Сентября 2013 года The priorities of the world science - shikardos.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Сентября 2013 года The priorities of the world science - страница №1/3

Приоритеты мировой науки:

эксперимент

и научная дискуссия

Материалы I международной

научной конференции

Санкт-Петербург

29-30 сентября 2013 года


The priorities of the world science:

experiments

and scientific debate

Proceedings of the I International

scientific conference

Saint Petersburg

29-30 September 2013

CreateSpace

North Charleston, SC, USA

2013

«Приоритеты мировой науки: эксперимент и научная дискуссия»: Материалы I международной научной конференции 30-31 мая 2013 года, г. Санкт-Петербург. – North Charleston, SC, USA: CreateSpace, 2013. - 144 с.


«The priorities of the world science: experiments and scientific debate»: Proceedings of the I International scientific conference 29-30 September 2013, Saint Petersburg. – North Charleston, SC, USA: CreateSpace, 2013. – 144 р.

В материалах конференции обсуждаются проблемы различных областей современной науки: информатики и технических наук, истории и психологии, филологии, экономики и философии. Сборник представляет интерес для учёных различных исследовательских направлений, преподавателей, студентов и аспирантов – всех, кто интересуется развитием современной науки.

Все статьи представлены в авторской редакции.
The materials of the conference have presented the results of the latest research in various fields of science: information technology and engineering, historical and psychological science, philology, economics and philosophy. The collection is of interest to researchers, graduate students, doctoral candidates, teachers, students - for anyone interested in the latest trends of the world of science.

All articles are presented in the author's edition.



ISBN-13: 978-1491204597

ISBN-10: 1491204591

Авторы научных статей, 2013

Научно-издательский центр «Открытие», 2013
Authors, 2013

Scientific Publishing Center «Discovery», 2013




СОДЕРЖАНИЕ

SECTION 1.

Information Technology (Информационные технологии)
Глянцев В. К., Тарапанов А. А.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ И/ИЛИ ДЕРЕВЬЕВ В СИСТЕМЕ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ПОДГОТОВКЕ ПРОИЗВОДСТВА СПОРТИВНОЙ ОДЕЖДЫ………………………………………………..6


Мартьянова А. В.

ПРИМЕНЕНИЕ АГРЕГАЦИОННЫХ ОПЕРАТОРОВ

В ГРАДИЕНТНЫХ МЕТОДАХ ВЫДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦ

У ИЗОБРАЖЕНИЙ………………………………………………………16




SECTION 2.

Engineering (Технические науки)
Афонина Н. Б., Отроков А. В., Воронов П. Р.

Экспериментальные исследования погрузочных органов с нагребающими звездами………………………..24
Дудин М. П., Брума Е. В., Мулюкин О. П., Борзенков М. И.

КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

ВЫБОРА ВЕЛИЧИН ЗАЗОРОВ В СОПРЯЖЕНИЯХ КЛАПАНА

С КОРПУСОМ И С СЕДЛОМ В ГЕРМЕТИЗИРУЕМОЙ

КЛАПАННО-СЕДЕЛЬНОЙ ПАРЕ «КОНУС-ОСТРАЯ КРОМКА»...35
Рыков В. П.

ФОРМАЛИЗАЦИЯ МОДУЛЬНОГО ПРИНЦИПА ОБУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ (ИНС)…………….……51


Шабалина Н. А.

ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОГО

КАНАЛА С ЗАМИРАНИЯМИ В ПОДЗЕМНОМ СООРУЖЕНИИ…54
Шатов М. М.

Аналитическая оценка предельной

расчётной вероятности отказа…………………………….61
SECTION 3.

Historical Sciences (Исторические науки)
Fidchenko O. V.

ANALISIS OF THE ENTREPRENEURIAL ACTIVITY RUSSIA

AT THE END OF XIX – AT THE BEGINNING OF XX CENTURIES

FROM THE ORTHODOX PERSPECTIVE…………………………………69



SECTION 4.

Economics (Экономические науки)
Внукова Е. М.

ФОРМИРОВАНИЕ РЕГИОНАЛЬНОГО ИНВЕСТИЦИОННО-СТРОИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА И РЕГУЛИРОВАНИЕ ЦЕН

ПО СТАДИЯМ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ……………………………………………75
Докучаев Е. А., Порывкин П. В.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ НА ПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ

ЗА СЧЕТ РЕАЛИЗАЦИИ КОНКУРЕНТНЫХ ИННОВАЦИОННЫХ СТРАТЕГИЙ…………………………………………………………….…..89
Sibiryaev A. S..M. K. Krivtsova, M. A. Podzorova

THE PROBLEMS OF CAREER ADVANCEMENT OF PUBLIC CIVIL SERVANTS AND THE WAYS OF THEIR SOLUTION……………….….92



Лузин Е. В.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ ФИЛЬТРОВ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕОРИИ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ……..…100



Соколова О. А.

АГЛОМЕРАЦИЯ КАК ИНСТРУМЕНТ

РЕГИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ…………………………………………104
Солодкий И. В., Астахова В. А.

АНАЛИЗ ПЕРЕХОДА МОСКОВСКОЙ БИРЖИ НА РЕЖИМ

С ОТСРОЧКОЙ РАСЧЕТОВ……………………………………..………109


Сухоруков А. В.

МЕЖФИРМЕННЫЕ СЕТИ КАК ФОРМА СТРАТЕГИЧЕСКОГО ПАРТНЕРСТВА В МЕБЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ……………114


Section 5.

Philosophy of Science (Философские науки)
Fidchenko E. V.

PR-COMMUNICATION AND MASS CONSCIOUSNESS:

THE PHILOSOPHY OF SCIENCE PERSPECTIVE……………………..123

SECTION 6.

Philology (Филологические науки)
Ивашина Т. М.

ПРОБЛЕМА РАЗЛИЧЕНИЯ Х-ТЕКСТОВ И ИХ ТИПОВ

В СОВРЕМЕННОЙ ВОСТОЧНОСЛАВЯНСКОЙ

ГУМАНИТАРИСТИКЕ………………………………………………….130


Видишева С. К.

FREE ASSOCIATION EST EXPIRIENCE IN ANALYZING

THE APPROPRIATION BY A LANGUAGE OF FOREIGN

COMPUTER TERMINOLOGY…………………………………………..138



SECTION 7.

Psychological science (Психологические науки)
Терёшина К. Ю.

Особенности супружеских отношений

в зарегистрированном и пробном браке…………..……..140

Section 1.

Information Technology (Информационные технологии)

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ И/ИЛИ ДЕРЕВЬЕВ

В СИСТЕМЕ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

ПРИ ПОДГОТОВКЕ ПРОИЗВОДСТВА

СПОРТИВНОЙ ОДЕЖДЫ

Глянцев Валерий Константинович

ФГОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК», г. Орел, Россия

Е-mail: vglyantsev@gmail.com

Тарапанов Андрей Александрович

ФГОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК» г. Орел, Россия

Е-mail: tarapanov@rambler.ru
Современные системы поддержки принятия решения (СППР), возникшие как естественное развитие и продолжение управленческих информационных систем и систем управления базами данных, представляют собой системы, максимально приспособленные к решению задач повседневной управленческой деятельности, являются инструментом, призванным оказать помощь лицам, принимающим решения (ЛПР). С помощью СППР могут решаться неструктурированные и слабоструктурированные многокритериальные задачи.

СППР, как правило, являются результатом мультидисциплинарного исследования, включающего теории баз данных, искусственного интеллекта, интерактивных компьютерных систем, методов имитационного моделирования [1].

Одним из способов реализации системы принятия решений является использование И/ИЛИ деревьев. И/ИЛИ дерево может являться механизмом обработки информации о структуре объекта, а также способом организации данных в базе знаний.

Элементы описанные узлами И/ИЛИ дерева представляют собой факты, при условии наличия дополнительных свойств элементов, их взаимодействия с внешней средой, как указано в правилах при формировании новых моделей[2].

Структура И\ИЛИ деревьев не является типовой для хранения данных и поэтому способ ее хранения нуждается в дополнительном описании. Учитывая необходимость хранения больших объемов данных о моделях (в нашем случае внешний вид отдельных элементов) необходимо разработать как структуры для хранения дерева в оперативной памяти, так и общую структуру базы данных.

Для представления деревьев используется 2 подхода: представление в смежной и динамической памяти.



Представление деревьев на смежной памяти (одномерный массив) предполагает неявное присутствие ребер, переход по которым выполняется посредством арифметических операций над индексами элементов массива - смежной памяти. Существует много способов представления деревьев:

– полные деревья, сохраненные в массивах, используют наиболее эффективное и компактное представление;

– представление дерева в виде коллекций дочерних узлов упрощает работу с ними, но при этом программа выполняется медленнее и требует большего объема памяти. Формат нумерации связей позволяет быстро выполнять обход дерева и расходует меньше памяти, чем коллекции потомков, но в таком случае алгоритм сложно модифицировать. 

Общими недостатками смежной памяти является:

– ограниченность памяти;

– статичность, неизменность структуры.

Представление деревьев при подготовке производства одежды на динамической памяти более эффективно так как:

– позволяет работать с большими объемами данных;

– размер занимаемой памяти всегда соответствует объему хранимой информации;

– имеет большую гибкость структуры.

Структура представлена на рисунке 1.

r

b



e

f

a



d

h

g



c

Рисунок 1 - Универсальная структура представления n-арного дерева


Представление И/ИЛИ дерева мало отличается от обычного n-арного дерева. Вся разница заключается в том, что необходимо хранить информацию о типе связи.

И/ИЛИ дерево G можно описать тройкой , где:

1) множество вершин , где

– множество вершин i-го уровня дерева G, n – число уровней дерева G;

2) – множество ребер дерева G;

3) – множество двухуровневых «И» поддеревьев дерева G.[3]

Наиболее естественным для хранения дерева, будет форма представление узлов с раздельными ссылками на И и ИЛИ, рисунок 2.


Данные

Список И-ребер

Список ИЛИ-ребер

Список смежных узлов




Рисунок 2 – Структура хранения И/ИЛИ дерева
Для хранения связей между узлами необходимо разграничивать И/ИЛИ ребра, что приводит к избыточности и неоднородности структуры, поэтому И/ИЛИ дерево необходимо свести к виду, когда каждая его вершина имеют только И или только ИЛИ ребра. Для этого для множества И ребер вводим дополнительные вершины, так что у каждого узла есть ребра только одного типа (И-ребра или ИЛИ-ребра)[4].

Тогда структуру дерева, основанную не на типе ребер, а на типе узлов (узел имеет только И или только ИЛИ ребра), можно представить в виде показанном на рисунке 3.

Если в этой структуре можно отобразить И/ИЛИ-дерево вариантов моделей спортивной одежды, то оно примет вид приведенный на рисунке 4.

Необходимость работы с графикой при проектировании ставит вопрос об использовании базы данных как инструментального средства хранения (рисунок 5).

Данные

Тип узла (И/ИЛИ)



Список

смежных узлов

Список потомков




Рисунок 3– Структура хранения И/ИЛИ-дерева

Модель


Тип узла (И/ИЛИ)

Список


смежных узлов

Список потомков

Воротник

И

Спинка



И



Верхний рукав

И

Рукав


И

Нижний рукав

И

Цветовое решение



ИЛИ



Рисунок 4– Пример представления И/ИЛИ-дерева в динамической памяти

1

2



Рисунок 5 – Концептуальная схема структуры хранения дерева И/ИЛИ
Наиболее удобно использовать хранение данных о моделях в виде И-деревьев. Для этого необходимо представить модель в виде иерархической структуры, которую удобно хранить в таблице с рекурсивной связью. Для этого в концептуальной схеме разработана структура (блок 1). На основе таблицы «Элемент модели» строится И-дерево с изменением направление связи вершин: хранится ссылка на родителя, а не на потомка.

В блок 2 входят структуры для формирования функциональной схемы. На основе данных о функциях элементов И-деревья объединяются в И/ИЛИ. В отличие от классического представления И/ИЛИ-дерева, было решено выделить параметры элементов в отдельную сущность, что в совокупности с описание свойств модели может использоваться для расширения дерева или нахождения более оптимальных значений параметров.

Графическое представление элементов хранится в базе данных и переносится в приложение только при отображении конечного варианта. Графическое представление может включать в себя чертежи, эскизы, 2-х и 3-х мерные изображения. При проектировании спортивной одежды предполагается использовать 3-х мерные модели элементов одежды.

Динамическая структура дерева и база данных взаимно дополняют друг друга. База данных используется для хранения больших объемов информации и обеспечивает быстрый доступ к ней.

В структуре, представленной отображением дерева в динамической памяти, хранятся только отдельные проекции данных. Это позволяет производить их обработку и выполнять операции над деревьями, используя стандартные подходы и алгоритмы.
Список литературы

1. Сараев А. Д., Щербина О. А. Системный анализ и современные информационные технологии //Труды Крымской Академии наук. — Симферополь: СОНАТ, 2006. — С. 47-59

2. В.К. Глянцев. Основы логической реализации экспертной системы для подготовки производства специальной одежды[Текст] / В.К. Глянцев , А.А. Тарапанов // Труды второй международной научно-технической конференции «Компьютерные науки и технологии 2011» – 2011

3. Вовк, А.А. Технология формирования обобщенного «И/ИЛИ» дерева решения задач анализа изображений. Исследование скорости сходимости процесса формирования обобщенного «И/ИЛИ» дерева/ Вовк, А.А., Цибульский, Г.М., Латынцев, А.А.// Техника и технологии. Engineering & Technologies. 2009 2 (1) – С. 32-48

4. Ефимов Е.И. Решатели интеллектуальных задач / Е.И.Ефимов. — М.: Наука, 1982. — 320 с


ПРИМЕНЕНИЕ АГРЕГАЦИОННЫХ ОПЕРАТОРОВ

В ГРАДИЕНТНЫХ МЕТОДАХ ВЫДЕЛЕНИЯ

ГРАНИЦ У ИЗОБРАЖЕНИЙ

А. В. Мартьянова

УрФУ, ИРИТ-РтФ, г. Екатеринбург, Россия,

kurzinaav@gmail.com
Важнейшей целью цифровой обработки изображений является распознавание присутствующих на них объектов. Возможность различения заложена в высокой информативности изображения, но зачастую обрабатываемые картинки содержат много избыточных и малоинформативных сведений, которые занимают большие объемы памяти, и требующих выполнения большого количества вычислений при попытке использовать их для распознавания.

Поэтому широко применяются методы сокращения избыточности, опирающиеся на специфические особенности зрительного восприятия изображений. Считается, что субъективное восприятие наблюдаемой сцены происходит через ее представление в виде отдельных однородных областей и выделение контурных линий. Контурные, или граничные, линии разделяют на изображении участки с различными свойствами. Препарат, образующийся в результате выделения контурных линий, может самостоятельно эффективно использоваться для распознавания, поскольку, содержащаяся в нем информация с точки зрения зрительного восприятия, вполне достаточна для решения многих задач такого типа. [2,3].

Рассматриваемые градиентные методы основаны на выделении краевых точек, которые, малочувствительны к шумам и контрастности изображения. Они основываются на свойстве сигнала яркости – разрывности. Эффективным способом поиска разрывов является обработка изображения с помощью скользящей маски – пространственная фильтрация.

В ходе данной фильтрации маска фильтра перемещается от пикселя к пикселю. В каждой точке (х, у) отклик фильтра вычисляется с использованием предварительно заданных связей. В случае линейной пространственной фильтрации маской размера 3×3 отклик R линейной фильтрации в точке (х, у) изображения составит:





(1)

Для обнаружения перепадов яркости используются дискретные аналоги производных первого и второго порядков.

Первая и вторая производная одномерной функции1 f(x) определяются так, как представлено в формулах 2 и 3.





(2)



(3)

По определению, градиент изображения f(х, у) в точке (х, у) – это вектор:



(4)

Рассмотренные ниже маски применяются для получения составляющих градиента Gx и Gy. Для определения величины градиента эти составляющие необходимо использовать совместно:





(5)

В качестве масок для определения составляющих градиента используются такие, как Робертса, Превитта, Собеля и Щарра окрестностью 3×3 (рисунок 1).





0

0

0




0

0

0

0

-1

0




0

0

-1

0

0

1




0

1

0




-1

-1

-1




-1

0

1

0

0

0




-1

0

1

1

1

1




-1

0

1




а)

б)

-1

-2

-1




-1

0

1

0

0

0




-2

0

2

1

2

1




-1

0

1




-3

-10


-3

3

0



3

0

0



0
-10

0

10



3

10

3


-3

0

3




в)

г)

Рисунок 1 - Маски а) Робертса, б) Превитта, в) Собеля, г) Щарра


Для решения вопроса инвариантности в отношении поворота используются так называемые диагональные маски, предназначенные для обнаружения разрывов в диагональных направлениях (рисунок 2).


0

1

2




-2

-1

0

-1

0

1




-1

0

5

-2

-1

0




0

1

2

Рисунок 2 – Диагональные маски Собеля

(аналогично для масок Превитта и Щарра)

Для вычисления градиента по четырем направлениям Gx, Gy, Gxу и Gух, применены агрегационные операторы (см. ниже).


Под агрегацией понимается объединение n измерений некоторой физической или логической величины Х, где , k=1,2,…,n, в одну величину [1]:



(7)

Были рассмотрены следующие агрегационные операторы:

  1. Взвешенное среднее



    (8)

  2. Степенные р – средние



    (9)

  3. Максимальное



    (11)

  4. Медиана



(12)

Для каждой из описанных выше масок характерны свои особенности. Пример обработки изображения представлен в таблице 1. При исследованиях использовались программные реализации каждого из приведенных методов, которые показали свою надежность и правильность на протяжении большого количества времени. Тестовое изображение было выбрано случайным образом.



11
Рисунок 3. Тестовое изображение

Таблица 1.

Результаты работы градиентных методов выделения границ


Оператор

Изображение

Результат

Маска Робертса с применением агрегационного оператора максимум

робертс по максимуму

Данный оператор дает сравнительно тонкие контурные линии, слабо прослеживаются черты лица. Малоэффективен при решении поставленной задачи.


Продолжение Таблицы 1

Маска Превитта с применением агрегационного оператора степени

превитт степень 3

Позволяет опре-делить контур лица, прически, глаз и рта, несколько проблематично определение контура носа. Эффективен при решении постав-ленной задачи

Маска Собеля с примене-нием агрега-циионного оператора взвешенное среднее

собель взвешенное среднее

Позволяет определить контур всех черт лица, также прослежи-вается текстура волос. Эффективен при решении поставленной задачи.

Маска Щарра с применен-ием агрега-циионного оператора медиана

щарр по медиане

Выделяет излишнее количество границ, сливающихся между собой. Малоэффективен в решении поставлен-ной задачи.

Применение агрегационных операторов в задаче выделения границ позволяет в полной мере оценить работу градиентных методов. Применение агрегационного оператора максимум позволяет маске Робертса выделить максимальное количество границ, а агрегат медиана позволяет высокоядерной маске Щарра выделить наименьшее количество границ. Операторы степени и взвешенного среднего применительно к маскам Превитта и Собеля наилучшим образом определить границы лица. Явно выражены глаза, нос и рот, чего нельзя сказать о двух предыдущих.

Рассмотренные методы применяются в различных прикладных задачах. Обработка черт лица имеет свою специфику: это и форма объектов на снимках, и повышенное внимание к замкнутости контуров, а также неизбежность влияния искажающих факторов таких, как шумы, расфокусировка и прочие артефакты изображений. Для того, чтобы максимально точно определить границы лица на изображении необходимо выбрать наиболее оптимальный для этого метод выделения границ, а также агрегационный оператор для его реализации. Также необходимо определить оптимальные условия работы выбранного алгоритма на основе экспертной и статистической оценки.
Библиографический список


  1. Detyniecki M., Mathematical Aggregation Operators and their Application to Video Querying. Universite Curie. November 2000.

  2. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М.: Техносфера, 2005. 1072с.

  3. Цифровая обработка изображений в информационных системах: Учеб. Пособие / И. С. Грузман, В. С. Киричук и др. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. 352с.


SECTION 2. Engineering (Технические науки)

Экспериментальные исследования погрузочных органов
с нагребающими звездами


Н. Б. Афонина, А. В. Отроков, П. Р. Воронов

Шахтинский институт (филиал) Южно-Российского государственного политехнического университета
(Новочеркасского политехнического института) им. М. И. Платова,


г. Шахты, Россия, oav-71@mail.ru
В мировом и отечественном комбайностроении, в последнее время, широкое распространение находят погрузочные органы, выполненные в виде двух вращающихся звезд (рис. 1) и отличающиеся простотой конструкции, повышенной ремонтопригодностью и надежностью.






Рис. 1. Проходческие комбайны с погрузочными органами в виде звезд

В то же время погрузочные органы с нагребающими звездами недостаточно изучены /1/. Математические модели, описывающие процесс погрузки материала погрузочным органом с нагребающими лапами, не учитывают особенностей формирования штабеля горной массы нагребающими звездами — в первую очередь существенно отличную траекторию движения и геометрию нагребающих элементов. Отсутствует методика определения параметров погрузочных органов проходческих комбайнов с нагребающими звездами.

Для исследования таких погрузочных органов в Шахтинском институте (филиале) ЮРГПУ(НПИ) им. М.И. Платова создана универсальная экспериментальная модельная установка (рис. 2), позволяющая выполнять исследования погрузочных органов погрузочных машин и проходческих комбайнов избирательного действия с различными рабочими элементами: нагребающими лапами (традиционными и клиновыми), звездами различной конфигурации.

Модельная экспериментальная установка спроектирована на основе изучения множества конструкций погрузочных машин с нагребающими лапами и проходческих комбайнов с погрузочными органами с нагребающими звездами как отечественного так и зарубежного комбайностроения с использованием теория подобия и размерностей.

Критерии подобия установлены методом анализа размерностей. Главные из них:

1) безразмерные величины: - угол естественного откоса; - угол внутреннего трения материала; - угол установки питателя погрузочного органа; - углы, характеризующие геометрию звёзд (лучей); и некоторые другие;

2) безразмерные соотношения, характеризующие линейные размеры:
; ; ; ; ,
где Вз — ширина захвата питателя, м;

Sl — глубина внедрения луча, м;

rl — радиус центральной втулки нагребающей звезды, м;

dsr — средняя крупность материала, м;

dmax — максимальная крупность материала, м;

Hsh — высота штабеля, м;

Спроектированная эспериментальная установка имеет следующие характеристики:


- количество нагребающих элементов 2 звезды

- количество лучей, устанавливаемых на звезду 1, 2, 3, 4, 6, 8 шт

- конфигурация лучей нагребающих звезд прямые из центра;

прямые по касательной; изогнутые из центра

- высота лучей нагребающих звезд, м 0,02; 0,04; 0,06

- угол установки питателя, град 18; 33

- скорость вращения приводных дисков, об/мин 33; 45

- привод нагребающих лап/звезд электрический мотор-редуктор

- напряжение питания установки, В 380

- синхронизация вращения приводных дисков присутствует

- привод нагребающих лап и звезд цепная передача

- привод подачи рабочего органа на штабель гидравлический

- масштаб экспериментальной установки 1:3,5


Нагребающий луч

Плита

питателя


Нагребающая звезда

Мотор-редуктор

Разгрузочное окно

Штабель горной массы

Рис. 2. Модель погрузочного органа
Экспериментальная установка оснащается измерительными устройствами для измерения: - массы погруженной горной массы; - количественной фиксации профиля штабеля и его изменения; - фото- и видеофиксации процесса погрузки горной массы; - измерения угла поворота нагребающей звезды; - тока и напряжения электродвигателя; - напряжений, возникающих в луче нагребающей звезды.

Для измерений используется крейтовая система LTR-U-8-1 производства Российской фирмы ООО «Л Кард», представляющая собой универсальный цифровой измерительный комплекс, со специализированными модулями для сбора данных со специализированных преобразователей (датчиков).



Выбор факторов (табл.1), влияющих на процесс погрузки и пределов их изменения производятся на основе изучения условий эксплуатации проходческих комбайнов. Выявленные факторы /2/ условно делятся на внутренние (конструктивные, кинематические, силовые) и внешние (свойства штабеля, параметры разрушающего органа). Эти группы факторов влияют на формирование активного объема черпания, а, значит, на производительность и энергоемкость процесса погрузки горной массы.
Таблица 1 - Пределы изменения факторов


№ п/п

Наименование фактора

Обозна-чение

Ед. изм.

Исследуемые значения

I

Параметры штабеля горной массы

1

Средняя крупность материала

dср

м

0,088 (модель: 0,025)

2

Высота штабеля

Hшт

м

1,0 (модель: 0,3)

II

Конструктивные параметры погрузочного органа с нагребающими звездами

3

Частота вращения звезд

nзв

об/мин

15; 24

4

Количество лучей на звездах

nл

шт.

1; 4; 6

5

Угол установки лучей



градусы

0; -90

6

Высота лучей звезд

hл

м

0,07; 0,14; (модель: 0,02; 0,04)

7

Угол наклона питателя



град.

20

Экспериментальная установка оснащена датчиками для измерения следующих величин:

1. Величина крутящего момента на валу звезды. Для измерения используется датчик крутящего момента, состоящий из тензометрического полумоста, закрепленного на луче звезды, ответный полумост находится в тензометрическом модуле LTR212 крейтовой системы. Провод от датчика выводится вверх к тензометрическому модулю LTR212 крейтовой системы. Для калибровки датчика крутящего момента звезда с установленным измерительным лучом с наклеенными тензорезисторами фиксируется неподвижно на погрузочном органе, к краю луча прикладывается усилие, измеряемое с помощью динамометра, для создания крутящего момента.

2. Угол поворота звезды. Для измерения используется оптический энкодер, закрепленный под плитой на ведомой звездочке цепной передачи. Диапазон измерений — 0-360º, точность измерения — ± 0,1º. Калибровка датчика осуществляется путем поворота ведущего диска на заданный угол, измеренный транспортиром и подсчетом сигналов с энкодера. Датчик угла поворота (оптический энкодер) подключается к субмодулю H-27U-10, установленного в модуле LTR27 крейтовой системы.

3. Мгновенную производительность погрузки. Измерение осуществляется датчиком, состоящим из металлического стержня с наклеенными на него тензорезисторами, ответный полумост находится в тензометрическом модуле LTR212 крейтовой системы. Калибровка датчика веса осуществляется разными грузами известной массы. Массы грузов определяются при помощи весов рычажных.

Крейтовая система записывает данные с датчиков в файл стандартного формата «csv» с разделителями. Данные из такого файла удобно анализировать с помощью специализированного языка обработки статистических данных GNU R.

Для фиксации профиля штабеля используется профилометр, представляющий собой раму с закрепленной на ней металлической сеткой с ячейками 50х50 мм и расположенной на известной высоте над столом со штабелем. Профиль штабеля фиксируется в нескольких точках для чего с помощью лазерной рулетки с погрешностью измерения ±1 мм измеряется расстояние от профилометра до штабеля. Количество точек для измерения подбирается опытным путем, обеспечивая для данной крупности и насыпной плотности материала штабеля соответствие погруженной массы и изменения объема штабеля. Исходя из калибровочных экспериментов на материале со средней крупностью 15 мм и насыпной плотностью 1400 кг/м3 при измерении профиля штабеля в 30-ти точках (для одной звезды) погрешность определения объема выгруженного материала не превышает 10%.

Для получения максимально полной информации об объекте исследования, так как количество исследуемых факторов невелико (три на двух уровнях и один на трех), был выбран полнофакторный эксперимент. Составлен план проведения 24-х опытов с различным сочетанием значений факторов. Для достижения доверительной вероятности 0,85 в определении средних значений каждый опыт повторялся минимум 5 раз.

Опыты проводились в следующей последовательности:

1. На звезду устанавливается необходимое количество прямых (установленных радиально) лучей средней высоты: один, два, четыре, шесть. Затем, для оценки влияния формы звезды устанавливается четыре луча прямых по касательной, а затем, четыре луча изогнутых из центра.

2. Насыпается штабель так, чтобы его передняя кромка доходила до втулки нагребающей звезды. Измеряется угол откоса штабеля.

3. Устанавливается видеозаписывающая аппаратура — одна видеокамера фиксирует процесс сверху со стороны модели погрузочного органа, а вторая видеокамера — справа-сверху от погрузочного органа. Под приемным окном питателя устанавливается емкость для погружаемого звездами груза. Количество оборотов звезды оценивается визуально.

4. Включаются нагребающие звезды и совершают несколько оборотов (от 4 для многолучевой звезды до 15 для однолучевой звезды) до полного обнажения питателя погрузочного органа, при этом проводится компьютерная фиксация угла поворота нагребающей звезды, усилий в измерительном луче, веса погруженного материала и тока электродвигателя.

5. Оценивается состояние штабеля (измеряется угол откоса, фиксируется форма штабеля).

6. Изменяется количество лучей на звездах и повторяются п.п.2-5.

Обработка результатов замеров стендовых испытаний выполнена методами математической статистики. В этих целях по каждой группе опытов, выполненных в аналогичных условиях, было рассчитано среднее значение, среднеквадратичное отклонение и ошибка в определении среднего значения с помощью критерия Стьюдента.

В результате обработки экспериментальных данных получены зависимости, которые позволяют уточнить характер взаимодействия нагребающих звезд с погружаемым материалом и разработать математические модели. Последние станут основой инженерной методики выбора рациональных погрузочных органов проходческих комбайнов с нагребающими звездами.
Литература

1. Хазанович Г.Ш., Афонина Н.Б. К вопросу об исследовании современных комбайнов для строительства горных выработок /Материалы I Международной научно-практической конференции «Современная наука: теория и практика». Том первый. Естественные и технические науки. г.Ставрополь: СевКавГТУ, 2010. - С.561-564.

2. Отроков А.В., Афонина Н.Б. К разработке методики исследования погрузочных органов проходческих комбайнов с нагребающими звездами /Горное оборудование и электромеханика. - 2013. - №2 – С.25-30.

КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА ВЕЛИЧИН ЗАЗОРОВ В СОПРЯЖЕНИЯХ КЛАПАНА С КОРПУСОМ И С СЕДЛОМ В ГЕРМЕТИЗИРУЕМОЙ КЛАПАННО-СЕДЕЛЬНОЙ ПАРЕ «КОНУС-ОСТРАЯ КРОМКА»



Дудин М. П., Брума Е. В.,

Мулюкин О. П., Борзенков М. И.

Самарский государственный университет путей сообщения,

г. Самара;

Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс, г. Орел
Анализ отказов и неисправностей клапанно-седельной пневмогидроарматуры транспортной техники показывает, что основными факторами, влияющими на ее быстродействие, герметизирующую способность и ресурс, являются конструктивные, эксплуатационные и технологические, - таблица 1 [1-3].

Наиболее опасными отказами агрегатов являются отказы, вызванные разрушением деталей агрегатов или их элементов.

Причины разрушений могут быть различными: недостаточный запас прочности, недостаточная коррозионная стойкость, приложение нерасчетных нагрузок, недостаточная усталостная прочность, производственно-технологические дефекты, температурные расширения, концентраторы напряжений в конструкции деталей, монтажные напряжения при установке изделий на объекте, образование льда в агрегатах вследствие попадания внутрь влаги, пульсации гидрожидкости и др.

В ряде случаев, в конструкторско-технологической и эксплуатационной документации вынужденно расширен разбег пределов эксплуатационных характеристик клапанно-седельных пневмогидроагрегатов из-за возможного изменения зазора в сопряжении по месту центрирования клапана в корпусе или зазора по месту посадки клапана на седло в результате температурного воздействия рабочей или окружающей сред, износа сопрягаемых поверхностей элементов клапанно-седельнойпары или вследствии проведения предусмотренных у потребителя пневмогидроарматуры регламентируемых подрегулировок хода исполнительных органов, а также в силу проявления ряда деструктивных факторов (явления схватывания и адгезии в элементах сопряжений; проникновение в рабочие тракты агрегата инородных частиц и конденсата и т.п.) [1]. В работах [2-4] также отмечается негативное влияние сверхнормативной величины зазора в сопряжении направляющих поверхностей клапана и корпуса на эксплуатационные характеристики (быстродействие срабатывания, герметизирующая способность и ресурс уплотнителя клапанно-седельной пары) пневмогидроагрегатов, значительная часть которых содержит клапанно-седельную пару «конус острая кромка».

Для клапанно-седельных пар данного типа, в общем случае, назначение величины зазора между конусом клапана и острой кромкой седла производят с учетом следующих пяти факторов4 из которых первые три деструктивные:

- неперпендикулярность плоскости седла к оси отверстия седла, по которому центрируется (самоустанавливается) клапан;

- некруглости седла и конуса;

- перекоса геометрических осей клапана и седла;

- эксцентриситета геометрических осей отверстия седла и клапана 4;

- изменения физико-механических свойств материалов седла и клапана при варьировании в эксплуатации численных показателей климатических (температурных) и механических воздействий на элементы клапанно-седельных пар, приводящих к изменению геометрических размеров последних;

- влияние силы поверхностного натяжения жидкости в поверхности по зазору клапана с седлом;

- влияние смятия острой кромки;

- влияние метода обработки элементов запорной пары.
Таблица 1 – Основные конструктивные, эксплуатационные и технологические факторы, определяющие быстродействие, герметизирующую способность клапанно-седельных пар пневмогидроарматуры транспортной техники

Конструктивные факторы

Эксплуатационные факторы

Технологические факторы

  1. Физико-меха-нические свойства контактирующих по-верхностей, включая срок старения мате-риалов, температур-ные деформации по-лимерных и метал-лических клапанных устройств в процессе их работы.

  2. Величина и стабильность усилия герметизации в зоне уплотнения, создава-емого задатчиком нагрузки (пружиной, приводом).

  3. Качество дина-мических процессов на основных и переходных режимах (устойчивость, ско-рость посадки клапана на седло, стабильность сил вязкого трения в эксплуатации и др.);

  4. Выбор запасов прочности элементов с учетом всех воз-можных нагрузок и динамических воз-действий.

  1. Вид и состо-яние рабочей и окружающей сред, характер изменения их параметров в эксплуатации.

  2. Тип и характер воздействующих фак-торов (внешних – механические, климатические и внутренних – воздействие рабочей среды, режим работы) в процессе эксплу-атации, включая эта-пы хранения и транспортировки.

  3. Вид и степень проявления корро-зионных и адгези-онных процессов, явлений схватывания (залипания), эрозии и облитерации в золот-никовых и плун-жерных парах кла-панных устройств.

  1. Степень точ-ности центрирования сопрягаемых элемен-тов, соосность центри-рования клапана отно-сительно седла, нали-чие и величину переко-са осей контакти-руемых поверхностей элементов клапанных устройств и подвиж-ных соединений.

  2. Качество обра-ботки и точность выполнения контак-тирующих и сопря-гаемых поверхностей, степень отклонения их от заданной формы и др.

  3. Степень соот-ветствия условиям эксплуатации методов и средств производст-венного контроля статических и ди-намических характери-стик агрегата.

Ниже представлены расчетно-графические оценки степени влияния на величину зазора между конусом и острой кромкой седла как неперпендикулярности плоскости седла к оси отверстия седла, так и некруглости отверстия седла. Какв первом, так и во втором случае форма отверстия в седле рассматривалась в виде эллипса с больней «а» и малой «b» осями, то есть очерка сечения цилиндрической поверхности диаметром «d» плоскостью, неперпендикулярной ее оси (рисунок 1), для которого справедливо:



(1)

где - величина эллипсности отверстия в седле.




Рисунок 1 – Эллипсность отверстия седла

диаметром d в координатах «x, y»


1.Влияние неперпендикулярности плоскости седла к оси отверстия седла.

Графическая иллюстрация данного деструктивного фактора представлена на рисунке 2.

Выразим величину эллипсности при условии , см. соотношение (1), - через параметры «d» и «»:
(2)

С учетом (2) выражение (1) для «» примет вид:


(3)

Рисунок 2 – Конструктивно-расчетная схема клапанно-седельной пары «конус – острая кромка» с компенсацией неперпендикулярности плоскости седла к оси отверстия седла.

1 – седло; 2 – конический клапан (в двух положениях); – угол конусности клапана; d– диаметр отверстия седла; aи b=d– соответственно, большая и малая оси эллипсного седла; – разновысотность граничных точек большой оси эллипсного седла; – угол неперпендикулярности плоскости седла к оси отверстия седла; x – требуемое радиальное смещение вершины конуса клапана для его посадки на эллипсное седло.

Зависимость (3) при разложении входящего в нее выражения в биноминальный ряд с отбрасыванием членов малого порядка (выше второй степени) принимает вид:



. (4)

Выведем соотношение взаимосвязи параметра «» с углом неперпендикулярности .

Из прямоугольного следует:

. (5)

С учетом (5) выражение (4) представимо в виде:



. (6)

Найдем соотношение, выражающее потребное радиальное смещение «x» вершины конусного клапана для компенсации неперпендикулярности плоскости седла к оси отверстия седла.

Из анализа соотношения сторон в и параллелограмме MKDC(рисунок 2) следует:
(7)
Из прямоугольного справедливо:

,
откуда

(8)

С учетом (7) выражение (8) примет вид:



(9)

Выражение (9) с учетом (5) представимо в виде:



(10)

На рисунке 3 представлены графики зависимости эллипсности от неперпендикулярности плоскости седла к оси отверстия седла, рассматриваемой клапанно-седельной пары для диаметров «d» отверстий седла 5, 10, 15 и 30 мм.

Из анализа кривых на рисунке 3 следует, что эллипсность седел при уменьшении диаметра отверстия седла возрастает; причем очевидно, что неперпендикулярность 0,01 мм и менее на герметичность оцениваемой клапанно-седельной пары влияния практически не оказывает.


Рисунок 3 – Семейство зависимостей эллипсности от неперпендикулярности плоскости седла к оси отверстия седла клапанно-седельной пары «конус-острая кромка»
Из (9) следует, что при выборе посадки клапана в корпус для компенсации неперпендикулярности плоскости седла к оси отверстия седла следует принимать минимальный зазор в сопряжении по месту центрирования направляющей поверхности клапана в корпусе примерно в два раза больше заданной (обеспеченной в производстве) величины неперпендикулярности.
2. Влияние некруглости отверстия

На производстве при различных способах механической обработки некруглость отверстия седла формируется, как правило, в виде эллипсности или в виде огранки, причем последняя, в отличие от первой, не может быть компенсирована поворотом оси клапана относительно оси седла [5].

Некруглость отверстия в виде эллипсности (рисунок 1) иллюстрирует клапанно-седельная пара на рисунке 4.

Из рисунка 4 определен угол , на который должен повернуться кклапан для компенсации эллипсности отверстия седла [2]:



(11)

На рисунке 5 [2] отражена зависимость для угла перекоса оси клапана, необходимого для компенсации эллипсности отверстия седла.

Одновременно отметим, что современные виды механической обработки элементов клапанно-седельных пар легко обеспечивают величину эллипсности отверстия седла не более 0,01 мм.

Рисунок 4 – Конструктивно-расчетная схема клапанно-седельной пары «конус - острая кромка» с компенсацией некруглости отверстия седла в виде эллипсности.

1 – седло; 2 – конический клапан (в двух положениях); – угол перекоса клапана, потребный для обеспечения его посадки на эллипсное седло.

Рисунок 5 – Зависимость угла перекоса оси клапана от эллипсности отверстия седла
3. Влияние силы поверхностного натяжения жидкости в поверхности по зазору клапана с седлом.

При анализе данного явления в гидравлической запорной арматуре учитывается ряд общеизвестных положений [6]. Так, если молекула находится внутри жидкости и удалена от её поверхности на расстояние, превышающее радиус сферы молекулярного действия, силы притяжения в среднем уравновешиваются. Если же молекула находится в поверхностном слое, толщина которого не превосходит радиуса сферы молекулярного действия, то возникает равнодействующая сила, направленная внутрь жидкости. В результате в поверхностном слое появляются силы притяжения между молекулами, действующая вдоль поверхности жидкости. Эти силы называются силами поверхностного натяжения. Коэффициент поверхностного натяжения численно равен отношению модуля Fсилы поверхностного натяжения, действующей на границу поверхностного слоя длиной l, к этой длине:



С возрастанием температуры уменьшается и обращается в нуль при критической температуре.

Силами взаимодействия молекул жидкости с молекулами твердых тел объясняется явление смачивания и несмачивания. С этим явлением связан подъем жидкости в капиллярах. Высота поднятия смачивающей жидкости в капилляре

, (12)

где – угол смачивания (краевой угол); – плотность жидкости; rрадиус капилляра; gускорение свободного падения.

Жидкость, которая не смачиваем стенки капилляра, опускается ниже уровня жидкости в широком сосуде. Для полного смачивания , для полного несмачивания .

При расчётах сил поверхностного натяжения следует учитывать, что они действуют вдоль любого контура, ограничивающего участок поверхности раздела жидкости. При этом сила поверхностного натяжения, приложенная к каждому элементу контура, направлена касательно к поверхности по внутренней нормали к элементу контура.

В процессе решения задач следует обратить внимание на энергетический подход к рассмотрению явления поверхностного натяжения. При этом подходе определяется работой, которую необходимо затратить, чтобы изотермически увеличить поверхность жидкости на единицу при сохранении объема неизменным:

.
При решении задач, в которых рассматривается поверхностное натяжение жидкостей с искривленными поверхностями, вводится понятие о добавочном (положительном или отрицательном) давлении, определяемом формулой , где rрадиус кривизны поверхности. Для выпуклой поверхности положительно, для вогнутой – отрицательно. Необходимо обратить внимание учащихся на то, что это изменение давления происходит скачком.

В задачах по расчету высоты поднятия в капилляре, где невозможно воспользоваться формулой (12), следует исходить из условия равновесия столба жидкости.

В практических расчетах влияние силы поверхностного натяжени оценивается через капиллярный напор, величина которого определяется по закону Журена:

(13)

где q - сила поверхностного натяжения жидкости на воздух; – удельный вес жидкости; Rрадиус трубки; – угол смачивания; g - ускорение свободного падения.

Согласно [2] величина капиллярного напора , рассчитанная по формуле (13), для жидкости АМГ-10 составляет 0,037 кгс/см2 при зазоре между конусом и седлом 0,01 мм, причем при увеличении этого зазора капиллярное давление уменьшается в обратной пропорции к величине зазора. Отсюда следует, что на этапе эскизного проектирования при расчете клапанно-седельных пар величиной капиллярного давления можно пренебречь вследствие его малости.


  1. Влияние смятия острой кромки.

Под остройкромкой понимается пересечение двух поверхностей: цилиндрической поверхности отверстия седла и плоскости, перпендикулярной оси отверстия. Острая кромка не притупляется, размеры ее не оговариваются.

Выполненные замеры острой кромки с увеличением от 112 до 1000 раз показали [2], что это фаска или радиус, величина и вид которых определяется чистотой обработки и материалом, и составляет 0,07…0,02 мм.

Обычно седло выполняется более мягким (), а клапан более твердым (). При воздействии давления рабочей среды конус клапана сминает острую кромку. При этом частично выбирается зазор между седлом и конусом клапана.

Из [2] следует:

- у клапана с диаметром для компенсации овальности необходимая величина смятия составит

;

- экспериментально установлено, что смятие на такую величину наступает при давлении рабочей среды, равном 150 Мпа (для материала седла сталь 1Х17Н2, ), причем экспериментально подтверждено, что предварительная опрессовка запорной пары максимальным рабочим давлением уменьшает утечки рабочей среды в 5…8 раз.




  1. Влияние метода обработки элементов запорной пары.

В [2] представлены результаты исследования трех методов финишной обработки конусной поверхности клапана и поверхностей,образующих острую кромку седла (материал клапана – сталь 9Х18, ; материал седла - сталь 1Х17Н2, . Испытания проведены на жидкости АМГ-10):

  1. Точное точение

  2. Шлифование

  3. Алмазное выглаживание после чистового точения

Из указанных результатов следует:

- микрообмер изготовленных деталей показал, что рассматриваемые способы обработки не оказывают заметного влияния на погрешность формы и расположения поверхностей, однако детали, изготовленные точением с последующим выглаживанием, имеют меньшее рассеивание размеров, чем шлифованные. Способ обработки оказывает существенное влияние на микрорельеф поверхностного слоя. Анализ профилограмм, снятых с обработанных поверхностей, показывает, что более благоприятный микрорельеф поверхность приобретает после алмазного выглаживания. Это способствует увеличению контактной площади запорной пары, а следовательно, к повышению герметичности, которая создается вследствие смятия кромки седла;

- экспериментально подтверждено, что наибольшая величина негерметичности наблюдается у изделий имеющих шлифованные контактирующие поверхности, а наименьшая – у выглаженных алмазом.

Из обобщения вышеизложенного следует, что уже на этапе проектирования клапанно-седельного пневмогидроагрегата конструктор должен предусмотреть возможность некоторых отклонений в серийном производстве и закладывать в проектируемое изделие некоторые запас надежности с тем расчетом, что и при менее точном изготовлении (технологическом разбеге размеров) изделие должно сохранять работоспособность и герметичность в требуемых пределах. С этой целью нормы герметичности, ресурс, время срабатывания и другие выходные параметры изделия должны закладываться в технических условиях несколько выше требуемых, а в технологическую документацию – несколько выше, чем в технических условиях.


Выводы

  1. Охарактеризованы деструктивные факторы, предопределяющие назначение величин зазоров в сопрягаемых элементах герметизируемой клапанно-седельной пары «конус-острая кромка».

  2. Освещена взаимосвязь величин зазоров в сопряжениях клапана с корпусом и седлом в клапанно-седельной паре указанного типа с учетом конструктивно-технологических особенностей ее исполнения.

  3. Даны расчетно-графическая оценка степени влияния на величину зазора между конусом клапана и острой кромкой неперпендикулярности плоскости седла к оси отверстия седла и некруглости этого отверстия в виде эллипсности и практические рекомендации по назначению величины зазора в сопряжении клапана с корпусом с учетом зазора между конусом клапана и седлом.


Список литературы

  1. Чегодаев, Д.Е. Гидропневмотопливные агрегаты и их надежность: монография [Текст]/Д.Е. Чегодаев, О.П. Мулюкин. – Куйбышев: Кн. изд-во, 1990 – 104 с.

  2. Жуковский, А.Е. Основы создания агрегатов автоматики пневмогидравлических систем летательных аппаратов и двигателей. Часть 1. Обеспечение конструкторской надежности и технологичности агрегатов: монография [Текст]/ А.Е. Жуковский, В.М. Квасов, Е.В. Шахматов и др. – Самара: НПО «Импульс», 1993. – 375.

  3. Жуковский, А.Е. Основы создания агрегатов автоматики пневмогидравлических систем и летательных аппаратов и двигателей. Часть 2. Обеспечение качества динамических процессов и устойчивости систем с агрегатами управления и регулирования: монография [Текст]/ А.Е. Жуковский, О.П. Мулюкин, Д.Е. Чегодаев и др. – Самара: НПО «Импульс», 1995. – 216 с.

  4. Мулюкин, О.П. Оценка влияния деструктивных факторов на показатели эксплуатационной надежности клапанно-седельных пар пневмогидроарматуры [Текст]/ О.П. Мулюкин, О.Ю. Григорьева, М.П. Дудин, М.И. Борзенков// Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - №6 (290). – Орел: Госуниверситет – УНПК, 2011. –С.65-71.

  5. Квасов, В.М. Конструирование и оценка технологичности подвижных металлических уплотнений с закоординированным контактом [Текст]/ В.М. Квасов, О.П. Мулюкин, Ю.И. Кондрашов, В.А. Дмитриев// ПТС: Технология авиационного приборо- и агрегатостроения. – Саратов: НИТИ. - №3, 1984. – С. 79-82.

  6. Оно С. Молекулярная теория поверхностного натяжения в жидкостях: монография [Текст]/ С. Оно, С. Кондо// Пер. с англ. С.И. Анисимова и Т.Л. Перельмана; под ред. И.З. Фишера. – М: Изд-во иностранной литературы, 1963. – 292 с.

ФОРМАЛИЗАЦИЯ МОДУЛЬНОГО ПРИНЦИПА ОБУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ

НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ (ИНС)

В. П. Рыков

Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, Тамбов, Россия, newpost.user@yandex.ru
Искусственные нейронные сети, в сущности, пытаются упрощенно имитировать работу мозга, однако, в нем, при поступлении какой-либо новой информации, не происходит переобучения всей системы нейронов и связей [1]. Изменениям подвергаются лишь отдельные части нейронной сети. В случае же ИНС, при поступлении новых данных, приходится осуществлять переобучение всей сети полностью, что, может привести к лишним временным затратам.

Модульный принцип подразумевает обучение искусственных нейронных сетей отдельными частями, что несколько приближает работу ИНС к работе реального объекта – мозга. Данное обстоятельство позволяет существенно повысить контроль за обучением, а также, в ряде случаев, значительно сэкономить время, необходимое для настройки нейронной сети.

Т.о., для уже упомянутой выше ситуации, когда, при добавлении новых данных, не требуется пересчета значений всех весовых коэффициентов, число итераций, необходимых для обучения, безусловно, будет ниже, чем число итераций, необходимое для переобучения всей структуры ИНС.

(1)

где Pfull – число итераций, необходимое для переобучения всей сети; Ppart – число итераций, необходимое для переобучения части сети.

Аналогичная ситуация складывается при использовании конструктивного метода подбора структуры ИНС, когда, имея уже настроенные элементы сети, при добавлении к ним новых звеньев (нейронов и связей), обучению подвергаются лишь вновь добавленные модули.

Помня о том, что искусственная нейронная сеть обучается при помощи специальных алгоритмов, то данный эффект можно представить следующим образом:



(2)

где A – обозначение алгоритма обучения, необходимое для переобучения всей сети; nw(full) – число весовых коэффициентов всей нейронной сети; nw(part) – число весовых коэффициентов обучаемого модуля.

В частности, для метода полного сканирования:

(3)

где l – длина отрезка поиска весовых коэффициентов; h – шаг поиска.

Следует отметить значимый факт, связанный с практическим использованием модульного принципа обучения: модульный принцип может быть эффективным, как с точки зрения минимизации времени обучения, так и с точки зрения повышения качества и гибкости обучения структуры искусственной нейронной сети полностью.

Взглянем на модульный принцип с точки зрения минимизации времени обучения, т.е. – уменьшения количества итераций, необходимых для обучения сети. Число итераций, необходимое для обучения ИНС полностью, не будет равным числу итераций, необходимых при обучении с использованием модульного принципа. Пусть нейронная сеть состоит из M модулей, тогда получим:



(4)

где A – алгоритм обучения сети полностью; Apart – алгоритм обучения модуля (отдельное обозначение введено, так как каждый из модулей можно обучать различными алгоритмами).

В ряде случаев, используя модульный принцип, можно добиться того, что количество итераций, необходимое для обучения будет значительно ниже, чем количество итераций при использовании классического подхода, т.е. – при обучении сеть полностью:

(5)

Отметим, что для минимизации времени обучения ИНС, структуру сети необходимо корректно декомпозировать на модули [2], а также – корректно обучать каждый из модулей, используя, модель и методику модульного принципа [3]. Эффективность модульного принципа, в плане уменьшения количества итераций, была проверена на практике [4].

Говоря о гибкости обучения, то использование модульного принципа позволяет существенно повысить контроль за обучением. К данному обстоятельству относятся следующие возможности:


  1. Возможность варьирования методов и параметров обучения для каждого из модулей ИНС;

  2. Возможность использования нежестких модулей;

  3. Возможность не переобучать всю ИНС, имея уже настроенные веса, при добавлении новых звеньев. Таким образом, конструктивный метод подбора структуры сети становится более удобным.

Итак, идея модульного принципа обучения искусственных нейронных сетей, на сегодняшний день, является актуальной и обладает весомой практической ценностью, в частности, существенно упрощает использование ИНС на практике и позволяет добиться более высокой эффективности по сравнению с классическим подходом
Литература

  1. Арзамасцев А.А., Зенкова Н.А. Искусственный интеллект и распознавание образов: учеб. пособие. Тамбов, 2010.

  2. Рыков В.П. О вариантах декомпозиции искусственных нейронных сетей для дальнейшего обучения с использованием модульного принципа // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. Тамбов, 2013. Т. 18. Вып. 4. С. 1421-1422.

  3. Рыков В.П. Автоматизированная технология модульного принципа обучения и самоорганизации искусственных нейронных сетей // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. Тамбов, 2013. Т. 18. Вып. 4. С. 1428-1430.

  4. Рыков В.П. Тестирование модульного подхода к обучению искусственных нейронных сетей на примере аффинного шифрования // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. Тамбов, 2013. Т. 18. Вып. 1. С. 188-192.


ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОГО КАНАЛА

С ЗАМИРАНИЯМИ В ПОДЗЕМНОМ СООРУЖЕНИИ

Н. А. Шабалина

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»,

г. Санкт-Петербург, Россия, basym@yandex.ru
Одной из основных проблем, возникающих при организации сети беспроводной связи в закрытом помещении, является возникновение помех радиопередачи вследствие многолучевого распространения радиоволн. За счет неидеальной импульсной характеристики канала передачи возникают замирания передаваемого сигнала. Влияние многолучевости на качество принимаемого сигнала определяется, прежде всего, соотношением фаз и амплитуд луча, распространяющегося по трассе прямой видимости, и переотраженного луча. При передаче информационных кодовых последовательностей возникают явления межсимвольной интерференции, значительные искажения информационного сигнала, обусловленные появлением фазовых и амплитудных флуктуаций, нелинейных искажений.

Замирания Релея (медленные) и Райса (быстрые) являются результатом нелинейных процессов, возникающих при распространении радиосигналов вдоль разных траекторий, возможных в ограниченном пространстве помещения. Динамический диапазон быстрых и медленных замираний может достигать 40-45 дБ. К факторам, влияющим на возникновение медленных замираний, относятся препятствия и крупные предметы, находящиеся на пути распространения сигнала (оборудование, транспорт). Быстрые замирания вызваны многолучевым распространением сигнала[6] .

На рисунке 1 представлена общая модель распространения радиосигнала в помещении с учетом множественных переотражений.
описание: c:\users\000\desktop\модель.gif
Рисунок 1 – Модель распространения радиосигнала

в канале связи в закрытом помещении


Для получения аналитического выражения значения ослабления амплитуды радиосигнала, необходимо ввести численные значения геометрических размеров помещения. H – высота потолков, B – ширина помещения, h1 – высота антенны базовой станции, h2 – высота антенны абонентской радиостанции, b1 – расстояние от стены до базовой станции, b2 – расстояние от стены до абоненствкой радиостанции, l1 – расстояние между базовой и абонентской станциями, l2 – расстояние от стены, у которой расположена базовая станция до абонентской станции. Согласно простейшим законам геометрии можно вычислить расстояние, которое проходят разные лучи, распространяясь вдоль нескольких трасс при многолучевой модели канала. Запишем аналитические выражения для их обозначения:















(1)

Согласно этим геометрическим выражениям, можно вычислить углы падения радиоволны на отражающие поверхности: стены, пол, потолок [6].


(2)








(2)

В месте приема векторная сумма мгновенных значений сигнала равна (3)




(3)

где - комплексная амплитуда сигнала. Влиянием лучей с многократным переотражением следует пренебречь. Значения их амплитуд значительно меньше, чем амплитуды сигналов, распространяющихся по трассе прямой видимости и по трассе с однократным переотражением. Амплитуда уменьшается из-за увеличения пройденного расстояния, поглощения в материале экрана и уменьшения угла скольжения.

Распространение радиосигнала в протяженных закрытых помещениях характеризуются некоторыми закономерностями, которые можно описать с помощью теории волноводов [4]. В зависимости от частоты, радиоволны распространяются в помещении в виде поперечной электрической ТЕ или поперечной магнитной волны. Каждый конкретный тип волны имеет критическую частоту, ниже которой волна распространяться не будет. Для прямоугольного волновода предельная частота соответствует длине волны, которая может быть принята равной удвоенному значению наиболее длинному значению поперечного сечения. В случае сложной формы поперечного сечения принимают длину волны равной периметру поперечного сечения волновода (тоннеля).

Для достаточно узких и длинных помещений (коридоров, тоннелей, промышленных зданий) при расчете напряженности поля и мощности сигнала стоит учитывать три отраженных луча, при условии, что диэлектрические проницаемости отражающих поверхностей (пола, потолка, стен) примерно одинаковы по величине. Основной луч практически полностью компенсируется одним из отраженных лучей, с учетом угла скольжения отраженного луча. Чем он больше, тем меньше компенсация [3].

Импульсная характеристика многолучевого канала связи между передатчиком и приемником записывается в виде:





(4)


- количество путей при многолучевом распространении сигнала, - комплексная амплитуда и случайная задержка распространения i- го пути соответственно.

Любой канал может быть представлен с помощью передаточной функции, из условия физической осуществимости которой следует, что любая ее реализация удовлетворяет условию:



при (5)

(5)

так как реализация на выходе не может появиться раньше поступления процесса на вход. При воздействии на вход системы (канала связи) некоторого сигнала z(t) сигнал на выходе (без учета аддитивных помех) определяется выражением:


(6)


(6)

– случайная функция, следовательно, реализация процесса - при фиксированной реализации будет являться случайной величиной. Это утверждения верно и в случае отсутствия аддитивных помех. Следовательно, из этого утверждения можно сделать вывод о том, что вероятность ошибочного приема сигнала не стремится к нулю или малому значению даже при отсутствии электромагнитных сторонних помех [5,c. 450 – 455].

Канал связи имеет ограниченную память, то есть существует некий промежуток времени L, когда переходная функция стремится к нулю и полностью затухает, то есть при любом справедливо выражение:




(7)

(7)

Результатом прохождения сигнала через фильтр с импульсными реакциями


(8)


(8)

Будет сигнал, представляемый в следующем виде [5, с. 451]:





((9)

Исходя из этого, можно представить модель канала связи, которая учитывает многолучевое распространение сигнала, при условии, что каждый луч распространяется по трассе, имеющий свои собственные импульсные характеристики и коэффициент передачи. На рисунке 2 представлено схематичное изображение модели канала связи. Фильтры представляют собой схематическое изображение коэффициента передачи одной из нескольких трасс радиосигнала при многолучевом распространении. Μ представляет собой спектральную плотность мощности флуктуация передаточной функции для составляющей радиосигнала на частоте ω.
описание: c:\users\000\desktop\модель.jpg
Рисунок 2 – Модель селективных замираний сигнала
Данная модель имеет весьма общий базовый вид. Каждому типу помещений соответствуют некоторые особенности, которые вносят в нее некоторые изменения и дополнения. Сильное влияние на коэффициент передачи каналов оказывает ослабление сигнала при отражении от диэлектрического материала стен и потолком помещения, рассеяние на препятствиях крупных и мелких размеров, влияние аддитивных помех. Поэтому дальнейшее рассмотрение, уточнение параметров и внесение новых элементов представляется весьма важной научной задачей для разработчика и исследователя.
Литература

  1. Долуханов М.П. Распространение радиоволн. Учебник для вузов. М.: Связь, 1972. 234 с.

  2. Волков Л.Н., Немировский М.С., Шинаков Ю.С. Системы цифровой радиосвязи. – Экотрендз. – 2005., 398 с.

  3. Исследование множителя ослабления напряженности поля в системах радиовещания и сотовой связи в освещенной зоне / Чжо Чжо Ньян Лин. // Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция для студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика». Тезисы докладов. М.: МИЭТ, 2007. С. 330.

  4. РЕКОМЕНДАЦИЯ МСЭ-R P.1406-1 Эффекты распространения радиоволн, касающиеся наземных сухопутной подвижной и радиовещательной служб в диапазонах ОВЧ и УВЧ (Вопрос МСЭ-R 203/3) (1999-2007)

  5. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. Изд. 2-е, переработанное и дополненное. Изд-во «Советское радио», 1970, стр. 728.

  6. Чжо Чжо Ньян Лин, Пронин А.А. Исследование пятилучевой модели распространения радиоволн в помещениях при низко расположенных антеннах // Естественные и технические науки №6 - М.: Спутник-плюс, 2010, С.426-429.



Аналитическая оценка предельной расчётной вероятности отказа

Шатов Михаил Михайлович

Южно-Уральский Государственный Университет, г. Челябинск, Россия, my.boxmail@mail.ru
Современные методы оценки безопасности оперируют понятием «риск». Под техническим риском понимают допустимую частоту опасных событий (отказов), которая зависит от ущерба, связанного с этими событиями [1,2,5-7].

Требования считать частоту привели к переходу от детерминированных методов расчёта на прочность к вероятностным. Согласно социально-экономическим нормам, допустимая частота отказов, ведущих к существенному ущербу, имеет порядок 10-4-10-6. Как показано в [9], на оценку вероятности маловероятных событий существенно влияют принятые в расчёте гипотезы и недоказуемые предположения, порядок погрешностей от которых сопоставим или больше допустимой частоты порядка 10-4-10-6. Расчётная вероятность и реальная частота отказов (в области малых значений) отличаются на порядки [4 с. 128], поэтому использование допустимой частоты для разделения «приемлемых» и «неприемлемых» конструкций в этой области частот не обосновано. Вероятностные методы расчёта на прочность конструкций с малой частотой отказов не регламентированы, не установлены критерии «приемлемости». Поэтому создание методики назначения предельной расчётной вероятности отказа (ПРВО), связанной с методами расчёта и принимаемыми недоказуемыми гипотезами, является актуальной задачей.

Идея излагаемой ниже методики основана на сопоставлении детерминированных и вероятностных расчётов и попытке установить связь между нормативным коэффициентом запаса (НКЗ) и ПРВО (рисунок ). НКЗ обеспечивает некоторый уровень надёжности и является отражением многолетнего опыта создания и эксплуатации различных классов конструкций, поэтому, если ПРВО будет связана с НКЗ, то получающиеся по вероятностным расчётам конструкции будут не хуже, чем созданные с использованием детерминированных оценок.
f:\моя работа\мой диплом\графики\презентация\картинка.gif
Рисунок

. Иллюстрация получения оценки

предельной расчётной вероятности отказа
Дальнейшие рассуждения будут основаны на ряде допущений и предположений. Рассматривается один элемент конструкции, который разрушается достижением одного предельного состояния. Не рассматриваются взаимодействие с другими элементами и различные варианты нагрузок (режимы эксплуатации), принимается во внимание только вариация по величинам (амплитудам). Влияние достоверности исходных данных на значение ПРВО также не рассматривается.

В число параметров закона распределения случайной величины входят параметры сдвига (m) и масштаба (). В общем случае выражение для вероятности разрушения имеет вид [8]:



()


где – функция плотности распределения нагрузки, с параметрами сдвига и масштаба , а также другими параметрами распределения , где n – общее число параметров закона распределения;

– функция плотности распределения прочности, с параметрами сдвига и масштаба , а также другими параметрами распределения , где k – общее число параметров закона распределения.

Вероятность разрушения () не зависит от абсолютных значений параметров , , , , а зависит только от их соотношений [3]:






(2)
()

Детерминированные методики расчёта на прочность при вычислении коэффициента запаса оперируют понятиями «минимальных свойств материала» и «максимальной нагрузки». Эти понятия нужно связать с параметрами законов распределения этих величин. Одним из способов является задание доверительного интервала. Далее, предлагается ограничить вероятность выхода случайной величины справа и слева доверительного интервала одинаковым значением Ptoler. В приводимых рассуждениях минимальные свойства материала и максимальные напряжения имеют смысл квантилей, которые можно представить в виде:



где и некоторые коэффициенты, определяемые из условий:




()

Учитывая (), НКЗ можно представить формулой:


(4)

()
Для получения ПРВО из () выразим и подставим в (). Если принять, что функции распределения нагрузки и прочности двухпараметрические, то ПРВО - функция 5 аргументов: параметров и , НКЗ , а также и - видов функций распределений параметров нагрузки и прочности соответственно.

Для случая, когда закон распределения для нагрузки и для прочности нормальный, и , изолинии ПРВО от коэффициентов вариации представлены на рисунке 2.

Рисунок


. Зависимость предельной расчётной вероятности отказа от коэффициентов вариации нагрузки (kl)

и прочности (ks).


Из рисунка можно заключить, что прии рассмотренных коэффициентах вариации свойств материала и нагрузок, требование не превышения вероятностью разрушения значения 10-5 обеспечивает создание конструкций не опаснее, чем по детерминированным методикам. При некоторых значениях коэффициентов вариации, требование может быть ослаблено, например, до .

По рисунку можно оценить влияние коэффициентов вариации на скорость снижения вероятности разрушения при увеличении НКЗ.


d:\а с п и р а н т у р а\мои статьи\ст 2\рис 5.gif

Рисунок


. Зависимость расчётной вероятности разрушения

от нормативного коэффициента запаса.


Из рисунка 3 можно видеть, что увеличение НКЗ в одно и то же число раз ведёт к разному увеличению надёжности в зависимости, прежде всего, от коэффициента вариации прочности ks. С ростом диапазон изменения ПРВО становится шире, причем верхняя граница почти не меняется (около 10-4-10-3) , а нижняя, на которую нужно ориентироваться в случае недостатка данных о виде законов распределений, стремится к нулю. При минимальное значение ПРВО 10-8, а при ПРВО имеет порядок 10-20, если законы, аппроксимирующие нагрузку и прочность, нормальные.

Рассмотрим вопрос о возможности трактовки расчётной вероятности разрушения в частотном смысле, если виды законов распределения параметров нагрузки и прочности достоверно известны (нормальный закон). Рассмотрим предельный случай, когда информация о нагрузках, геометрических параметрах и свойствах материала достоверно известна, а НКЗ компенсирует только ошибки схематизации. Другими словами, расчётные характеристики нагруженности отличаются в раз от реальных характеристик нагруженности. Под характеристиками нагруженности нужно понимать величины, использующиеся для вычисления коэффициента запаса. Отказ от использования реальных характеристик нагруженности может быть продиктован существенными упрощениями в расчётах (например, вместо расчёта краевых эффектов в тонкостенных оболочках, нагруженных внутренним давлением, можно использовать безмоментные формулы, уменьшив допустимую нагрузку в три раза, если предельным состоянием считается начало пластического течения).

Вероятность отказа определяется через коэффициенты : если , то реальные и используемые в расчёте значения коэффициентов совпадут, но будут отличаться на множитель , так как реальные и расчётные параметры сдвига и масштаба функции распределения нагрузки отличаются в раз. Иллюстрация приведённых рассуждений показана на рисунке . Поскольку , то ( - реальная частота отказов, – расчётная вероятность отказов), причем только в случае , поэтому, если требуется определить частоту отказов, соответствующий коэффициенту запаса, то учитывать часть коэффициента запаса, компенсирующего ошибки расчётной схемы не нужно.

Рисунок


. Влияние на соотношение расчётной и реальной вероятности отказа. Обозначения: , – используемый в вероятностном расчёте и реальный закон распределения параметра нагрузки; – реальный закон распределения параметра прочности; , , , - математические ожидания и среднеквадратические отклонения закона распределения, используемого в расчёте и реального закона распределения параметра нагрузки.

Проведённый анализ показал, что при оценке маловероятных событий, результат вероятностного расчёта определяют гипотезы и недоказуемые предположения, принятые в этом расчёте (например, о законе распределений). В этих условиях результаты вероятностных расчётов могут использоваться как сравнительные: из нескольких конструкций «лучше» та, у которой расчётная вероятность отказа меньше, при условии, что методы расчёта и гипотезы во всех расчётах одинаковы.

Если отказаться от попыток интерпретировать малые расчётные вероятности отказа в частотном смысле, то важным дополняющим тезисом может служить утверждение, что при сравнительных вероятностных расчётах нужно использовать хотя бы один закон распределения случайной величины (параметр нагруженности или прочности), отличный от нуля на всей числовой оси. В этом случае, корреляция «лучше по результатам детерминированного расчёта» и «лучше по результатам вероятностного расчёта» сохраняется. В противном случае, всегда можно подобрать такой коэффициент запаса, при котором законы распределения нагруженности и прочности не пересекаются – вероятность отказа строго равна нулю. При дальнейшем увеличении коэффициента запаса, вероятность отказа не меняется, а, значит, корреляция между детерминированным и вероятностным расчётом не сохраняется.

Порядок величины предельной расчётной вероятности отказа может быть оценен с использованием дополнительной информации: характерных видов законов распределения параметров нагрузки и прочности, а также коэффициентов вариации этих параметров, которые характерны для данного класса конструкций и изделий в заданных условиях эксплуатации.


Литература

  1. API 580 Risk-Based Inspection. – First edition, may 2002.

  2. BS 7910. Guide on methods for assessing the acceptability of flaws in metallic structures.

  3. Анализ рисков отказов при функционировании потенциально опасных объектов / Махутов Н.А., Шатов М.М. [и др.] // Проблемы анализа риска, том 9. – 2012. – № 3. – С.8-21.

  4. Безопасность России / по ред. Н.А. Махутова. – М.: МГФ «Знание», 2006. – Т.2.

  5. ГОСТ Р 51344-99 Безопасность машин. Принципы оценки и определения риска. – М.: Госстандарт, 1999. – с. 15.

  6. ГОСТ Р 51901.1-2002 Анализ риска технологических систем. – М.: Госстандарт, 2003.

  7. ГОСТ Р 51901-2002 Безопасность механизмов. – М.: Госстандарт, 2002.

  8. Ржаницын А. Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. -М.: Стройиздат, 1978.-239 с.

  9. Чернявский А.О., Шадчин А.В. Оценка достоверности расчёта малой вероятности разрушения для единичной конструкции // Проблемы машиностроения и надёжности машин. – 2010. – № 4. – С.118-123.ф

SECTION 3. Historical Sciences (Исторические науки)

ANALISIS OF THE ENTREPRENEURIAL ACTIVITY RUSSIA AT THE END OF XIX – AT THE BEGINNING OF XX CENTURIES FROM THE ORTHODOX PERSPECTIVE

Olga Vladimirovna Fidchenko

Moscow State Pedagogical University, Moscow, Russia,

e-mail: f.antares@yandex.ru
Russia at the end of XIX – at the beginning of XX centuries was the country with the highest rate of economic growth. Russian financial system is deeply shocked by the Crimean (1853 - 1856) and the Russian-Turkish (1877 - 1878) Wars, was in a very difficult position. However, by a reasonable cost savings the government of Emperor Alexander III restore budget balance, and then followed the already large annual surplus of income over expenditure. The resulting savings were directed to economic enterprises, which contributed to the rise of economic activity. The development of the railway network and device ports led to the development of industry and streamlined both domestic and international exchange of goods, and this opened new sources of increasing government revenue.

Amount of national savings for some 13.5 years reign of Alexander III (from 1881 to August 1, 1894) has increased by 33 times! [3, p. 34]

During the reign of Emperor Nicholas II in Russia economically and culturally yet reached greater success. Autocratic power supported the development of not only the public but also private enterprise. Thanks to the efforts of Grand Duke Alexander Mikhaylovich Romanov, who was considered the patron saint of the highest technical affairs in Russia, a country before World War II had an impressive merchant fleet. [9] Our trading steamers have gone beyond the coastal seas, learning transoceanic lines. For the management of the sector in 1903 was created General Directorate of Merchant Shipping, which then became part of the Ministry of Trade and Industry. It was organized by a whole system of training navigators and engineers. On January 1, 1915 Russia had 1,120 commercial steamers. [4] Almost doubled the tonnage of the merchant fleet: in 1894 it amounted to 492 thousand units of tonnage, in 1914 - 783 thousand tons. [3, p. 37]

On the eve of the revolution the peasants owned the property on the basis of all arable land area in Asia and Russia on the basis of the property and rent - 90% of the total in European Russia. [3, p. 35]

As for the serfdom of peasants - the overwhelming majority of the population of our country abroad XIX - XX centuries, from which the lion's share of entrepreneurs, the government patronized them and worry about their economic situation. According to estimates, A.B. Goryanin [2], the liberation of the serfs in 1861 came to only 28% of the peasant population, while other farmers have already received personal freedom during the reign of Nicholay I and earlier. [6, p. 47]

The amount of deposits in savings banks, which have focused mainly surplus few wealthier classes of the population, with 300 million rubles. in 1894 grew by 1913 to 2 billion rubles. (An increase of 570%), and by 1917 the city - up to 5 billion 225 million rubles. (An increase of 1700%). [3, p. 39]

Based on the foregoing, it becomes clear conclusion V.F. Ivanov that the cause of Russian riot was not material poverty and spiritual poverty. [3, p. 46]

According to the results of the First All-Russian population census in Russia in 1897 were living with family members 281,179 merchants. [10, p. 16-17] In the commercial credit and public institutions for the empire as a whole employed 19,774 men and 1,427 women, and among the members of their families were 13,402 men and 27,641 women. [10, p. 30-31] Of these, the number of self in the world of work: Poles - 1,886 men and 69 women; Germans - 1,642 men and 53 women; Genocide - 1,541 men and 19 women, Jews - 2,137 men and 90 women; Tatars and Kirghiz - 139 men and 3 women. [10. 30-31] According to our calculations it turns out that of all the people, clearly indicating his studies at the census of 1897, 0.224% of the total population of Russia were merchants and their families, 0.05% (including family members) of the population was employed in the credit public and commercial institutions. Of the latter was 0.23% Tatars and Kyrgyz, Armenian 2.5%, 2.72% of Germans, Poles, 3.14%, 3.58% Jews.

Based on the calculation of interest, in our opinion, it appears that at the end of XIX century in business activities were mainly involved members of other than the listed people, classes, since, in total, merchants and those who worked in the field of credit and public commercial establishments were only 0.274% of the total population. Especially because, according to our calculations, those who do not have membership of a caste or not consider themselves to either of them, it was no more than 0.9% of Russia's population at the time. [11, p. 3]

Christianity in general and Christianity in particular, will never condemn or reject wealth itself. Moreover, it is known that some of the great preachers of Orthodoxy were rich. An example is the life of St. Ioann Kronshtadtsky (1829 - 1908), who had a vast fortune, estimated at around 7 million pre-revolutionary rubles, and only in the last 35 years of his life hands out needs not less than 300-400 thousand rubles. Of course, part of the wealth he had inherited from their parents, while others were transferred to the wealthy citizens - factory owners, manufacturers and merchants. These people are seen in Fr. Ioann of the mediator, who knows better how to handle your money with the greatest benefit for the suffering or insufficient.

But there were spiteful critics, who, despite the unprecedented generosity of Fr. Ioann rebuked him, deliberately disbanded derogatory rumors about him. So when he died, at his home were quick to appear, many reporters Petersburg - notebooks of his detractors. They expected that much now, then bring him to clean water: to tell the world in which he lived Amber Room! Under what treasures! [1, p. 8-9]

And what is seen sensation seekers? .. Taken aback, they do not even have uncovered their camera as decidedly did not find a reason for the sensational reportage - Flat Fr. Ioann Kronshtadtsky was a very devout ascetic cell-non-possessors! The houses of these gentlemen newsmen closet of their workers might seem princely chambers in comparison to housing capital archpriest, the other day who has handed out a few thousandths no hitting jackpots! [1, p. 9]

Therefore, the subject matter of the attitude of Orthodoxy to wealth is a way of life and the fruits of that wealth can bring its owner.

So, what is the wealth according to Orthodoxy? Award chosen, given to him over for special services, or, on the contrary, the difficult test that not everyone on the shoulder? It's a blessing or extra chores? Freedom or slavery?

On the one hand, Christ in the parable of the talents, [5, Ch. 25, Art. 14-30] requires not bury their own, including commercial talents. However, the enterprise has another side.

"It's hard rich man to enter the kingdom of heaven" - says Christ from the pages of the Gospel. [5, Ch. 19, art. 23] It is in this conversation was the result of Christ with the rich young man who had the desire to escape, but could not find the strength to give up their own state in order to follow the Divine Master. In this case, the love of money is in the soul of the young men outweighed the prospect of eternal life, not just in Paradise, and in the kingdom of heaven, where few of Paradise and the fall ... Greed - the fruit that most often brings wealth. And therefore it is called the root of all evil. [12, Ch. 6, Art. 10]

The correct behavior model of a rich man locked in the Old Testament, "gives to the poor has no lack, but he who closes his eyes shall have many a curse." [7, Ch. 28, Art. 27] As a wise man, King Solomon knew that to anything, including for wealth, can not bind your heart.

In the New Testament, Christ openly calls to collect a point of not earthly (material) treasure, and the heavenly (spiritual), "For where your treasure is, there will your heart be also." [5, Ch. 6, Art. 21]

In pre-revolutionary Russian society confessed appropriate spiritual values ​​that had attitude to wealth. They have survived to the present day, not only in the form of quotations from Scripture, but came to life as proverbs and sayings: wither over with gold, is to live - the sky smoke, live and let live, do not live as you want, but as God commands; people living body on earth, the spirit is in heaven with him to the grave did not carry away, nor will the wealth in the day of wrath; born naked, naked and die. [1, p. 10]

The notion that wealth - it is not something that a person has earned his intelligence, work and good fortune, but the gift received from God, and He demands the return or - as owners - those who are deprived of material goods, for centuries remained at Russia. [1, p. 50]

V.O. Klyuchevsky in the "Historical Portraits" writes that the charity, the charity regarded as the second performance of the two basic commandments of the Gospel: “Love your neighbor.” ”"To love your neighbor - is, first of all, to feed the hungry, drink to the thirsty, visit the imprisoned. Philanthropy in fact meant love for the poor. Charity was not so much the aid of social improvement as a necessary means of personal moral health: she no longer needed the most the man, who love for the poor than a beggar <...> "In paradise includes holy charity - say in the old, poor feed the rich, and the rich poor prayer saved"”. [1, p. 51]

In the tradition of the Church is customary phrase "servant of God", and it's many meanings. The word "slave" - ​​cognate with the word "work". Therefore the slave - a person who participates in God's work in God's work. And depending on the degree of his zeal, he - or servant, or employee, or (the highest state) - co-worker of God, His purposes and accessory cases, the heir of all his possessions. [8, p. 105]

God has a mix of co-working with God's grace and human free will. Such a connection to Orthodoxy by the term "synergy", which in Greek means "acting together." According to Ven. Ioann Cassian the Roman, synergy - a necessary condition for the salvation of man, his deification, the restoration of the fallen state. [8, p. 105-106]

Russian businessman, banker Vladimir Pavlovich Riabushinsky, in his book “The Moscow merchants” wrote that until the beginning of the nineteenth century, there were persistent representation of the specific sins of the host, which specifically asked for confession. And especially serious among them were considered: non-payment of wages, deception and oppression of workers. [8, p. 171]



Judging by the works of charity and philanthropy, all of these simple truths were deeply internalized and manifested in the life of Russian businessmen at the end of XIX – at the beginning of XX centuries. As: P.M. and S.M. Tretyakovs, brothers Bakhrushins, merchants G. Solodovnikov Alekseevs, Golofteevs, Smirnovs, Khludovs, Ryabushinskys, Soldatenkovs, Botkins, Krasheninnikovs Prokhorovs, pubic and many others whose names were called hospitals, museums and other institutions of pre-revolutionary Russia.
References

  1. Chepyzhova E.I. Who easier ... rich or poor? The spiritual perspective on poverty, wealth and sources of success. Moscow: Publishing House of the Moscow Patriarchate, 2010.

  2. Goryanin A.B. The spirit of the nation and the myths about Russia. Moscow, 2001.

  3. Ivanov V.F. Russian intelligentsia and Freemasonry: from Peter I to the present day. Moscow: Moscow, 2001.

  4. Kantrovsky V. Merchant Navy in the history of Russia // [electronic resource]. URL: http://samlib.ru/k/kontrowskij_w_i/x96.shtml (date accessed: 18.07.2013).

  5. Matthew // New Testament.

  6. Medinsky V.R. About Russian drunkenness, laziness and cruelty. Ed. 2nd, revised. Moscow: Olma Media Group, 2009.

  7. Proverbs // Old Testament.

  8. Sharapov, S., Ulybysheva M. Poverty and wealth. Orthodox ethics of business. M.: The Ark, 2011.

  9. State Archive of the Russian Federation (hereinafter - GA RF), f. 645, Op. 1, file 571.

  10. The first general census of the population of the Russian Empire, 1897 / Ed. N.A. Troynitsky. Brief general reference for the Empire. Population by Home estates, religion, mother tongue, and according to some studies. St. Petersburg., Steam Tipo-lithography N.L. Nyrkin, Izmailovo Regiment, 7 rota, house number 13, 1905.

  11. The first general census of the population of the Russian Empire, 1897 / Ed. N.A. Troynitsky. A common set of results for the empire develop these first general census of the population, produced 28 January 1897 Volume 1. St. Petersburg. 1905.

  12. Timothy St.. St. Paul // New Testament.

SECTION 4. Economics (Экономические науки)

ФОРМИРОВАНИЕ РЕГИОНАЛЬНОГО ИНВЕСТИЦИОННО-СТРОИТЕЛЬНОГО

КОМПЛЕКСА И РЕГУЛИРОВАНИЕ ЦЕН

ПО СТАДИЯМ СТРОИТЕЛЬСТВА

И ЭКСПЛУАТАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ

Внукова Елена Михайловна

канд. экон. наук, доцент ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК»,

г. Орел,Р оссия
В структуре национальной экономике все более возрастающую роль играет инвестиционно-строительный комплекс. Основной задачей в ИСК является обеспечение расширенного воспроизводства интенсивного фондосберегающего типа. Расширенное воспроизводство предполагает воспроизводство всех элементов производительных сил и экономических отношений в расширенном объеме. Процесс воспроизводства осуществляется на стадиях производства, распределения, обмена и потребления. В ИСК стадия производства – это оказание каждым субъектом промежуточных услуг и создание конечной строительной продукции; стадия распределения – определение доли каждого участника ИСК во вновь произведенной строительной продукции; стадия обмена характеризуется куплей-продажей построенного жилья и производственных объектов; стадия потребления – практическим использованием потребителями приобретенных строительных объектов. [1]

Инвестиционно-строительный комплекс можно охарактеризовать как инфраструктурный, то есть обеспечивающий общие условия функционирования экономики, и разделить на две части. Одна из них будет относится к производственной инфраструктуре, другая к социальной. Одну часть ИСК, обслуживающую материальное производство экономики страны - строительство зданий и сооружений различного назначения, можно отнести к производственной инфраструктуре. Другая часть ИСК, признанная удовлетворять потребности людей, гарантировать необходимый уровень и качество жизни (например, жилищное строительство), относится к социальной инфраструктуре экономики страны. [2]

Инвестиционно-строительный комплекс представляет собой совокупность производств и организаций, характеризующихся тесными и устойчивыми экономическими, организационными и технологическими связями для получения конечного результата - обеспечения воспроизводства основных фондов народного хозяйства, представленная на рисунке 1.


следующая страница >>