испытания поддерживалась автоматически.
Метод прямого фотометрирования - один из стандартных методов диагностики смазочных масел. После испытания каждой пробы использовались фотометр, вискозиметр и
электронные весы для определения соответственно коэффициента поглощения светового
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
потока, вязкости и летучести. Фотометрирование проб масел проводилось при толщине
фотометрируемого слоя 2 мм [2;3].
Испытания моторных масел на термоокислительную стабильность проводились на
пробах товарного масла М-10-Г 2к массой 100г. Термостатирование проводилось в стеклянном стакане, при этом масло перемешивалось стеклянной мешалкой с частотой 300
об/мин. Температура задавалась дискретно с шагом 10 градусов. Каждая проба испытывалась в интервале температур от 150 до 180 ºС. После испытания использовались вспомогательные приборы фотометр, вискозиметр и электронные весы для определения соответствующих показателей оптических свойств, вязкости и летучести. Испытания смазочных
масел проводились до значения коэффициента поглощения светового потока 0,7-0,8 ед.
или изменения относительной вязкости не более чем на 25%. Сравнительная оценка изменения свойств товарного смазочного масла и масла со сталью (ГОСТ 2590-88) проводилась по коэффициенту каталитического действия [4;5].
Результаты испытания на термоокислительную стабильность масел. Каталитические и ингибиторные процессы влияния металлов на процессы окисления смазочных
материалов оценивались по полученным экспериментальным зависимостям. На рис. 1
представлена графическая зависимость коэффициента поглощения светового потока от
времени и температуры испытания.
При температурах 180 и 170 °С наблюдается незначительное уменьшение времени
работоспособности (кривые 1′ и 2′) смазочного масла в результате каталитического действия образца стали 45 (отжиг). Следует также отметить, что при высоких температурах металл не оказывает существенного влияния на процессы окисления смазочного материала.
В данном случае наиболее неблагоприятным фактором является температурная нагрузка,
разрушающая присадки и базовую основу минерального моторного масла, т. е. температуры 180 и 170 °С являются критическими для данной марки моторного масла.
При температуре 160°С (кривые 3 и 3′) наблюдается ингибиторное действие стали 45
(отжиг), обусловленное образованием на поверхности образца защитных хемосорбционных слоев, выполняющих защитную функцию и препятствующих увеличению скорости
протекания химических превращений в масле. При температуре 150°С (кривые 4 и 4′) наблюдается обратная тенденция. Следовательно, при более низкой температуре химические реакции по образованию защитных слоев на поверхности твердого тела протекают
очень медленно, поэтому металл оказывает каталитическое действие на смазочный материал. При высоких температурах эти процессы ускоряются, что характеризуется темным
защитным слоем на поверхности образца.
Полученные графические зависимости коэффициента поглощения светового потока
К п от времени и температуры испытания описываются полиномиальным уравнением,
имеющим следующий вид:
К п =Аt3+Bt2+Ct+D,
где
А и В – коэффициенты, характеризующие интенсивность образования продуктов
окисления; С – коэффициент, зависящий от базовой основы смазочного материала и качества присадок; D – коэффициент, характеризующий начальные оптические свойства масла; t – время испытания, ч.
При проведении регрессионного анализа полученных экспериментальных зависимостей коэффициент D изменяется в пределах от 0,0001 до 0,01 в зависимости от температуры испытания, поэтому в начальное время испытания значение коэффициента К п будет
близко к нулю (К п = 0 для товарного моторного масла).
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Влияние температуры и стали 45 (отжиг) на изменение вязкости при проведении испытаний на термоокислительную стабильность выражается коэффициентом относительной вязкости К µ , определяемым отношением [6]
Кμ =
µо
,
µ исх
Рис. 1. Зависимость коэффициента Кп от температуры
и времени испытания моторного масла М-10-Г2к:
1-4 – товарное масло при температурах соответственно
180, 170, 160, 150°С; 1′-4′ – то же со сталью 45 (отжиг)
Рис. 2. Зависимость коэффициента относительной
вязкости от времени и температуры испытания
минерального моторного масла М-10-Г2к (усл. обозн.
см. на рис. 1)
34
где µ о – вязкость испытанного масла,
сСт; µ исх – вязкость исходного (товарного) масла, сСт.
Графические зависимости (рис.
2) коэффициента относительной вязкости от времени и температуры испытания К µ =f(t) и сам коэффициент
следует рассматривать как один из
информативных показателей процессов старения моторного масла. Вязкость смазочного материала во многом зависит от режимов эксплуатации и степени его загрязнения нерастворимыми продуктами окисления, а
также от его диспергирующестабилизирующих свойств.
На представленной функциональной зависимости наблюдается
увеличение вязкости с увеличением
времени термостатирования для каждой из температур. При высоких
температурах (кривые 1,1′ и 2,2′) наблюдается интенсивное увеличение
вязкости, что указывает на высокую
скорость образования нерастворимых продуктов окисления. С другой
стороны, высокая температурная
нагрузка моделирует агрессивные
условия эксплуатации машины или
агрегата, а следовательно, и высокую температуру масла в микрообъеме.
При температурах 160 и 150
°С (кривые 3,3′ и 4,4′) проявляется
аналогичная тенденция к увеличению вязкости при длительном времени испытания, что характерно для
минеральных моторных масел и
объясняется деструкцией при термостатировании вязкостных приса-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
док, которые вводятся в базовую основу минерального масла.
Зависимость К µ =f(t) описывается полиномом
К µ =а 1 tn+ а 2 tn-1+…+а m t+b,
(1)
где α 1 и α 2… α m – коэффициенты, характеризующие влияние продуктов окисления на вязкость испытуемого масла; b – коэффициент, характеризующий значение вязкости при
температуре начала окисления; t – время испытания, ч.
Зависимости летучести от времени и температуры испытания (рис. 3) характеризуют
наличие в масле легколетучих дистиллятных фракций.
При температурах 180 и 170 °С наблюдается высокая летучесть молекул смазочного
материала, что обусловлено высокой скоростью протекания окислительных процессов и
испарением легких фракций. При последующих температурах более пологие зависимости
(кривые 3,3′ и 4,4′) описывают постепенный процесс испарения дистиллятных фракций
смазочного масла.
По результатам исследований в области каталитического влияния металлов на окислительные процессы разработан интегральный критерий, позволяющий количественно
оценить взаимодействие смазочного материала с поверхностью твердых тел.
По представленным ранее зависимостям коэффициента поглощения светового потока от времени и температуры испытания (рис. 1) после проведенного регрессионного анализа получено математическое описание кривых К п =f(t). С помощью этих зависимостей
коэффициента К п от времени и температуры испытания моторного масла со сталью 45
(отжиг) определены площади, ограниченные кривыми зависимостей коэффициента поглощения светового потока от времени испытания смазочного материала без катализатора
и с катализатором до значения К п =0,5 (штриховая линия на рис. 1).
Влияние металлов на термоокислительную стабильность смазочных материалов определяют коэффициентом каталитического действия К к.д по выражению
К к.д =S Кп.т /S Кп.к ,
(2)
где S Кп.т – площадь, ограниченная кривой зависимости коэффициента поглощения светового потока К п от времени
испытания товарного смазочного материала без катализатора; S Кп.к – площадь,
ограниченная кривой зависимости коэффициента поглощения светового потока
К п от времени испытания товарного смазочного материала с катализатором.
Рис. 3. Зависимость летучести от времени и темпеПо формуле (2) определяют колиратуры испытания (усл. обозн. см. на рис. 1)
чественный показатель каталитического
действия стали на окислительные процессы, протекающие в смазочном материале. Установлено, что при значении К к.д >1 процесс окисления моторного масла М-10-Г 2К ускоряется, а при значении К к.д <1 – замедляется. Следовательно, при ускоренном протекании процесса окисления, в результате погружения металла в испытуемое масло, сталь 45 является
катализатором окисления, т. е. дополнительным фактором, способствующим ускорению
процессов старения смазочного материала, при значении коэффициента К к.д <1 – ингибитором окисления.
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Результаты испытания масел на температурную стойкость. Влияние температуры на изменение оптических свойств масел оценивалось коэффициентом поглощения светового потока К п (рис.4). Установлено, что зависимости коэффициента поглощения светового потока от температуры испытания имеют два характерных участка различной интенсивности для минерального (кривая 1), частично синтетического (кривая 2) и синтетического (кривая 3) масел. Это объясняется различиями в составе и концентрации продуктов
деструкции и их влиянием на оптические свойства, причем второй участок характеризуется стабилизацией коэффициента К п , подтверждающей завершение процесса деструкции.
Процесс деструкции минеральных,
частично синтетических и интетических
масел происходит на первом участке и
описывается уравнениями второго порядка
К п = α′ 1 T2 + α′ 2 T + b′,
(3)
где α′ 1 и α′ 2 – коэффициенты, характеризующие интенсивность образования
продуктов деструкции; b′ – коэффициент, зависящий от базовой основы.
Рис. 4. Зависимость коэффициента поглощения
Критериями процесса деструкции
светового потока (Кп) от температуры испытания
являются значения температур начала
масел: 1 – минеральное Mobil 10W-40 SJ/CH; 2 деструкции и ее завершения. Так, для
частично синтетическое Zic 5000 10W-40 CG-4/SH;
3 – синтетическое Pentosynth 5W-40 SH/CF
минерального масла (кривая 1) они соответственно составили 185 и 260 °С, для
частично синтетического (кривая 2) – 140 и 260 °С, для синтетического (кривая 3) – 170 и
240 °С.
Количественным показателем процесса деструкции для масел различной базовой основы принята скорость протекания деструкции, определяемая производными уравнений
(3), которая описывается уравнением первого порядка
V Кп = 2αТ + с,
(4)
где α – коэффициент, характеризующий угол наклона зависимости V Кп =ƒ(Т); c – коэффициент, характеризующий сопротивляемость деструкции масел; Т – температура испытания, °С.
Процесс деструкции оказывает влияние на вязкость испытуемых масел, которая
представлена коэффициентом относительной вязкости К µ , определяемым отношением
вязкости масла, измеренной после испытания, к исходной его вязкости (рис.5).
Характерной особенностью полученных зависимостей К µ = ƒ(Т) является наличие
двух участков, первый из которых характеризуется незначительным изменениям вязкости.
Здесь основное влияние на ее изменение оказывают продукты деструкции. Второй участок характеризуется более интенсивным уменьшением вязкости в результате деструкции
базовой основы масел, поэтому температура, при которой происходит данное изменение,
принята за критерий. При испытании на температурную стойкость моторных масел температура изменяется в диапазоне от 140 до 300 °С при постоянном времени испытания 6
ч. По результатам испытания вязкость уменьшается в диапазоне температур от 200 до 300
°С. При испытании на термоокислительную стабильность моторное масло испытывается
при постоянных температурах 150-180 °С, а время испытания увеличивается. Также масло
М-10-Г 2к является дизельным, а масла, испытанные на температурную стойкость, пре36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
имущественно применяются для бензиновых двигателей, поэтому различие базовой основы масел приводит к различному характеру изменения вязкостных
свойств.
Так, для минерального и синтетического (кривые 1 и 3) масел температура деструкции составила 200 °С, а для
частично синтетического (кривая 2) –
260 °С.
Зависимость К µ = ƒ(Т) описывается
полиномом (1)
Рис. 5. Зависимость коэффициента относительной
вязкости (Кµ) от температуры испытания
моторных масел (усл. обозн. см. на рис. 4.)
К µ = α′′ 1 Tn+α′′ 2 Tn-1+...+α′′ m T+b′′,
где α′′ 1 и α′′ 2… α′′ m – коэффициенты, характеризующие влияние продуктов деструкции на вязкость испытуемого масла; b′′ – коэффициент, характеризующий значение вязкости при температуре начала деструкции; Т – температура испытания, °С.
С увеличением температуры испытания от 200 °С наблюдается уменьшение вязкости, что свидетельствует о деструкции базовой основы масел.
Установлено, что в процессе деструкции с увеличением температуры изменяются
оптические свойства масла, скорость процесса деструкции, поэтому предложен комплексный критерий температурной стойкости К, определяемый выражением
К = V Кп (Т кр -Т н.д ),
где
V Кп – скорость деструкции исследуемого масла, 1/°С; Т н.д – температура начала
деструкции, °С; Т кр – предельная температура деструкции, °C.
Чем меньше значения коэффициента К, тем выше температурная стойкость исследуемого смазочного материала.
Данный критерий позволяет идентифицировать масла по группам эксплуатационных
свойств:
− К <0,15 - масла принадлежат группе SL;
− 0,15 ≤ К < 0,3 - масла принадлежат группе SJ;
− 0,3 ≤ К < 0,5 - масла принадлежат группе SH;
− 0,5 ≤ К < 0,8 - масла принадлежат группе SG;
− К ≥ 0,8 - масла принадлежат группе SF.
Методы определения температурной стойкости и термоокислительной стабильности
смазочных материалов позволяют установить новые критерии для оценки процессов деструкции и окисления товарных смазочных материалов, которые расширяют информацию
об их качестве, позволяют обоснованно осуществлять их выбор на стадии проектирования машин и агрегатов, совершенствовать систему классификации и идентификации масел по группам эксплуатационных свойств.
В результате исследования полученные регрессионные зависимости изменения летучести, коэффициентов относительной вязкости и поглощения светового потока от температуры и времени испытания товарных масел позволяют идентифицировать смазочные
материалы по группам эксплуатационных свойств по таким параметрам, как: температура
начала деструкции присадок, скорость процесса деструкции, предельная температура де37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
струкции, температура начала деструкции базовой основы и комплексный критерий температурной стойкости.
Предложен интегральный критерий каталитического действия металлов на окислительные процессы в смазочных материалах. Установлено, что при высоких температурах
происходит химическая адсорбция поверхностно-активных веществ присадок, легирующих базовое масло, вследствие чего процессы формирования защитных слоев протекают
интенсивно. Таким образом, существенное влияние на процессы самоорганизации трибологической системы оказывает поверхностная энергия твердого тела, а также смазочный
материал, являющийся на современном этапе развития науки и техники одним из конструктивных элементов агрегатов и машин.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Малышева, Н.Н. Способ определения термической стабильности смазочных материалов / Н.Н. Малышева, Б.И. Ковальский // Транспортные средства Сибири: межвуз. сб. науч. тр. с междунар. участием. –
Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2004. - Вып. 10. - С. 337-354.
2. Пат. 2298173 РФ МПК 7 G 01 N 25/02. Способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов / Малышева Н.Н., Ковальский Б.И., Шунькина М.А., Метелица А.А., Гаврилов В.В. – №
2005136316/28; заявл. 22.11.05; опубл. 27.04.07, Бюл. № 12. – 8с.
3. А.с. 851111 СССР. Фотометрический анализатор жидкостей / Б.И. Ковальский, Г.М. Сорокин, Н.А. Яровский. – Опубл. в БИ, №28. - 1981. – 2 с.
4. Пат. 2334676 РФ МПК 7 G 01 N 25/00. Способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов / Ковальский Б.И., Малышева Н.Н.,Метелица А.А., Безбородов Ю.Н. - Опубл. 27.09.08,
Бюл. № 27.
5. Метелица, А.А. Влияние металлов на процессы самоорганизации в смазочных материалах / А.А. Метелица, Б.И. Ковальский, Ю.Н. Безбородов [и др.] //Вестн. Сиб. гос. аэрокосм. ун-та им. акад. М.Ф. Решетнева. - 2009. - № 2. - С. 226-228.
6. Ковальский, Б.И. Методология контроля и диагностики смазочных материалов как элементов систем
приводов многокомпонентных машин : сб. науч. тр. / Б.И. Ковальский. – 2005. – 412 с.
Материал поступил в редколлегию 15.11.12.
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
УДК 004.021:621.11
Д.А. Плотников
МЕТОДИКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА
ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЬЕЗОАКСЕЛЕРОМЕТРА
Рассмотрены вопросы разработки методики исследований и реализации соответствующей экспериментальной установки с целью определения погрешности предложенного метода повышения точности интеллектуального датчика вибрации для различных типов пьезоэлектрических акселерометров.
Ключевые слова: пьезоэлектрический акселерометр, интеллектуальный датчик, температурная погрешность,
методика исследований, экспериментальная установка.
В [1] автором обоснована зависимость между текущим значением коэффициента
преобразования (КП) пьезоэлектрического акселерометра (ПА) и амплитудой затухающих
свободных колебаний, возникающих в чувствительном элементе (ЧЭ) ПА под воздействием тестового импульса напряжения и описываемых выражением
−
t
q (t ) = Qe τ cos(2π f 0t ) ,
где q – мгновенное значение заряда; t – время; Q – амплитудное (начальное) значение заряда; τ – постоянная времени затухания переходного процесса; f 0 – частота свободных колебаний ЧЭ.
С использованием выявленной зависимости предложен и реализован в устройстве
[2] метод повышения точности интеллектуального датчика вибрации (ИДВ), заключающийся в возбуждении свободных колебаний ЧЭ ПА, определении их амплитуды, вычислении текущего значения КП ПА и коррекции коэффициента передачи измерительного
канала с учётом вычисленного значения КП.
Результаты экспериментов подтверждают корректность предложенного метода и его
достаточную точность для нескольких исследованных экземпляров ПА. Тем не менее при
разработке ИДВ с использованием ПА других типов целесообразно убедиться в том, что
для них погрешность определения КП предложенным методом не превышает допустимых
значений. Следовательно, возникает задача разработки методики выполнения таких исследований.
Для достижения поставленной цели нужно иметь возможность каким-либо способом
изменять КП исследуемого ПА. Единственным доступным способом, позволяющим выполнить эту операцию без нарушения целостности ПА, является изменение температуры
ПА. Поскольку задача измерения КП возникла именно ввиду его сильной зависимости от
температуры, данный способ является вполне приемлемым.
Исследовать взаимосвязь КП ПА и параметров свободных колебаний, а также определять погрешности вычисления КП ПА предложено по следующей методике:
1. Определить фактическое значение КП ПА при нормальных условиях K 0 . Для этого воздействовать на ПА источником вибрации со среднеквадратичным значением (СКЗ)
виброускорения a e0 . Измерить СКЗ заряда на выходе ПА q 0 , пропорциональное СКЗ виброускорения. Вычислить КП ПА по формуле
K 0 = q0 ae 0 .
2. Воздействовать на ПА тестовым импульсом и определить параметры переходного
процесса при нормальных условиях Q 0 , f 00 , τ 0 . В соответствии с [1] определить константу
C A по формуле
C A = KQ Q .
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
3. Изменить значение КП ПА путём нагрева ПА до температуры T i . Аналогично п. 1
определить фактическое значение КП ПА при температуре T i – K i .
4. Воздействовать на ПА тестовым импульсом и определить параметры переходного
процесса при температуре T i : Q i , f 0i , τ i . В соответствии с [1], используя полученную ранее
константу C A , определить расчетное значение КП K Рi по формуле
K Рi = C A Qi .
5. Определить погрешность вычисления расчётного значения КП ПА по формуле
K Рi − K i
=
⋅100% .
δi
Ki
6. Определить дополнительную температурную погрешность канала измерения виброускорения, вызванную изменением КП ПА под влиянием температуры, по формуле
Ki − K 0
(1)
=
⋅100% .
δ ti
K0
7. Определить дополнительную температурную погрешность канала измерения виброускорения, использующего коррекцию коэффициента передачи, на основе вычисленного значения K Рi :
K i − K Рi
(2)
δ Рi
=
⋅100% .
K Рi
8. Повторить п. 2 - 5 для различных значений температуры (и, соответственно, K i ) в
рабочем диапазоне температур ПА.
9. Повторить п. 2 - 6 для различных экземпляров ПА.
Для реализации предложенной методики исследований экспериментальная установка должна выполнять следующие функции:
1. Формирование тестовых импульсов регулируемой амплитуды U и длительности
T ИМП .
2. Осциллографирование сигнала на выходе ПА с синхронизацией по тестовому импульсу и с возможностью сохранения осциллограммы для дальнейшей обработки.
3. Воздействие на исследуемый ПА вибрацией с известными параметрами.
4. Измерение СКЗ параметра, пропорционального виброускорению, на выходе исследуемого ПА.
5. Изменение и поддержание температуры
исследуемого ПА в рабочем диаГ
ТР
пазоне температур ПА.
На основании приведённого перечня
ТС
функций разработана функциональная
a
ВС
схема
экспериментальной
установки
КПА
ИПА
(рис. 1).
Исследуемый ПА (ИПА) закреплён
на штоке вибростенда ВС, совершающем
возвратно-поступательные движения в гоБФТВ
ЗУ1 ЗУ2
ризонтальном направлении с частотой и
амплитудой, определяемыми генератором
ПК
МПК
Г. Форма колебаний штока близка к синуОСЦ
соидальной, частота и амплитуда задаются
КИДВ
органами управления генератора. Для измерения фактических параметров вибраРис. 1. Функциональная схема экспериментальной
установки
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
ции штока на нём установлен второй ПА – контрольный (КПА). ИПА помещён в термостат ТС, управляемый терморегулятором ТР. ТР совместно с ТС обеспечивают поддержание заданной температуры ИПА. СКЗ виброускорения штока с помощью ИПА и КПА измеряется многоканальным контроллером интеллектуального датчика вибрации КИДВ [3].
Следует отметить, что вместо КИДВ может использоваться пара зарядовых усилителей
(ЗУ1 и ЗУ2) с подключенными к их выходам измерителями СКЗ. С целью фиксации отклика ИПА на тестовый импульс к выходу ЗУ2 подключен цифровой запоминающий осциллограф (ОСЦ) TDS3034.
Управление основными измерительными блоками, а также считывание и анализ полученных данных осуществляются с помощью персонального компьютера ПК. ПК обеспечивает получение с КИДВ СКЗ виброускорения для КПА и ИПА, управление блоком
формирования тестового воздействия БФТВ с целью задания параметров тестового импульса, получение и сохранение осциллограмм с ОСЦ. Анализ осциллограмм (предварительная фильтрация, вычисление параметров Q, τ, f 0 затухающих свободных колебаний) и
другие необходимые вычисления выполняются с помощью программного комплекса
Matlab, входящего в состав ПО ПК.
БФТВ обеспечивает формирование тестового импульса с заданными параметрами.
Он выполнен на основе функциональных схем диагностических устройств, разработанных
авторами и защищённых патентами РФ [2; 4]. Устройство и работа БФТВ поясняются
рис. 2.
Основным элементов БФТВ является
микропроцессорный контроллер
МПК
к ПК
МПК, управляющий ключом К. В состоянии измерения ключ находится в
верхнем положении, обеспечивая подПА
К
ключение ПА к зарядовому усилителю
V
к ЗУ
ЗУ. При формировании тестового имИН
пульса МПК переводит ключ в среднее
положение, подключая ПА к регулируемому источнику напряжения ИН.
Рис. 2. Функциональная схема блока формирования
Амплитуда тестового импульса U задатестового воздействия
ётся вручную и контролируется с помощью вольтметра V. По истечении времени T ИМП МПК переводит ключ в нижнее положение, замыкая выводы ПА на время T ЗАМ , а затем вновь переводит ключ в верхнее положение. Длительности интервалов T ИМП и T ЗАМ , а также период формирования тестовых
импульсов задаются программно с помощью ПК.
С использованием разработанной методики и экспериментальной установки были
определены параметры ПА АПЭ-1 и АПЭ-2, применяемых в системах вибромониторинга
турбоагрегатов, аналогичных описанной в [5]. В результате установлено, что для всех исследованных экземпляров ПА значение дополнительной температурной погрешности измерительного канала при использовании предложенного метода [1], вычисленное по формуле (2), не превышает 1,5 % во всём рабочем диапазоне температур, в то время как без
использования указанного метода [см. формулу (1)] значение этой погрешности достигает 30 %.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Плотников, Д.А. Повышение точности интеллектуального датчика вибрации / Д.А. Плотников // Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах: материалы XI Междунар. науч.-практ. конф. (г.Новочеркасск, 30 нояб. 2010г.) / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ).
– Новочеркасск: ЮРГТУ, 2010. – С. 19-22.
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
2. Пат. 99158 РФ, МПК G01H17/00. Устройство дистанционного измерения коэффициента преобразования
пьезоэлектрического акселерометра / Лачин В.И., Малина А.К., Плотников Д.А. – № 2010125245/28; заявл. 18.06.10; опубл. 10.11.10, Бюл. №31. – 2 с.
3. Плотников, Д.А. Контроллер интеллектуального датчика вибрации / Д.А. Плотников, А.К. Малина,
К.В. Кравченко // Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы: проектирование и схемотехника, теория и вопросы применения: материалы Междунар. науч.-практ. конф. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т
(НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2006. – С. 36-39.
4. Пат. 99182 РФ, МПК G01P15/09. Устройство дистанционного измерения резонансной частоты пьезоэлектрического акселерометра / Плотников Д.А., Малина А.К., Лачин В.И. – № 2010118405/28; заявл.
6.05.10; опубл. 10.11.10, Бюл. №31. – 2 с.
5. Лачин, В.И. Многоуровневая распределенная система мониторинга вибрационного состояния и защиты
турбоагрегатов / В.И. Лачин, А.К. Малина, Д.А. Плотников // Информационные технологии и управление: юбилейн. сб. науч. тр. фак. информ. технологий и упр. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. – Новочеркасск:
Ред. журн. «Изв. вузов. Электромеханика», 2001. – С. 69-74.
Материал поступил в редколлегию 13.08.12.
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
УДК 539.3
И.Н. Серпик, М.В. Швыряев, А.Г. Башмаков
ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ РАСЧЕТА
ПЛАСТИНЧАТО-СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ
Разработана уточненная схема аппроксимации перемещений в стержнях, эксцентрично подкрепляющих
тонкую плоскую обшивку. Приведен пример расчета пластинчато-стержневой системы, результаты которого подтверждают эффективность предлагаемого подхода к анализу деформаций объектов такого типа.
Ключевые слова: пластины, стержни, пластинчато-стержневые системы, метод конечных элементов, аппроксимация перемещений.
Пластинчато-стержневые конечноэлементные модели широко используются при
расчетах несущих систем в машиностроении, судостроении, строительстве и многих других областях техники. В современных программных комплексах конечноэлементного анализа [1-3] аппроксимация перемещений в стержнях пластинчато-стержневых конструкций
обычно осуществляется с помощью тех же схем, что и при расчете систем, состоящих
только из стержней. При таком подходе для стержней, эксцентрично присоединенных к
обшивке, могут возникать существенные проблемы, связанные со скачками внутренних
усилий в узлах.
В настоящей работе решается вопрос снижения погрешностей описания деформаций
и внутренних усилий в пластинчато-стержневых объектах при эксцентричной связи
стержней с обшивкой на основе модификации процедуры описания перемещений в
стержнях. Предлагаемый подход предусматривает аппроксимацию перемещений в стержневом конечном элементе по отрезку, вдоль которого получается относительно небольшое
изменение нормальных напряжений. При этом удается значительно снизить скачки внутренних усилий в стержнях по узловым сечениям.
Построим стержневой конечный элемент с учетом возможности варьирования положения отрезка, для которого реализуется аппроксимация обобщенных перемещений.
Пусть стержень имеет постоянное по длине поперечное сечение с главными центральными осями Cy и Cz (рис. 1). Ось Сz параллельна срединной плоскости Π подкрепляемой
обшивки. Полагаем, что стержень может быть подвергнут растяжению-сжатию, поперечному изгибу в двух главных плоскостях и чистому кручению. Центр изгиба совпадает с
центром тяжести сечения.
Первоначально рассмотрим описание деформаций изгиба стержня в плоскости Cxy и
растяжения-сжатия. Продольные перемещения будем аппроксимировать вдоль отрезка αβ
(рис. 2). Перемещение u c в направлении оси x точки, лежащей на оси Cx стержня, представим выражением
(1)
u c = uαβ + d y θ z ,
где uαβ – проекция на ось Cx перемещения точки отрезка αβ для рассматриваемого попе
речного сечения стержня; d y – проекция вектора d на ось Cy; θ z – угол поворота данного сечения относительно оси Oz.
Согласно рис. 2, представим величину d y в виде
(
)
d y = a y x + by ,
(2)
где a y = d 2 y − d1 y / l ; l – длина конечного элемента; b y = d1 y ; d1 y и d 2 y – значения d y
для узлов 1 и 2.
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Рис. 1. Соединение стержня 1 с тонким листом

2: C – центр тяжести сечения стержня; e – вектор эксцентриситета присоединения стержня к
обшивке
Рис. 2. Плоский стержневой конечный элемент: 1 и 2 – узлы; К – жесткие консоли
Вектор обобщенных деформаций запишем следующим образом:
ε   c
{ε e } =  x  =  ∂u
χ z   ∂x
T
∂ 2 v 
− 2 ,
∂x 
(3)
где ε x – относительная линейная деформация вдоль оси стержня; χ z – деформация изгиба
стержня; v – проекция перемещения на ось Cy.
∂v
На основании зависимостей (1 – 3) и соотношения θ z =
получим
∂x
 ∂uαβ
∂v
∂ 2v 
a
d
+
+


y
y
∂x
 ∂x
∂x 2 
{ε e } = 
(4)
.
∂ 2v


− 2


∂x
Вектор узловых перемещений плоского стержневого конечного элемента представим таким образом:
(1)
{δe }αβ = {uαβ
( 2)
v (1) θ (z1) uαβ
v ( 2) θ(z2)
},
T
(5)
(i ) (i ) (i )
где uαβ
, v , θ z – перемещения uαβ , v и угол поворота θ z для узла i (i = 1, 2).
Затем необходимо выполнить переход к вектору узловых перемещений
{δe } = {u (1)
v (1) θ (z1) u ( 2) v ( 2) θ(z2)
},
T
используя жесткие консоли К на отрезках 1-α и 2-β (рис. 2). Здесь u (1) , u ( 2) – проекции
перемещений узловых точек 1, 2 на ось Cx.
Аппроксимируем перемещение uαβ по линейному закону, а v – с помощью полинома третьей степени [4]. Тогда матрица деформаций [5] конечного элемента с учетом зависимости (4) будет определяться равенством
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
[Be ] = 
−1 l
 0
где
ψ1
ψ5
ψ 2 1 l ψ3
ψ6 0 ψ7
ψ4 
,
ψ 8 
(6)
 4 x 3x 2 
 6x 6x2 
 4 6x 
 6 12 x 
+ 2 ;
ψ1 = a y x + b y  − 2 + 3  + a y  − 2 + 3 ; ψ 2 = a y x + b y  − + 2  + a y 1 −



l
l
l 
l 
l 
l 

 l

 l
(
)
(
)
 6x 6x2 
 2 x 3x 2 
 6 12 x 
 2 6x 
ψ 3 = a y x + b y  2 − 3  + a y  2 − 3 ; ψ 4 = a y x + b y  − + 2  + a y  −
+ 2 ; (7)



l
l
l 
l 
l 
l 
l

l

6 12 x
4 6x
6 12 x
2 6x
ψ 5 = 2 − 3 ; ψ 6 = − 2 ; ψ 7 = − 2 + 3 ; ψ8 = − 2 .
l l
l l
l
l
l
l
Вектор обобщенных напряжений запишем таким образом:
N 
{σ e } =   ,
(8)
M z 
(
(
)
)
где N – продольная сила; M z – изгибающий момент относительно оси Cz.
С учетом равенств (3) и (8) получим матрицу упругости [5] конечного элемента:
EA
0 
[De ] =  0
,
EI z 
 0
(9)
где E – модуль упругости материала; A 0 – площадь поперечного сечения стержня; I z –
момент инерции поперечного сечения относительно оси Cz.
В соответствии с формулами (3 – 9) внутренние усилия N (i ) , M z(i ) в сечениях по узлам 1, 2 можно определить следующими зависимостями:
 N (1) 
(1)
 (1)  = [De ] Be {δ e }αβ ;
M z 
 N ( 2) 
( 2)
 ( 2)  = [De ] Be {δ e }αβ ,
M z 
где матрицы
 1
6b y  4b y
 1 6b y
+ a y 
− 2  −
−
l
l2
l
 l

Be(1) =  l
6
6
4
0
− 2
0
2

l
l
l
[ ]
[ ]
2b y 

l ;
2 
l 
 1 6d 2 y 2d 2 y 1
6d 2 y  4d 2 y


− 2
+ a y 
−
l
l
l2
l
 l
 .
Be( 2) =  l
2
6
6
4

0
− 2
−
0
−


2
l
l
l
l


Матрицу жесткости [K e ]αβ такого конечного элемента будем находить путем численного интегрирования на основе известной зависимости [5]
[ ]
−
[ ]
l
[K e ]αβ = ∫ [Be ]T [De ][Be ]dz .
0
При описании пространственных деформаций стержня вектор узловых перемещений
конечного элемента запишем таким образом:
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
где вектор перемещений
 {δ } 
{δe }O =  e  ,
{δ e }H 
{δ e }H = {w(1)
θ (x1) θ (y1) w( 2) θ(x2) θ(y2)
};
T
w(i ) , θ(xi ) , θ(yi ) – значения проекции w вектора перемещения узла i на ось Cz и углов поворота θ x , θ y поперечного сечения в этом узле относительно осей Cx и Cy (i =1, 2).
При этом общая матрица жесткости будет определяться выражением
0 
[K ]
[K e ]O =  e
,
[K e ]H 
 0
где [K e ] – матрица жесткости плоского конечного элемента для вектора узловых перемещений {δ e } ; [K e ]H – матрица, связанная с деформациями изгиба в плоскости Cxz и чистого кручения.
Матрица [K e ]H вычисляется на основе метода перемещений [4] с учетом эксцентричного присоединения стержня к узлам.
Из линейной аппроксимации функции uαβ следует, что деформация ε x вдоль отрезка αβ принимается в конечном элементе постоянной. Поэтому можно снизить погрешность аппроксимации перемещений, если положение точек α и β подобрать таким образом, чтобы минимизировать разность между значениями нормальных напряжений σα , σβ
в этих точках:
(10)
σ α − σβ → min .
Далее полагаем, что d1 y = d 2 y = d y . Преобразуем условие (10) к виду
2
 M (1) − M z( 2)
N ( 2) − N (1) 
σ α − σβ =  z
dy +
→ min ,


I
A
z
0


(1)
( 2)
откуда получим, что при M z ≠ M z требуемый минимум будет достигнут при
(
)
2
dy =
N ( 2) − N (1) I z
.
M z( 2) − M z(1) A0
(11)
(12)
Если M z(1) = M z( 2) , для любого значения d y выполняется равенство σ α = σβ .
Расчеты показывают, что путем нескольких последовательных приближений удается
добиться быстрого удовлетворения условия (11) с достаточно высокой точностью. При
этом в 1-м приближении можно выполнить расчет конструкции при произвольных значениях d y . В каждом последующем приближении k расчет дискретизированного объекта
реализуется на основе величин d y , которые определяются с помощью зависимости (12)
по значениям внутренних усилий, найденным в предыдущем k–1 приближении.
Рассмотрим использование зависимости (12) на примере расчета половины симметричной системы, в которой два стержня эксцентрично подкрепляют лист обшивки (рис.
3). Кромка AD пластины защемлена, кромки AB, BC, CD свободны. Задавалось: толщина
листа h = 3 мм; сечение стержней – квадратная труба 60х60х3 мм; материал листа и
стержня – сталь с модулем упругости Е=2,06·105 МПа и коэффициентом Пуассона ν = 0,3.
На пластину в точках B и C действуют сосредоточенные силы F = 1 кH.
Работа обшивки моделировалась с помощью треугольных трехузловых конечных
46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
элементов, в которых мембранные перемещения аппроксимировались по линейному закону, а прогиб – на основе методики, представленной в работе [6]. Рассматривались равномерные сетки H j (j = 1, 2, …) конечных элементов разной густоты. На рис. 3 сплошными
толстыми линиями показана сетка H 1 , сплошными толстыми и тонкими линиями – сетка
H 2 , сплошными и штриховыми линиями – сетка H 3 . Выполнение последовательных приближений для d y дало на сетке H 1 значение d yo = 21,6 мм, что соответствует положению
отрезка αβ на уровне центра тяжести поперечных сечений условных стержней, включающих подкрепляющий стержень и присоединенные к нему участки обшивки. Для сетки H 2
величины d y расходились с этим значением не более чем на 13%, для H 3 – на 19%, для H 4
– на 25%. Решения, найденные на основе последовательных приближений, сопоставлялись с данными, полученными при использовании величины d y = d yo для всех стержневых конечных элементов, и с результатами, установленными для тех же сеток с помощью
пакета конечноэлементного анализа NASTRAN NX 7.5. В этом пакете треугольные трехузловые конечные элементы пластин близки по точности к используемому нами подходу
к описанию деформаций тонкой обшивки, а для моделирования стержней применяются
классические конечные элементы, в которых продольные перемещения аппроксимируются по оси стержня.
Рис. 3. Подкрепленная консольная пластина: 1 – стержни; 2 – обшивка
На рис. 4 проиллюстрирована скорость сходимости рассматриваемых решений для
вертикального перемещения точки B по мере сгущения сеток. Штриховой линией здесь и
на последующих графиках отражены результаты, полученные с помощью пакета
NASTRAN NX 7.5 для уточненной мелкой сетки H L , дальнейшее сгущение которой не
приводит к сколько-нибудь значительным изменениям результатов счета.
Как видно из рис. 4, помещение отрезков αβ на уровень центров тяжести стержней с
приведенной обшивкой дает результаты, близкие к перемещениям, найденным при использовании формулы (12). В обоих этих расчетах точность определения прогиба в точке B получилась для относительно крупных сеток значительно более высокой, чем в программе NASTRAN NX 7.5.
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
v В , мм
H1
Номер сетки
H2
H3
H4
-2,1
-2,2
-2,3
Nastran NX 7.5
-2,4
Результат
последовательных
приближений
-2,5
Расчет при dy=dyo
-2,6
Рис. 4. Вертикальное перемещение стержня в узле B
Сетка H 2
Сетка H 2
а)
б)
H5
Следует отметить, что
результаты расчетов при
d y = d yo в целом несущественно отличались от данных, полученных путем последовательных приближений. Это свидетельствует о
том, что значение d yo для
практических целей можно
применять при задании рационального
положения
отрезка αβ. Рассмотрим эффективность
введения
d y = d yo с точки зрения
определения
внутренних
усилий в стержнях. На
рис. 5 приведены эпюры
Сетка H 3
Сетка H 3
Рис. 5. Эпюры внутренних силовых факторов в стержне:
а – расчет в пакете Nastran NX 7.5; б – расчет при d y = d yo с помощью разработанного
стержневого конечного элемента
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
продольных сил и изгибающих моментов в стержне AB, найденные для сеток H 2 и H 3 .
Очевидно, что предлагаемая нами аппроксимация перемещений позволила существенно
снизить скачки внутренних усилий по сравнению с традиционной схемой дискретизации
стержней в пластинчато-стержневых системах.
Итак, предложена методика описания деформаций в стержнях пластинчатостержневых конструкций, предусматривающая определение рационального положения
отрезка, вдоль которого описываются продольные перемещения. При этом для случая
эксцентричного присоединения стержней к обшивке удается добиться существенного повышения точности расчетов по сравнению с широко используемой моделью стержневого
конечного элемента, предусматривающей аппроксимацию продольных перемещений по
оси стержня.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Басов, К.А. ANSYS для конструкторов / К.А. Басов. – М.: ДМК Пресс, 2009. – 248 с.
2. Рычков, С.П. MSC.visualNASTRAN для Windows / С.П. Рычков. – М.: НТ Пресс, 2004. – 552 с.
3. Шимкович, Д.Г. Femap & Nastran. Инженерный анализ методом конечных элементов / Д.Г. Шимкович. –
М: ДМК Пресс, 2008. – 697 с.
4. Агапов, В.П. Метод конечных элементов в статике, динамике и устойчивости пространственных тонкостенных подкрепленных конструкций: учеб. пособие / В.П. Агапов. – М.: АСВ, 2000. – 152 с.
5. Zienkiewicz, O.C. The finite element method. Vol. 2. Solid mechanics / O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor. – Oxford:
Butterworth-Heinemann, 2005. – 459 p.
6. Serpik, I.N. Development of a new finite element for plate and shell analysis by application of generalized approach to patch test / I.N. Serpik // Finite Elements in Analysis & Design. – 2010. – Vol. 46. – № 11. – P. 10171030.
Материал поступил в редколлегию 11.09.12.
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
УДК 621.791
Д.И. Якубович, А.В. Шабловский, А.Ф. Короткевич, А.С. Барабанов
ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МЕХАНИЧЕСКИ ЛЕГИРОВАННЫХ
ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ДУГОВОЙ НАПЛАВКЕ
Представлены результаты исследований по применению механически легированных порошковых компонентов в качестве наплавочных материалов при дуговой наплавке.
Ключевые слова: дуговая наплавка, композиционные наплавочные материалы, мелкодисперсные частицы
металла, порошковые материалы, механическое легирование.
Постоянно развивающиеся технологии получения порошковых компонентов открывают новые возможности их применения в сварочных и наплавочных материалах, а также
значительно расширяют возможности использования существующих способов дуговой
наплавки и сварки.
Порошкообразные наполнители, полученные традиционными методами, широко
применяются при изготовлении порошковых проволок, наплавочных паст, а также в качестве добавок к порошковым флюсам и в покрытия электродов [1; 2]. В основном они выступают в качестве легирующих и модифицирующих добавок при дуговой сварке
и наплавке.
На сегодняшний день практически исчерпаны все возможности увеличения прочности и износостойкости наплавленного металла. Дополнительные возможности появляются
при создании новых композиционных порошков, подвергнутых модификации перед добавлением в наплавочные материалы [3]. Данный метод заключается в интенсивном смешивании порошков в энергонапряженных мельницах [4-9] и позволяет получать композиции без существенных ограничений по составу и числу компонентов.
Широкое применение получили технологии создания новых композиционных порошковых материалов методом механического легирования, для которого характерны
температуры, не превышающие линии солидуса [4; 7; 10], когда материал находится в
твердой фазе. Исследований, показывающих, как ведут себя такие порошки при температуре, превышающей температуру их плавления, крайне мало.
Теория сварочных процессов достаточно подробно описывает происходящие процессы плавления и кристаллизации компонентов, входящих в состав наплавочных материалов, а также получаемые свойства наплавленного металла [11]. Однако практическое
применение в сварочных технологиях порошков, полученных при помощи механического
легирования, - малоизученный процесс. Не выявлены закономерности нахождения таких
порошков при температурах выше линии солидуса, скорости их плавления, а также условия, необходимые для полного или частичного расплавления.
Для проведения металлографических исследований использовался сканирующий
микроскоп TESCAN-LSH с приставкой для энергодисперсионного микроанализа INCAENERGY и оптический микроскоп Metam PB-21.
Исходными компонентами для получения композиционного порошка были феррокремний ФС75 (ГОСТ 1415-93), ферромарганец ФМн88А (ГОСТ 4755-91), феррохром
(ГОСТ 4757-91), железный порошок (ГОСТ9849-86). Размеры частиц всех исходных порошков находились в диапазоне от 63 до 500 мкм.
Композиционный порошок получали в механореакторе гирационного типа [4; 12]
с водоохлаждаемыми цилиндрическими помольными камерами объемом 1 дм3 каждая.
Радиус колебаний помольных камер устанавливался съемным эксцентриком. В качестве
размалывающих тел выступали стальные шары твердостью 62 НRC.
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
С целью устранения налипания порошка на стенки камеры механореактора и улучшения процесса измельчения частиц порошка добавляли стеариновую кислоту в количестве до 1% по массе. Адсорбируясь поверхностью кристаллического материала, она
уменьшает свободную поверхностную энергию и, как следствие, снижает работу, необходимую для разрушения частиц металла.
Перед проведением наплавочных работ исходные и синтезированные порошки смешивали с силикатным клеем и в виде пасты наносили на пластины толщиной 5 мм из стали
09Г2С. После этого переплавляли пасту с основным металлом при помощи аргонодуговой
наплавки. Данный процесс осуществляли на постоянном токе при следующих режимах:
Iсв = 110-120 А, Uд = 10-11 В, Vн = 7 м/ч, расход защитного газа - 15 л/мин. В качестве источника питания использовали универсальный сварочный инвертор Kemppi PS-5000.
Твердость наплавленного слоя измеряли по методу Роквелла на твердомере ТР 500602 при предварительной испытательной нагрузке 98 Н и общей нагрузке 1471 Н.
При проведении исследований по определению влияния мелкодисперсных композиционных порошковых материалов, полученных методом механического легирования,
на механические свойства наплавленного металла было решено разрабатывать наплавочную пасту. Данный выбор обусловлен тем, что изготовление пасты, состоящей из металлического порошка и связующего материала, позволяет быстро и в достаточных объемах
получать образцы, разнообразные по химическому составу. Такой подход позволил оперативно провести экспериментальную часть работы.
Для проведения исследований по аргонодуговой наплавке с использованием наплавочной пасты была подготовлена смесь порошков железа и ферросплавов (рис.1). Для обеспечения равномерного перемешивания компонентов шихты их смешивали в смесителе «пьяная
бочка» в течение 2,5 ч при частоте вращения 12 об/мин.
Для выявления отличительных свойств
шва, получаемого при использовании композиционных материалов, были изготовлены две
партии наплавочной пасты. Шихта пасты первой
партии представляла собой механическую смесь
компонентов в исходном состоянии, не подвергающихся никакому виду обработки. Шихта
пасты второй партии представляла собой многокомпонентные мелкодисперсные композиционные гранулы, полученные методом механического легирования в механореакторе гирационного типа. Размеры гранул после обработки находились в интервале от 4 до 20 мкм.
Соотношение исходных компонентов в
шихте обоих вариантов: FeCr - 5%; FeMn - 0,9%;
FeSi - 1,5%; Fe - 91,7%. В качестве связующего компонента применяли силикатный клей.
Рис. 1. Форма и топография поверхности
Перед применением шихту просушивали в
частиц железа и ферросплавов
течение
двух
часов
при
температуре
80-100 оС. Поверхность изделия зачищали наждачной бумагой. Пасту приготовляли непосредственно перед процессом нанесения, который осуществлялся при температуре
15-25 оС и нормальной влажности воздуха. Толщина наносимого слоя пасты варьировалась от 0,4 до 2 мм, ширина - от 5 до 7 мм.
В процессе наплавки нанесенная на поверхность изделия паста вспучивалась, в отдельных случаях вплоть до полного отделения. Получить качественный наплавленный
слой с равномерной выпуклостью не удавалось. Горение дуги было неустойчивым со значительным разбрызгиванием пасты, которая успела расплавиться. Прокалка пасты при
температуре 160-180 оС перед наплавкой позволила устранить данный недостаток и полу51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
чить наплавочную пасту, устойчивую к интенсивному нагреву теплом горящей дуги. Нанесенный слой пасты не менял своих габаритных размеров и не отделялся от поверхности
изделия. Шов формировался ровный, без шлаковой корки, с шириной 6-7 мм, глубиной
проплавления до 1,5 мм, высотой выпуклости до 1 мм.
При наплавке клей полностью выгорал, не оказывая влияния на химический состав
наплавленного металла. Количество силикатного клея в пасте определялось экспериментально. Оптимальным является соотношение 20% клея и 80% металлического порошка.
Добавление в пасту менее 18% клея приводит к слабому сцеплению частиц порошка между собой и с поверхностью изделия. Превышение 23% клея приводит к высокой жидкотекучести пасты и сложности её нанесения на поверхности изделия требуемой высоты.
Измерение твердости показало, что первый вариант пасты обеспечивал твердость 5255 HRC, второй вариант - 56-61 HRC. Разница составила в среднем 10% (благодаря модификации и структурным изменениям металла наплавленного слоя).
Металлографические исследования структуры металла наплавленных швов при увеличении х250 на оптическом микроскопе не выявили принципиальных отличий в структуре металла, наблюдалась схожесть между собой формы и размеров зерен двух наплавленных швов.
Отличие проявилось в ширине наплавленного шва, которая составила 6 и 7 мм для
первого и второго вариантов наплавочной пасты соответственно. Также было определено
увеличение зоны термического влияния на 2-3 мм. В первом случае она составила 10,5-11
мм, во втором - 13-14 мм. На наш взгляд, применение мелкодисперсных механически легированных порошков приводит к интенсивным экзотермическим реакциям в столбе дуги
и жидкой сварочной ванне.
Существенное отличие в структуре металла было выявлено по границам зерен при
рассмотрении образцов металла с увеличением х3000 на электронном сканирующем микроскопе. Результаты данных исследований структуры наплавленного шва показали, что
при использовании первого варианта пасты (шов №1) размер зерна составил 10-18 мкм, а
при наплавке со вторым вариантом пасты (шов №2) - 13-19 мкм. При исследовании микроструктуры (рис. 2) отчетливо видна разница в структуре границ зерна. В шве №2 появилась более раздробленная структура с меньшим количеством крупных однородных образований, ширина участка границ зерна увеличилась в 1,5- 2 раза и достигла 5 мкм.
а)
б)
Рис. 2. Микроструктура наплавленного шва, выполненного:
а - с металлическим порошком без механического легирования;
б - с металлическим порошком, подвергнутым механическому легированию
52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Исследования химического состава наплавленного шва, проведенные при помощи
спектрального анализа, позволили установить среднее содержание легирующих элементов. В первом шве Si - 1,1%, Cr – 2,5%, Mn – 1,4%, остальное - железо. Во втором шве
Si – 0,95%, Cr – 0,8%, Mn – 1,3%, остальное - железо.
При определении химического состава по границам зёрен в обоих швах (в наиболее
крупных образованиях, расположенных по границам зерен) наблюдалось резкое увеличение содержания Si и Cr по отношению к телу зерна. Четкой закономерности установить не
удалось. В отдельных случаях содержание Si и Cr было в 2-5 раз больше. Отличия по содержанию Mn не установлено.
Таким образом, применение механического легирования к шихтовым материалам,
используемым при изготовлении наплавочных паст, позволило повысить твердость наплавленного слоя и повлиять на процессы структурообразования по границам зерен, приводящие к измельчению структуры.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Походня, И.К. Исследование и разработка ИЭС им. Е.О.Патона в области электродуговой сварки и наплавки порошковой проволоки / И.К. Походня, В.Н. Шлепаков, С.Ю. Максимов // Автоматическая сварка.
- 2010. - №12. - С. 34-42.
2. Куликов, В.П. Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки: учеб. пособие /
В.П. Куликов. - Минск: Экоперспектива, 2003. - 415 с.
3. Якубович, Д.И. Применение механически легированных порошков в качестве легирующих добавок при
дуговой наплавке / Д.И. Якубович // Материалы Международной научно-технической конференции «Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии». - Могилев, 2010. - С. 267.
4. Ловшенко, Ф.Г. Наноструктурные механически легированные материалы на основе металлов / Г.Ф. Ловшенко, Ф.Г. Ловшенко, Б.Б. Хина. - Могилев: БРУ, 2008. - 679 с.
5. Пат. 1909781 ФРГ, МКИ В 22 1/00. Metallpulver und Verfahren zu seiner Herstellung / Benjamin J.S. (ФРГ).заявл. 01.03.68; опубл. 07.06.71.
6. Benjamin, J.S. Mechanical alloying / J.S. Benjamin // Scientific American. - 1976. - №5. - Р.40-48.
7.Фудзивара, М. Тенденции в разработке дисперсно-упрочненных оксидами сплавов на основе Fe / М. Фудзивара // Metals and Technol. - 1992. - Vol.62. - №5. - С.16-20.
8. Размол порошковых компонентов карбидостали и их смеси в аттриторе / Т.М.Павлыго [и др.] // Порошковая металлургия. - 2004. - №5-6. - С. 5-11.
9. Перспективные технологии / под ред. В.В. Клубовича. - Витебск: ВГТУ, 2011. – 599 с.
10. Кузнецов, М.А. Нанотехнологии и наноматериалы в сварочном производстве / М.А. Кузнецов, Е.А. Зернин // Сварочное производство. - 2010. - №12. - С. 23-26.
11. Теория сварочных процессов: учеб. для вузов / А.В. Коновалов, А.С. Куркин, Э.Л. Макаров, В.М. Неровный, Б.Ф.Якушин; под ред. В.М. Неровного. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2007. - 752 с.
12. Ловшенко, Ф.Г. Теоретические и технологические основы создания порошковых механически легированных алюминиевых и медных материалов: автореф. дис. … д-ра техн. наук / Ф.Г. Ловшенко. – Минск,
1998. – 44 с.
Материал поступил в редколлегию 19.04.12.
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА
И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
УДК 004.62
В.К. Гулаков, С.Б. Клепинин
РАСПОЗНАВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ
ФРАКТАЛЬНОГО КОДИРОВАНИЯ
Рассмотрены математические основы построения фрактальных кодов изображения в градациях серого,
классический подход к применению таких кодов в задаче распознавания образов. Исследована возможность
применения теоремы о сжимающих отображениях для измерения разности между изображениями. Описан
способ использования подфракталов для улучшения качества распознавания.
Ключевые слова: фрактал, фрактальный код, сжимающие отображения, распознавание образов, фрактальное
кодирование, подфракталы.
Преимуществом фракталов является способность создавать сложные изображения на
основе небольшого кода. Это возможно благодаря выделению избыточной информации и
представлению изображения в компактной форме с использованием свойства подобия.
Многие годы фрактальное кодирование служило для сжатия изображений, так как
фрактальные коды занимают намного меньше места, чем оригинальные изображения. Был
создан ряд алгоритмов, успешно реализующих эту технику [1; 7].
В статье рассматриваются три способа использования фрактального кодирования в
задачах распознавания.
Фрактальное кодирование изображения. Целью алгоритмов фрактального кодирования изображений является создание последовательности процессов, способных воспроизвести заданное изображение (либо его хорошее приближение).
Преобразование ω : M → M в метрическом пространстве ( M , d ) называется сжимающим отображением, если существует константаs s ∈ [0,1) , такая, что для ∀x, y ∈ M
выполняется условие
d (ω ( x), ω ( y )) < s ⋅ d ( x, y ).
Константа s называется коэффициентом сжатия отображения ω .
Если ( M , d ) является полным метрическим пространством и преобразование
ω : M → M является сжимающим отображением с коэффициентом s , тогда:
1. Существует единственная неподвижная точка x f ∈M , такая, что ω ( x f ) = x f .
2. ∀x ∈ M : lim ω n ( x) = lim ω (ω (ω (...( x))) ) = x f .
n →∞
3. ∀x ∈ M : d ( x, x f ) ≤
n →∞
1
d ( x, ω ( x ) ) .
1− s
Утверждения 1 и 2 известны как теорема о сжимающих отображениях (ТОС), а утверждение 3 называется теоремой Коллажа [2]. Мы рассматриваем изображение как точку
в метрическом пространстве. ТОС показывает, как работает фрактальное кодирование:
находим такое сжимающее отображение, неподвижной точкой которого является кодируемое изображение (на практике это может быть очень близкое к нему изображение).
Теорема Коллажа гарантирует, что расстояние между преобразованной и неподвижной
точками меньше, чем расстояние между начальной точкой и неподвижной. Если применять сжимающее отображение последовательно несколько раз к точке, то со временем результат будет приближаться к неподвижной точке.
54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
При фрактальном кодировании изображения код изображения x может быть эффективно представлен как набор аффинных сжимающих отображений W с неподвижной точкой x f , которая является хорошим приближением к x. Алгоритм фрактального кодирования может быть следующим [3]:
1. Разбиваем изображения на непересекающиеся ранговые блоки Ri , используя
квадродерево [6].
2. Покрываем изображения последовательностью доменных блоков D j , (могут перекрываться).
3. Для каждого рангового блока ищем домен и соответствующее преобразование,
наилучшим образом подходящее ранговому блоку.
4. Сохраняем как позицию рангового блока и подобранного доменного блока, так и
параметры преобразования.
Один из способов разбиения изображения на ранговые блоки – использование квадродерева [6]. Вначале выполняется грубое разбиение, основанное на максимальном размере рангового блока (или разделение целого изображения на четыре прямоугольника). Для
каждого рангового блока алгоритм пытается найти домен и соответствующее сжимающее
отображение, которое наилучшим образом покрывает ранговый блок. Чтобы обеспечить
сжатие, те ранговые блоки, которые оказываются больше самого большого из доменов,
разбивают на меньшие ранговые блоки. Если покрытие оказывается в пределах допустимой погрешности, то считается, что этот ранговый блок покрыт, и алгоритм переходит к
другому ранговому блоку. Если отклонение не укладывается в пределы допустимой погрешности, то алгоритм проверяет, была ли достигнута максимальная глубина квадродерева. Если максимальная глубина квадродерева не была достигнута, то алгоритм разбивает блок на 4 меньших ранговых блока и поиск оптимальных доменов и преобразований
начинается заново для этих новых ранговых блоков. Процесс завершается, когда все ранговые блоки оказываются покрытыми – или с помощью такого подбора домена и преобразования, который обеспечивает отклонение в пределах допустимой погрешности, или путем достижения максимальной глубины квадродерева.
При уменьшении величины допустимой погрешности или увеличении глубины
квадродерева увеличивается число ранговых блоков. Регион изображения, содержащий
детали, в процессе поиска лучшего соответствия будет разделен на большое число ранговых блоков.
Задача фрактального кодирования – найти доменный блок D для каждого рангового
блока на одном и том же изображении так, чтобы преобразование W(D) было хорошей аппроксимацией рангового блока. Так как применяются сжимающие отображения, то доменный блок должен быть больше рангового. Число различных допустимых размеров доменных блоков и характер их перекрытия друг друга составляют два важных параметра
системы.
Наиболее затратный с точки зрения объема вычислений шаг фрактального кодирования – это отображение доменных блоков в ранговые. Для каждого рангового блока алгоритм выполняет сравнение с преобразованными версиями доменов. Преобразования
обычно являются аффинными. Преобразование W состоит из геометрических и цветовых
преобразований.
Для изображения в градациях серого обозначим как z интенсивность пикселя (x,y),
тогда аффинное преобразование W будет выглядеть следующим образом:
 x   a b 0  x   e 

W  y  =  c d 0 ⋅  y  +  f  .
 z   0 0 s   z   o 
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Коэффициенты a,b,c,d,e,f управляют геометрическим аспектом преобразования, s –
контраст, o – яркость. Геометрическое преобразование ограничено уменьшением размера,
а также одной из восьми возможных ориентаций. Варианты ориентации включают четыре
поворота на 900 и зеркальное отражение в каждой ориентации (рис.1).
Сравнение рангового и доменного блоков происходит в три шага. Сначала к выбранному доменному блоку D j применяется
одна из восьми ориентаций (рис. 1). Затем повернутый домен умень-шается до
размеров рангового блока R k (рис. 2).
Ранговый блок должен быть меньше, чем
доменный, в связи с использованием
сжимающих отображе-ний. В конце вычисляются оптимальные яркость и контраст методом наименьших квадратов.
Рис. 1. Возможные ориентации доменного блока
Представление изображения в виде набора преобразованных блоков является не
формой копирования, а формой приближения изображения.
Минимизировав ошибку между
W(D j ) и R k , мы минимизируем разницу
между оригиналом изображения и его
фрактальным приближением. Обозначим ri и d i (i = 1,..., n) значения пикселей двух равных по размеру блоков R k .
и D j (уменьшенного). Ошибку Err определим следующим образом:
n
Err = ∑ ( s ⋅ d i + 0 − ri ) 2 .
i =1
Рис. 2. Иллюстрация доменных и ранговых блоков
Минимум Err достигается тогда, когда частные производные по s и o равны 0:
n
)
(
Err = n ⋅ o 2 + ∑ s 2 d i2 + 2 s d i ri − 2 o ri + ri 2 ;
i =1
n
∂ Err
= ∑ 2 s d i2 + 2 d i o − 2 d i ri = 0 ;
∂
i =1
)
(
n
∂ Err
= 2 n o + ∑ (2 s d i − 2 ri ) = 0 .
∂o
i =1
Это возможно при S =
α 
α
, O = r −   d ,
β
β 
2
n
n
1 n
1 n
где: d = ∑ d i ; r = ∑ ri , α = ∑ (d i − d )(ri − r ) ; β = ∑ (d i − d ) .
n i =1
n i =1
i =1
i =1
Фрактальный код изображения может выглядеть так, как показано в таблице.
56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Пример представления фрактального кода изображения
Таблица
Квадродерево
Индекс домена
Ориентация
Яркость
Контрастность
111100
111200
111300
111400
112100
112200
112300
112400
113100
113200
...
1
1
1
1
1
1
1
1
1
7
…
6
7
6
5
2
2
5
7
5
1
…
111
301
194
67
324
274
-522
216
-47
128
…
0,111
-0,130
0,003
0,165
-0,157
-0,094
0,900
-0,025
0,305
0,022
…
Первая колонка таблицы содержит 6 параметров квадродерева, которые указывают
геометрическую позицию рангового блока. Следующая колонка – это индекс домена, который уникально идентифицирует положение домена, основываясь на таких параметрах,
как размер доменных блоков, количество различных размеров доменных блоков, степень
перекрытия. Третья колонка содержит индекс ориентации (число на отрезке [0;7]). В этом
типе фрактального кодирования последние 4 колонки (индекс домена, ориентация, яркость и контрастность) используются как фрактальные характеристики (свойства) для
распознавания.
Каждое фрактальное свойство представляет собой вектор. Каждое изображение обладает 4 векторами свойств одинакового размера. Размер векторов варьируется от изображения к изображению и зависит от максимальной глубины квадродерева, качества и
размера исходного изображения и минимально допустимого количества ранговых и доменных блоков.
Для выяснения роли каждого из векторов характеристик при распознавании образов
проводился ряд тестов. Было выявлено, что наиболее важными, вносящими наибольший
вклад в качество распознавания являются вектор индекса домена и вектор ориентации.
Векторы контрастности и яркости, при их использовании в классификации изображений,
особо чувствительны к цветовым изменениям в изображении.
Комплексное использование четырех векторов фрактальных характеристик изображения позволяет решить задачу распознавания на удовлетворительном уровне качества и
обеспечивает некоторую устойчивость системы к произвольным изменениям в изображениях.
Использование теоремы Коллажа для улучшения фрактального распознавания
образов. Фрактальное кодирование изображения x f может быть определено как поиск
таких А,В, которые удовлетворяли бы условию
x f = A× x f + B .
Это условие показывает, что фрактальный код изображения x f не уникален (мы
можем иметь множество пар А,В для одной неподвижной точки x f ).
Многие алгоритмы фрактального кодирования используют различные значения А,В
для изображения, что делает процесс фрактального распознавания более сложным. Целью
предлагаемого улучшенного алгоритма фрактального кодирования является поиск параметров кодирования с одинаковой геометрической частью, применяемых к набору изображений. В этом случае цветовая часть фрактального кода становится более полезной.
Этот метод также является более эффективным и быстрым, чем существующие, так как не
требует поиска лучшего совпадения рангового и доменного блоков (наиболее вычисли57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
тельно затратная часть классических алгоритмов фрактального кодирования). Улучшенный алгоритм фрактального кодирования состоит из следующих шагов:
1. Препроцессинг, нормализация изображения (например, для распознавания лиц на
этом этапе локализуется область глаз, лицо).
2. Посредством классического алгоритма вычисляем фрактальный код одного изображения-образца x .
3. Для любого изображения x из набора данных используем геометрические параметры (позиции ранговых и доменных блоков, геометрические преобразования), полученные в результате кодирования изображения-образца x . Обозначим через x Ri , y Ri , l Ri по-
(
)
(
)
зицию и размер рангового блока Ri , а через x Di , y Di , l Di – позицию и размер домена Di
который является лучшим соответствием для Ri .
4. Для каждого рангового блока Ri , изображения x используем соответствующий
доменный блок Di для вычисления цветовых характеристик, минимизируя значение
n
e = ∑ (s d i + o − ri ) , где d i , ri – значения пикселей в доменном и ранговом блоках.
2
i =1
5. Сохраняем параметры кодирования.
Если итерационно применять фрактальный код изображения x f (неподвижная точка) к некоторому другому изображению, то после нескольких итераций мы приблизимся к
x f (рис. 3).
Рис. 3. Траектории сходимости трех различных изображений, к которым
применяется один и тот же фрактальный код (изображение x 3 наиболее
близко к фиксированной точке (d3<d2<d1))
Например, мы хотим найти в базе данных изображение, близкое к x f . Евклидово
расстояние, основанное на разнице значений пикселей, не является надежным, так как не
устойчиво к шумам и помехам в изображении. Поэтому необходимо найти более надежную метрику. Предложение заключается в том, чтобы классифицировать изображения на
основе расстояния между двумя успешными итерациями отображений с параметрами, со-
58
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
ответствующими x f (искомое изображение), выполненными над изображениями в базе
данных [4].
Таким образом, улучшенный метод фрактального кодирования предлагает для распознавания образов применять фрактальный код искомого изображения ко всем изображениям в базе данных по одному разу. Расстояние между оригиналом изображения и результатом первой итерации используется как мера близости этого изображения к искомому.
Использование подфракталов. Как было показано в предыдущих частях, фрактальный код изображения представляет собой набор сжимающих отображений, каждое из
которых преобразует домен в ранговый блок. Распределение доменных блоков, выбранных для соответствия ранговым блокам, зависит от содержания изображения и алгоритма
кодирования. Некоторые алгоритмы используют лучшее совпадение, некоторые – первое
допустимое. Формой доменных блоков может быть квадрат, прямоугольник, треугольник
и др., размер доменов может быть постоянным или переменным. Все это делает фрактальный код чувствительным к небольшим изменениям в изображении.
Если связь между доменным и ранговым блоками случайна по своей природе, то небольшие изменения в некоторой части изображения приведут к изменениям в системе
«ранговый блок – доменный блок». Также это может привести к изменениям во всех ранговых блоках, связанных с тем доменным блоком, в котором произошли изменения. Это
показывает, что если распределение доменных блоков по ранговым является случайным,
то небольшие изменения в одной части изображения могут повлиять на фрактальные коды
другой части изображения.
Для преодоления указанного недостатка предлагается новый метод фрактального
кодирования, в котором выбор доменного блока для каждого рангового блока осуществляется из некоторой его окрестности. Это гарантирует, что любые изменения в окрестности будут влиять только на преобразования, связанные с этой окрестностью, а не с какойто другой, т.е. фрактальные коды разных областей изображения будут независимы.
Рассмотрим алгоритм использования подфракталов [5] (на примере базы данных лиц
людей) (рис. 4):
1. Локализуем область глаз, нормализуем изображение.
2. Определяем подфрактальные области для частей изображения (левый глаз, правый глаз, нос, губы и др.) вручную (только для одного нормализованного изображения из
базы). Эта информация будет использована для других изображений в базе.
3. Покрываем каждую подфрактальную область непересекающимися ранговыми
блоками размером r×r.
4. Покрываем подфрактальные области последовательностью перекрывающихся
доменов k различных размеров: 2r×2r, 22r×22r…, 2kr×2kr,. Также добавляем в доменный
пул версии каждого домена, повернутого на 90, 180, 270 градусов. Добавляем отраженную
версию каждого домена в пул.
5. Для каждого рангового блока ищем наилучший доменный блок из пула соответствующей подфрактальной области. Это можно сделать, минимизировав функцию E(R,D):
E (R, D ) =
r
2
r
∑∑ (R(i, j ) − T ( D) (i, j ))
,
i =1 j =1
где – R ранговый блок; D – доменный блок.
π

 π 2,3π


 1 
T (D ) = Flip  F , Rotate θ , Re size , D    , L ∈ 2,4,...,2 k , θ ∈ 0, ,
 L 


 4 4

где F {0 – нет отражения, 1 – горизонтальное отражение}.
{
59
}


,


Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
6. Записываем позиции рангового и доменного блоков, а также параметры L,θ,F как
геометрическую составляющую преобразования.
7. Вычисляем цветовые параметры o,s (как было описано) и записываем их как часть
фрактального кода.
8. Повторяем шаги 5-7 для всех ранговых блоков данной подфрактальной области.
9. Повторяем шаги 3-8 для всех подфрактальных областей изображения.
Таким образом, метод кодирования, основанный на подфракталах, разбивает изображение на ряд подобластей (подфракталов), каждая из которых обладает собственной
системой ранговых, доменных блоков и преобразований. Здесь открываются интересные
возможности для распознавания образов по отдельным частям, выделения более и менее
важных (в прикладном смысле) частей изображения.
Итак, в настоящей статье было показано, что применение фрактального кодирования
предоставляет возможности для решения задачи распознавания образов. В основе фрактального кодирования лежат теория метрических пространств, теория сжимающих отображений. Изображение делится на ряд непересекающихся ранговых блоков, пересекающихся доменных блоков, ищется сжимающее отображение, наилучшим образом преобразующее доменные блоки в ранговые.
а)
б)
Рис. 4. Блоки подфракталов: а – ранговые; б – доменные
Алгоритмы разбиения на ранговые и доменные блоки могут варьироваться от системы к системе, так же как и форма блоков.
Существует ряд улучшений классического алгоритма, позволяющих как увеличить
скорость и эффективность работы системы посредством введения новых метрик, вариаций
с параметрами фрактального кодирования, так и повысить устойчивость к ошибкам с помощью использования подфракталов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Barnsley, M. Fractal Image Compression / M.Barnsley, L.Hurd. -AK Peters, 1993. – 253p.
2. EbrahimpourKomleh, H. Mathematical basis for use of fractal codes as features / H.EbrahimpourKomleh,
V.Chandran, S.Sridharan // Proceedings of Image and Vision Computing. –2002. – Vol.1. – P. 203-228.
3. Jacquin, A. Fractal image coding: review / A.Jacquin // Proceedings of the IEEE. – 1993. – Vol. 81. –№ 10. – P.
1451-1465.
4. Tan, T. Object recognition using fractal neighbor distance: Eventual convergence and recognition rates / T.Tan,
H.Yan // Proceedings of 15th International Conference Pattern Recognition. – 2000. – P.781-784.
5. EbrahimpourKomleh, H.An Application of Fractal Image-set Coding in Facial Recognition /
H.EbrahimpourKomleh, V.Chandran, S.Sridharan // Lecture Notes in computer science, Biometric Authentication, Springer Ver-lag. – 2004. – Vol. 3072. – P.178-186.
6. Гулаков, В.К. Многомерные структуры данных: монография / В.К. Гулаков, А.О.Трубаков. – Брянск:
БГТУ, 2010. – 387 с.
7. Шарабайко, М.П. Быстродействующий алгоритм фрактального сжатия изображений / М.П.Шарабайко,
А.Н.Осокин//Изв. Том.политехн.ун-та. -2011. - Т. 318. - № 5. - С. 52-57.
Материал поступил в редколлегию 17.10.12.
60
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
УДК 629.7.01.533.6
А.В. Ордин, А.В. Рипецкий
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА АКУСТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА
ТОНКОСТЕННЫХ ПЛАСТИН ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА С МОДУЛЕМ
РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ
Описан разработанный автоматизированный программный комплекс для расчета тонкостенных панелей
летательного аппарата, позволяющий определять уровень напряжений в тонкостенных панелях летательного
аппарата на этапе концептуального проектирования, уровень акустического поля во время эксплуатации
летательного аппарата и создавать акустические карты летательного аппарата.
Ключевые слова: акустическое воздействие, летательный аппарат, система автоматизированного проектирования, акустическое поле, акустическая карта.
В процессе жизненного цикла авиационной техники эксплуатирующим организациям необходимо проводить замеры акустического поля на конструкциях самолета. Для этого на самолет в контрольных точках устанавливаются микрофоны, к ним подводится инфраструктура и внутрь кабины или отсека для пассажиров устанавливается чувствительная записывающая аппаратура [1]. Процесс замера уровней акустического поля науко- и
трудоемкий, со множеством усложняющих факторов:
1. Микрофоны для замеров акустического поля (в отличие от тензодатчиков, которые устанавливаются в цеху) устанавливаются непосредственно перед испытаниями. Зачастую в условиях нехватки времени [2].
2. Записывающая аппаратура требует высокой квалификации оператора, осуществляющего контроль на борту замеров акустического поля [3].
3. Микрофоны требовательны к качеству технологии установки на летательный аппарат.
Это приводит к большому числу повторных замеров, вылетов, а следовательно, к затрате временных и денежных ресурсов [4].
Однако на самолете всегда есть тензодатчики. И для виброиспытаний тензодатчики
устанавливаются в цехах [5].
Актуальна задача оценки уровня акустического поля, действующего на тонкостенную пластину, через напряжения в пластине, измеряемые тензодатчиками.
Проведенные исследования программных комплексов, решающих задачи акустики,
показали, что задача оценки уровня акустического поля по напряжениям в пластине не
решена.
Внедрение автоматизированной системы акустического расчета тонкостенных пластин летательного аппарата (АСАРТП ЛА) в производственный цикл обеспечит существенное снижение затрат времени и средств за счет использования средств машинной графики и современных методов математического моделирования, позволит эксплуатантам
предсказывать уровни акустического давления на конструкции, принимать решения о
размещении микрофонов для акустических замеров на планере летательного аппарата.
Разработанные методы проведения акустических расчетов и критерии обоснования
выбора топологии размещения микрофонов для акустических замеров, основывающиеся
на данных тензодатчиков, математические модели объектов, сред и материалов, а также
алгоритмы, процедуры и целевые функции использованы в созданной АСАРТП ЛА. Программный комплекс является современным инструментом проектировщика-исследователя
и предназначен для выработки технических рекомендаций по размещению микрофонов
для замеров акустических полей и экспресс-оценки уровней акустического поля по данным тензодатчиков, что дает возможность определять уровень акустического поля, учитывая все источники шума.
61
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Результаты работы могут быть использованы в НИИ и ОКБ, службами послепродажного обслуживания КБ авиационной промышленности, при проведении регламентных
работ, разработке комплексных систем автоматизированного проектирования и подготовке специалистов по проектированию самолетов в авиационных учебных заведениях.
Исследование существующих программных комплексов показало отсутствие на
рынке программных комплексов, решающих задачу определения акустического поля по
напряжениям в тонкостенных панелях летательного аппарата.
Объектом исследования является акустическое поле на панелях летательного аппарата, создаваемое неуравновешенными силами вращающихся роторов, воздушных винтов
двигателей, акустическими нагрузками от выхлопных струй реактивных двигателей и воздушных винтов, пульсации давления турбулентного пограничного слоя.
Предметом исследования является выявление зависимости между напряжениями в
тонкостенной пластине и акустическим давлением на пластину, топология размещения
микрофонов для замеров акустического поля. Декомпозиция задач, разработка моделей и
алгоритмов САПР базируются на принципах системного подхода. Рациональные конструктивно-компоновочные решения выявлены на основе моделирования с помощью формально-эвристических процедур. Математическая задача отыскания рациональных значений параметров поставлена как задача многокритериальной дискретной оптимизации.
Первые несколько собственных частот и среднеквадратическое значение напряжений обшивки однократно изогнутой панели могут быть найдены с использованием
АСАРТП ЛА. Перечень инструкций для двух субпрограмм дан на языке программирования С#, что позволяет с легкостью интегрировать АСАРТП ЛА в современные средства
CALS.
Главная программа требуется для считывания вводимых данных и вывода на печать
значений собственных частот и среднеквадратического напряжения обшивки. Инструкции
для этой программы не даны как требуемые инструкции, зависящие от конкретно используемого компьютера. Требования для главной программы даны в форме блок-схемы.
Детали субпрограмм приведены ниже.
Главная программа должна включать в себя простой оператор (COMMON statement),
который написан в частотной субпрограмме и субпрограме по вычислению напряжений.
Если запустить программу с подходящей главной программой для считывания необходимых данных и вывода частот и напряжений, затраченное время составит меньше одной секунды. Частотная субпрограмма находит все собственные частоты, в которых не
более 3 полуволн в любом направлении поперек панели. Панельные кромки предполагают
шарнирно опертыми.
Частотные данные панели, вводимые для каждой панели, обоснованы оцениванием
для переменных, записанных в табл. 1.
Таблица 1
Вводные переменные частотной субпрограммы АСАРТП ЛА
Переменная
Имя переменной
Переменная
Имя переменной
a
b
A
B
Ga
Gb
GA
GB
h
H
E
E
t
T
ρc
RHOC
R*
R
ρf
RHOF
62
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Для плоской панели вводится макет с отрицательным значением R. Частоты будут
получены в Гц.
По возвращении к главной программе из частотной субпрограммы собственные частоты панели хранятся в массиве ARRAY F (табл. 2).
Выводные переменные частотной субпрограммы АСАРТП ЛА
n
m
1
2
3
Таблица 2
1
2
3
F (1,1)
F (2,1)
F (3,1)
F (1,2)
F (2,2)
F (3,2)
F (1,3)
F (2,3)
F (3,3)
В табл. 2 m - количество полуволн поперек панели в направлении, параллельном
стороне с длиной a, n - количество полуволн поперек панели в направлении, параллельном
стороне с длиной b.
Субпрограмма для расчета напряжений находит среднеквадратическое напряжение
лицевой панели в центре сэндвич-панели. Панельные кромки предполагаются шарнирно
опертыми.
Данные по напряжениям для каждого случая обоснованы оцениванием переменных,
записанных в табл. 3.
Таблица 3
Вводные переменные субпрограммы для расчета напряжений
Переменная
L ps (f)
Имя переменной
SPL
DELTA
δ
В этой субпрограмме среднеквадратическое колебание давления эквивалентно Lps (f).
Единица измерения - Н/м2. По возвращении к главной программе из субпрограммы для
расчета напряжений среднеквадратическое значение напряжений на лицевой пластине
хранится в массиве ARRA STR (табл. 4). Используя переменные из табл. 1 и 2, инженер
может направить программу на решение прямой (классической) задачи определения напряжений в панели по условиям акустического нагружения (рис. 1) и обратной задачи
(рис. 2) определения уровня акустического поля по напряжениям в панелях летательного
аппарата.
Таблица 4
Выводные переменные субпрограммы для расчета напряжений
Сторона
Внутренняя
(напряжения на вогнутой стороне)
Внешняя
(напряжения на выпуклой стороне)
Параллельно
стороне a
Параллельно стороне b
Результирующий
STR (1,1)
STR (1,2)
STR (1,3)
STR (2,3)
STR (2,3)
STR (2,3)
63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Рис. 1. Блок-схема АСАРТП ЛА для задачи нахождения напряжений в панели
по уровню акустического поля
64
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Рис. 2. Блок-схема АСАРТП ЛА для задачи нахождения уровня акустического давления
по напряжениям в панели
Интерфейс программы показан на рис. 3.
Выходные данные в АСАРТП ЛА можно выводить в виде численных значений. графиков (рис. 4) и (при интеграции с комплексами САПР высокого и среднего уровня) акустических карт (рис. 5).
65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Рис. 3. Интерфейс программы АСАРТП ЛА
Рис. 4. Графики, построенные в АСАРТП ЛА
66
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Рис. 5. Пример акустической карты, выполненной с помощью АСАРТП ЛА
Результаты анализа, проведенного в программном комплексе АСАРТП ЛА, разработанном авторами статьи, подтверждены актом внедрения в подразделение «ХруничевТелеком» ГКНПЦ им. М.В.Хруничева.
В заключение можно сделать следующие выводы:
1. До появления АСАРТП ЛА, разработанной авторами статьи, никем не была решена задача экспресс–определения уровня акустического поля по напряжениям в конструкциях, на которые действует акустическое поле.
2. Использование средств языка программирования С# позволило создать программный комплекс, отличающийся быстродействием и высокой степенью возможности интеграции с современными программными средствами.
3. Экспресс-анализ акустического поля по напряжениям на тонкостенной пластине
сэндвич–панели позволяет с высокой степенью точности предсказать уровень акустического поля, что влечет за собой снижение издержек в процессе концептуального проектирования и регламентных замеров уровня акустических полей летательного аппарата.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Авиационная акустика / под ред. А.Г. Мунина, В. Е. Квитки. – М.: Машиностроение, 1973. - 448 с.
2. Голдстейн, М. Е. Аэроакустика / М.Е. Голдстейн; пер. с англ. Р.К. Каравасова, Г.П. Караушева; под ред.
А.Г. Мунина. – М.: Машиностроение, 1981.- 294 с.
3. Franken, P.A. Methods of flight vehicle noise prediction / Р.А. Franken. - 1958.
4. Plumblee, H.E. Near field analyses of aircraft propulsion systems with emphasis on prediction techniques for jets
/ Н.Е. Plumblee. - 1967.
5. Riley, M.P. Near field jet noise prediction techniques / М.Р. Riley; British Aircraft Corporation Ltd, Acoustics
Laboratory Report A.R. 324.- 1971.
Материал поступил в редколлегию 8.10.12.
67
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
ЭКОНОМИКА И МЕНЕДЖМЕНТ
УДК 28.01.75
Е.А. Бубенок
РАЗВИТИЕ И АКТИВИЗАЦИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ РЕСУРСОВ –
КЛЮЧЕВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ РАЗВИТИЯ ИНТРАПРЕНЕРСТВА
ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОПЕРАЦИОННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПАНИИ
Рассмотрено развитие внутреннего предпринимательства (интрапренерства) в компании. Показано, что оно
является эффективным средством повышения ее операционной эффективности с целью обеспечения конкурентоспособности. Предложены подходы к модификации системы управления компанией.
Ключевые слова: предпринимательство, операционная эффективность, мотивация, трансформирующее лидерство, оплата труда, человеческие ресурсы, интрапренерство.
Развитие внутреннего предпринимательства (интрапренерства) в компании сегодня
является общепризнанным способом повышения ее операционной эффективности с целью
обеспечения конкурентоспособности как продукции, так и компании в целом. Значительный потенциал в этом направлении содержится в модификации системы управления компанией, создании организационных структур системы управления и применении технологий, способных оказать содействие раскрытию возможностей работников. Однако исследования показали, что одних лишь структурных преобразований недостаточно для развития внутреннего предпринимательства. По-новому организованные работники без соблюдения ряда дополнительных условий не смогут реализовать свой предпринимательский
потенциал для повышения конкурентоспособности компании. Следует учитывать также,
что самостоятельными предпринимателями, согласно статистике, способны быть лишь 35% населения. В связи с этим необходимо акцентировать внимание на методах развития и
активизации человеческих ресурсов, обеспечивающих решение данной задачи.
Важный вопрос, в который следует внести ясность: насколько нужна жесткая регламентация работы персонала? Четкое определение обязанностей, несомненно, имеет ряд
достоинств: облегчается согласование действий подчиненных, поскольку понятен вклад
каждого сотрудника в общий результат; появляется возможность обнаружить пробелы
или, наоборот, «зоны перекрытия» в сферах ответственности; каждый сотрудник чувствует себя более защищенным от несправедливых претензий линейного руководителя в случае четко очерченных должностных обязанностей; персонал лучше понимает критерии, по
которым оцениваются результаты его работы.
Однако у подобной организации работы есть и свои минусы: в небольших организациях (подразделениях) затраты времени на четкое распределение обязанностей могут оказаться неоправданно высокими; кроме того, там сильно развита взаимозаменяемость, и
излишняя регламентация ей может повредить; там, где предполагается гибкость действий,
особенно в исследовательских подразделениях, забюрократизированное описание обязанностей работников будет препятствовать производительности; жесткое описание работ и
формальные правила могут помешать творческой реакции людей на изменения внешних
или внутренних обстоятельств; ну и, наконец, самое главное: излишняя регламентация
работы ограничивает свободу сотрудников в определении путей достижения поставленной цели (в частности, чем более четко определены обязанности профессионала в какойто области, тем меньше у него будет возможностей для реализации потенциала своей высокой квалификации).
Выход из этой ситуации, как правило, видится в использовании основного принципа
68
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
делегирования: менеджер предоставляет подчиненному необходимые ресурсы, информирует его об ожидаемых результатах, не определяя детальных путей выполнения задания.
Но и этих условий часто оказывается недостаточно для раскрытия творческого потенциала работника. Дело в том, что основные возможности для проявления творческого начала
сотрудника кроются не только в его способности наилучшим образом организовать выполнение своей работы, но и в наличии собственного, часто обоснованного видения общей организации выполнения работы подразделения, в котором он трудится (участка,
бригады, цеха). В связи с этим особый приоритет приобретают не вопросы делегирования
полномочий по отношению к конкретному работнику, а вопросы бригадной организации
работы персонала. Преимущества артели, бригады, коллективного подряда известны уже
не одно столетие, и, как полагают, реализуемые в них принципы коллективизма в работе и
принятии решений весьма точно отражают особенности менталитета русского человека.
Однако, несмотря на огромное количество примеров эффективности данного организационного решения, большой научный аппарат исследования этого феномена, практическое
его применение в деятельности современных компаний весьма ограниченно.
В первую очередь это касается организации системы оплаты труда. Работодатель
будто специально усиливает отчуждение и дифференциацию между работниками, продолжая руководствоваться при установлении уровня оплаты труда каждому конкретному
работнику архаичным Единым тарифно-квалификационным справочником работ и профессий рабочих (ЕТКС), большинство разделов которого датированы еще 80-ми годами
прошлого столетия и не учитывают современных требований к рабочим профессиям. Не
отрицая пользы данного справочника в качестве ориентира для формулировки требований
к принимаемым на работу, нельзя строить систему оплаты труда на весьма малоинформативных различиях между квалификационными разрядами рабочих, исходя из формальных
признаков, приведенных в документе. Доля премии в структуре дохода работников составляет, как правило, незначительную величину, постулируя целесообразность осуществления рабочего процесса как такового, независимо от полученных результатов. До настоящего времени широко практикуется так называемая «тринадцатая зарплата» – выплата, абсолютно не связанная с результатами работы конкретного сотрудника.
В то же время отличительная характеристика коллективного подряда состоит в том,
что оценка производится и заработок коллектива определяется по конечному реализованному результату его деятельности, а не суммированием сдельного заработка, тарифных ставок, премий, доплат и надбавок отдельных работников, как было прежде. Средства на оплату труда подрядного коллектива включают основную заработную плату, формируемую, как
правило, по установленным нормативам заработной платы на конечный результат работы, и
премии по коллективным результатам работы. Кроме того, членам подрядного коллектива
производятся выплаты, носящие индивидуальный характер, а также начисляемые помимо
выполняемого по договору объема работ. Средства на премирование рабочих, специалистов
и служащих подрядного коллектива включают суммы на текущее премирование из фонда
оплаты труда и других источников. Премии начисляют по единым для всего подрядного
коллектива показателям и условиям в зависимости от достижения конечных результатов в
соответствии с действующими в компании положениями. Премия, выплачиваемая отдельному работнику в пределах общей суммы премиальных средств, начисленных подрядному
коллективу, максимальными размерами не ограничивается. Таким образом, полномочия по
оплате труда делегируются на уровне группы – бригады, цеха, подрядного коллектива. Благодаря этому появляются дополнительные, ранее ограниченно доступные линейному руководителю способы воздействия на подчиненных для повышения производительности. В
рамках подрядного коллектива, нацеленного на выполнение единой задачи и при этом располагающего существенным рычагом мобилизации активности работников – экономическим, происходит естественное перераспределение направленности каждого отдельного ра69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
ботника: с выполнения сугубо собственного производственного задания – на достижение
общего для группы результата. Здесь-то и раскрываются скрытые качества персонала: его
инициатива, предприимчивость, творческий подход к делу.
Важным вопросом, влияющим на уровень развития интрапренерства в компании, является проблема установления рабочего графика. Естественно, в зависимости от типа, характера и интенсивности производственного процесса подходы к организации труда и отдыха работников будут различными. Однако тактичный учет личностных особенностей и
предпочтений сотрудников с данной точки зрения оказывает весьма значительное влияние
на проявление их лояльности к компании и раскрытие творческих способностей. Какие
факторы необходимо принимать во внимание при определении режима труда и отдыха?
Во-первых, и это не секрет, при существующем уровне оплаты труда в России заработная плата большинства населения страны не может обеспечить возможности для его
простого выживания. Росстат в 2010 г. опубликовал катастрофические данные. В крайней
нищете в России живут 13,4% населения с доходом ниже 3422 рублей в месяц. В нищете
пребывают 27,8% с доходом от 3422 до 7400 рублей. В бедности – 38,8% населения с доходом от 7400 до 17 тыс. рублей. «Богатыми среди бедных» являются 10,9% с доходом от
17 до 25 тыс. рублей. На уровне среднего достатка живут 7,3% с доходом от 25 до 50 тыс.
рублей. К состоятельным относятся граждане с доходом от 50 до 75 тыс. рублей. Их число
составляет 1,1% [1]. Таким образом, нищие и бедные составляют 80% населения современной России, т.е. почти 113 млн человек. С учетом подобного положения главным подспорьем для огромной массы работающих и пенсионеров оказывается подсобное хозяйство, позволяющее содержать птицу, скотину и вырастить урожай овощей на зиму. Соответственно работы по уходу за этим хозяйством носят сезонный характер и/или занимают
определенное время в течение суток.
Во-вторых, все большее влияние на перемещение работников к месту работы и обратно приобретает транспортная проблема. В крупных городах трудности в организации
дорожного движения становятся существенным фактором, определяющим график рабочего дня. Есть, конечно, опыт Японии, где офисные служащие, не имеющие возможности
вовремя добраться до работы, ночуют в микрогостиницах – «пеналах». Но подобный опыт
одной из ведущих экономик мира хотелось бы перенимать в последнюю очередь.
В-третьих, у каждого человека существуют личностные особенности, определяемые
его физиологией, культурными, семейными или психофизическими причинами. Многим,
например, известно, что большинство людей делятся на «жаворонков», которые рано ложатся спать и рано встают, и «сов», которые наоборот, любят подольше поспать, но и лечь
могут позже. И для тех и для других жесткий график наносит большой вред здоровью, ибо
нарушает естественные биоритмы человека. Учитывая это, многие работодатели во всем
мире стараются так организовать работу, чтобы сотрудники трудились с полной отдачей в
течение всего рабочего дня. Некоторых руководителей вполне устраивает, если их сотрудники присутствуют на работе с 12 до 18 часов - это время считается наиболее удобным для
эффективного решения неотложных производственных задач. В оставшееся время человек
сам решает, в какие именно часы ему удобно находиться на рабочем месте. Есть компании,
где распорядок рабочего дня построен по гибкой схеме. Так, труд «жаворонков» наиболее
эффективен с 8 до 17 часов, а от «сов» будет больше пользы с 11 до 20 часов.
Практика показывает, что установление гибкого времени работы с передачей вопросов регулирования трудового графика на уровень подразделений (с учетом особенностей
производственного процесса) положительно сказывается как на производительности труда, так и на дополнительном раскрытии потенциала сотрудников. Например, производитель автоматизированного оборудования «Turck» в г. Плимут (штат Миннесота, США)
недавно заявил о том, что скоро многие сотрудники компании львиную долю работы будут делать дома. Штат компании насчитывает 400 человек. По мнению ее руководства,
70
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
более гибкий график работы и возможность трудиться на дому будут способствовать
удержанию персонала, снижать текучесть и повышать уровень удовлетворенности людей
работой. «Некоторые целый день сидят и приклеивают ярлыки к продуктам. Такую работу
можно делать где угодно», – объясняет Ди Комо, старший менеджер по продукту. «Мы
разрешаем рабочим, занятым на упаковочном производстве, часть работы, особенно ту,
которая связана с изготовлением украшений, делать дома, – рассказывает И. Эльдарханова, председатель совета директоров красногорской компании «Конфаэль». Оплата труда
при этом такая же, как и на производстве, – сдельная. Но не все с радостью на это соглашаются: многих работа дома расслабляет или что-нибудь обязательно отвлекает». А. Даниленко, президент группы компаний «Русские фермы», рассказал, что в своем молочном
хозяйстве некоторым сотрудникам он может позволить работать по гибкому графику (ветеринарам, специалистам по кормлению, а также тем, кто ведет племенной учет). «Они
могут сами определять время, когда им следует быть на ферме, главное – чтобы стадо было здоровым», – аргументирует руководитель. При этом все его рабочие получают как
фиксированную часть оплаты труда, так и премии – за конкретный результат [2].
В целом же, как представляется, наличие не оправданного специальным характером
работы жесткого контрольно-пропускного режима свидетельствует скорее о плохой организации работы компании, нежели о стремлении повысить ее результативность.
Сложным вопросом, от успешного решения которого зависит развитие интрапренерства в компании (он до настоящего времени не решен и на государственном уровне), является вопрос мотивации работников. Мотивации не в материальном смысле, а в смысле наличия высших ценностей, разделяемых человеком, бригадой, цехом и обществом в целом.
Как отмечает А. Калиновский, директор крупного авиационного завода, «в мотивации сегодняшнего труда не хватает крупной идеи. В советское время приходящий на производство человек – инженер, рабочий – понимал, что он работает на огромную идею. Перед
ним ставится государственная сверхзадача. И он подсознательно нес в себе эту идею, занимаясь, может быть, конкретной чисто технической работой. Такая мощная мотивация
приводила к впечатляющим результатам. Наш Новосибирский завод был славен и числился в передовых не только в масштабах Союза, но мог конкурировать и с другими заводами
мира. А сейчас в сознании людей что-то надломилось, что-то потеряно. Мы никак не можем найти, нащупать это что-то, восстановить его. И здесь кроется огромная проблема и
стоит задача, каким образом создать новую мотивацию людей? Каким образом наладить
бизнес-процессы и процессы производственные, чтобы люди, находящиеся в недрах этих
процессов, чувствовали их справедливость? Чтобы их труд был осмыслен, чтобы они знали, что он нужен обществу в целом, что материальное вознаграждение сопровождается
вознаграждением моральным.
У нас нет черной, а только белая зарплата, которая позволяет в будущем человеку
создать пенсионное обеспечение, у нас детские сады, пионерлагеря. Мы можем позволить
себе детей из малообеспеченных семей взять на свое попечение, обучая в школе, колледже, университете, выплачивая им заводскую стипендию. Мы изобрели своеобразную заводскую ипотеку, которая позволяет молодому специалисту при соблюдении ряда условий уже через три года добросовестной работы на производстве получить ключи от квартиры. Такого он не сыщет на коммерческом предприятии. С заводом считается администрация района, города, и человек, работающий у нас, защищен предприятием от множества
мелких и даже крупных бытовых хлопот и неприятностей» [3]. Однако все эти меры не
приводят к созданию моральных мотивов к эффективному труду, а концентрируются
лишь на низших уровнях пирамиды А. Маслоу.
В современной России отказались от коллективистских трудовых ценностей социализма, но так и не смогли выработать достойную ценностную альтернативу. На Западе
также произошла девальвация традиционных пуританских трудовых ценностей и множе71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
ства ценностей, производных от пуританской трудовой этики. Так, в экономически развитых странах возможность стать «средним классом» уже не обладает той мощной мотивационной силой, что в начале-середине XX века. А для современного «поколения Y» принадлежность к среднему классу, достигнутая пожизненным праведным трудом, вообще
является антиценностью. «Поколение Y», или, как его еще называют, «поколение Миллениум», – это люди, которые родились в период с 1981 по 2003 г. Его представители очень
любознательны, поэтому охотно совмещают учебу с занятиями спортом (отдавая предпочтение экстремальным его видам), музыкой и другими увлечениями. Но если им что-то
не нравится или для достижения результатов приходится прикладывать слишком много
усилий, они сразу же оставляют это занятие. Они ценят психологический комфорт, в том
числе на рабочем месте. Для них престижная работа и высокая должность не являются самоцелью. Им не интересны материальные ценности, влияние и власть. Они должны осознавать, что от них что-то зависит, поэтому предпочтут поменять работу, но не станут терпеть административного диктата. При приеме современного молодого человека на работу
необходимо учитывать, что на рабочем месте «игреки» предпочитают: равноправную конкуренцию; лидерство, а не руководство; партнерство, а не подчинение; обмен информацией, а не ее защиту; принятие решений на основе обсуждений и экспертных оценок, а не
слепое выполнение указаний сверху [4]. Сегодня ценности человеческих отношений подменяются ценностями вещей и торговых марок. Трудовая этика семейного бизнеса вытесняется трудовой этикой глобальных корпораций. Когда рушатся глобальные системы ценностей, естественной реакцией становятся попытки создать собственные локальные системы ценностей. Не случайно в современном бизнесе так популярны темы, связанные с
формулированием бизнес-философии компании, бизнес-идеологии, миссии, кодекса корпоративной этики, стандартов организационной культуры и т.п. Несмотря на разнообразие
названий, мы имеем дело с попытками создания локальных (внутри бизнеса) систем ценностей, объединяющих людей.
В сложившихся условиях значительные изменения претерпевают требования к руководителю, способному организовать работу коллектива, состав и особенности которого
все больше изменяются с приходом людей нового поколения, воспитанного в отсутствие
всеобъемлющей национальной идеи, руководителю, учитывающему глобальные тенденции современного мира и способному мобилизовать творческий потенциал своих сотрудников. Как полагают, будущее в решении этой проблемы принадлежит идеям, раскрываемым в широко обсуждаемой в научной литературе концепции трансформирующего (изменяющего действительность) лидерства. Его изучением занимался американский историк, политолог Дж. Бернс, определивший традиционное лидерство как «основанное на
взаимодействии (транзакционное)» и противопоставивший его изменяющему действительность лидерству, направленному на удовлетворение возникающих у последователя потребностей более высокого уровня в иерархии А. Маслоу. Автор определил трансформирующее лидерство как «процесс, направленный на достижение коллективных целей через взаимное использование мотивов достижения планируемого изменения, имеющихся у
лидера и последователей» [5]. В течение двух десятилетий исследования лидерства, основанные на раннем определении Дж. Бернса, велись в Центре по изучению лидерства Государственного университета Нью-Йорка в Бингхэмптоне под руководством Б. Басса.
Большинство полученных здесь результатов свидетельствует о позитивном и продуктивном характере трансформирующего действительность лидерства.
Трансформирующее действительность лидерство имеет место, когда руководитель
расширяет интересы подчиненных, генерирует в них осознанность и принятие целей и задач группы, когда он пробуждает в них стремление смотреть за пределы собственных интересов ради блага всего коллектива. Достигается это несколькими способами [6]. Вопервых, изменяющие действительность лидеры обладают харизмой. Они дают подчинен72
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
ным понимание цели, возбуждают в них гордость, вызывают к себе уважение и доверие.
Такие лидеры провидят будущее, показывают, как оно может быть достигнуто, подают
пример, устанавливают высокие стандарты, демонстрируют уверенность в себе и решимость. Они демонстрируют оптимизм и энтузиазм, ободряют подчиненных. Харизма
трудно поддается определению, однако такие лидеры характеризуются энергией, уверенностью в себе, решительностью, интеллектом, ораторским искусством и выраженными
личностными идеалами. Они предпочитают личное общение и проявляют готовность делиться полномочиями. Во-вторых, трансформирующие действительность лидеры обеспечивают воодушевление. Они передают своим последователям высокие ожидания, используют символы для сосредоточения усилий, выражают важные цели понятно и доходчиво. В-третьих, трансформирующие лидеры обеспечивают интеллектуальную стимуляцию. Они поощряют интеллигентность, рациональность, тщательное решение задач.
Такие руководители помогают подчиненным становиться более креативными и склонными
к инновациям. Они подвергают сомнению старые взгляды и парадигмы, поощряют создание новых перспектив и способов действия, возникновение новых идей. В-четвертых, изменяющие действительность лидеры культивируют индивидуальный подход. Они общаются
на личностном уровне, воспринимают каждого служащего индивидуально, слушают внимательно, наставляют, советуют. Они дают задания, рассчитанные на личностный рост. Как видим, именно эти качества руководителя и необходимы для активизации человеческих ресурсов
как средства развития интрапренерства для обеспечения операционной эффективности компании.
По мнению психолога, бизнес-тренера С. Калинина, к выделенным четырем компонентам следует добавить еще один – приверженность ценностям. При этом не столь важен
масштаб ценностей, они могут быть как персональными, так и глобальными. Важна наглядность, понятность, очевидность данных ценностей для окружающих. Также носитель
ценностей должен иметь достаточно смелости для того, чтобы открыто заявлять о них.
Важна приверженность трансформирующего лидера данным ценностям, их трансситуативность (носитель ценностей должен твердо придерживаться их независимо от ситуации,
т.е. быть последовательно принципиальным). Важно, чтобы приверженность проявлялась
в экстремальных условиях, когда ценности подвергаются значительному давлению со
стороны. Способность не предавать свои ценности в ситуации давления на них – важнейшее этическое качество лидера будущего. Ещё одной стороной приверженности лидера
ценностям будет их подлинность, аутентичность. Аутентичность – соответствие личности
лидера, его повседневных дел и достижений тем ценностям, которые он выражает. Это
жизнь в соответствии с правилом «Делай то, что проповедуешь». Аутентичность – это
своего рода жизненная честность лидера, способность придерживаться именно собственных ценностей, а не внушенных со стороны. Аутентичность также предполагает глубинную эмоциональную связь ценностей лидера с его личностью, его жизнью. Это действительно «родные» ценности (в отличие от навязанных корпорациями, рекламой, политиками и т.п.), в которые он искренне верит [7].
Несмотря на черты, общие для трансформирующих лидеров, их персональные стили сильно различаются. Они не обязательно яркие люди. Трансформирующее действительность лидерство – не то же самое, что демократия. Такие лидеры могут быть как автократичны, так и демократичны; они могут придерживаться руководящего стиля или участвовать во всех начинаниях персонала при условии, что соблюдаются остальные основные
принципы; они часто проявляют элементы как руководящего, так и участвующего стилей в
разных случаях и при разных обстоятельствах [8].
В дополнение к четырем главным аспектам, перечисленным выше, есть и несколько
менее значимых свойств, присущих изменяющим действительность лидерам. Так, было
установлено, что трансформирующие лидеры вызывают в своих подчиненных следующие
73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
качества: «Первенство коллективной идентичности в самовосприятии; чувство согласованности между самовосприятием и действиями на пользу лидеру и коллективу; более
высокий уровень самоуважения и чувства собственной ценности; сходство самовосприятия и восприятия лидера; чувство коллективной эффективности; чувство значимости своей работы и жизни» [9]. Т. е. те качества, которые сегодня оказались в дефиците не только
в нашей стране, но и за рубежом.
Другой исследователь данного феномена С. Кови определяет трансформирующее
действительность лидерство как лидерство, которое способно произвести необходимые
изменения в момент возникновения новых тенденций в экономике, технике, социокультурных факторах. Он пишет: «Расширенное представление о человеческой природе заставляет видеть роль менеджера иной: не героя, а агента развития, не командира, а консультанта; не отдающего приказы руководителя, а воспитателя; не принимающего решения начальника, а лидера, делающего ясной цель, подающего пример. Менеджер нового
типа отказывается от конфронтационных диалогов в пользу эмпатических, от стремления
сосредоточить власть в своих руках к распределению властных полномочий, от противостояния к сотрудничеству, основанному на общих интересах. Можно рассматривать эту
перемену парадигмы в терминах континуума, одним полюсом которого является внешний
контроль, а другим – контроль внутренний, принятие цели; переход можно видеть в отказе от поверхностных контактов в пользу полного использования человеческих ресурсов»
[10].
Характерным примером демонстрации качеств трансформирующего действительность лидера стала глава компании «Mary Kay Cosmetics» Мэри Кей Эш. Когда Мэри Кей
была продавщицей в другой компании, ее наградили за выдающиеся достижения неким
приспособлением, используемым для ловли рыбы с помощью подсветки. Тогда она поклялась, что если когда-нибудь у нее будет собственный бизнес, то она никогда не станет
вознаграждать сотрудников такими непродуманными призами. По ее мнению, философия
компании, во-первых, должна состоять в вознаграждении служащих в соответствии с результатами их деятельности. Во-вторых, учитывая эпизод с фонарем для ловли рыбы,
компания должна награждать служащих тем, что представляет для них ценность. Втретьих, компания должна учитывать интересы женщин. Рабочий день женщин должен
быть спланирован таким образом, чтобы это позволяло им выполнять домашние обязанности. Мэри Кей Эш хотела, чтобы женщины получали вознаграждение, основанное на их
работе, а не на половой принадлежности, имея право и возможность зарабатывать столько
же, сколько зарабатывают мужчины. И она действительно платит им столько. Сообщалось, что в фирме «Mary Kay Cosmetics» больше женщин, зарабатывающих более 50000
долл., чем в любой другой американской компании. Компания также утверждает, что среди ее работников такой заработок имеют больше черных женщин, чем в любой другой
компании в мире. Другие вознаграждения включают розовые «кадиллаки», отпуска, драгоценности и дорогую одежду, которые распределяются главным образом среди женщинкоммивояжеров высшего звена в ходе тщательно организованных «театрализованных вечеров». Однако компания обязана своим успехом не только оплате труда в зависимости от
результатов. Мэри Кей Эш часто приводят в качестве примера харизматического лидера.
Она хороший оратор (хотя и говорит, что ей потребовались годы, чтобы развить этот навык), обладает магнетической властью над другими, имеет репутацию трудолюбивого человека, который справляется со своими трудностями (ее статус матери-одиночки) и придает смысл жизни дистрибьюторов, апеллируя к высоким идеалам женской независимости, а не только к материальному вознаграждению [11].
Трансформационное лидерство в корне отличается от транзакционного лидерства,
основанного на взаимодействии. Транзакционное лидерство – это процесс мотивации
подчиненных путем апелляции к их корыстным интересам и обмен оплаты и статуса на их
74
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
усердие. Такой лидер: понимает, что его подчиненные хотят получить от своей работы, и
следит за тем, чтобы они получали желаемое, если работа выполнена хорошо; обменивает
вознаграждения и обещания вознаграждения на соответствующие уровни усилий сотрудников; опирается на корыстные интересы последователей, если они выполняют свою работу.
Таким образом, транзакционные формы лидерского поведения относятся к ранним
теоретическим подходам, ориентированным на удовлетворение простейших потребностей
работников. Транзакционные лидеры проясняют роли подчиненных, проявляют к ним
уважение, инициируют структуру, вознаграждают и наказывают, а также пытаются удовлетворять социальные потребности подчиненных. Трансформационное лидерство, напротив, больше связано с взаимными обязательствами между лидерами и подчиненными. Такие лидеры пытаются связать обязательствами подчиненного и пробудить у него энтузиазм. Они пытаются заставить своих подчиненных проникнуться пониманием ключевых
проблем группы или организации. Они стремятся заинтересовать подчиненных достижением целей, ростом и развитием [12].
Следует заметить, что возникновение понятия трансформирующего лидерства имеет
свою длительную предысторию, не исчерпывающуюся последней третью прошлого века.
В свое время Л.Н. Гумилев – советский и российский ученый, историк-этнолог, доктор
исторических и географических наук – установил, что людей по «энергетическим характеристикам» можно разделить на три категории: гармоничного типа (подавляющее большинство людей), энергоизбыточного типа (пассионарии), энергодефицитного типа (субпассионарии). Фактором развития этноса являются пассионарии. Существование людей,
способных к длительному целенаправленному сверхнапряжению, равно как и то, что такой способностью обладает относительно малое число людей, - установленные и не подлежащие пересмотру факты [13; 14]. Ученый отмечает, что «неравномерность распределения биохимической энергии живого вещества биосферы за длительное историческое
время должна была отразиться на поведении этнических коллективов в разные эпохи и в
разных регионах. Эффект, производимый вариациями этой энергии, как особое свойство
характера людей, мы называем «пассионарностью» (от лат. passio – страсть). Пассионарность – это характерологическая доминанта, необоримое внутреннее стремление (осознанное или, чаще, неосознанное) к деятельности, направленной на осуществление какойлибо цели (часто иллюзорной). Заметим, что цель эта представляется пассионарной особи
иногда ценнее даже собственной жизни, а тем более жизни и счастья современников и соплеменников. Пассионарность отдельного человека может сопрягаться с любыми способностями: высокими, средними, малыми; она не зависит от внешних воздействий, являясь
чертой психической конституции данного человека; она не имеет отношения к этике, одинаково легко порождая подвиги и преступления, творчество, разрушения, благо и зло, исключая только равнодушие; она не делает человека «героем», ведущим «толпу», ибо
большинство пассионариев находятся в составе «толпы», определяя ее потентность в ту
или иную эпоху развития этноса. Модусы <от лат. modus – мера, способ, образ, вид> пассионарности разнообразны: тут и гордость, стимулирующая жажду власти и славы в веках; тщеславие, толкающее на демагогию и творчество; алчность, порождающая скупцов,
стяжателей и ученых, копящих знания вместо денег; ревность, влекущая за собой жестокость и охрану очага, а примененная к идее – создающая фанатиков и мучеников. Поскольку речь идет об энергии, то моральные оценки неприменимы: добрыми или злыми
могут быть сознательные решения, а не импульсы» [15].
Правда, в отличие от пассионарности, имеющей в своей основе, по мнению Л.Н. Гумилева, проявление действия глобальных природных и социокультурных сил, свойства
трансформирующего лидера, во-первых, поддаются измерению и, во-вторых, что наиболее важно для целей настоящего исследования, могут быть развиты у конкретного руко75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
водителя.
Для измерения характеристик лидерства в 1985 г. Б. Басс предложил некоторый тест,
который получил название «Многофакторный опросник по лидерству» (МОЛ), – широко
сегодня признанный инструмент, позволяющий оценить степень развития лидерских качеств у каждого конкретного руководителя. Тест начинался со 141 утверждения, которые
подготовленными экспертами были разделены на группы характеристик трансформирующего и основанного на взаимодействии лидерства; четырехбалльная шкала использовалась
для оценки частоты соответствующих поведенческих проявлений. Тест в первоначальной
форме был предложен высшим офицерам армии США, от которых требовалось оценить не
себя, а своих начальников. Дальнейшее использование опросника показало, что характеристики трансформирующего лидера разделяются на четыре основные категории: влияние,
порождающее идеи; вдохновляющая мотивация; интеллектуальная стимуляция; индивидуальный подход. Остальные характеристики разделялись на четыре группы, относящиеся к
лидерству, основанному на взаимодействии: пропорциональное поощрение; активное
управление методом исключения; пассивное управление методом исключения; лидерствоневмешательство.
МОЛ используется для попытки измерить диапазон свойств лидера. Предполагается,
что такой диапазон существует и что все лидеры обладают определенным числом характеристик – некоторые большим, некоторые меньшим. Многие исследования трансформирующего лидерства были проведены группами, оценивавшими своего лидера с использованием этого теста. МОЛ также представляет собой инструмент, который можно использовать для оценки качества выполнения работы, однако наиболее продуктивным является
его использование по следующей схеме. Конкретного работника просят оценить качество
своей работы, чем бы он ни занимался. Затем его оценивают как подчиненные, так и начальники, в наибольшей мере знакомые с деятельностью данного работника. Результаты
сводятся вместе, а затем предъявляются работнику, который участвует в интервью или
консультационной беседе с целью выявления расхождений в оценках, их причин и путей
исправления. Затем могут последовать тренировочные курсы для конкретного работника,
команды, членом которой он является, или всей организации [8].
В практике работы отечественных компаний такой подход, известный как «метод
360 градусов» [16], широко применяется в ходе аттестации специалистов и линейных руководителей. Данный метод может быть с успехом использован и для целей подбора или
подготовки руководителей компании, ориентированной на развитие внутреннего предпринимательства и организованной в соответствии с принципами, изложенными в настоящей статье.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Попова, Н. Конфискация IN REM: свет в конце туннеля? Доходы богатых россиян выше доходов бедных
в 800 раз. Почему? / Н. Попова //Аргументы недели. – 2010. – № 47 (237).
2. Гончарова, О. Гибкий график как способ мотивации / О. Гончарова, М. Подцероб. – http://delovoymir.biz/
ru/articles/view/?did=12065.
3. Проханов, А. Русское оружие как символ веры / А. Проханов, А. Калиновский // Завтра. – 2012. – № 15
(941).
4. Клуб менеджеров. – http://www.e-xecutive.ru.
5. Burns, J. Leadership / J. Burns. – N.Y.: Harper Collins, 1978.
6. Bass, B.M. From transcendent to transformational leadership: learning to share the vision / B.M. Bass // Organizational Dynamics. – 1990. – №3.
7. Калинин, С. Неформальное лидерство / С. Калинин. – http://s-kalinin.blogspot.com/2012/04/blogpost_11.html.
8. Дайл, Д. Трансформирующее действительность лидерство / Д. Дайл, Дж. Каджеми, К. Ковальски // Психология. –
2004. – № 1.
9. Bass, B.M. Two decades of research and development in transformational leadership / B.M. Bass // European
76
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Journal of Work and Organizational Psychology. – 1999. – № 8.1.
10. Covey, S.R. Principle-Centered Leadership / S.R. Covey. – N.Y.: Simon & Shuster, 1992.
11. Эш, М.К. Mary Kay®: путь к успеху / Мэри Кэй Эш; пер. с англ. В. Кукушкиной. – 2-е изд. – М.: Манн,
Иванов и Фербер, 2010. – 256 с.
12. Грудзинская, Е.Ю. Эффективное лидерство в управлении человеческими ресурсами с использованием
информационных технологий: учеб.-метод. материал по программе повышения квалификации «Информационные технологии в управлении учебным и научным процессом» / Е.Ю. Грудзинская. – Н. Новгород, 2006. – 78 с.
13. Гумилев, Л.Н. Этногенез и биосфера Земли / Л.Н. Гумилев. – М.: АСТ, 2007. – 557 с.
14. Гумилев, Л.Н. Этносфера: История людей и история природы / Л.Н. Гумилев. – М.: Экопрос, 1993.
15. Гумилев, Л.Н. Конец и вновь начало / Л. Н. Гумилев. – М.: ДИ-ДИК, 1997. – 539 с.
16. Уорд, П. Метод 360 градусов / П. Уорд. – М.: HIPPO PUBLISHING LTD, 2006. – 352 с.
Материал поступил в редколлегию 29.10.12.
77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
УДК 658.562
В.В. Мирошников, А.Н. Кукареко, Т.В. Школина
МОДЕЛИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ОБЛАСТИ КАЧЕСТВА
Предложена модель профессиональной деятельности в области качества, включающая в себя механизм
управления качеством продукции, трудограмму, психограмму и социограмму профессионала, модель специалиста по качеству и модель выпускника вуза по данному направлению подготовки.
Ключевые слова: управление качеством, модель деятельности, профессиограмма, трудограмма, психограмма, социограмма, компетентность.
Качество во всем мире сейчас рассматривается как фактор, ставший единственной и
самой важной силой, ведущей к организационному успеху. Управление качеством, по существу, является современным инструментом эффективного управления любой организацией. Ориентация на качество стала важнейшим принципом современного менеджмента,
закрепленным в международных стандартах ИСО серии 9000. Таким образом, деятельность по управлению качеством – значительный фактор в жизни мирового сообщества
людей.
Структурная модель деятельности в области качества. Несмотря на неоспоримую важность деятельности в области качества, на данный момент этот предмет недостаточно исследован. В настоящее время в связи с развитием информационных технологий
наиболее результативным методом исследования человеческой деятельности стало моделирование. Взяв за основу обобщенную модель человеческой деятельности [1], авторы
предлагают модель деятельности в области качества (рис. 1), отражающую ее основные
структурные компоненты.
Внешняя среда
Технология
(формы,
методы и
средства)
Задачи
управления качеством
Корректирующие действия
Процессы
Постоянное
улучшение
Анализ
данных
Рис. 1. Структурные компоненты деятельности в области качества
78
Заинтересованные стороны
Цели в
области
качества
Принципы
менеджмента качества
Критерии
Потребности
Требования
стандартов
Оценка
качества
Заинтересованные стороны
Условия
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Каждый блок на рис. 1 отражает компонент, представляющий собой законченный
взаимосвязанный вид деятельности в области качества, большинство из которых достаточно изучены и описаны [2; 3]. В данной статье рассмотрим более подробно механизм
управления качеством продукции (блок «Технология» на рис. 1).
Модель механизма управления качеством продукции. На основе применения
идей и моделей кибернетики к организации работ по улучшению и обеспечению качества
продукции разработана принципиальная схема механизма управления качеством (рис. 2)
[4].
Блок сравнения
Блок сил воздействия
и принятия решений
План по
качеству
Условия
обеспечения качества
Факторы, влияющие на
качество
Информация о
фактическом
качестве
Фактическое качество
Рис. 2. Механизм управления качеством
Схема на рис. 2 состоит из шести блоков, каждый из которых выполняет определенные специальные задачи управления качеством.
При разработке принципиальной схемы механизма управления качеством все множество воздействующих на качество сил объединены в две классификационные группы:
•
факторы, влияющие на качество (средства труда, предметы труда, способности
работников к эффективному и качественному труду);
•
условия обеспечения качества продукции (характер производственного процесса, его интенсивность, ритмичность, продолжительность, производственный интерьер и
дизайн и др.).
При обнаружении отклонений начинается действие в блоке сравнения и принятия
решений. Используются либо факторы, либо условия, либо одновременно то и другое.
Меры воздействия и их сочетания зависят от характера и величины отклонений качества,
а также от эффективности тех или иных возможных вариантов устранения отклонений.
Принципиальная схема механизма управления качеством (рис. 2) может действовать,
если в системе управления качеством имеется четко сформулированный и ясно выраженный план по качеству. По существу, речь идет об управлении качеством в рамках заданного качества, т.е. об управлении процессом по обеспечению установленного уровня качества.
Модель управления при улучшении качества. Если параметры качества (план по
качеству) еще нужно сформулировать, внести изменения с учетом новых потребностей,
изменившейся конъюнктуры на рынке и задать в директивной форме новое качество, то
порядок действий будет несколько иной (рис. 3) [4].
Схема на рис. 3 отличается от ранее представленной наличием ряда новых блоков,
предшествующих блоку «План по качеству» и формирующих его содержание (блоки 1-4).
Остановимся на них подробнее.
79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
9. Выработка мероприятий по устранению отклонений качества
10. Реализация мероприятий по
поддержанию качества и его
повышению
8. Сравнение
Производство
4. Конструкторская и
технологическая подготовка производства новой продукции
5. План по
качеству
Факторы,
влияющие
на
качество
3. Маркетинг
2. Изучение характера и
объема новых потребностей рынка
6. Качество
изготовленной
продукции
7. Информация о
фактическом качестве
1. Сфера производственного и личного потребления
Рис. 3. Управление при улучшении качества
Блок 1. Сфера производственного и личного потребления занимает ключевое место
в управлении качеством продукции. Объясняется это тем, что весь процесс управления
качеством имеет своей целью создание и изготовление продукции с такими свойствами,
которыми можно удовлетворить определенные потребности. В блоке 1 реализуется то, ради чего создается продукция. В сфере потребления узнается также, насколько фактическое
качество изготовленной и приобретенной потребителем продукции соответствует характеру реальной потребности.
Блок 2. Изучение характера и объема новых потребностей рынка. В сфере потребления наряду с имеющимися зарождаются новые потребности, удовлетворение которых
требует продукции более высокого качества, более высокого технического уровня. В блоке 2 осмысляется содержательная сторона новой потребности, выясняется ее психофизиологическая, бытовая или производственная природа, определяется динамика роста и угасания, объема и распределения потребности во времени и пространстве.
Блок 3. Маркетинг. В этом блоке решаются вопросы о том, какими свойствами
должна обладать будущая продукция, чтобы удовлетворить потребность, характер которой выяснен в блоке 2.
Здесь осуществляется всесторонняя оценка экономических и организационнотехнических возможностей производства новой продукции, выполняется работа по подготовке ответа на самый главный вопрос в механизме управления качеством: готовить ли
производство продукции более высокого качественного уровня? Если да, то в какие сроки
и в каких объемах? Если нет, то почему? В случае отрицательного ответа возобновляется
80
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
цикл работ в рамках блоков 1-3, который продолжается до тех пор, пока не будет принято
решение о начале производства новой, более качественной продукции. После принятия
такого решения начинаются работы в блоке 4.
Блок 4. Конструкторская и технологическая подготовка производства в сочетании с
необходимыми научно-исследовательскими работами представляет собой этап создания и
организации всех материальных элементов будущего производственного процесса изготовления нового изделия. На этом этапе разрабатывается техническое задание с требованиями к новой продукции, проводится техническое проектирование (конструирование и
разработка технологии), затем опытное изготовление и доводка нового изделия, утверждение и передача технической документации в производство. От того, какие решения
будут приняты в блоке 4, зависит, заработают ли эффективно остальные блоки механизма
управления качеством.
После конструкторской и технологической подготовки производства нужно приступить к организационно-техническому проектированию элементов системы качества, исходя из особенностей новой продукции, темпов и масштабов ее выпуска и ряда других
факторов. В зависимости от сложившейся ситуации система качества дорабатывается, т.е.
в действующую систему вносятся необходимые изменения и дополнения.
Модель профессии в области качества. Совокупность объектов профессионального труда в области качества (управление качеством, стандартизация и метрология) может
быть определена при описании профессии – составлении такого документа, как профессиограмма. «Профессиограмма – это научно обоснованные нормы и требования профессии к видам профессиональной деятельности и качествам личности специалиста, которые
позволяют ему эффективно выполнять требования профессии, получать необходимый для
общества продукт и вместе с тем создают условия для развития личности самого работника» [5]. В структуру профессиограммы обычно включаются трудограмма (описание труда
в профессии) и психограмма (описание человека в профессии). Трудограмма характеризует специалиста как субъекта профессиональной деятельности, а психограмма – как индивида. Однако за пределами такого рассмотрения остались вопросы личности специалиста,
включающие в себя социально значимые качества человека, социальные нормы профессии, ценностные ориентации, отношения, позиции, профессиональную обучаемость и
профессиональное саморазвитие, социальные черты профессионального роста и распада
профессиональной деятельности. С учетом изложенного авторами предлагается обобщенная модель профессии в области качества (управление качеством, стандартизация и
метрология), схема которой приведена на рис. 4. Используя эту модель, можно построить
профессиограмму для конкретной профессии в области качества по форме, приведенной
на рис. 5.
Вначале выделяются модули профессии. Основой модуля является вид профессиональной деятельности специалиста (например, производственно-технологическая деятельность, организационно-управленческая деятельность, научно-исследовательская деятельность и пр.). Конкретные виды профессиональной деятельности, которые ложатся в
основу профессиограммы, определяются исходя из требований к профессионализму работника. Перечень всех выделенных видов профессиональной деятельности специалиста
располагается по горизонтали и образует матрицу модулей конкретной профессии. По
вертикали профессиограмма представляется как развертка каждого модуля через указание
нормативно заданных профессиональных действий, средств, условий, результатов, а также требуемых для этого психологических качеств.
Применив модель (рис. 4) и схему построения (рис. 5), авторы разработали профессиограмму профессии «Инженер по качеству», фрагменты которой приведены в таблице.
81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
ОПИСАНИЕ ПРОФЕССИИ В ОБЛАСТИ КАЧЕСТВА
ТРУДОГРАММА –
описание труда в профессии
1. Предназначение, миссия
профессии.
2. Распространенность
профессии.
3. Предмет труда в профессии.
4. Профессиональные знания.
5. Профессионально необходимые действия.
6. Средства труда.
7. Условия труда.
8. Организация и кооперация труда.
9. Продукт труда (результат
труда).
10. Возможные уровни профессионализма и квалификационные разряды в
профессии.
11. Права
представителя
данной профессии.
12. Обязанности представителя данной профессии
ПСИХОГРАММА –
описание человека в профессии
1. Цели, потребности, ценностные ориентации и
мотивы человека в профессии.
2. Эмоции и психические
состояния.
3. Удовлетворенность человека трудом.
4. Психологические знания
о труде, о профессии.
5. Психологические действия, способы, приемы,
умения, техники.
6. Профессиональные способности.
7. Психологические противопоказания (психические качества, абсолютно или относительно несовместимые с профессией).
8. Психологические характеристики
профессионального роста и психологические
тенденции
распада профессиональной деятельности.
9. Позитивное
влияние
профессии на человека.
10. Негативные
стороны
профессии
СОЦИОГРАММА –
описание личности в профессии
1. Социально
значимые
качества в профессии.
2. Социальная значимость
и
востребованность
профессии в обществе;
как результат – социальный статус человека
в обществе.
3. Социальные нормы человека в профессии.
4. Правила субординации.
5. Профессиональная
культура.
6. Адаптивность личности
в профессии к влияниям
внешней среды.
7. Творческие способности
и возможности обогатить опыт профессии.
8. Социальные черты профессионального роста и
линии распада профессиональной деятельности.
9. Ценностные
ориентации, отношения, позиции (понятия долга, товарищества, патриотизма) в профессии.
10. Профессиональная обучаемость и профессиональное саморазвитие,
умение проектировать
свой профессиональный
рост.
11. Профессиональное
мышление
Рис. 4. Обобщенная модель профессии в области качества
82
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Модули профессии
1-й модуль 2-й модуль
…
I. Трудограмма. Труд в профессии
Единицы анализа профессии
n-й модуль
II. Психограмма. Человек в профессии
III. Социограмма. Личность в профессии
Рис. 5. Форма профессиограммы в области качества
Таблица
Профессиограмма профессии «Инженер по качеству»
Модули профессии
1-й модуль. Производственно-технологическая деятельность
I. Трудограмма. Труд в профессии (фрагмент)
1. Предназначение, Создание на предприятии, в организации системы обеспечения
миссия профессии
качества и управления качеством продукции (работ, услуг)
2. РаспространенОрганизации различных форм собственности; организации
ность профессии
крупного, среднего и малого бизнеса
3. Предмет труда в Внутренний механизм функционирования организации
профессии
4. Профессиональ- Постановления, распоряжения, приказы, методические и норманые знания
тивные материалы по управлению качеством продукции; система государственного надзора, межведомственного и ведомственного контроля за качеством продукции; технологические процессы и режимы производства; основные технологические и конструктивные данные выпускаемой продукции; действующие в отрасли и на предприятии стандарты и технические условия; виды
производственного брака, методы его предупреждения и устранения; порядок предъявления и рассмотрения рекламаций по качеству сырья, материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий и готовой продукции; требования, предъявляемые к технической документации, сырью, материалам, полуфабрикатам,
комплектующим изделиям и готовой продукции, системы, методы и средства контроля их качества; правила проведения испытаний и приемки продукции; порядок подготовки промышленной продукции к сертификации и аттестации; организация учета,
порядок и сроки составления отчетности о качестве продукции;
основы экономики, организации производства, труда и управления; основы трудового законодательства; правила и нормы охраны труда
II. Психограмма. Человек в профессии (фрагмент)
1. Цели, потребно- Цель человека в профессии – достичь максимального результата
сти,
ценностные от своей деятельности, обеспечив удовлетворение следующих
ориентации и моти- своих потребностей:
вы человека в про- − физиологических (нормальные условия труда и заработная
фессии
плата, позволяющая на приемлемом уровне удовлетворять потребности в еде, одежде, жилье);
Единицы анализа
профессии
83
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Продолжение таблицы
Модули профессии
1-й модуль. Производственно-технологическая деятельность
− в безопасности (защищенность от физической или психологической опасности, надежное место работы, гарантированная занятость, уверенность в завтрашнем дне и т.п.);
− в принадлежности к социальной группе;
− в оценке и уважении (потребность в самоуважении и профессиональных достижениях, желание добиться успеха, получить
одобрение и признание со стороны руководства и сотрудников
организации);
− в самоактуализации (желание максимально реализовать свой
профессиональный и личный потенциал);
− во власти и оказании влияния (желание осуществлять контроль за своей рабочей ситуацией, стремление к большей самостоятельности в работе);
− в достижении высокого результата.
Ценностные ориентации:
− интересная работа;
− продуктивная работа (максимально полное использование
своих возможностей, сил и способностей);
− материальная обеспеченность (отсутствие материальных затруднений);
− общественное признание (уважение окружающих, коллектива,
товарищей по работе);
− познание (возможность расширения своего образования, кругозора, общей культуры, интеллектуальное развитие) и т.д.
Мотивы человека в профессии:
− внутренние (общественная и личная значимость профессии;
удовлетворение, которое приносит работа; возможность общения и т.д.);
− внешние (заработок, возможность продвижения по службе,
стремление к престижу и т.д.)
III. Социограмма. Личность в профессии (фрагмент)
1. Социально зна- − способность устанавливать контакты с людьми независимо от
чимые качества в их положения;
профессии
− доброжелательное, вежливое отношение к людям, умение
слушать участника диалога;
− свободное, гибкое владение вербальными и невербальными
средствами общения;
умение в конфликтных ситуациях проводить адекватную ситуации стратегию коммуникативного поведения, менять в зависимости от обстоятельств стиль общения;
− способность к сотрудничеству, достижению компромиссов,
соглашений, развитый самоконтроль над эмоциями, настроением
2. Социальная зна- Внедрение в отечественное производство стандартов качества
чимость и востребо- ISO позволяет российской продукции успешно конкурировать на
ванность профессии международном рынке. Стандарты качества постоянно изменяв обществе;
ются и совершенствуются, поэтому специалисты, способные
Единицы анализа
профессии
84
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Окончание таблицы
Модули профессии
Единицы анализа
профессии
1-й модуль. Производственно-технологическая деятельность
как результат – со- внедрять и управлять процессами, соответствующими требовациальный статус че- ниям стандарта, всегда в цене.
Для того чтобы начать карьеру в должности инженера по качестловека в обществе
ву, необходимо иметь высшее профессиональное (техническое)
образование или среднее профессиональное (техническое) образование и стаж работы от 3 до 5 лет. Необходимо знать структуру и требования действующих международных стандартов ISO,
технологические процессы производства, промышленное оборудование, методики проведения аудита СМК.
Накопив опыт проведения внутреннего аудита СМК, внедрения
эффективных мероприятий по повышению качества выпускаемой продукции и проработав в сфере управления качеством еще
2 года, успешный кандидат повышает свою стоимость как специалиста на рынке труда.
При постоянном повышении своей компетентности инженер по
качеству может дорасти до директора по качеству
Компетентностная модель специалиста в области качества. Требования к профессиональной деятельности специалистов в области качества должны найти свое отражение в профессиональных стандартах в области качества. В основе разработки профессиональных стандартов должна лежать компетентностная модель специалиста М с , которую можно представить в виде следующего кортежа [6]:
М с = {Д, В, ВФ j , ФК j , О, О', С},
где Д – область профессиональной деятельности (отрасль); В – вид трудовой деятельности; ВФ j – j-я трудовая функция вида трудовой деятельности; ФК j – компетентность для
реализации j-й трудовой функции; О – уровень профессионального образования; О' – уровень необходимой квалификации; С – практический опыт работы.
Трудовые функции ВФ j компетентностной модели специалиста, представляющие
собой иерархически связанное множество, лежат в основе профессионального стандарта и
являются его единицами. Декомпозиция трудовых функций проводится до тех пор, пока
конечный элемент дерева не станет очевидной задачей для своего исполнителя.
Каждой трудовой функции ВФ j нижнего уровня декомпозиции соответствует компетентность ФК j , представляющая собой пентаду следующих компонентов: ФУ j – трудовые
действия (умения); ФЗ j – знания; ФН j – навыки; ФП j – профессионализм; ФЛ j – личностно-деловые качества.
Рассмотрим предложенную компетентностную модель специалиста применительно к
профессии «Инженер по качеству». Компетентностную модель инженера по качеству
можно представить в следующем виде:
М инженера по качеству = {Д, В, ВФ j , ФК j , О, О', С},
где Д – деятельность в области стандартизации; В – деятельность в области систем менеджмента качества (СМК); ВФ j – множество трудовых функций; ФК j – компетентности
инженера по качеству; О – наличие высшего профессионального технического образования; О' – наличие дополнительной специализации «внутренний аудитор СМК»; С – опыт
работы не менее одного года на инженерно-технических должностях.
Ранее была представлена декомпозиция трудовых функций инженера по качеству
для деятельности в области СМК [7].
На основе этой модели с учетом результатов анкетирования предприятийработодателей и требований Квалификационного справочника должностей по методике
[7] в БГТУ был разработан профессиональный стандарт профессии «Инженер по качест85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
ву».
Компетентностная модель выпускника вуза. В идеале профессиональные стандарты должны стать прикладной составляющей образовательных стандартов и основой
при разработке программ профессионального обучения. К сожалению, их разработка отстает по времени от разработки федеральных государственных образовательных стандартов
(ФГОС), вследствие чего возникают нарушения в согласованности компетенций выпускников
вузов, определенных в ФГОС ВПО, и требований со стороны их будущей профессиональной
деятельности. С целью решения этой проблемы в БГТУ разработана следующая формализованная компетентностная модель выпускника вуза [8]:
МВВ =<НП, ПО, ОКk , ПД q , ПЗ q.i , ПКq.i.j >,
где НП – направление подготовки выпускника вуза; ПО – уровень профессионального образования (квалификация (степень) выпускника вуза (бакалавр, специалист, магистр));
ОКk – множество k-х общекультурных компетенций, которыми должен обладать выпускник вуза, k = (1, 2, …, h), ОКk =<ОК1 , ОК2 ,…, ОКh >; ПД q – множество q-х видов профессиональной деятельности выпускника вуза, q = (1, 2, …, t), ПД q =<ПД 1 , ПД 2 ,…, ПД t >; ПЗ q.i
– множество i-х профессиональных задач, соответствующих q-му виду профессиональной
деятельности, i = (1, 2, …, n), ПЗ q.i =<ПЗ q.1 , ПЗ q.2 ,…, ПЗ q.n >; ПКq.i.j – множество j-х профессиональных компетенций, необходимых для решения i-х профессиональных задач q-го
вида профессиональной деятельности, j = (1, 2, …, m), ПКq.i.j =<ПКq.i.1 , ПКq.i.2 ,…, ПКq.i.m >.
Компетенции представляются как совокупность знаний (З х , x = (1, 2, …, X)), умений
(Y y , y = (1, 2, …, Y)) и навыков (H z , z = (1, 2, …, Z)): ПКq.i.j =<З х , Y y , H z >.
Использование такой компетентностной модели выпускника вуза позволяет упорядочить профессиональные компетенции, разграничив их в соответствии с решаемыми
профессиональными задачами (каждой профессиональной задаче соответствует свой набор профессиональных компетенций). Кроме того, данная модель устанавливает связь
между компетенциями и их составляющими: знаниями, умениями, навыками (владениями). Модель универсальна и подходит для описания результата образования любого выпускника вуза.
С использованием этой формализованной модели в БГТУ были разработаны полные
компетентностные модели бакалавра и магистра для направления подготовки 221700
«Стандартизация и метрология». На базе данных моделей проведено исследование «Согласование компетенций бакалавров и магистров с требованиями профессиональных
стандартов» [8].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Новиков, Д.А. Структура теории управления социально-экономическими системами / Д.А. Новиков //
Управление большими системами. – 2009. – Вып. 24. – С. 216-257.
2. Управление качеством продукции машиностроения: учеб. пособие / М.М. Канне, А.Г. Суслов, О.А. Горленко, Б.В. Иванов, В.Н. Корешков, А.И. Медведев, В.В. Мирошников; под общ. ред. М.М. Канне. – М.:
Машиностроение, 2010. – 416 с.
3. Горленко, О.А. Создание систем менеджмента качества в организации: монография / О.А. Горленко, В.В.
Мирошников. – М.: Машиностроение-1, 2002. – 126 с.
4. Гличев, А.В. Основы управления качеством продукции / А.В. Гличев. – М.: Стандарты и качество, 2001.
– 424 с.
5. Маркова, А.К. Психология профессионализма / А.К. Маркова. – М.: Знание, 1996. – 312 с.
6. Горленко, О.А. Компетентностные модели специалистов в области качества / О.А. Горленко, В.В. Мирошников, А.Н. Кукареко // Компетентность. – 2011. – № 2(83). – С. 23-27.
7. Горленко, О.А. Формирование профессиональных стандартов в области качества на основе компетентностных моделей / О.А. Горленко, В.В. Мирошников, А.Н. Кукареко // Вестн. БГТУ. – 2010. – №3(27). – С.
91-98.
8. Горленко, О.А. Согласование компетенций бакалавров и магистров с требованиями профессиональных
стандартов / О.А. Горленко, В.В. Мирошников // Инженерное образование. – 2011. – № 7. – С. 68-73.
Материал поступил в редколлегию 11.09.12.
86
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
УДК658.562
В.В. Мирошников, А.А. Филипчук
МОДЕЛЬ КОМПЛЕКСА ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПОДДЕРЖКИ
МАЛОГО И СРЕДНЕГО ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА
Предложена методика построения структурной, функциональной и потоковой моделей комплекса государственной поддержки малого и среднего предпринимательства.На основе построения математической моделисформулирована задача управления комплексом государственной поддержки малого и среднего предпринимательства.
Ключевые слова:малое и среднее предпринимательство, комплекс государственной поддержки, концептуальная модель, структурная модель, потоковая модель, математическая модель.
Малое и среднее предпринимательство (МСП) как субъект экономики существует в
России почти двадцать лет. На первое десятилетие пришелся самый трудный для него период – период становления. Создавалась нормативно-правовая база, регулирующая деятельность МСП, уточнялись отдельные положения политики государства по его поддержке, разрабатывались механизмы государственной поддержки, формировалась структура
для их реализации.
Прежде чем переходить к описанию системы государственной поддержки малого и
среднего предпринимательства, необходимо определить, что подразумевается под понятием субъекта малого и среднего предпринимательства. Федеральный закон Российской
Федерации №209-ФЗ от 24 июля 2007 года дает следующее определение: субъекты малого
и среднего предпринимательства (СМСП) – хозяйствующие субъекты (юридические лица
и индивидуальные предприниматели), отнесенные в соответствии с настоящим Федеральным законом к малым предприятиям, в том числе к микропредприятиям и средним предприятиям [1].
К субъектам малого и среднего предпринимательства относятся внесенные в Единый
государственный реестр юридических лиц потребительские кооперативы и коммерческие
организации (за исключением государственных и муниципальных унитарных предприятий), а также физические лица, внесенные в Единый государственный реестр индивидуальных предпринимателей и осуществляющие предпринимательскую деятельность без
образования юридического лица (далее – индивидуальные предприниматели), крестьянские (фермерские) хозяйства, соответствующие следующим условиям [1]:
1. Для юридических лиц: суммарная доля участия Российской Федерации, субъектов
Российской Федерации, муниципальных образований, иностранных юридических лиц,
иностранных граждан, общественных и религиозных организаций (объединений), благотворительных и иных фондов в уставном (складочном) капитале (паевом фонде) указанных юридических лиц не должна превышать двадцать пять процентов (за исключением
активов акционерных инвестиционных фондов и закрытых паевых инвестиционных фондов).Доля участия, принадлежащая одному или нескольким юридическим лицам, не являющимся субъектами малого и среднего предпринимательства, не должна превышать
двадцать пять процентов (данное ограничение не распространяется на хозяйственные общества, деятельность которых заключается в практическом применении (внедрении) результатов интеллектуальной деятельности (программ для электронных вычислительных
машин, баз данных, изобретений, полезных моделей, промышленных образцов, селекционных достижений, топологий интегральных микросхем, секретов производства (ноу-хау),
исключительные правана которые принадлежат учредителям (участникам) таких хозяйственных обществ – бюджетным научным учреждениям или созданным государственными
87
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
академиями наук научным учреждениям либо бюджетным образовательным учреждениям
высшего профессионального образования или созданным государственными академиями
наук образовательным учреждениям высшего профессионального образования).
2. Средняя численность работников за предшествующий календарный год не должна
превышать следующие предельные значения средней численности работников для каждой
категории субъектов малого и среднего предпринимательства:
- от ста одного до двухсот пятидесяти человек включительно для средних предприятий;
- до ста человек включительно для малых предприятий; среди малых предприятий
выделяются микропредприятия – до пятнадцати человек.
3. Выручка от реализации товаров (работ, услуг) без учета налога на добавленную
стоимость или балансовая стоимость активов (остаточная стоимость основных средств и
нематериальных активов) за предшествующий календарный год не должна превышать
значения, установленные Правительством Российской Федерации для каждой категории
субъектов малого и среднего предпринимательства.
На сегодняшний день в Российской Федерации сформирована система поддержки
СМСП. Государством предприняты определенные шаги по совершенствованию нормативно-правовой базы, финансово-кредитной и инвестиционной поддержке предпринимательства, реализуются государственная и региональные программы поддержки малого и
среднего предпринимательства, налаживаются межрегиональные и международные контакты в сфере малого предпринимательства.
Эффективность системы государственной поддержки малого и среднего предпринимательства в Российской Федерации в значительной степени обусловлена эффективностью ее составляющих – региональных (под регионом здесь и далее понимается субъект
Федерации), субрегиональных, межмуниципальных и муниципальных организаций, образующих систему государственной поддержки, необходимость развития которой диктуется
постоянно меняющимися внутренними и внешними экономическими, политическими и
социальными факторами.
Для описания системы управления необходимо выделить субъект управления
(управляющий орган) и объект управления [2]. В рассматриваемом случае управляемые
системы (объекты управления) целесообразно разделить на две категории:
1.Система государственной поддержки МСП. Она управляется государством в лице
Правительства РФ, Министерства экономического развития РФ и т.д. и состоит из органов
управления государственной поддержкой МСП, инфраструктуры государственной поддержки (министерства, департаменты, ведомства, отделы) и комплекса государственной
поддержки малого и среднего предпринимательства.
2.Комплекс государственной поддержки малого и среднего предпринимательства
(КГП МСП) – совокупность программ поддержки МСП и реализующих их учреждений
(рис. 1).
ГОСУДАРСТВО И БИЗНЕС
Система государственной поддержки
Органы управления государственной поддержкой
(государственные и муниципальные)
Программы поддержки
МСП и реализующие их
учреждения
Инфраструктура системы
государственной поддержки
предпринимательства
Рис. 1. Схема комплекса государственной поддержки малого и среднего предпринимательства
88
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Как и любая социально-экономическая система [2], комплекс государственной поддержки малого и среднего предпринимательства характеризуется составом (совокупность
элементов), структурой (связи между элементами), целями и функциями. Кроме того,
комплекс государственной поддержки МСП функционирует в некоторой внешней среде и
описывается ограничениями, накладываемыми внешней средой, например федеральными
законами в области поддержки предпринимательства и т.д.
Единицей КГП МСП с позиции управления следует считать организацию инфраструктуры поддержки предпринимательства (характеристиками которой являются: набор
реализуемых программ поддержки (ПП) малого и среднего предпринимательства, пропускная способность ПП, качество предоставляемых услуг и их стоимость). Следует отметить, что органы управления государственной поддержкой (региональные, муниципальные) могут также реализовывать часть мероприятий, предусмотренных действующими
программами поддержки предпринимательства.
Структурная модель КГП МСП.Структурное описание КГП МСП представлено на
рис. 2. На федеральном уровне главным элементом КГП МСП является Министерство
экономического развития Российской Федерации, которое определяет основные механизмы и направления государственной поддержки малого и среднего предпринимательства,
издает соответствующие приказы и распоряжения.
Региональная структура ГКП МСП, на примере Брянской области, курируется Департаментом экономического развития Брянской области, который, в свою очередь, является органом, ответственным за реализацию федеральной и муниципальной программ
поддержки малого и среднего предпринимательства региона. В подчинении Департамента
экономического развития Брянской области находятся организации, ответственные за
реализацию имущественной, информационной, финансовой, консультационной и других
типов поддержки малого и среднего предпринимательства Брянской области, а также организации,реализующие поддержку СМСП, осуществляющих внешнеэкономическую деятельность.
Министерство экономического развития
РФ
Департамент
Имущественная
поддержка
Департамент экономического
развития Брянской области
Информационная
поддержка
Финансовая
поддержка
Департамент
Консультационная
поддержка
Рис. 2. Структурная модель КГП МСП
Потоковая модель комплекса государственной поддержки МСП. Рассмотрим
упрощенный вариант комплекса государственной поддержки МСП в виде потоковой модели, в которой основной акцент делается на рассмотрение потоков субъектов МСП в системе организации инфраструктуры поддержки малого и среднего предпринимательства.
На входе в КГП МСП имеется СМСП-претендент со своими потребностями в государственной поддержке, интересами и ценностными ориентирами, на выходе – СМСПполучатель поддержки (рис. 3).
Для фиксированного момента времени и фиксированного набора программ поддержки важнейшей характеристикой КГП МСП является его пропускная способность –
89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
количество СМСП, получающих (или способных получить) государственную поддержку в
данный момент по данной программе поддержки МСП.
СМСП-претендент
СМСП-получатель
Организация инфраструктуры
поддержки МСП
Рис. 3. Потоковое представление организации инфраструктуры поддержки МСП
Предположим, что имеется только один КГП МСП, который осуществляет поддержку только по одной программе поддержки МСП. Обозначим через C его пропускную способность. В соответствии с моделью КГП МСП существует спрос D GS на государственную поддержку (demandforgovernmentsupport) и спрос D DB на развивающийся бизнес
(demandfordevelopingbusiness), т.е. потоковая модель рассматриваемого КГП МСП имеет
вид, представленный на рис. 4.
Организация инфраструктуры поддержки
DGC
C
DDB
Рис. 4. Потоковая модель одного элемента КГП МСП, осуществляющего поддержку по одной
программе
Задача оптимизации функционирования КГП МСП.Пусть КГП МСП реализует
единственную программу поддержки, тогда в соответствии с введенным критерием эффективности функционирования его деятельность будет успешна, если имеет место баланс спроса на государственную поддержку и импульса для развития, получаемого МСП,
т.е. если выполнено равенство
D GS = C = D DB
(1)
.
В балансовом уравнении (1) переменные спроса являются экзогенными с точки зрения КГП МСП (если D GS ≠ D DB , то в рассматриваемый момент временине существует
пропускной способности C, удовлетворяющей уравнению (1)), т. е. управляемой величиной является лишь пропускная способность.
Для оказания услуг по государственной поддержке предпринимательства необходимо соответствующее ресурсное обеспечение, которое мы обозначим R. Пропускная способность зависит от ресурсного обеспечения, т. е.C = C(R). Важной с точки зрения управления также является обратная зависимость R(C) – минимальное количество ресурсов,
требуемых для обеспечения заданной пропускной способности КГП МСП. Обозначим
финансовые ресурсы, необходимые для функционирования КГП МСП, как F, тогда зависимость F(R) можно интерпретировать как стоимость (сумма постоянных и переменных
издержек) соответствующих ресурсов.
Имея зависимости R(S) и F(R), можно найти зависимость F(S) = F(R(C)), т. е. взаимосвязь между пропускной способностью и требуемыми для ее обеспечения затратами.
Важной с точки зрения управления является обратная зависимость C(F) пропускной способности КГП МСП от затрат.
90
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Обозначим Ψ ограничение на ресурсы (R Ψ), Λ – ограничение на затраты (F Λ).
Ограничения на ресурсы и затраты накладывают ограничение Θ (Θ = С(Ψ) или Θ = С(Λ))
на пропускную способность (С Θ).
Таким образом, ключевыми для построения потоковой модели КГП МСП являются
зависимости, связывающие его пропускную способность с ресурсным обеспечением.
Имея все перечисленные зависимости и ограничения, можно формулировать и решать задачу оптимизации функционирования КГП МСП, описываемого потоковой моделью.
Прямая задача управления – задача максимального удовлетворения спроса на государственную поддержку при заданных ресурсных ограничениях – формулируется следующим образом:
(2)
Прямая задача максимального удовлетворения спроса на развивающийся бизнес при
заданных ресурсных ограничениях формулируется следующим образом:
(3)
Обратная задача управления заключается в определении минимального количества
ресурсов, необходимых для согласования пропускной способности КГП МСП со спросом
на государственную поддержку (или со спросом на развивающийся бизнес):
(4)
Таким образом, в рамках потоковой модели КГП МСП задача оптимизации его
функционирования сводится к решению стандартных математических задач оптимизации
типа (2-4).
Рассмотрим случай, когда КГП МСП состоит из нескольких организаций инфраструктуры поддержки малого и среднего предпринимательства, в каждой из которых оказывается государственная поддержка по нескольким программам.
Пусть N – число организаций инфраструктуры поддержки МСП, входящих в рассматриваемый КГП МСП более высокого уровня, m – число программ поддержки, реализуемых в КГП МСП. Обозначим через C ij пропускную способность i-го КГП МСП по j-й
программе поддержки, через D GSj – спрос на государственную поддержку по j-й программе, D DBj – спрос на развивающийся бизнес в рамках реализации j-й программы поддержки.
Обозначим через
пропускную способность рассматриваемого КГП
МСП по j-й программе поддержки (сумму пропускных способностей составляющих элементов этой программы поддержки),
, через
– суммарную (по всем
программам поддержки) пропускную способность КГП МСП,
– суммарный спрос на государственную поддержку.
Формализуем критерии эффективности функционирования КГП МСП. Первый критерий отражает реализацию права СМСП на использование государственной поддержки и
утверждает, что суммарная пропускная способность КГП МСП должна быть не меньше
суммарного спроса на услуги по государственной поддержке предпринимательства:
C ≥ D GS .
(5)
Второй критерий отражает эффективность функционирования КГП МСП с точки
зрения удовлетворения спроса на развивающийся бизнес. Введем показатели
, отражающие степень удовлетворения спроса на развивающийся
бизнес со стороны государства и общества в рамках соответствующей программы государственной поддержки.
91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Введем монотонно возрастающую функцию
, отражающую агрегированную степень удовлетворения спроса на развивающийся бизнес.
Третий критерий, который в зависимости от рассматриваемой задачи может являться и ограничением, отражает использование ресурсов: если R i (соответственно F i ) – ресурсы (затраты) i-го КГП МСП и заданы ограничения
, то
;
. (6)
В этом случае прямая задача управления может формулироваться как задача определения пропускных способностей {C ij }, которые минимизировали бы рассогласование между спросом на развивающийся бизнес и его предложением в рамках существующих ограничений (включая ресурсные ограничения (6) и ограничения удовлетворения спроса
(5)):
.
(7)
Обратная задача управления заключается в определении минимальных значимых ресурсов, необходимых для полного (что возможно, если
, иначе – заданного частичного, например
, где - некоторая экспертно заданная константа) удовлетворения спроса на развивающийся бизнес и государственную поддержку:
(8)
Таким образом, при использовании потоковой модели задача оптимизации КГП
МСП сводится к решению стандартных математических задач оптимизации (7) и (8).
Данные модели использовались в качестве основы для разработки и внедрения систем менеджмента качества в организациях, составляющих инфраструктуру КГП МСП, с
целью повышения эффективности работы данных учреждений. Опираясь на методику
разработки СМК [3], авторы разработали проект СМК для применения в организациях
инфраструктуры поддержки малого и среднего предпринимательства. Частично данный
проект был использован при разработке и внедрении СМК ГАУ «Брянский гарантийный
фонд».
ГАУ «Брянский гарантийный фонд» было учреждено Департаментом экономического развития Брянской области в 2009 году. Целью деятельности Фондаявляется обеспечение равного доступа субъектов малого и среднего предпринимательства Брянской области
к кредитным и иным финансовым ресурсам, развитие системы гарантий и поручительств
по обязательствам малого и среднего предпринимательства в Брянской области, а также
развитие инфраструктуры поддержки СМСП, основанной на кредитных договорах, договорах займа и лизинга.
Основным видом деятельности ГАУ «Брянский гарантийный фонд» является предоставление поручительств по обязательствам (кредитам, займам, договорам лизинга и
т.п.) субъектов малого и среднего предпринимательства Брянской области перед кредиторами.
Миссией Фондаявляется оптимизация взаимовыгодного сотрудничества субъектов
малого и среднего предпринимательства Брянской области и финансовых организаций.
В 2011 году руководством Фонда было принято решение по разработке и внедрению
в организации системы менеджмента качества, основанной на применении международного стандарта ISO 9001:2008. В ходе работы при разработке внутренних регламентов на
основные процессы организации – «Услуги в области предоставления поручительств по
кредитным договорам», «Оказание содействия СМСП в области поиска партнеров в Европе и регионах РФ» – использовались представленные в статье модели с целью оптимизации выполнения указанных основных бизнес-процессов. В декабре 2011 года система менеджмента качества ГАУ «Брянский гарантийный фонд» успешно прошла сертификацию
92
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
на соответствие требованиям международного стандарта в области качества ISO
9001:2008, что подтверждается наличием соответствующего сертификата.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Федеральный закон от 24.07.07 №209-ФЗ «О развитии малого и среднего предпринимательства в Российской Федерации».
2. Горленко, О.А. Создание систем менеджмента качества в организации : монография / О.А. Горленко,
В.В. Мирошников. – М.: Машиностроение-1, 2002. -126 с.
3. Матвеев, А.А. Модели и методы управления портфелями проектов / А.А. Матвеев, Д.А. Новиков, А.В.
Цветков. – М.: ПМСОФТ, 2005. -206 с.
Материал поступил в редколлегию 11.10.12.
93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
УДК 338.1
Е.Н. Скляр, Е.А. Ларичева, Д.Я. Синельников
ЭЛЕКТРОННЫЕ ТОРГОВЫЕ ПЛОЩАДКИ КАК ВАЖНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ
ИННОВАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ
Приведён обзор работы электронных торговых площадок (ЭТП) на российском рынке. Обоснован рост популярности ЭТП как составляющей инновационной инфраструктуры малого инновационного предприятия.
Предложены методические рекомендации по реализации стратегии работы малого инновационного предприятия на ЭТП.
Ключевые слова: малое инновационное предприятие, инновации, маркетинг инноваций, инновационный
процесс, электронные торговые площадки.
Последние десятилетия ознаменовались ускоренным насыщением практически всех
сторон жизни общества системами сбора и обработки информации. Информация превратилась в стратегический ресурс, один из важнейших факторов, определяющих развитие
технологий. Особенно это важно в условиях формирования инновационной экономики.
Международное научное сообщество также подчеркивает определяющую роль информации в интенсификации инновационных процессов, понимая, что неразвитость информационной инфраструктуры создает барьеры для коммерциализации разработок.
Для развития малых инновационных предприятий информация также выступает важным стратегическим ресурсом. Информационное обеспечение малых инновационных предприятий является сложным процессом, но вместе с тем и весьма важным, поскольку способствует более четкому поведению их на рынке. Ведь, как показывает практика, отсутствие адекватного информационного обеспечения делает деятельность малого инновационного предприятия малоэффективной, особенно на рынке инновационных продуктов [4].
Одним из действенных факторов повышения эффективности инновационной деятельности малых инновационных предприятий выступает повышение качества информационных потоков, совершенствование информационного обеспечения процесса принятия решений при выводе инновационных товаров на рынок. Таким образом, комплексный подход к
построению системы информационного обеспечения на малых инновационных предприятиях, а именно выбор адекватных методов сбора информации из соответствующих источников и ее анализа, методов внедрения инструментария информационного обеспечения, можно считать одним из важнейших направлений повышения их конкурентоспособности [3]. Отсутствие представления о системном применении этих методов способно
серьезно исказить картину текущей ситуации или дать неверный прогноз будущих событий, что в большинстве случаев ведет к принятию неверных стратегических решений [1].
Информационное обеспечение инновационной деятельности – это процесс удовлетворения потребностей менеджеров и других лиц, участвующих в инновационном процессе и испытывающих потребность в информации, посредством специальных методов и
способов организации и использования этой информации, а также профессиональных знаний специалистов, обеспечивающих процесс принятия решений [2].
Рассмотрим один из современных элементов информационной составляющей инновационной инфраструктуры - электронные торговые площадки (ЭТП). ЭТП является самой распространенной, простой и удобной формой применения систем электронной торговли, которые могут обеспечить большинство закупочных процессов: сбор потребностей, планирование и проведение торгов, квалификационный отбор поставщиков, анализ
ценовой конъюнктуры рынка, применение ЭЦП (электронной цифровой подписи) и пр.
94
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Фактически системы электронных торгов постепенно переходят с уровня ЭТП на
уровень полномасштабных систем управления торгово-закупочной детальностью.
Анализ существующих определений ЭТП позволил сделать вывод о том, что в настоящее время ЭТП рассматривается как:
- информационное и техническое решение;
- интернет-ресурс;
- инструмент маркетинга;
- средство взаимодействия участников торговых процедур;
- часть информационной составляющей инновационной инфраструктуры.
Таким образом, для целей настоящего исследования предложено рассматривать ЭТП
как современный инструмент маркетинга инноваций и набирающую популярность часть
инновационной инфраструктуры, способствующую повышению эффективности информационного обеспечения инновационной деятельности предприятий.
Использование ЭТП позволяет получить информацию о зарегистрированных предприятиях на площадке, в том числе информацию о предлагаемой и потребляемой ими
продукции; полученных сертификатах и лицензиях; торгах, в которых участвует данное
предприятие; партнерах предприятия; реквизиты, контакты и др. Для зарегистрированных
на ЭТП предприятий есть доступ к актуальным торговым процедурам, а также к архивным данным по всем завершенным торгам (информация о ценах, ходе торгов, победителях). Эти данные позволяют проводить маркетинговые исследования (делать аналитические срезы по продукту, региону, периоду и пр.), а также анализировать информацию о
конкурентах и потенциальных партнерах. Кроме того, существует возможность поиска
поставщиков, анализа цен на товары и просмотра архивов торгов. Публикация в каталоге
продукции и услуг описаний, фото, стоимости и других характеристик товаров является
источником бесплатной рекламы для поставщиков среди более 7 млн посетителей ЭТП.
При этом каталог продукции открыт для всеобщего доступа и индексируется поисковыми
системами.
Включение ЭТП в информационную инфраструктуру инновационной деятельности
позволит существенно повысить эффективность инноваций, прежде всего за счет функционала ЭТП.
Проанализируем работу основных ЭТП по имеющимся данным с сентября 2009 г. по
декабрь 2011 г. За весь период исследования число пользователей, зарегистрированных на
сайтах ЭТП, значительно возросло (рис. 1).
Так, за 2010 г.
число пользователей
на сайте B2B-Center
возросло на 49%, за
2011 г. – на 45,4%. А
за весь рассматриваемый период (с
сентября 2009 г. по
декабрь 2011 г.) их
число выросло более
чем в 2,5 раза (с
29338 до 73863 аккаунтов).
Рис. 1. Число зарегистрированных пользователей на сайтах ЭТП, ед.
95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
По состоянию на октябрь 2012 г. на сайте зарегистрировано 100437 участников системы (т. е. рост с сентября 2009 г. составил 242%). Наилучшие показатели роста популярности демонстрирует межотраслевая торговая система «Фабрикант». За весь анализируемый период число зарегистрированных пользователей выросло в 7,9 раза (с 4647 до 36767
созданных аккаунтов). У системы информационной поддержки конкурентных закупок
TZSelektra.ru наблюдался рост в 4,5 раза (с 13849 до 62329 аккаунтов).
У сайта профессиональных закупок Tender.pro за весь период наблюдалось трёхкратное увеличение числа зарегистрированных пользователей (с 10363 до 31889 аккаунтов). ЭТП Onlinecontract.ru увеличила число пользователей почти в 2,8 раза (с 5283 до
14780 аккаунтов).
Существенный рост наблюдается у Единой электронной торговой площадки (ЕЭТП)
(http://agneko.ru/). Согласно имеющейся с февраля 2011 г. статистике, ЕЭТП достигнут
рост в 4,8 раза зарегистрированных аккаунтов ( с 63155 до 305358).
Проанализируем динамику и объём торговых процедур на уже известных нам ЭТП
(рис. 2).
Рис. 2. Число прошедших торговых процедур, ед.
По числу проведённых торговых процедур лидирует ЕЭТП (рост с февраля по декабрь 2011 г. – 274%). Стабильный рост показывают центр электронных торгов B2BCenter (за весь рассматриваемый период – в 2 раза) и сайт профессиональных закупок
Tender.pro (рост в 1,7 раза). Межотраслевая торговая система «Фабрикант» с сентября
2009 г. по ноябрь 2011 г. показала одиннадцатикратный рост числа проведённых торгов (с
6993 до 76898), однако в декабре 2011 г. по сравнению с ноябрём на данной ЭТП было
проведено в два раза меньше торгов.
Динамика объёма торгов представлена на рис. 3.
По объёму торгов лидирует центр электронных торгов B2B-Center (с сентября 2009 г.
по ноябрь 2011 г. рост в 3,5 раза). Хорошие показатели роста у системы информационной
поддержки конкурентных закупок TZSelektra.ru (рост в 2,4 раза). У межотраслевой торговой системы «Фабрикант» рост за весь анализируемый период составил 17,4 раза (если не
брать в расчёт декабрь 2011 г., то наблюдался рост в 43,3 раза).
Площадка Onlinecontract.ru также показывает рост числа проведённых торгов. С сентября 2009 г. по ноябрь 2011 г. объём торгов вырос в 6 раз. В течение 2011 г. объём закупок вырос на 11,9% - с 2920 до 3442 млн руб. (рис. 3). Количество проведённых торгов за
2011 г. возросло на 11,2% (с 1721 до 1940 торгов).
96
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Рис. 3. Объём торгов, млн руб.
В целом можно сделать вывод о росте популярности ЭТП среди российских поставщиков и закупщиков.
Классификация типов ЭТП по различным критериям приведена в табл. 1.
Таблица 1
Классификация ЭТП
Признак
Тип ЭТП
Характер заказа
- для размещения государственного заказа
- для размещения заказов коммерческих организаций
По охвату отраслей
- вертикальные
- горизонтальные
По количеству учредителей
- корпоративные
(закупщиков)
- с большим количеством участников
По признаку создания и
- создаваемые покупателями
принадлежности
- создаваемые продавцами
- создаваемые третьей стороной
По охвату
- региональные
- национальные
- международные
- глобальные
По степени открытости
-открытые
- закрытые
По функционалу
- электронно-торговая система
- ЭТП
- доска объявлений
По отрасли
- моноотраслевые
- многоотраслевые
Наличие ЭЦП (электронно- с ЭЦП
цифровой подписи)
- без ЭЦП
Алгоритм включения ЭТП в процесс информационного поиска для обеспечения инновационного процесса приведен на рис. 4.
97
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Без применения прогрессивных на сегодняшний день технологий развитие малых
инновационных предприятий невозможно. Однако для многих отечественных малых инновационных предприятий новые информационные технологии до сих пор не стали актуальными.
Возникновение информационных потребностей
Составление перечня выявленных инновационных потребностей
Формирование информационного запроса
Информационный поиск
определение (уточнение) информационной потребности и
формулировка информационного запроса (по отрасли, заказчикам,
поставщикам, продуктам, услугам и т.д.)
определение совокупности возможных держателей информационных
массивов (источников)
извлечение информации из выявленных информационных массивов
ознакомление с полученной информацией и оценка результатов поиска
Работа с информационно-поисковой системой ЭТП
Составление перечня возможных инноваций
Фиксация требований к инновациям
Определение приоритетности возможных инноваций
Формирование ранжированного перечня возможных инноваций
Рис. 4. Алгоритм включения ЭТП в процесс информационного поиска
для обеспечения инновационного процесса
Стратегия работы на ЭТП малого инновационного предприятия - это отказ от пассивного приспособления к рыночным условиям, разработка и осуществление мероприятий по активному формированию спроса на инновационную продукцию и его мониторинг. Анализ деятельности ряда брянских малых инновационных предприятий позволил
выделить два типа стратегий работы на ЭТП: активную и пассивную (рис. 5).
Стратегии работы на ЭТП
Активная: малое инновационное
предприятие выбирает самостоятельно ЭТП и ищет заказчика
Пассивная: малое инновационное
предприятие идет на ту площадку, на
которой работает главный заказчик
Рис. 5. Стратегии работы с ЭТП для малого инновационного предприятия
Условия применения активной стратегии работы на ЭТП:
- предприятию, для того чтобы определиться с направлением работы, необходимо
осуществлять мониторинг рынка (иногда посредством «разведки боем»);
98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
- есть только технология, не всегда есть конкретная концепция продукта, так как
гибкая производственная политика предприятия позволяет подстроиться под требования
заказчика в короткие сроки;
- как правило, единичное производство;
- предприятие недавно создано, поэтому не имеет конкретных заказчиков и стремится расположить к себе заказчиков, обеспечить известность и т.д.
Условия применения пассивной стратегии работы на ЭТП:
- имеются патенты и продукты, которые востребованы рынком;
- известен основной заказчик;
- возможно серийное производство и т.д.
Преимущества и недостатки применения активной и пассивной стратегий приведены
в табл. 2.
Таблица 2
Преимущества и недостатки использования активной и пассивной
стратегий работы на ЭТП
Активная стратегия
Пассивная стратегия
Преимущества
Все имеющиеся ресурсы идут на поиск заказчика. Риск меньше.
Выбор заказчика и более приемлемых условий
Затраты на поиск заказчика и ЭТП
работы на ЭТП
меньше
Недостатки
Более затратная, так как необходимо регистриро- Меньше гибкость работы
ваться на нескольких площадках.
Больше затраты времени.
Возможно, придется адаптировать продукцию
под заказчика
Реализация выделенных стратегий предполагает создание информационной системы
инновационного менеджмента на предприятии, аккумулирующей информацию, полученную на ЭТП.
Использование стратегии активных действий предполагает создание системы показателей выбора ЭТП. Выбор показателей осуществлялся при помощи метода экспертных
оценок. Таким образом, удалось отобрать следующие показатели: количество проведенных тендеров по интересующей отрасли; количество участников- потенциальных партнеров; надежность работы ЭТП; объем проведенных сделок; возможность получения подробной и своевременной информации о торгах; организация сервисной поддержки; стоимость работы на площадке. При этом надежность работы ЭТП предполагается рассматривать как отсутствие возможности взлома личного кабинета и использование информации
о поставщике, а также качество базы участников ЭТП.
При стратегии пассивного приспособления фирма-поставщик следует за ключевым
заказчиком на ЭТП и сталкивается со значительной конкуренцией, т.е. появляются конкуренты, которые могут предложить более выгодную цену и, следовательно, выиграть электронные торги. В такой ситуации для предприятия возможны следующие действия:
- сбор информации о требованиях заказчика к фирме-поставщику на сайте по направлениям;
- оценка продукции соответственно требованиям (изучение возможности торга по
цене);
- анализ архива аналогичных сделок (цены участников, их стратегии);
- выработка собственной стратегии участия в торгах.
99
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Алгоритм реализации стратегии работы малого инновационного предприятия на
ЭТП приведен на рис. 6.
Инновация
Технологическая
Продуктовая
Выбор стратегии работы на ЭТП
Стратегия пассивного приспособления
Стратегия активных действий
Определение ключевого
заказчика
Определение ЭТП, на которой
зарегистрирован заказчик
Выбор ЭТП
Регистрация на ЭТП
Настройка рабочего места
Работа в системе
Оценка эффективности работы на ЭТП
Работа эффективна?
Да
Нет
Рис. 6. Алгоритм реализации стратегии работы малого инновационного предприятия на ЭТП
Таким образом, ЭТП представляет собой весьма существенную часть инновационной
инфраструктуры, способствующую повышению эффективности информационного обеспечения инновационной деятельности за счет использования ее как инструмента маркетинга инноваций. Причем со временем значение ЭТП для развития инновационного бизнеса будет только возрастать. Это будет связано прежде всего с развитием функционала
площадок, появлением новых технических возможностей и т.д.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ларичева, Е.А. Научно-методические основы использования маркетинга инноваций для развития малых
инновационных предприятий: монография / Е.А. Ларичева Е.Н., Скляр. – Saarbrücken: Lambert Academic
Publishing GmbH &Co. KG, 2012. – 155 c.
2. Синельников, Д.Я. Совершенствование процесса информационного обеспечения инновационной деятельности организаций / Д.Я. Синельников, Е.Н. Скляр // Социально-экономическое развитие региона:
опыт, проблемы, инновации: материалы II Междунар. науч.-практ. конф., 12 нояб. 2011г. - Смоленск:
Остров свободы, 2012. –Ч.2. - С. 74-80.
3. Синельников, Д.Я. Маркетинг инновационного продукта как важный фактор обеспечения конкурентоспособности предприятия / Д.Я. Синельников, Е.Н. Скляр // Материалы Международной научнопрактической конференции «Молодежь, гражданственность, патриотизм: актуальные аспекты просвещения и воспитания». - Брянск: Ладомир, 2012. - С. 153-161.
4. Скляр Е.Н. Управление развитием малых инновационных предприятий: стратегии, приоритеты, закономерности: монография / Е.Н. Скляр, Е.А. Ларичева, Д.Я. Синельников. – Брянск: БГТУ, 2011. – 332 с.
Материал поступил в редколлегию 23.10.12.
100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
ОБРАЗОВАНИЕ
УДК 378
А.В. Лагерев, В.И. Попков
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ КАК ФАКТОР
РАЗВИТИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА И ЭКОНОМИКИ РЕГИОНА
Рассмотрены проблемы формирования и развития системы дополнительного профессионального образования в Брянском государственном техническом университете.
Ключевые слова: дополнительное профессиональное образование, система образования, Болонский процесс,
человеческий потенциал, обучение в течение всей жизни, Брянский государственный технический университет.
В «Концепции Федеральной целевой программы развития образования на 2011-2015
годы» стратегической целью государственной политики в области образования является
повышение доступности качественного образования, соответствующего требованиям инновационного развития экономики, современным потребностям общества и каждого гражданина. Приоритетными становятся задачи «модернизации институтов системы образования как инструментов социального развития; создания современной системы непрерывного образования, подготовки и переподготовки профессиональных кадров и др.; приведения содержания и структуры профессиональной подготовки кадров в соответствие с современными потребностями рынка труда и повышения доступности качественных образовательных услуг».
Социально-экономические реформы существенно изменяют рынок труда, повышают
требования к профессиональной мобильности и личности специалиста. По данным Всемирного банка, обследовавшего 192 страны мира, в их экономическом развитии только
16% обусловлено производственной инфраструктурой (физическим капиталом), 20% природными факторами, а остальные 64% связаны с человеческим капиталом. Поэтому
основополагающим фактором экономического развития является процесс формирования
кадрового потенциала современной экономики, тесно связанный с развитием человеческого потенциала. Развитие человеческого потенциала, от которого зависит уровень социально-экономического развития страны, является стратегической целью социальной
политики государства. К числу показателей, характеризующих индекс развития человеческого потенциала, относятся уровень приобретенных знаний, опыт и квалификация. По
данным The Global Competitiveness Report за 2007-2008 гг., в рейтинге институтов, формирующих трудовой потенциал, среди 58 стран Россия занимала по ниже приведенным показателям следующие места [1]:
• Соответствие системы образования потребностям конкурентоспособной экономики – 43 место.
• Качество математического и естественно-научного образования – 27 место.
• Качество высшего образования и обучения – 35 место.
• Расходы на образование – 44 место.
• Качество школ бизнеса – 49 место.
• Распространение обучения персонала компаний – 54 место.
Эти данные свидетельствуют о существенном отставании от мирового уровня институтов, формирующих интеллектуальный потенциал общества в России, что затрудняет
101
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
развитие человеческого потенциала, преодоление тенденций деградации и создание необходимых условий для устойчивого развития экономики России.
Понятие человеческого потенциала сформировалось в постиндустриальный период,
в эпоху общества, основанного на информационных и интеллектуально емких технологиях, когда в качестве основополагающего ресурса общества начинает выступать человеческий капитал, а определяющим фактором производства становятся знания. В постиндустриальный период конкурентоспособность государства определяется в основном эффективностью использования интеллектуальных ресурсов общества, к которым относятся
наука, образование, средства коммуникации, ресурсы, связанные с развитием личности,
человеческого потенциала.
Для нашего времени характерны чрезвычайно активные процессы устаревания и соответственно обновления знаний. По оценке специалистов, средняя продолжительность
жизни предприятия составляет 30 лет, в то время как активный период жизни человека
приближается к 50 годам. По экспертным оценкам, в ближайшие 10 лет около 80% используемых сегодня технологий устареет, при этом 80% работников будут иметь образование, полученное более 10 лет назад [2]. Возникает объективная необходимость переучивания, переподготовки в области профессиональной деятельности. К тому же отмечается
очень заметная динамика социальных процессов. Изменение среды влечет за собой необходимость приобретения новых знаний, новых компетенций. Знания, полученные в вузе,
уже не могут оставаться неизменным багажом, эффективно обеспечивающим социальную
и профессиональную адаптацию в течение всей жизни. Кроме того, в настоящее время в
высшем образовании складывается тенденция, когда выпускники вузов все чаще трудоустраиваются не по специальности, полученной в процессе обучения. Увеличивается число людей, которым по роду профессиональных занятий необходимы дополнительные знания и умения из области информатики, экономики, менеджмента, права и т.д. и т.п. Возникают новые области знаний, которые ранее просто не существовали, растет роль отраслей, основанных на мульти- и междисциплинарных подходах. Отсюда необходимость в
том, чтобы в течение всей своей жизни человек постоянно доучивался и, возможно, переучивался. Система образования должна дать возможность каждому человеку получить необходимые ему дополнительные знания именно в нужный момент. Этим объясняется наблюдаемый рост дополнительного профессионального образования. По данным Минобрнауки РФ, около 1500 образовательных учреждений России реализуют программы профессиональной переподготовки и повышения квалификации, ежегодно более 1,5 миллиона человек пользуются услугами системы дополнительного профессионального образования.
Идея обучения в течение всей жизни (LLL, Lifelong Learning) является важной составляющей Болонского процесса [3]. Министры образования стран-участниц Болонского
процесса в Берлинском коммюнике (2003 г.) подчеркнули важность и необходимость того,
чтобы каждый гражданин имел возможность выбирать индивидуальную траекторию обучения в соответствии со своими желаниями, способностями и потребностями вплоть до
достижения им уровня высшего образования. Тем самым понятие обучения в течение всей
жизни в значительной степени соотносится с получением именно высшего образования.
Образование в течение всей жизни соответствует духу Болонского процесса, является
важным фактором развития человеческого потенциала.
В России эта система получила название системы непрерывного образования. Российские эксперты называют непрерывным образование, всеохватывающее по полноте,
индивидуализированное по времени, темпам и направленности, предоставляющее каждому возможность реализации собственной программы его получения. Принцип непрерывности образования является в мировой системе одним из доминирующих. Ведущие страны мира разрабатывают программы непрерывного образования, включающего довузовское образование, профессиональное образование от начального до высшего, систему
повышения квалификации и переподготовки специалистов (дополнительное профессиональное образование) как единую систему, рассчитанную на несколько десятилетий их
102
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
активной профессиональной деятельности. В России к этой системе позднее прибавилась
система получения второго высшего образования. Наблюдается расширение взаимодействия системы высшего образования с другими уровнями образования.
В новых условиях социально-экономического развития общества качественное непрерывное образование является непременным условием успешной карьеры отдельного
человека, обеспечивает ему конкурентное преимущество на рынке труда. Дополнительное профессиональное образование (повышение квалификации и переподготовка) становится важнейшим элементом непрерывного профессионального образования и развития
человеческого потенциала. В настоящее время требования к этой системе возрастают как
в количественном, так и в качественном отношении. В количественном – потому что увеличивается число людей, которым по роду профессиональных занятий необходимы дополнительные знания и умения, в качественном – потому что возникают новые области
знаний, которые ранее просто не существовали. Система дополнительного высшего образования с присвоением дополнительных квалификаций дает возможность не только работающим специалистам, но и студентам и аспирантам во время обучения по основным образовательным программам освоить соответствующие дополнительные образовательные
программы, что повышает их конкурентоспособность на постоянно изменяющемся рынке
труда. Нужно добавить, что российские вузы особенно заинтересованы во взрослом контингенте учащихся, если принять во внимание надвигающийся демографический спад,
когда численность выпускников школ будет меньше, чем число мест в вузах. Таким образом, система дополнительного профессионального образования представляет собой социальный институт, выполняющий адаптационную, компенсирующую и развивающую
функции, связанные с более эффективным включением специалиста в профессиональную
деятельность, с повышением его конкурентоспособности в условиях рыночной экономики.
Реализация программ непрерывного образования возможна различными, в том числе
и комбинированными путями: в университетах, центрах повышения квалификации и переподготовки специалистов, центрах дистанционного обучения, учебных центрах фирм и
предприятий, путем самообразования и экстерната. Формы и методы организации образовательной деятельности технического вуза, реализующего программы непрерывного
профессионального образования, и связанных с ним образовательных структур должны
обеспечивать интересы социально-экономического развития региона, сочетать интересы
учебного заведения с интересами различных слоев населения региона, субъектов хозяйственной деятельности и органов местного самоуправления, быть гибкими и разнообразными. Система дополнительного профессионального образования обеспечивает широкий
выбор образовательных программ, различных по целям, содержанию, формам и срокам
обучения.
Для удовлетворения потребности в переподготовке и повышении квалификации
специалистов Брянский государственный технический университет развивает систему дополнительного профессионального образования [4]. В 1990 г. при вузе открыт межотраслевой Брянский региональный центр повышения квалификации и переподготовки руководящих работников и специалистов (БРЦПК), являющийся структурным элементом, позволяющим реализовать разработанную в вузе концепцию непрерывного образования инженерных кадров [5]. В соответствии с выданной университету лицензией на право ведения образовательной деятельности Брянский государственный технический университет
имеет право на реализацию следующих образовательных программ дополнительного
профессионального образования (ДПО):
- повышение квалификации по программе «Управление государственными и муниципальными заказами» со сроком освоения от 120 до 500 часов;
- повышение квалификации по профилю основных образовательных программ со
сроком освоения от 72 до 500 часов;
103
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
- профессиональная переподготовка по профилю основных профессиональных образовательных программ вуза и по программе «Управление государственными и муниципальными заказами» со сроком освоения свыше 500 часов;
- профессиональная подготовка для получения дополнительной квалификации «Переводчик в сфере профессиональной коммуникации» со сроком освоения свыше 1000 часов;
- профессиональная подготовка для получения дополнительной квалификации
«Специалист в области компьютерной графики и Web-дизайна» со сроком освоения свыше 1000 часов.
С 1998 г. в рамках Президентской программы подготовки управленческих кадров
вуз проводит переподготовку специалистов по программе «Общий менеджмент для руководителей высшего и среднего звена организаций» со сроком освоения свыше 500 часов.
В 2010 г. вуз успешно прошел конкурсный отбор на право реализации программы подготовки управленческих кадров в форме повышения квалификации по направлению «Менеджмент в сфере инноваций» со сроком освоения от 72 до 500 часов. Кроме того, по приказам Минобрнауки вуз осуществляет повышение квалификации преподавателей вузов по
программам «Управление качеством в образовании» и «Информационная компетентность
в профессиональной деятельности преподавателя вуза». В настоящее время центр реализует более 50 программ дополнительного профессионального образования по направлениям и специальностям университета различного уровня и продолжительности. Программа
«Управление государственными и муниципальными заказами» пользуется большим спросом не только в Брянской, но и в Орловской, Смоленской, Тульской, Калужской, Пензенской и др. областях. При вузе открыт Центр повышения квалификации преподавателей
вузов. Ряд дополнительных образовательных программ реализуют открытые при вузе Региональный центр безопасности образовательных учреждений, Областной центр новых
информационных технологий, Учебно-квалификационный центр по подготовке и переподготовке международных автоперевозчиков, Отраслевой учебно-методический центр
«Охрана труда и безопасность жизнедеятельности», Региональный центр аттестации
сварщиков, Центр реинжиниринга и автоматизации бизнес-процессов, Региональный
центр дистанционного обучения и информационной поддержки предпринимательства.
Ежегодно в вузе проходят повышение квалификации и переподготовку около 3 тысяч человек. За последние 5 лет контингент слушателей системы ДПО составил более 11тыс.
человек, в том числе более 4200 слушателей обучались по приоритетным направлениям
развития экономики России (развитие индустрии наносистем, развитие стратегических
информационных технологий, повышение энергоэффективности и ресурсосбережение,
развитие перспективных видов вооружения, военной и специальной техники). За последние 5 лет прошли повышение квалификации и переподготовку около 7000 специалистов
предприятий и организаций Брянска и Брянской области. Повышение квалификации и переподготовка специалистов осуществляется также по заказам организаций и предприятий
Белгородской, Калужской, Костромской, Московской, Орловской, Пензенской, Псковской, Смоленской, Тверской, Тульской и др. областей.
По 10 специальностям реализуются образовательные программы, позволяющие получить второе высшее образование в сокращенные сроки «Экономика и управление на
предприятии», «Менеджмент организации», «Прикладная информатика в экономике»,
«Антикризисное управлении», «Финансы и кредит», «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», «Организация и технология защиты
информации», «Двигатели внутреннего сгорания», «Вагоны», «Информационные системы
и технологии». Среди лиц, получающих второе высшее образование, много студентов
старших курсов дневного отделения. За последние 5 лет второе высшее образование получили 885 человек.
Наибольшим спросом пользуются следующие программы повышения квалификации
специалистов: «Управление государственными и муниципальными закупками», «Обуче104
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
ние молодых предпринимателей», «Защита персональных данных в организации», «Метрологическое обеспечение машиностроительного предприятия», «Управление качеством
образования», «Информационные технологии в образовании», «Администрирование экономических систем», «Модернизация и реновация технологического оборудования на основе современных систем управления», «Энергосбережение в промышленности и ЖКХ»,
«Современные направления в проектировании, моделировании и технологии производства изделий микро- и наноэлектроники и микросистемной техники» и др. Кафедра «Тепловые двигатели» осуществляет профессиональную переподготовку специалистов газовой
промышленности по специальности «Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели» со специализацией «Эксплуатация, модернизация, ремонт турбин и турбинного
оборудования» по заказу ДОАО «Центрэнергогаз» ОАО «Газпром».
Разрабатываемые в вузе программы ДПО соответствуют квалификационным требованиям к профессиям и должностям слушателей, обеспечивают преемственность по отношению к государственным образовательным стандартам среднего и высшего профессионального образования, ориентированы на современные образовательные технологии и
средства обучения, обеспечивают совместимость программ по видам и срокам. Ориентация на современные образовательные технологии реализуется путем отражения в программах новаций: в принципах обучения (модульность обучения «до результата», вариативность сроков обучения в зависимости от исходного уровня подготовленности слушателей, индивидуализация и др.); формах и методах обучения (активные методы, дистанционное обучение, дифференцированное обучение, оптимизация обязательных аудиторных
занятий); методах контроля и управления образовательным процессом (распределенный
контроль по модулям, использование тестирования и рейтингов, корректировка индивидуальных программ по результатам контроля, обеспечение профориентации в процессе
обучения и т.д.); средствах обучения (компьютерные программы, тренажеры).
Активными организаторами реализации программ дополнительного профессионального образования являются следующие кафедры вуза: «Экономика и менеджмент», «Экономика, организация производства и управление», «Иностранные языки», «Компьютерные технологии и системы», «Информатика и программное обеспечение», «Машиностроение и материаловедение», «Управление качеством, стандартизация и метрология»,
«Тепловые двигатели», «Автомобильное хозяйство», «Безопасность жизнедеятельности и
химия», «Вагоны», «Электронные, радиоэлектронные и электротехнические системы».
Большой вклад в развитие системы дополнительного профессионального образования в
вузе внесли профессора В.И.Аверченков, В.Т.Буглаев, О.А.Горленко, В.К.Гулаков,
Д.В.Ерохин, В.Б.Ильицкий, В.В.Кобищанов, В.Л.Михельсон-Ткач, А.П.Мысютин,
Л.С.Ревеко, С.П.Сазонов, доценты Г.А.Кортелев, В.В.Коряжкин, К.В.Макаренко,
В.М.Панченко, А.Г.Подвесовский, В.В.Рогалев, М.Ю.Рытов, В.А.Хвостов и др.
Рост дополнительного профессионального образования порождает ряд проблем, оно
имеет ряд особенностей по сравнению с основным. Прежде всего, это образование для
взрослых, для лиц, имеющих специальность и стаж практической работы. Для системы
дополнительного образования необходимы квалифицированные преподаватели, имеющие
опыт практической работы, обладающие высокими научно-теоретическими знаниями в
предметной и смежной областях, педагогическим мастерством, способностями к методической и научной деятельности, комплексом личностных качеств, предполагающих высокий уровень общей культуры и воспитания. Долгосрочные программы дополнительного
образования должны быть индивидуализированы, вариативны, подкрепляться высоким
уровнем информационных баз, современными методами и средствами обучения. Методики и методические указания должны учитывать возрастные особенности слушателей. Образовательные программы должны учитывать требования рынка труда, предъявляемые к
специалисту.
Для успешной реализации программ ДПО возникает необходимость систематического повышения квалификации преподавателей вуза. С этой целью в университетском
Центре повышения квалификации преподавателей вузов организована реализация про105
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
грамм повышения квалификации по трем направлениям: «Инновации в вузе», «Информационные технологии в учебном процессе», «Система качества вуза». Для аспирантов и
молодых преподавателей ежегодно читается курс «Основы вузовской педагогики».
Системообразующим фактором дополнительного профессионального образования
является осознанная потребность в постоянном развитии личности каждого человека. Основой реализации принципа преемственности разных уровней и подструктур дополнительного образования является фундаментальное содержание, закладываемое в базовых
вузовских структурах. Владея ядром знаний, умением учиться, человек сам может выбирать виды, темпы и сроки обучения, индивидуализировать процесс получения образования. Этапы профессионального развития личности задают соответствующие ступени дополнительного образования, определяют требования и условия реализации его конкретных целей. Задача системы дополнительного образования – обеспечить поступательность
процесса развития личности и преемственность ее профессионального образования. Дополнительное профессиональное образование способствует повышению индекса развития
человеческого потенциала страны, возрастанию доли человеческого капитала в структуре
национального богатства.
Эти положения соответствуют основным принципам Болонской декларации, в которой предусмотрена реализация интегрированных систем обучения в течение всей жизни,
охватывающих в том числе признание неформализованного и неофициального обучения
через аккредитацию предшествующего образования. Предшествующее образование может быть получено как в аккредитованном учебном заведении (официальное образование), так и на различного рода курсах, в процессе повышения квалификации по месту работы (неофициальное образование), а также в результате практического опыта, приобретенного на работе, в быту и т. п. (неформализованное образование). Министры образования стран Европы на конференции в Бергене (2005 г.) рекомендовали признать неофициальное и неформализованное обучение, сделать их доступными, более совершенными,
включив, где возможно, в качестве элементов в программы высшего образования [3]. В
России вопрос о признании неофициального и неформализованного профессионального
образования пока еще не стоит в повестке дня.
Рынок дополнительных образовательных услуг развивается быстрыми темпами. Это
требует от вуза увеличения количества программ дополнительного профессионального
образования, развития гибких междисциплинарных и интердисциплинарных форм обучения, роста качества предоставляемых образовательных услуг. Если иметь в виду надвигающийся демографический спад, то развитие системы дополнительного профессионального образования является одним из условий дальнейшего развития вуза и укрепления его
конкурентоспособности на рынке образовательных услуг.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Глазьев, С.Ю. Оценка предельно критических значений показателей состояния российского общества и
их использование в управлении социально-экономическим развитием / С.Ю.Глазьев, В.В.Локосов //
Вестн. РАН. – 2012. – Т. 82. – № 7. – С. 587-614.
2. Мосичева, И.А. Реализация программ ДПО в условиях совершенствования нормативной базы профессионального образования / И.А.Мосичева // Высшее образование в России. – 2011. – № 8-9. – С. 3-6.
3. Попков, В.И. Болонский процесс: учеб. пособие / В.И.Попков. – Брянск: БГТУ, 2008. – 343 с.
4. Попков, В.И. Инновационные процессы – основа развития профессиональных образовательных программ в БГТУ / В.И.Попков // Вестн. БГТУ. – 2009. – № 3. – С. 18-26.
5. Формирование и реализация региональных программ модернизации профессионального образования:
монография / В.Т.Буглаев, О.А.Горленко, В.М.Жураковский, В.П.Лозбинев, В.И.Попков,
В.М.Приходько, И.В.Федоров; под ред. В.М.Жураковского. – М.; Брянск: БГТУ, 2003. – 220 с.
Материал поступил в редколлегию 13.11.12.
106
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ
УДК 930
Ю.Т. Трифанков, Л.И. Афонина, Н.Г. Федькина, В.В. Дзюбан
РАЗВИТИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА БРЯНСКОГО
УЕЗДА И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ В СОЦИАЛЬНОМ РАЗВИТИИ РЕГИОНА
ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XIX – НАЧАЛЕ ХХ в.
Рассмотрено развитие промышленного предпринимательства Брянского уезда во второй половине XIX –
начале ХХ в. Показана роль представителей буржуазии в социальном развитии рассматриваемого региона.
Ключевые слова: Брянский уезд, промышленность, предпринимательство, социальная политика, образование, здравоохранение.
История современной России характеризуется сменой модели социальноэкономического и общественного развития. Разрушение и реструктурирование
промышленного производства привели и приводят к изменению социальных связей, социальной структуры. Связи промышленного производства и социальной инфраструктуры в
значительной части подверглись слому или деформации, вследствие чего возникают
новые отношения, ориентированные на рыночные. Следует также отметить, что
расслоение общества, обнищание значительной части населения, особенно в провинции,
заставляют обратить внимание не только на возрождение экономики и необходимость
повышения благосостояния народа, но и на изучение опыта, связанного с организацией
практической помощи культуре, здравоохранению, образованию, общественной
деятельности [1, с. 79].
В современных условиях идет поиск адекватных современности форм управления,
вырабатывается соответствующая социокультурная политика, в среде предпринимателей
начинает возрождаться частная благотворительность. Преобразования в обществе без учета исторических традиций, отраженных в ментальности массового сознания и индивидуальном сознании человека, вобравших в себя социокультурный опыт прошлого, проблематичны.
Ретроспективный срез моделей организации промышленности предполагает выявление основных характеристик промышленного развития, анализ моделей развития, раскрытие соотношения макро- и микроуровней, включая социальную инфраструктуру. Необходимо исследовать все сложности социально-психологического состояния населения при
коренной смене социально-экономических условий. Отечественное предпринимательство
XIX в. представляет собой подобный исторический феномен, оригинальную страницу
прошлого, в котором переплелись самые различные стороны развития общества,
государства, экономики и социокультурной среды [2].
В облике российских предпринимателей и населения промышленного района того времени в
рамках исследуемого округа отразились все достижения и противоречия в хозяйственном развитии, а
также в сфере социальных отношений, проявилась способность государственной власти, предпринимателей и самого населения реагировать на происходившие в ходе модернизации России изменения.
Во второй половине 1980-х - 1990-е гг. наступил новый этап в рассмотрении истории промышленности и рабочего движения. В последние годы в отечественной исторической науке повысился
интерес к рабочей истории. Обращает на себя внимание стремление историков расширить источниковую и методологическую базу своих исследований. В историографии современного периода шире
используются методы социологии, демографии, статистики, права, информационных технологий.
Необходимо отметить, что накоплен богатый региональный опыт изучения рабочей истории. Воз107
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
росло количество публикаций в журналах и научных сборниках по рабочей проблематике. Все это и
объясняет актуальность исследования данного вопроса.
Во второй половине XIX - начале XX в. в России проводились масштабные
социально-экономические реформы. Быстрыми темпами развивались кредитная система и
банковское дело, купеческий капитал резко увеличил свои обороты, и, как следствие, на
новой технической базе произошел мощный рост фабрично-заводской промышленности.
Развитию последней прежде всего способствовало привлечение деревни в рыночные
отношения и создание рынка рабочей силы. В российскую промышленность хлынул
иностранный капитал. Высокие таможенные ограничения препятствовали ввозу
иностранных товаров, но можно было ввезти крупный капитал, построить здесь
предприятие и продавать его продукцию без пошлин. На Брянщине происходили процессы, характерные для России в целом.
Определив специфику региона в индустриальном отношении, объёмы
промышленного и торгового производств, расположенных как в городских, так и во
внегородских центрах, зная экономические возможности региона и примерное количество
предприятий в нём, можно понять финансовый потенциал буржуазии, которая стала
тратить часть (иногда значительную) своих доходов на социокультурную деятельность и
благотворительность. Представители торгово-промышленного предпринимательства
проявили себя наиболее активно в данной сфере. В связи с этим их деятельность,
обусловленная как нравственными потребностями, так и соображениями личной выгоды,
стала неотъемлемым фактором социального развития уезда.
Основным направлением эволюции взаимоотношений предпринимателей и рабочих
России в XIX - начале XX в. был переход от патриархальных отношений, свойственных
традиционному обществу, к отношениям нового капиталистического порядка,
определяемым товарным производством и рыночными отношениями.
Этот переход происходил под влиянием объективных и субъективных факторов:
становления и развития крупной промышленности, эволюции российского общества от
сословного к гражданскому, формирования буржуазии и рабочего класса, политики
правительства в отношении этих классов, классовой борьбы. Патриархальные отношения,
утвердившиеся в промышленности в первой половине XIX в., продолжали оставаться
господствующими и после реформы 1861 г., по крайней мере до 80-90-х гг. XIX в., хотя до
реформы они были связаны в значительной степени с принудительным трудом, а после
нее - с наемным. Эта грань в известной мере условна в связи с существенными отличиями
в уровне социально-экономического развития различных отраслей хозяйства и районов
страны. Тем не менее процесс индустриализации, происходивший в 90-е гг., а также
издание в 80-90-е гг. XIX в. ряда фабричных законов позволяют говорить о начале нового
периода во взаимоотношениях предпринимателей и рабочих [3, с. 37-42].
После реформ 60-х гг. в сферу предпринимательства были вовлечены все сословия,
поэтому сведения о брянских купцах относительны. Наблюдалось сокращение лиц купеческого звания. Это было связано не с их численным уменьшением, а с причинами, которые указывали на непрестижность торгового звания как в общественной системе, так и в
общественном мнении. Многие крупные купцы переходили в почетные граждане и приобретали статус предпринимателей [4].
В торговле сохранялись тенденции, которые проявили себя еще до начала XIX столетия. Ярмарочная 1, развозная и разносная торговля пока сохраняла свое значение, но
главную роль уже играла стационарная торговля – в магазинах и лавках. Деятельность
До середины XIX в. Брянская ярмарка, проходившая у стен Свенского монастыря, была одной из
крупнейших в России. Она играла заметную роль в образовании всероссийского рынка. На ярмарку везли
свои товары русские, украинские, белорусские, литовские, польские, греческие купцы. Она давала государству ежегодный доход до 50 тыс. руб. и свыше 15 тыс. руб. таможенных сборов.
1
108
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
брянских купцов, их доход становились более стабильными, сами они превращались в организаторов торговли, нанимали продавцов товара и приказчиков. К концу 80-х гг. удельный вес ярмарочной торговли значительно понизился, уступив место более совершенным
ее формам. Следует отметить, что с адаптацией европейской формы хозяйствования в
России были две капиталистические ассоциации: торговый дом и акционерное общество.
Торговый дом – это структура закрытого типа, объединяющая небольшой круг близких
друг другу лиц. Она была зафиксирована в законодательном акте 1807 г. в следующих видах: полное товарищество, товарищество на вере, или коммандитное товарищество 2. Полные товарищества состояли из ограниченного числа партнеров, которые вели дело на свои
капиталы (часто это были родственники, например купцы Могилевцевы, Комаровы, Виницкие и др.) и отвечали по обязательствам своим имуществом.
До развития тяжелой промышленности ведущей отраслью в регионе была легкая
промышленность, прежде всего текстильная, стекольная, а также пищевая. Текстильное
производство было весьма передовым в техническом отношении. Несмотря на это,
основная часть иностранного и частного капиталов начала вкладываться в тяжелую
промышленность. Строительство железных дорог давало сильный толчок к развитию
отраслей тяжелой промышленности, обеспечивая заказы на металл, уголь, паровозы, т. е.
создавая рынок сбыта для соответствующих отраслей. Их создание имело хозяйственное,
стратегическое и социальное значение.
К началу 1880-х гг. основная промышленная продукция России стала производиться
на фабриках и заводах с использованием машин и механизмов, приводимых в движение
силой пара. К концу века завершился процесс превращения промысловых сел и деревень в
фабрично-заводские поселки. В 1890 г. в 329 таких поселениях работала 451тыс. рабочих 52% рабочих крупной промышленности [4]. Созданию промышленных предприятий способствовало развитие сети железных дорог, по которым уже в конце XIX в. осуществлялся
основной объём грузоперевозок.
Развитию промышленности Брянского уезда в изучаемый период во многом способствовали не слишком благоприятные условия для земледельческой деятельности, на что
прямо указывается в воспоминаниях современников. «Громадное и в высшей степени
оригинальное фабрично-заводское царство» было создано там, «где убогая земля и отдаленность от промышленных центров, казалось, ничего не могли дать российскому крестьянину» [5, с. 234], а земледелие не приносило выгод [6, с. 285]. Это подтверждается и архивными данными. Например, после отмены крепостного права и выделения земли крестьянам жители деревень, принадлежащих С.И. Мальцову в Калужской губернии, вынуждены были обращаться с исками о непригодности земли к крестьянским работам. Так, при
исследовании документов в Калужском государственном архиве был найден документ
следующего содержания:
«1863 года Августа 7 дня Мировым посредником 2 участка в присутствии поверенного от Гна Мальцова, полного схода крестьян деревни Жилино, Песоченского Волостного старшины, купеческого сына Афанасия Афанасьева Докукина и двух посторонних свидетелей деревни Малых
Сивок Егора Михайлова и Егора Евклестева был произведен осмотр поступившей в постоянное
пользование крестьян деревни Жилино земли, при сем оказалось:
1. Грунт земли песчано-каменистый, требует сильного удобрения.
2. Местность частью бугроватая.
3. Большая часть пахотной земли расположена между лесов, вследствие чего подвергается
часто вымочкам.
4. Из показанных по уставной грамоте лугов в количестве 168 десятин не более 80 десятин
чистого луга.
Товарищество на вере (коммандитное товарищество) – коммерческая организация, основанная на
складочном капитале, в которой две категории членов: полные товарищи и вкладчики-коммандитисты.
2
109
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
5. Вывозка удобрения на отдаленные от селения пахотные земли затруднительна по разбросанности их.
По заявлению посторонних свидетелей, сравнивая земли деревни Жилино с землями других
селений, как например деревни Дурина, Прудков, Буды, как по грунту, так и по удобству к возделыванию, земли деревни Жилино хуже» [7, д. 115, л. 6-7].
Итак, в природно-географическом плане земли Брянского уезда были расположены таким
образом, что условия хозяйствования местного населения были не очень благоприятны для ведения продуктивного земледелия.
Северная часть Брянского уезда оказалась более перспективной для развития промышленных предприятий. Обнаружение в бассейне реки Болвы железных руд, из которых
можно было выплавлять металл хорошего качества, а также наличие под Брянском кварцевых песков и огромных лесных массивов, дававших для стекольных предприятий дешевое топливо, привлекло внимание крупных предпринимателей того времени – Мальцовых.
К началу XIX века был сформирован Мальцовский фабрично-заводской округ 3, в брянскую часть которого входили Радицкий железоделательный завод, стеклянные заводы
(Ивот, Бытошь, Старь), Дятьковский хрустальный завод, чугунолитейный завод в Любохне.
В промышленном округе сложилась специфическая для России того времени культура производства и жизнедеятельности, выражавшаяся как в чисто производственноэкономических характеристиках (хорошая техническая оснащенность, рентабельность
производства, разнообразие ассортимента и высокое качество продукции и др.), так и в
особой социальной атмосфере, принципиально новых способах организации и воспроизводства рабочей силы и системе взаимоотношений.
Сформировавшаяся система производственно-экономических отношений обусловливала благоприятную социокультурную среду. Здесь действовали свои законы и порядки, с одной стороны, устанавливаемые заводовладельцем, а с другой - вырабатываемые в
результате социального взаимодействия проживающего в районе населения, находящегося в не характерных для основной массы крестьянского населения России условиях хозяйствования и жизнедеятельности (вследствие индустриализации).
Динамика изменения численности рабочих за 8-ю и 9-ю ревизские переписи представлена в табл. 1 [8, д. 565].
Из табл. 1 видно, что происходит постепенный прирост рабочего населения. По данным за 1856 год, общая численность населения, проживавшего при заводах С.И. Мальцова, достигала уже 18600 человек, из них 14 тысяч были заняты непосредственно в заводских цехах, а остальные состояли при заводах чернорабочими.
Однако этого количества было мало для удовлетворения всех потребностей в обслуживании
производства.
Указанная численность не изменялась на протяжении последующих десятилетий.
Так, в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона в 1860 - 1870-е годы она определяется 13 - 15 тысячами человек. Еще в одном источнике, датированном 1880 годом, указывается, что на заводах Мальцовского промышленно-торгового товарищества «в качестве мастеров, подмастерьев и других постоянных рабочих» трудятся свыше 13 тысяч человек. Кроме того, «жители сел и хуторов, лежащих вблизи заводов и фабрик, заняты в качестве плотников, дровосеков и других чернорабочих, поденщиков и поденщиц».
К середине XIX века по уровню развития стеклянной, хрустальной, металлургической и металлообрабатывающей промышленности Брянщина со всеми заводами Мальцовского заводского округа занимала крупное место в черной металлургии, уступая только
Мальцовский заводский округ занимал северную часть Брянского уезда Орловской губернии,
среднюю и южную части Жиздринского уезда Калужской губернии и восточную часть Рославльского уезда
Смоленской губернии, сосредоточиваясь главным образом по р. Болве (притоку р. Десны).
3
110
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Уралу. Брянские товары обладали высоким экспортным потенциалом. Дятьковский хрусталь, например, находил спрос не только в России, но и в Болгарии, Румынии, Турции.
Таблица 1
Динамика изменения численности рабочих во владениях С. И. Мальцова
Число душ по ревизиям
Общий прирост
Коэффициент
населения
прироста
Селение
8-я (1835 г.)
9-я (1850 г.)
м.п.
ж.п.
м.п.
ж.п.
м.п.*
ж.п. *
м.п.
ж.п.
Людиновский завод
Заводской
поселок
Людиново
1556
1604
2209
2153
653
549
34,7
29,2
Сукремльский завод
Заводской
поселок
Сукремль
347
342
553
570
206
228
45,8
50,0
Кургань
132
146
205
187
73
41
43,3
26,6
Куява
98
100
148
149
50
49
40,7
39,3
Еловка
84
79
137
124
53
45
47,9
44,3
Песоченский завод
Заводской
поселок
Песочня
1098
1180
1426
1503
328
323
26,0
24,1
Иваново-Сергиевский завод
Погост
197
207
215
209
18
2
8,7
1,0
Манина
124
106
172
171
48
65
32,4
46,9
Николаевка
49
43
69
76
20
33
33,9
55,5
Радицкий завод
Заводской
поселок
Радица
237
227
308
342
71
115
26,1
40,4
* Мужской пол, женский пол.
В производственно-техническом плане история мальцовских заводов отразила важный этап в развитии отечественной промышленности - переход от мануфактурной формы
организации к фабричной, связанной с широким применением машин и активным внедрением технико-технологических достижений. В социальном плане производство эволюционировало от эксплуатации принудительного труда (приписных и посессионных рабочих, крепостных крестьян) к вольному найму, что одновременно сопровождалось переходом от социально-патерналистских к договорным отношениям между рабочими и заводовладельцами [2].
Еще одним важным центром машиностроения в Брянском уезде стал Брянский рельсопрокатный, железоделательный и механический завод. Он возник в десяти верстах от
Брянска в низменной части между реками Болвой и Десной, в устье первой из них. Сюда
тянулись разоряющиеся крестьяне малоземельной части Орловской губернии, Малой и
Белой России, ремесленники, мелкие разорившиеся торговцы. Таков был социальный состав людей, формировавших новую заводскую общность. Через десять лет существования
завода число рабочих достигло 4 - 5 тысяч человек и колебалось в зависимости от экономической ситуации [9, с. 22].
111
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Всего год понадобился основателям завода, чтобы наладить выпуск первой продукции - рельсов (рисунок) [10, с. 70].
1874 1875 1876
1877
1878
1879 1880 1881
1882
Рис. Объём производства рельсов в 1874 - 1882 гг.
(выпуск рельсов по годам, тыс. пудов [46, с. 2-3])
Основным видом изделий Брянского завода в первые 7 лет были рельсы. Благодаря
полученному 25 января 1877 года правлением Брянского акционерного общества крупному казённому заказу от Департамента железных дорог при Министерстве путей сообщения на изготовление 1800 тысяч пудов стальных рельсов по средней цене 1 рубль 36 копеек за пуд началось массовое их производство на Брянском заводе [11, д. 402, л. 6]. К 1880
г. выпуск стальных рельсов достиг пика и составил 3 миллиона пудов. А через два десятилетия в шестнадцати цехах завода производилось уже несколько десятков видов самой
разнообразной продукции, многие из которых не только не уступали, но и превосходили
мировые образцы (табл. 2).
Таблица 2
Выпуск продукции Брянского завода в 1880 и 1884 гг.
Выпускаемая продукция
% от валового дохода
1880 г.
1884 г.
Рельсы
71
11
Рельсовые скрепления
Железо
Мосты
Вагоны
Разные заказы
10
4
4
1
10
8
13
18
23
-
18
7
4
1
Мостовое железо и сталь
Сортовое железо и сталь
Котельные работы
Изделия для сахарных заводов
Высокое качество выпускаемой на заводе продукции было достигнуто вследствие
развития металлургического производства, основанного на древесном топливе. Немалую
долю производства завода занимал каменный уголь, он составлял 10-15% всей продукции
и использовался для вагранок и кузнечного дела [4].
С 80-х годов XIX века Брянский завод занимал одно из ведущих мест в вагоностроении Российской империи. Капитал общества со временем значительно увеличился. Так, в
1889 году он составлял 3 600 000 рублей, а уже в 1899 году - 8 087 500 рублей, разделенных на 80 875 сполна оплаченных акций по 100 рублей каждая. Стоимость недвижимого
имущества, по отчету за 1900 год, на 1 января 1901 года составила 17 413 563 р. 67к.[12, с.
5].
112
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
В конце XIX века в Брянском уезде свое развитие получило не только машиностроение. Потребление цемента в России ежегодно увеличивалось, а существующие цементные
заводы не имели возможности удовлетворить возрастающий спрос на эту продукцию.
Главноуправляющий АО мальцовских заводов Л. К. Шешминцев, хорошо знакомый
с цементным делом, обратил внимание на богатейшие залежи мела и глины на землях
Общества у реки Болвы и благоприятные условия для их разработки. Проведенные им
разведка местности, анализы сырья и расчеты показали, что «материала хватит для деятельности завода на долгое время. Цемент будет отличаться высоким качеством, а производство его, благодаря физическим свойствам материалов, - дешевизною» [13, д. 633, л.
1].
14 октября 1900 года при деревне Боровка (с 1964 г. - город Фокино), состоялся пуск
завода, рассчитанного на производство 300 тыс. бочек цемента в год (вместимостью по 10
пудов каждая) [14, с. 17]. С первых же дней работы продукция стала пользоваться широким спросом у покупателей. Успешному сбыту цемента в немалой степени способствовало то обстоятельство, что завод был сооружен на оживленном перекрестке железнодорожных и водных артерий в европейской части России.
Таким образом, можно отметить, что к началу XX века Брянщина стала крупным
центром машиностроения и металлообработки, производства стекла, текстильных и других изделий. В Брянском уезде на предприятиях двух акционерных обществ (Брянского и
Мальцовского) было сосредоточено около 30 тыс. рабочих. Здесь действовали такие предприятия, как Брянский завод в Бежице (12 тыс. работников), Радицкий вагоностроительный завод (свыше 1 тыс.), Дятьковский хрустальный завод (около 2 тыс.), Чернятинский,
Ивотский, Бытошский стекольные заводы (более 2, 5 тыс. рабочих). Кроме того, в Брянском уезде действовали 15 лесопильных, 6 винокуренных и несколько маслобойных заводов, канатно-прядильные фабрики, завод «Арсенал», предприятия АО мальцовских заводов Брянский рельсопрокатный, железоделательный и механический завод в Бежице
представлял собой одно из крупных предприятий России.
По степени концентрации производства и рабочих Брянский уезд значительно превышал средние показатели по европейской части России. Продукция предприятий по обработке металлов занимала ведущее место, ее удельный вес в общем объеме производства
превышал 73 % [4]. Необходимо констатировать, что Брянский уезд располагал весьма
богатым промышленным потенциалом.
Постепенно в руках торгово-промышленного предпринимательства сосредоточивались значительные материальные средства, складывались экономические факторы для начала социокультурной деятельности. Предпосылкой этому стал не только рост благосостояния местной буржуазии, но и наличие российского законодательства, поощрявшего
частные пожертвования. В связи с этим в Брянском уезде в пореформенный период наблюдался подъём здравоохранения, образования, культуры, благотворительной деятельности. Остановимся подробнее на развитии здравоохранения и образования в Брянском
уезде, так эти вопросы особенно актуальны и в наше время.
Медицинское обслуживание Брянска и Брянского уезда развивалось достаточно
медленно. Долгое время единственным медицинским учреждением был небольшой военный госпиталь на Трубчевской улице, построенный в начале XIX в. Только с 1843 г. город
стал содержать собственного врача. В 1863 г. появилась временная больница для рабочих,
строивших Орловско-Витебское шоссе. Из отчета орловского губернатора Брянской городской думе видно, что в 1868 г. в Брянске не существовало ни постоянной городской,
ни земской больницы, лишь при заводе «Арсенал» был военный госпиталь, но рабочие в
него не принимались [11, д. 1799, л. 3].
Анализ архивного и краеведческого материала показал, что первыми попытками
квалифицированной организации фабричной и заводской медицины может служить дея113
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
тельность в этом направлении руководителей крупных заводов, купцов и меценатов Брянского уезда. Причиной развития данного рода медицинского обслуживания послужило
значительное количество промышленных предприятий, находившихся в уезде, и, как
следствие (в соответствии с законом 1866 г.), выделение значительных средств местными
предпринимателями на строительство и содержание больниц, родильных приютов, приемных покоев и медицинского персонала. В Брянском уезде ими было открыто несколько
медицинских учреждений. Организуя лечебное обслуживание на своих фабриках, предприниматели оказывали в разной степени (в зависимости от своих материальных возможностей) медицинскую помощь населению, проживавшему рядом с их промышленным заведением.
Начало постоянной сети медицинских учреждений было положено лишь в 1881 г. с
открытием приемного покоя на уже упомянутой Трубчевской улице. В нем городской
врач ежедневно вел полуторачасовой прием больных. Лишь в 1890 г. появилась больница
на 35 мест [15, с. 62]. Подобных мер по улучшению медицинского обслуживания населения было недостаточно для развивающегося промышленного района. Поэтому одной из
важнейших забот предпринимателей и купцов стало здравоохранение.
Состояние медицинского обслуживания значительно улучшилось, когда в конце XIX
- начале XX в. в городах начала развиваться особая общественная медицина - фабричная и
заводская.
Таким образом, к началу XX столетия в Брянском уезде наблюдался определенный
прогресс в области развития гигиены и здравоохранения. Если в 1860-х годах медицинскую помощь жителям Брянского уезда оказывали только один врач и один фельдшер, то
к концу XIX-началу XX в. здесь функционировали уже 4 больницы (каждая на 10 коек). В
каждой из них были врач, фельдшер, 4-5 человек младшего медицинского и обслуживающего персонала. Здесь же велся врачебно-амбулаторный прием. Имелись также более 10
фельдшерско-амбулаторных пунктов, медицинский приют, 4 аптеки и около 10 аптечных
пунктов [16, с. 53]. Появилась сеть медицинских учреждений, в которую входили заведения как общего профиля, так и узкой специализации (инфекционные больницы, родильные дома, специализированные санатории). Созданная система здравоохранения позволяла разным социальным слоям населения пользоваться медицинскими услугами разных
уровней, не исключая даже профессионального операционного вмешательства. Развитие
медицинского обслуживания, борьба с эпидемиями, надзор за санитарным состоянием
домов и улиц качественно улучшали повседневную жизнь, увеличивали продолжительность жизни населения. В свою очередь, деятельность земств, предпринимателей, купцов
в деле развития здравоохранения играла весьма полезную роль. Ими было сделано немало
для решения проблемы медицинского обслуживания населения в Брянском уезде. Особенным является то, что благодаря их деятельности в этом направлении появились новые
формы медицинского обслуживания, а врачебная помощь стала доступной целой категории населения.
Экономический подъем и развитие промышленного производства на рубеже XIXXX вв. привели к осознанию необходимости развития системы образования, как начального, среднего, так и профессионального. Внедрение новых способов производства, усовершенствование технических средств труда определяли создание различных уровней образования, которые выступали средством подготовки грамотных людей и квалифицированных специалистов. Усложнение форм хозяйствования, расширение управленческого
аппарата на заводах требовали значительного количества грамотных людей (писарей, бухгалтеров, управляющих, приказчиков, мастеров, и т. д.). Россия нуждалась в хорошо подготовленных профессиональных кадрах. Именно поэтому создание школ, гимназий, училищ в рассматриваемый период явилось важным направлением социокультурной политики многих промышленников, предпринимателей и купцов. Причем их деятельность в этом
114
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
направлении активизировалась именно в провинции, особенно на тех территориях, где
действовало много фабрик и заводов [4].
Хотелось бы отметить, что наиболее дальновидные представители высших кругов
России - промышленники, предприниматели и общественные деятели, к числу которых
можно отнести местных промышленников С. И. Мальцова, Л. К. Шешминцева, П.И. Губонина, В. Ф. Голубева, В.Н. Тенишева, его супругу Марию Клавдиевну - известную меценатку и просветительницу, а также знаменитых меценатов братьев Могилевцевых, - понимали, что экономическое процветание страны вообще и Брянского уезда в частности
невозможно без подготовленных специалистов в рамках промышленного производства и
других сфер деятельности.
Уделяя большое внимание начальному и среднетехническому образованию, являясь
попечителями учебных заведений, крупные промышленники, предприниматели, купцы и
общественные деятели готовили твердую почву для поступления своих учеников в учебные заведения высшего уровня. А это, в свою очередь, приобретало первостепенное значение для удовлетворения социальных и экономических потребностей общества в соответствующей квалификации трудовых ресурсов. Низшее профессиональное образование в
России только начинало соответствовать требованиям того времени, поэтому, в отличие
от мелкого лавочника, общественные деятели и дальновидные предприниматели осознавали роль работника на производстве. Для того чтобы иметь квалифицированный персонал, они принимали участие в учреждении и финансировании школ, выделяли субсидии
на стипендии студентам, тем самым сыграв значительную роль в становлении и развитии
начального, среднего и низшего профессионального образования на территории Брянского уезда.
Современные проблемы образовательной политики в России стали весьма актуальны
для экономического развития, и в частности для развития промышленности. Обращение к
истории данного вопроса поможет не только знать какие-то аспекты образовательной деятельности в конкретном регионе, но и применять наиболее важные методы в современной
образовательной политике.
Таким образом, оценка развития социальной инфраструктуры промышленного региона, оценка изменений, происходящих в том или ином населенном пункте, может служить одним из показателей социальной эффективности деятельности заводовладельцев.
Несмотря на то что социокультурная деятельность торгово-промышленного предпринимательства, как медаль, имела две стороны, она являлась помощью более высокого
порядка, нежели та, которая больше похожа на подаяние, чем на реальную заботу об
улучшении жизни и быта населения.
Городские власти по разным причинам, главным образом ввиду недостатка средств, отсутствия
организационных способностей, никогда полностью не решали социальные проблемы. Им на помощь приходили предприниматели, общественные деятели, беря на себя часть общегородских проблем. Именно благодаря их деятельному участию Брянский уезд в дореволюционные времена стал
благоустроенным, являлся не только торгово-промышленным, но и культурным центром.
Большинство проблем, в решении которых принимало участие местное торговопромышленное предпринимательство во второй половине XIX-начале XX в., до сих пор
представляют сложность для городских властей. Это создание достаточного числа рабочих мест, поддержание на должном уровне здравоохранения, благоустройства города, забота о нравственном воспитании горожан. Поэтому социокультурная деятельность предпринимательства Брянского уезда может послужить примером для современной деловой
элиты России в решении многих социальных вопросов.
Разработка нового курса экономической политики России, суть которого заключалась в освобождении реального сектора от объектов социальной сферы, предполагала
концентрацию внимания менеджмента предприятий исключительно на вопросах произ115
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
водства, что должно было позволить пополнить бюджет за счет роста налоговой базы и
выжить в условиях становления рыночной экономики. Результатом этой политики явилось прекращение предприятиями финансирования своей социальной инфраструктуры и
передача ее муниципалитетам. В итоге за последние десятилетия социальная инфраструктура российских промышленных предприятий стала затратной и обременительной структурной единицей и не только не получила какого-либо развития, но и частично была ликвидирована. Данное обстоятельство естественно привело к снижению социальной защищенности граждан, значительному падению уровня их жизни, а также к сокращению производительности труда в реальном секторе экономики.
В конце 90-х гг. XX в. возросла роль социальной инфраструктуры в совершенствовании пропорций и формировании качественных факторов общественного воспроизводства, расширении масштабов экономической деятельности, развитии главной производительной силы общества – человека. От уровня и темпов развития социальной инфраструктуры зависят создание оптимальных условий быта, труда и отдыха, укрепление здоровья, повышение культурно-образовательного и профессионально-квалификационного уровня населения. Поэтому исторический опыт российских предпринимателей важен для восстановления социальной инфраструктуры, которая выступает важнейшей
характеристикой социокультурного развития промышленных регионов страны.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Федькина, Н.Г. Влияние благотворительной деятельности М.К. Тенишевой на социокультурное развитие Бежицы / Н.Г. Федькина // Социально-гуманитарные исследования в БГТУ / под общ.ред. А.Ф. Степанищева. – Брянск, 2011. - Вып. 2.
Афонина, Л.И. Мальцовский промышленный округ и его социальная инфраструктура («Америка в России»): монография / Л.И. Афонина, В.В. Дзюбан, Ю.Т. Трифанков. - Брянск, 2012.
Иванова, Н.А. Предприниматели и рабочие: эволюция взаимоотношений / Н.А. Иванова // Отечественная история. 1998. - № 6. - С. 37 – 42.
Федькина, Н.Г. Роль торгово-промышленного предпринимательства в социокультурном развитии Брянского уезда во второй половине XIX – начале ХХ в.: монография / Н.Г. Федькина, Ю.Т. Трифанков, В.В.
Дзюбан. – Брянск: БГТУ, 2012.
Немирович-Данченко, В.И. Америка в России / В.И. Немирович-Данченко // Русская мысль. - М., 1882. - Кн. XII.
Ухтомский, Л.А. Несколько дней на заводах г. Мальцова / Л.А. Ухтомский // Морской сборник. - СПб.,1857. Т.ХХХII. - № 12.
Государственный архив Калужской области (ГАКО). Ф. 30., оп. 2.
Государственный архив Российской Федерации (ГАРФ). Ф. 2199, оп.1.
Трифанков, Ю.Т. История производства, люди и технический прогресс / Ю.Т. Трифанков. – Брянск:
БГТУ, 1998.
Мингереш, В.Д. Производственно-техническое развитие Брянского рельсопрокатного железоделательного механического завода в конце XIX столетия / В.Д. Мингереш // Вестн. БГУ. История. Литературоведение. Право. Языкознание. – 2011. - № 2. – С. 69 – 73.
Государственный архив Брянской области (ГАБО). Ф. 220, оп.1; ф. 197, оп. 1.
Обзор десятилетней деятельности Общества Брянского рельсопрокатного, железоделательного и механического завода 1873 - 1883 гг. – СПб., 1885.
Российский государственный исторический архив (РГИА). Ф. 23, оп. 24.
Островлянчик, В.Я. На рубежах веков. АО «Мальцовский портландцемент»: ист.- док. очерк / В.Я. Островлянчик, В.И. Хрипач. - М.: Новый ключ, 1999.
Дозорцев, С. Брянск: историко-экономический очерк / С. Дозорцев, М. Дозорцев. – Тула: Приок. кн.
изд-во, 1986.
Крашенинников, В.В. Из истории селений Брянского района / В.В. Крашенинников. – Брянск: Придесенье, 1999.
Материал поступил в редколлегию 12.12.12.
116
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Abstracts
BogdanovR.A., DavydovS.V. Effect of chemical compositionon the impact
strengthresponsiblecastingsfreight wagons. On the basis a statistical analysisof openhearthmeltingconsider the complexeffect of carbonand manganesetogetherwith other
relatedelements oflow-alloy steel20GLto increaseresilience.
Key words: statistical analysis, impact resilience, side frame,bolster, steel 20GL, chemical
composition.
Bogomolov D.G., Poroshin V.V.,Radygin V.Y. The program for the mesoscopic modelling
continium fluid flow in the narrow channels with real microtopography of their walls. The
program for the continium fluid flow parameters computation in the narrow channels is described. The channels with rough surface are examined. Veracity of the program was confirmed
with comparison of results of experiment with results of ANSYS.
Key words: continium fluid flow; flow in the narrow channel; mesoscopic modeling; latticeBoltzmann method.
Demidov P.N., Semenov M.Yu., Nelyub V.A. Optimal choice of material and surface hardening method of gear wheels for galling resistance increasing. The galling resistance of two
types of gear wheels was estimated on the basis of the energy model of adhesion. The numerical
solution of this problem was obtained for traditional carburized heat-resistant steel and
nitrocarburized nanostructured steel. The benefits of new complex-alloyed steel and hardening
method were shown for high-speed gear wheels.
Key words: galling, gear wheels, thermo-chemical treatment, nanostructure.
Lagerev A.V., Lagerev I.A. Pcl-804-2/36 turbosupercharger rotor strength analysis. Results
of a PCL-804-2/36 turbosupercharger rotor strength analysis is under consideration in this article.
Key words: PCL-804-2/36 turbosupercharger, rotor, trunk pipeline, strength analysis, FEManalysis.
Malysheva N.N., Metelitsa A.A., Kravsova E.G., Kovalski B.I., Bezborodov JU.N. The catalytic action of metals on oxidizing processes and temperature stability lubricants. Presented
are some results of testing motor oils on thermal-oxidation and temperature stability. The catalytic influence of metals on oxidizing processes in lubricants with use of steel 45 were determined. The regressions models of process destruction lubricants are received. Parameters for
identification of oils on groups of operational properties and quantity indicators of influence
metals on oxidizing processes of lubricants are offered.
Key words: a lubricant, thermal-oxidation stability, temperature stability, the temperature started
destruction catalytic activity factor, complex criterion of temperature stability.
Plotnikov D.A. Methodology and system for the experimental research of piezoelectric accelerometer parameters. This article deals with development of research methodologies and
implementation of an appropriate experimental system to determine the error of the proposed
smart vibration sensor accuracy improvement method for different types of piezoelectric accelerometers.
Key words: piezoelectric accelerometer, smart sensor, temperature error, research methodologies, experimental research.
Serpik I.N., Shviryaev M.V., Bashmakov A.G. Increasing the accuracy of the calculation of
plate-rod systems. The refinement scheme approximation of displacements in rods that eccentrically supports thin plates is developed. It is presented the example of the calculation of the
plate-rod system with the results that confirm the efficacy of the proposed approach to the
analysis of deformation of objects of this type.
117
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Key words: plates, rods, plate-rod systems, finite element method, approximation of
displacements.
Yakubovich D.I., Shablovski A.V., Korotkevich A.F., Barabanau A.S. Application of the
composite mechanically alloyed powder materials at arc overlaying. Results of researches on
application of mechanically alloyed powder components in quality of overlaying materials at arc
overlaying are presented.
Key words: arc overlaying; composite overlaying materials; micro dispersion metal particles.
Gulakov V.K., Klepinin S.B. Image recognition based on fractal coding. The mathematical
basis for building codes fractal image in grayscale The classical approach is the use of such
codes in the problem of pattern recognition. The possibility of using the contraction mapping
theorem to measure the difference between the images. Describes a method for the use of the
subfractals to improve recognition quality.
Key words: fractal, fractal code compression display, image recognition, fractal pattern
recognition, subfractals.
Ordin A.V., Ripetskiy A.V. Automatic system of acoustic analysis of thin-walled airship
panels with inverse task module. Authors developed an automated software system of calculation of thin panels of the airship, which allows to determine the level of stress in thin panels of
the aircraft during the conceptual design, calculation of acoustic fields level and designing of the
airship acoustic.
Key words: Acoustic loads, airship, CALS, inverse task.
Bubenok E.A. Development and activization of human resources – the key direction of development of intrapreneuring for ensuring operational efficiency of the company. Development of internal business (intrapreneuring) in the company appears an effective remedy of increase of its operational efficiency with a view of ensuring competitiveness, both production, and
the company as a whole. Considerable reserves in this direction contain in updating of a control
system by the company and system of the measures directed on disclosure of creative potential
unclaimed now of workers.
Key words: business, operational efficiency, the motivation, transforming leadership, a work
and rest mode, a regulation of work of the personnel, compensation.
Miroshnikov V. V., Kukareko A.N., Shkolina T.V. Models of professional activities for
quality management. A model of professional activities for quality management, including
quality control mechanism, the professional workgram, psychogram, sociogram and quality specialist and high school graduate models, is proposed.
Key words: quality management, business model, professiogram, workgram, psihogram,
sociogram, competence.
Miroshnikov V.V., Filipchuk A.A. Model complex state support for small and medium
business. In this publication, the authors of the technique of building structural, functional and
flow models of the complex state support for small and medium businesses, as well as the control problem is formulated on the basis of a mathematical model, a complex of state support for
small and medium businesses.
Key words: Small and medium enterprises, a set of state support, conceptual model, structural
model, the threading model, mathematical model.
Sklyar E.N., Laricheva E.A., Synelnikov D.Y. Electronic trading platforms as important
component of innovative infrastructure of the Russian economy. The review of work of
electronic trading platforms in the Russian market is provided. Growth of popularity of ETP as
making innovative infrastructure of small innovative business locates. Methodical recommendations about realization of strategy of work of the small innovative enterprise on ETP are offered.
Key words: small innovative enterprise, innovations, marketing of innovations, innovative process, electronic trading platforms.
118
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Lagerev A.V., Popkov V.I. The additional professional education as the factor of development of region economy. The problem of forming and development of the system of additional
professional education in Bryansk State Technical University are considered.
Key words: additional professional education, the system of education, Bologna process, human
potential, the lifelong learning.
Afonina L.I., Fedkina N. G., Trifankov Y.T., Dzyuban V.V. Development of industrial enterprise of the Bryansk of the County and its importance in the social development of the
region in the second half of the XIX - beginning of XX century. Review the development of
industrial enterprise of the Bryansk district in the second half of the XIX - beginning of XX century. Shows the role of the representatives of the bourgeoisie in the social development of the
region.
Key words: Bryansk County, industry, entrepreneurship, social policy, and education of, health
care.
119
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Афонина Людмила Ивановна, редактор издательства БГТУ, тел.: (4832) 58-82-49.
Барабанов Антон Сергеевич, студент группы СП-112 Бел.-Рос. ун-та.
Башмаков Алексей Геннадьевич, ст. преподаватель кафедры «Динамика и прочность
машин» БГТУ, e-mail: alexbs007@rambler.ru.
Безбородов Юрий Николаевич, д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Топливообеспечение и
горюче-смазочные материалы» Института нефти и газа Сибирского федерального университета, е-mail: Labsm@mail.ru.
Богданов Роман Александрович, к.т.н., доцент кафедры «Машиностроение и материаловедение» БГТУ, тел.: (4832) 58-82-18, e-mail: lpim-bra@yandex.ru.
Богомолов Дмитрий Юрьевич, к.т.н., доцент кафедры «Общая и прикладная математика» МГИУ, тел.: (495) 620-39-68.
Бубенок Елена Александровна, к.э.н., профессор, генеральный директор БТК «60 канал», г. Брянск, e-mail: bubenok_elena@mail.ru.
Гулаков Василий Константинович, к. т. н., профессор кафедры «Информатика и программное обеспечение» БГТУ, тел. (4832) 56-09-84, e-mail: gulakov@tu-bryansk.ru.
Давыдов Сергей Васильевич, д.т.н., профессор кафедры «Машиностроение и материаловедение» БГТУ, тел.: (4832) 58-82-18.
Демидов Павел Николаевич, генеральный директор ООО «Интерпром», тел.: (985)-78446-49, e-mail: pdemidov.sunfruit@yandex.ru.
Дзюбан Валерий Валерьевич, к. пед. н., доцент кафедры «Философия, история и социология» БГТУ, тел.: (4832) 58-82-67.
Клепинин Сергей Борисович, аспирант кафедры «Информатика и программное обеспечение» БГТУ, тел.: (4832) 73-54-49, e-mail: sklepinin@yandex.ru.
Ковальский Болеслав Иванович, д.т.н., профессор кафедры «Топливообеспечение и горюче-смазочные материалы» Института нефти и газа Сибирского федерального университета, е-mail: Labsm@mail.ru.
Короткевич Александр Фёдорович, ст. преподаватель кафедры «Металлорежущие станки и инструменты» Бел.-Рос. ун-та, тел.: 8-0222-25-28-30.
Кравцова Екатерина Геннадьевна, аспирант кафедры «Топливообеспечение и горючесмазочные материалы» Института нефти и газа Сибирского федерального университета,
е-mail: Rina_986@mail.ru.
Кукареко Анна Николаевна, вед. инженер кафедры «Управление качеством, стандартизация и метрология» БГТУ, e-mail: anna5018@yandex.ru.
Лагерев Александр Валерьевич, д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Подъемнотранспортные машины и оборудование» БГТУ, е-mail: avl@tu-bryansk.ru.
Лагерев Игорь Александрович, к.т.н., доцент кафедры «Динамика и прочность машин»
БГТУ, e-mail: mnto@tu-bryansk.ru.
Ларичева Елена Анатольевна, к.э.н., доцент кафедры «Экономика и менеджмент»
БГТУ, тел.: +7-960-561-29-86, e-mail: Helenette@yandex.ru.
Малышева Наталья Николаевна, к.т.н., доцент кафедры «Топливообеспечение и горюче-смазочные материалы» Института нефти и газа Сибирского федерального университета, е-mail: Nataly.nm@mail.ru.
Метелица Артем Александрович, ст. преподаватель кафедры «Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов» Института нефти и газа Сибирского федерального университета, е-mail: metelitsa_art@mail.ru.
120
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36)
Мирошников Вячеслав Васильевич, д.т.н., профессор кафедры «Управление качеством,
стандартизация и метрология» БГТУ, е-mail: g70@yandex.ru.
Нелюб Владимир Александрович, директор НОЦ «НМКН» МГТУ им. Н.Э. Баумана,
тел.: (495)-589-70-86, e-mail: bmstu@emtc.ru.
Ордин Алексей Вячеславович, аспирант Московского авиационного института, e-mail:
alexey_ordin@mail.ru.
Плотников Дмитрий Александрович, к.т.н., доцент кафедры «Автоматика и телемеханика» ЮжРГТУ, г. Новочеркасск, e-mail: dpl@novoch.ru.
Попков Владимир Иванович, к.т.н., доцент, зав. кафедрой «Общая физика», заслуженный работник высшей школы РФ, тел.: (4832) 588-358; e-mail: popkov@tu-bryansk.ru.
Порошин Валерий Владимирович, д.т.н., профессор кафедры «Технология и металлорежущие системы автомобилестроения» МГИУ, тел.: (495) 620-39-68, e-mail:
vporoshin@mail.ru.
Радыгин Виктор Юрьевич, к.т.н., доцент кафедры «Информационные системы и технологии» МГИУ, e-mail radigin@msiu.ru.
Рипецкий Андрей Владимирович, к.т.н., доцент МАИ, e-mail: a.ripetskiy@mail.ru.
Семенов Михаил Юрьевич, к.т.н., ведущий инженер НОЦ «НМКН» МГТУ
им. Н.Э. Баумана, тел.: (903)-660-8881, e-mail: shigona.podzhogin@yandex.ru.
Серпик Игорь Нафтольевич, д. т. н., профессор, зав. кафедрой «Механика» Брянской
государственной
инженерно-технологической
академии,
e-mail:
iserpik@online.debryansk.ru.
Синельников Дмитрий Яковлевич, коммерческий директор ЗАО «ИЦЭР», тел.: +7-919990-00-80, e-mail: dsinelnikov@mail.ru.
Скляр Елена Николаевна, к.э.н., доцент кафедры «Экономика и менеджмент» БГТУ,
тел.: +7-910-338-97-93, e-mail: sklyarel@yandex.ru.
Трифанков Юрий Трофимович, д. и. н., профессор кафедры «Философия, история и
социология» БГТУ, тел.: (4832) 58-82-67.
Федькина Наталья Геннадьевна, гл. библиограф БГТУ, тел.: (4832) 58-82-44.
Филипчук Антон Андреевич, аспирант кафедры «Управление качеством, стандартизация и метрология» БГТУ, e-mail: fantom.qm@gmail.com.
Шабловский Андрей Викторович, зав. лабораторией кафедры «Технология металлов»
Бел.-Рос. ун-та.
Швыряев Михаил Васильевич, ст. преподаватель кафедры «Детали машин» БГТУ,
e-mail: mih_vas_sh@rambler.ru.
Школина Татьяна Викторовна, к.т.н., доцент кафедры «Управление качеством, стандартизация и метрология» БГТУ, e-mail: hedera@yandex.ru.
Якубович Дмитрий Иванович, к. т. н, доцент, зав. кафедрой «Технология металлов»
Бел.-Рос. ун-та, e-mail: D.I.Yakubovich@mail.ru.
121
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа