Игровая программа для детей с ДЦП «В поисках клада»

Для достижения поставленной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:

- исследовать современное состояние проблемы надежности тяговых двигателей электровозов 2ЭС6;

_________________

Золкин Александр Леонидович – канд. техн. наук, доцент каф. «Электрическая тяга» Уральского государственного университета путей сообщения (УрГУПС). AZolkin@usurt.ru

- разработать методику оценки влияния термодинамических процессов в коллекторно-щеточном узле тяговых двигателей электровозов 2ЭС6 на их потенциальную устойчивость;

- выполнить однофакторный дисперсионный анализ влияния качества обработки рабочей поверхности коллекторов на качество коммутации.

Состояние локомотивного парка железнодорожного транспорта характеризуется удельным количеством отказов оборудования различных систем и узлов электровозов, которое варьируется в широких пределах как по электровозу в целом, так и по видам оборудования систем и узлов. Автором проведен анализ технического состояния электровозов, как следует из гистограммы количество случаев порч и неисправностей электровозов в пути следования, связанных с повреждением тяговых двигателей в среднем по локомотивным депо Свердловской железной дороги – филиала ОАО «РЖД» составляет около 31% в общем количестве случаев порч и неисправностей (рисунок 1-3). В работе также проанализированы статистические данные по неплановым ремонтам электровозов 2ЭС6 по вине завода и депо за 2011 г. В результате было выявлено, что количество неплановых ремонтов по причине отказов тяговых двигателей составляет 42% и 15% соответственно. Как следует из данных по отказам тяговых двигателей, наибольшее количество повреждений приходится на перебросы по коллектору и круговые огни [2].

В декабре 2010 года наблюдалось резкое снижение тонно-километровой работы вызванное массовой отстановкой электровозов по неисправности тяговых двигателей по причине низкой изоляции двигателей в период обильного снегопада – по пробою изоляции обмоток якорей произведена выкатка 17 двигателей. С начала 2011г. в среднем находилось в неэксплуатируемом парке до 20 электровозов ежесуточно.

Основными неисправностями электровозов серии 2ЭС6 являются:

- тяговые электродвигатели – 31 %;

- преобразователь собственных нужд – 14%;

- электрическая аппаратура – 26%;

Рисунок 1 – Распределение неисправностей по видам оборудования электровоз 2ЭС6 в 2011

Рисунок 2 - Распределение неисправностей электровозов серии 2ЭС6 по вине завода по видам оборудования в 2011

Рисунок 3 - Распределение неисправностей электровозов 2ЭС6 по вине депо по видам оборудования в 2011

- механическая часть – 6%;

- прочие – 10%.

Основная доля, а это 63 %, из всех неисправностей оборудования приходится по виновности за заводом-изготовителем ООО «Уральские локомотивы» [1,2].

Основная причина длительного простоя электровозов серии 2ЭС6 на неплановом виде ремонта – неисправность тяговых двигателей, требующих ремонта в заводских условиях.

Серийный электродвигатель ЭДП-810У1, поставляется с Харьковского завода «Электротяжмаш» для электровоза 2ЭС6. Производство ЭДП-810У1 стартовало в 2007 году, и с тех пор объёмы выпуска неизменно возрастали. Данный двигатель является последней разработкой конструкторов ГП завода «Электротяжмаш», однако представители заказчика внесли некоторые предложения, позволяющие улучшить действующую конструкцию. Пожелания экспертов «Уральских локомотивов» были учтены, и между сторонами было достигнуто соглашение о крупном заказе [1].

Вместе с тем, конструкция тяговых двигателей, эксплуатируемых на электровозах 2ЭС6 приводит к периодическим перебросам электрической дуги по коллектору, прогарам конусов, пробоям якорей.

Обследование коллекторов тяговых двигателей показало, что характерными технологическими параметрами, полученными при ремонте, являются волнистость, эксцентриситет и шероховатость коллекторных пластин. В качестве обобщенного показателя для оценки степени влияния этих параметров на качество функционирования коллекторно-щеточного узла и тягового двигателя в целом взята температура в зоне контакта «щетка – коллектор» [3].

Рассмотрена математическая модель формирования термодинамических процессов в коллекторно-щеточном узле тягового двигателя с учетом изменения технологических параметров. Тепловая энергия механической природы принимает существенные значения при нарушении симметрии в области контакта щеток с пластинами коллектора [4].

Выявлено, что при работе коллекторно-щеточного узла важнейшим рабочим параметром, постепенно изменяющимся во времени, является ширина следа эрозии b ламели (рисунок 4). При этом предельное значение параметра b равно ширине ламели bк. При износовых отказах коллектора параметр b постепенно изменяется по закону b = φ (t), где φ (t) – случайная функция времени, имеющая математическое ожидание и дисперсию. Эта функция называется реализацией износа [5].

В фундаментальной монографии [6] указывается, что износ в коллекторно-щеточном узле определяется механическими причинами, химической коррозией (окислением) и электролизом. Вместе с тем, высказано мнение о том, что на износ элементов коллекторно-щеточного узла может влиять электрохимическая коррозия материала. Р. Хольм считает, что электрохимические воздействия в коллекторно-щеточном узле сравнительно малы, но они приводят к увеличению шероховатости поверхностей трения и, следовательно, к увеличению износа.

Рисунок 4 – Форма и размеры следа эрозии на ламелях коллектора

Определим фактическую площадь контакта коллекторной пластины со щеткой. При сближении щетки с пластинами под действием силы нажатия N фактическая площадь образуется за счет проникновения неровностей на поверхности пластины в материал щетки.

Нагрузка, приходящаяся на одну неровность, имеет равномерно распределенную по длине неровности плотность

(1)

Считаем, что по области контакта нагрузка распределена по эллиптическому закону [5]:

(2)

Из равенства нагрузки P_н и суммарной силы на площади контакта находим

(3)

Глубина внедрения неровности в материал щетки определится выражением
(4)

Происходит процесс микрорезания с обильным стружкообразованием. Эта область предрасположена к появлению искрения на коллекторе.

При прохождении электрического тока в области контакта появятся источники тепловой энергии, что приведет к существенному возрастанию температуры Т.

Реализации электроэрозионного износа ламелей коллектора представлены на рисунке 5.

Рисунок 5 – Реализации износа ламелей коллектора

Следовательно, при расчетах упругого состояния контактирующих тел необходимо учитывать эффект их теплового расширения.

Источники тепловой энергии равномерно распределены по объему, следовательно, температура щетки меняется только во времени.

Уравнение баланса тепловой энергии можно записать в виде:

(5)

В области контакта щетки с коллекторной пластиной происходят сложные электродинамические процессы, сопровождаемые выделением значительной тепловой энергии. Площадь S_Ф, через которую передается ток проводимости, как указывалось выше, является функцией скорости вращения якоря, геометрических размеров щеток и коллекторных пластин, а также уровня неровностей на контактирующих поверхностях

(6)

В достаточном приближении сечение можно представить равнобокой трапецией

(7)

Тепловая энергия, выделяемая в объеме неровности, определится соотношением:

(8)

В материале пластины в единицу времени произойдет выделение тепловой энергии согласно зависимости:

(9)

Таким образом, получены выражения для расчета фактической площади контакта и глубины внедрения неровностей при исследовании контактного взаимодействия щеток с коллекторными пластинами в тяговом электродвигателе. Выполнено математическое описание процесса формирования термодинамических параметров в коллекторно-щеточном узле, позволяющее оценить влияние эксплуатационных режимов и технологических параметров на техническое состояние тягового двигателя.

Выводы: рассмотрена математическая модель формирования термодинамических процессов в коллекторно-щеточном узле, позволяющая оценить влияние технологических параметров коллектора на техническое состояние тягового двигателя.

Литература

1. Невольниченко Е. Тяга к сервису. Газета «ГУДОК. Уральская магистраль». Выпуск № 08 от 02.03.2012 [Электронный ресурс]. URL: http://www.zdr.gudok.ru/pub/25/185710/.html (дата обращения 16.11.2013).

2. Анализ работы электровозов серии 2ЭС6 за 8 месяцев 2011 года// Доклад главного инженера Свердловской ж.д. по эксплуатации электровозов 2ЭС6. – Екатеринбург, 2011.

3. Харламов В.В., С.Г. Шантаренко, Ю.Я. Безбородов. Повышение качества изготовления и ремонта коллекторов тяговых электродвигателей подвижного состава // Вестник РГУПС. № 2. Ростов-на-Дону, 2005. С. 22-29.

4. С.Г. Шантаренко, Д.Ю. Белан, А.А. Лаптев, Е.В. Пономарев// Термодинамические процессы в тяговом электродвигателе. Вестник РГУПС. Ростов-на-Дону, 2009. С. 129-134.

5. Золкин А.Л. Исследование процессов износа коллекторов тяговых электродвигателей // Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России: материалы международной научно-технической конференции. Екатеринбург: УрГУПС, 2006. С. 153-154.

6. Хольм Р. Электрические контакты// – М.: Иностранная литература, 1961. – 464 с.

Статья сдана в редакцию 05. 12. 2013 г.

__________________ А.Л. Золкин

^{(подпись автора)}

Игровая программа для детей с ДЦП «В поисках клада»

Пояснительная записка

Детский церебральный паралич составляет группу расстройств двигательной сферы, которые возникают в результате поражения двигательных зон и двигательных проводящих путей головного мозга. Главный недуг – повышение тонуса мышц, спастика, рассогласованность движений рук и ног, что приводит к нарушению двигательной деятельности – ходьбы и бега. Следствием этого является ограничение возможностей передвижения, что влечет за собой нарушения функций дыхания и кровообращения, быструю утомляемость, ослабление мышечной системы и т.д.

Игры (подвижные и малоподвижные) являются самой приемлемой формой занятий физическими упражнениями с этой категорией детей. Ребенок, включаясь в сюжет игры, становится ее непосредственным участником, веселится и радуется, забывая о своих дефектах. Бесконечное разнообразие движений, из которых состоит подвижная игра, оказывает всестороннее воздействие на психофизическое и эмоциональное состояние ребенка, что создает положительные предпосылки для коррекции.

Актуальность программы:в настоящее время, время стрессовых ситуаций в стране: ухудшающейся экономической и социальной обстановки, повышения экологической опасности, растет число больных детей.

Инвалиды с детства и дети-инвалиды (до 16 лет) составляют существенную часть в контингенте инвалидов всех категорий. В РФ число детей-инвалидов, по приблизительным подсчетам, составляет боле 220 тыс. («Реабилитация детей с ограниченными возможностями в РФ», Дубна, 5-7 октября 1992 г., с.16). Эти дети испытывают еще больший, чем все, страх перед будущим, боятся взрослой жизни, теряют надежду на успех и счастье. Они составляют самую незащищенную часть нашего поколения.

Серьезные аспекты инвалидности связаны с наличием многочисленных барьеров, не позволяющих детям с отклонениями в развитии активно включаться в жизнь общества. Психодиагностика детей с ограниченными возможностями 7 -12 лет, проведенная группой психологов Алтайского края, показала, что основной блок психологических затруднений составляют:

Личностная незащищенность – 100%

Трудности в общении – 78%

Чувство неполноценности – 53%

Депрессия – 49,5%

Независимость – 40%

Агрессия – 40%

Как видно из этих данных, ребенок с ограниченными возможностями испытывает множество трудностей и проблем, которые мешают ему социализироваться и проявить себя в обществе. Поэтому, важно детей с инвалидностью с раннего возраста учить искусству общения, воспитывать в них творческую активность, не давать развиться чувству малоценности, ненужности.

Цель программы: выявление оптимальных условий для успешной социализации ребенка с ограниченными возможностями в процессе игровой деятельности.

Задачи программы:

1. создание благоприятной атмосферы в группе;

2. раскрытие внутреннего потенциала ребенка;

3. научение правилам поведения в обществе, взаимодействия с окружающими;

4. развитие воображения, логического мышления, речи;

5. расширение объема памяти;

6. воспитание эмоциональной сферы;

7. развитие и закрепление вверенного поведения;

8. развитие коммуникативных способностей;

9. развитие мелкой и крупной моторики.

Содержание программы

Игровая программа основывается на поиске клада пиратами. Детям выдается пиратская атрибутика (банданы и галстуки). Акцент делается на сплочении всех детей в поисках одного клада. Не нужно устраивать соревнования между детьми по типу«Кто быстрее найдет клад?, необходимо им в начале игры сообщить, что каждый ребенок оказывает большое влияние на поиски клада, что каждая группа, выполняя определенные задания, помогает приблизиться к цели, детям необходимо донести, что лишь вместе они являются командой.

Программа рассчитана на большое число детей. Потом они будут делиться на группы, которые в среднем будут содержать около 10 человек. В каждой группе будет выбираться 1 капитан, который будет меняться на каждом пункте выполнения определенных заданий. В каждой группе также должен быть 1 взрослый, который будет выполнять функцию помощника при выполнении заданий и следить за дисциплиной детей в группе.

Разделив детей на группы, каждая команда должна придумать свое название и флаг, который будет отражать название команды, а также девиз или речевку. Перед началом игры. Каждой команде выдается карта-лан, по которой они будут выполнять задания в определенной последовательности.

Дата добавления: 2014-07-19; просмотров: 707; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!