ru.knutd.edu.ua KNUTD_2009_1.pdf · 2014. 8. 19. · Матеріалознавство, легка та текстильна промисловість. Material science, light and

ISSN 1813-6796

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ДИЗАЙНУ

Метрологія, стандартизація та сертифікація Metrology, standardization and certification

Матеріалознавство, легка та текстильна промисловість

Material science, light and textile industry

Машини легкої промисловості, обладнання та системи управління

Light industry machinery, equipment and control systems

Прилади і методи контролю та визначення складу речовин

Devices and methods of control and determination of substance composition

Полімерні, композиційні матеріали та хімічні волокна

Polymeric, composite materials and chemical fibres

Взуття, шкіряні вироби і хутро Footwear, leather products and furs

Проблеми економіки організації та управління підприємствами

Problems of economics, organization and management

Фундаментальні науки Fundamental sciences

Гуманітарні науки Humanities sciences

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ВІСНИК КИЇВСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО

УНІВЕРСИТЕТУ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ДИЗАЙНУ

Збірник наукових праць

1

Київ – 2009

Засновник журналу «Вісник Київського національного університету технологій

та дизайну» – КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГІЙ ТА ДИЗАЙНУ

Журнал «Вісник Київського національного університету технологій та дизайну»,

заснований у грудні 1999 року, є одним з основних джерел інформації про наукові

здобутки колективу університету, виходить 6 разів на рік,

свідоцтво про внесення до державного реєстру серія КВ №5907 від 04.03.2002 р.

Журнал «Вісник Київського національного університету технологій та дизайну»

є фаховим виданням з таких наукових напрямів: машини легкої промисловості,

обладнання та системи управління; матеріалознавство, легка та текстильна

промисловість; метрологія, стандартизація, методи контролю та визначення складу

речовин; полімерні, композиційні матеріали та хімічні волокна; взуття, шкіряні вироби

і хутро; проблеми економіки організацій та управління підприємствами; технічна

естетика, дизайн та мистецтвознавство; електроніка та обчислювальна техніка;

проблеми вищої освіти.

© Київський національний університет технологій та дизайну © Редакція журналу «Вісник Київського національного університету технологій та дизайну », 2009

2

ВІСНИК Київського національного університету технологій та дизайну Засновано в грудні 1999 р. Виходить 6 разів на рік

Київ, 2009, № 1 (45) Засновник і видавець: Київський національний університет технологій та дизайну (до 2002 р. – Київський державний університет технологій та дизайну)

Головний редактор: Волков О.І., заслужений працівник народної освіти України, член-кореспондент АПН, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки, к.т.н., професор

Заступник головного редактора Кострицький В.В., д.т.н., професор Відповідальний секретар Крупа І.М.

Члени редколегії Метрологія, стандартизація, сертифікація, методи контролю та визначення складу речовин:

д.т.н. Водотовка В.І., к.т.н Головко Д.Б., д.т.н. Гавриш О.А., д.т.н. Зенкін А.С., д.т.н. Кухарчук В.В., д.ф.-м.н. Ментковський Ю.Л., д.т.н. Петрук В.Г., д.т.н. Скрипник Ю.О., д.т.н. Хімічева Г.І.

Матеріалознавство, легка та текстильна промисловість: д.т.н Березненко М.П., д.т.н. Березненко С.М., д.т.н. Здоренко В.Г., д.т.н. Колосніченко М.В., д.т.н. Мойсеєнко Ф.А., д.т.н. Міліткі Юрій (Чеська Республіка), к.т.н Омельченко В.Д., д.т.н. Сарібєков Г.С., д.т.н. Супрун Н.П., д.т.н. Щербань В.Ю.

Машини легкої промисловості, обладнання та системи управління: д.т.н. Бурмістенков О.П., д.т.н. Зєнкін М.А., д.т.н. Місяць В.П., д.т.н. Орловський Б.В., д.т.н. Параска Г.Б., д.т.н. Петко І.В., д.т.н. Піпа Б.Ф., д.т.н. Хомяк О.М.

Полімерні, композиційні матеріали та хімічні волокна: д.х.н. Барсуков В.З., д.т.н. Ірклей В.М., д.т.н. Пахаренко В.О., д.х.н. Романкевич О.В., д.т.н. Ступа В.І., д.х.н. Цебренко М.В., д.ф.-м.н. Шут М.І.

Взуття, шкіряні вироби і хутро: д.т.н. Андреєва О.А., д.т.н. Глубіш П.А., д.т.н. Горбачов А.А., д.т.н. Данилкович А.Г., д.т.н. Злотенко Б.М., д.т.н. Коновал В.П., к.т.н. Ліщук В.І., д.т.н. Либа В.П., д.т.н. Нестеров В.П., д.т.н. Панасюк І.В., д.т.н. Павлова М.С. (Польща).

Проблеми економіки організації та управління підприємствами: д.е.н. Веклич О.О., д.е.н. Гречан А.П., д.е.н. Грищенко І.М., д.е.н. Денисенко М.П., д.е.н. Єрмошенко М.М., д.е.н. Ігнатьева І.А., д.е.н. Нижник В.М., д.е.н. Поляков О.М., д.т.н. Рожок В.Д., д.е.н. Столяров В.Ф., д.е.н. Чубукова О.Ю.

Технічна естетика, дизайн та мистецтвознавство: д.мист. Афанасьєв В.А., д.т.н. Колосніченко М.В., народ. художник України Колесніков В.Г., д.т.н Кардаш О.В., д.ф.н. Причепій Є.М., д.т.н. Сазонов К.О., д.т.н. Яковлєв М.І.

Електроніка та обчислювальна техніка: д.т.н. Артеменко М.Ю., д.т.н. Василенко В.В., д.ф.-м.н. Задерей П.В., д.т.н. Комаров М.С., д.ф.-м .н. Краснітський А.М.

Проблеми вищої освіти: к.т.н. Бондаренко О.О., к.т.н. Кулєшов Ю.Є., д.і.н. Мадісон В.В. Редактор: Технічний редактор: Редактор-коректор:

Рольянова А.І. Наталушко Н.І. Конькова Л.Г.

Адреса редакції: e-mail: сайт:

Україна, 01011, м. Київ-11, вул. Немировича Данченка, 2, Київський національний університет технологій та дизайну, тел. (8-044) 256-29-86, тел/факс (8-044) 280-74-42 [email protected] http://www/knutd.com.ua

Зареєстровано Міністерством України у справах преси та інформації Свідоцтво про державну реєстрацію – серія КВ, № 5907 від 04.03.2002 р.

Друкується за рішенням вченої ради університету, протокол № 11 від 25.06.2008 р.

© Київський національний університет технологій та дизайну © Редакція журналу «Вісник Київського національного університету технологій та дизайну», 2009

3

http://www/

Шановний колего !

Запрошуємо Вас стати одним із дописувачів науково-фахового журналу «Вісник Київського національного університету технологій та дизайну», який є одним з основних джерел інформації про наукові здобутки колективу університету.

Журнал сприяє вчасному і систематичному поданні до опублікування результатів науково-дослідних робіт, виконаних у вищих навчальних закладах України, а також праць вчених близького і далекого зарубіжжя; розширенню співробітництва між навчальними закладами. Видання відкриває нові можливості для молодих вчених, аспірантів, які мають можливість подавати свої статті для публікації в нашому журналі і як гонорар за результати інтелектуальної праці отримати примірник журналу.

Нам приємно відзначити щорічне збільшення кількості опублікованих статей, що свідчить про зростаючу популярність нашого видання, окрім того, на сторінках ви зможете ознайомитися з інформацією рекламного характеру.

Правила оформлення наукових статей друкуються в кожному номері журналу.

Адреса та банківські реквізити для перерахування плати за публікацію статті (15 грн. за одну сторінку тексту формату А4) :

Київський національний університет технологій та дизайну 01011, м.Київ-11, вул. Немировича-Данченка, 2, корпус №8, к. 205, тел. 8(044) 256-29-86; тел./факс 8(044) 280-74-42

Р/р 35223006000176 в ВДК Печерського р-ну м.Києва МФО 820019, код ЄДРПОУ 02070890

Св. про реєстр. №37577817; ІПН № 020708926107 Єлектронна адреса КНУТД: [email protected]

Електронна адреса редакції : [email protected]

Журнал «Вісник КНУТД» має міжнародний передплатний індекс ISSN та

штрих-код на друковану версію журналу, що дає можливість включати журнал до періодичної відомчої передплати по Україні.

Наш журнал можна передплати через поштові відділення. Передплатний індекс журналу – 91443.

Постійно розповсюджеється Рекламна інформація щодо публікації наукових досягнень вчених у нашому журналі серед споріднених ВНЗ України.

Проректор з наукової роботи Київського національного університету технологій та дизайну В.В. Кострицький

4

mailto:[email protected]

Зміст

Машини легкої промисловості, обладнання та системи управління

1 Кострицький В.В., Артеменко Л.Ф., Скиба М.Є., Скиба Г.В. Загальні уявлення про

будову шкіри – основа розробки її структурно-механічної моделі. Особливості й

елементи надфібрилярної структури дерми . Повідомлення 2..................................................

7

2 Піпа Б.Ф. Фрикційний привід круглов’язальної машини та вибір його параметрів ............ 17

3 Полонський В.А., Дроменко В.Б. Точність систем стабілізації ниткоподачі........................ 21

4 Піпа Б.Ф., Коньков Г.І., Павленко Г.І. Динамічні навантаження в черв’ячному

приводі круглов’язальної машини ...............................................................................................

25

5 Луценко Г.В., Луценко Гр.В. Проектування автоматизованої інформаційної системи у

середовищі Rational Rose...............................................................................................................

30

6 Кузьомко М.Г., Клапченко Г.М. Топологічні аспекти побудови елементів зображення

та їх вплив на якість сприйняття інформації...............................................................................

34

Полімерні, композиційні матеріали та хімічні волокна 1 Плаван В.П., Ковтуненко О.В., Каташинський А.С. Застосування сполук фосфонію для

комбінованого дублення шкір............................................................................................................

41

2 Дудла І.О., Хребтань О.Б., Злотенко Б.М., Романюк О.О., Матвієнко О.А. Дослідження

вологообмінних та теплозахисних властивостей вовняних пальтових тканин із полімерними

обробками.............................................................................................................................................

47

3 Стаднік Б.М. Пориста полімерна плівка, як носій електродів електролюмінесцентних

пристроїв...............................................................................................................................................

53

4 Нагорний В.М., Григоренко А.О., Куришко Г.Г., Петко К.І. Алкілування

2-мeркаптоазолів хлоротрифторетиленом........................................................................................

57

5 Сарібєкова Ю.Г., Єрмолаєва А.В., Мясников С.А., Злотенко Б.М.,

Матвієнко О.А. Дослідження порової структури вовни, підготовленої за допомогою методу

електророзрядної нелінійної об’ємної кавітації...............................................................................

61

6 Мокроусова О.Р. Органо-мінеральний склад на основі бентоніту та лігносульфонатів для

додублювання-наповнювання шкіряного напівфабрикату.............................................................

65

Матеріалознавство, легка та текстильна промисловість 1 Проданчук І.В. Розробка математичної моделі залежності впливу тиску на поверхню тіла

дитини від механічних властивостей пакетів матеріалів шкільного форменого одягу при

статистичних і динамічних навантаженнях....................................................................................

72

2 Єжова О.В. Доцільність застосування сучасних САПР одягу у проектуванні дитячих

курток .................................................................................................................................................

77

3 Ковтун С.І., Рябчиков М.Л. Кінетика процесу водовбирання багатошаровими

текстильними композиційними матеріалами. Математична модель процесу

водовбирання. Повідомлення 2 ........................................................................................................

80

4 Жук О.С., Прохорова І.А. Розроблення геометричного методу дослідження поверхні

5

намотування........................................................................................................................................ 86

5 Вадачкорія З.А., Буадзе Є.П., Мойсеєнко Ф.А. Нові структури основов’язаного прес-

уточкового трикотажу........................................................................................................................

91

Проблеми економіки організацій та управління підприємствами

1 Кисельова О.М. Проблеми інвестиційної діяльності на страховому ринку…………………… 101

2 Коваль А.А. Програмування розподілу капітальних вкладень на інноваційний розвиток як

інструмент активізації інноваційної діяльності підприємств…………………………………….

109

3 Тазетдінов В.А. Методи аналізу і прогнозування процесів на ринку нерухомості..................... 116

Науково-методичні питання, літературна коректура 1. Толкач О.Л., Ткалич М.В. Аналіз впливу музикотерапії на швидкість становлення мовних

і психологічних функцій організму дитини з пошкодженням опорно-рухового

апарату..................................................................................................................................................

122

Анотації

125

6

ПИЩИКОВ В’ячеслав Олексійович

24 жовтня 2008 року виповнилось 85 років від дня народження та 60 років

роботи в Університеті професору Київського національного університету технологій та

дизайну В’ячеславу Олексійовичу ПИЩИКОВУ – засновнику науково-педагогічної

школи «Проектування швейних машин». Професор Пищиков В’ячеслав Олексійович. учасник бойових дій Великої

Вітчизняної війни, нагороджений орденом «Отечественной войны», медалями «За

боевые заслуги» тощо. Після демобілізації з лав Радянської Армії, з лютого місяця 1948

року почав працювати в КТІЛПі навчальним майстром, конструктором науково-

дослідного сектора та одночасно вчився на механічному факультеті.

У 1953 році він з відзнакою закінчив інститут і залишився працювати в КТІЛПі

асистентом. З 1957 року В.О. Пищиков працював старшим викладачем кафедри машин

ы апаратів легкої промисловості. У 1965 захистив кандидатську дисертацію на тему

“Взаємодія шиючих механізмів зігзаг-машини”, а в 1968 році його затверджено в

ученому званні доцента, а з 1999 року профессор Університету і профессор кафедри

машин легкої промисловості.. На протязі 11 років з 1967 по 1977 В.О. Пищиков

очолював кафедру машин і апаратів швейного і трикотажного виробництв. Професор

7

Пищикова В.О. підготува 9 кандидатів технічних наук: Гордеев О.М.(1973 р.), Степін

В.І.(1974 р.), Трачун О.І.(1978 р.), Боткін О.П.(1979 р.), Горобець В.А.(1981 р.) – нині

працює професором кафедри машин легкої промисловості і директором департаменту

довузівської, прискореної, індивідуальної підготовки та прийому студентів КНУТД,

Єгоров В.В.(1984 р.), Машинцев С.В.(1984 р.) – доцент кафедри графіки та нарисної

геометрії, Глобенко С.М. (1984 р.) – доцент кафедри технології швейних виробів,

Хлістунов В.С. (1973 р.).

Він розробив та вперше почав читати кілька профілюючих та спеціальних

курсів, підготовив та видав декілька десятків найменувань учбово-методичної

документації, підготовив та в видав 1982 році учбовий посібник «Машины, машины-

автоматы и автоматические линии легкой промышленности». В 2003 році

надрукована його оригінальна методрозробка з практичних робот дисципліни

«Проектування машин легкої промисловості. Частина 1.Проектування машин

швейного виробництва». У 2007 році був виданий навчальний посібник «Проектування

швейних машин».

За результатами наукових досліджень В.О. Пищиков опублікував більше 160

робіт, йому належит більше 50 авторських свідоцтв і патентів на винаходи.

В.О.Пищиков більше 20 років був членом редколегії журналу «Известия вузов.

Технология лёгкой промышленности», відповідав за розділ наукових статей

механічного напряму.

Пищикова В.О. нагороджено знаком “За отличные успехи в работе” в галузі

вищої освіти СРСР.

В 1999 році Вчена рада ДАЛПУ обрала В.О. Пищикова «Почесним професором

ДАЛПУ», а з 2001 року – «Почесний професор КНУТД».

Вельмишановний В’ячеславе Олексійовичу!

Всі Ваші учні, вихованці, студенти і колеги щиро вітають Вас з ювілеєм і

бажають здоров’я, подальшої наснаги на благо вищої освіти і виховання студентів. Всі

ми вважаємо Вас, В’ячеслава Олексійовича, «Народним професором України».

Редколегія

8

УДК 517.9

ДЖОРДЖ ГАБРІЕЛЬ СТОКС. ДО 190-РІЧЧЯ ВІД ДНЯ НАРОДЖЕННЯ

М.О. ХАРИТОНОВА, І.Д. ЄВДОКИМЕНКО Київський національний університет технологій та дизайну

Вивчення творчих біографій видатних вчених є невід’ємною складовою історико-наукових досліджень. Цю статтю присвячено життю та науковій діяльності видатного вченого Джорджа Габріеля Стокса, якому у 2009 році виповниться 190 років з дня народження. Наукова діяльність вченого суттєво впливала на розвиток природознавства у XIX ст., а отримані ним результати закладені в основу багатьох розділів фізики та математики

Об’єкти та методи дослідження

У вітчизняній літературі [1] розглядалась наукова діяльність Дж.Стокса в галузі математичної

теорії дифракції. У джерелах [2] та [3] наведені біографічні відомості та спогади про вченого його друзів.

Статтю Скотта Барра [4] присвячено аналізу досягнень Дж.Стокса в прикладній та теоретичній оптиці.

Залишаються нерозглянутими дослідження вченого в хімії та біології.

Постановка завдання

Мета статті – провести узагальнення відомостей про факти з біографії Дж.Стокса та дати

характеристику його внеску у розвиток фізики та математики.

Результати та їх обговорення

Фізик за покликанням, Дж. Стокс, розв’язуючи прикладні задачі, отримав надзвичайні теореми

чистої математики, які рідко випадають більшості математиків. Так написав Лорд Кельвін у своїй статті

в журналі «Nature» в рік смерті вченого. У 2009 році виповнюється 190 років від дня народження

Джорджа Габріеля Стокса – видатного англійського вченого, відомого своїми результатами з

гідромеханіки, оптики, теорії пружності, зокрема, математики.

Дж. Стокс народився 13 серпня 1819 року в містечку Скрін графства Сліго в Ірландії в сім’ї

священика. Він був молодшим з восьми дітей. Дитинство провів на батьківщині в колі сім’ї, в атмосфері

любові і поваги до батьків.

Хлопчиком він багато бував на повітрі, плавав, майже не хворів, був жвавим та веселим.

Початкову освіту Джордж Габріель отримав удома. У віці 13 років його прийняли до школи доктора

Уоллса в Дубліні, а потім два роки він навчався в Брістольському коледжі, маючи за мету підготуватись

до вступу до університету. Під час подорожі морем до Брістоля хлопчик був дуже наляканий штормом і

після цього різко змінив свою поведінку – став стриманим і мовчазним. У 1837 році Стокс вступив у

Пемброук Коледж у Кембриджі. Усі його подальші роки будуть пов’язані з цим коледжем. Після

закінчення у 1841 році навчання з першою премією Сміта його одразу обрали членом Коледжу. Коли у

1857 році Стокс одружився, його виключили з членів згідно з правилами Коледжу і поновили лише у

1869 році після перегляду цих правил. Відтоді він лишався членом Коледжу до 1902 року, коли був

удостоєний найвищої честі – звання Наставника (Master) Коледжу. У 1851 році Стокса прийняли до

Лондонського Королівського товариства, а з 1854 року по 1885 рік упродовж тридцяти одного року він

виконував обов’язки його секретаря. Президентом Лондонського Королівського товариства Стокса було

обрано у 1885 році.

До своїх обов’язків у Королівському товаристві вчений ставився надзвичайно відповідально.

Особливо ретельно він редагував публікації і зміг виявити велику кількість помилкових результатів.

9

Більше того, як писав лорд Релей, у багатьох випадках його коментарі були не менш цінною частиною

тих праць, які виходили під іншими іменами [2]. У Кембриджі Стокс почав читати лекції ще у 1849 році, коли Чалліс передав йому курси оптики

та гідростатики. Він вважався блискучим лектором і демонстрантом. Серед вчених, які слухали його лекції варто назвати Дж. Ейрі, Дж. К. Максвелла, А. Корню, М. Фарадея, В. Томсона (лорда Кельвіна), Г. Ламба.

За своє довге життя Стокс був удостоєний майже всіх можливих почестей. Він отримав сім почесних медалей, йому було присвоєно вісім звань почесного доктора, він обіймав посаду президента Британської асоціації розвитку наук, у 1889 році став баронетом.

Офіційне визнання Стокса подібне до того, яке мав Ньютон. На них обох було покладено почесні обов’язки Лукасівського професора, Президента Королівського товариства та члена Парламенту від Кембриджа. Стокс був першим після Ньютона вченим, хто представляв Кембридж у Парламенті, хоча як і Ньютон не виголосив у ньому жодної промови. У 1899 році у Кембриджі урочисто відзначали 50-річний ювілей вченого у званні Лукасівського професора.

Стокс був одружений з Мері Робінсон, дочкою астронома Армагської обсерваторії в Ірландії, шлюб їх був щасливим. Вони мали дочку та двох синів, старший Джордж став відомим завдяки своїм працям по парових турбінах і динамо-машинах.

Зі спогадів людей, які близько знали Стокса, відомо, що він досконало знав латинську, грецьку, німецьку, французьку та італійську мови, але читав лише наукову та теологічну літературу. Він був глибоко релігійним і завжди цікавився відношеннями науки та релігії, любив живопис і не пропускав художніх виставок.

У його характері переважали стриманість і мовчазність, при цьому він уникав самотності, залюбки наносив візити, міг провести разом з гостями кілька годин, не вимовивши жодного слова. Він не надавав значення дрібним життєвим незручностям, мав відкриту і просту манеру поведінки. У Кембриджі вчений першим почав користуватись друкарською машинкою і його численні кореспонденти зітхнули з полегшенням, тому що з роками його почерк став зовсім нерозбірливим. Він зберігав усю свою кореспонденцію, для чого, як згадувала дочка, зібрав столи з усього будинку у свій кабінет так, що залишились лише вузькі проходи між ними. Столи були завалені листами і щось знайти було дуже важко.

До недоліків Стокса біографи зараховують його нерішучість і надмірну обережність як у висновках та оцінках, так і при публікації результатів. При цьому вони відзначають, що, як правило, він дотримувався правильного напряму, спираючись на точний експеримент та інтуїцію.

Як описувала його дочка, Стокс був середнього зросту, міцний, з великою, чудової форми головою, високим чолом і яскравими сіро-блакитними очима. Його вигляд справляв враження здоров’я та спокою.

Помер Джордж Габріель Стокс 1 лютого 1903 року після нетривалої хвороби. На визнання його заслуг у Вестмінстерському Абатстві було встановлено пам’ятний медальйон [3].

Наукова спадщина Стокса охоплює практично всі галузі природознавства ХІХ ст. і є прикладом поєднання таланту теоретика з майстерністю експериментатора. За обсягом публікацій та важливістю результатів в ній можна виділити два основних напрями – гідромеханіку та оптику. Коли у 1842 році Стокс почав свою самостійну наукову діяльність, його приватний викладач доктор Гопкінс порадив взяти для досліджень гідромеханіку. Стокс почав з вивчення стійкості руху нестисливої рідини. Він довів існування функції струму у тривимірному просторі у разі руху, симетричного відносно осей координат.

10

Вчений одразу звернув увагу на важливість такого явища, як внутрішнє тертя рідини. У 1845 році в праці «Тертя рухомої рідини» він, одним з перших, дав аналіз впливу внутрішнього тертя на рух рідини. Підсумком цих досліджень стала праця «До впливу внутрішнього тертя рідини на рух маятників» (1850 р.). У ній, спираючись на серйозний математичний апарат, вчений розв’язав такі складні задачі, як задачу про коливання кулі і циліндра в середині в’язкої рідини, про вплив внутрішнього тертя на океанські хвилі під час припливів, про утворення хмар в атмосфері. Ці та деякі інші гідромеханічні дослідження, а також огляд досягнень з гідромеханіки, який він зробив у 1846 р. для Британської Асоціації розвитку наук, створили їх автору репутацію перспективного молодого вченого.

Стокс, як і Дж. Грін, був непогано обізнаний з французькою науковою літературою, особливо з французькою школою математичної фізики, хоча у Кембриджі поворот до європейської науки тільки починався.

Зазначимо, що основні положення, на які спирався вчений у своїх рівняннях руху рідини при наявності тертя, відрізнялись від тих, якими користувались Пуассон та Нав'є. Він відмовився від ідеї молекулярної будови речовини і розглянув рідину як суцільне пружне середовище. Це дало йому можливість у подальшому застосовувати свої рівняння руху пружного твердого тіла до вивчення явищ світла та звуку. У Стокса в рівняннях руху суцільного середовища завжди були наявні дві незалежні сталі, хоча дискусія щодо їх кількості на той час ще не закінчилась. Одиниці виміру кінематичної в’язкості присвоєно ім’я Стокса.

На батьківщині визнання до вченого прийшло швидко, але на континенті з його результатами ознайомилися з великим запізненням. Так, Сен-Венан лише через 17 років ознайомився з зазначеним вище працею 1845 р., а Гельмгольц через 23 роки висунув як нові ідеї, які були в цій праці.

Теорію звуку Стокс вважав розділом гідродинаміки. Багато цікавих результатів в цьому напрямку було отримано під час полеміки з Чаллісом. Зокрема, так було введено поверхні розриву швидкостей і щільності середовища.

Вчений першим зробив припущення про існування ударних хвиль, він пояснив вплив вітру на силу звуку, провів математичне дослідження звукових коливань як передачі руху від тіла, яке коливається, до навколишнього газу, розглянув дифракцію звукових хвиль.

Окрім з гідромеханіки, Стокса глибоко цікавила оптика. У цій галузі яскраво проявились його експериментаторська майстерність, інтуїція та високий теоретичний рівень досліджень. На думку лорда Кельвіна, його результатів у цьому напрямі вистачило б на все життя для наполегливого вченого. Стокс без коливань прийняв хвильову теорію світла і прилучився до вивчення нових явищ світла. У 1845 р. він запропонував теорію аберації, у 1848 р. у праці «До теорії смуг, які є у спектрі» він пояснив дифракцією наявність у спектрі смуг, які тепер називають смугами Тальбота. У 1849 р. виходить друком його відома праця «Динамічна теорія дифракції». У ній наведена математична теорія поширення хвиль у пружному середовищі, подібному до твердого тіла. Таким середовищем, на думку Стокса, був світлоносний ефір. У роботі доведено загальні теореми про збудження, які викликані початковими зміщеннями та швидкостями. Завдяки цим теоремам вченому вдалося отримати закон руху вторинних хвиль. Порівняння теорії з експериментом над дифракційними гратами дало підстави авторові відповісти на запитання, будуть коливання світла паралельними чи перпендикулярними до площини поляризації. Пізніше Лоренц, який вивчав природу блакитного кольору неба, підтвердив висновок Стокса, що коливання світлових хвиль перпендикулярні до площини поляризації.

Крім того, вченого цікавили такі оптичні явища, як сонячна радіація, подвійне променезаломлення, проблеми лінз. Зауважимо, що він був першим, хто застосував оптичні методи до

11

хімічного аналізу. На думку багатьох вчених, Стокс першим зрозумів природу і значення ліній Фраунгофера у спектрі Сонця. Сам вчений, що було взагалі для нього характерним, не претендував на пріоритет відкриття спектрального аналізу, вважав, що висновкам, які він робив у лекціях та приватних бесідах, не можна віддавати перевагу перед публікаціями Кірхгофа та Бунзена.

Найбільш важливим досягненням Стокса в оптиці є відкриття явища флуоресценції, яке він виклав у праці 1852 р. «До зміни заломлення світла». Раніше Гершель спостерігав це явище, але не зміг дати йому пояснення. Стокс повторив, а потім вдосконалив досліди Гершеля і переконався, що речовина, яку освітлювали, поглинала світло однієї довжини хвилі, а випромінювала світло іншої довжини хвилі. Він отримав закон, який тепер має назву правила Стокса: довжина хвилі флуоресценції завжди більша за довжину хвилі світла, яке збуджувало це явище. Це явище Стокс спочатку назвав внутрішньою дисперсією, але пізніше, завдячуючи мінералу флюориту замінив назву на ту, яка існує і сьогодні. Як показав вчений, це явище могло мати широке практичне застосування, зокрема, у співробітництві з Харкуртом він використовував флуоресценцію для зміни хімічного складу скла з метою поліпшення його оптичних властивостей. Його цікавили, крім того, і такі оптичні явища як абсорбція, кольорове відбиття у органічних речовин. Відзначимо, що свої досліди над флюоресценцією Стокс проводив удома в маленькому коридорі, користуючись лише освітленою сонцем щілиною та кількома призмами і лінзами.

Низка важливих результатів Джорджа Габріеля Стокса належить до теорії пружності. Вони були отримані як допоміжні твердження у теоретичних дослідженнях з гідродинаміки та оптики. Працюючи над теорією в’язкої рідини, він отримав диференціальні рівняння рівноваги і руху ізотропного пружного тіла. Теореми, доведені у праці «Динамічна теорія дифракції», мали велике значення для вивчення поширення пружних коливань.

Луї де Бройль сказав: «Математична фізика – це поглиблене, критичне вивчення фізичних теорій розумом, витонченим у математичних міркуваннях, з метою удосконалити теорії, надати їм більшої строгості, а теми для суто математичних досліджень» [5]. Велика кількість теоретичних досліджень Стокса повною мірою належить до зразкових праць в галузі математичної фізики. Серед них цікава праця 1849 р. «Про теорію тяжіння і теорему Клеро», де доведена теорема про потенціали розподілу мас, в силу якої закон гравітації одразу випливає з форми поверхні рівноваги.

У 1850 р. виходить у світ праця «Числові дослідження класу визначених інтегралів та нескінченних рядів». Її поява була викликана прикладними потребами, а саме – необхідністю дати математичний опис серії темних смуг у веселці. Ці смуги спостерігав Міллер, а для їх визначення Ейрі ввів інтеграл

( )3

0cos .

2x m x dxπ π

∞−∫ (1)

Згідно з методом даному Ейрі, для його обчислення можна було визначити положення тільки

двох смуг. Стокс запропонував інший підхід до обчислення такого інтегралу, який базувався на розкладі

функції у степеневий ряд. Його метод дозволив знайти положення будь-якої темної смуги у спектрі

веселки. Пізніше вчений показав, що обчислення інтегралу Ейрі дорівнює розв’язку рівняння 2

2 9 0zzω ω∂ .− =

∂ (2)

До праць Стокса, які можна зарахувати до чистої математики, належать дослідження 1847 і

1848 років, в яких вчений вивчав можливість розкладу будь-якої функції в ряд, аналіз умовно збіжних і

рівномірно збіжних рядів і послідовностей. У 1848 р. він увів поняття рівномірної збіжності одночасно з

12

Зейделем. Сюди ж належить застосований Стоксом метод знаходження довільних констант для

асимптотичного розв’язку рівняння Бесселя.

Відома формула Стокса

.D

v u v uudx vdx dx dxdy dydz dzdxx y y z z xα

ω ωω⎛ ⎞ ⎛ ⎞∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂⎛ ⎞+ + = − + − + −⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂⎝ ⎠⎝ ⎠ ⎝ ⎠

∫ ∫∫ (3)

Вона з’явилась як твердження, яке він запропонував для доведення на іспитах на здобуття премії

Сміта. Рівень математики в дослідженнях Стокса був настільки високим, що у 1849 р. йому було

присвоєно звання Лукасівського професора математики, яке він з честю носив до кінця життя,

поновивши його славу, втрачену після смерті Ньютона.

Крім зазначених галузей природознавства, Стокса цікавили векторний аналіз, хімія, ботаніка.

Одного разу його назвали професором математики, який використовував фізичні методи для

фундаментальних відкриттів у біохімії [4].

Усього Стокс надрукував близько 140 праць , з яких лише кілька у співавторстві. Зібрання його

творів це п’ять томів, перші три з них він видав сам, а два останні – Лармор, який пізніше видав і

листування вченого [6].

Висновки

У статті достатньо повно викладено біографію Дж. Г. Стокса, проаналізована його наукову

спадщину, дано оцінку дослідженням вченого в гідромеханіці та оптиці, розглянуто праці Стокса, які

належать до чистої математики.

ЛІТЕРАТУРА

1. Харитонова М.А. Развитие Дж.Стоксом математической теории дифракции // Очерки

истории естествознания и техники. – 1988. – Вып.34. – С.26–29.

2. Raleigh G. Sir George Gabriel Stokes, Bart. 1819-1903 // G. Stokes. Math. and Phys. papers. –

Cambridge, 1905. v. V. – p. IX-XXV.

3. Dictionary of Scientific Biography. Ed. in chief Gillispie Ch., N. Y., Scribner, 1970. – v. XIII. – p.

74-79.

4. Scott Barr S. George Gabriel Stokes // Applied Optics, 1962. – v. I. - № 1. – p. 69–73.

5. Де Бройль Л. Анри Пуанкаре и физические теории // Пуанкаре А. Избр. труды в 3 т. – М.:

Наука, 1974. – т. 3. – с. 703–711.

6. Stokes G. Mathematical and physical papers. – Cambridge. 1880-1905. – v. I-V

Надійшла 11.12.2008

13

УДК 681.3.082

МОДИФІКАЦІЯ ГЕНЕТИЧНОГО АЛГОРИТМУ ДЛЯ ГЕНЕРАЦІЇ СЕКЦІЙ

РОЗКРІЙНИХ СХЕМ

О.З. КОЛИСКО Київський національний університет технологій та дизайну

У роботі розглядається модифікація генетичного алгоритму, який дає можливість будувати складові розкрійних схем – секції поєднання методик перебору та градієнтного спуску. Всі отримані секції є раціональними, тобто задовольняють нормативні вимоги використання матеріалів

Сучасний період розвитку виробничих технологічних процесів характеризується оптимізацією

етапів життєвого циклу продукції, що обумовлено динамічною зміною асортименту та номенклатури при

досить жорстких вимогах до собівартості виробів. В цих умовах актуальним є розв’язання

оптимізаційних задач розкрою. Задачу розкрою рулону розбито на дві підзадачі: формування секцій,

формування розкрійних схем з отриманих секцій з урахуванням комплектності та виробничого плану. В

процесі формування секцій процент використання матеріалу має задовольняти задані вимоги.

Модифікований генетичний алгоритм дозволить скоротити час на генерування секцій і, як наслідок, на

отримання раціональних розкрійних схем.


Розкрійні схеми для рулонних матеріалів складаються з секцій – відрізків рулону різної

довжини. Об'єктом дослідження є секція що складається з щільно розміщених деталей з комплекту.

Секції відрізняються набором, розміщенням та кількістю деталей. Як окремий випадок розглядається

заповнення схеми однаковими деталями. Рішення задачі базується на стандартних схемах

метаевристичних методів, методах динамічного програмування, дослідженнях та результатах відомих

постановок і методів розв’язання задач розкрою, системного і логічного аналізу.


Маємо комплект деталей виробу, що складається з p різних деталей. Треба створити множину

різних секцій з цих деталей, де для кожної окремої секції виконуються такі умови: кількість деталей в ній

не перевищує потребу в цьому виді деталей, процент використання матеріалу задовольняє нормативи

галузі. В результаті генерування множини допустимих секцій ми отримуємо матрицю , де

t – кількість згенерованих секцій, p – кількість деталей у комплекті. Тоді елемент матриці

– це кількість j-тих деталей в і – й секції. Процент використання матеріалу в

секції визначаємо як

),( ptB

, 1, 2... ; 1,2...ijB i t j p= =

100⋅= iii Sbrut/SnetVids ,

де – площа брутто секції, а iSbrut jdet

p

jiji SBSnet ⋅= ∑

=1 – корисна площа усіх деталей.


Задача оптимізації проектування комбінованих розкрійних схем рулонних матеріалів з

урахуванням технологічних аспектів є мультимодальною і багатовимірною, тобто містить багато

параметрів і належить до задач пошуку оптимальних або субоптимальних рішень. Для таких задач не

14

існує жодного універсального методу, який би уможливлював достатньо швидко знайти абсолютно точне

рішення. Для розв’язку поставленої задачі запропоновано взяти модифікований щодо конкретних умов

генетичний алгоритм. Генетичний алгоритм як комбінація переборного і градієнтного методів дозволяє

отримати хоча б наближене рішення, точність якого зростатиме при збільшенні часу розрахунку [1–2].

Структура генетичного алгоритму така:

ПОЧАТОК /*генетичний алгоритм*/

1.Створення початкової популяції.

Оцінити цільову функцію для кожної особини.

останов := FALSE

ДОКИ НІ останов ВИКОНАТИ

ПОЧАТОК /*створення популяції нового покоління* /

ПОВТОРИТИ (розмір_популяції/2) РАЗ

ПОЧАТОК /* цикл розмноження */

2.Обираємо дві особини /* процедура відбору предків SELECT*/

3. Схрещуємо особини і отримуємо нащадків/* процедура схрещення CROSSOVER*/

4. Мутація та оцінка пристосованості /* процедура мутації MUTATION*/

5. Додавання нащадків у популяцію.

КІНЕЦЬ /*циклу розмноження*/ 6. Обрати розмірність популяції /* процедура витіснення REDUCTION*/

ЯКЩО виконана умова закінчення обробки популяції ТО останов := TRUE

КІНЕЦЬ /* створення нових популяцій*/ КІНЕЦЬ /* генетичного алгоритму*/.

Особливості його реалізації в нашому випадку такі:

1). Пропонується розглядати секцію як особину, що кодується двома хромосомами. Перша

хромосома задає набір деталей, з яких складається секція, друга визначає метод укладки (кількість

деталей кожного виду) в секцію. Хромосоми являють собою вектори, довжина яких дорівнює кількості

деталей, що передбачається розкласти в секції, наприклад числом різновидів деталей в комплекті. Кількість рядів визначаємо залежно від розмірів деталі та матеріалу за формулою , де SH

– ширина матеріалу, а Shj – ширина j-ї деталі. При цьому враховуємо лінійні ефекти від щільного

суміщення деталей в ряду за алгоритмом, наведеним в табл.1.

jij ShdivSHR =

Таблиця 1. Кодування особин

Номер секції (i)

1-а хромосома ( визначає кількість рядів j-тої деталі в i-тій

секції) Rji

2-а хромосома (визначає кількість j-тої деталі в ряду і-

тої секції) Dj i 1 {5,0,0,0,0} {1,0,0,0,0}

2 {5,0,0,0,0} {3,0,0,0,0}

3 {0,0,17,0,0} {0,0,1,0,0}

4 {2,0,8,0,0} {3,0,4,0,0}

У табл. 1 наведено приклади кодування особин популяції. Перша особина являє собою секцію

що складається з одної першої в комплекті деталі, укладеної в 5 рядів. Друга – теж з першої деталі, але

15

укладеної по 3 в ряду. Третя – з 17-ти рядів 3-ї деталі. В четвертій особині маємо 2 ряди першої деталі,

укладені по 3 в ряд, та 8 рядів третьої деталі, укладених по 4 в ряд. Таким чином кодуємо всю популяцію

і визначаємо відсоток використання площі для кожної особини. Відсортуємо отримані особини за

спаданням проценту використання.

2). Створюємо початкову популяцію секцій, утворених з однакових деталей. Обраховуємо

відсоток використання площі. Розмір вихідної популяції визначаємо залежно від конкретних умов –

кількості різних деталей в комплекті. Генерація нових популяцій забезпечує переборну частину пошуку.

3). Процедура відбору предків для розмноження SELECT може відбуватися за різними

принципами: випадковим чином, inbreading – коли схрещують найбільш близькі особини, оutbreading –

коли предки максимально віддалені, селективним – вибирання особин, у яких процент використання

площі (критерій якості) є не меншим за середнє значення в популяції.

4). Процедура CROSSOVER. Обрані при селекції пари підлягають операції схрещення. У нашому

випадку кожна хромосома Ri,, що визначає кількість рядів, підлягає діленню навпіл (кожен елемент

вектора ділиться на 2). Можемо отримати різні генетичні набори для розмноження: в разі непарності

чисел-генів розглядатимемо не тільки цілочислову частку від ділення на 2 - (rij div 2), а ще й варіант, коли

(rij div 2)+1. Отримуємо комбінації для нащадків (від одного до 4-х для кожної пари батьків). В цій

процедурі змінюється хромосома Ri.

5). Процедура MUTATION – частина алгоритму, що імітує градієнтний спуск, тому що мутація

іде в напрямку поліпшення особини. Мутація отриманих нащадків полягає в такому: спочатку

обраховуємо кількість деталей меншої ширини, які можна розташувати в рядах над рядами більших за

шириною деталей; враховуємо лінійні ефекти від щільного суміщення деталей в ряду, тобто

відбуваються зміни в хромосомі Di ; враховуємо лінійний ефект від суміщення новоутворених рядів;

обчислюємо процент використання площі для отриманих особин.

6). Розширення популяції відбувається додаванням нових особин в попередню популяцію, тобто

нове покоління створюється з сукупності нащадків та предків.

7). Процедура REDUCTION – створення нової популяції. Тут бажано застосувати принцип

елітизму, коли в наступне покоління включають кращі особини з попереднього покоління. Використання

такої стратегії розширення популяції не дає можливості загубити кращі рішення. Сортуємо отриману

популяцію за спаданням коефіцієнта використання і з відсортованої популяції відкидаємо особини за

такими критеріями: збереження початкового розміру популяції (в разі пошуку оптимального рішення) ,

за значенням коефіцієнта використання площі (генеруємо раціональні секції). Також необхідно провести

перевірку на нетотожність особин щоб уникнути клонування.

Умовою закінчення процесу і виходу з програми можуть бути як процент використання площі,

що не повинен бути меншим за нормативний для усіх особин популяції (у випадку незмінного розміру

популяції), так і розмір згенерованої популяції, що залежить від вихідних даних кожної конкретної задачі

і попередньо задається користувачем. Розглянемо приклад генерації раціональних секцій комплекту з

п’яти різних деталей, що розкладається на матеріали шириною 1500 мм. У табл. 2 показано початкову

популяцію, що складається з 12 секцій.

16

Таблиця 2. Вихідна популяція

Номер секції Хромосома 1 Хромосома 2 Процент

використання Ширина,

мм 1 9 0 0 0 0 1 0 0 0 0 91,6667 1440

2 9 0 0 0 0 2 0 0 0 0 91,6667 1440

3 9 0 0 0 0 3 0 0 0 0 91,667 1440

4 0 4 0 0 0 0 1 0 0 0 74,667 1280

5 0 4 0 0 0 0 2 0 0 0 74,667 1280

6 0 4 0 0 0 0 3 0 0 0 74,667 1280

7 0 0 6 0 0 0 0 1 0 0 87,500 1380

8 0 0 6 0 0 0 0 2 0 0 87,500 1380

9 0 0 0 12 0 0 0 0 1 0 90,000 1440

10 0 0 0 12 0 0 0 0 2 0 90,000 1440

11 0 0 0 0 21 0 0 0 0 1 87,500 1470

12 0 0 0 0 21 0 0 0 0 2 87,500 1470

Після першого циклу розмноження отримаємо популяцію з 19 особин з процентом використання

площі, не меншим ніж 75%, решта особин виключена з подальшого розгляду. Після другого циклу

популяція становитиме вже 36 варіантів секцій з процентом використання 75% і більше. Приклади

окремих особин популяції після другого циклу наведені в табл. 3.

Таблиця 3. Популяція після першого циклу генерації

Номер секції Хромосома 1 Хромосома 2 Процент

використання Ширина,

мм 1 5 0 5 0 0 1 0 2 0 0 89,8148 1490

2 5 1 0 3 0 2 3 0 9 0 89,1556 1480

3 4 0 0 3 6 3 0 0 13 18 87,4047 1420

4 2 0 2 3 5 1 0 2 4 6 87,1296 1490

5 3 3 0 0 0 3 4 0 0 0 82,4074 1440

6 0 2 0 6 0 0 3 0 9 0 80,5533 1360

Висновки

Запропоновано використовувати модифікацію генетичного алгоритму для генерації секцій

розкрійних схем рулонних матеріалів в умовах багатономенклатурного швидко переналагоджуваного

виробництва. Представлена розробка після незначних змін може з успіхом використовуватися для

розв’язання подібних задач для інших типів деталей.


1. Редько В.Г. Эволюционная кибернетика. – М.: Наука, 2001.

2. Мухачева Э.А., Мухачева А.С., Чиглинцев А.В. Генетический алгоритм блочной структуры

в задачах двумерной упаковки // Информационные технологии. Машиностроение.1999, №

11, с. 13–18.


17

УДК 677.055

ВИБІР ПАРАМЕТРІВ МЕХАНІЗМУ ВІДТЯЖКИ ПОЛОТНА

КРУГЛОВ’ЯЗАЛЬНИХ МАШИН З ПРУЖНИМИ ВАЖЕЛЯМИ

О.Ю.КУНІНА, В.Г.ЗДОРЕНКО, Б.Ф.ПІПА Київський національний університет технологій та дизайну

Запропоновано методику вибору робочих параметрів приводу механізму відтяжки полотна круглов’язальних машин з пружними важелями та наведено приклад їх вибору

Одним із основних механізмів круглов’язальних машин, що впливають на якість трикотажного

полотна, є механізм відтяжки полотна. При цьому найбільш ефективним для круглов’язальних машин

типу КО є тривалковий механізм відтяжки полотна з приводом, що містить нерухоме кільце з гірками та

два розташовані діаметрально протилежно храпові механізми або муфти обгону з важелями [1]. Аналіз

показує, що використання в складі механізму відтяжки полотна жорстких важелів не виключає

можливості навантаження полотна зусиллям відтяжки, що перевищує допустимі норми, а інколи

призводить і до зриву полотна з голок механізму в’язання [2].

Об’єкт та методи дослідження

Об’єктом досліджень взято механізм відтяжки полотна круглов’язальних машин типу КО з

пружними важелями та інженерну методику вибору його параметрів. При вирішенні завдань,

поставлених у цій роботі, використовували сучасні методи теоретичних досліджень, що базуються на

теорії пружності та опору матеріалів.


Враховуючи доцільність підвищення ефективності роботи круглов’язальних машин шляхом

вдосконалення механізмів відтяжки полотна, статтю присвятили розробці нової конструкції механізму –

механізму відтяжки полотна круглов’язальних машин з пружними важелями та методики вибору його

робочих параметрів.


Запропонований авторами механізм відтяжки полотна круглов’язальних машин типу КО [3]

містить (рисунок) ведучий 1 та два ведені 2,3 відтяжні валики, які за допомогою зубчастої передачі, що

містить циліндричні шестерні 4, 5, 6, кінематично зв’язані між собою. Ведучий 1 та ведені 2, 3 відтяжні

валики розміщені в нерухомій рамі 7. При цьому осі відтяжних валиків 1, 2, 3 розташовані паралельно в

одній площині. Механізм відтяжки полотна має також привід відтяжних валиків, храпові механізми 8, 9,

кільце 10 з гірками 11 та два розташовані діаметрально протилежно пружні важелі 12, 13, один кінець

кожного з яких з’єднаний з відповідним храповим механізмом, а другий має ролик 14 (15), який

перебуває у взаємодії з гірками 11 кільця 10.

Принцип роботи механізму відтяжки полотна такий. При вмиканні круглов’язальної машини

рама 7 з відтяжними валиками 1, 2, 3 починає обертатися. При цьому ролики 14, 15 пружних

важелів 12, 13 набігають позмінно на гірки 11 нерухомого кільця 10 і змушують важелі здійснювати

коливальний рух, який за допомогою храпових механізмів 8, 9 приводить в обертальний рух ведучий

відтяжний валик 1. Цей валик за допомогою зубчастого зачеплення циліндричних шестерень 4 – 5 та

4 – 6 приводить в обертальний рух ведені відтяжні валики 2, 3. Обертальний рух відтяжних валиків 1, 2

18

та 3 зумовлює відтяжку полотна 16, заправленого між ними. Жорсткість пружних важелів 12, 13 обмежує

величину крутного моменту, що передається ними відтяжним валикам, і тим самим величину зусилля

відтяжки полотна. Обмеження забезпечується прогином пружних важелів у разі, якби крутний момент

відтяжних валиків, зумовлений збільшенням зусилля відтяжки полотна, збільшився.

10

Кінематична схема механізму відтяжки полотна

Вибір жорсткості пружних важелів С зумовлений припущенням, що момент сил пружності

важеля при максимальному його прогині (припускаючи, що храповий механізм нерухомий),

зумовленому висотою гірки, повинен дорівнювати максимальному крутному моменту ведучого

відтяжного валика:

BTТ = , (1)

де Т – момент сил пружності важеля lFT = ;

F – сила пружності важеля;

l – робоча довжина важеля;

BT – максимальний крутний момент ведучого відтяжного валика, 2

dFT BB = ;

BF – сила відтяжки полотна;

d – діаметр відтяжних валиків.

Із умови (1), враховуючи, що lFT = ; 2

dFT BB = , знаходимо:

ldFF B

2= . (2)

Як відомо [4], можливу максимальну деформацію важеля δ знаходимо з умови

hJE

lF==δ

3

3, (3)

де – жорсткість важеля; CEJ =

Е – модуль пружності матеріалу важеля;

J – момент інерції перерізу важеля;

h – висота гірки.

1 3 13 15

1116

1

А

2

14 1 4 2 7 5

9 12

А

10

15 6

13

3

8

19

Використовуючи вирази (2), (3) та сказане вище, остаточно знаходимо необхідну жорсткість

кожного пружного важеля: h

ldFJEC B

6

2== . (4)

Прийнявши робочу частину важеля у вигляді плоскої сталевої пружини прямокутного перерізу

товщиною та враховуючи, що для цього випадку [4], із (4) знаходимо необхідну ширину

перетину важеля b :

Δ 12/bJ 3Δ=

3

22Δ

=Eh

ldFb B . (5)

Обладнання механізму відтяжки полотна пружними важелями, жорсткість яких вибирається із

умови (4), дозволяє забезпечити стабілізацію процесу відтяжки полотна за рахунок стабілізації зусилля

відтяжки та обмеження його максимальної величини, що забезпечує підвищення якості полотна та

довговічності роботи механізму відтяжки полотна круглов’язальної машини.

Передаточне число між голковим циліндром та відтяжними валиками (передаточне число

механізму відтяжки) знаходимо із умови [2]: n

( ) ( ) Bqd

BVqDDdV

nnu

ε+π

=ε+π

π==

116060

1

21

2

1 , (6)

де – частота обертання голкового циліндра,1nDVn

π= 1

160 ; (7)

– частота обертання відтяжних валиків, 2n ( )Dd

BVqdV

n 212

216060π

ε+=

π= ; (8)

21, VV – лінійна швидкість голкового циліндра та відтяжних валиків відповідно:

Hd – діаметр (товщина) ниток [5], 6,31Td H

λ= ;

λ – коефіцієнт, що враховує вид матеріалу нитки [5];

T - лінійна щільність нитки;

D – діаметр голкового циліндра;

ε – відносна деформація розтягу полотна (петлі), SE

Fi=ε ; (9)

iF – сила відтяжки петлі;

Е - модуль пружності полотна;

S - площа перерізу ниток петлі;

q – кількість в’язальних систем круглов’язальної машини;

B – висота петельного ряду полотна.

Необхідну кількість гірок кільця знаходимо із умови (повинна бути парним числом,

враховуючи наявність двох діаметрально протилежно розташованих важелів):

α

π=

απ

=uu

Z22 , (10)

де Z – кількість гірок;

20

uπ2 – кут повороту відтяжних валиків за один оберт голкового циліндра (сумарний кут

повороту обох важелів);

α2 – кут повороту відтяжних валиків за один цикл повороту важелів (прохід роликів важелів

однієї гірки), lharc sin=α ; (11)

h – висота гірки;

l – робоча довжина важеля.

Використовуючи запропоновану методику, знайдемо необхідні параметри приводу механізму

відтяжки полотна щодо круглов’язальної машини КО-2, для якої діаметр голкового циліндра

мм; діаметр відтяжних валиків d = 51 мм; кількість голок 450=D 1224=i ; кількість в’язальних систем

q = 50; висота петельного ряду полотна B =1 мм; тип полотна – кулірне покривне; заправка машини [2]:

ґрунтова нитка – бавовна 18,5х1 текс, покривна нитка – віскоза 22,2 текс.

Згідно з рекомендаціями [1] Н. Тоді Н. Прийнявши

із конструктивних міркувань, що мм;

2107 −⋅=iF 68,851224107 2 =⋅⋅=⋅= −iFF iB

200=l 2=Δ мм; МПа; мм, із виразу (5)

знаходимо необхідну ширину перетину важеля:

5102,1E ⋅= 40=h

25,b = мм.

Використовуючи вихідні дані та враховуючи, що 4390,=ε [2], із виразу (6) знаходимо

необхідне передаточне число приводу механізму відтяжки полотна: .,u 2272=

Прийнявши (при проектуванні механізмів відтяжки полотна доцільно приймати

[1]), із виразу (10) знаходимо кількість гірок кільця:

010=α

00 128 ...=α 088,Z = . Приймаємо , чому

відповідає .

8=Z

010310,=α

Висновки

В результаті виконаних досліджень розроблено інженерну методику вибору робочих параметрів

приводу механізму відтяжки полотна круглов’язальних машин типу КО з пружними важелями, що може

бути використана як для удосконалення діючих, так і при проектуванні нових більш ефективних

конструкцій круглов’язальних машин.


1. Гарбарук В.Н. Проектирование трикотажных машин. – Л.: Машиностроение, 1980. – 472с.

2. Піпа Б.Ф., Куніна О.Ю. Вибір робочих параметрів приводу механізму відтяжки полотна

круглов’язальних машин типу КО //Вісник КНУТД. – 2005. № 4 (24). – С.7–10.

3. Пат. 10989 на корисну модель: Україна. D 04 В 15/88. Механізм відтяжки полотна

круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, Ю.Д.Федоров, О.Ю.Куніна (Україна). № 200503268;

Заявл.08.04.2005; Опубл. 15.12.2005, Бюл. № 12. – 2 с.

4. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов. –

К.: Наукова думка, 1975. – 704 с.

5. Крассий Г.Г. и др. Справочник трикотажника. – К.: Техніка, 1975. – 320 с.


21

УДК 658.562.018.2:677.21

СТВОРЕННЯ ТА АНАЛІЗ ШТАПЕЛЬНИХ ДІАГРАМ ЗА ДОПОМОГОЮ

ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

В.А. НЕМОКАЄВ Чернігівський державний інститут економіки і управління

Запропонована методика проведення, створення та аналізу штапельних діаграм з допомогою персонального комп’ютера, сканера та пакета прикладного програмного забезпечення, дає можливість автоматизувати цей процес без використання спеціального дуже дорогого обладнання

Впровадження новітніх інформаційних технологій прискорило використання комп'ютерної

техніки і прикладного програмного забезпечення для контролю і налагодження параметрів тех-

нологічних процесів. Наприклад, для автоматизованого складання та аналізу штапельних діаграм у

текстильній промисловості застосовується дороге лабораторне обладнання і спеціальне програмне

забезпечення.

У цій роботі пропонується методика використання офісної техніки (персонального комп'ютера та

сканера) і прикладного програмного забезпечення (програм типу Fine Reader і табличного процесора

Excel) для автоматизованого створення та аналізу штапельних діаграм завдяки спеціально розробленій

програмі.

Об’єкти та методи досліджень

Спочатку зразки волокон готують як і при звичайному методі створення штапельної діаграми, але

волокна не треба вирівнювати, а тільки розчесати. Після цього вони вкладаються на сканер і з його

допомогою та програми Fine Reader [1] скануються. Вигляд волокон після сканування показано на рис.1.

Рис.1. Вигляд волокон після сканування

Після цього програма розділяє отримане зображення на смужки, ширина яких установлюється

користувачем залежно від типу волокон (рис.2).

Рис.2. Поділ сканованого зображення на смужки

22

Далі програма самостійно визначає довжину волокон (довжина затемнених часток смужок у

міліметрах і створює таблицю довжин волокон та виводить на екран діаграму довжин волокон (рис.3).

3,47 3,47

2,46

8,26

7,33

6,11

5,50

5,295,1

6

5,16

4,92

4,60

3,89

3,47

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Номера смужек

Длина

волокон

, мм

Рис. 3. Піктограма довжин волокон, побудована після сканування зразків вовни

У подальшому користувач може обробляти отримані дані :

використовуючи можливості запропонованої програми;

за допомогою табличного процесора MS Excel [2].

Дії запропонованої програми полягають у тому, що вона самостійно підбирає кількість та

ширину інтервалів для обчислення частот довжин волокон, які найчастіше трапляються.

Виходячи з того, що довжини волокон можуть підлягати нормальному закону розподілу Гауса, у

подальшому програма обчислює математичне сподівання МХ та дисперсію DX, використовуючи

формули для безперервної випадкової величини [3]:

( ) :b

aM X x x d xφ∫=

2 2( )b

a.D X x d x M Xφ∫= −

Крім цього, програма обчислює:

середнє квадратичне відхилення σ за формулою:

;D Xσ = дисперсію S 2 – величину розсіювання отриманих довжин від їх середнього значення при

кількості смужок N ≤ 25 за формулою : 2

1

2 )(1

1∑=

−−

= n

iii xxm

NS

При N ≥ 25 за формулою :

23

,)(1 22

2

1

2 xxxmN

S i

n

ii −=−∑=

=α

N

mxa

n

iii∑

== 1

2

2де

асиметрію А за формулою: 3

3

1)(

S

xxmA

i

n

ii −

=∑

=

ексцес Е за формулою: .3)(

4

4

1 −−

=∑

=

S

xxmE

i

n

ii

Якщо у процесі спостережень виявиться, що розподіл довжин волокон підпорядковується

іншому закону розподілу, наприклад, не закону Гауса, а закону Вейбула, можлива модернізація програми

шляхом зміни формул розрахунку відповідних цьому закону параметрів.

У разі використання користувачем табличного процесора MS Excel після визначення сканером

довжин волокон усі подальші розрахунки проводять за допомогою цього процесора. За отриманими

даними довжин волокон будують необхідні графічні залежності (рис. 4 – 6).

Після побудови цих залежностей до них додають лінії тренду. Для кожної лінії тренду ви-

значають показник R2. Чим ближчий він до одиниці, тим точніше теоретична ламана відповідає

експериментальним даним. Для обраної лінії тренду виводять формулу теоретичного розподілу і

випадкового розподілу довжин волокон. Нижче наведено приклад обробки штапельної діаграми за

допомогою табличного процесора MS Excel. Аналогічні дослідження та обробку отриманих даних

можна проводити також і за допомогою прикладного програмного забезпечення «Statistica» [4].

83

6155 54 53 53

52 49 49 4643 40 39

35

25

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

9 4 7 4 6 5 3 12 12 14 6 1 4 7 10

Номера смужок

Дов

жин

а во

локон,мм

Рис. 4. Графік довжин волокон, побудований за допомогою табличного процесора MS

Excel після сканування зразків вовни

24

5,88

11,76

17,65

23,53

17,65

11,765,885,88

0

5

10

15

20

25

32 39 46 54 61 68 75 83

Довжина волокон,мм

Час

тоти

, час

тості

Частоти зустрічальності Частості зустрічальності * 10

Рис. 5. Графіки частот та частостей зустрічальності довжин волокон, побудовані за результатами

обробки штапельної діаграми за допомогою табличного процесора MS Excel

y = 0,0218x4 - 0 ,3542x3 + 1 ,66x2 - 1 ,8212x + 1,4821

R 2 = 0 ,9775

1

2

3

4

5

3 2 39 4 6 54 6 1 68 7 5 83

Довжина волокон,мм

Частоти

Лінія

Експериментальні дані

Рис. 6. Побудова лінії тренду, виведення необхідного рівняння та показника R2 для частот

зустрічальності відповідних довжин волокон Висновки

Таким чином, за допомогою цієї методики можна досить швидко створювати та обробляти

штапельні діаграми. При цьому значно підвищується ефективність використання офісної комп’ютерної

техніки. За отриманими показниками штапельних діаграм можна створювати відповідну базу даних для

подальшого налагодження технологічного процесу.


1. РТМ 44-62. Методика статистической обработки эмпирических данных. –М.: Изд-во коми-

тета стандартов, мер и измерительных приборов, 1996г. – 100 с.

2. Програмне забезпечення Statistica.ё

3. Система оптичного розпізнавання ABBY Fine Reader 7.0 Professional Edition.

4. Довідка табличного процесора MS Excel.


УДК 677.055

25

КЛАСИФІКАЦІЯ МЕХАНІЗМІВ ВІДТЯЖКИ ТА НАКАТУВАННЯ ПОЛОТНА

КРУГЛОВ’ЯЗАЛЬНИХ МАШИН О.Ю.ОЛІЙНИК, В.Г.ЗДОРЕНКО, Б.Ф.ПІПА

Київський національний університет технологій та дизайну

Представлено класифікацію механізмів відтяжки та накатування полотна круглов’язальних машин, створену на основі аналізу діючих та нових перспективних механізмів

Механізми відтяжки та накатування полотна круглов’язальних машин належать до основних

механізмів круглов’язальних машин, що впливають на якість трикотажного полотна. Тому їх подальше

вдосконалення є перспективним і заслуговує на увагу. Для вирішення цієї проблеми доцільно створити

сучасну класифікацію механізмів відтяжки та накатування полотна круглов’язальних машин, оскільки

відомі класифікації [1, 2] не дають повною мірою виявити переваги та недоліки тих чи інших механізмів.


Об’єктом досліджень взято механізми відтяжки та накатування полотна круглов’язальних машин

типу КО. При вирішенні завдань, поставлених у цій роботі, було використано сучасні методи аналізу

механічних систем.


Враховуючи доцільність підвищення ефективності роботи круглов’язальних машин шляхом

вдосконалення механізмів відтяжки та накатування полотна, статтю присвячено створенню сучасної

класифікації механізмів відтяжки та накатування полотна круглов’язальних машин.


Аналіз діючих та нових конструкцій механізмів відтяжки та накатування полотна

круглов’язальних машин [1…38] показує, що механізми відтяжки полотна (механізми ВП) доцільно

поділити на дві групи (рис. 1): механізми ВП, відтяжні валики яких встановлено в рухомій рамі;

механізми ВП, відтяжні валики яких встановлено в нерухомій рамі. При цьому кожна із вказаних груп

механізмів ВП може бути розділена на дві напівгрупи: механізми ВП, відтяжні валики яких одержують

обертальний рух від головного приводу машини (загальний привід); механізми ВП, відтяжні валики яких

одержують обертальний рух від індивідуального приводу.

При загальному приводі передача руху від головного приводу відтяжним валикам здійснюється

за допомогою механічних передач. Для обмеження крутних моментів відтяжних валиків перевагу

віддають фрикційним муфтам. Для регулювання швидкості обертання відтяжних валиків

використовують варіатори. При цьому перевагу віддають лобовим фрикційним варіаторам.

При використанні в механізмі ВП індивідуального приводу перевагу віддають мотор-

редукторам. Регулювання та обмеження крутного моменту відтяжних валиків, що формує необхідну

силу відтяжки полотна, здійснюється, як правило, за допомогою фрикційних лобових варіаторів та

фрикційних муфт. Доцільним і перспективним для регулювання крутного моменту відтяжних валиків є

використання в складі індивідуального приводу механізму ВП пружних важелів з засобом регулювання

їх жорсткості.

26

Механізми відтяжки полотна круглов’язальних машин

Рама рухома Рама нерухома

Привід Привід Привід Привід загальний загальний індивідуальний індивідуальний

Мотор

-редуктор,

нециліндричні

відтяжні

валики

Зубчаста

, черв’ячна

передачі та лобовий

фрикційний

варіатор

З мо

тор-редуктором

, з’єднаним

жорсткою

муф

тою

з відтяж

ним валиком

З лобовим фр

икційним

варіатором на

рамі

Мотор

-редуктор,

циліндричні

зубчасті

відтяж

ні валики

З зубчастою

та черв

’ячною

передачами

З лобовим фр

икційним

варіатором,

диск

якого

встановлено

на валу

відтяж

ного

валика

Гірки,

важ

елі та храпові м

еханізми

Гірки,

важ

елі та обгінні м

уфти

Мотор

-редуктор,

з’єднаний фр

икційною

му

фтою

постійного моменту з

Мотор

-редуктор,

з’єднаний фр

икційною

му

фтою

регульованого

мом

енту

з

відтяж


Мотор

-редуктор,

циліндричні

складені

відтяж

ні валики

(не менш

е 5

елементів

)

Гірки,

пружні

важ

елі та обгінні м

уфти

Рис.1. Класифікація механізмів відтяжки полотна круглов’язальних машин

Гірки,

пружні

важ

елі та храпові

механізми

Гірки,

пружні

важ

елі, механізми

вільного

ходу та

фрикційні

муф

ти

постійного

мом

енту

відтяж


Гірки,

пружні

важ

елі, механізми

вільного

ходу та

фрикційні

муф

ти

регульованого мо

менту

27

Механізми накатування полотна круглов’язальних

машин

Привід індивідуальний Привід загальний

Товарний

валик

опирається на

пружини

стиску

та має мо

жливість вертикального

переміщення

Містить

гірки

, пружні

важ

елі та обгінні

муфти

З гнучким валом,

з’єднаним з н

акатним

валиком

Мотор

-редуктор,

з’єднаний з товарним

валиком

Мотор

-редуктор,

з’єднаний з н

акатним

валиком

Товарний

валик

з лобовим фр

икційним

варіатором

, що має регульований

притиск диска до

ролика

Товарний

валик

з лобовим фр

икційним

варіатором

, що має нерегульований

притиск диска до

ролика

З напрямним валиком для полотна

З накатним

валиком

, що має верти-

кальне

переміщення

по ланцюгах

Товарний

валик

містить

диск лобового

фр

икційного варіатора з к

риволінійною

поверхнею

(автом

атичне

регулювання

сили

притиску диска до

ролика)

Товарний

валик

містить

диск лобового

фр

икційного варіатора з автом

атичним

регулю

ванням

сили притиску

диска

до

ролика

кулачком

Товарний

валик

містить

два

диски

лобових фр

икційних

варіаторів з

автоматичним

регулюванням

сили

притиску

дисків до

роликів

кулачками

Товарний

валик

містить

два

диски

лобових фр

икційних


нерегульованим

притиском

дисків до

роликів

Товарний

валик

містить

два

диски

лобових фр

икційних


регульованим

притиском

дисків до

роликів

Рис.2. Класифікація механізмів накатування полотна круглов’язальних машин Рис.2. Класифікація механізмів накатування полотна круглов’язальних машин

Відомі конструкції діючих та нових перспективних механізмів накатування полотна круглов’язальних машин (механізми НП) доцільно розділити на дві групи (рис. 2): механізми НП з приводом від головного електродвигуна машини; механізми НП з індивідуальним приводом.

Відомі конструкції діючих та нових перспективних механізмів накатування полотна круглов’язальних машин (механізми НП) доцільно розділити на дві групи (рис. 2): механізми НП з приводом від головного електродвигуна машини; механізми НП з індивідуальним приводом.

28

Для регулювання швидкості обертання товарного (або накатного) валика, як правило, використовується лобовий фрикційний варіатор з автоматичним регулюванням сили притиску диска до ролика. При цьому перевагу віддають конструкціям механізмів НП з двома лобовими фрикційними варіаторами, диски яких встановлені на товарному валику.

У механізмах НП з індивідуальним приводом використовують переважно мотор-редуктори. При цьому відомі два варіанти розташування мотор-редуктора: мотор-редуктор з’єднаний з накатним валиком; мотор-редуктор з’єднаний з товарним валиком. На нашу думку, другому варіанту компоновки індивідуального приводу механізму НП слід надати перевагу.

Висновки В результаті виконаних досліджень запропоновано уточнену класифікацію механізмів відтяжки

та накатки полотна круглов’язальних машин, яка може бути корисна при вирішені проблем, пов’язаних як з удосконаленням діючих, так і з проектуванням нових більш ефективних конструкцій круглов’язальних машин.


1. Гарбарук В.Н. Проектирование трикотажных машин. – Л.: Машиностроение, 1980. – 472с. 2. Мойсеєнко Ф.А. Проектування в'язальних машин. – Харків: Основа, 1994. – 336 с. 3. Піпа Б.Ф., Куніна О.Ю. Вибір робочих параметрів механізму відтяжки полотна

круглов’язальних машин //Вісник КНУТД. – 2004, № 5 (19). – С.37-42. 4. Піпа Б.Ф., Федоров Ю.Д., Куніна О.Ю. Працездатність та ефективність роботи механізму

відтяжки полотна круглов’язальної машини з лобовим фрикційним варіатором //Вісник КНУТД. – 2005, № 1 (21). – С.24-30.

5. Піпа Б.Ф., Куніна О.Ю., Тарасенко А.І. Вплив параметрів механізму накатки полотна круглов’язальних машин з ведучим накатним валиком на стабільність процесу накатування полотна в рулон //Вісник КНУТД. – 2005, № 2 (22). – С.48-52.

6. Піпа Б.Ф., Куніна О.Ю. Підвищення ефективності роботи механізму накатки полотна круглов’язальних машин //Збірник матеріалів III українсько-польської наукової конференції (м. Хмельницький, 28–30.04.05), 2005, с. 136–139.

7. Піпа Б.Ф., Куніна О.Ю. Вибір робочих параметрів приводу механізму відтяжки полотна круглов’язальних машин типу КО //Вісник КНУТД. – 2005, № 4 (24). – С.7-10.

8. Піпа Б.Ф., Федоров Ю.Д., Олійник О.Ю. Механізм накатки полотна круглов’язальної машини з постійним моментом накатки та вибір його параметрів //Вісник ХНУ. –2006, № 2. Т. 1. – С.32-36.

9. Куніна О.Ю., Піпа Б.Ф. Вибір параметрів ланцюгового приводу механізму накатки полотна круглов’язальної машини //Вісник ХНУ. –2006, № 2. Т. 1. – С.47-51.

10. Піпа Б.Ф., Куніна О.Ю. Підвищення ефективності роботи приводу механізму відтяжки полотна круглов’язальних машин //Вісник КНУТД. – 2005, № 1 (27). – С.7-11.

11. Піпа Б.Ф., Олійник О.Ю. Механізм відтяжки полотна круглов’язальних машин з обгінними муфтами та вибір робочих параметрів його приводу //Вісник КНУТД. – 2006, № 6 (32). – С.7–10.

12. Піпа Б.Ф., Олійник О.Ю. Особливості проектування механізму накатування полотна круглов’язальних машин з постійним моментом накатування рулону //Вісник КНУТД. – 2007, № 1 (33). – С.13-16.

29

13. Піпа Б.Ф., Хомяк О.М., Олійник О.Ю. Механізм накатування полотна круглов`язальної машини з індивідуальним приводом та вибір його параметрів //Вісник КНУТД. – 2007, № 2 (34). – С.16–20.

14. Піпа Б.Ф., Федоров Ю.Д., Олійник О.Ю. Стабілізація зусилля накатування полотна круглов`язальної машини //Вісник КНУТД. – 2007, № 3 (35). – С.7–11.

15. Пат. 8013 А Україна. D 04 В 15/88. Механізм товароприйому круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, Ю.Д.Федоров, О.Ю.Куніна (Україна).№ 20041210957; Заявл.30.12.2004; Опубл. 15.07.2005, Бюл. № 7, 2 с.

16. Пат. 8803 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм відтяжки полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, О.М.Хомяк, О.Ю.Куніна (Україна). № 200501853; Заявл.28.02.2005; Опубл. 15.08.2005, Бюл. № 8, 2 с.

17. Пат. 10989 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм відтяжки полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, Ю.Д.Федоров, О.Ю.Куніна (Україна). - № 200503268; Заявл.08.04.2005; Опубл. 15.12.2005, Бюл. № 12, 2 с.

18. Пат. 11196 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм відтяжки полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, Ю.Д.Федоров, О.Ю.Куніна (Україна). № 200505357; Заявл.06.06.2005; Опубл. 15.12.2005, Бюл. № 12, 2 с.


20. Пат. 11224 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм накатування полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, О.М.Хомяк, О.Ю.Куніна (Україна). № 200505617; Заявл.10.06.2005; Опубл. 15.12.2005, Бюл. № 12, 2 с.

21. Пат. 12798 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм відтяжки полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, О.М.Хомяк, О.Ю.Куніна (Україна). - № 20041109203; Заявл.09.11.2004; Опубл. 15.03.2006, Бюл. № 3, 2 с.


23. Пат. 13443 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм відтяжки полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, С.О.Ловейкіна, Ю.Д.Федоров, О.Ю.Куніна (Україна). - № 20041209918; Заявл.03.12.2004; Опубл. 17.04.2006, Бюл. № 4, 3 с.

24. Пат. 13445 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм відтяжки полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, Ю.Д.Федоров, О.Ю.Куніна (Україна). - № 20041210955; Заявл.30.12.2004; Опубл. 17.04.2006, Бюл. № 4, 3 с.

25. Пат. 14081 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм накатки полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, Ю.Д.Федоров, Г.І.Павленко (Україна). - № 20040907776; Заявл.24.09.2004; Опубл. 15.05.2006, Бюл. № 5, 2 с.

26. Пат. 14090 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм накатування полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, О.М.Хомяк, О.Ю.Куніна (Україна). № 200500794; Заявл.28.01.2005; Опубл. 15.05.2006, Бюл. № 5, 3 с.

30

27. Пат. 14091 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм накатування полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, Ю.Д.Федоров, О.Ю.Куніна (Україна). № 200501851; Заявл.28.02.2005; Опубл. 15.05.2006, Бюл. № 5, 2 с.

28. Пат. 14096 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм накатки полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, О.М.Хомяк, О.Ю.Куніна (Україна). № 200505359; Заявл.06.06.2005; Опубл. 15.05.2006, Бюл. № 5, 3 с.

29. Пат. 14097 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм накатки полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, О. 06.06.2005; Опубл М.Хомяк, Ю.Д.Федоров, О.Ю.Куніна (Україна). - № 200505360; Заявл. 15.05.2006, Бюл. № 5, 3 с.

30. Пат. 16534 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм накатування полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, О.Ю.Олійник (Україна). № 200601449; Заявл.13.02.2006; Опубл. 15.08.2006, Бюл. № 8, 3 с.

31. Пат. 16567 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм накатування полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, Ю.Д.Федоров, О.Ю.Олійник (Україна). № 200601634; Заявл.16.02.2006; Опубл. 15.08.2006, Бюл. № 8, 2 с.

32. Пат. 18319 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм накатування полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, Ю.Д.Федоров, О.Ю.Олійник (Україна). - № 200603338; Заявл.28.03.2006; Опубл. 15.11.2006, Бюл. № 11, 3 с.

33. Пат. 19311 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм відтяжки полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, О.Ю.Олійник (Україна). № 200606141; Заявл.02.06.2006; Опубл. 15.12.2006, Бюл. № 12, 3 с.

34. Пат. 19316 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм накатування полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, О.М.Хомяк, А.І.Марченко, О.Ю.Олійник (Україна). - № 200606153; Заявл.02.06.2006; Опубл. 15.12.2006, Бюл. № 12, 2 с.

35. Пат. 20231 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм відтяжки полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, Ю.Д.Федоров, О.Ю.Олійник (Україна). № 200607907; Заявл.14.07.2006; Опубл. 15.01.2007, Бюл. № 1, 3 с.

36. Пат. 22385 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм накатування полотна круглов’язальної машини /Б.Ф.Піпа, А.І.Марченко, О.Ю.Олійник (Україна). № 200611586; Заявл.03.11.2006; Опубл. 25.04.2007, Бюл. № 5, 2 с.

37. Пат. 28452 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм накочування полотна круглов’язальної машини /В.К.Гайдамака, Б.Ф.Піпа (Україна). № 200708679; Заявл.27.07.2007; Опубл. 10.12.2007, Бюл. № 12, 3 с.

38. Пат. 29204 на корисну модель Україна. D 04 В 15/88. Механізм відтяжки полотна круглов’язальної машини /В.К.Гайдамака, Б.Ф.Піпа (Україна). № 200708678; Заявл.27.07.2007; Опубл. 10.01.2008, Бюл. № 1, 3 с.


УДК 614.78

31

ОСНОВНІ ДЖЕРЕЛА ЗАБРУДНЕННЯ

АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ м. ХАРКОВА Г.В. ПРОНЮК

Харківський національний університет радіоелектроніки

Роботу присвячено аналізу джерел забруднення атмосферного повітря Харкова та області. Висвітлено загальний стан атмосферного повітря у місті. Розглянуто основні компоненти, що забруднюють повітря, з урахуванням специфіки регіону, надано їх кількісні характеристики. Наведено порівняльний аналіз за цими показниками за останні роки

Однією з найпоширеніших екологічних проблем сучасного суспільства є забруднення

атмосферного повітря, що призводить до збільшення площ озонових дір та активізації розвитку

парникового ефекту на планеті, збільшує рівень захворюваності населення. Як відомо, упродовж

останніх 200 років відбулися найбільші за масштабами та наслідками аварії як техногенного, так і

природного характеру. Тільки за останні роки в Україні в атмосферу викинуто більш як 100 млн. т

шкідливих речовин.

Проаналізуємо основні джерела атмосферних забруднень у Харківській області, області з

величезною кількістю промислових підприємств, великими транспортними потоками тощо. У

Харківський області найвища концентрація підприємств машинобудівної галузі по Україні, розвинута

цементна промисловість, важливим фактором є робота ТЕС та ТЕЦ. Тут розташовано понад 1200

промислових підприємств, будівельних та транспортних організацій. У структурі промислового

виробництва області переважають харчова промисловість (32,5%), машинобудування (26,5%) та

енергетична промисловість (16,5%). Динаміка викидів забруднюючих речовин стаціонарними та

пересувними джерелами у харківській області представлена у таблиці.

Динаміка викидів забруднюючих речовин стаціонарними та пересувними джерелами

Показники 2005 рік 2006 рік 2007 рік

Викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря від стаціонарних та пересувних джерел, тис. т у тому числі:

301,6

324,155

296,679

від стаціонарних джерел, тис. т 158,7 182,383 160,065 від пересувних джерел, тис.т (разом з залізничним та авіатранспортом)

142,9 141,772 136,614

у тому числі від автомобільного транспорту, тис.т 136,7 135,104 118,315

Мета роботи

Виявлення основних забруднюючих компонентів атмосферного повітря є метою дослідження.

Для цього виявимо основні промислові джерела викидів у повітря. У Харківській області основними

стаціонарними забруднювачами атмосферного повітря є підприємства теплоенергетичної,

нафтогазовидобувної та цементної галузей. Це такі підприємства, як Зміївська ТЕС, ГПУ

«Харківгазвидобування», ГПУ «Шебелинкагазвидобування», ВАТ «Балцем», ДП ТЕЦ-2 «Есхар, ВАТ

«Харківська ТЕЦ-5» та інші. Лише зазначені підприємства викидають в атмосферне повітря більше 90%

викидів. Від стаціонарних джерел в повітря надходять метали та їхні сполуки, стійкі органічні

32

забруднювачі, оксид вуглецю, діоксид та інші сполуки сірки, оксиди азоту, речовини у вигляді

суспендованих твердих частинок, леткі органічні сполуки.

Цементна промисловість Харкова, а яку представляє ВАТ «Балцем», забруднює довкілля пилом,

сірчаним ангідридом та оксидами азоту. Валовий викид цього підприємства в останні роки становить

приблизно 8807,5 т на рік, що більше ніж у 2004 р. Це пов’язано зі збільшенням обсягів виробництва,

запуском у 2005р після капітального ремонту обертових печей.

Потужним джерелом забруднення атмосферного повітря в Харківській області є Зміївська ТЕС

ім. Г.М. Крижанівського, а це близько 80% усіх викидів стаціонарними джерелами забруднюючих

речовин в атмосферне повітря Харківської області. Основними забруднювальними компонентами

Зміївської ТЕС є тверді продукти згорання палива (зола), сірчаний ангідрид, оксиди азоту. Протягом

2005-2007рр. викиди в атмосферу шкідливих речовин Зміївською ТЕС постійно збільшувалися за

рахунок збільшення обсягів виробництва електроенергії та обсягів використання вугілля і мазуту. Однак

протягом 2007 р. викиди забруднюючих речовин Зміївської ТЕС в атмосферне повітря зменшилися на

25 тис. т за рахунок зменшення виробництва електроенергії.

Нині на Зміївській ТЕС закінчено реконструкцію 8-го енергоблоку. Встановлено нові

високоефективні фільтри, які зменшать вміст твердих речовин, що викидаються в атмосферу.

Технологією передбачено повернення вловленої золи 80% від початкової в топку котла на доопалення.

Цей захід сприяє переведенню золи в шлак у результаті спікання в топці котла.

Залізничний та автомобільний транспорт також суттєво погіршує стан довкілля. Викиди за рік

становлять близько 5,5 млн. т по Україні, у Харківській області – 46%. Слід зазначити, що основною

причиною інтенсивного забруднення атмосфери автотранспортом є, здебільшого експлуатація технічно

застарілого автомобільного парку (за деякими оцінками до 80 % у м. Харкові), низька якість паливно-

мастильних матеріалів, аварійний стан шляхів, зменшення кількості контрольно-регулювальних пунктів

на підприємствах, невідпрацьовані режими швидкостей дорожнього руху, особливо в містах.

Автомобільний транспорт забруднює атмосферне повітря сірчистим ангідридом, оксидами азоту,

оксидом вуглецю, легкими органічними сполуками.


За результатами вивчення статистичних показників та даних стаціонарних постів Харківського

обласного центру з гідрометеорології найбільш характерними компонентами забруднення є такі.

Забруднення атмосфери міста пилом трохи збільшилося. Середньорічна концентрація пилу в

цілому по місту становить 0,14 мг/м3 (у 2006 р. – 0,12 мг/м3, гранично допустима концентрація

(ГДК) середньодобова дорівнює 0,15 мг/м3). Індекс забруднення атмосферного повітря пилом 0,90, тобто

середньорічна концентрація пилу в цілому по місту не перевищує середньодобову гранично допустиму

норму;

діоксид азоту. Індекс забруднення атмосфери діоксидом азоту в цілому по місту становить

0,77 (у 2006 р. – 0,68). Середньорічна концентрація діоксиду азоту на рівні минулого року - 0,03

мг/м3 при гранично допустимій нормі 0,04 мг/м3. Максимальна концентрація в 4,1 рази (в 2006 р. – в

3,4) перевищувала норматив.

Аналізуючи рівень забруднення атмосферного повітря діоксидом азоту по районах міста,

зазначаємо, що майже в усіх районах середньорічні концентрації на рівні минулого року;

33

оксид вуглецю. Значно збільшилась кількість проб з концентраціями, що перевищують

гранично допустиму норму з 1,8% в 2006 р. до 9% в 2007р. Середньорічна концентрація оксиду

вуглецю в цілому по місту збільшилась і становить 2,5 мг/м3 (1,7 мг/м3 в 2006 р.). Індекс

забруднення атмосфери міста оксидом вуглецю 0,86 (в 2006 р. – 0,61).

Аналізуючи рівень забруднення атмосфери міста по районах, зазначаємо збільшення вмісту

оксиду вуглецю в усіх районах;

фенол. Середньорічна концентрація фенолу в цілому по місту дорівнює 0,002 мг/м3, що на

рівні минулого року (ГДК 0,003 мг/м3). Індекс забруднення атмосфери міста фенолом 0,46.

Максимальна концентрація перевищує норматив в 3,3 раза;

формальдегід. Середньорічна концентрація формальдегіду в цілому по місту не змінилась

порівнянні з минулим роком і залишається на рівні середньодобової гранично допустимої норми

(ГДК 0,003 мг/м3). Індекс забруднення атмосфери формальдегідом в цілому по місту незначно

збільшився;

важкі метали. Було проаналізовано вміст кадмію, заліза, нікелю, хрому, міді, марганцю, цинку

та свинцю. В цілому по місту зменшились концентрації: міді – 0,02 мкг/м3 (0,10 мкг/м3 в 2006 р.), свинцю

– 0,02 мкг/м3 (0,03 мкг/м3 в 2006 р.), цинку – 0,08 мкг/м3 (0,10 мкг/м3 в 2006 р.). Збільшились концентрації

заліза – 1,16 мкг/м3 (0,86 мкг/м3 в 2006 р.), на рівні 2006 року середньорічний вміст нікелю, марганцю,

кадмію, хрому.

Вміст всіх перелічених металів у межах відповідних гранично допустимих концентрацій по

середньомісячних значеннях;

бенз(а)пирен. Аналізуючи дані середньомісячних концентрацій бенз(а)пирену, зазначаємо, що

вміст його в атмосферному повітрі міста дещо зменшився. Середня по місту концентрація не перевищує

середньодобову гранично допустиму норму і становить 0,7–10-6 мг/м3.

Лабораторія Харківського обласного центру з гідрометеорології проводила також

спостереження за забрудненням атмосферного повітря міста діоксидом сірки, аміаком, сірководнем,

оксидом азоту, розчинними сульфатами. Концентрації всіх перелічених вище шкідливих домішок у

межах відповідних гранично допустимих норм.

Аналізуючи в цілому стан атмосферного повітря міста, зазначаємо збільшення вмісту пилу,

середньорічна концентрація 0,14 мг/м3 (у 2006 році 0,12 мг/м3), вмісту оксиду вуглецю, середньорічна

концентрація 2,5 мг/м3 (у 2006 році 1,7 мг/м3), вмісту сажі, середньорічна концентрація 0,02 мг/м3 (у 2006

році 0,01 мг/м3), вмісту заліза. Відзначається незначне зменшення вмісту бенз(а)пирену, свинцю, цинку,

міді. На рівні 2006 року вміст діоксиду сірки, діоксиду азоту, оксиду азоту, сірководню, фенолу,

формальдегіду, марганцю, нікелю, кадмію та хрому.

Максимальні концентрації перевищували відповідні гранично допустимі максимально разові по

пилу в 6 разів, оксиду вуглецю в 4,2, діоксиду азоту в 4,1 рази, фенолу в 3,3 рази, формальдегіду в 1,6,

сажі в 2,8, бенз/а/пирену в 1,8 разів (по середньомісячних концентраціях).

Індекс забруднення атмосфери міста (ІЗА) у 2007 році дорівнював 5,03 (у 2006 році – 4,71).

Аналізуючи в цілому стан атмосферного повітря міста, зазначаємо, що індекс забруднення

атмосфери міста в останні роки має тенденцію до зниження, тобто спостерігається тенденція до

34

зменшення забруднення атмосферного повітря м. Харкова та області. Це пов’язано з використанням

сучасних очисних споруд, з одного боку, та, на жаль, зменшенням обсягів виробництва – з іншого боку.

Висновки

У роботі проаналізовано основні компоненти, що забруднюють атмосферне повітря Харківської

області. Наведені їхні кількісні показники, проведено порівняльний аналіз за останні роки. Аналізуючи

матеріали спостережень за станом атмосферного повітря м. Харкова за п’ять останніх років,

зазначаємо, що майже по всіх важких металах, бенз(а)пирену, аміаку, сажі накреслилась тенденція до

поліпшення якості атмосферного повітря. Не змінилось забруднення атмосферного повітря пилом,

діоксидом азоту, фенолом, сірководнем, формальдегідом та оксидом азоту.

Для подальшого поліпшення стану атмосферного повітря можна порекомендувати такі заходи:

1. Здійснення контролю за якістю пального, яке відпускається на АЗС м. Харкова, впровадження

використання альтернативних видів пального.

2. Дотримання нормативів гранично допустимих викидів забруднюючих речовин при розгляді

проектної документації на розміщення новостворених об'єктів.

3. Розробку та впровадження перспективних і технологічних нормативів для нових і таких, що

будуються або модернізуються, окремих типів обладнання, споруд з урахуванням досягнень на рівні

передових вітчизняних і світових технологій та обладнання.

4. Законодавчо заборонити суб’єктам господарювання експлуатацію застарілого обладнання, яке

вичерпало свій життєвий ресурс та не відповідає сучасним вимогам.

5. Посилення контролю за виявленням суб’єктів господарювання, які здійснюють виробничу

діяльність без дозволу на викиди.

6. Розробку нормативів якості атмосферного повітря, програми оздоровлення атмосферного

повітря, технологічних нормативів допустимих викидів забруднюючих речовин або їх суміші у місці їх

виходу з устаткування.


1. Доповідь пpо стан навколишнього пpиpодного сеpедовища в Хаpківській області в 2006 p. –

Харків, 2007. Химия, 1990. – 464 с.

2. Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища. – К.: Либідь,

2006. – 154 с.


35

УДК 677.024.07.017

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ПОБУДОВИ МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ

ВЛАСТИВОСТЕЙ ТЕКСТИЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ

А.М. СЛІЗКОВ, В.Ю. ЩЕРБАНЬ, О.Б. ДЕМКІВСЬКИЙ, Т.І. ДЕМКІВСЬКА Київський національний університет технологій та дизайну

Повідомлення 1

Аналізуються математичні методи моделювання властивостей текстильних матеріалів, отримані в процесі виробництва та експлуатації, визначаються методи отримання адекватних математичних моделей властивостей текстильних матеріалів для їх прогнозування

Розв’язок задач системного підходу до прогнозування властивостей текстильних матеріалів

пов’язаний з наявністю програмних засобів побудови таких математичних моделей, які могли б

адаптуватися до змін властивостей в процесі виробництва та експлуатації. Функціонування всієї системи

прогнозування властивостей текстильних матеріалів та управління ними в процесі виробництва та

експлуатації повинно надавати можливість прогнозування як всієї системи в цілому, так і окремих її

складових.


Об’єктами дослідження є властивості текстильних матеріалів, математичні методи моделювання

властивостей текстильних матеріалів в процесі їх функціонування та методи визначення параметрів

отриманих моделей.


Наукові дослідження з побудови математичних моделей властивостей продуктів текстильного

виробництва проводяться в теоретичному та експериментальному напрямах. Теоретичний напрям

побудови математичної моделі властивостей текстильних матеріалів базується на детальному аналізі

фізичної сутності цих властивостей та їх змін у процесі виробництва та експлуатації.

Процеси зміни властивостей текстильних матеріалів, які відбуваються у виробництві та

експлуатації, дуже складні. На них впливає велика кількість взаємопов’язаних факторів. На зміну

властивостей текстильних матеріалів суттєво впливають випадкові (неконтрольовані) фактори в процесі

виробництва та експлуатації. Також важливими є результати вимірювань, впливають і методи

визначення та реєстрації показників якості продуктів текстильного виробництва. В умовах текстильного

підприємства це, здебільшого вибірковий лабораторний контроль, при якому значення показників якості

продукції визначаються з достатньо великою похибкою, викликаючи значну «зашумленість» [1]

отриманих результатів. Тому теоретичні моделі, отримані з використанням таких «зашумлених» даних,

часто є некоректними. Отримані при цьому математичні залежності досить складні. При цьому кількість

факторів, які впливають на ту чи іншу властивість продуктів, може бути недостатньою. Такі теоретичні

моделі, здебільшого незручні для практичного оперативного використання на реальному виробництві.

Виходячи з зазначеного вище можна дійти висновку, що тільки теоретичний підхід до побудови

математичних моделей і прогнозування властивостей текстильних матеріалів є непрактичним. Він

допускає ряд абстракцій, які спрощують реальний об’єкт, а також в отриманих формулах іноді містяться

параметри, визначення яких є досить проблематичним і недосконалим. Багато з отриманих теоретичних

36

залежностей містять поправні коефіцієнти, які не мають точних меж використання, що призводить до

довільного вибору їх числових значень.

Експериментальний метод побудови математичних моделей властивостей продуктів

текстильного виробництва полягає в отриманні експериментальних результатів параметрів продуктів та

їх обробці. Дані отримують безпосередньо на діючому устаткуванні, в лабораторних умовах або на

фізичній моделі процесу - стенді. Експериментальні методи стали широко застосовуватися з

впровадженням обчислювальної техніки та засобів автоматизації в прядильне виробництво та науково-

дослідні лабораторії. Використовуючи сучасну обчислювальну техніку, почали широко впроваджувати

методи імітаційного математичного моделювання в текстильному виробництві [2, 3].

Виходячи з зазначеного вище пошук нових підходів до визначення методів отримання

адекватних математичних моделей властивостей текстильних матеріалів є актуальним.


У математичному моделюванні властивостей продуктів текстильних виробництв

використовуються різні методи: найменших квадратів; еволюційного планування; зміщеного оцінювання

та стійкі методи оцінювання.

Одним з основних математичних засобів побудови моделей на базі експериментальних

результатів є регресійний аналіз [4,5], який передбачає отримання оцінок параметрів моделі

досліджуваної властивості з точністю до вектора невідомих параметрів. Вибір ролі класу допустимих

рішень параметричного сімейства функцій F={f(X, a)} є важливим завданням, від якої залежить

адекватність отриманих математичних моделей при використанні їх в прогнозуванні властивостей

текстильних матеріалів та управління їх якістю. Найбільш широко в моделюванні технологічних

процесів та властивостей текстильних матеріалів використовують клас лінійних функцій, що

пояснюється їх відносною простотою, а також наявністю ефективних численних методів оцінки

коефіцієнтів лінійних моделей [6–8].

Дані, отримані в результаті досліджень процесу зміни властивостей текстильних матеріалів,

розглядаються як реалізація випадкової величини ξ, які отримані при проведенні n незалежних

експериментів. При аналізі змін властивостей текстильних матеріалів застосовувалися такі статистичні

показники: оцінка математичного очікування; оцінка дисперсії; мода; медіана; коефіцієнт варіації;

коефіцієнт асиметрії; ексцес; статистика Жак-Бера.

Для отримання вказаних показників вибірка ранжувалася (впорядковувалася). У разі оцінки

математичного сподівання використовувалося вибіркове середнє як оцінка теоретичного математичного

очікування Мξ. Величина середнього обчислювалася за формулою ∑=

=n

iix

nx

1

1 . Ця оцінка є незміщеною

обґрунтованою оцінкою Мξ. Для оцінки дисперсії та середнього квадратичного відхилення

використовувалась така статистика ∑=

−−

=n

iii xx

nS

1

22 )(1

1 . Довірчими інтервалами рівня α отриманої

оцінки математичного сподівання є інтервал

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⋅+⋅−

−− nSUx

nSUx tt

21

21

; αα,

37

де tU2

1 α−

– квантиль рівня 1–α/2 розподілу Стьюдента з n–1 ступенями свободи. Довірчим інтервалом

рівня α для оцінки дисперсії є інтервал

⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢

⎣

⎡−−

−

χα

χα

2

2

21

2 )1(;)1(U

SnU

Sn ,

де χα2

1−U – квантиль рівня 1–α/2 розподілу χ2 з n–1 ступенями свободи.

Коефіцієнт варіації як міра розсіювання розподілу випадкової величини обчислювався як

відношення середньоквадратичного відхилення до вибіркового середнього: 100⋅=x

C δ , %.

Коефіцієнт асиметрії, що характеризує симетричність (хвостів) розподілу, розраховувався за

виразом 2

1

1∑

=⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −

=N

k

k xxN

Sσ

; якщо 0>S , то правий хвіст розподілу довший, а при довшим є

лівий хвіст розподілу; якщо

0<S

0=S , то розподіл симетричний. Ексцес – характеризує відмінність форми

розподілу від нормального і розраховується за виразом: 4

1

1∑

=⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −

=N

k

k xxN

Kσ

; 3=K для нормального

розподілу; якщо 3>K , то форма розподілу буде гострішою від нормального; при 3<K форма

розподілу буде плоскішою від нормального. Статистика Жак-Бера – тестова статистика, яка показує,

наскільки близьким є ряд до нормального розподілу; фактично це різниця між значеннями S і K для

досліджуваного ряду та нормального розподілу:

( ) ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −+

−= 22 3

41

6KSnNJB ,

де число коефіцієнтів, використаних для побудови моделі ряду; при нуль-гіпотезі щодо

нормальності розподілу статистика Жак-Бера має розподіл

−n2χ з двома степенями свободи. Ймовірність,

пов’язана із статистикою Жак-Бера, показує ймовірність справедливості нуль-гіпотези. Мала ймовірність

свідчить про те, що нуль-гіпотезу щодо нормальності розподілу необхідно відхилити.

На основі статистичних показників спостережень будуємо матрицю спостережень та

встановлюємо фактори, які суттєво, в статистичному сенсі, впливають на параметри кожного етапу зміни

властивостей продуктів текстильного виробництва.

Розглянемо постановку задачі лінійного регресійного аналізу, використовуючи метод

найменших квадратів для оцінки параметрів отриманих моделей, і умови, в яких ці моделі адекватні

досліджуваному об’єкту [4, 5].

Вхідні спостереження над об’єктами, що досліджуються, позначимо такими незалежними

змінними Хі (і = 1, …. n), а вихідні – залежними випадковими змінними Yj (j = 1 , … m). Припустимо, що

Y1 , Y2 …. Ym – некорельовані спостереження випадкової величини ζ, а Х ={ хіj }- відома матриця (n × m)

спостережень над множиною змінних { Хі }, які є стовпцями цієї матриці. Припустимо, що кожна

величин Yj спостерігається з випадковою похибкою εі, яка не перевищує значень меж довірчого інтервалу

заданого рівня, та лінійно залежить від n + 1 невідомих коефіцієнтів аі (0, … n), тоді:

38

∑ ++= jііj ХааY ε0. (1)

У задачах регресійного аналізу основною є оцінка коефіцієнтів аі за результатами початкових

спостережень хj0, хj1 …. хjm вихідної змінної Yj . Приймемо, що хj0 = 1 ( j = 1, … m) і введемо такі

позначення:

; ; ; (2)

⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

=

mY

YY

Y

.

.

.2

1

⎟⎟⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

=

nmnn

n

n

ххх

хххххх

Х

...........

......

21

22221

11211

⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

=

nε

εε

ε

.

.

.2

1

;

.

.

.2

1

⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

=

na

aa

A

Звідси лінійна модель в матричному вигляді є такою:

ε+= XAY . (3)

Розв’язок задачі лінійного регресійного аналізу (3) будемо знаходити при таких припущеннях [4]:

– значення εі є некорельованими і мають нульове середнє та однакову обмежену дисперсію: М(ε) = 0

та D(ε) = σ² = const, – матриця початкових даних Х задана і відома без помилок;

– стовпці матриці Х є лінійно незалежними;

– математичне сподівання залежної змінної є лінійною функцією невідомих коефіцієнтів:

aХуМ )ˆ)( = .

Тоді оцінку a) знаходимо як розв’язок системи нормальних рівнянь:

YХАХХ ТТ =)( . (4)

Можна оцінити a) з формули (4) методом найменших квадратів [9], який мінімізує по a) суму

квадратів залишків ∑ : =

n

іі

1

2ε

YХХХA ТТ 1)ˆ( −=) . (5)

Виходячи з наведених вище допущень, оцінка (4) параметрів моделі (5) має такі властивості:

– математичне сподівання ( aaМ )) = ) дорівнює істинному значенню невідомого параметра ,

таким чином оцінка

aa) є незміщеною;

– в класі лінійних незміщених оцінок інша оцінка буде мати більшу дисперсію, таким чином

оцінка a) є ефективною;

– оцінка a є обґрунтованою і зводиться по вірогідності до істинного значення:

lim(║â - α║ > σ) = 0, Vσ > 0,

де вираз ║-║ – деяка визначена норма.

39

Відхилення εі розподілені нормально з нульовим середнім (М(ε) = 0) та дисперсією σ², це є

необхідною передумовою при обчисленні t – та F – критеріїв адекватності моделі, значущості

параметрів та при визначенні довірчих інтервалів, які базуються на t – та F–- розподіленнях [5].

Отримані оцінки (4) мають перераховані вище властивості, і лінійна модель (3) адекватна в

статистичному сенсі реальному процесу або властивості в досить жорстких обмеженнях. Ці обмеження

накладаються на початкові дані шляхом введення передумов для використання регресійного аналізу.

Оскільки вхідні дані результатів досліджень частіше за все оформлені в вигляді таблиць (бази

даних) [10], то для їх обробки та аналізу застосовувався Exсеl та Visual Basic for Applications.

Використовуючи зазначені вище теоретичні положення та експериментальні дані, створено

програмний комплекс, який в діалоговому режимі вибирає дані з вказаного діапазону (бази даних) та

обчислює зазначені вище статистичні показники досліджуваного процесу. Наступним кроком є побудова

локальних математичних регресійних моделей для кожного етапу перетворення властивостей

текстильних матеріалів та оцінка параметрів отриманих моделей.

Побудована модель процесу перетворення властивостей текстильних матеріалів (як сума

моделей етапів) дає можливість на основі вхідних параметрів сировини отримати оцінки параметрів

кінцевої продукції. Також розроблений програмний комплекс дозволяє досліджувати вплив зміни

значень одного або кількох параметрів на кожному етапі змін властивостей продуктів текстильного

виробництва на кінцевий результат.

Висновки

1. Для побудови адекватної математичної моделі процесу перетворення властивостей

текстильних матеріалів доцільно використовувати регресійний аналіз, а для оцінки

параметрів отриманої моделі – метод найменших квадратів.

2. Запропоновано лінійну математичну модель (3) для кожного етапу процесу перетворення

властивостей текстильних матеріалів.


1. Перельман И.И. Оперативная идентификация объектов управления. – М.: Энергоиздат,

1982.– 272 с.

2. Севостьянов П.А. Прогнозирование характеристик и повышение эффективности

исследований технологических систем прядильного производства. Автореф. докт.дис. – М.,

МТИ,1985. – 382 с.

3. Севостьянов А.Г., Севостьянов П.А. Моделирование технологических процессов (в

текстильной промышленности): Учебник для вузов. – М.: Легкая и пищевая пром-сть. 1984.

– 344 с.

4. Демиденко Е.З. Линейная и нелинейная регрессия. – М.: Финансы и статистика, 1981. – 382

с.

5. Рао С. Линейные статистические методы и их применение. – М.: Наука, 1968. – 547 с.

6. Монахов В.И. Модели и алгоритмы прогнозирования параметров шерстопрядильного

производства в подсистеме управления качеством продукции. Автореф. канд. дис. – М.,

МТИ, – 1978. – 163 с.

40

7. Разумев К.Э. Проектирование свойств чистошерстяной камвольной пряжи с целью

повышения ее качества и снижения обрывности в прядении. Автореф. канд. дис. – М., МТИ,

1984. – 164 с.

8. Скуланова Н.С. Влияние изменения свойств шерсти в технологических процессах на

уровень обрывности в аппаратном прядении. Автореф.канд. дис. – М., МТИ, 1977. – 217 с.

9. Айвазян С.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика: исследование

зависимостей. – М.: Финансы и статистика, 1985. – 487 с.

10. Слізков А.М., Щербань В.Ю., Краснитський С.М. Застосування принципів ідентифікації в

системі прогнозування властивостей текстильних матеріалів// Вісник КНУТД, 2008, №4.


УДК 685.3

АЛГОРИТМ ПОБУДОВИ ЩІЛЬНОГО СУМІЩЕННЯ

ОДНОЙМЕННИХ ДЕТАЛЕЙ ВЗУТТЯ В.І. ЧУПРИНКА, О.О. ХОМЕНКО, Л.Т. СВІСТУНОВА


У роботі запропоновано алгоритм побудови щільного системного розміщення однойменних деталей будь-якої складної конфігурації в розкладці на матеріалі прямокутної форми. Алгоритм реалізовано у програмний додаток в інтегрованому середовищі програмування Delphi для операційної системи Windows

Відомо, що побудова розкрійних схем, які б відповідали галузевим нормам використання

рулонних матеріалів, має велику трудомісткість. Питання раціонального використання матеріалів

особливо гостро стоїть у взуттєвій промисловості, оскільки їх вартість у собівартості взуття досягає 70%.

Потреба постійного підвищення ефективності виробництва та підтримання конкурентоспроможності

вітчизняних товарів на ринку, особливо в умовах важкого економічного становища держави, зумовлює

створення методів і автоматизації самого процесу проектування оптимальних схем розкрою матеріалів з

метою отримання якісних недорогих товарів у стислі часові терміни. Скорочення часу на розробку таких

розкрійних схем можна досягти удосконаленням програмного забезпечення для автоматизації цього

процесу. Удосконалення програмного забезпечення може бути спрямовано на створення більш

ефективних розкрійних схем, підвищення швидкодії, зниження собівартості програмного забезпечення

порівняно з відомими аналогами. Результати роботи створеного програмного продукту будуть вхідними

даними для керування автоматизованими розкрійними комплексами.


Метою роботи є аналіз існуючих методів визначення щільного суміщення деталей складної

геометричної конфігурації при їх системному розміщенні на матеріалах прямокутної форми й створення

на їх основі алгоритму для побудови щільного суміщення деталей виробів взуттєвої промисловості.

Об’єктами дослідження є щільні розкладки однойменних взуттєвих деталей складної

конфігурації. Розкладка – це решітчасте розміщення однойменних деталей на матеріалі довжиною

41

DL1 ≤ DLстола і шириною SH1≤ SHматеріалу, яке не перевищує потребу в деталях цього виду. Із розкладок

генеруються секції набором не більше трьох за шириною матеріалу. Основні вимоги до технології

розкрою викладено у праці [1]. Методами дослідження є методи аналітичної геометрії, обчислювальної

математики та автоматизації технологічної підготовки взуттєвого виробництва.


Вихідними даними є інформація про зовнішній контур деталей взуттєвої промисловості, далі –

деталей. Необхідно розробити алгоритми та програмне забезпечення для побудови щільного системного

суміщення однойменних деталей у розкладці на матеріалі прямокутної форми за умов мінімізації

відходів.


Важливим завданням при пошуку раціональної схеми розкрою матеріалу є автоматизація

процесу визначення найщільнішого взаємного розташування деталей на матеріалі прямокутної форми.

Основним етапом вирішення цього завдання є знаходження раціонального способу суміщення деталей

між собою. Цьому питанню присвячено багато наукових праць. Зокрема, один із варіантів вирішення

цього завдання, запропоновано в роботі [2,3], де передбачається визначення вручну величин можливого

одноразового зсуву деталей з метою їх зближення за шириною та довжиною матеріалу (другої деталі до

першої) та багаторазового зсуву (третьої до другої), причому деталі до визначення величин зсуву

дотикалися описаними навколо них прямокутниками. Ці дані потім вводилися в ЕОМ у вигляді лінійних

параметрів. Значно вдосконалено і автоматизовано цей спосіб визначення взаємного розташування

деталей у праці [4]. Він базується на визначенні лінійних ефектів від суміщення деталей у рядках та

стовпчиках, де умовно позначено: рядок – це розміщення деталей за довжиною матеріалу (в

горизонтальному напрямку), стовпчик–це розміщення деталей за шириною матеріалу (у вертикальному

напрямку). Цей спосіб може успішно застосовуватися для розміщення деталей шкіргалантереї, які

переважно мають просту конфігурацію.

Деталі взуттєвої промисловості, як правило, мають складну геометричну конфігурацію. При

визначенні їх щільного суміщення в розкладці за допомогою алгоритму пошуку лінійних ефектів [4]

виявилося, що в деяких випадках суміщення деталей виконується з помилками. Приклад помилки

наведено на рис. 1, де сірим кольором виділено місця перетину деталей, що є неприпустимим, оскільки

суперечить основним вимогам до технології розкрою, викладеним у праці [1], а саме вимозі не перетину

деталей між собою.

Рис. 1. Приклад неправильної роботи алгоритму суміщення деталей за допомогою лінійних ефектів

42

На основі результатів досліджень [4] розроблено вдосконалений алгоритм, що забезпечує

коректну роботу з деталями складної конфігурації та дозволяє досягати щільного розміщення

однойменних деталей в розкладці.

Алгоритм працює таким чином:

1. Відсортувати деталі по довжині за ознакою її зменшення і при створенні розкладки з першого

виду деталей вкласти деталь найбільшої довжини в лівий нижній кут.

2. Визначити два лінійні ефекти від суміщення деталей у рядку (з поворотом деталей на і

без) та та два лінійні ефекти від суміщення деталей у стовпчику (з поворотом деталей на і

без) та (див. рис. 1). Визначення лінійних ефектів , , та детально розглянуто в

роботі [4].

o180

wL1 wL2o180

hL1 hL2 wL1 wL2 hL1 hL2

3. Визначити розміщення першої деталі в рядку – основному чи з поворотом на .

Правильний вибір дозволить зменшити можливі крайові відходи матеріалу, які зображено сірим

кольором на рис. 2.

o180

а б

Рис. 2. Величина краєвих відходів при орієнтації першої деталі в рядку

в основному положенні (а) і з поворотом (б)

Для визначення розміщення деталі необхідно щільно сумістити неповернуту деталь з

повернутою на величину лінійного ефекту та повернуту деталь з неповернутою на величину .

Далі слід описати навколо першої пари деталей прямокутник , навколо другої пари – прямокутник

і визначити площу прямокутника та площу прямокутника . Виконати порівняння

співвідношень (1):

wL1 wL2

1P 2P

1Sp 1P 2Sp 2P

1

2Sp

Sd× та2

2Sp

Sd×, (1)

де площа деталі визначається із співвідношення (2) для визначення площі опукло-ввігнутого

багатокутника заданого координатами вершин, тобто масивом

Sd

{ }ii YX ,. , ni K1= , де – координати

i-ї вершини, n – кількість вершин апроксимуючого багатокутника [5, 6].

ii YX ,.

∑−

=++ −=

1

111 )(

21 n

iiiii YXYXSd (2)

Слід вибрати ту орієнтацію першої деталі, яка відповідає більшому значенню співвідношення

(1). Якщо величина першого співвідношення більша, першою розташовується деталь без повороту у

43

протилежному разі, інакше – з поворотом. Очевидно, що перша деталь в прикладі раціональніше

розташована на рис. 2, б, тобто вона повинна бути повернута на . o180

4. Визначити величини зсуву рядків та стовпчиків деталей залежно від умов 4.1– 4.3.

4.1. Якщо і та 01 ≠wL 02 ≠wL 02 =hL , тоді слід визначити – лінійний ефект від суміщення

рядків деталей ( може дорівнювати в частковому випадку). Отже, отримано два лінійні ефекти

і від суміщення деталей у рядку та один від суміщення рядків деталей.

hL3

hL3 hL1

wL1 wL2 hL3

4.2. Якщо і та 01 ≠hL 02 ≠hL 02 =wL , тоді слід визначити – лінійний ефект від суміщення

стовпчиків деталей ( може бути рівним в частковому випадку). Отже, отримано один лінійний

ефект від суміщення стовпчиків деталей та два лінійні ефекти від суміщення деталей у стовпчику

і .

wL3

wL3 wL1

wL3

hL1 hL2

4.3. Якщо і та 01 ≠wL 02 ≠wL 01 ≠hL і 02 ≠hL , тоді необхідно порівняти сумарні лінійні

ефекти від суміщення деталей у рядку www LLSumL 21 += та у стовпчику . Якщо

, тоді отримано результат як у випадку 4.1, інакше – як у випадку 4.2.

hhh LLSumL 21 +=

hw SumLSumL >

Величини зсуву, отримані у пункті 4, дозволяють однозначно побудувати щільне суміщення

рядків та стовпчиків однойменних деталей. Процедура визначення лінійних ефектів та детально

описана далі.

hL3 wL3

Підготовка вихідних даних для визначення лінійних ефектів від зсуву рядків та від

зсуву стовпчиків у розкладці полягає у такому. Для представлення контурів деталей застосовано спосіб

кусково-лінійної апроксимації. Тоді координати вершин апроксимуючого опукло-ввігнутого

багатокутника для i-ї деталі будуть представлені масивом

hL3 wL3

}{ ijij YX , , де 1,... ,i n= n – кількість деталей,

та ki- кількість вершин апроксимуючого багатокутника для i-ї деталі. Граничні значення

координат вершин апроксимуючого опукло ввігнутого багатокутника визначаються із співвідношення

(3):

1,... .ij k=

{ }{ }{ }{ } jminNy,YminminY

jminNx,XminminX

jmaxNy,YmaxmaxY

jmaxNx,XmaxmaxX

iiji

iiji

iiji

iiji

==

==

==

==

, (3)

де , , – номери вершин з максимальними та мінімальними значеннями

абсцис та ординат апроксимуючого багатокутника, де

,maxiNx iNy max iNx min iNy min

1,...,i n= , 1,..., ij k= .

Перетворення координат багатокутників виконуються за формулами (4) таким чином, щоб центр

описаного навколо деталі прямокутника перемістився у початок координат{ }0,0 :

)minYmaxY(YY

)minXmaxX(XX

iiijij

iiijij

+−=

+−=

21

21

; (4)

де , 1,...,i n= 1,..., ij k=

44

Для зручності виконання наступних перетворень необхідно встановити єдиний напрямок обходу

деталей. Нехай вибрано напрямок проти годинникової стрілки. Тоді обхід деталей, координати вершин

яких задовольняють нерівності (5), необхідно змінити на обхід проти годинникової стрілки і відповідно

до цього перерахувати координати вершин так, щоб першою була вершина з номером, що дорівнює

рівним нулю ( ): 0min =iNx

iminNyimaxNximaxNyiminNx ≤≤≤ . (5)

Процедура визначення лінійного ефекту від зсуву рядків у розкладці містить такі

кроки:

hL3

1. Виконати щільне суміщення у рядку другої деталі до першої на величину та третьої до

другої на .

wL1

wL2

2. Знайти верхню межу трьох суміщених деталей шляхом об’єднання частин їх контурів

, номери координат кожного з яких задовольняють нерівності (6) у неповернутих

деталей і нерівності (7) у повернутих:

121 ,, KVdKVdKVd

iji NxNx ≤max (6)

iiji NxNxNx maxmin ≤≤ (7)

Об’єднана загальна верхня межавважається однією деталлю 121 KVdKVdKVdGV UU= (рис.3) .

3. Зсунути три суміщені деталі вздовж осі OY на висоту ii YYShd minmax −= деталі i.

4. Знайти нижню межу трьох суміщених деталей шляхом об’єднання частин їх контурів

, номери координат кожного з яких задовольняють нерівності (7 ) у неповернутих

деталях та нерівності (6) у повернутих. Об’єднана загальна нижня межа вважається однією деталлю

(рис. 3).

121 ,, KNdKNdKNd

121 KNdKNdKNdGN UU=

5. Знайти лінійний ефект від суміщення меж та . Для цього слід побудувати відрізки hL3 VG NG

OYli ( , де –кількість вершин ) з кожної вершини до перетину з і прямі 1,...,i = kv kv VG VG NG

OYm j ( 1,....,j kn= , де –кількість вершин ) з кожної вершини до перетину з . Лінійний

ефект .

kn NG NG VG

),min(3 jih mlL =

На рис. 3 суцільною лінією зображено рядки деталей, що дотикаються описаними довкола них

прямокутниками, а пунктирною лінією – деталі, які щільно суміщені на величину лінійного ефекту .

Жирною лінією виділено об’єднані загальну верхню та нижню межі з трьох суміщених

однойменних деталей.

hL3

VG NG

Аналогічно до наведеної процедури визначається і лінійний ефект від суміщення стовпчиків

у розкладці, з тією лишерізницею, що шукається відстань між лівою і правою межами трьох суміщених

деталей у стовпчиках.

wL3

45

Рис. 3. Визначення лінійного ефекту від суміщення рядків деталей у розкладці 3hL

Описаний алгоритм реалізовано у програмний продукт, побудований на модульній системі з

представленням сутностей у вигляді об’єктів. Усі методи викликаються в головному модулі, що дозволяє

в подальшому легко нарощувати можливості програми. Програма написана мовою програмування Object

Pascal в середовищі Delphi для операційної системи Windows. Програмний продукт має дружній

інтерфейс і не потребує спеціальних знань з комп’ютерної техніки при роботі з ним. Результати роботи

створеного програмного продукту можуть бути вхідними даними для керування автоматизованими

розкрійними комплексами.

Висновки

Розроблено алгоритм, який отримувати щільне системне розміщення однойменних деталей

складної геометричної конфігурації в розкладці на матеріалі прямокутної форми, і відповідає

технологічним вимогам виробництва. Алгоритм базується на визначенні лінійних ефектів від суміщення

деталей у рядках та стовпчиках. Нововведенням в алгоритм є визначення лінійних ефектів від суміщення

стовпчиків та рядків однойменних деталей, що забезпечує коректне щільне суміщення деталей будь-якої

складної конфігурації. Тобто цей алгоритм може бути застосований як для щільного суміщення деталей

взуття, так і для суміщення деталей шкіргалантерейних виробів. Очікується, що подальші дослідження в

цьому напрямі дадуть можливість удосконалити програмне забезпечення і завдяки цьому проектувати

більш раціональні розкрійні схеми матеріалів.


1. Зыбин Ю. П. и др. Технология изделий из кожи.– М.: Легкая индустрия, 1975.– 464 с.

2. Яковлева О.В. Разработка модели прямоугольного раскроя рулонных материалов в обувной

промышленности с применением математических методов и ЭВМ: Автореф. канд. дис. – М.:

МТИЛП, 1987. – 24с.

3. Яковлева О.В., Замарашкин Н.В. Расчет относительной ошибки измерения параметров

совмещения шаблонов. – М.: Легкая индустрия, 1983. – 54 с.

4. Чупринка В.І., Колиско О.З. Алгоритм підготовки інформації для побудови розкрійних схем

рулонних матеріалів на деталі взуття та шкіргалантерейних виробів. – К.: Вісник КНУТД.

– 2005, №2.– с.60–64.

5. Чупринка В.І., Пінчук А.В. Серійне градирування деталей взуття з урахуванням сталості

технологічних припусків // Вісник технологічного університету Поділля.– 2002, №4.– с.32–

36.

6. 6. Чупринка В.І., Волошин О.Т., Піпа Т.А. Підготовка інформації для автоматичного

розкрою. – К.: Вісник ДАЛПУ.– 2000, №1. – с.91–93.


46

УДК 685.3

МЕТОДИКА АВТОМАТИЗОВАНОГО ВИЗНАЧЕННЯ КОНТУРУ

НАТУРАЛЬНОЇ ШКІРИ М.М. ШКОДЕНКО, В.П. КОНОВАЛ, В.І. ЧУПРИНКА


У роботі запропоновано методику автоматизованої підготовки вхідної інформації про контур натуральної шкіри. Розглянуто такі питання, як вибір технічної бази, процес отримання зображення, підготовка зображення до перетворення на цифрову форму, алгоритм оцифрування та математична модель представлення контуру. Алгоритм реалізовано у програмний додаток в інтегрованому середовищі програмування Delphi для операційної системи Windows

З появою автоматизованих розкрійних комплексів виникла потреба організації автоматизації

розкрою за допомогою машин. У взуттєвій промисловості широко представлено програмні та апаратні

засоби для автоматизованої генерації розкрійних схем. Очевидно, що використання згаданих систем

потребує попередньої підготовки вхідної інформації про геометричні властивості деталей та матеріалу.

Для спеціалізованих програмних продуктів це питання залишається невирішеним. Апаратні комплекси,

які мають функцію підготовки вхідної інформації, дуже дорогі і є вузько орієнтованими системами.


Об’єктами дослідження є зовнішні контури натуральної шкіри. Методами дослідження є методи

обчислювальної математики, аналітичної геометрії та алгоритми обробки цифрових зображень.


Мета роботи – забезпечити автоматизовану підготовку вхідної інформації для створення

розкрійних схем натуральних шкір і подальшого їх розкрою за допомогою автоматичних розкрійних

комплексів. Для цього необхідно вирішити такі завдання:

– реалізувати максимально точне графічне представлення контурів натуральної шкіри;

– отримати із заданою точністю дані про геометричні розміри шкіри і розміщення на ній різного

роду дефектів [1];

– представити отриману інформацію у форматі, зручному для використання алгоритмами

оптимальної укладки, що використовуються у програмах генерації розкрійних схем.

Найважливіший етап завдання – вибір апаратної частини для отримання інформації про шкіру,

тому що спосіб і якість отримання графічної інформації про контур і дефекти на матеріалі є

визначальною умовою вибору та реалізації алгоритмів. При цьому необхідно врахувати такі вимоги:

– зображення має великі розміри (натуральні шкіри в середньому мають розмір 2000*1500 мм);

– необхідна точність апроксимації деталей має становити 0,5 мм;

–потрібно отримати реалістичне кольорове зображення високої якості, оскільки для правильного

визначення дефектів потрібно мати максимум інформації;

– ергономічність та економічність обладнання.


Розвиток техніки відкрив практичну можливість використання дзеркальних цифрових

фотоапаратів початкового рівня для вирішення поставлених у роботі завдань. Дзеркальні цифрові

фотоапарати вирізняються порівняно невисокою ціною, за наявності достатніх технічних характеристик,

47

таких як роздільна здатність ( від 4000*3000 пікселів), низький рівень шумів, можливість підбору

оптичної системи, яка максимально відповідає наявним умовам. Додатково слід зауважити, що нові

моделі підтримують програмний інтерфейс, який дозволяє керувати процесом зйомки безпосередньо з

прикладного програмного додатку. Зображення можна отримати за такою схемою. Для виділення

контурів слід отримати чорно-білу фотографію при мінімальній чутливості матриці. Дефекти шкіри слід

позначити в інтерактивному режимі на максимально чітких кольорових фото лицьового та зворотного

боків . Такий підхід дозволить отримати зображення, яке максимально підходить для розв’язання

окремих підзавдань і значно спрощує реалізацію алгоритмів автоматизованої підготовки вхідної

інформації про контур натуральної шкіри. Для визначення контуру шкіри інформація про колір не

потрібна, достатньо лише мати значення яскравості точок, до того ж алгоритми фільтрації шумів теж

розраховані на одноколірне зображення [2] (фактично кольорове зображення обробляється по кожному

основному кольору окремо). Окрім того, такий режим фотозйомки дозволить суттєво зменшити

інтенсивність шумів, що підвищить базову ефективність фільтрації.

Обов’язковим першим етапом є попередня обробка фотографії перед розпізнаванням контуру.

Для цього розроблено алгоритми, які на основі аналізу групи пікселів встановлюють значення поточного

пікселя, таким чином зменшуючи вплив випадкових значень. Практично набули поширення

усереднений, пороговий та медіанний фільтри для позбавлення зображення від небажаних шумів.

Одновимірний медіанний фільтр представляє собою рухоме вікно, що охоплює непарне число

елементів зображення [3]. Центральний елемент замінюється медіаною елементів зображення у вікні.

Слід ввести такі визначення. Медіаною дискретної послідовності з кількістю елементів М при

непарній кількості елементів називається елемент, для якого існує (М-1)/2 елементів менших або рівних

йому за величиною і (М-1)/2 елементів більших або рівних йому. Медіанний фільтр в одних випадках

забезпечує придушення шуму, а в інших – викликає небажане придушення сигналу. Як правило,

медіанний фільтр застосовують кілька разів, послідовно збільшуючи розмір вікна до тих пір, поки

медіанна фільтрація почне завдавати більше шкоди, ніж користі. Інша можливість полягає в каскадній

медіанній фільтрації сигналу з використанням фіксованої або змінної ширини вікна.

Було виявлено, що ті ділянки, які залишаються без зміни після одноразової обробки, не

змінюються і після повторної. А ділянки, в яких тривалість імпульсних сигналів становить менше

половини ширини вікна, зазнаватимуть змін після кожного циклу обробки. Концепцію медіанного

фільтра можна легко узагальнити для двомірної матриці, застосовуючи вікно прямокутної форми або

форми, близької до кола. Основною перевагою медіанного фільтра, що зумовила його використання в цій

роботі, є особливість не пошкоджувати контур, тобто межа, що утворена групами пікселів, які

відрізняються яскравістю, лишається незмінною. Результат роботи медіанного фільтра показано

на рис. 1.

Встановлено, що кращі результати можна отримати при доповненні процедури медіанної

фільтрації застосуванням порогового фільтра. Ідея порогового фільтра полягає у заміні кольору

елементів зображення, значення яскравості яких не потрапляє у певний діапазон яскравостей. Оскільки

виконується обробка монохромного зображення, то необхідно визначити межу для відділення «чорної»

шкіри від «білого» фону. Для визначення діапазону «чорного» можна проаналізувати співвідношення

пікселів різного кольору і вибрати межу «чорного» діапазону, базуючись на попередньо заданій його

48

допустимій ширині. У такому разі ширина діапазону показує допустиму кількість варіантів значення

яскравостей. Якщо значення яскравості поточного пікселя не потрапляє у «чорний» діапазон, то

встановлюється максимальне значення, що визначає «білий» фон.

а б

в

Рис. 1. Приклад використання медіанного фільтра:

а–вихідне зображення, б–перший прохід циклу обробки, в– другий прохід

Описані фільтри, особливо медіанний, мають параметри, які приймають різні значення для

різних зображень. Для порогового фільтра – це допустима ширина діапазону, її приблизно можна

визначити автоматично на основі статистичного аналізу. Для медіанного фільтра – це розмір вікна і його

форма. Розмір вікна впливає на інтенсивність фільтрації. Чим воно більше, тим ефективніше видаляється

шум, проте зворотним ефектом виявляється пошкодження межі між двома ділянками з різною

яскравістю. Отже, необхідно або визначити компромісний розмір вікна, або автоматично його змінювати

при наближенні до такої межі. Тут спрацьовує принцип, подібний до того, який використовується у

пороговому фільтрі: якщо різниця яскравості двох груп пікселів більша або дорівнює заданій величині,

то вважається, що вікно міститься на межі, тому слід зменшити його розмір. Такий параметр, як форма

вікна, встановлюється тільки евристично.

З наведених міркувань можна зробити висновок, що в будь-якому разі реалізація згаданих

алгоритмів вимагає можливості гнучкого їх налаштування і бажано мати можливість збереження

налаштувань у групах для їх швидкого вибору.

На очищеному від шумів монохромному зображенні досить просто може бути виділено контур

(у растровому форматі). Оскільки попередня обробка виключає можливість випадкової зміни яскравості,

49

можна вважати, що кожна така зміна є межею контуру. В такому випадку алгоритм розпізнавання

контуру виявляється дуже простим. Він полягає у такому: виконується послідовне сканування рядів

пікселів, якщо поточний піксель чорний, то він позначається як такий, що належить контуру. У такому

разі сканування припиняється. За умови, що піксель належить контуру, виконується перехід до

наступного ряду.

Таких послідовних сканувань рядків потрібно виконати чотири – два по горизонталі і два по

вертикалі у протилежних напрямках. Останній етап алгоритму – видалення всіх пікселів, які не належать

контуру. В результаті буде отримано матрицю пікселів, що має таку властивість – кожен «чорний»

піксель належить контуру і має тільки двох сусідів в оточенні із 8 пікселів. Тому нескладно виділити із

усього зображення контур у вигляді одновимірної послідовності точок, тобто одновимірного масиву

(див. рис. 2).

а б

Рис. 2 Приклад растрового контуру:

а– вихідне зображення, б–контур, отриманий скануванням

Наступний етап роботи – представлення межі шкіри (деталі) у векторному вигляді [4]. Робиться

це шляхом послідовного пошуку сусідніх точок. Алгоритм можна описати таким чином: визначається

перша точка. Першою вибирається точка, яка є крайньою зліва і має найбільше значення ординати.

Встановлюється напрямок пошуку праворуч від поточної точки і визначається суміжний піксель. Якщо

він не позначений – слід позначити його як вершину; якщо такого пікселя немає, то встановлюється

напрям пошуку ліворуч від поточної точки, і процедура повторюється (суміжний піксель завжди існує і

він тільки один, ця умова виконується як результат попереднього алгоритму). Знайдений суміжний

піксель додається до множини-результату (одновимірний масив) і позначається як поточний. Процедура

повторюється доти, доки координати поточної вершини не збігаються з координатами першої. Якщо

координати попередньої вершини і наступної вершини збігаються, то поточна

вершина видаляється із результату.

)Y,X(A iii )Y,X(A iii 111 +++

Контур, вершинами якого є окремі пікселі, можна ущільнити, тобто видалити із заданою

точністю проміжні точки. Це уможливить скорочення обсягу пам’яті, який використовується для опису

контуру, а зменшення кількості його вершин підвищить швидкодію при виконанні над ним перетворень.

Розглянемо алгоритм ущільнення контуру. Нехай контур представлено вершинами k

з координатами ) , ) ) , де 1

1ii A,...A,A +

Y,X(A iii 1 Y,X(A jijiji +++ , Y,X(A kkk = − −ik..j .

50

Тоді рівняння прямої представлене формулою (1): ki AA

ik

i

ik

i

YYYy

XXXx

−−

=−

− (1)

або формулою , де коефіцієнти прямої ,0=++ CByAx YYA ik −= ,XXB ki −= . YXYXC kiik −=

Проведемо перпендикуляри з точок ,.. до прямої (див. рис. 3). 1+iA 1−kA ki AA

Рис. 3. Приклад визначення зайвих вершин

Знайдемо довжини відрізків за формулою (2): ,BA ii 11 ++ 11 −−++ kkjiji BA,BA...,

22 BA

CBYAXBA jiji

jiji+

++= ++

++ , (2)

де . 11 −−= ik..j

Якщо довжина відрізка ε≤++ jiji BA , де ε – допустима точність апроксимації зовнішнього

контуру деталі, то контур деталі при вилученні цих вершин буде відображено із заданою точністю (див.

рис. 4).

а б

Рис. 4. Приклад ущільнення інформації про зовнішній контур деталі:

а – вихідний контур, б – ущільнений з заданою точністю контур

Таким чином можна отримати математичне зображення, яке найповніше відповідає наявним

технічним можливостям і практичним завданням ( інколи деталізація може бути невиправдано високою).

51

Аналітично можуть бути описані тільки деякі контури, оскільки, як правило, вони мають дуже

складну конфігурацію. Тому їх необхідно апроксимувати більш простими графічними примітивами.

Найбільше поширення отримав спосіб кусково-лінійної апроксимації, тобто зображення контуру

кривими першого порядку. Застосування цього способу у взуттєвій промисловості описано у роботі [5].

Використання апроксимації контуру пов’язане із необхідністю спрощення процесу розв’язання багатьох

задач автоматизованого проектування. Крім того, спосіб кусково-лінійної апроксимації не накладає

обмежень на геометричні властивості плоских геометричних об’єктів. Для описаного способу існує

детально розроблений математичний апарат, який дозволяє ефективно маніпулювати отриманим

контуром.

Нехай S – плоский геометричний об’єкт (матеріал, дефект, деталь). Зв’яжемо з плоским

геометричним об’єктом S координатну систему , де O – полюс деталі, обраний в довільній точці на

деталі. Слід апроксимувати контур плоского геометричного об’єкта S ламаною лінією, яка складається з

послідовно вибраних на контурі деталі вершин. Кількість цих вершин повинна забезпечувати потрібну

точність апроксимації. Тоді плоский геометричний об’єкт S можна зобразити координатами точок

вершин апроксимуючого опуклого-ввігнутого багатокутника, тобто масивом , i=1..n, де Xi,Yi –

координати i-ї вершини та n – кількість вершин апроксимуючого багатокутника (див. рис. 5). При

апроксимації обхід зовнішнього контуру плоского геометричного об’єкта будемо виконувати проти

годинникової стрілки. Таке зображення дає можливість аналітично описати контур плоского

геометричного об’єкта у вигляді системи рівнянь відрізків, з яких складаються ці контури. У

параметричній формі запису ця система має вигляд виразу (3):

XOY

}Y,X{ kk

⎩⎨⎧

=−+=−+=

+

+ n,kt)YY(Y)t(Y

t)XX(X)t(X

kkkkk

kkkkk 11

1 , (3)

де , k=1,..., n– точки на контурі плоского геометричного об’єкта, вибрані при апроксимації, або

вершини багатокутника, – параметр,

}Y,X{ kk

kt );[tk 10∈ .

Рис. 5. Контур плоского геометричного об’єкта, отриманий способом

кусково-лінійної апроксимації

Встановлено, що для практичних задач при розкрої шкіри достатньо забезпечити точність

апроксимації контуру, що дорівнює 0,5 мм, тобто максимальне відхилення контуру деталі від контуру

52

апроксимуючої лінії не повинно перевищувати 0,5 мм. Тоді контур об’єкта може бути заданий

вершинами опукло-ввігнутого багатокутника з координатами { }sj

sj Y,X , k..j 1= , k – кількість вершин

апроксимуючого багатокутника для зовнішнього контуру шкіри. Дефекти будуть також задаватися

вершинами апроксимуючого багатокутника з координатами { }lj

lj Yp,Xp , де , , –

кількість вершин опукло-ввігнутого апроксимуючого багатокутника для -го дефекту,

lm..j 1= r..l 1= lm

l r – кількість

дефектів.

Описані алгоритми реалізовано у програмний продукт. Програму написано мовою

програмування Object Pascal в середовищі Delphi для операційної системи Windows. Програмний

продукт має дружній інтерфейс і не потребує спеціальних знань з комп’ютерної техніки при роботі з

ним.

Висновки

Розроблено методику, яка дозволяє автоматизувати процес отримання числового зображення

контуру натуральної шкіри у форматі, який може бути використано як вхідну інформацію для розкрійних

комплексів. Методика базується на використанні та вдосконаленні алгоритмів, які дозволяють

застосовувати для аналізу зображення низької якості, отримане за допомогою техніки відносно низької

вартості.


1. Рибальченко В.В., Коновал В.П., Хом’як М.Є., Шевченко Г.І. – Матеріалознавство виробів

легкої промисловості: Підручник. – К.: КНУТД, 2008.–318 с.

2. Форсайт Девид А., Понс Жан. Компьютерное зрение. Современный подход.: Пер. с англ.

– М.: Вільямс. –2004.– 926 с.

3. Апальков И.В., Хрящев В.В. Удаление шума из изображений на основе нелинейных

алгоритмов с использованием ранговой статистики //Ярославский государственный

университет.– 2007.–c.41–45.

4. Омельченко П.В., Коновал В.П., Чупринка В.І. Алгоритм підготовки та коригування про

контури деталей шкіргалантерейних виробів// Вісник ТУП. – 2004. – №4.– c. 63–68.

5. Скатерной В.А. Оптимизация раскроя материалов в легкой промышленности.–М.:

Легпромбытиздат, 1989.–144с.


УДК 681.3.082

53

АЛГОРИТМ ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ОБРОБКИ

ВИРОБІВ, ДЕТАЛІ ЯКИХ УТВОРЮЮТЬ РОЗМІРНИЙ ЛАНЦЮГ

В.М. ЯХНО, О.З. КОЛИСКО Київський національний університет технологій і дизайну

У роботі розглядається алгоритм, що дає можливість обирати такі способи обробки деталей, які створюють розмірний ланцюжок, щоб мінімізувати сумарну вартість обробки при виконанні вимог до точності розмірів як окремих деталей, так і остаточної розмірної характеристики

Важливим етапом розробки технології виробництва багатьох виробів у машинобудуванні є

розмірний аналіз [1]. На цьому етапі підготовки виробництва визначаються деталі виробу, які утворюють

так званий розмірний ланцюжок. В процесі виготовлення ці деталі повинні оброблятися так, щоб

сумарна точність обробки деяких найбільш важливих розмірів цих деталей задовольняла наперед задану

(максимальне відхилення від проектних розмірів не має перевищувати задану величину).


У загальному випадку всі деталі, що уворюють розмірний ланцюжок, різні, і кожна деталь може

бути оброблена одним з кількох відомих способів обробки саме цієї деталі. Кожен спосіб обробки

гарантує свою точність розмірних характеристик і має свою вартість. Чим вища точність обробки, тим

вища вартість виконання операції, що забезпечує необхідну точність. Завдання проектування технології

виготовлення виробу полягає в необхідності зазначити для кожної деталі такий спосіб обробки, щоб

виконувалися вимоги до точності обробки і була мінімальною сумарна вартість обробки всіх деталей, що

утворюють розмірний ланцюжок.


Вважатимемо, що доступно ni способів обробки для деталі з номером i.

Технологічний процес повністю визначається вектором X, i-та компонента xi якого відповідає

номеру способу виготовлення i-тої деталі. Кількість способів обробки i-тої деталі ki. Якщо деталей m і

Di(xі) – максимальне відхилення необхідних розмірів при обробці i-тої деталі за допомогою способу

обробки номер якого визначає змінна xi, fi(xi) – вартість обробки i-тої деталі за допомогою способу xi,

то задача визначення оптимальних технологічних режимів обробки деталей, що утворюють розмірний

ланцюг, формулюється таким чином. Необхідно визначити такий вектор X, який визначає мінімум

функції вартості обробки

∑=

m

iii )x(fmin

1 (1)

і забезпечує необхідну точність розмірів усіх деталей, що утворюють розмірний ланцюжок:

∑=

≤=m

iii D)x(D)x(F

1 (2)

У цьому виразі D – максимальна сумарна похибка, що є допустимою для всіх деталей, які

утворюють розмірний ланцюжок; xi – ціле і множина допустимих значень xi збігається з номерами

допустимих режимів обробки для i-тої деталі, xi = 1, ..., ki.


54

Для реальних ситуацій ця задача має обчислювальні та інформаційні труднощі і

неавтоматизованими методами розв’язана бути не може. Розв’язок цієї задачі може бути отриманий

будь-яким з алгоритмів дискретного програмування, перелік яких наведено наприклад в роботах [2,3].

Найкращих результатів можна очікувати від алгоритмів, що мають лінійну залежність кількості

обчислень від кількості змінних в задачі. Такого типу алгоритми базуються на ідеях динамічного

програмування. Для розв’язання задачі пропонується алгоритм динамічного програмування, результати

роботи якого (окрім лінійної оцінки складності обчислень) дають можливість отримувати наочну

графічну інтерпретацію залежності вартості обробки від вибраних технологій.

Стандартні процедури динамічного програмування базуються на переборі елементів, що

належать до множини Gr, в якій F(х) приймає значення. В найгіршому, насправді неймовірному

(враховуючи обмежену точність вимірів та досить обмежений набір можливих технологій обробки)

випадкові, коли значення всіх функцій Di(xi) не збігаються та не мають спільних дільників, кількість

елементів в множині Gr дорівнює k1× ...×ki× ...×km. Це число дорівнює кількості всіх можливих варіантів

реалізації обробки виробу. В реальних ситуаціях кількість елементів в множині Gr не може бути

великою. Ця кількість дорівнює кількості елементів абелевої групи [3] , що може бути побудована з усіх

можливих елементів Di(xi) за допомогою операції додавання, і таких, що є меншими ніж D. Якщо

побудова цієї множини викликає труднощі є проблематичною, то в такому разі з цілком допустимою

для інженерних застосувань точністю можна замінити цю задачу деякою апроксимуючою. З достатньою

для інженерних обчислень точністю множину Gr можна замінити послідовністю значень dl, dl =dl+step,

де step – константа. Якщо step є максимальним спільним дільником всіх можливих значень всіх функцій

Di(xi), то втрата точності обчислень не відбувається. Всі dl приймають значення між dmin та D. Множину

елементів dl, будемо називати G. Функції Di(xi) апроксимуються функціями Di(xi), які приймають

значення в множині G. Di(xi)=dl, де dl найближче до Di(xi) значення з множини G.

Надалі будемо вважати, що всі способи обробки упорядковані за зростанням точності

(зменшенням відхилення від заданих розмірів) та за вартістю, яка також збільшується з підвищенням

точності технології. Алгоритм динамічного програмування для адитивних задач повністю задається

рекурентними співвідношеннями, що визначають мінімальну вартість використання ресурсу (в нашому

випадку помилка обробки) на кожному етапі розв’язання задачі. Рекурентні співвідношення динамічного

програмування мають вигляд

))x(Dd(F))x(f()d(F kklkkkx

lk mink

−+= −1 m,...k 2= . (3)

Функції Fk(dl) мають таку фізичну інтерпретацію: Fk(dl) – це мінімальна вартість обробки перших

k деталей виробу, при якій досягається точність dl (помилка при обробці перших k є не більшою за dl);

)x(f)d(F llx

ll minl

= за умови, що D1(x1) < або дорівнює dl. Якщо таких x1 немає, то будемо

вважати, що F1(dl) = ∞.

Нижче наведено функції вартості та точності обробки для задачі з двома деталями, кожна з яких

може бути отримана чотирма способами (табл.1).

Таблиця 1.

1 деталь 2 деталь

55

Х – номер способу обробки

Вартість f(x) ТочністьD(x), мм

Х – номер способу обробки

Вартість f(x) ТочністьD(x), мм

1 1 0,4 1 2 0,6 2 2 0,3 2 4 0,5 3 3 0,2 3 6 0,4 4 4 0,1 4 8 0,3 Будемо вважати, що точність обробки всього виробу D=0,7

Множина Gr = {0,4 , 0,5 , 0,6 , 0,7} , G = {0,1 , 0,2 ….. 0,6 , 0,7}

Функції F(d) мають вигляд ( табл.2.).

Таблиця 2.

F1 F2(відповідно до формули 3) D Вартість D Вартість f(x)

0,1 4 0,1 Невизначена нескінченність 0,2 3 0,2 Невизначена нескінченність 0,3 2 0,3 Невизначена нескінченність 0,4 1 0,4 12 0,5 1 0,5 10 0,6 1 0,6 8 0,7 1 0,7 6 Висновки

Запропоновано автоматизувати рішення задачі визначення оптимальної технології обробки

виробів через використання алгоритму динамічного програмування. Представлена розробка після

незначних змін може з успіхом використовуватися для розв’язання подібних задач в інших галузях

промисловості.


1. Матвеев В.В., Тверской М.М., Бойков Ф.И. и др. Размерный анализ технологических

процессов. – М.: Машиностроение, 1982.

2. Хэмди А. Введение в исследования операций. – М.:–К.: Вильямс, 2001. – 905с.

3. Коваль М.И. Дискретная оптимизация. – Минск: БГУ, 1997.

4. Дьяконов В.П. Компъютерная математика. – М.: Нолидж, 2001.


УДК 677.055

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ РОЗПОДІЛУ ПОТУЖНОСТІ В ЛІНІЯХ

ПЕРЕДАЧ ДВОПОТОЧНОГО ПРИВОДУ КРУГЛОВ’ЯЗАЛЬНОЇ МАШИНИ Г.П. РОСІНСЬКА


Представлені методика, експериментальна установка та результати досліджень розподілу

потужності в лініях передач двопоточного приводу круглов’язальної машини в період сталого руху Враховуючи доцільність та можливість підвищення ефективності роботи приводу

круглов’язальних машин, було запропоновано нову конструкцію приводу – привід круглов’язальної

машини з розгалуженням потужності, з використанням двох електродвигунів (двопоточний привід) [1].

Запропонована конструкція модернізованого приводу дозволяє повністю компенсувати радіальні

56

навантаження на опори голкового циліндра і механізму товароприйому і тим самим підвищити якість

трикотажного полотна та надійність і довговічність роботи круглов’язальної машини в цілому.

Об’єкт та методи дослідження

Об’єктом досліджень обрано модернізований привід однофонтурної круглов’язальної машини

типу КО-2 [2], що містить два електродвигуни, та вплив його конструкції на радіальні навантаження на

опори голкового циліндра та зубчастого колеса механізму товароприйому. Експериментальні

дослідження розподілу потужності в лініях передач двопоточного приводу проводилися у науково-

дослідній лабораторії Київського національного університету технологій та дизайну з використанням

експериментальної установки, що моделює двопоточний привід круглов’язальної машини. Досліджувані

параметри визначалися електричним методом за допомогою датчиків омічного опору, спеціальної

перетворювальної апаратури та сучасної обчислювальної техніки.


Завданням досліджень стало визначення ступеню рівномірності розподілу потужності в лініях

передач приводу з двома електродвигунами з метою підтвердження ідеї доцільності використання

двопоточних приводів, здатних підвищити ефективність роботи круглов’язальних машин.


Експериментальна установка складається з двох частин: механічної та вимірювальної. Як

механічну частину установки для проведення досліджень було спеціально виготовлено макет з

модернізованим приводом однофонтурної круглов’язальної машини КО-2 [2]. Модернізація приводу

полягає у використанні двох електродвигунів для забезпечення розгалуження потужності на два потоки

(рис. 1).

Частина експериментальної установки для вимірювання неелектричних величин складається з

двох каналів датчиків, модуля WAD – AIK – BUS (USB) та персонального комп’ютера (рис.2).

Датчики побудовані на двох дротяних тензорезисторах, що складають напівміст, та на двох

магазинах опорів, що складають другий напівміст. Два напівмости утворюють мостову схему виміру для

КАНАЛУ 1. КАНАЛ 2 аналог КАНАЛУ 1 (рис. 2). Сигнал, що виникає на виході тензомоста, дуже

малий (становить десятки або сотні мВ) та містить шум, а також напругу зсуву. Тому перед тим як цей

сигнал передати в персональний комп’ютер, необхідно його підсилити, компенсувати напругу зсуву та

відфільтрувати для зменшення рівня шумів. Усе це враховує модуль WAD – AIK – BUS (USB) [3] –

пристрій, що вимірює електричні величини, обробляє інформацію та передає її на персональний

комп’ютер. У своєму складі модуль має чотири поканально ізольованих вимірювальних каналів, блок

живлення та інтерфейсну частину. Мала напруга зсуву вхідного підсилювача (близько 5 мкВ) та

диференційний вхід дозволяють коректно виконувати виміри сигналів мікровольтного діапазону.

Персональний комп’ютер завдяки програмі «Адміністратор» приймає інформацію про хід

експерименту та відображає її у реальному масштабі часу на екрані монітора [4].

57

А

Рис. 1. Механічна частина експериментальної установки: 1– основа; 2,3 – планки з наклеєними тензодатчиками; 4 – головна вісь; 5,6 – мотор-редуктори;

7 – головна траверса; 8 – гальмівна траверса; 9 – зубчасте колесо; 10,11 – шестерні; 12,13 – напрямні гальмівної траверси; 14,15 – пружини; 16 – упорна планка гальма;

17 – колодка гальма (ферадо)

Експериментальні дослідження проводилися в три етапи (рис. 3):

I етап: вимірювання сигналів датчиків у режимі холостого руху приводу (макет) (період часу t0 – t1);

II етап: вимірювання сигналів датчиків під час перехідного режиму роботи приводу – перехідний

процес від холостого ходу до роботи приводу під навантаженням (період часу t1 – t2);

III етап: вимірювання сигналу датчиків у режимі сталого руху приводу під навантаженням (t2 – t3).

А-А

1

9 16

8

15 14

12

4

13

17

1

2

А

3 4

5 6

78

910 11 17

КАНАЛ 1 МОДУЛЬ

WAD – AIK – BUS (USB) 58

Рис. 2. Структурна схема вимірювальної частини експериментальної установки

Рис. 3. Приклад запису сигналів датчиків експериментальної установки

метою передач

приводу

Персональний комп'ютер

КАНАЛ 2

З спрощення методики оцінки рівномірності розподілу потужності в лініях

на два потоки та знаходження коефіцієнта розподілу потужності тензодатчики каналів 1, 2

(КАНАЛ 1, КАНАЛ 2) шляхом тарування були відкалібровані таким чином, що їх чутливість стала

однаковою. Це дало змогу при експериментальному визначенні коефіцієнта розподілу потужності

приводу на два потоки користуватися залежністю:

2

1AA

=λ , (1)

де – коефіцієнту розподілу потужності приводу; λ

0

0,002

0,004

0,006

0,008

0,01

0,012

0,014

0,016

0,02А1,

0,018

0

0,002

0,004

0,006

0,008

0,01

0,012

0,014

0,016

0,02

мВ

А

t,

0,018

t t t t

2, мВ

t,

I IIІIІ

59

1A – амплітуда (середня величина) сигналу датчиків першого каналу (тензодатчиків, наклеєних на

ланці 2п (рис. 1));

2A – амплітуда (середня величина) сигналу датчиків другого каналу (тензодатчиків, наклеєних на

ланці 3

робка результатів експерименту (рис. 3) показують

п (рис. 1)).

Аналіз та об : 016,01 =A мВ; 0165,02 =A мВ.

Таким чином: 97,00165,0016,01A .

2===λ

A

Одержаний результат дає право стверджувати, що при використанні двопоточного приводу в

складі

Висновки

результати досліджень, можемо зробити такі висновки:

розгалуженням потужності

використання її в складі круглов’язальної машини підтверджує

и


1. Кул нська Г.П. Доцільність використання приводу круглов’язальних машин з

ия по эксплуатации.

D – AIK – BUS (USB) .– К.: – 2007. – 25с.

ми IBM PC. Под ред.


ДК 677.024; 677.053

'ЯЗОК МІЖ ТЕХНОЛОГІЧНИМИ ПАРАМЕТРАМИ

ВИГОТОВЛЕННЯ ТКАНИНИ Й ПАРАМЕТРАМИ ЇЇ БУДОВИ

круглов’язальної машини потік потужності розподіляється по лініях передач практично

рівномірно на два потоки. Нерівномірність розподілу потоку потужності (приблизно 3%) може бути

пояснено неточністю виготовлення механічної експериментальної установки.

Аналізуючи

– запропонована конструкція приводу круглов’язальної машини з

працездатна та ефективна в роботі;

– конструкція приводу, в разі

ідею рівномірного розподілу потужності (крутних моментів) між вертикальними привідними валами, що

повністю урівноважує радіальне навантаження на опору голкового циліндра та механізму товароприйому

і тим самим підвищує надійність та довговічність роботи як механізму в’язання, так і машини в цілому;

– запропонована принципово нова компоновка приводу круглов’язальних машин може бут

використана і для інших типів машин.

єшов Ю.Є, Росі

розгалуженням потужності // Вісник КНУТД. –2004, № 5 (19).– с. 17-20.

2. Машины кругловязальные типа КО-2. Техническое описание и инструкц

– Черновцы. 1992. – 86 с.

3. Техническое описание WA

4. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютера

У. Томпкинса и Дж. Уэбстера. Пер. с англ.– М.: Мир, 1992.– 592с.

У

ВЗАЄМОЗВ

60

Н.М.ЗАЩЕПКІНА, В.В.КОСТРИЦЬКИЙ Київський національний університет технологій та дизайну

розглянуто проблеми взаємозв’язку між технологічними параметрами виУ статті готовлення тканини й параметрами її будови

блення, режим роботи устаткування) необхідно мати функціональну

залежні

параметрами

виготов ати виготовлення тканини з заданими властивостями. В

процесі т у

анин було поставлено завдання щодо проблеми

взаємо и параметрами виготовлення тканини й параметрами її будови.

тканини очин в зоні формування. Кожна нитка намагається при

релакса

ідно лінійній теорії

вигину.

нитки основи мають однаковий характер переплетення з нитками утоку. Визначаємо висоту

хвилі ви

Для відповіді на питання щодо вироблення тканини з заданими властивостями (переплетення,

споживч властивості, умови вироі

сть між параметрами будови тканини й технологічними параметрами її виробітку на ткацькому

верстаті. У роботі для цієї мети використана нелінійна теорія вигину пружних стрижнів.

Об’єкти та методи дослідження Метою даної роботи є визначення взаємозв’язку між технологічними

лення тканини, що дозволить прогнозув

вигину ниток сильно змінює ься їх конфігурація, причом переміщення ниток основи й утоку

при формуванні тканини стають сумісні з довжиною перекриття ниток у тканині та її геометричною

щільністю. При цьому спостерігається нелінійна залежність більших переміщень від зовнішніх сил, хоча

деформації залишаються малими.

Об’єктом дослідження є тканина.

Постановка завдання Для прогнозування властивостей тк

зв’язку між технологічним

Результати та їх обговорення При закінченні прибою утоку й віддаленні берда спостерігається зменшення тиску на опушку

та перерозподілу ниток основи та ут

ції зайняти місце з мінімально можливим рівнем напруг та прагне к мінімізації рівня потенційної

енергії U напружено-деформованого стану [1]. Але процес перерозподілу ниток в тканині продовжується

на протязі всього процесу виготовлення тканини. Цей процес залежить від властивостей ниток основи та

утоку та від заправних параметрів при ткацтві, конструктивно-заправної лінії (КЗЛ).

Для винайдення показників природної структури тканини проведемо аналіз параметрів

напружено-деформованого стану в структурі ниток. Визначимо висоту хвиль нитки зг

Для аналізу візьмемо полотняне переплетення, і в подальшому будемо розглядати одну з ниток,

тому що

гину нитки згідно лінійної теорії вигину [2].

На рис. 1 представлена геометрична модель будови тканини вздовж нитки з прикладеними до

нитки силами та моментами.

61

Рис. 1. Модель будови тканини полотняного переплетення

Диференціальне рівняння, що описує запропоновану модель вигину нитки:

вxyxFxJ Μ+Ν−′=′′Ε 130300 , (1)

де – модуль пружності нитки основи, МПа; – момент інерції перерізу нитки основи, Н; – натяг

ниток основи при заправленні, Н,

0Ε 0J 0F

β – кут нахилу вісевої лінії основи до нормалі відносно руху тканини,

– щільність тканини по утоку в зоні формування, нитка/дм. Рішення рівняння (1) має вигляд: yF

βCos

FF 00 =′ ,

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ +=

Jydd

arctg y

20β ,

yPJy 100

= ;1

21

1101

13

AxeC

AxeСвxFx

−++Μ−Ν′= ⎟

⎠⎞⎜

⎝⎛

, 00

0

JEF ′

=Α , (2)

Після відповідних перетворень кінцеве рівняння отримали рівняння для визначення висоти вигину хвилі

ниток утоку для полотняного переплетення:

( )

⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

⎟⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−−

−−−+

+−

′

′+

−+=

yddlBBsh

yddlBchydd

lyFl

hFyddнепyh

002

0021

20

0002

1

1102

. (3)

В роботі отримані рівняння для основних типів переплетень. Знаходимо висоту хвилі вигину

нитки в тканині. Для визначення внутрішніх силових факторів, що діють в перерізі тканини в роботі

прийняті такі припущення: деформація ниток в тканині відбувається згідно до закону Гука; нитки в

тканині ізотропні; нитки в тканині розташовані рівномірно; переріз ниток є овал; нитки основи та утоку

мають однакову лінійну густину.

Для побудови моделі деформування уточної нитки в процесі переміщення ремізок розглянемо

вихідну модель для основних ткацьких переплетень. Найбільше нитка буде деформуватися при

полотняному переплетенні див. рис. 2. Зусилля Ру змінює свій напрям відносно напряму, руху тканини з

правого на лівий, тим підтримуючи уточину в стані натягу. Довжина уточини до контакту з основними

нитками визначається:

62

,10

00

00

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

⋅+=

⋅

⋅+=

ym

y

ym

утуутут FE

Pl

FElP

ll (4)

де lу – довжина уточини, яка дорівнює ширині тканини під дією зусилля натягу уточини Ру.; –

довжина уточної нитки в ненавантаженому стані; т – число ниток нижньої ремізки; п – число ниток

верхньої ремізки; lym – довжина уточини, яка дорівнює заправній ширині по берду або заправній довжині

ткацького верстату мінус 1,5÷2 см.

0yml

Рис.2. Схема для розрахунку

Модель уточної нитки повинна описувати усі складові деформації, а саме: пружну, еластичну,

пластичну. Найбільш близькою для опису реальної поведінки матеріалу, яка має усі складові деформації

є модель, яка має вигляд:

dtdEE

dtdE

EEdtdEE

dtd ε

ηεσ

ηησ

ηησ

⋅⋅

+=⋅⋅⋅

+⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ +−+

1

102

2

010

10

1

1

0

02

2 1 , (5)

де σ – діюча напруга, МПа; ε – відносна деформація; Е0 – умовно-миттєвий модуль пружності; Е1 –

модуль пружності впродовж часу; 0η - коефіцієнт в’язкості пластичної деформації; 1η - коефіцієнт

в’язкості високопластичної деформації [3].

Розглянемо як відбувається деформування уточної нитки при прибої та переміщенні ремізок.

Найбільше деформування ниток буде спостерігатися при полотняному переплетенні. Геометрична

модель деформування уточини представлена на рис. 3.

а б

Рис. 3. Схеми: а – фрагмент моделі деформування уточини, б – навантаження нитки

Для полотняного переплетення приймаємо, що після закриття уточини основними нитками та

прибою наступної уточини, уточина має вигин в результаті взаємодії з основними нитками для

полотняного переплетення. При цьому: 1211 ϕϕ = ; 2321 ϕϕ = ; 3332 ϕϕ = , тощо.

Складемо схему навантаження, приводячи її до нейтральної лінії уточини див. рис. 4. Після

винайдення сил та моментів, які діють на нитку будуємо епюри внутрішніх сил (рис. 5).

1. ( ) bqNxN oym ⋅⋅−⋅= 4,1208,0 ; 2. ( ) bqNxN o

ym ⋅⋅−⋅= 78,0351,0 ;

63

3. 4.( ) bqNxN oym ⋅⋅−⋅= 625,0407,0 ( ) 473,0592,0 ⋅⋅−⋅= bqNxN o

ym ; 5. . ( ) oymNxN =

1. ;2.( ) bqxQ ⋅⋅−= 4,1 ( ) bqxQ ⋅⋅−= 78,0 ;3. ( ) bqxQ ⋅⋅−= 625,0 ;4. ( ) bqxQ ⋅⋅−= 473,0 ;5. . ( ) 0=xQ

а б

Рис.4. Схеми визначення внутрішніх сил: а – подовжніх; б – поперечних.

Рис. 5. Схема навантаження та епюри сил та моменту для полотняного переплетення

Визначаємо повну відносну деформацію уточини після її деформування нитками основи.

Отримані значення повної деформації εпу підставляємо в рівняння (5) при таких початкових умовах: при

, . Визначаємо величину уработки нитки при виготовленні тканини. Аналітичний

підхід у роботі використаний для розгляду моделі деформування основних ниток та різних переплетень.

0=t constt пу == εε )(

Висновки

64

В роботі запропоновано визначення взаємозв’язку між параметрами будови тканини та

деформацією ниток в процесі її формування, що дозволяє прогнозувати якісні експлуатаційні

показники текстильних продуктів, в залежності від технології вироблення, що в свою чергу

дозволяє проектувати тканину заданої якості, заданого складу сировини та переплетень.


1. Чугін В.В. Розработка системи упру гой заправки ткацьких станков с малым напряженим нитей

основы: Автореф. докт. дис. – Санкт-Петербург. 1992. – 487с.

2. Карева Т.Ю., Синицына И.В., Синицын. А.В. Особенности и некоторые параметры строения

кромки ткани, сформированной способом взаимодействия нитей между собой. Известия вузов, технологи

легкой промышленности 2005, №3. – с. 46–49.

3. Аскадский А.А. Деформация полимеров. – М.:Химия,1973. – 448 с.


65

УДК 675.046 ЧИННИКИ АДГЕЗІЙНОЇ ВЗАЄМОДІЇ ПРИ ФОРМУВАННІ

ПОКРИТТЯ НА ШКІРІ Е. Є. КАСЬЯН


У статті наведено результати досліджень впливу фізико-хімічних властивостей полімерних композицій, первинної будови білка дерми та ступеня її підготовки на виникнення адгезійної взаємодії при формуванні покриття на шкірі

Останнім часом у шкіряному виробництві спостерігається тенденція до розширення асортименту

готової продукції, що пов'язано з активним використанням натуральних шкір у багатьох галузях

виробництва. Нові види шкір, так само як і традиційні, повинні мати високі експлуатаційні

характеристики, які визначаються або великою мірою пов'язані з адгезією покриття до шкіри [1].

Проблема підвищення адгезійної міцності має першочергове значення при формуванні покриття

на шкірі. Адгезійна взаємодія, звичайно, залежить від властивостей адгезиву і субстрату, тобто від

властивостей компонентів полімерного покриття і їх можливої взаємодії між собою, а також від

властивостей лицьової поверхні шкіряного напівфабрикату.

Існує багато гіпотез у галузі теорії адгезійних явищ, однак скористатися ними при створенні

нових оздоблювальних технологій проблематично, оскільки ці гіпотези здебільшого лише пояснюють

різноманітні явища, що виникають і спостерігаються при контактуванні полімерного адгезиву та

білкового субстрату. Великою мірою це пов'язано з тим, що процес утворення адгезійного зв’язування є

складним комплексом тісно переплетених і взаємозалежних явищ [2, 3].

Широкий спектр сучасних матеріалів для рідинного та заключного оздоблення надає субстрату й

адгезиву різноманітних властивостей (заряду, гідрофільності, змочування тощо), що потребує

системного підходу до вивчення закономірностей адгезійної взаємодії та створення ефективних

технологій оздоблення.


Об'єктом досліджень є процес формування покриття на шкіряному напівфабрикаті покривними

композиціями, підібраними з урахуванням природи плівкоутворювача та знаку заряду композицій і

напівфабрикату [4-6].

Для характеристики процесу формування покриття на шкірі використано спосіб визначення

знака заряду по площі краплі люмінору на поверхні шкіри з покриттям [7]. Площа краплі характеризує

щільність розподілу зарядів покриття, що здатні або прореагувати з молекулами люмінору (у разі

негативно зарядженої поверхні), або розподілити молекули люмінору у рівноважному стані на позитивно

зарядженій поверхні. Для опису цього явища вибрано комплексний показник iγ , що характеризує

фізико-хімічні властивості композицій [8]:

[ ] 410⋅=

i

iii

sη

σγ ,

де – площа краплі люмінору, м2; is iσ – поверхневий натяг 10 %-ного розчину композиції, Н/м;

η – відносна в’язкість композиції; [ ]iη – характеристична в’язкість композиції.


66

Метою дослідження є вивчення чинників впливу на характер адгезійної взаємодії при формуванні

покриття на шкірі полімерними композиціями.

Виклад основного матеріалу

Формування покриття на шкірі пов’язане з фізико-хімічними явищами і залежить від багатьох

чинників, таких як поверхневий натяг, концентрація частинок у покривній композиції, різниця густини

композиції та середовища, кривизна контактної поверхні, дзета-потенціал шкіри, товщина подвійного

електричного шару, діелектрична проникність розчинника та, найголовніше, константа реакції взаємодії

активних центрів шкіри з частинками композиції тощо. Усі ці чинники впливають на глибину

проникнення покривної композиції в товщу дерми з боку лицьової поверхні [9].

При визначенні адгезії покриття до шкіри витрати роботи спрямовані на відрив покривної плівки

в певному об’ємі поверхні дерми і тому її значення залежить від глибини проникнення композиції

(рис. 1), що дає підставу стверджувати про зв’язок адгезії покриття з вище зазначеними чинниками.

Ця залежність є лінійною, тому вплив інших фізико-хімічних факторів на формування покривної

плівки слід розглядати окремо як спосіб доставки молекулярних угруповань (комплексів) композиції до

певних функціональних груп на поверхні капілярів чи до зони дії їх зарядів, які обумовлюють значення

дзета-потенціалу, або до дії гідрофобних зон білка.

Такі зони завжди наявні в колагені дерми та шкірі і проявляють свою дію через показник, що

характеризує поглинання крапель води з поверхні шкіри (рис. 2). Зі збільшенням часу поглинання

крапель води тривалість поглинання композиції збільшується залежно від наявності комплексних солей

хрому чи цирконію. Характер залежності не пов'язаний з природою металу-комплексоутворювача.

Комплекс металу відповідає за тривалість проникнення композиції (рис. 2) і, напевне, пов’язаний з його

здатністю утворювати комплексні сполуки з групами, що обумовлюють існування дзета-потенціалу.

Глибина проникнення покривної композиції в товщу дерми великою мірою відповідає за рівень

адгезії покривної плівки на шкірі і є результатом взаємодії заряджених частинок рідкої фази на поверхні

капілярів із зарядженими групами її стінок.

Рис. 1. Залежність адгезії покриття до

шкіри у мокрому стані від глибини

проникнення композиції

Рис. 2. Взаємозв’язок тривалості

поглинання композиції та крапель

води з поверхні шкіри

r = 0,99

r = 0,97

0

500

1000

1500

2000

0 500 1000 1500 2000

τ0, с

τком

п, с

- хром + цирконій

r = 0,97

100

150

200

250

300

10 20 30 40

h, мк

Aм, Д

ж/м

2

67

Кількісна оцінка цієї взаємодії відповідає глибині проникнення, співвідношенню позитивних чи

негативних зарядів композиції та стінок капілярів, міцності з’єднання з їх носіями, можливості рухатись

у в’язкому розчині, що також залежить від його поверхневого натягу.

На комплексний показник, як і на глибину проникнення композиції в товщу дерми впливають

умови експерименту, пов’язані зі знаком заряду шкіри, складом композиції, наявністю речовин, що

здатні утворювати комплексні сполуки з активними групами поверхні капілярів дерми, видубленої

основними солями хрому.

Залежність адгезії від комплексного показника суттєво відображає вплив знака зарядів частинок

покривної композиції та поверхневого заряду шкіри (рис. 3, табл. 1).

Вочевидь, що цей вплив завершується або ж повною відсутністю проходження хімічних

процесів і прискоренням глибокої дифузії в товщу дерми (наприклад, при від'ємних значеннях

поверхневих зарядів шкіри та зарядів композиції (табл. 1, варіант 1)), або проходженням процесів

нейтралізації зарядів на поверхні капілярів (табл. 1, варіанти 3, 4). Про участь у процесах формування

зарядів на поверхні капілярів свідчать також залежності адгезії покриття до мокрої шкіри від

поверхневого дзета-потенціалу (рис. 4), які певною мірою відповідають залежностям на рис. 3, особливо

у варіантах 3, 4.

Таблиця 1. Взаємозв'язок адгезії з комплексним показником та дзета-потенціалом

Номер по

порядку

Знак заряду шкіри

Знак надлишку зарядів

композиції Рівняння кривої Коефіцієнт

кореляції r

1 − − А = −0,00008 γ3 + 0,025 γ2 − 1,17 γ +

128,9 А = 112,2 ξ2 − 221,6 ξ + 77,8

0,95 0,87

2 + + А = 0,006 γ2 − 1,83 γ + 254,9 А = 652,5 ξ2 − 256,1 ξ + 148,3

0,73 0,88

3 −/+ 0 А = 0,0005 γ2 − 0,31 γ + 178,9 А = 29,9 ξ2 + 17,6 ξ + 145,4

0,82 0,85

4 −/+ +/− А = 0,0015 γ2 − 0,68 γ + 203,8 А = 28,4 ξ2 − 9,70ξ + 139,3

0,81 0,72

При негативних значеннях поверхневих зарядів шкіри та зарядів композиції для отримання

максимальної адгезії комплексний показник γ має бути в оптимальному інтервалі (120...220), що


мокрої шкіри від комплексного показника


мокрої шкіри від дзета-потенціалу

100

150

200

250

0 50 100 150 200 250

γ

Aм, Н

/м

- 1 - 2 - 3 - 4

100

150

200

250

-1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0

ξ, мВ

Aм, Н

/м

- 1 - 2 - 3 - 4

68

залежить від співвідношення заряду поверхні, поверхневого натягу та в'язкості покривної композиції.

При цьому абсолютне значення поверхневого заряду шкіри має зростати, що, відповідно, зменшує

різницю між дзета-потенціалами покривної композиції та лицьової поверхні напівфабрикату.

У варіанті 2, при позитивно заряджених композиції та поверхні шкіри, зростання комплексного

показника призводить до поступового зниження адгезії, особливо в інтервалі γ = 75...225, після чого

адгезійна взаємодія дещо зростає. Поверхневий дзета-потенціал ξ позитивно впливає на адгезію,

очевидно, з тих же причин, що й у попередньому випадку.

У разі різнойменно зарядженої поверхні шкіри та композиції адгезія покриття буде залежати від

результуючого заряду граничного шару дерма − покривна плівка, який визначається взаємодією

складових композиції з полярними групами колагену, дубильних комплексних сполук та інших

реагентів (жирів, барвників тощо). При цьому інтенсивність впливу величин γ та ξ на адгезію дещо

зменшується, особливо при нульовому (збалансованому) заряді покривної композиції (варіант 3).

Взагалі кожна взаємодія частинок композиції по-різному впливає на глибину їх проникнення в

шкіру. Надлишок у композиції негативних іонів, здатних взаємодіяти з іонізованими азотовмісними

групами білка дубленої основними солями хрому дерми, за рахунок руйнування частинок композиції з

цирконієм, зменшує значення глибини проникнення композиції з боку лицьової поверхні в товщу дерми

(рис. 5).

Покриття на шкірі за варіантами («−» −) з хромом та («+» +) з цирконієм (криві 1, 4), де в лапках

знак заряду шкіри, а поза лапками – знак надлишку заряду у частинках покривної композиції, мають

незначне збільшення глибини проникнення відповідно до збільшення тривалості поглинання краплі

води, а за варіантом («−/+»0) цих же шкір і композицій з хромом та цирконієм без надлишку заряджених

іонів (крива 5) ця залежність характеризується значним зростанням функції при зростанні аргумента. У

випадку варіантів («+» +) з хромом та («−» −) з цирконієм (криві 2, 3) спостерігається зростання глибини

проникнення лише до певного рівня, що пов'язано з можливою подальшою взаємодією покривної

композиції зі структурними елементами лицьового шару шкіряного напівфабрикату.

Цілком ймовірно, що процеси формування покриття на шкірі відбуваються на доступному рівні

первинної будови білка (гідрофобної і гідрофільної її частин) та на рівні розміру частинок покривної

Рис. 5. Залежність глибини поглинання

композиції від тривалості поглинання

краплі води з поверхні шкіри

Рис. 6. Взаємозв’язок адгезії покриття з

повітропроникністю

r = 0,87

r = 0,88

0

400

800

1200

1600

300 500 700 900 1100

П, см3/см2*год

А, Н

/м

суха мокра

r = 0,94

r = 0,9

r = 0,97

r = 0,88

r = 0,96

0

10

20

30

0 500 1000 1500 2000

τ0, с

h, мк

- 1 - 2 - 3 - 4 - 5

69

композиції. При цьому доступність до елементів структури колагену дерми залежить від розміру пор

шкіри. Якщо припустити, що повітропроникність відображає розподіл пор шкіри, то стане зрозумілою

залежність адгезії до сухої та мокрої шкіри від даного показника (рис. 6).

Отже, до факторів, які впливають на формування покриття, можна віднести сорбцію частинок у

капілярах, де є гідрофільні й гідрофобні зони, що діють у взаємно протилежному напрямку. Гідрофобні

зони (наприклад, міцно закріпленого з дермою жиру) зменшують швидкість поглинання крапель води,

але несуттєво мірою збільшують швидкість поглинання крапель композиції (рис.7), на яку суттєво

впливає різниця дзета-потенціалів на поверхні і середнього по шкірі (рис. 8).

Взаємозв’язок властивостей плівки на поверхні шкіри зі зміною властивостей верхніх шарів

шкіри уможливлюється нерозривністю середовища формування на всіх рівнях будови покриття.

Первинним у такій послідовності взаємодій можна вважати макрорівень, що становить менш ніж

1⋅10−3 мкм, оскільки зміни будови колагену дерми починаються з діаметра первинної спіралі, а проміжок

між первинними спіралями є шляхом проникнення й взаємодії гідрофобних сполук композиції з білком.

Враховуючи викладене, можна стверджувати про вплив діаметра первинної спіралі у триплеті не

лише на властивості лицьового шару напівфабрикату, а й на фізико-механічні показники покривної

Рис. 7. Вплив зв’язаного жиру на швидкість

поглинання крапель води та покривної

композиції

Рис. 8. Вплив різниці дзета-потенціалів

поверхні та середнього по шкірі на швидкість

поглинання покривної композиції

r = 0,99

0,27

0,29

0,31

0,33

0,35

0,37

w, 1

/год

0,250,5 2,0 3,5 5,0

ξ−ξcp, мВ

r = 0,96

r = 0,99

0

1

2

3

4

5

w, 1

/год

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

G, %вода композиція

Рис. 9. Взаємозв’язок кількості вигинів, що руйнують покриття, з діаметром спіралі

Рис. 10. Взаємозв’язок поверхневого дзета-

потенціалу з діаметром спіралі

r = 0,99

0

4000

8000

12000

16000

18 20 22 24

d, А

N, вигин

и

r = 0,94

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

18 20 22 24

d, А

пове

рхневи

й, мВ

70

плівки,

овідає максимальне значення поверхневого дзета-потенціалу

(рис. 10)

ні якої до тертя залежить від поверхневого дзета-потенціалу шкіри (рис.11). Слід

зауважи

результати досліджень цілком ймовір

узгоджуються з висновками про залежність адгезії від (рис. 4)

Причом

окривної

компози во її в'язкість і поверхневий натяг, а також знак заряду частинок композиції та

щільніс

будовою колагену дерми та ступенем його підготовки до

формув

особливо її граничного з дермою шару, зокрема на стійкість до тертя, механічних впливів та

вигинів, що руйнують покриття (рис. 9).

Розмір діаметра близько 21 Å забезпечує найбільшу стійкість плівки покриття до вигинів.

Такому ж розміру діаметра спіралі відп

, оскільки в колагені дерми упорядковані й не упорядковані зони є рівновеликими й пов’язаними

між собою [10].

При формуванні покриття такий же порядок певною мірою передається на будову плівки,

стійкість поверх

ти, що поверхневий заряд шкіри та заряд поверхні плівки на шкірі були за знаком однакові, тому

їх співвідношення − завжди позитивне (рис. 12), а залежність співвідношень дзета-потенціалів та часу

поглинання крапель води і крапель композиції подібна до залежності стійкості покриття до тертя від

поверхового дзета-потенціалу шкіри.

Такі ні й прогнозовані, оскільки вони повністю

зарядів шкіри та покривної композиції .

у, інтервал значень дзета-потенціалу, що забезпечує максимальну адгезійну взаємодію покриття з

білковим субстратом, є дуже близьким чи повністю збігається з тими його значеннями, при яких

досягаються максимальні показники стійкості покриття до механічних впливів, вигинів і тертя.

Висновки

1. На адгезію покриття до шкіри істотно впливають фізико-хімічні властивості п

ції, особли

ть їх розподілу в покривній плівці.

2. Виникнення та інтенсивність адгезійної взаємодії між полімерним адгезивом та білковим

субстратом також визначається первинною

ання покриття, особливо знаком та величиною поверхневого заряду шкіри та гідрофільністю її

лицьової поверхні.

Рис. 11. Взаємозв’язок стійкості покриття до

тертя з поверхневим дзета-потенціалом

шкіри

Рис. 12. Залежність співвідношення

потенціалів поверхні шкіри з покриттям і

ез по піввшкіри б криття від с ідношення часу

поглинання краплі води і композиції

r = 0,96

50

100

150

200

250

-2,25 -1,75 -1,25 -0,75

ξ, мВ

N, обе

300

рти

5

0

r = 0,99

0

1

2

3

4

1 3 5 7 9τ0/ τ

71

3. Таким чином, процес формування плівки на поверхні шкіри прогнозується будовою дубленого

колагену дерми, гідрофільно-гідрофобним балансом, дзета-потенціалом шкіри та частинок покривної

компози

вних матеріалів і здатні забезпечити

формув

1. Бекк Н.В., Безусяк О.В., Варбасевич Я.В. «Галерея» современной кожи // Кожевенно-обувная

. −2007. −№2. −С. 19–21.

кая химия адгезии полимеров. −М.: Химия, 1984.

НУТД. −2007. −№1.−С.57– 64.

и текстильной пром-сти Украины. −2005. −№1.

Е л

КНУТД. −2008. −№5(43). −С. 209–212.

орбачов, О.С. Романь, С.М. Кернер. –№

ТД, 2007. −190 с.

40 с.

ДК 675.026

ції, лабільністю речовин на поверхні спіралей білка і в розчині композиції, які і є рухомою

масою здійснення фізико-хімічних процесів створення покриття.

4. Отримані результати є основою для теоретичного обґрунтування та створення сучасних

технологій оздоблення, що базуються на використанні ефекти

ання високоякісного покриття на шкірі та конкурентоспроможної шкіряної продукції.


промышленность

2. Берлин А.А., Басин В.Е. Основы адгезии полимеров. −М.: Химия, 1969. −320 с.

3. Вакула В.Л., Притыкин Л.М. Физичес

− 224 с.

4. Касьян Е.Є., Сміла А.В. Анілінове оздоблення шкір дисперсіями забарвлених поліуретанів //

Вісник К

5. Касьян Е.Є., Ковтуненко О.В., Горбачов А.А. Нові покривні композиції для оздоблення

хромових шкір// Проблемы легкой

−С.170-175.

6. Касьян .Є. Властивості акрило-нітроце юлозних композицій для оздоблення натуральних

шкір// Вісник

7. Патент України на винахід 41147 А. C 14 C 11/00. Спосіб визначення знака заряду (дзета-

потенціалу) поверхні шкіри / О.Д. Орлова, А.А. Г

2001031508; Заявл. 05.03.2001 р.; Опубл. 15.08.2001 р., Бюл. № 7.

8. Орлова Е.Д. Анионно-катионный баланс в отделочных композициях. Сообщение1 // Кожевенно-

обувная промышленность. – 1999 . – № 6. –С. 16-17.

9. Основи створення сучасних технологій виробництва шкіри та хутра/ А.А. Горбачов,

10. С.М. Кернер, О.А. Андреєва, О.Д. Орлова. −К.: КНУ

11. Горбачов А.А. Наукові основи технологічних процесів виробництва шкіри та колагену з

позиції термодинаміки: Автореф. докт. дис. 05.19.05 / –К.: КНУТД, 2002. –


У

72

ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ

ІНЕРАЛЬНОГО СКЛАДУ В РІДИННОМУ ОЗДОБЛЕННІ ШКІР

Запропоновано технологічне ерального складу на основі бентоніту та лігносульфонатів для напівфабрикату у виробничих умовах шкіряного п ияє підвищенню якості готових

на основі акрилових та

поліу

слідно-виробниче застосування ОМС та аналіз експлуатаційних властивостей

отрим є визначення ефективності використання ОМС для

додуб

технічні порошкоподібні

(ТУ 2

д я

вфабрикату хромового методу дублення з бичини легкої товщиною після

струга

від маси струганого напівфабрикату:

й дубитель – 4,0; тривалість обробки – 60 хв; форміат натрію

– 1,5; тривалість обробки – 30 хв; контроль рН – 3,8-4,0 і проба на КІП.

3. Промивка: вода – 150; температура – 30 ºС; тривалість – 10 хв.

ОРГАНО-МО.Р. МОКРОУСОВА, В.І. ЛІЩУК


рішення застосування органо-мін додублювання-наповнювання шкіряного

ідприємства. Застосування такого складу спр шкір, а їх експлуатаційні показники відповідають вимогам стандарту

Сучасний напрям розробки нових хімічних матеріалів для рідинного оздоблення шкіряного

напівфабрикату пов’язаний переважно з використанням полімерних сполук

ретанових складових або меламінформальдегідних чи дициандіамідних смол [1–4]. Введення

новорозроблених матеріалів у структуру дерми спрямоване, в першу чергу, на вирівнювання товщини

шкіри по площі та ущільнення її структури. Але при цьому зовсім не надається увага новим розробкам з

використанням природних матеріалів та розширенню асортименту речовин на основі рослинних

дубителів або продуктів їх переробки. З цією метою запропоновано новий органо-мінеральний склад

(ОМС) на основі бентоніту та лігносульфонатів для додублювання-наповнювання шкіряного

напівфабрикату [5]. В результаті лабораторно-експериментального застосування розробленого складу

вдалося отримати шкіри з високими експлуатаційними властивостями та гарним формуванням структури

дерми [6]. Однак подальших досліджень вимагає апробація виробничого застосування ОМС на шкіряних

підприємствах для підвищення якості готових шкір та розробка технологічних рекомендацій щодо їх

успішного використання.

Об'єкт та методи дослідження Об'єктом роботи є до

аних шкір. Предметом досліджень

лювання-наповнювання у виробничих умовах шкіряного підприємства.

Для отримання ОМС використовували бентоніт Дашуковського родовища (Україна) з вмістом

основного мінералу монтморилоніту – 85 % та лігносульфонати

455-031-46289715-2000).

Для ослідженн ефективності додублювання-наповнювання шкіряного напівфабрикату ОМС

було сформовано дві партії напі

ння 1,5-1,6 мм. Обробка напівфабрикату до дублення включно виконувалась на цілих шкурах за

діючою на ЗАТ «Чинбар» (м. Київ) сучасною технологією виробництва шкір для верху взуття з сировини

великої рогатої худоби [7].

Обробка двох партій виконувалась до процесу нейтралізації включно суміщено за такою схемою з

витратою матеріалів у мас. %

1. Промивка: вода – 150; температура – 40 ºС; ПАР неіоногенний – 0,2; мурашина кислота

(концентрована) – 0,2; тривалість – 20 хв.

2. Додублювання: вода – 100; температура – 40 ºС; барвник аніонний коричневий Ж – 1,0;

тривалість обробки – 30 хв; сухий хромови

73

4. Нейтралізація: вода – 100; температура – 30 ºС; форміат натрію – 2,0; гідрокарбонат натрію –

0,5; тривалість обробки – 60 хв; контроль рН до 4,8-5,0; зріз по бромкрезоловому зеленому – 100 %.

5. Промивка: вода – 150; температура – 30 ºС; тривалість – 10 хв.

Подальші процеси додублювання-наповнювання, фарбування та жирування виконувались окремо

ий було отримано на основі

катіон

кому

рівні

н

для дослідної та контрольної партій за технологічною схемою, наближеною до схеми виробництва

еластичних шкір для верху взуття з сировини великої рогатої худоби, що діє на ЗАТ «Чинбар» [6]. Для наповнювання дослідної партії використовували ОМС, як

оактивної форми бентоніту та лігносульфонату натрію технічного з витратою останнього 420 % від

маси бентоніту. Витрати ОМС в розрахунку на технічний продукт становили 14 %, що відповідає

кількості бентоніту − 2,5 % від маси струганого напівфабрикату. Витрати лігносульфонатів на та

є експериментально встановленими [6], що доведено високим рівнем формування структури дерми

отриманих шкір без зниження їх температури зварювання. Крім того, кількість дубильних в

лігносульфонатах становить близько 40 %, що відповідає за розрахунками 4,2 % органічних дубильних та

співрозмірно з витратами танідів квебрахо для контрольної партії, обробка якої велась за типовою

методикою. ОМС отримували в реакторі з пристроєм для перемішування при температурі 40 ºС. В

реактор послідовно, після переведення бентоніту в натрієву форму (ко центрація дисперсії 200 г/л в

перерахунку на масу сухої речовини), вводили розчин хромового дубителя концентрацією 100 г/л в

розрахунку на оксид хрому і через 30 хв перемішування додавали розчин лігносульфонату концентрацією

500 г/л в розрахунку на технічний продукт. Перемішування продовжували протягом 1 год. РН отриманого

складу становив 5,4-5,5. Далі ОМС через порожнисту вісь додавали у підвісний барабан. Схеми

подальших обробок дослідної та контрольної партій наведені в табл.1,2.

Таблиця 1. Схема виконання додублювання-наповнювання шкіряного напівфабрикату

Дослідні шкіри

Матеріал

Процес витрата, % від

маси

напівфабрик

Температура, Тривалість обробки, рН Примітка вид струганого ºС хв

ату Вода 100 Акриловийнаповнювач *

2,5 30

Жир на речоProvol BA

увальвина 2,0 10

ОМС 7,0 20 ОМС 7,0 40 Алюмокалієві галуни 1,5

Додублювання-наповнювання

4,3 Злив

30

Форміат натрію 0,5

40

* У перераху овину

Контрольні шкіри

нку на суху реч

74

Матеріал

Процес вид витрата, % від

маси струганого

напівф

Темпера-тура, ºС

Тривалість обробки, хв

рН Примітка

абрикату Вода 100 Акриловий напов 2,5 30 нювач * Жирувальна речовина Provol BA

2,0 10

Квебрахо 40 3,0 Квебрахо 40 3,0

Додуб-люван-я-аповнвання

альний наповнювач 4 Зл в

30

нню

МінерTanikor FTG 2,5 60 ,8 и

* У п на суху речовину

виконання фарбувально-жирувальних процесів

дослідної нтрольної партій

Матеріал

ерерахунку

Таблиця 2. Схема

та ко

Процес вид хв мітка

витрата, % від маси

струганого напівфабрикату

Темпера-тура, ºС

Тривалість обробки, рН При

Вода 20 30 Sinkol MS 1,0 Барвник аніонний коричне

Повне пр -ня

вий Ж 2,0 40 40-60 офарбуван

Вода 30 100

Фарбування

кислота 20 4,0 Злив рі ини Мурашина 1,0 30 дПромивка 55 15 Злив рі ини Вода 150 д

Вода 100 55 Жирувальна речовина Provol BA

4,0

Жирувречови

альна на l 94S Pellasto

3,0

Аміак 0,3 3,6

очатку

50 рН жирувальноїемульсії 7,8-8,0;рН пжирування 4,8-5,0; рН кінця жирування 3,6-3,7

Жирування

кислота 20 Мурашина 0,6 Злив рідини Промивка 150 40 15 Вода Злив рідини

Вода 150

Sinkol DR 0,5 20 50ºС

Розбавлення при

Барвник аніонний невий Ж корич 1,0 30

Сухий хромовий ель 3 дубит 1,0 0

Нафарбовування

кислота

40

Мурашина 1,0 30 Злив рідиниПромивка 30 ни Вода 150 10 Злив ріди

Промивка 20 Злив рідини Вода 150 5

Подальші увальні та доблювальні процеси конува сь одна во для

дослідної та кон технолог ю схемою виробницт ластич х ш ху

сушильно-зволож оз ви ли ко

трольної партій за ічно ва е ни кір для вер

75

в вини ої рогатої худоби, що на ЗАТ «Чинбар». Ускладнень пр об их

т их ш виявлено.

ічного складу – 3 %.

інкою отримані шкіри дослідної та контрольної партій були добре

наповненими

якості та сортності готових шкір

(табл. вальну дію ОМС та високе формування структури дерми, що

дозвол

зуття з сиро велик діє и робці дослідн

а контрольн кір не

У готовому вигляді після вимірювання товщини та площі було проведено експертну оцінку якості

шкір дослідної та контрольної партій. Хімічний склад та фізико-механічні показники зразків готової

шкіри визначали за методиками [8]. Похибка у разі визначення фізико-механічних властивостей не

перевищувала – 5 %, показників хім


Мета роботи полягала у дослідженні дослідно-виробничого застосування ОМС у рідинному

оздобленні та аналізі експлуатаційних властивостей отриманих шкір.


За органолептичною оц

, м’якими, без пухлинуватості, з приємним грифом лицьової поверхні, відповідають

вимогам стандарту до еластичних шкір для верху взуття. Показники

3) вказують на гарну наповню

яє поліпшити вирівнювання товщини шкіри по топографії на 1,6 % для дослідних шкір порівняно з

контрольними та досягти при цьому збільшення виходу шкір за площею на 3,6 %.

Таблиця 3. Показники якості та сортності готових шкір Показник Дослід Контроль

Вороток 86 84

Пола 94 93 Зміна товщини шкір за топографічними ділянками,

Огузок 94 92 % товщини струганого напівфабрикату реднє Се 91,3 89,7

Витрати сировини на 100 м2 готових норми 8 шкір, % від 8,2 91,2

Сортність готових шкір, % першосо диниць 9 ртних о 1,2 91,1

Показники комплексної оцінк аційних властивостей их шкір навед табл. 4.

О тивостями та ним складом ольні та

д еластичні шкіри ерху взуття зі великої

рогато худоби. Показники гігієнічних властивостей та властивості покривної плівки є практично

близь

хунками економія хімічних матеріалів за рахунок

заміни

и експлуат готов ені в

тримані дані свідчать, що за фізико-механічними влас хіміч контр

ослідні шкіри відповідають вимогам стандарту на для в шкур

ї

кими для дослідних та контрольних шкір.

В цілому результати досліджень вказують на можливості ефективного використання ОМС на

виробництві для додублювання-наповнювання шкіряного напівфабрикату. Це обумовлює можливість

заміни дорогого рослинного дубителя квебрахо та розширення асортименту матеріалів рідинного

оздоблення. За попередніми економічними розра

рослинного дубителя квебрахо та мінерального наповнювача Tanikor FTG на ОМС на стадії

додублювання-наповнювання шкіряного напівфабрикату дозволить знизити собівартість готових шкір на

2,06 %.

Таблиця 4. Показники експлуатаційних властивостей готових шкір

76

Номер по

порядк

у Показник Дослід Контроль

1 Товщина,мм 1,55 1,52

2 Межа 1,99 міцності при розтягуванні, 10 МПа 2,11

3 Напруження при появі тр ин лицьового шару, 10

МПа

іщ1,77 1,64

4 Видовження при напруженні 10 МПа, % 36,0 34,5

5 Жорсткість на ПЖУ 12М, 10-2 Н 25,7 27,2

6

Вміст, % на абсолютно суху речовину:

− мінеральних речовин

ться органічними

7,84 6,59

− оксиду хрому

− речовин, що екстрагую

розчинниками

4,85

8,4

4,62

8,7

7 Температура зварювання, ºС 117 115

8 Паропроникність, мг/см2 за год 1,63 1,54

9 Пароємність за 1 год, % 0,53 0,49

10 1 14,1 Гігроскопічність, % 3,9

11 Вологовіддача, % 11,7 10,8

12

Намокання, %:

− через 2 год

− через 24 год

69,7

76,5

76,2

81,4

13 ї плівки до багаторазового Стійкість покривно

згинання, бали 4 4

14 Стійкість покривної плівки до мокрого тертя, оберти 736 728

15

Адгезія покривної плівки, Н/м:

у вигляді

4

257

3

225

− в сухому вигляді

− в мокром

15

67

16 Товщина покривної плівки, мг/дм2 197 197

Виснов

ах шкіряного підприємства про о обробку ганого

напів блення органо-мінеральним скла на основі бе іту та

лігно ьфон Доведено можливість успішного використа С з

метою ї заміни рослинного дубителя квебрахо та мінерального наповнювача Tanikor FTG.

Оброб і х

ки

У дослідно-виробничих умов веден стру

фабрикату хромового методу ду дом нтон

сул атів під час рідинного оздоблення. ння ОМ

ефективно

лен ОМС шкіри задовольняють вимогам стандарту на еластичні шкіри для вер у взуття з

сировини великої рогатої худоби. Виведення з технології рідинного оздоблення дубителя квебрахо і

мінерального наповнювача Tanikor FTG та обробка напівфабрикату розробленим ОМС не призводить до

зниження експлуатаційних властивостей готових шкір та підвищує їх сортність на 1,6 %, вихід площі –

на 3,6 %, що позитивно впливає на ефективність використання шкіряної сировини.


77

1. Reddy G., Saravanan P., Premkumar D., Sugumar R. Microemulsion сopolymers for retanning

applications on leathers // JALCA. − 2008. − №4. – Vol. 103. – P.144–150.

2. Liqiang Jin, Yanchun Li, Qinghua Xu Synthesis and applocation of fluorinated acrylate copolymer as

ицтва еластичної шкіри для

а». Мукачево. – 2007. – С.34–36.

робки

хнологічна методика виробництва шкір різноманітного асортименту для верху


УДК 675.01:675.024

КОМПЛЕКСНИХ СПОЛУК У СТРУКТУРІ КОЛАГЕНУ

СУБЛІМОВАНОЇ ДЕРМИ ПІД ЧАС ЇЇ ДУБЛЕННЯ ОСНОВНИМИ СОЛЯМИ

Статтю присвячено ду дублення за наявності маскувальних реагентів. У р сті різних активних груп у структурі маскувальних реч . На підставі узагальнення отриманих даних, виявлена оптимальна технологія хромового дублення за наявності карбонових кислот

д

інформа


a retanning agent // JSLTC. − 2006. − №4. – Vol. 90. – P.159–163.

3. Антипов О., Андреєва О., Лук’янець Л. Розробка технології виробн

верху взуття з використанням сучасних хімічних матеріалів // Тези доповідей XII Міжнародної науково-

практичної конференції «XXI століття: Наука. Технологія. Освіт

4. Чурсин В.И. Новые отечественные наполняющие материалы в кожевенной промышленности //

Кожевенно-обувная промышленность. – 1998. – № 3. – С. 30–32.

5. Позитивне рішення про видачу патенту на корисну модель від 22.01.2009. Спосіб об

шкіряного напівфабрикату / О.Р. Мокроусова, М.М. Олійник, А.Г. Данилкович (Україна). – № u 2008

04437; Заявл.08.04.2008.

6. Мокроусова О.Р. Органо-мінеральний склад на основі бентоніту та лігносульфонатів для

додублювання-наповнювання шкіряного напівфабрикату // Вісник КНУТД. – 2008. – № 6. – с. 67 – 73.

7. ТМ–7.5 – 4 «Те

взуття і підкладки взуття, галантерейних виробів із шкір великої рогатої худоби та кінських». −K.: ЗАТ

«Чинбар».− 2003. − 11с.

8. Данилкович А.Г. Практикум з хімії і технології шкіри та хутра. 2-ге вид., перероб. і доп. − К.:

Фенікс. − 2006. − 340 с.

УТВОРЕННЯ

ТРИВАЛЕНТНОГО ХРОМУ ЗА НАЯВНОСТІ КАРБОНОВИХ КИСЛОТО.Д.ОРЛОВА, А.А.ГОРБАЧОВ, О.А.ОХМАТ Київський національний університет технологій та дизайну

вивченню особливостей хромового метооботі теоретично обґрунтовано вплив наявноовин на властивості хромового напівфабрикату

Уявлення про процес дублення ерми як процес створення поліядерних комплексів хрому

доведена багатьма вченими [1]. Сутність механізму цього процесу (появу ол-містків між атомами хрому)

широко використовують в практиці виробництва шкір з різними властивостями. Проте відсутність

ції про можливе утворення різноманітних (як в основному, так і бічному ланцюзі комплексу)

проміжних гідрофільних чи гідрофобних сполук на волокні дерми не дає можливості планувати

властивості готової шкіри. В літературі практично відсутня інформація з цього питання.

78

Необхідність мати таку інформацію випливає з незрозумілої реакції утворення комплексів хрому

з полікарбоновими кислотами різної будови, в яку входять, наприклад, групи −ОН, −NH, ароматичні

сполуки прості та складні ефіри. Вплив на властивості шкір взаємодії наведених груп між собою та

групами едостатньо повно.

ть мурашину, щавлеву, винну кислоти,

суміш а та янтарної кислот (НДК), складних ефірів ріпакової олії, метил-ди-

нафталі

та

запатен

]:

,

, які притаманні колагену, вивчено н


Мета роботи полягає у дослідженні впливу карбонових кислот як маскувальних реагентів на

особливості процесу хромового дублення та властивості хромового напівфабрикату і готової шкіри.

У роботі як носії перелічених вище груп використовую

дипінової, глутарової

нсульфокислоту (синтан НК) та трилон Б. Ці та інші реагенти (оксі −похідні колагену,

полівініловий спирт, пероксид водню) використовують згідно з технологією, розробленою

тованою авторами статті [2]. При дубленні голини використовують солі хрому з основністю 33%

та витратою 2,15% в перерахунку на оксид хрому; витрати маскувальних речовин становлять 28,5 г.

екв./105 г сухого колагену, а у випадку комбінації їх з синтаном НК − в співвідношенні 1:1.


Вплив будови й функціонального складу маскувальних речовин на стан хромового дубителя

оцінюють за зміною показника n, що характеризує вміст кількості атомів хрому в розрахунку на один

термостійкий зв’язок, який виник під час дублення. Показник n розраховують за формулою [3

( )0761950

TTGn

−⋅

= (1)

де G − вміст оксиду хрому, % від маси колагену; (Т–Т0) − підвищення температури зварювання шкіри

відносн голини, оС; 76 − г. екв. хрому; 1950 − коефіцієнт, що дозволяє розрахувати показник n в 105 г

білка. Відомо, що в шкірі кількість атомів хрому в одном

Від його значення залежить широкий спектр властивостей готової шкіри, тоді як значення n залежить

Класичним уявленням відповідають залежності n від кількості карбоксильних груп в молекулі

рганічної кислоти (мурашиної, щавелевої, суміші дикарбонових кислот з довжиною вуглецевого

о

у збудованому зв’язку n перебуває в межах 2-6.

від основності карбонової кислоти, її природи та кількості (рис.1).

о

79

ланцюга С4-С6, НДК). Наявність у молекулі інших груп призводить до відхилення цього показника від

ласичної залежності.

приводить до позитивної зміни показника n. Тобто йдеться мова про

електро

к

Якщо прийняти постулат про неможливість одночасного входження в комплексну сферу атому

хрому карбоксильної та спиртової груп, то стане зрозуміло, що молекули з різними групами взаємодіють

з різними атомами хрому, що веде до зменшення показника n. Наявність кількох ароматичних кілець в

молекулі синтану НК

фільне і нуклеофільне заміщення лігандів води в координаційній сфері хрому. В хімії органічних

сполук такі групи поділяють на замісники першого й другого роду, які здатні утворювати насичені чи

ненасичені електронами ароматичні структури, що й обумовлює взаємодію їх між собою

шляхом сорбції [4].

Наведені на рис. 2 дані дають можливість з’ясувати пріоритети процесів та їх послідовність при

утворенні термостійких зв’язків під час формування об’єму колагену дерми в процесі дублення.

80

Слід зауважити, що будова синтану НК (рис.3) характеризується ароматичними кільцями, в яких

електронна щільність збіднена наявністю сульфатогруп. Ці групи безпосередньо не беруть участі в

комплексоутворенні, але ненасичена частина молекули має здатність споріднювати свої вільні

ароматичні електрони з атомом хрому, тому дзета-потенціал шкіри з від’ємним знаком збільшується.

Інші речовини утворюють комплекси з хромом і внаслідок своєї будови впливають на зміну дзета-

потенціалу шкіри при збільшенні його в бік позитивного заряду залежно від збільшення співвідношення

замісників першого і другого роду. Останні також наявні певною мірою в маскувальних речовинах. При

утворенні комплексів за наявності маскувальних речовин включно з синтаном НК (рис. 4) процес

створення поверхового заряду на структурних елементах колагену йде шляхом взаємодії між групами

першого маскувальні речовини) і другого роду (синтан НК).

ошення

(мінімум

слідок утворення внутрішньо молекулярної солі іону карбоксилу і

азоту в іонізованому стані в кислому середовищі, що також призводить до зниження ефективності

збільшення від’ємного значення заряду по відношенню до загальної залежності (рис.5).

онкуренція між ненасиченими системами синтану НК і щавелевої кислоти за місце в

координаційній сфері хромового комплексу призводить до збільшення від’ємного значення заряду по

відношенню до загальної залежності.

(

NaO 3S CH2 SO 3Na

Рис.3. Структурна формула синтетичного дубителя НК

У такому разі синтан НК не втрачає здатності утворювати комплексні сполуки з хромом до

досягнення певного співвідношення замісників першого і другого роду. Критичне співвідн

функції на рис.4) для кожної пари маскувальних речовин індивідуальне, а для пар синтан НК –

НДК та синтан НК – трилон Б воно відсутнє. В парі з НДК це спостерігається завдяки відсутності

замісників, а в парі з трилоном Б – вна

К

81

На прикладі зміни дзета-потенціалу шкіри простежується залежність властивостей шкіри від

наступних змінних величин: кількості вільних координаційних центрів, замісників першого та другого

роду. Тобто функцію властивостей шкіри можна представити від їх добутку, в якому величину вільних

ристовується в експерименті за винятком координаційних

місць, з

колагені дерми та введених з молекулами п

технологічної обробки голини і її дублення.

На рис.6 показана зміна гідрофобних властивос від у

крапель води в атмосфері при 100% -ній волог

коефіцієнта, що вказує на достовірність, правил

у м

й у разі використання винної

аційної сфери хрому і тим

самим

у винній кислоті, які

– особливій здатності групи −ОН у молекулі

лимо

сті у Б ко хромо

координаційних центрів слід розуміти як кількість молей координаційно зв’язаної води, здатної до

заміщення. У нашому випадку цю величину розраховують відповідно до структури солі основного

сульфату хрому (основністю 33%), що вико

айнятих молекулами формаліну, наявність якого обумовлена розпадом уротропіну в кислому

середовищі згідно з умовами використаного способу [5].

Кількість замісників першого та другого роду розраховують відповідно до наявності їх в

ротекторів холоду і маскувальних речовин під час

тей шкіри залежно зміни час поглинання

ості. Залежність лінійна й практично не має вільного

ьність опису. Порядок реакції утворення гідрофобного

шару на поверхні стр ктурних еле ентів шкіри має

третій ступінь.

Відхилення від загальної залежності

гідрофобних властивосте

0

2000

3000

4000

0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035Пог

лина

ння к

аплі

вод

и, с

кислоти, лимонної разом з синтаном НК та трилоном Б

можна пояснити особливістю їх будови, яка забезпечує

повніше заповнення координ

р

1000

зменшує спорідненість до води. Це твердження

відповідає: Добуток концентрацій вільних координаційних центрів,

замісників першого і другого роду, куб.моль– наявності двох спиртових груп. 6. Вплив концентрації вільних Рис

коо мають найбільшу спорідненість до координаційного

зв’язку з атомом хрому [1]; рдинаційних центрів, замісників

першого та другого роду

нної кислоти проявляти властивості спирту та дисоціювати, відщеплюючи іон водню;

– здатно трилон створювати стійкі пласкі мплекси з м [6].

82

Загальні залежності властивостей готової шкіри ві ть и н

(таблиця). Відхиле д них і їх у техноло бн – й ш

розширення асортименту гото ір.

Вплив маскувальних ре , за х л а і шкіри

Фізикопоказники шкіри Вмі

Ном

ер по

порядку

ент

Добу-

моль сть, МПа

зворотна пружність,

% від загального видовження

оу

хрому

ре , що

екстрагуються

органічни

ро иками

Вихід пшкіри в

площі г

вихід

зі 100г білка,

Температура

зварювання t, оС

н НК

дображаю

гіях виро

енні, на вл

ст, %

процес

ицтва

стивост

утворе

реальни

ня шкіри

ння ві реалізація лях до

вих шк

човин стосовувани

-механічні

при дуб готової

Маскувальний реаг

ток, * куб. міцні ксид

човин

ми зчинн

16,8

лощі

ідносно

олини%

Об’єм-ний

шкіри

куб.см

1 Синта 0,03296 19,9 75,2 5,8 66,9 268,2 102,0

2 Мурашина

кислота 0,01399 22,3 78,4 5,9 18,3 63,3 234,8 96,0

3 0,01365 19,3 74,0 5,1 15,8 66,2 238,3 99,7 Щавлева

кислота

4 0,01365 16,5 68,3 5,4 19,3 69,8 233,7 106,8 НДК

5 Винна

кислота 0,01399 13,9 67,1 5,5 23,3 70,7 253,5 106,7

6 он Б 0,01270 14,8 73,1 6,0 19,8 63,0 269,6 106,0 Трил

7 Лимонна

кислота 0,01354 16,4 71,1 5,5 15,1 68,3 259,0 104,9

8

Мурашина

НК

кислота + 0,00135 20,9 65,3 4,7 11,6 68,7 320,1 103,3

9

Щавлева

кислота +

НК

0,00124 21,8 60,4 4,2 11,4 69,8 277,1 100,3

1

0 НДК+НК 0,00124 19,0 52,7 4,3 9,4 76,5 314,0 100,0

1

1

Винна

кислота +

НК

0,00324 24,9 61,4 4,5 11,0 77,1 296,8 101,9

1 Трилон Б +

2 НК0,00124 24,9 70,4 4,5 10,0 76,4 318,2 99,3

1

3

монна

кислота +

НК

0,00120 25,4 76,9 4,3 9,7 76,4 286,4 100,2

Ли

* Концентрацій вільних координаційних центрів, замісників першого та другого роду

83

У наш час промисловість має велику можливість використовувати при виробництві шкір хімічні

реагенти для досягнення відомих і невідо х якостей гото ї шкіри, які повинні бути доповненням

вже значної кількості освоєних і звичних властивостей.

Цей факт спонукає до проведення пошуку оптимальних значень параметрів за результатами

ксперименту з використанням багатокритеріальної компромісної оптимізації [7]. Виконання

ми во до

е

оптимізації потребує розрахунку цільової функції, яка має вигляд:

Υ заг,r= ( )∑ −=

m

jjjr WD

1

22*1 , (2)

де заг,r менту, яка у разі пошуку

оптимуму прагне до ( 0) і є оцінкою близькості цієї точки до гіпнотичного оптимального

значення у кодованій формі дорівнює 1; Djr – зведене до інтервалу 0...1 значення j-го відгуку

(критер певного критерію якості мети

це значення обчислюють за різними формулами; Wj – вага j-го критерію якості (відгуку) практично

дорівнює 1/ j ; m – кількість критерії відгуків.

Djr обчислюють за допомогою наведених нижче формул:

а) з метою j-го критерію якості (відгуку), який є максимумом:

-

Υ − значення узагальненої цільової функції для r-го досліду експери

Υ заг,r →, що

ію якості) у r-у досліді експерименту; залежно від обраної для

∑ в якості

Значення

minmax

max

jj

jrj

YYYY

−−

Djr=1 ; (3)

з ето го я ості (в який мі

Djr=1+

б) м ю j- критерію к ідгуку), є німумом:

ΥΥ

−Υ

−Υ

min

min

jjmàx

jrj (4)

при Υ jr ∈[Υ jнг, Υ jвг], а при Υ jr > Υ jвг або Υ jr < Υ jнг , тоді Djr=1,

деΥ jнг іΥ jвг − відповідно нижня (мінімальна) та верхня (максимальна) границя заданого інтервалу.

Відповідно до наведених на рис. 7 значень загальної функції Ýф з позиції вимог до оптимальної

технології в частині максимуму вибраних показників готових шкір можна віднести варіант 9 (див.

Результати розрахунку узагальненого критерію якості наведено на рис.7.

84

0

10

20

30

40

0 1 2 3 4 5

Загальна кількість функціональних груп

Кое

іцієнт

від

хиле

ння,

%

00,050,1

0,150,2

0,250,3

0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035

Добуток концентарцій вільних координаційних центрів, замісників першого і другого роду,

куб.моль

фун

кція

Yіл

ьова

Ц

ф

т иції найбільшої гідрофобності шкіри − слід зупинитися на 5 варіанті, для якого характерне

викорис з

тивостей готової шкіри. Вплив маскувальних речовин

проявля у зміні дзета-потенціалу шкіри, а й у впливі на утворення термостійких зв’язків у

певних гідрофобних властивостей оптимальним є

виготовлення шкір / А.А.Горбачов, О.Д.Орлова та інші

ри та похідних

ронов С.А.Органічна хімія: Підручник для вищих навчальних закладів.–

иції найбільшої гідрофобності шкіри − слід зупинитися на 5 варіанті, для якого характерне

викорис з

тивостей готової шкіри. Вплив маскувальних речовин

проявля у зміні дзета-потенціалу шкіри, а й у впливі на утворення термостійких зв’язків у

певних гідрофобних властивостей оптимальним є

виготовлення шкір / А.А.Горбачов, О.Д.Орлова та інші

ри та похідних

ронов С.А.Органічна хімія: Підручник для вищих навчальних закладів.–

абл.1), а з позл.1), а з поз

Рис. 7. Взаємозв’язок цільової функції з добутком концентрацій вільних

координаційних центрів, замісників першого та другого роду

Рис. 8. Залежність коефіцієнта відхилення [∆Υ·100/Υф] в загальній кількості

функціональних груп молекул маскувальних речовин

тання винної кислоти, що абезпечує необхідну гідрофобність і рівність інших показників.

Цей варіант є винятком загальної функції. Можливо, відхилення пов’язані з будовою

маскувальних речовин (рис.8), що виражені загальною кількістю функціональних груп у молекулі.

Висновки

Проведені дослідження з вивчення особливостей процесу хромового методу дублення

сублімованої голини. Доведено, що на перебіг самого процесу дублення сполуками хрому та властивості

хромового напівфабрикату і готової шкіри впливає вид маскувальних речовин, застосовуваних у

технології. Як показали результати, використання як маскувальних речовин карбонових кислот як

самостійно, так і в комбінації з синтетичним дубителем НК призводить до інтенсифікації процесу

дублення і отримання комплексу заданих влас

тання винної кислоти, що абезпечує необхідну гідрофобність і рівність інших показників.

Цей варіант є винятком загальної функції. Можливо, відхилення пов’язані з будовою

маскувальних речовин (рис.8), що виражені загальною кількістю функціональних груп у молекулі.

Висновки

Проведені дослідження з вивчення особливостей процесу хромового методу дублення

сублімованої голини. Доведено, що на перебіг самого процесу дублення сполуками хрому та властивості

хромового напівфабрикату і готової шкіри впливає вид маскувальних речовин, застосовуваних у

технології. Як показали результати, використання як маскувальних речовин карбонових кислот як

самостійно, так і в комбінації з синтетичним дубителем НК призводить до інтенсифікації процесу

дублення і отримання комплексу заданих влас

ється не тільки ється не тільки

структурі дерми. За методом багатокритеріальної компромісної оптимізації обрано оптимальний структурі дерми. За методом багатокритеріальної компромісної оптимізації обрано оптимальний

дослідний варіант, що передбачає використання щавелевої кислоти в комбінації з синтетичним

дубителем НК. З точки зору надання готовій шкірі

дослідний варіант, що передбачає використання щавелевої кислоти в комбінації з синтетичним

дубителем НК. З точки зору надання готовій шкірі

використання під час дублення винної кислоти.


використання під час дублення винної кислоти.


5. Михайлов А.Н. Химия дубящих веществ и процессов дубления. – М.: Гизлегпром, 1953.–794 с.

6. А.с. № 77869. Україна. Спосіб

5. Михайлов А.Н. Химия дубящих веществ и процессов дубления. – М.: Гизлегпром, 1953.–794 с.

6. А.с. № 77869. Україна. Спосіб

(Україна). – 6с.: Опубл. 15.01.07, Бюл. № 1.

7. Горбачов А.А. Наукові основи технологічних процесів виробництва шкі

(Україна). – 6с.: Опубл. 15.01.07, Бюл. № 1.

7. Горбачов А.А. Наукові основи технологічних процесів виробництва шкі

колагену з позиції термодинаміки. Автореф. докт. дис.– К.: КНУТД, 2002. – 44 с.

8. Ластухін Ю.О., Во

колагену з позиції термодинаміки. Автореф. докт. дис.– К.: КНУТД, 2002. – 44 с.

8. Ластухін Ю.О., Во

Львів: Центр ЄВРОПИ, 2000.– 864с. Львів: Центр ЄВРОПИ, 2000.– 864с.

85

9. Кернер С.М. Розробка технології виробництва шкір на основі моделюванн

ування та фарбування. Автореф. канд. дис. – К.: КНУТД, 2004. – 23 с.

М.:

Хими

11. ння сучасних

технологій


УДК 638. 38. 079

ИССЛЕДОВАНИЕ

сл

ойчивость клеевых соединении [1–8]. При введении

изоциан в раствор клея происходит химическая реакция между уретановыми

(NHCOO

й

с тем, что латентный отвердитель ДЦДА диссоциирует при

повыше разованием основно-кислотных групп), необходима информация о его

термиче н у п

я процесів хромового

дублення, жир

10. Гринберг А.А. Введение в химию комплексных соединений. – 4-е изд. исправ.–

я,1971.– 632 с.

Горбачов А.А., Кернер С.М., Андреєва О.О., Орлова О.Д. Основи створе

виробництва шкіри та хутра /. – К.: Наукова думка, 2007. – 190 с.

ПРОЦЕССА СТРУКТУРИРОВАНИЯ УРЕТАНОВЫХ

ПОЛИМЕРОВ МЕТОДАМИ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА М.М. ШАЛАМБЕРИДЗЕ, М. М. ГРДЗЕЛИДЗЕ, Н.З. ЛОМТАДЗЕ

Кутаисский государственный университет им. Ак. Церетели

Э.Ю.КАСЬЯН Киевский национальный университет технологий и дизайна

У татті описано фізичні, фазові і температурні переходи процесів структурування і деструкції уретанових по імерів і на їхній основі складні поліефіри марки УК–1 (продукт взаємодії полібутиленглікольдиніната, 2,4–толуілендиізоцианата и низькомолекулярного гліколя 1,4–бутандіола в як подовжувача ланцюга) російского виробництва і імпортного каучуку «Десмокол-400» фірми «Bayer» с латентним затверджувачем (диціандиамідом)

На обувных предприятиях полиуретановые клеевые композиции применяются в виде

двухкомпонентных составов. В качестве второго компонента используют изоцианатосодержащие

отвердители. Введение отвердителей способствует улучшению адгезионных и когезионных свойств клея,

повышает прочность и термическую уст

атных отвердителей

и NCO) группами полиизоцианата, в результате чего происходит процесс структурирования

линейных уретановых полимеров. Жизнеспособность клея после введения изоцианатных отвердителей

не превышает 4−6 ч, наблюдается постепенное повышение вязкости клея и уменьшение прочности

клеевых соединений. В производственных условиях это связано с большими потерями дорогостоящих

уретановых каучуков и растворителе [9,10].

Постановка задачи

Вышеуказанные недостатки можно устранить путем замены изоцианатных отвердителей

латентными (скрытые отвердители − это вещество, проявляющее свою активность при повышенных

температурах), что позволяет не только увеличить жизнеспособность, но и сохранить технологическую

вязкость растворов клея при длительном хранении. В качестве латентного отвердителя использовали

Дициандиамид (ДЦДА). В связи

нных температурах (с об

ском поведе ии, определяющем интервал температ ры активации клеевых ленок, и дающая

возможность оценивать технологические параметры процесса склеивания. В клеевую систему латентные

и полиизоцианатные отвердители вводили в количестве 5–6 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Как показали

исследования, при таком количественном соотношении каучука и отвердителя достигается максимальная

прочность клеевых соединений [11].

Методы исследования

86

Исходя из того, что полиуретановые клеевые композиции являются клеями горячего

отверждения (перед склеиванием низа обуви происходит процесс термоактивации клеевых пленок) было

принято решение исследовать процесс структурирования полиуретановых клеевых пленок с латентным

отвердителем методами термического анализа. Применение методов дифференциально-термического

анализа (ДТА) и термогравиметрического анализа (ТГА) позволяет исследовать физические, фазовые и

температурные переходы, а также изменение свойств полимерных систем в процессе структурирования и

деструкции. Изменения температуры исследуемого образца вызывают физические переходы или

химические реакции, сопровождающиеся изменением энтальпии. В общем случае фазовые переходы и

процесс структурирования сопровождаются эндотермическими, а окислительные процессы и процессы

деструкции – экзотермическими эффектами. Исходя из этого, по кривым ДТА и ТГА можно судить о

структу в процессе структурирования, так и в процессе деструкции [12–

15]. Пр

М

А

латентн

ри массы не наблюдаются. При дальнейшем

нагрева

который лежит в высокотемпературной области (285-295°С кривая 2 и 280-290°С кривая 3), обусловлен

рном превращении полимера как

оцесс структурирования, деструкции, фазовые и все температурные переходы обувных

полиуретановых клеев с латентным отвердителем исследовали дифференциально-термическими и

термогравиметрическими методами анализа на дериватографе фирмы « ОМ» (Венгрия) при следующих

условиях: навеска образца – 0,5г; скорость нагрева –5 град/мин; чувствительность метода ДТА±3%;

весов ± 2 мг. В качестве эталона использовали оксид алюминия Al2O3 [12–15].

Результаты и их обсуждение

На рис. 1 представлены кривые ДТА (А) и ТГА (В) латентного отвердителя (кривая 1), линейных

уретановых каучуков Десмоколл−400 (кривая 2) и УК–1 (кривая 3). Как видно на кривой 1 ДТ

ого отвердителя, при температуре 90–110°С появляется первый эндотермический пик,

свидетельствующий о диссоциации отвердителя, при этом образуются основно-кислотные группы,

которые при взаимодействии с функциональными группами линейных уретановых полимеров могут

вызывать отверждение. При этом на кривой 1 ТГА поте

нии образца в области температур 203-212°С появляется второй эндотермический пик, который

свидетельствует о процессе плавления отвердителя. Вершина пика соответствует температуре 209°С.

Участок кривой между этим пиком и экзотермическим пиком, который находится при

температуре 370°С, характеризует начальную стадию окисления вещества; при этом происходят

внутримолекулярные превращения латентного отвердителя и образование летучих при этой температуре

продуктов окисления, что подтверждается данными ТГА.

На рис.1 представлены также кривые ДТА (А) и ТГА (В) линейных уретановых полимеров без

отвердителя: Десмоколл-400 (кривая 2) и УК-1 (кривая 3). В этих полимерах обнаружен ряд

температурных переходов. Первый из них находится в области 40-50°С. Эта область температур у всех

уретановых полимеров характеризует процесс плавления гибких полиэфирных блоков,

который обусловлен увеличением сегментальной подвижности сложноэфирных групп. Кроме того,

следует выделить еще два перехода в области 220-230°С и 285-295°С для полимера Десмоколл–400

(кривая 2) и 170-180°С и 280-290°С для полимера УК–1 (кривая 3). Первый из них, характеризующий

процесс расстекловывания жестких уретановых блоков, имеет размытый характер. Вероятно, этот

переход связан с увеличением подвижности цепей в переходных областях, образующихся вследствие

ограниченной совместимости гибких (полиэфирных) и жестких (уретановых ) цепей. Второй переход,

87

плавлением упорядоченных паракристаллических доменов, построенных из жестких уретановых блоков.

При дальнейшем нагреве образцов выше температуры 360°С (кривая 2) и 350°С (кривая 3) на кривых

ТГА пр слеживаются термоокислительные процессы, а на кривых ДТА в этой области температур

появляется экзотермический пик. Эти процессы сопровождаются деструкцией

макромолекулы уретановых полимеров. Потеря массы при этом достигает максимального значения, как

это видн из рис.1 (кривые 2 и 3 ТГА). На характер кривых ДТА и ТГА существенно влияет введение в

клеевую ему латентных отвердителей.

о

о

сист

88

89

На рис.2 представлены кривые ДТА (А) и ТГА (В) уретановых каучуков с латентным

отвердителем без предварительной термоактивации. Как видно из рис.2, первый эндотермический пик

появляется в области 40–50°С, как и для исходных полимеров без отвердителя, это связано с плавлением

полиэфирных блоков. При температуре 90-110°С отвердитель начинает диссоциировать (появляется

второй эндотермический пик, как это видно из кривых 1 и 2) с образованием основно-кислотных групп,

которые взаимодействуют с функциональными группами жестких уретановых блоков полимера. В

результате этого происходит процесс структурирования с образованием дополнительных поперечных

химических связей между уретановыми группировками. Вышеизложенное подтверждается тем, что

третий и четвертый эндотермические пики смещаются в сторону более высоких температур. Для

полимера Десмоколл–400 (кривая 1) третий эндотермический пик смещается на 20°С (область

240–250

плавлением упорядоченных паракристаллических доменов

жестких ых блоков.

м оа о ы ел

р

температурные характеристики непосредственно связаны с

технолог вами уретановых полимеров – теплостойкостью и в ряде случаев с их

химической стабильностью в условиях теплового и механического воздействия. Поэтому применение

вятся более надежными и

ЛИТЕРАТУРА

°С), а четвертый – на 70–75°С (область 355–370°С). Для полимера УК-1 (кривая 2) третий и

четвертый эндотермические пики находятся в области температур 190–200°С и 320–330°С; они смещены

на 20С и 50°С соответственно. Второй пик характеризует процесс расстекловывания жестких

уретановых блоков, а третий связан с

уретанов

Процесс деструкции пространственно-структурированных полимеров происходит при более

высоких температурах, чем у линейных полимеров. Как видно из кривых ТГА 1 и 2, он происходит при

температуре 430°С (Десмоколл–400) и 420°С (УК–1). На кривых ДТА в этой же области температур

появляется первый экзотермический пик.

Выводы

Таким образом, анализ проведенных исследований показывает, что процесс структурирования

полиуретановых клеевых пленок с латентным отвердителем происходит при температуре 90–110°С в

течение 1–1,5 ин. Образовавшиеся при терм ктивации основн -кислотные групп отвердит я

взаимодействуют с функциональными группами уретанового полимера, что вызывает отверждение.

Вышеуказанный температурный интервал структурирования вполне соответствует температурному

интервалу и времени те моактивации клеевых пленок перед склеиванием обувных материалов.

Структурированные уретановые полимеры становятся более термостабильными и деформационно

устойчивыми. Полученные

ическими свойст

латентных отвердителей в полиуретановых клеевых композициях обязательно, поскольку при

склеивании низа обуви создаются высокопрочные клеевые швы и изделия стано

стабильными при эксплуатации.

90

12. Берлин А.А., Вольфсон С.А., Осимян В.Г., Ениколопов Н.С. Принципы создания

композиционных полимерных материалов. – М.: Химия, 1990. – 240с.

25с.

.

Химия, 1991.

Малкин А.Я., Папкова С.П. Ориентационные явления в растворах и расплавах

М.: Химия, 1980, с. 9-91.

лочных и

128с.

ко-химию растворов

р, 1987. – 456 с.

25. Вундерлих Б., Баур Г. Теплоемкость линейных полимеров. – М.: М

26. Шаламберидзе М.М., Чесунова А.Г., Васенин Р.М. Совершенствование

технологических свойств полиуретановых клеев при введении латентных отвердителей// Изв.

гкой пром-сти. 1989, № 4. – c.28-30.


УДК 66.1; 677.4; 678.03

АКТУАЛЬНОСТ ОГО СОСТАВА У

13. Кулезнев В.Н., Гусева В.К. Основы технологии переработки пластмасс. – М.: Химия,

1995. – 5

14. Тамдор З., Гогос К. Теоретические основы переработки полимеров. Перевод с англ. –

М.: Химия, 1984, 627с

15. Липатов Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров. – М.:

– 259с.

16. Мэнсон ДЖ., Сперлинг Л. Полимерные смеси и композиты. Перевод с англ. – М.:

Химия, 1979. – 439с.

17. Пол Дж., Ньюмен С. Полимерные смеси.. Перевод с англ. – М.: Мир, т. 1, .2

18. Флори П.Д. Химия полимеров. М.: Химия, 1984, –348с.

19.

полимеров.

20. Технология производства обуви. Ч. VII. Рецептура клеев, отде

вспомогательных материалов. Методы приготовления и применения. – М.: ЦНИИТЭИ легпром,

1989.

– с. 10-13.

21. Морозова Л.П. Обувные клеи. М.: Легкая и пищевая пром-сть. 1983. –

22. Рафиков С.Р., Бутов В.П., Монаков Ю.Б. Введение в физи

полимеров.

– М.: Наука, 1978. – 328с.

23. Уэндландт У. Термические методы анализа. – М.: Мир, 1978. – 528с.

24. Шестак Я. Теория термического анализа. – М.: Ми

ир, 1972. – 238с.

вузов. Технология ле

Ь СИНТЕЗА СТЕКЛОВОЛОКОН НОВК.Е. БАКУРАДЗЕ, Е.П. Б АДЗЕ, Е.И. БАКУРАДЗЕ

Кутаисский государственный университет им. Ак.Церетели

В.П.ПЛАВАН Киевский национальный университет технологий и дазайна

Работа носит обзорный характер и посвящена получению стекловолокон из производственных отходов химической и металлургической промышленности. Приведена характеристика существующих стекловолокон, их положительные и отрицательные стороны. Авторами поставлена задача синтеза нового стекловолокна из производственных отходов

91

литопонного производства и производства ферросплавов с учетом недостатков существующих стекловолокон, при этом предусмотрено применение дешевого недефицитного сырь

В современной технике стеклянные волокна занимают все возрастающийя

удельный вес среди

констру

установок,

сокраще

т

ет органические волокна при фильтрации агрессивных жидкостей, очистке

нефтепр

одство непрерывных

тугопла ными технологическими сложностями. Наиболее простую

техноло

этом

произво

и доказана перспективность применения горных пород и отходов

промыш

ходимость применения дорогостоящих оксидов, что также

выгодно ошении.

аний, включающая литературный обзор, патентный

поиск и асти.

ью

использ

ктивных и текстильных материалов, применяемых для технических целей. Изделия из

непрерывного и штапельного стекловолокон применяются для тепло-, звуко-, гидро- и электроизоляции,

что способствует существенной экономии топлива, повышению надежности холодильных

нию потерь теплоты в энергетических установках, паро- и трубопроводах.

Изделия из стеклянных волокон отличаются малой объемной массой, высокой прочностью,

выдерживают воздействие высоких температур и агрессивных сред, что обеспечивает их эффективное

применение акже и для фильтрации горячих и химических агрессивных газов и жидкостей.

Фильтрующая способность материала на основе стекловолокна определяется его структурой,

плотностью и толщиной, а также величиной просветов и шероховатостью поверхности. Кроме того,

большое значение имеет воздухо- и водопроницаемость ткани [1]. Ткань на основе стеклянного волокна

с успехом заменя

одуктов и характеризуется долговечностью. В качестве основы в тканях для фильтрации

применяются кварцевые, кремнеземные, алюмокремнеземные и магнийалюмосиликатное волокна,

обладающие высокой температуростойкостью и химической устойчивостью против агрессивных

жидкостей и газов.

Температуростойкость указанных волокон обусловлена, в основном, применением при их

синтезе оксидов тугоплавких металлов или их соединений, требующих для спекания и плавления

повышенных температур (1600–1800 0С), в связи с чем промышленное произв

вких волокон связано со значитель

гию производства имеют базальтовые волокна, способные выдержать воздействие высоких

температур (6000С – и выше), но обладающие сравнительно низкой кислотостойкостью. При

дство базальтовой ткани в настоящее время промышленностью не освоено.

Объекты и методы исследования

В связи с изложенным особую актуальность приобретает синтез новых составов стекловолокон,

характеризующихся одновременно комплексом положительных свойств и недефицитностью сырья.

В настоящее время практическ

ленности в производстве стекловолокна. Одновременно присутствие различных оксидов –

плавней в указанных сырьевых материалах придает им легкоплавкость, а конечному продукту – многие

ценные свойства, вследствие чего отпала необ

в экономическом отн

Исходя из того, что данная работа носит обзорный характер, для решения поставленной задачи

нами использована комплексная методика исследов

анализ достижений в данной обл


Цель данной работы – показать целесообразность и актуальность получения волокна с цел

ования его как фильтрующего материала.


92

Фильтровальные материалы на основе стеклоткани обладают существенными преимуществами

перед аналогичными материалами из органических, хлопчатобумажных, шерстяных и других тканей.

ования,

увеличе .

ткани позволяет добиться не только чистоты фильтрации, но и высокой

скорост

о п д т

х

иевой кислоты. В результате на поверхности стекла образуется

пленка ,

ть влияние оксидов Ca и Zn; несколько

менее э

м т е

отостойкость стекол оказывает

оксид

Высокая прочность стеклянной ткани, теплостойкость, небольшое снижение прочности при

воздействии агрессивных сред обеспечивают интенсификацию и упрощение процессов фильтр

ние срока службы материалов Отпадет также необходимость сооружения дорогостоящих

охладительных установок [1].

Применение стеклянной

и процесса, которая обуславливается, в основном, малой воздухопроницаемостью ткани.

Воздухопроницаемость ткани является одной из основных характеристик для оценки

фильтрующей способности материала. Она зависит от структуры, плотности, толщины, массы и

характера переплетения ткани.

Высокие показатели стеклоткани определяются свойствами исходных волокон, в данном случае

высокой химической устойчивостью и температуростойкостью. Со своей стороны, химическая

устойчивость стекловолокна зависит от химического состава применяемого стекла, притом в виду

чрезвычайно развитой поверхн сти стеклянных волокон ри воз ейс вии агрессивных сред их

разрушение происходит интенсивнее, чем массивного стекла [2]. Процесс разрушения стекловолокна в

агрессивной среде оценивается комплексом параметров, таких, как потеря массы, изменение диаметра и

прочности. При воздействии кислот химическая устойчивость и прочность стеклянных волокон

обуславливается химическим составом, концентрацией кислот и температурой обработки.

Химическая устойчивость стекла и стекловолокна характеризуется скоростью перехода их компонентов

в раствор. Растворы кислот при взаимодействии со стеклом или стекловолокном вызывают

удаление и поверхностного слоя щелочных компонентов путем гидролиза щелочно-земельных

силикатов с образованием геля кремн

которая снижает его химическую активность и предохраняет стекло от дальнейшего разрушения

[3,4]. При повышении содержания в стеклах кремнезема их кислотность увеличивается. Так, например,

кварцевые, кремнеземные, бесщелочные алюмосиликатные стекловолокна выявляют высокую

устойчивость в кислотных растворах.

Так как с увеличением содержания в стеклах щелочных оксидов растет число разрывов Si –O –

Si, уменьшается степень полимеризации кремнекислородных тетраэдров, диффузия щелочных ионов в

раствор облегчается скорость разрушения стекла возрастает. В зависимости от ионного радиуса, силы

поля иона модификатора и скорость разрушения стекла растворами различна [4].

Замена щелочных оксидов щелочноземельными оксидами в количестве 6-10% благоприятно

влияет на улучшение кислотостойкости. Особо следует отмети

ффективно действие оксидов Mg и Ba [1]..По другим сведениям [4], при замене кремнезема

оксидо Ba в количестве 4-6-мол.% в на риевосиликатном стекле количество пер ходящих в раствор

компонентов уменьшается в 1,6 раза. Как указывает автор, для достижения более высоких показателей

количество Ba следует значительно повысить – вплоть до 30%.

Из элементов третьей группы значительное влияние на кисл

алюминия. Как показано в работах [2,4], кислотоустойчивость трехкомпонентных

алюмосиликатных стекол определяется, в основном, соотношением кремнезема и глинозема в их составе.

93

Чем выше содержание Si O2 относительно Al 2O3, тем более устойчивы стекла и тем меньшее влияние на

кислотостойкость оказывает изменение количеств щелочных металлов.

к .

чивость волокон, но и на их

прочнос

юдается у волокна, вытянутого при высокой температуре и охлажденного с большой

скорост

ботке из структурно-неоднородной стекломассы способами, связанными с возникновением больших

натяжен

В литературе имеются довольно противоречивые сообщения о влиянии оксидов Mn на

кислотоустойчивость стекол. В работе [5] отмечается низкая кислотостойкость многомарганцевых

стекол, а в работе [4] отмечается указывается о положительное влияние на кислотоустойчивость

стекловолокон добаво MnO2 в количестве до 10%

При воздействии агрессивных реагентов на стекловолокно происходит растворение отдельных

компонентов. Данный процесс влияет не только на химическую устой

ть. При глубоком вымывании компонентов прочность волокна значительно снижается даже в

том случае, когда растворяется небольшое количество компонентов. Например, прочность

алюмоборосиликатного волокна в результате воздействия кислоты снижается примерно на 30%, что

объясняется значительным и глубоким растворением B2 O3 и Na2 O [1].

Кроме химического состава, на прочность стекловолокна оказывает влияние тепловое прошлое

стекла, метод, условия формования и состояние поверхности волокна [2]. Наибольшее значение

прочности набл

ью. Как отмечается в работе [7], разность температур поверхности и сердцевины в стекловолокне

уменьшается вследствие высокой скорости охлаждения, в результате чего напряжение меньше и

образование трещин происходит менее интенсивно, чем и объясняется высокая прочность

стекловолокна.

Одной из причин снижения прочности стекловолокна является наличие микротрещин на его

поверхности, которые могут образовываться при вытягивании волокна при температуре ВПК, при

выра

ий, а также после термической обработки волокна. В последнем случае микротрещины

появляются в результате возникновения микрокристаллов (центров кристаллизации) на границах с

аморфной фазой, создающих большие внутренние напряжения и способствующих их разупрочнению

[2].

Стеклянные волокна в отличие от других видов волокон могут применяться в нагретом до

температуры 5000 зрушения. Однако, при их нагреве выше 2000 С и

последу

щим охлаждением их прочность снижается на 20%.

При дальнейшем повышении температуры до 700 0С прочность составляет 30–50% от исходной. Нагрев

С состоянии без опасения их ра

ющем охлаждении прочность волокон постепенно снижается. В зависимости от химического

состава понижение прочности волокон после термической обработки происходит при различных

температурах: для бесщелочного алюмоборосиликатного – при 3000 С, для натрийкальцийсиликатных,

боратных и свинцовых – в пределах 100–2000 С [2].

В работе [8] в результате сопоставления значений прочности после термообработки в пределах

250-700 0 С стандартного алюмоборосиликатного стекловолокна и синтезированного Д-24 выявлено, что

синтезированные в системе Si O2 - Al 2O3-CaC – Mg волокна по сравнению с алюмоборосиликатным

составом обладают более повышенной температурной устойчивостью (на 100–2000С). Повышенная

температурная устойчивость обнаружена также у базальтовых волокон [9] которые с успехом

применяются в качестве фильтрующего материала при температуре 400–650 0С для очистки воздуха. При

нагреве базальтовых волокон до 600 0С с последую

94

волокна

45 он п э де ой

0

до 700 0С без последующего охлаждения вызывает уменьшение прочности на 25%,что авторами

объясняется высокоэластичной и вязкой деформацией, протекающей в вершинах микротрещин,

приводящей к частичному «залечиванию» трещин.

Высокой температурной устойчивостью характеризуются кварцевые, кремнеземные,

алюмосиликатные волокна. Если для бесщелочных составов стекловолокон температура применения при

длительной эксплуатации составляет 500-7000 0С, то вышеперечисленные волокна выдерживают 10000С

и больше [1]. Температуростойкость этих волокон определяется их высокой температурой плавления

(1750-1800 0С).При 1 0-1500 0С и спекаются и ри том происходит формация в тверд фазе, но

без размягчения [7]. При нагревании кварцевых волокон до 100 0С их прочность повышается на 30%.

Однако, после нагрева и охлаждения прочность кварцевых волокон снижается уже после обработки при

6000

х волокон в технологическом отношении они

труднод н о

зико-

механич

состав оксидов алюминия, титана и циркония [2,7].

-RC оксидов железа и марганца с тем условием, что суммарное

содержа Fe2 O3-FeO-MnО равно 20%.

енных литературных источников следует, что химически- и

темпера

ловолокно должно характеризоваться определенными технологическими свойствами, такими как:

толщин

способствующим и возрастанию степени связанности и

уплотне

тва непрерывного стекловолокна.

широкого промышленного внедрения составов непрерывного стекловолокна

необход стоящие

добавки

С [2], что авторами связывается с поверхностной кристаллизацией волокон.

несмотря на высокие показатели вышеназванны

оступ ы. В результате повышенн й температуры ВПК и способности волокнообразования их

промышленное производство связано с достаточными сложностями и реализация высоких фи

еских свойств затруднена [2].

При использовании обычных промышленных составов стекловолокна повышение их

температуростойкости достигается вводом в их

В патенте США [10] для повышения химической и температуроустойчивости предусматривается

введение в систему Si O2 - Al 2O3

ние CaO-

В другом источнике [11] кислотность огнеупорного волокна достигается содержанием Cr 2O3 до

12% в вышерассмотренной системе.

Выводы

Таким образом, из рассмотр

туроустойчивое стекловолокно должно обладать не только минимальными потерями массы в

среде агрессивных растворов, но и наименьшим изменением прочности и диаметра волокна после

химической и термической обработки.

Кроме того, для текстильной переработки непрерывного стекловолокна в тканые материалы

стек

а нити, диаметр волокна в ней, прочность на растяжение, разрывное удлинение нити,

устойчивость к многократным изгибающим воздействиям и трению, а также склонность к электризации

[7].

Достижение комплекса высоких физико-механических свойств возможно путем синтеза стекол с

помощью элементов с сильными связями,

нию структурной сетки. При этом следует учесть то обстоятельство, что синтезированные стекла

должны обладать и технологичностью – удовлетворять определенным требованиям, необходимым для

производс

Кроме того, для

имо предусмотреть применение дешевого недефицитного сырья, исключающего дорого

.

95


1.Зак А.Ф.Физико-химические свойства стеклянного волокна.-Ростехиздат, 1962.–222 с.

2.Аслонова М.С.Стеклянные волокна.–М.: Химия, 1979. –255 с.

Л.: Наука,1965.

–105 с

ССР,1970. №1.

свойства

безборн к

мия, 1965.– 319 с.

а по стеклянному волокну),ч.1. –М.:1968, 87-92 с.

д Украины и волокон на их основе. Волокнистые материалы из базальтов Украины – К.:

Техника

11.Заявка Франции №2481263 СОЗс 13/009. Использование огнеупорны

окиси алюминия и двуокиси кремния, содержащих кристаллы муллита в качестве кислотостойкой

теплоиз и, 1981, №44.


3.Павлушкин Н.М.Химическая технология стекла и ситаллов. – М.: Стройиздат,1983. – 431 с.

4.Дубров С.К.Стекло для лабораторных изделий и химической аппаратуры. –М.–

5.Саруханишвили А.В., Кутателадзе Н.К., Биадзе Н.А. Изучение химической устойчивости

многомарганцевых стекол в растворах соляной кислоты//Сообщения АН Г

6.Лапсинь Р.Р., Паукш П.Г., Гофман Б. Влияние добавок некоторых окислов на

ых бесщелочных сте ол и стекловолокон. – М.: ТИ «Безборные, бесщелочные и малощелочные

стеклообразные системы и новые стекла на их основе»,1967. – 200-205 с.

7.Непрерывное стеклянное волокно. Под ред. М.Г.Черняка. –М.: Хи

8.Житкевич З.В., Колесов Ю.И.Стеклянные волокна с повышенной температурной

устойчивостью «Структура, состав, свойства и формование стеклянных волокон» (Материалы 1

Всесоюзного симпозиум

9.Дубровский В.А., Махова М.Ф., Рычко В.А. и др. Свойства расплавов основных магматических

горных поро

, 1971, с. 5–12.

10.Патент США №4363878 СОЗ 13/00. Щелочно- и термостойкое неорганическое волокно.

.т.1025. №2.

х волокон на основе

оляци

96

УД

ОПРЕД НОГО

ДАТЧИКА РНЫМИ

ПЛА МИ

Кутаисский госуда им. Ак. Церетели

Выявлено, что чувствительность датчиков в плоск сти, параллельной поверхности материала также неравно

ения, который можно рассматривать как усредненный в определенном объеме

материа

ительная погрешность для

объекто

овения в материал,

что сказ еров и объеме получаемой информации.

е

практическое применение находит диэлькометрический метод измерения влажности

материа

,

включаю ая литературный обзор, патентный поиск, анализ достижений в данной области.

К 621.3.08; 681. 586

ЕЛЕНИЕ ЗОНЫ КОНТРОЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАКЛАД

ВЛАЖНОСТИ С ДВУМЯ КОМПЛАНА

СТИНЧАТЫМИ ЭЛЕКТРОДАА.К. ХУРЦИЛАВА, К.Д.ТУХАРЕЛИ

рственный университет

В.Н. ПАВЛЕНКО Киевский национальный университет технологий и дизайна

В работе рассматривается вопрос определения зоны контроля поверхностного накладного датчика влажности с двумя компланарными пластинчатыми электродами.Установлено, что наибольшей скоростью убывания чувствительности обладает датчик с двумя компланарными электродами из плоских пластин, а наименьшей – датчик с уединенным дисковым электродом.

омерна ,но имеет немонотонный характер

Неразрушающий экспрессный контроль влажности и плотности материалов, ограждающих

конструкций предусматривает односторонний доступ к поверхности контролируемого материала,

имеющего свои особенности. Применяемые при этом электроемкостные преобразователи (датчики)

накладного типа создают в материале неравномерное поле, напряженность которого монотонно убывает

по мере удаления слоя материала от поверхности. Неравномерность поля по объему изделия приводит к

тому, что чувствительность датчика к свойствам слоев материала, находящихся на разном удалении

,неодинакова и, следовательно, участки контролируемой среды оказывают различное влияние на

результат измер

ла.

Кроме того, если при разрушающих испытаниях (двусторонний доступ) точно известен объем

контролируемой среды, то при одностороннем доступе границы участка контролируемого объекта

материала можно указать лишь условно, за счет чего возникает дополн

в с размерами, сравнимыми с размерами зоны контроля датчика [1].

В модификациях приборов измерения и регулирования влажности все чаще применяются так

называемые односторонние емкостные датчики – с электродами, расположенными в одной плоскости .

Эти датчики создают в материале рабочее электрическое поле, параметры которого зависят от

напряжения на электродах, их геометрических размеров и взаимного размещения. Сближение

электродов увеличивает напряженность поля, однако уменьшает глубину его проникн

ывается на чувствительности влагом


Объектами исследования являются мат риалы ограждающих конструкций. Из современных

физических методов измерения и контроля влажности материалов ограждающих конструкций

наибольшее

лов.

Для решения поставленной задачи нами использована комплексная методика исследований

щ

97


Целью данной работы является определение зоны контроля поверхностного накладного датчика

влажнос тинчатыми електродами.

оских пластин (рис.1). Напряженность поля в такой

системе электродов определяется по формуле [1,2]:

ти с двумя компланарными плас


Исследуем зону контроля распространенной в диэлькометрии конструкции, представляющей

собой систему электродов из двух компланарных пл

[ ][ ][ ][{ }] 41

22222222

0

)()()()( −+++−+++−= ybxybxyaxyaxc

EE , (1)

где )(2 1

1

00 KK

E = ; ( b– a) ширина электродов; 2а – расстояние между ним)( ba ϕ+ и; φ0 – напряжение между

электродами; К1(К1) – полный эллиптический интеграл дулем 1-го рода с мо2

2 ⎟⎠

⎜⎝ +

=ab

K , К = 1-К .

Зависимость относи

⎞⎛ − ab 2 2

тельной емкости между пластинами от толщины слоя материала у с учетом

уравнения (1) запишем так:

Сотн(у)= ∫∞∞

=y

y dyySaCC

yC

0

)()( ε , (2)

где послойная чувствительность датчика

∫∞

⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢

⎣

⎡ +=

∂∂

⋅=0

2

11 )(

1)()(u

dKK

ab

yyC

LayS y

ξε

; (3)

[ ][ ] ⎥⎦⎤

⎢⎣⎦⎣ aa⎡ ++⎥

⎤⎢⎡ −+++−= 2222222 )()()1()1( ϑξξϑξϑξ bbu – вспомогательная безразмерная функция;

ax=ξ . a

y=ϑ – безразмерные координаты.

орной емкости датчика влажностРис.1. К расчету конденсат и с электродной системой из двух комп анарных пластин

л

98

Полная (погонная на единицу длины L пластин) емкость компланарного датчика с

пластинчатыми электродами, определяемая всей толщиной материала (y=∞), состави:

dyySa

Co

y )(∫∞

∞ =ε

. (4)

Объемная и радиальная чувствительность такого датчика будут определяться следующими

выражениями:

ukKa

b

VCayxSv

1)(

1),(

2

11

2

⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢

⎣

⎡ +=

∂∂

=ε

; (5)

∫∞

⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢

⎣

⎡ +

=∂∂

=0

2

11 )(

1)(

ud

KKa

b

xC

LaxS x

ϑε

. (6)

Зависимость относительной емкости компланарного датчика от относительной толщины слоя

материала Сотн (у/а) была получена численным интегрированием уравнения (3). Для этого была

разработана специальная программа вычисления несобственных интегралов с бесконечным верхним

пределом. Программа предусматривает на каждом шагу интегрирование по квадратурной формуле

Гаусса с двумя узлами, причем каждый следующий шаг больше предыдущего в ν>1 раз: ∆уi+1 = ∆yiν

т.е.шаги возрастают в геометрической прогрессии, начиная с начального ho: yi=y0+h0+ h0ν + h0ν2 +…+

h0νi-1 = yi-1+ h0νi-1.Такой подход справедлив тем, что подынтегральная функция u

1 быстро падает с

ростом у и на бесконечности ведет себя как 4

11yu

≈ , что обеспечивает хорошую сходимость интеграла

уравнения (3). Зависимость относительной емкости датчика от толщины для случая b/a=2 приведена на

рис.2.

Рис.2.Завивсимость относительной емкости датчика с компланарными электродами от

глубины слоя в материале

Из нее следует, что глубина зоны контроля ГЗК, рассматриваемого датчика по уровню

относительной емкости Сотн = 0,5;0,8 и 0,9, составляет соответственно угзк = 0,4; 1,2; 2 т.е. ГЗК для

Сотн =0,9 равна расстоянию между пластинами 2а.Таким образом, ГЗК компланарного датчика несколько

меньше, чем у датчиков с кольцевым электродом (при одинаковых размерах R2=2a).

На рис 3 – 6 приведены зависимости относительных послойной Sy (y), радиальной Sx(x) и объемной

Sv,δ(x,y) чувствительностей компланарного датчика, причем для последней показано изменение Sv(x,y) в

трех плоскостях, параллельных от нее на расстояниях на =0; 0,035 и 0,1 (кривые 1,2 и 3 соответственно).

99

Из этих зависимостей следует, что так же, как у кольцевых датчиков, у компланарного плоского

датчика послойная чувствительность Sу быстро убывает с глубиной в контролируемом материале (рис.

3),а объемная Sv и радиальная Sx чувствительности имеют всплески на краях электродов при х/а = 1 и

х/а = 2. На рис. 4 – 6 приведены для сравнения объемная Sv и интегральная объемная Sδ

чувствительности, последняя рассчитана для элемента объема имеющего в рассматриваемой системе

координат (рис. 1) сечение в виде квадрата со стороной δ. Зависимость Sδ(x,y) дана δ/а=0,1 и плоскостей,

отстоящих от поверхности на расстоянии у/а=0;0,1. Из сравнения объемных чувствительностей Sv и Sδ

следует, что последняя имеет меньшую крутизну и конечные всплески на краях электродов.

Рис. 3. Зависимость послойной чувствительности компланарного датчика влажности

от глубины слоя в контролируемом материале

Рис. 4. Зависимость радиальной чувствительности датчика влажности от координаты

в плоскости компланарных электродов

Рис. 5. Изменение объемной чувствительности в плоскостях, параллельных плоскости

электродов компланарного датчика

100

Рис.6.Изменение объемной (интегральной) чувствительности в плоскостях. параллельных

плоскости электродов компланрарного датчика

Для получения аналитических зависимостей параметров компланарного датчика от его

конструкции (ширины электродов b-a и расстояния между ними 2а), используем приближенные

выражения для его относительной емкости [3]

Сотн (х) = 2

2

)(1

)(1

ba

xa

−

− , (7)

Определяющей долю рабочей емкости, приходящуюся на область поля, ограниченную снаружи силовой

линией, соединяющей через толщину материала точки х и –х. Для точки у , лежащей на оси симметрии

датчика, через которую проходит эта силовая линия:

2

2

)(1

)()(

bxa

xaxy

−= . (8)

С учетом (7 ) и (8) получим выражение для глубины зоны контроля компланарного датчика:

Угзк = 2

2

1 отн

отн

СC

a−

, (9)

Откуда следует, что ГЗК компланарного датчика пропорциональна расстоянию между внутренними

краями электродов. Для рассмотренной конструкции датчика (b/a=2) (9) дает для глубины зоны контроля

по уровню Сотн = 0,8, угзк= 1,33а и угзк=2,06а для Сотн=0,9,что близко к значениям угзк ,полученным

численным расчетом по (2) (рис. 2)

Выводы

На основании приведенных теоретических исследований и расчетов параметров датчиков и их

зоны контроля можно сделать следующие выводы:

– чувствительность емкостных датчиков рассмотренных конструкций максимальна на

поверхности материала и монотонно уменьшается по его толщине, причем наибольшей скоростью

убывания чувствительности обладает датчик с двумя компланарными электродами из плоских пластин, а

наименьшей – датчик с уединенным дисковым електродом;

– чувствительность датчиков в плоскости, параллельной поверхности материала (радиальная

чувствительность), также неравномерна, но имеет немонотонный характер, причем пик радиальной

чувствительности находится у краев электрода, а амплитуда пика уменьшается при увеличении

расстояния от рассматриваемой плоскости (слоя) до поверхности материала;

101

– основной вклад в емкость датчика (90% от полной) вносит поверхностный слой материала

толщиной, равной 1,3 наружного диаметра электрода (для датчиков с кольцевым или дисковым

электродом) или межэлектродному расстоянию (для датчиков с компланарными пластинчатыми

электродами).


27. Матис И.Г. Электроемкостные преобразователи для неразрушающего контроля. – Рига:

Зинане, 1982, 304 с.

28. Сочнев А.Я. Расчет напряженности поля прямым методом. – Л.:Энергоатомиздат.1984, –

с.112

29. Бугров А.В.Высокочастотные емкостные преобразователи и приборы контроля качества.

– М.: Машиностроение, 1982. – с.92.


102

УДК 677.026; 615.462036.5

ВОДОПРОНИЦАЕМОСТЬ ТРИКОТАЖНЫХ ФИЛЬТРОВ

ДЛЯ ПЕРЕЛИВАНИЯ КРОВИ З. А. ВАДАЧКОРИЯ, Е.П. БУАДЗЕ

Кутаисcкий государственный университет им. Ак. Церетели

Е.П. КИЗИМЧУК Киевский национальный университет технологий и дизайна

У работі розглянуто один із важливих показників фільтрів із трикотажних полотен для

переливання крові – водопроникність. З цією метою вивчено 26 варіантів зразків, досліджено зразки з тромборезистентним покриттям. Визначено і рекомендовано кращі зразки, а саме 25 і 26 з тромборезистентним покриттям

Поиск в области создания фильтров для переливания крови является одним из важных

направлений в развитии исследований по созданию текстильных изделий медицинского назначения,

поскольку переливание крови – один из главных и общедоступных лечебных методов. При этом может

использоваться как донорская кровь, так и обратное переливание крови самого больного.

Фильтрование – процесс гидродинамический. Скорость переливания обратно пропорциональна

сопротивлению, которое испытывает кровь при движении через поры фильтра и слой, образовавшийся в

результате осадка на фильтре.

Для обеспечения большой скорости фильтрования, а значит непрерывного и постоянного

поступления крови в сосудистую систему необходимо применить фильтры с большими просветами. Но,

с другой стороны, такой фильтровальный материал не может дать высокую чистоту фильтрата. При

использовании же мелкопористого материала достигается высокая степень фильтрации даже

относительно микросгустков. Но в этом случае из-за малого размера пор резко снижается пропускная

способность фильтра, его сопротивляемость, повышается гидравлическое сопротивление.

С целью увеличения пропускной способности мелкопористых фильтров повышают разницу в

давлении крови над фильтром и под ним, это требует использования такого материала, который бы не

менял свою форму и размеры пор.

В соответствии с вышесказанным определились основные медико-технические требования к

фильтровальным материалам, применяемым при переливании крови [1]. Особенности процесса,

фильтрования обусловливаются свойствами крови и фильтровального материала. Одним из основных

показателей качества фильтровального материала для переливания крови является водопроницаемость.


Объектами исследования являются трикотажные полотна, изготовленные нами для фильтрации

крови. Оценивать проницаемость фильтров различных переплетений и параметров с помощью крови

нецелесообразно, поэтому в качестве аналога выбрана вода, несмотря на то, что вязкость ее примерно в

пять раз меньше чем крови. Меньшая вязкость по сравнению с кровью позволяет получать более

заметные колебания показателей, что является положительным фактором.

Водопроницаемость фильтровального материала зависит непосредственно от его пористости и

деформации под давлением воды (в фильтре – крови). Для определения водопроницаемости

103

использовали методику, рекомендованную для текстильных материалов (для всех выработанных нами

вариантов переплетений) [2].

Постановка задачи Целью данной работы является исследование трикотажных фильтров предлагаемого переплетения

на водопроницаемость.

Результаты и их обсуждение Как было сказано выше, для определения водопроницаемости использовали методику,

рекомендованную для текстильных материалов. С этой целью коэффициент водопроницаемости

рассчитывали по формуле

FTVBg = (дм3/м2.сек),

где Т – время дождевания (Т=60 с); V – количество воды, проникшей через образец за 1 с, дм3;

F – площадь образца, м2.

Значение Bg определено на дождевальной установке. Полученные значения Bg для исследуемых

образцов приведены в табл. 1

Таблица 1. Показатели коэффициента водопроницаемости

Номер

варианта

Коэффициент

Водопроницаемости,

дм3/м2.с

№

варианта

Коэффициент

водопроницаемости

дм3/м2.с

1 230 16 238

2 228 17 219

3 210 18 223

4 200 19 215

5 208 20 157

6 240 21 149

7 218 22 200

8 215 23 210

9 250 24 205

10 220 25 207

11 225 26 212

12 222 27 224

13 217 28 218

14 221 29 185

15 235

Результаты показывают, что не всегда коэффициент водопроницаемости увеличивается с

увеличением пористости. Наибольшее значение этого показателя при данной методике испытаний у

образцов вариантов 6 (пористость 53%), 9 (70%),16 (46%). С другой стороны, при пористости 69% у

варианта 25 имеем Bg=207 дм3/м2.с. Наименьший коэффициент водопроницаемости связан, очевидно, с

неравномерностью размеров пор и испытанием образцов без давления со стороны воды.

104

Образцы последних пяти вариантов, отличаясь малым размером пор, выделяются оптимальными

значениями Bg , что характеризует их с положительной стороны. Так же с вариантами 4 и 7. В то же

время показатели водопроницаемости последних пяти вариантов существенно отличаются (от 185 до

225). С целью оптимизации параметров такого трикотажа проведен эксперимент с использованием

математического планирования. Исследованы те образцы, которые нами были использованы для

оптимизации длин нитей в петлях грунта и утка в зависимости от натяжения нитей утка и грунта

(табл.2).

Таблица 2. Матрица, результаты эксперимента и вычислений при поиске экстремума

водопроницаемости

u Х0 Х1 Х2 21Х 2

2Х Х1Х2 yu

1 + - - + + + 216

2 + + - + + - 200

3 + - + + + - 202

4 + + + + + + 198

5 + -1,414 0 2 0 0 220

6 + +1,414 0 2 0 0 189

7 + 0 -1,414 0 2 0 211

8 + 0 -1,414 0 2 0 196

9 + 0 0 0 0 0 206

10 + 0 0 0 0 0 209

11 + 0 0 0 0 0 203

12 + 0 0 0 0 0 202

13 + 0 0 0 0 0 210

В соответствии с ранее приведенными формулами проведем вычисления:

26571

=ΣΝ

= ииу ; ; ; 834,6311

−=ΣΝ

= иииух 21,3721

−=ΣΝ

= иииух

1634211

=ΣΝ

= иииух ; ; . 16302

21=Σ

Ν

= иииух 12211

=ΣΝ

= ииииухх

В результате расчета коэффициентов регрессии имеем:

B0 =0,2·2657-0,1(1634+1630)=2,05;

B1=0,125 (-63,8)=-7,98;

B2=0,125(-37,21)=-4,65;

B11=0,125· 1634+0,01875·3264-0,1·2657=-0,25;

B22=0,125·1630+0,01875·3264-0,1·2657=0,75;

B12=2·0,125·12=3,0.

Проверка значимости найденных коэффициентов показала, что все коэффициенты отличны от

нуля. Тогда можно написать уравнение, связывающее водопроницаемость с натяжениями грунтовой и

уточной нитей.

У=205-7,98х1-4,65х2-0,25 +3,0х1х2. 22

21 75.0 xx −

105

Выясним адекватность этого уравнения опытным данным.Вычислим:

SSост=64,37; SSост=50; S2(у)=12,5 ; SSад=14,37 ; S2ад(у)=4,79.

Тогда

12,9);(61.279.45.12

)()(

2

2

==== адyad

ffFySySF αp .

Следовательно, рассматриваемое уравнение может быть применено для описания изучаемого

процесса. Приведем уравнение к канонической форме.

Координаты начала новой системы

1

2

4,65 3,0 2(7,98 0,75) 3,14;4 0,25 0,75 32

7,98( 0,75) 2(4,65)( 0,25) 0,44.4 0,25 0,75 32

s

s

− ⋅ − −Χ = =

⋅ ⋅ −− − − −

Χ = =⋅ ⋅ −

Значение водопроницаемости в начале системы координат равно:

У=205,0-7,98·3,14-4,65(-0,44)-0,25·3,142-0,75(-0,44)2+3,0·3,4·(-0,44)=175,2.

Для освобождения уравнения регрессии от члена, содержащего взаимодействие переменных

х1х2,повернем оси на угол

3,407.075.025.0

0.35.0 0==+−

= pagarctgα

Коэффициенты В11 и В22 канонического уравнения определяются вычислением

2)5,175,025,0(4)75,025()75,025,0( 22 −⋅−−−±−−

=iiB

В11=1,02 В22=-2,02

Исходное уравнение регрессии в канонической форме принимает вид:

02,22,175

02,12,175

22

21

−Χ

−−Χ

yy=1

Центр S является минимаксом. Величина водопроницаемости увеличивается при движении из S в

направлении одной из осей и падает при движении в направлении другой оси. Если придадим выходному

параметру у некоторые конкретные значения, получим контурные кривые равного уровня в форме

гипербол. (рис. 1).

В зоне эксперимента (рис. 1) наибольшую водопроницаемость имеют образцы, выработанные при

минимальном натяжении нитей грунта и среднем натяжении нитей утка.

106

Для дальнейших исследований мы выбрали варианты, удовлетворяющие требования к фильтрам в

отношении размеров пор, имеющих максимальное число пор на единице площади, и, как следствие

этого, лучшие показатели водопроницаемости.

Рис.1. Зависимость водопроницаемости трикотажа пресс-уточного переплетения

от натяжения нитей грунта и утка

Отобранные для дальнейших испытаний образцы лавсанового полотна с различным

переплетением нитей, отличающиеся пористостью и размерами пор, подвергались исследованию в

соответствии со схемой рис 2.

Рис.2. Схема прибора для испытания образцов на водопроницаемость

На нижнем конце трубки 1 закреплен фильтр 2 (образец исследуемого полотна). По ротаметру 3

устанавливается расход воды 50 делений (Q=0,38 л/мин), которая изливается в трубку 1 (с диаметром

dвн=122мм и миллиметровой градуировкой) и проходит через испытуемое полотно.

107

Для прохождения воды с указанной объемной скоростью в трубке 1 устанавливается столб воды

определенной высоты H (измеренной в мм водяного столба) и соответствующих давлению Р (мм

водяного столба). По ротаметру 3 установлен расход воды 100 делений (Q=0,7л/мин) и определены

значения Н и Р.По полученным значениям (табл.3) построены графики (рис.3).

Таблица 3. Значения Н и Р

Параметры Падение давления на образце Р, Н

Номер

образца

Номер

опыта

26

25

4

3

5

6

7

26

25

3

бентли

Скорость

потока,

л/мин

Темпе

ра-

тура

воды ,

С0

1 150 300 550 500 1350 650 470 220 320 350 120 0,7

2 150 300 470 450 1350 700 370 150 350 300 120 0,7

3 150 300 600 600 - 600 500 150 400 500 120 0,7

4 150 350 520 500 - 570 350 170 320 350 120 0,7

5 150 350 530 400 - 620 350 170 320 330 120 0,7

Среднее

значение

150 320 530 490 1350 630 410 170 340 360 120 07 10

1 80 150 230 260 750 300 220 100 150 160 50 0,38

2 70 150 220 200 750 320 200 80 170 130 50 0,38

3 80 150 300 300 750 320 270 80 200 230 50 0,38

4 80 170 250 250 750 280 170 80 150 150 50 0,38

5 80 170 270 270 800 300 170 80 150 160 50 0,38

Среднее

значение

80 160 250 240 760 300 210 80 170 170 50 0,38 10

Номера вариантов соответствуют номерами в таблицах. Варианты 5 и 6 связаны из эластичного

лавсана. Варианты 31, 251 и 261 те же, что и 3, 25, 26 но покрыты тромборезистентным покрытием.

Результаты свидетельствуют о том. что наименьшую водопроницаемость имеют варианты 5,6,3,4 и

7, наибольшую – 1. Образцы, не имеющие тромборезистентного покрытия, плохо смачиваются водой.

Образец фирмы «Бентли» имеет наименьшее сопротивление прохождению воды.

108

Рис.3. Зависимость перепада давления на образцах от объемной скорости воды

Выводы Из приведенных выше результатов можно сделать следующие выводы:

1. Их предложенных нами образцов могут быть отобраны варианты 25 и 26, по показателям

пористости эти варианты также были лучшими. Вариант 25 имеет наибольшее число пор, причем в нем

отсутствуют поры больше чем 0,006 мм2 и все поры имеют примерно равные размеры.

2. У варианта 26 размеры пор минимальные – 0,002 мм2 и количество их меньше, но полотно,

связанное по данному образцу, обеспечивает достаточную для фильтров водопроницаемость.

3. Результаты показали также, что у образцов 25 и 26, имеющих тромборезистентное покрытие,

сопротивление прохождению воды практически не изменилось, а у варианта 3 уменьшилось


1. Сосуды для крови С ЕС СР ЕС Единые медико-технические требования. 22 марта 1982.

2. Кукин Г.Н., Соловьев А.И., Комбеков А.И.Текстильное материаловедение. – М.:

Легпромбытиздат , 1989. с. 60–95


109

УДК 687.016.5

ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ЯКОСТІ ТКАНИН ДЛЯ ПОСТІЛЬНОЇ БІЛИЗНИ

Н.П. СУПРУН Київський національний університет технологій та дизайну

В.Я. СУПРУН

Державне управління справами Президента України

М.В. ХАРЬКОВСЬКА Виробничо-торгівельна фірма «ВЕЛАМ»

У роботі визначено вимоги для матеріалів постільної білизни та, з використання методу експертного оцінювання, встановлена номенклатура показників якості. Експериментальне визначення значень найвагоміших показників якості восьми зразків змішаних тканин для постільної білизни, шляхом порівняння їх з базовими, дало змогу розрахувати комплексні показники якості і встановити тканини, використання яких у найбільшій мірі відповідає комплексу вимог, що висуваються

Серед розмаїття сучасних виробів з текстилю окреме місце займає домашній текстиль, до асортименту якого входять тканини для оформлення вікон та м’яких меблів, столова білизна та постіль, вироби для ванних та кухонних кімнат та багато інших. Споживання домашнього текстилю останніми роками у світі невпинно збільшується, тому цей сегмент ринку вважається одним із найбільш перспективних. Споживачами домашнього текстилю є не тільки індивідуальні покупці, але й різні корпоративні споживачі, причому традиційно висока увага приділяється до якості тканин для постільної білизни. Якість постільної білизни означає повноцінність та комфортність відпочинку вдома; вона також є, певною мірою, характеристикою високоякісного рівня життя сучасної людини. Для таких установ, як готелі, санаторії, мотелі, різноманітні медичні заклади лікувального та профілактичного характеру, висока якість білизни багато в чому визначає престиж закладу та його конкурентоспроможність.

Серед антропологів існує думка, що здатність до повноцінного сну люди отримали порівняно

недавно, біля 12–14 тисяч років тому. Життя первісної людини аж ніяк не супроводжувалося благами

цивілізації. В умовах агресивного зовнішнього середовища та постійної небезпеки природа не дозволяла

йому випробувати життєдайну силу глибокого сну, що давав відпочинок всьому організму. Перша

постіль складалася з доступних природних матеріалів - сухої трави, водоростей, гілок дерев, сухих листів

і шкір тварин. Найбільш ранні відомості про повноцінну постіль із необхідним набором для сну

(матрацом, подушкою, простирадлом та ковдрою) відносяться до епохи Середнього царства в Єгипті,

часів правління фараона Сеті (2713 - 2649 р. до н.е.). Еволюція спальних аксесуарів – це аж ніяк не

сходження від простого до складного, від недосконалості - до досконалості. Часом вона робила вигадливі

зиґзаґи, залишаючи після себе лише свідчення очевидців. При дворі китайських імператорів династії Тан

(4 століття н.е.) існувала спеціальна посада «сановника спокійної подорожі» – так у Китаї називався

імператорський сон. Чиновникові на цій посаді пропонувалося стежити за свіжістю монархової постелі, а

також готовити постіль до сну, зігріваючи її теплом власного тіла. У Дюссельдорфському музеї історії

побуту зберігається ліжко-шафа часів середньовічної Німеччини – своєрідний дерев'яний ящик з

віконцем для особи та дверцятами. Двері щільно захлопувалися, щоб до сплячої людини не забиралися

миші й клопи, а матрацний чохол набивався полином, який не переносять біси.

Довгий час постільні приналежності були предметом розкоші, і тільки, починаючи з 15 століття,

традиційний постільний набір у Європі став доступний для буржуа, а ще пізніше – і для простолюдинів.

110

Сучасні матеріали для постільної білизни надзвичайно різноманітні. Вони повинні відповідати

складному комплексу вимог, які пред'являються споживачами, з одного боку, і виробниками - з іншого.

На Україні та в країнах бувшого СНГ бавовняні та змішані тканини для постільної білизни

використовуються найчастіше, тому дослідження їх споживчих властивостей є актуальним завданням.

Метою даної роботи є конфекціонування матеріалів для постільної білизни, яка

використовується в закладах готельного типу з урахуванням особливостей експлуатації та побажань

користувачів.


Об'єктом досліджень було вибрано вісім зразків тканин, які зараз використовуються як білизняні

матеріали. Зразки, які було розроблено на ВО «ТИРАТЕКС», розрізнялися за сировинним складом,

лінійною густиною ниток і щільністю ткацтва. Зразки № 1 – 5 – відбілені полотна, зразки № 6 – 8

пофарбовані у світлі тони. Структурні характеристики об'єктів дослідження, визначені за стандартними

методиками, наведені в таблиці 1.

Таблиця 1. Структурні характеристики тканин, обраних для досліджень

Фактична лінійна густина ниток, Т ф текс

Кількість ниток на 10 см

№ зраз-ка

Сировин-ний склад

(%),

Арти-кул

Товщи-на, мм

Поверх-нева густина Ms, г/м2 Основи Утоку По основі По

утоку

1 15 ПЕ+85 бавовна

6с6/52 0,25 220 19,0 17,0 370 350


1601/32/150

0,30 150 37,6 41,6 240 240


4799/ 32/155

0,30 155 30,4 30,8 260 240


6C59/ 53

0,50 230 41,0 40,4 290 270

5 50ПЕ+50 бавовна

1601/321/47

0,35 147 41,6 43,4 280 230


1601/321/47S

0,35 147 38.0 43,4 270 220


4799/ 32/160

0,30 160 34,2 29,4 260 250


6C10/34/150

0,28 150 24,0 27,6 320 280

Для проведення порівняльної оцінки якості обраних матеріалів була використана наступна

процедура:

– методом експертного опитування була визначена номенклатура показників якості і побудована

ієрархічна структура значимості відповідних механічних і фізичних властивостей,

– з використанням стандартизованих методик випробувань було проведене визначення найбільш

вагомих показників якості для 8 відібраних видів тканин,

– визначено базові (найкращі) значення показників якості для подальшого їхнього використання

в порівняльній оцінці з показниками реальних тканин, відібраних для досліджень,

– розраховано комплексні показники якості, що дозволило визначити рівень якості досліджених

зразків і виробити рекомендації щодо їх застосування.

111

Експертна оцінка показників якості проводилася відповідно до рекомендованих методик [1,2]

для визначення вагомості обраних показників якості та розрахунку коефіцієнту конкордації (ступеню

погодженості думок експертів). У проведеному нами опитуванні брали участь господарки, які працюють

на Державних резиденціях.

Форма дослідження - усне опитування, з відкритими прямими та непрямими запитаннями. У ході опитування виявилися пріоритети, які віддаються споживачами при визначенні загальних вимог до постільної білизни. Крім того, були проаналізовані вимоги, які пред’являються до постільної білизни з урахуванням особливостей догляду за нею. Так, час щоденного використання постільної білизни становить 6-8 годин. Основний вид догляду за нею – прання (для білої білизни - з відбілюванням) з різною періодичністю з наступним підкрохмалюванням (у більшості випадків) і прасування. Саме труднощі у догляді більшість опитуваних (65%) віднесли до основних недоліків наявної постільної білизни. Бажаними є також висока швидкість висихання (що обумовлено частими циклами прання й сушіння), по можливості, також, відсутність необхідності відбілювання. Вибір переважно світлих тонів постільної білизни, безумовно, накладає високі вимоги до забезпечення таких якостей тканин, як легкість видалення забруднень при пранні та високу стійкість до сухого і мокрого тертя, стійкість забарвлення до дії поту.

Аналізуючи відповіді респондентів на питання про комплексні показники

властивостей матеріалів можна зробити висновки про те, що набір якостей, очікуваних

від матеріалів для постільної білизни, приблизно однаковий, і включає такі комплексні

показники, як зручність користування (27,8 %), гігієнічність (20,3 %), збереження

зовнішнього вигляду (15,2 %), зовнішня виразність, довговічність і т.п. Із недоліків

постільної білизни, обумовлених властивостями матеріалу, відзначалися наступні: - із

групи ергономічних - підвищена жорсткість, низька здатність убирати вологу; - із групи

експлуатаційних - високі значення зміни лінійних розмірів після прання і після тривалої

експлуатації, підвищена зминальність, низька здатність створювати драпірування, зміна

кольору матеріалу в процесі експлуатації. З урахуванням даних опитування, при

формуванні вимог до матеріалів постільної білизни всі показники якості були розбиті на

5 груп за принципом забезпечення ергономічних, естетичних властивостей,

функціональних вимог, вимог надійності та зручності користування. Усього, після

аналізу відповідей респондентів і обґрунтування необхідності використання кожного

показника для оцінювання його коефіцієнта вагомості, 10 експертам було

запропоновано ранжирувати наступні 10 показників якості тканин для постільної

білизни:

1. Капілярність, мм

2. Гігроскопічність; %

3. Водопоглинання; %

4. Повітропроникність дм3 /м2с

5. Стійкість фарбування до дії прання і поту, бали

6. Гладкість поверхні (показник тангенціального опору)

7. Жорсткість при згинанні, мкНсм2

8. Незминальність, %

112

9. Зміна лінійних розмірів після прання, %

10. Драпірувальність, %

Статистична обробка експертних оцінок зводилася до підрахунку коефіцієнту

конкордації W, що визначає погодженість думок експертів (його значення склало

W=0,74), визначення коефіцієнтів вагомості (γ) показників, які оцінюються. Обробка

даних, яка проводилася з використанням матриці ранжирування показників якості,

дозволила визначити такі істотно значимі показники якості: незминальність (γ=0,25),

жорсткість при згинанні (γ=0,24), гладкість поверхні (показник тангенціального опору)

(γ=0,22), водопоглинання (γ=0,15), капілярність (γ=0,14).

Для проведення комплексної оцінки якості матеріалів для постільної білизни необхідно було

визначити значення істотно значимих показників для відібраних для дослідження 8 зразків тканин

відповідно до стандартних методик. Отримані експериментальні значення та розраховані комплексні

показники якості досліджуваних тканин представлені в таблиці 2.

Таблиця 2. Натуральні значення показників якості матеріалів

Номер зразку Сировинний склад (%),

Незминальність,

%

Жорст-кість при згинанні, мкНсм2

Тангенці-альний

опір, град

Водопоглинення, %

Капіляр-ність, мм

Комп-лексна оцінка КА


40 1140 31 140 109 0,822

2 50 ПЕ+50 бавовна 50 4180 35 88 83 0,423

3 50 ПЕ+50 бавовна 60 1490 32 117 96 0,455

4 50 ПЕ+50 бавовна 59 3013 33.5 109 23 0,768

5 50ПЕ+50 бавовна 49 3200 34 50 75 0,542

6 67ПЕ+33 бавовна 59 4585 32 67 74

0,460

7 50ПЕ+50 бавовна, 54 1650 35 75 59

0,502

8 67ПЕ+33 бавовна 50 1370 33,5 117 4

0,321

Аналіз отриманих результатів дозволив визначити, що показники якості, що визначають

комфортність постільної білизни у користуванні, у тканинах, обраних для досліджень, досить суттєво

відрізняються між собою. Збільшення у сировинному складі вмісту поліефірних волокон, призводить до

підвищення опору зминанню, в певній мірі знижує здатність тканин вбирати крапельно-рідку вологу і

суттєво збільшує їх жорсткість. Проведена комплексна оцінка, яка враховує вагомість цих показників,

113

виявила, що у найбільшому ступеню задовольняє комплексу вимог тканина №1, яку і рекомендовано для

пошиття постільної білизни.

Висновки

Аналіз особливостей вимог до вибору матеріалів для постільної білизни, яка використовується у

закладах готельного типу, проведений з використанням методу експертного опитування, дозволив

визначити серед тканин, які зараз найчастіше використовуються, таку, що у найбільшому ступені

відповідає експлуатаційним та ергономічним вимогам.


1. Супрун Н.П., Орленко Л.В., Дрегуляс Е.П., Волинець Т.О. Конфекціювання матеріалів для

одягу. – К.: Знання, 2008. – 246 с.

2. Чайковская А. Е., Полищук Л. В., Галык И. С. и др. Комплексная оценка качества текстильных

материалов – К.: Техника, 1989. – 254 с.


114

УДК 65.012.2(075)

ЛОГІСТИЧНА СТРАТЕГІЯ

В ПЛАНУВАННІ РОЗВИТКУ ПІДПРИЄМНИЦТВА Т.В. БОЖКОВА


У статті представлено основні поняття логістичної системи на рівні підприємств, види логістичних операцій, характеристики логістичних стратегій, даються рекомендації щодо вибору їх у конкретних умовах здійснення підприємницької діяльності

У статті розглядаються умови здійснення підприємницької діяльності, серед яких вибір

організаційних форм ланцюга постачання матеріальних ресурсів – виробництво (діяльність) – постачання

готової продукції споживачеві може розглядатися як логістична система. Остання має свою структуру,

свою стратегію реалізації.

Люди вже тривалий час вивчають та аналізують стратегію як інструмент вирішення їхніх проблем,

оскільки вони хочуть знати, що їм робити завтра, післязавтра, в довгостроковій перспективі, як керувати

процесами, що відбуваються на підприємстві та навколо нього, які потрібні для цього ресурси.

Складні умови господарювання, зміни в техніці та технологіях, зростаючі вимоги споживачів

потребують нових знань та навичок, які б відповідали вимогам часу. Життєва потреба у використанні

стратегії як одного з найефективніших і найпрогресивніших засобів управління організацією спонукається

розвитком ринкових відносин, певними зрушеннями в економіці України, зростаючою конкуренцією на

ринку.


Дослідження виконані такими вітчизняними та зарубіжними вченими, як Градов А.П., Кошкін

В.І., Крикавський Є.В., Семененко А.І. Фасоляк Н.Д., Гаджинський А.М., Анікин Б.А., Федько В.П.,

Мітько О.А., Бауерсокс Дональд Дж., Кальченко А.Г., Пономарьова Ю.В. Окландер М.А. та ін., дають

підстави зробити висновок, що в Україні теорія і практика впровадження та розробки стратегії ще не

посіли належного місця. Вітчизняним підприємствам важко застосовувати стратегічне управління через

складні умови господарювання, брак коштів для впровадження інноваційних процесів, не зовсім

цивілізовані форми конкурентної боротьби та ін. Тим більше, якщо йдеться про логістичну стратегію,

навіть незважаючи на той суттєвий момент, що логістична стратегія підприємства складається із всіх

стратегічних рішень, прийомів, планів і культури, пов’язаних з управлінням ланцюгом поставок.

Господарська діяльність кожної організації, підприємства здійснюється з метою досягнення

економічних і соціальних результатів та одержання прибутку. Тому підприємництво може розглядатися

як один з напрямів практичної реалізації цього завдання. Більшість авторів економічних видань не

приділяють належної уваги ролі логістики в підприємницькій діяльності. Аналіз розвитку процесів

підприємництва, умови, за яких вони дають позитивні результати, і є об’єктом дослідження.


115

Метою цієї статті є характеристика стратегій та методи їх вибору в логістичній системі

підприємств як суб’єктів господарювання.


Логістика важлива для кожного підприємства, навіть для такого, яке пропонує нематеріальні

послуги. Вона пов’язана з прийняттям рішень, що мають безперечний вплив на розробку ланцюгів

поставок, визначення розмірів і місць розташування елементів в інфраструктурі, відносинь з іншими

організаціями, створення партнерств і об’єднань. Саме логістика організовує всю систему заготівлі та

постачання ресурсів, їх раціональне використання, транспортування та складування; вона впливає на

техніко-економічні показники діяльності підприємства; від неї залежить час виконання замовлень,

цінність продукції, надійність та інші параметри обслуговування споживачів; завдяки їй часто робляться

висновки щодо діяльності підприємства в цілому.

Для багатьох підприємств визнання того, що логістика суттєво впливає, стало однією з найбільш

важливих ідей, котрі з’явились за останні роки і змінили спосіб, за допомогою якого вони керують

ланцюгом поставок матеріальних ресурсів і готової продукції і повніше враховують логістику при

прийнятті інших стратегічних рішень. Менеджери приймають рішення, грунтуючись на максимально

широкій інформації, що відображає всю ситуацію, в якій діє бізнес.

Підприємства та організації в умовах ринку можуть вижити тільки тоді, коли будуть поставляти

продукти та послуги, привабливіші від продукції конкурентів. Логістика впливає на час виконання

замовлень, на наявність продукції, її якість, собівартість, ціну, а тим самим на процес реалізації. У цьому

сенсі логістика фактично робить істотний внесок у розробку, характеристики, цінність продукту і ступінь

його успіху та визнання споживачами.

Тому за різних обставин майже будь-який аспект логістики може стати надзвичайно важливим

для задоволення споживачів, що, в свою чергу, стає безпосередньо пов’язаним з реалізацією логістичної

стратегії.

На практиці логістична стратегія може зупинятися на таких напрямах:

– Витрати. Більшість підприємств хочуть досягти низьких витрат, хоча лише

деякі з них беруть на озброєння стратегію, котра дозволяє мінімізувати

логістичні витрати. Її реалізація приводить до вищого прибутку (виграш для

підприємства) і нижчих цін (виграш для споживачів).

– Обслуговування споживачів. Логістика контролює обсяг запасів, час

доставки продукції, швидкість реагування на запити споживачів та інші

характеристики їх обслуговування. Спрямовуючи логістичну стратегію на

обслуговування споживачів, підприємства можуть досягти стійкої і

довгострокової конкурентної переваги.

– Часові параметри. Споживачі зазвичай хочуть отримати замовлені

продукти якомога раніше, тому логістична стратегія гарантує швидку доставку.

116

– Якість. Споживачі вимагають вищої якості всіх видів продукції. Як

правило, логістична стратегія гарантує послуги високої якості.

– Гнучкість продукції, що пропонується. Це здатність підприємства

випускати продукцію з врахуванням специфікацій, котрі задані окремими

замовниками. Логістична стратегія може будуватись на основі надання

спеціалізованих послуг чи послуг, що виконуються з врахуванням вимог

конкретного замовника.

– Гнучкість обсягу продукції, послуг, що пропонуються. Мінливий рівень

активності в бізнесі може спричинити серйозні проблеми для логістичних служб.

Гнучкість обсягу продукту, котрий пропонується, дозволяє підприємству

оперативно реагувати на мінливі рівні попиту.

– Технологія. Логістика користується широким асортиментом технологій,

використовуючи їх для комунікацій, відстежування вантажів, сортування

упаковок, ідентифікації продуктів, обліку динаміки запасів тощо.

– Місце розташування. Споживачі зазвичай хочуть, аби продукти були

доставлені їм якомога ближче. Одна з логістичних стратегій базується на тому,

що послуги завжди краще надавати, якщо підприємство розміщене в найбільш

вигідному місці. Підприємства мають все робити якомога краще з врахуванням низьких витрат, високого рівня

обслуговування споживачів, швидкої доставки, гнучкості, використання високих технологій і т.д. Тому

одне з ключових рішень, які приймають менеджери логістичних служб – вибір фокусу своєї стратегії.

Кожне підприємство розробляє власну логістичну стратегію.

Загалом існують дві базові стратегії, котрі в першу чергу забезпечують:

– управління витратами, тобто виробництво тих же чи зіставних продуктів

більш дешевше;

–диференціацію продукції, тобто випуск продукції, яку споживачі не можуть

отримати в інших постачальників.

У логістиці ці два підходи позначаються термінами «класична» і «динамічна

стратегія». Підприємства, котрі роблять ставку на класичну (обмежену, спрощену,

худу) логістику, ставлять перед собою мету знизити витрати; а ті, хто надає перевагу

динамічній, передусім стараються досягти вищого рівня задоволення споживачів. Жодне підприємство не може повністю уникнути логістичних витрат, тому кращий в цих умовах

вибір – зробити їх якомога нижчими. Тоді мету бізнесу підприємця досить обгрунтовано можна

сформулювати таким чином: мінімізувати загальні логістичні витрати, гарантуючи при цьому

прийнятний рівень обслуговування споживачів. Цей підхід в загальному вигляді відомий як класичний.

117

Альтернативним варіантом може служити більш гнучка стратегія, в основу якої покладено

динамічність. Мета динамічної стратегії – забезпечити високу якість обслуговування споживачів,

оперативно реагуючи на появу нових чи змін попередніх умов.

Обидві стратегії виходять з того, що задоволення споживачів і низькі витрати – домінуючі

напрями, але використовують різний опис процесу, котрий забезпечує досягнення мети. Іншими

словами, підприємству не потрібно обирати лише одну стратегію на противагу іншій, вони не

виключають одна одну, мають як свої переваги, так і обмеження, і використання їх на підприємствах

дасть лише користь.

Як показали дослідження, на підприємствах легкої промисловості близько 20% втрат пов’язані з

недоліками, що мають місце в процесі постачання матеріальних ресурсів (втрати робочого часу,

недовикористання виробничих потужностей, оплата простоїв та ін.). Це безумовно, негативно впливає

на рівень техніко-економічних показників діяльності підприємства. В свою чергу недоліки в логістиці

постачання порушують процес доведення готової продукції до споживача, а це сповільнює процес

реалізації, призводить до збільшення товарних запасів, зменшення прибутку.

Аналіз фактичних матеріалів підприємств швейної галузі показав, що зменшення прибутку з цієї

причини в середньому становить близько 10%. Тому зрозуміло, що вибір логістичної стратегії, яка в

комплексі охоплює всі процеси, пов’язані з рухом матеріальних ресурсів, повинен розглядатись як умова

підвищення ефективності діяльності підприємства.

Висновки

Зазначене вище дає можливість зробити такі висновки:

– для успішної реалізації підприємницької діяльності в умовах ринку

необхідна низка умов;

на рівень конкурентоспроможності суб’єктів господарської діяльності впливає

багато факторів зовнішнього та внутрішнього середовища;

– вибір логістичної системи здійснення різних видів підприємницької

діяльності залежить від організаційно-технічних, виробничо-господарських,

фінансово-економічних факторів;

– критерієм вибору логістичної стратегії є мінімізація витрат, пов’язаних у

логістичному ланцюгу закупівля – розподіл – транспортування – складування –

виробниче споживання – відвантаження та поставка готової продукції.


30. Господарський кодекс України. – К.: Атіка, 2006.

31. Закон України «Про підприємництво» – Відомості Верховної Ради України. 1992. № 20 (з

наступними змінами).

32. Окландер М.А. Маркетинг и логистика в предпринимательстве. – АПАТиЭИ, 1996.

33. Крикавський Є.В. Логістика підприємства. – Львів, Львівська політехніка, 1996.

34. Семененко А.И. Предпринимательская логистика. – СПст: Политехника, 1997.

118


УДК 655.42

АКТУАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ КНИГОТОРГОВЕЛЬНОЇ ГАЛУЗІ

УКРАЇНИ

З. В. ГРИГОРОВА, Л.П. ШЕНДЕРІВСЬКА Видавничо-поліграфічний інститут Національного технічного університету України «КПІ»

У роботі розглядаються основні соціально-економічні фактори, що мають визначальний вплив на розвиток книготорговельної галузі України

На діяльність книготорговельних організацій як відкритої економічної системи суттєво

впливають соціально-економічні процеси, що відбуваються в державі. Розвиток зазначеного виду

діяльності безпосередньо залежить від демографічної ситуації в країні, стану економіки, політичних

факторів, розвитку провідних технологій, рівня культури суспільства. Вплив зазначених факторів

потребує ґрунтовного вивчення з метою формалізації їх впливу на процеси, що відбуваються у галузі

вітчизняного книгорозповсюдження.


Стан вітчизняного книгорозповсюдження та книгопоширення розглядається вченими та

фахівцями О.Афоніним, М.Сенченком, М.Тимошиком, Г.Грет та ін. Також проблеми галузі

висвітлюються у галузевих виданнях «Вісник книжкової палати», «Книжковий огляд», «Книжковий клуб

плюс», «Книжная индустрия» та ін. Разом з тим недостатньо публікацій, які б використовували

комплексний підхід до стану розвитку книгорозповсюдження в Україні.


Метою цієї статті є характеристика впливу соціально-економічних процесів, що відбуваються в

державі, на розвиток книготорговельної галузі України та визначення основних тенденцій її розвитку.


На обсяги реалізації книжкової продукції суттєво впливають мають демографічні фактори,

оскільки вони визначають наявність та основні характеристики споживачів. Низький рівень

народжуваності та підвищення рівня смертності в Україні викликало скорочення кількості населення з

51,8 млн.осіб у 1990 році до 46,2 млн.осіб у 2008 році (рис.1), що стало одним з чинників зниження

попиту на друковані видання. Зростання рівня народжуваності, загальне старіння населення країни,

активні міграційні процеси призводять до зміни читацьких преференцій, а, отже, спричиняють

структурні зрушення в асортименті реалізованої літератури.

Кризові явища, що супроводжували трансформаційні процеси в економіці країни після набуття

нею незалежності, призвели до руйнації налагодженої системи книжкової торгівлі. Зменшилась кількість

гуртових та роздрібних підприємств галузі, відбувся розрив налагоджених зв’язків у сфері замовлення і

розподілу книг, погіршився стан інформаційного забезпечення книготорговельної діяльності.

119

Зменшення реальних доходів населення і зростання цін на книжкову продукцію скоротили попит

на неї та її реалізацію. За даними Держкомстату, питома вага витрат домогосподарств на задоволення

культурних потреб (у т.ч. на придбання книг) та відпочинок становить 2,4%.

Оцінюючи перспективи розвитку книготорговельної галузі, можна передбачити, що поглиблення

кризових явищ у вітчизняній економіці погіршить стан реалізації видань, оскільки книга не є товаром

першоїпотреби, а, отже, структурні зрушення у складі витрат населення відбудуться не на її користь.

4344454647484950515253

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Рік

млн

.чол

.

Рис. 1. Кількість населення України (станом на 01.01 відповідного року) Суттєво впливають економічні фактори і на пропозицію книжкової продукції на ринку.

Економічна криза початку 90-х років негативно позначилась на діяльності усіх галузей, у тому числі і

видавничої (рис.2,3). Протягом 1986 – 1990 років ситуація з випуском книжкової продукції була

стабільною, в розрахунку на 1 жителя видавалося більше трьох видань (рис.4). За 1990 – 2001 роки

обсяги виробництва за тиражами скоротилися більш як утричі. Починаючи з 2000 року відбувається

зростання обсягу випуску книжкової продукції за назвами, однак, слід відзначити, що стабільною є

тенденція до зниження середнього накладу видань. У 2007 році в Україні видавництва і видавничі

організації усіх форм власності випустили 17987 назв книг і брошур накладом 56,1 млн. примірників,

що становить 1,21 книжки на кожного мешканця країни (у Росії у 2007 році цей показник був на рівні

4,58 прим., у країнах евросоюзу він коливається в межах 5 – 8 примірників) [1].

120

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

Рік

назв

Рис. 2. Випуск книг і брошур за назвами в Україні за 1986 – 2007 рр.

020000400006000080000

100000120000140000160000180000200000

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

Рік

тис.

прим

.

Рис. 3. Випуск книг і брошур за накладами в Україні за 1986 – 2007 рр.

121

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

Рік

прим

.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

Рік

прим

.

Рис. 4. Випуск книг і брошур у розрахунку на 1 жителя в Україні за 1986 – 2007 рр.

Однією з причин, що зумовлює таку ситуацію у сфері українського книговидання, є експансія

імпортованої книги на вітчизняному ринку. Впровадження пільгового оподаткування для суб’єктів

видавничої справи в Росії призвело до зменшення витрат на виробництво книжкової продукції, внаслідок

чого російська книга стала дешевшою від української. Крім ціни, вітчизняна література поступається і за

повнотою асортименту. У 2007 році в Росії видано 108 791 назв книг і брошур накладом 665 682,7 тис.

примірників (в Україні ці показники менші у 6 і 12 разів відповідно) [1]. Як наслідок, за оцінками

фахівців український ринок на 85 – 90% охоплений імпортованою літературою.

Законодавчі акти, що передбачали введення пільг для видавців та книгорозповсюджувачів,

приймалися і в Україні, але їх дія була нетривалою, а спектр передбачених ними податкових пільг –

обмеженим. Утім їх впровадження сприяло збільшенню випуску по тих видах друкованої продукції, на

які поширювались пільги. На сьогодні згідно з Законом України «Про внесення змін до деяких законів

України щодо державної підтримки книговидавничої справи в Україні» від 18.09.2008 р. №521-VІ до

01.01.2015 р. збережене пільгове оподаткування суб’єктів видавничої діяльності, яке передбачає пільги з

оподаткування ПДВ, податком на прибуток, митом.

122

Вплив науково-технічних факторів виявляється в загальносвітовій тенденції

розвитку електронних засобів комунікації, що також впливає на книжкову торгівлю. З

одного боку розвиток новітніх технологій надає книготорговельним підприємствам

можливість застосовувати прогресивні форми реалізації товарів та використовувати

засоби мережі Інтернет для формування асортименту книгарень. З іншого боку

науково- технічний прогрес призводить до підвищення рівня конкуренції в галузі

книгорозповсюдження (поява книжкових інтернет-магазинів) та появи товарів-

конкурентів (електронні видання, аудіокниги, електронні книги).

За результатами дослідження ACNielsen, проведеного в 2006 році, через інтернет

здійснює покупки кожен десятий житель планети. При цьому найбільш популярним

товаром є книги. На сьогодні в Україні існує понад 20 інтернет-книгарень

(bambook.com, bookzone.com.ua, petrovka.ua, book-ye.com та ін.). Але цей метод

придбання книг не є популярним серед українців. За результатами досліджень

книжкового ринку, здійснених компанією GfK Ukraine, через інтернет придбали книги

менше 1% опитаних респондентів [2].

Важливим чинником, який впливає на діяльність підприємств, є соціально-

культурне середовище, до складу якого входять життєві цінності і традиції населення.

Раніше читання входило в першу п’ятірку способів проведення дозвілля. Нині за

даними Українського центру культурних досліджень, телебачення, комп’ютери,

перегляд фільмів суттєво випереджають читання [3]. Загальне зниження рівня культури

суспільства також призводить до зниження інтересу до книги.

Зазначені фактори мали негативний вплив на книжкову торгівлю. За роки

незалежності України в системі книгорозповсюдження відбулися суттєві зміни.

Помітно скоротилась кількість книготорговельних організацій одночасно із

збільшенням форм доведення літератури до споживача. На сьогодні реалізація

книжкових видань населенню здійснюється через книжкові відділи, магазини (як

незалежні, так і мережеві), супермаркети, кіоски та ятки, ринки, виставки, мережу

Інтернет, книжкові клуби, відділи реалізації видавництв, книгонош та відділення

«Укрпошти». Як свідчать дані соціологічних досліджень, понад 50% респондентів

віддають перевагу придбанню книжок у магазинах [2].

Саме тому проблема пропорційності розміщення книготорговельної мережі та її

територіальної наближеності до споживачів є надзвичайно актуальною.

Ступінь пропорційності розміщення підприємств торгівлі розподілу жителів

дозволяє оцінити частковий коефіцієнт локалізації:

123

НSлК

′′

=′ ,

де – частковий коефіцієнт забезпечення населення певного регіону торговельними

підприємствами;

лК ′

S ′ – питома вага регіону у загальній кількості торговельних підприємств; Н ′ –

питома вага регіону у загальній середньорічній чисельності населення.

Часткові коефіцієнти локалізації мають значення більше або менше 1. Якщо

>1, то забезпечення населення цього регіону торговельною площею вища від

середньої по країні, якщо

<1, то – нижче середньої. Як свідчать дані досліджень, найбільш пропорційне

чисельності населення забезпечення книготорговельними підприємствами мають

Київська, Полтавська, Рівненська, Чернігівська області (таблиця).

лК ′

лК ′

Часткові коефіцієнти локалізації по регіонах України

Республіка, область, місто Частковий коефіцієнт локалізації

Автономна Республіка Крим 0,2345

Вінницька 0,4637

Волинська 0,2680

Дніпропетровська 1,7163

Донецька 0,2295

Житомирська 1,6045

Закарпатська 0,8755

Запорізька 0,7829

Івано-Франківська 0,6278

Київська 0,9393

Кіровоградська 0,9127

Луганська 1,6067

Львівська 0,5425

Миколаївська 1,4519

Одеська 1,5078

Полтавська 1,1991

Рівненська 0,9945

124

Сумська 1,6342

Тернопільська 2,2017

Харківська 0,7161

Херсонська 2,0690

Хмельницька 0,7285

Черкаська 1,5395

Чернівецька 0,4990

Чернігівська 1,1717

м.Київ 0,6124

м.Севастополь 3,3545

Частковий коефіцієнт локалізації розраховується по окремих регіонах, а в

цілому по всій території забезпечення торговельною площею визначається за

допомогою загального коефіцієнта локалізації:

100∑ ′−′

=НS

Кл .

Значення загального коефіцієнта забезпечення лежить у межах від 0 до 1.

Якщо Кл дорівнює або близький до 0, то це свідчить про рівномірність

забезпечення населення торговельною площею, якщо його значення наближається до 1

– про нерівномірне.

Коефіцієнт локалізації книготорговельних підприємств по Україні становить

0,508, що свідчить про недостатню пропорційність розміщення книготорговельної

мережі в Україні. Це підтверджується і розрахованим коефіцієнтом кореляції, значення

якого (0,67) також свідчить про незначну залежність кількості книгарень від

чисельності населення в регіоні.

Для характеристики забезпечня населення роздрібною книготорговельною

мережею також розраховується коефіцієнт щільності книготорговельної мережі, що

характеризує кількість книжкових магазинів, припадають на 100 тис. осіб населення:

100000N НNК =

де N – кількість магазинів, од.; Н – чисельність населення, осіб.

125

У Франції на 100 тисяч населення припадає 5 книжкових магазинів, у Німеччині

– 6,7, Польщі і Данії – 8,3, Норвегії і Нідерландах – 10, Фінляндії – 14,3 тис. [4].

За даними Державного комітету телебачення і радіомовлення, в Україні на 100

тисяч населення припадає один книжковий магазин.

Висновки

Тенденції, виявлені при проведенні досліджень, доводять існування як

сприятливих можливостей, так і загроз для подальшого розвитку книготорговельної

галузі України. Чинниками, які стримують розвиток вітчизняного

книгорозповсюдження на сучасному етапі, є:

– відсутність системного підходу до розбудови книготорговельної мережі та

пропаганди книги як важливої складової формування культурного рівня

суспільства;

– відсутність пільгових умов оренди для книжкових магазинів, що стало

причиною припинення діяльності або перепрофілювання багатьох з них;

– фінансова криза в країні, яка призводить до зменшення підприємницької

активності, зниження реальних доходів населення та їх перерозподілу не на

користь культурного розвитку;

– поява нових носіїв інформації, віртуальних книгарень;

– низький рівень розвитку оптової ланки книжкової торгівлі;

– неузгодженість господарських зв’язків у галузі;

– недостатній рівень інформаційного забезпечення книготорговельної

діяльності.

Сприятливими чинниками є:

– підвищення на державному рівні інтересу до розвитку книговидання та

книгорозповсюдження;

– активізація видавничої діяльності;

– використання досягнень НТП в діяльності книготорговельних підприємств;

– позитивні зрушення в демографічній ситуації;

– вихід на вітчизняний ринок великих іноземних книготорговельних мереж.


35. Кириллова Л.А., Сухоруков К.М. Новые рекорды основные статистические показатели

российского книгоиздания в 2007 году. – http://www.bookchamber.ru/stat_2007.

126

36. Результати третьої хвилі дослідження книжкового ринку: покупці книжок в Україні. –

Спосіб доступу: http://maidan.org.ua/static/mai/1179338434.html.

37. Гриценко О.А. Культурна трансформація в умовах сучасного українського суспільства:

основні чинники та загальний характер змін. –

http://www.culturalstudies.in.ua/sekcia_pl_v2.php.

38. Держкомтелерадіо зупинить руйнування книготорговельної мережі. –

http://comin.kmu.gov.ua/control/uk/publish/printable_article?art_id=60813.


УДК 65.011.1 (477)

РОЗРОБКА МЕХАНІЗМУ ФОРМУВАННЯ КОРПОРАТИВНОЇ СОЦІАЛЬНОЇ

ВІДПОВІДАЛЬНОСТІ МАШИНОБУДІВНИХ ПІДПРИЄМСТВ

ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ СИСТЕМНОГО ПІДХОДУ Л.А. ГРИЦИНА

Хмельницький національний університет

Обґрунтована необхідність застосування системного підходу при розробці механізму формування корпоративної соціальної відповідальності машинобудівних підприємств, визначено складові елементи механізму як системи

Корпоративна соціальна відповідальність (КСВ) – це новий підхід до діяльності підприємства,

що базується на поєднанні інтересів підприємства та потреб різних груп зацікавлених сторін

(суспільства, територіальної громади, працівників, споживачів, постачальників, акціонерів тощо) та

реалізується через сфери екологічної, суспільної, трудової та економічної відповідальності підприємства.

Складність реалізації цього підходу ґрунтується на необхідності знаходження балансу між інтересами та

потребами підприємства та зацікавлених сторін.


Як свідчать результати досліджень [1, 2], що проводилися на вітчизняних підприємствах, та

аналіз публікацій українських вчених [3], КСВ реалізується переважно у вигляді окремих розрізнених

заходів, що, з одного боку, значно ускладнює процес їх планування, а з іншого, не дозволяє адекватно

оцінити та використати отримані результати. Подоланню існуючої суперечності, на нашу думку,

сприятиме використання наукових підходів до управління КСВ як основи для побудови дієвого

механізму формування КСВ машинобудівних підприємств.


Метою статті є процеси розробки механізму формування КСВ машинобудівних підприємств з

позицій системного підходу, що дозволить визначити його складові елементи та обґрунтувати зв'язок із

загальною системою управління підприємством.


При розробці механізму формування КСВ підприємства необхідно подолати проблеми

співвідношення цілей діяльності підприємства (збільшення прибутковості та рентабельності,

забезпечення можливості для розвитку, підвищення ефективності функціонування тощо) та положень

127

http://maidan.org.ua/static/mai/1179338434.html

http://www.culturalstudies.in.ua/sekcia_pl_v2.php

цього підходу. Тобто, якщо розглядати КСВ як сукупність заходів реалізації екологічної, суспільної,

трудової та економічної складових, то необхідно забезпечити їх підпорядкованість загальній меті

діяльності підприємства, що дозволяє знайти баланс між інтересами підприємства та потребами різних

груп зацікавлених сторін. Фактично розробка та реалізація будь-якого заходу стає можлива лише у разі

позитивної відповіді на запитання, чи сприяє реалізація заходу у сфері КСВ досягненню мети діяльності

підприємства?. Надання позитивної відповіді на це запитання стає можливим, якщо розглядати КСВ як

складову конкурентоспроможності підприємства – динамічної характеристики здатності підприємства

адаптуватися до змін зовнішнього середовища і забезпечити при цьому певний рівень конкурентних

переваг [4], тобто, характеристик (атрибутів), властивостей продукції чи марки, що створюють для

підприємства певні переваги над його безпосередніми конкурентами [5].

Ми погоджуємося з думкою деяких авторів [4], які під конкурентною перевагою підприємства

пропонують вважати не наявність унікальних характеристик, а результат більш ефективного ніж у

конкурентів управління процесами їх формування та розвитку. Однак, і в цьому випадку основною

особливістю конкурентних переваг є їх відносний характер, оскільки вони визначаються шляхом

порівняння досліджуваного підприємства із конкурентом, що займає найкращу позицію у відповідному

сегменті ринку [5].

В той же час розгляд питання формування КСВ підприємства з позиції управління, дозволяє

визначити основні його властивості, що є основою розробки механізму, а саме: як системи, що

складається із взаємозалежних елементів; та як процесу, що виражається через сукупність послідовних

стадій.

Визначаючи категорії механізму формування КСВ, варто зупинитися на визначенні поняття

механізм. Так, в економічній енциклопедії термін «механізм» визначається як «система, пристрій, спосіб,

що визначають порядок певного виду діяльності [6]. Тобто механізм є системою процедур, які формують

рішення або правила його прийняття та характеризуються взаємодією відповідних елементів [7].

Зважаючи на те, що підприємство визначається вченими як відкрита система, яка одночасно є об’єктом

та суб’єктом впливу зміни зовнішнього та внутрішнього середовищ, механізм формування КСВ має

враховувати не лише внутрішні процеси функціонування підприємства, а й вимоги зовнішніх агентів до

його діяльності. Відповідно, цей механізм повинен розглядатися як змінна динамічна система, утворена

із сукупності первинних елементів, яка забезпечує взаємоузгодженість внутрішнього середовища та

зовнішніх щодо нього чинників, та проходить у своєму безперервному розвитку ряд послідовних стадій

[8; 9].

Подібний підхід до механізму формування КСВ потребує визначення та детального розгляду

його елементів (як складових системи) і стадій (як етапів процесу). У цій статті ми зупинимося на

розгляді механізму формування КСВ з позиції системного підходу та розглянемо основні його елементи,

серед яких можна виділити такі: мета та завдання, принципи, забезпечення, органи управління та

результати.

В першу чергу необхідно визначити принципи формування КСВ машинобудівного

підприємства, які визначають його зв'язок із загальною системою управління підприємства, а саме

[4,10]: 1) динамічність як можливість швидкої адаптації до зміни внутрішнього та зовнішнього

середовища підприємства, еволюції потреб та інтересів зацікавлених сторін; 2) підпорядкованість КСВ

128

загальним цілям діяльності підприємства, що дозволяє забезпечити баланс між інтересами підприємства

та потребами різних груп зацікавлених сторін. На нашу думку, цей принцип є вирішальним, оскільки він

дозволяє визначити структуру та ієрархію цілей підприємства; 3) комплексність КСВ, яка включає

екологічну, суспільну, трудову та економічну складові. Відповідно, на підприємстві, реалізуючи цей

підхід у своїй діяльності, необхідно враховувати та оцінювати всі його можливі прояви; 4) поетапність

розробки та впровадження заходів КСВ підприємства, що зумовлено складністю її структури та

обмеженістю наявних ресурсів. Дотримання цього принципу дозволяє визначити ті складові КСВ, що

потребують першочергової уваги, та сконцентруватися на їх впровадженні; 5) забезпечення варіативності

при плануванні та розробці заходів КСВ, що дозволяє досягнути високого рівня ефективності подібної

діяльності через можливість здійснення оцінки та порівняння існуючих альтернативних варіантів,

відбору тих з них, що найбільше відповідають визначеним завданням.

Розробка механізму формування КСВ у контексті загальної системи управління дозволяє

визначити її місце, що визначається дією принципу підпорядкованості часткового загальному.

Відповідно, і мета формування КСВ визначається через забезпечення конкурентноздатності

підприємства. Саме тому основні завдання, що покладені в основу цього механізму, є такими:

1) забезпечення ефективності витрат на природоохоронні заходи через запровадження заходів,

спрямованих на зменшення шкідливого впливу виробництва, забезпечення ресурсо- та

енергозбереження; 2) підвищення якості товару, поліпшення сервісного обслуговування; 3) розвиток

території функціонування підприємства, фактично розвиток місцевої громади, що досягається через

співпрацю з органами влади, НУО, іншими установами; 4) якісний розвиток персоналу підприємства;

5) організаційно-технічний та фінансово-економічний розвиток підприємства.

Досягнення поставленої мети вимагає проведення аналізу системи забезпечення механізму, що

включає: методичне, інформаційне, ресурсне та правове забезпечення [9]. Так, методичне забезпечення

складається з: міжнародних документів, що регламентують корпоративну соціальну відповідальність

підприємств (їх можна умовно об’єднати у чотири групи визначають загальні принципи та вимоги щодо

діяльності підприємства у сфері КСВ; містять вимоги щодо управління підприємством та передбачають

проведення сертифікації його діяльності; оцінка рейтингу соціальної відповідальності; визначають

загальні вимоги щодо обліку та звітності); документів загальнодержавного, регіонального та галузевого

рівнів (на цей час через те, що концепція КСВ підприємства в Україні перебуває на початковій стадії,

документи цих рівнів наразі потребують розробки); методичних документів, що функціонують на рівні

підприємства (внутрішній кодекс підприємства, колективний договір, інструкції, накази, рішення тощо).

Ресурсне забезпечення є одним із ключових аспектів запровадження КСВ у діяльність

машинобудівного підприємства, що в першу чергу зумовлено несприятливим фінансово-економічним

становищем великої частини підприємств галузі, обмеженістю наявних ресурсів, які можуть бути

використані на розробку та реалізацію заходів соціально-відповідального характеру.

Невід’ємною складовою розробки заходів у сфері КСВ є визначення сукупності ресурсів, що

можуть бути використані підприємством з цією метою, а саме: визначення частки ресурсів (людських,

матеріальних, фінансових), використання яких на запровадження КСВ заходів не матиме негативного

впливу на виробничо-господарську діяльність підприємства; порівняння їх із обсягом ресурсів,

необхідних для реалізації даних заходів; визначення додаткових джерел ресурсів через пошук партнерів,

129

які можуть бути залучені до розробки та реалізації КСВ. У ролі партнерів слід розглядати органи влади,

професійні об’єднання та асоціації, неурядові організації, підприємства цієї чи інших галузей.

Інформаційне забезпечення створює основу для прийняття управлінських рішень, які стосуються

впровадження КСВ у діяльність підприємства, забезпечуючи зв'язок як між підприємством та зовнішнім

середовищем, так і між окремими структурними одиницями. Зважаючи на це, інформація, що

використовується підприємством повинна відповідати низці вимог, а саме бути: достовірною,

достатньою, актуальною та порівнюваною. Джерелами необхідної для прийняття управлінських рішень

інформації можуть бути: документи для внутрішнього користування, звіти, результати соціологічних та

маркетингових досліджень, аналітичні розробки незалежних агенцій тощо.

Правове забезпечення визначається сукупністю нормативно-правових актів, що визначають

діючі вимоги до основних складових (екологічної, суспільної, трудової та економічної) КСВ

підприємства. Фактично це є мінімальний рівень, дотримуючись якого підприємство діє в межах вимог

чинного законодавства. Варто зазначити, що рівень добровільної КСВ підприємства визначається тим,

наскільки її прояви регламентуються чинним законодавством.

Ефективне функціонування механізму формування КСВ підприємства потребує координованої

роботи різних структурних одиниць підприємства, формування органу, який відповідатиме за реалізацію

основних функцій управління в межах розробленого механізму. На нашу думку, існують три шляхи

розв’язання цього питання: 1) створення окремої структурної одиниці (відділу), що спеціалізуватиметься

на діяльності у сфері КСВ, недолік – зростання витрат, пов’язаних з розширенням штату працівників,

складність підбору працівників, пов’язана з комплексністю та складністю напрямів КСВ підприємства; 2)

розширення повноважень вже існуючого відділу, надання додаткових обов’язків, недолік – збільшення

навантаження на працівників, що може призвести до погіршення їх роботи, неможливість забезпечення

комплексності напрямів КСВ; 3) формування єдиного колегіального органу, до складу якого входять

представники різних відділів, діяльність яких пов’язана з основними напрямами КСВ. На нашу думку,

подібний підхід до управління дозволяє подолати зазначені вище недоліки, оскільки дає можливість

об’єднати економічну, маркетингову, науково-дослідну, технічну, юридичну, кадрову та соціальну

служби підприємства у процесі запровадження КСВ на підприємстві. Завдяки цьому стає можливим

успішне запровадження механізму формування КСВ машинобудівного підприємства, що дозволить

реалізувати набуті конкурентні переваги та досягнути таких результатів: забезпечення правильності

існуючих та залучення нових покупців, випуск нових продуктів, вихід на нові ринки, зростання

продуктивності виробництва [11].

Висновки

Проведене дослідження поняття з визначення та розробки суті, складових елементів механізму

формування КСВ машинобудівних підприємств підтвердило:

1) складність та комплексність такої діяльності;

2) неможливість повноцінної реалізації КСВ на підприємстві без всебічного вивчення та аналізу

його складових елементів;

3) необхідність практичного застосування наукових підходів з метою визначення балансу у

системах інтереси підприємства – потреби зацікавлених сторін та мета КСВ – цілі розвитку

підприємства.

130

Водночас подальшого дослідження потребує питання застосування процесного

підходу до розробки механізму формування КСВ машинобудівного підприємства,

визначення його стадій та обґрунтування їх зв’язку із системними елементами

механізму.


39. Акімова І., Марцінків А., Осінкіна О. Соціальна відповідальність українського бізнесу:

результати опитування. – К.: Видавнича компанія «КІТ», 2005. – 55 с.

40. Бегма Ю. К., Вінніков О. Ю, Редько О. І. Якісне дослідження методів впровадження

соціальної відповідальності бізнесу в Україні. – К.: Факт, 2006. – 130 с.

41. Корпоративна соціальна відповідальність в Україні: експертна думка / Заг. ред.

О. Лазаренко. – К.: Стилос, 2007. – 152 с.

42. Отенко І.П., Полтавська Є.О.Управління конкурентними перевагами підприємства. Наукове

видання / –Харків: Вид. ХНЕУ, 2005. – 212 с.

43. Ламбен Жан-Жак Стратегический маркетинг. Европейская перспектива / Пер. с фр. – СПб.:

Наука, 1996. – 589 с.

44. Економічна енциклопедія. У 3-х томах. Т.2 / – К.: Видавничий центр «Академія», 2001. – 848

с.

45. Карпенко Н. М. Механізм управління конкурентоспроможністю підприємств // Держава та

регіони, 2007. – № 1. – с. 137–139.

46. Нейкова Л. І. Механізм управління підприємством / // Фінанси України. – 2003. – № 6.

– с. 139–141.

47. Фатхутдинов Р. А. Конкурентоспособность организации в условиях кризиса: экономика,

маркетинг, менеджмент /– М.: Издательско-книготорговый центр «Маркетинг», 2002.

– 892 c.

48. Клименко С. М., Омельяненко Т. В., Барабань Д. О. Та інш. Управління

конкурентоспроможністю підприємства /– К.: КНЕУ, 2008. – 520 с.

49. Dentchev N. A. Integrating Corporate Social Responsibility In Business Models

// Working Papers of Faculty of Economics and Business Administration, Ghent University,

Belgium. – 2005. – No. 284. – p. 1–33.


УДК 658.8:65.012.7

131

http://ideas.repec.org/p/rug/rugwps/05-284.html

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОБЛЕМ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЯКОСТІ

ТА КОНКУРЕНТОСПРОМОЖНОСТІ ПРОДУКЦІЇ ЛЕГКОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ В.І. ДИБЛЕНКО, О.О. ШЕВЧЕНКО, К.А. ЗАРОВСЬКА


Ця стаття має проблемний характер і покликана привернути увагу до процесу забезпечення якості та конкурентоспроможності продукції і визначення можливих напрямів їх підвищення через вивчення позиції підприємства та його продукції на ринку

Проблема забезпечення конкурентоспроможності продукції актуальна для всіх країн і

підприємств. Розвиток експортних відносин показав, що продукція вітчизняних підприємств є

неконкурентоспроможною на світовому ринку саме з якості. Якість продукції в умовах конкуренції є

основним стимулом придбання продукції, одним з факторів її конкурентоспроможності.


Завдяки продукції високої якості є можливість задовольнити суспільні потреби меншими

обсягами для виробництва, що забезпечує економічні вигоди. В умовах ринкової економіки політика

підприємства в галузі якості повинна бути складовою частиною загальної комерційної політики з

урахуванням можливостей випуску продукції, конкурентоспроможної на зовнішньому та внутрішньому

ринках.


Вибір конкретного ринку визначає конкурентів підприємства, можливості його позиціонування.

Вивчивши позиції конкурентів, підприємство вирішує, чи зайняти місце, близьке до позиції одного з

конкурентів, чи спробувати заповнити виявлену на ринку прогалину. Якщо підприємство займає позицію

поряд з одним з конкурентів, воно повинно диференціювати свою пропозицію за рахунок товару, його

ціни і якісних відмінностей. Рішення про точне позиціонування дозволить підприємству-виробнику

приступити до наступного кроку, а саме до детального планування комплексу маркетингу. Конкурентне

позиціонування можна забезпечити, спираючись на властивості товару, його оформлення, якість, ціну та

інші характеристики.


При дослідженні асортименту ЗАТ ВТШФ «Дана» проведено оцінку конкурентоспроможності

жіночих жакетів, курток, штанів та пальт порівняно з продукцією конкурентів за такою послідовністю.

Порівняння якісних параметрів товарів-аналогів здійснюється за допомогою одиничних

параметричних індексів. За параметри якості продукції найчастіше обирають показники основного

призначення, надійності та довговічності, екологічності, використання тощо. Параметри, для яких

бажаним є зростання, визначаються за формулою (1), а зменшення – за формулою (2) :

maxPP

q ii = , (1)

i

i PPq min= (2)

де Pi – рівень i-го одиничного параметра продукції підприємства; Ртах, тin – еталонне

(максимальне i мінімальне) значення параметра.

Груповий індекс якості Ія визначається за формулою:

132

, (3) ∑=

∗=n

iiiя wqI

1

де qi – параметричні індекси; wі — вагомість і-го параметра; і=1-п-кількість

параметрів, прийнятих до оцінки.

Інтегральний показник конкурентоспроможності товару Ікс через узгодження

ціни товару підприємства (Ц.підпр) та аналогічної продукції підприємства-конкурента

Цп.к. з коригуванням на груповий індекс якості продукції [4] визначається за формулою:

(4) п

якпкс Ц

ІЦI ∗= ..

Бажаним є досягнення рівня Ікс>1.

Якщо Ікс < 1, продукція оцінюваного підприємства поступається

конкурентоспроможністю продукції підприємства-конкурента. У цьому випадку варто

розрахувати запас підвищення рівня конкурентоспроможності Зпк, який показує

відмінність аналізованих товарів-конкурентів у відсотках:

Зпк = (1 – Ікс)*100%. (5)

Визначається індекс попиту споживачів Іпс:

Ní

² ñïñ = , (6)

де пс – кількість споживачів, що зроблять вибір на користь товару оцінюваного

підприємства порівняно з товаром-конкурентом; N – загальна кількість респондентів.

Cкоригований показник конкурентоспроможності Кc:

Кс = Іпс х Ікс . (7)

Відстань між оцінюваним товаром та «ідеальним » як характеристика

відповідності різних видів продукції між собою [2]:

( ) ( )∑∑==

−=−=n

ii

n

iiii qqql

1

2

1

2' 1 , (8)

де qi – одиничний параметричний показник якості товару; qi’– одиничний

параметричний показник якості «ідеального» товару.

133

Позиціонування товару на ринку здійснюється графічним методом: вісь х –

показник конкурентоспроможності Кс, а вісь у – відстань між оцінюваним товаром та

«ідеальним» (або товаром-конкурентом).

Результати порівняння конкурентоспроможності товарів вітчизняних виробників

наведені в табл. 1. За результатами розрахунків можна зробити висновки, що фірма «Дана» успішно конкурує з

фірмою «Ольга стиль», випускає більш конкурентоспроможні жакети та штани, ніж фірма «Дніпро», та

більш конкурентоспроможні пальта та куртки ніж фірма «Вікторія». Проте жоден з представлених

товарів не є лідером за конкурентоспроможністю, поступаючись то фірмі «Дніпро», то фірмі «Вікторія».

У табл. 1 виділено такий показник, як запас для підвищення конкурентоспроможності. Він

розрахований для тих інтегральних показників конкурентоспроможності, які менші за 1. Штани жіночі

мають найбільший запас для підвищення конкурентоспроможності (Зп.к = 6,67%), для забезпечення якого

необхідно підвищити якість тканини, з якої вони виготовляються, та рівень комфортності, поліпшити

конструкцію, модель виробу.

Результати розрахунку індексу попиту товару та скоригованого показника

конкурентоспроможності наведені в табл. 2.

Таблиця 1. Порівняння конкурентоспроможності швейних виробів

ЗАТ ВТШФ «Дана» та вітчизняних виробників-конкурентів

Підприємства-конкуренти

Показники «Дніпро»

«Ольга

стиль»

«Вікторія»

Жакети жіночі

Груповий індекс якості Ія 0,825 0,776 0,744

Інтегральний показник

конкурентоспроможності Ікс 1,489 3,072 0,982

Запас для підвищення

конкурентоспроможності Зп.к, % - - 1,83%

Пальта жіночі



конкурентоспроможності Ікс 0,954 1,203 1,024


конкурентоспроможності (Зп.к), % 4,57% - -

Куртки жіночі


134


конкурентоспроможності Ік.с 0,944 2,137 1,102


конкурентоспроможності Зп.к, % 5,58% - -

Штани жіночі

Груповий індекс якості (Ія) 0,727 0,711 0,747


конкурентоспроможності (Ікс) 1,302 1,481 0,933


конкурентоспроможності (Зп.к), % - - 6,67%

Таблиця 2. Результати коригування показника конкурентоспроможності

Товар

Підприємства-

конкуренти

Індекс

попиту

товару

Інтегральний

показник

конкурентоспро-

можності Ікс

Скоригований показник

конкурентоспроможнос

ті Кс

«Дніпро» 0,45 1,4891 0,6701

«Ольга стиль» 0,7 3,0721 2,1505

Ж

акети

«Вікторія” 0,4 0,9817 0,3927

«Дніпро» 0,4 0,9543 0,3817

«Ольга стиль» 0,75 1,2029 0,9022

Пальта

«Вікторія» 0,65 1,0240 0,6656

«Дніпро» 0,1 0,9442 0,0944

«Ольга стиль» 0,9 2,1369 1,9232

Куртки

«Вікторія» 0,5 1,1024 0,5512

«Дніпро» 0,5 1,3019 0,6510

«Ольга стиль» 0,8 1,4806 1,1844

Штани

«Вікторія» 0,3 0,9333 0,2800

Конкурентне позиціонування товарів здійснюється з урахуванням властивостей

товару, його оформлення, якості, ціни та інших характеристик. Процедура

позиціонування полягає в розрахунку координат кожного виду продукції і розміщенні

відповідної точки на координатній площині. Якщо точки групуються, це свідчить про

те, що в загальній масі є групи товарів, які займають різні позиції на ринковому

135

сегменті. Інформація для позиціонування пропозиції підприємств, що аналізуються,

наведена в табл. 3. Товари-конкуренти порівнюються з «ідеальним» товаром.

Таблиця 3. Інформація для позиціонування товарів-конкурентів

Підприємства-конкуренти

Товар

«Дніпро» «Ольга стиль» «Вікторія»

«Дана»

Корисність

Жакети жіночі 0,885 0,942 0,982 0,732

Пальта жіночі 0,929 0,96 0,907 0,75

Куртки жіночі 1 0,978 0,942 0,721

Штани жіночі 0,96 0,978 0,942 0,696

Відстань до «ідеального» товару

Жакети жіночі 0,3 0,224 0,1 0,592

Пальта жіночі 0,224 0,141 0,245 0,529

Куртки жіночі 0 0,1 0,224 0,574

Штани жіночі 0,141 0,1 0,224 0,616

На рис. 1 представлено позиціонування товарів вітчизняних виробників-

конкурентів.

136

Ранжирування продукції зі зменшенням одиничної корисності дає можливість

порівняти її конкурентоспроможність ( максимальне значення корисності (вісь х) = 1).

Чим сильніша позиція фірми, чим вищий рівень конкурентоспроможності, тим ближче

точка буде до одиниці.

1

0,95

0,9

0,85

0,8 Штани жіночі

0,75

Рис.1. Позиціонування товарів ЗАТ «Дана» та фірм-конкурентів

Щільне розташування позицій підприємств вказує на достатньо жорстку

конкуренцію виробників. А те, що досліджуване підприємство не наближене до

позицій конкурентів, свідчить про стратегію діяльності, відмінну від стратегії

конкурентів. За результатами оцінки встановлено, що два види виробів фірми «Дана»

куртки та штани, мають найнижчий рівень конкурентоспроможності. Доцільним є

випуск тільки якісної та конкурентоспроможної продукції, тому підприємству «Дана»

доцільно поліпшити продукт, змінити ринок, змінити стратегію.

Вибір асортименту моделей швейних виробів завжди є складним завданням.

Окремі моделі відрізняються витратами праці на їх виготовлення, витратами

матеріалів, величиною прибутку. Навіть за наявності всього двох моделей, одна з яких

характеризується меншою витратою матеріалу, а інша — меншою трудомісткістю,

нелегко визначити раціональне співвідношення їх випуску. Для цього необхідно

враховувати потужності потоків, ресурси матеріалів, а також прибуток, який дає

реалізація відповідних моделей.

Якщо ж врахувати, що швейні підприємства випускають десятки моделей

виробів, то складність вибору асортименту стає очевидною, а застосування економіко-

Куртки жіночі Пальта жіночі Ж3 акети жіночі

2

y = -5,0364x3 + 4,08 8x - 1,1986x + 1,0622 5R 2 = 1

0,7

0,65 y = -1016x3 + 1404,8x2 - 639,3x + 96,375

R2 = 1y = 20,322x3 - 18,709x2 + 4,3871x + 0,6563

R2 = 1y = 5,5216x - 5,556

Rx 2

+ 1,0196x + 0,9301 = 1

0,6 0,000 0,100 0,600 0,200 0,300 0,400 0,500 0,700

137

математичних методів та ЕОМ для оптимізації асортименту продукції представляється

ефективним.

Отже, штани та жакети мають найбільше відставання від товарів конкурентів.

Тому варто розглянути питання про зміну обсягів їх випуску або зняття з виробництва

окремих моделей, що доцільно зробити за допомогою економіко-математичного

моделювання. Оптимізація виробничої програми за допомогою ЕОМ дозволила

встановити економічно обґрунтований оптимальний обсяг випуску по моделях двох

виробів: штани – 6898 од., куртки моделі А – 3010 од. та куртки моделі Б – 2773 од., що

дасть можливість забезпечити випуск товарів найбільшого рівня якості.

При цьому може бути зекономлено 6336 м2 тканини для виробництва курток.

Найбільш конкурентоздатні вироби, що за оптимальною програмою мають

максимально можливий випуск, принесуть підприємству найбільший ефект від

виробництва штанів і курток жіночих.

На основі проведених розрахунків можна змінити позиціонування виробів

підприємства «Дана», що представлено на рис. 2 та 3 (варіанти до та після оптимізації

виробничої програми). Вихідні дані для нового позиціонування наведені в таблиці 4.

Таблиця 4. Інформація для позиціонування товарів

Підприємства- конкуренти «Дана»

Товар

«Дніпро»

«Ольга

стиль»

«Вікторія» до

оптимізації після оптимізації

Корисність (вісь у)

Куртки жіночі 1 0,978 0,942 0,721 0,894

штани жіночі 0,96 0,978 0,942 0,696 0,799

Відстань до «ідеального» товару (вісь х)

Куртки жіночі 0 0,1 0,224 0,574 0,265

штани жіночі 0,141 0,1 0,224 0,616 0,351

138

Куртки жіночі

"Вікторія"

"Дана" до

"Дніпро""Ольга стиль"

"Дана" після y = -0,6879x3 - 0,096x2 - 0,2035x + 1R2 = 1

y = -18,657x3 + 5,719x2 - 0,6053x + 1R2 = 1

0,6

0,65

0,7

0,75

0,8

0,85

0,9

0,95

1

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Рис.2. Позиціонування курток фірми «Дана» та фірм-конкурентів до та

після оптимізації виробничої програми

Змінилася позиція товару (курток) підприємства «Дана» на ринку після

оптимізації виробничої програми. З випуском більшої кількості продукції вищого рівня

якості позиція аналізованого підприємства значно наблизилась до позицій конкурентів.

Нова позиція дасть можливість фірмі конкурувати з іншими фірмами на цьому ринку,

оптимізація виробничої програми – ефективна.

139

Брюки жіночі

"Дана" до

"Вікторія"

"Ольга стиль"

"Дніпро"

"Дана" після

y = -5,0364x3 + 4,0858x2 - 1,1986x + 1,062R2 = 1

y = -24,123x3 + 12,961x2 - 2,4989x + 1,1224R2 = 1

0,6

0,65

0,7

0,75

0,8

0,85

0,9

0,95

1

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Рис.3. Позиціонування брюк «Дана» та фірм-конкурентів до та після

оптимізації Також видно суттєве поліпшення позиції товару підприємства «Дана» (штанів) на ринку після

оптимізації виробничої програми. Проте, як виявилося, цього не досить для ефективної та реальної

конкуренції з іншими виробниками, принаймні на цьому ринку. Продукт варто поліпшувати й надалі або

вийти з ним на інші ринки з іншим рівнем вимог до якості. Тобто зміна виробничої програми не

підвищила рівня конкурентоспроможності продукту, проте вона дозволила зекономити на випуску менш

якісних моделей.

Висновки

Основна увага на підприємстві в сучасних умовах господарювання приділяється якості

продукції, її конкурентоспроможності та шляхам підвищення їх рівня. Позиціонування товарів фірми

ЗАТ ВТШФ «Дана» та основних конкурентів підприємства дало підстави зробити висновок, що

продукція аналізованого підприємства має нижчу конкурентоспроможність порівняно з конкурентами.

Можливість підвищити конкурентоспроможність продукції підприємства знайдена за рахунок

випуску моделей вищої якості, що обґрунтовано оптимізацією виробничої програми з використанням

економіко-математичних методів та ЕOM. Результати оптимізаційних розрахунків впливають на

ефективність діяльності підприємства в цілому.


50. Альперин Л. Как предприятиям подняться по ступеням развития систем качества //

Стандарты и качество. –1996. –№2. – С.19-23.

51. Бодди Д., Пэйтон Р. Основы менеджмента: Пер. с англ. – СПб.: Питер, 1999. – 816с.

52. Гетьман О.О., Шаповал В.М. Економічна діагностика: Навчальний посібник для студентів

вищих навчальних закладів. – К.: Центр навчальної літератури, 2007. – 307с.

53. Фомичев С.К., Старостина А.А., Скрябина Н.И. Основы управления качеством: Учебное

пособие. – К.: МАУП, 2002. – 192с.

140

54. Швиданенко Г.О., Дмитренко А.І., Олексюк О.І. Бізнес-діагностика підприємства: Навч.

посібник. – К.: КНЕУ, 2008. — 344с.


УДК 331.108.2.

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОБЛЕМ ФОРМУВАННЯ КАДРОВОГО ПОТЕНЦІАЛУ

ПРОМИСЛОВОГО ПІДПРИЄМСТВА О.О. ШЕВЧЕНКО, І.С. ПАВЛЮЧЕНКО


Дослідження суті поняття «кадровий потенціал». Обґрунтування основних ознак кадрового

потенціалу українських і російських літературних джерел. Складові та основи формування і оцінки кадрового потенціалу промислового підприємства

Ефективна діяльність підприємства залежить не тільки від високого рівня

конкурентоспроможності, достатнього майнового потенціалу, а й від компетенції персоналу та ефек-

тивності його внутрішньої організації. Для успішного формування та реалізації будь-яких елементів

потенціалу погрібні, насамперед, правильно підібрані кадри, якісне їх навчання, організаційна культура,

тісне співробітництво, можливості для виявлення ініціативи, база знань, матеріальне та нематеріальне

стимулювання.


У роботах Андреєва С.В., Ареф’євої О.В., Волкова О. І., Гречан А.П., Денисенка М.П.,

Краснокутської Н.С., Сахаєва В.Г., Єсінової Н.І., Федоніна О.С. та інших кадровий потенціал

виражається через такі основні ознаки: здібності, можливості кадрів, сукупність робітників та якісні і

кількісні характеристики персоналу (рис. 1).

Однак незважаючи на широкий інтерес до цього питання, проблема правильного визначення

кадрового потенціалу на сьогодні не є достатньо розкритою в економічній теорії.


Мета статті – проведення аналізу існуючих ознак кадрового потенціалу та дослідження проблем

його формування. Виявлення основних характеристик і складових кадрового потенціалу як фактора

підвищення економічних результатів діяльності підприємства.


Робота з кадрами належить до ключових моментів діяльності будь-якого підприємства як

елемента економіки держави.

На сучасному етапі особлива увага приділяється використанню людського фактору, підвищенню

якості і творчої віддачі інтелектуального, кадрового потенціалу, поліпшенню підготовки і використання

спеціалістів [1].

Кадровий потенціал є складовою трудового потенціалу, яка містить :

а) професійні знання, уміння і навички, що обумовлюють професійну компетентність

(кваліфікаційний потенціал);

б) пізнавальні здібності (освітній потенціал).

141

Рис. 1. Ознаки поняття «кадровий потенціал»

У загальному вигляді кадровий потенціал підприємства характеризується кількістю робітників

на підприємстві, якістю їх професійної підготовки та сукупністю здібностей і можливостей

забезпечувати досягнення цілей підприємства на основі їхніх професійних знань.

Кадровий потенціал формується інтеграцією і динамікою таких моментів і сторін

життєдіяльності людини, як особисті властивості, загальна працездатність, професійно-кваліфікаційні

знання, уміння, досвід, творчі схильності, здатність і орієнтація особи. Відтворення і зростання

кадрового потенціалу так само як і міра відповідної йому ефективності праці, залежать не стільки від

одного елементу, скільки від інтеграції всіх складових, їх збалансованості як для окремої людини, так і

для груп працівників.

Якісна характеристика персоналу підприємства визначається ступенем професійної та

кваліфікаційної придатності працівників для досягнення цілей підприємства. Проте комплексний аналіз

відповідної наукової літератури показав, що більшість авторів схиляються до того, що основною

ознакою кадрового потенціалу є саме здібності і можливості кадрів.

47

33

20

0

10

20

30

40

50

60

%

Здібності і можливості кадрів Сукупність робітників

Якісні і кількісні характеристики

Рис. 2. Класифікація ознак поняття «кадровий потенціал»

Більшість українських та російських авторів (47%) при визначенні сутності

кадрового потенціалу найбільше акцентують увагу саме на здібностях і можливостях

Кадровий потенціал

Якісні і кількісні

характеристикЗдібності і

можливості кадрів

Сукупність робітників

142

кадрів, 33% авторів схиляються до визначення кадрового потенціалу як сукупності

робітників, тобто трудових можливостей підприємства.

Найменша кількість авторів (20%) визначає кадровий потенціал кількістю та

якістю праці персоналу підприємства (рис. 2). Близьким до кадрового потенціалу в

літературних джерелах є інноваційний, інтелектуальний, людський та виробничий –

21, 11, 5 та 5% відповідно.

Якщо поняття кадрового потенціалу розглядати в контексті з поняттям

потенціал взагалі, то кадровий потенціал – це можливості певної категорії робітників,

фахівців, інших груп працівників, які можуть бути приведені в дію в процесі трудової

діяльності відповідно до посадових обов'язків і поставлених перед суспільством,

регіоном, колективом цілей на певному етапі розвитку.

Розглядаючи різні складові поняття «кадровий потенціал» як джерела якісних

зрушень в економічному розвитку, можна зазначити, що еволюція, як категорія,

відбиває глибокі зміни змісту всієї системи економічних понять, в центрі якої

перебуває працівник як головна продуктивна сила.

Основними складовими кадрового потенціалу є освіта, рівень кваліфікації,

професійні здібності, професійні навички, психометричні характеристики кадрів

підприємства, що займаються інноваційною діяльністю. Первинні складові «кадрового

потенціалу» – це потреби і праця, результати і витрати, а саме працівники

безпосередньо впливають на процес прийняття рішень, які пов'язані з їх інтересами та

змінюють вартість кадрового потенціалу в цілому та конкретного працівника [2]. У теорію і практику входять і здобувають економічну оцінку в тій або іншій формі конкретні

якісні характеристики кадрового потенціалу: чисельність, структура, знання, професійний склад,

кваліфікація, набутий виробничий досвід тощо.

Категорія «кадровий потенціал» розглядає сукупного працівника не просто як учасника

виробництва, а як невід'ємний і рушійний початок всіх стадій відтворювального процесу, як “носія”

суспільних потреб [3]. На формування кадрового потенціалу підприємства впливають:

– створювана оплачуваною працею працівників інтелектуальна власність (секрети виробництва,

технології, патенти і т. ін.), що відображається в балансі підприємства, але не призначена для продажу як

товар тощо;

– оплачувана праця найманих працівників зі створення товарів (послуг), що реалізуються на

ринку;

– створювана працівниками підприємства, але не оплачувана і, відповідно, не відображена в

балансі інтелектуальна власність у вигляді бізнес-ідей, а також ділові зв'язки та особистий імідж

співробітників;

143

– організаційна культура підприємства – унікальна для кожної організації сукупність

формальних і неформальних норм або стандартів поведінки, яким підпорядковуються члени організації;

структура влади та її компетентність; система винагород і способів їх розподілу; цінності, унікальні для

певної організації; моделі комунікації; базові переконання, що розділяються членами організації, які

діють підсвідомо та визначають спосіб бачення себе й оточення.

Суб’єктивно кадровий потенціал виступає як форма особистісного самовираження і задоволення

потреб індивіда і може розглядатися як здатність людини виконувати визначені види робіт. Об’єктивно

він і є вираженням набору характеристик, що відображають матеріально-технічну, соціально-економічну

визначеність сукупності професій.

Висновки

Кадровий потенціал залежить від багатьох факторів, зокрема від руху кадрів, зміни кваліфікації,

виникнення конфліктних ситуацій в колективі тощо. Ядро кадрового потенціалу складають сукупність

здібностей працівників підприємства, які необхідні для виконання та координації робіт, що забезпечує

переваги підприємства на ринках товарів і послуг.

Вирішальним критерієм при підборі й оцінці кадрів є їх ставлення до роботи в умовах ринку.

Особливе значення має висунення і підтримка людей ініціативних, енергійних, які вміють мислити,

можуть і бажають на практиці активно втілювати в життя курс на розвиток підприємства в умовах

ринкової економіки.


55. Гавва В.Н., Божко Є.А. Потенціал підприємства: формування і оцінювання: Навчальний

посібник. – К.: Центр навчальної літератури, 2004.– 224 с.

56. Краснокутська Н.С. Потенціал підприємства: формування і оцінка: Навчальний посібник.

– К.:Центр навчальної літератури, 2005. –352с.

57. Федонін О.С., Рєпіна І.М., Олексюк О.І.Потенціал підприємства: формування та оцінка.

–К.: КНЕУ,2006.– 316 с.


УДК 658.012.4

ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ОРГАНІЗАЦІЙНО-

ЕКОНОМІЧНОГО МЕХАНІЗМУ АКТИВІЗАЦІЇ

ПІДПРИЄМНИЦЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ Р.В. ЯНКОВОЙ


Статтю присвячено основним проблемам формування організаційно-економічного механізму активізації підприємницької діяльності. Розглянуто структурні елементи, фактори впливу, важелі та методичні інструменти, що досить важливо для налагодження ефективної підприємницької діяльності. Проведені дослідження дали можливість формалізувати взаємозв’язки організаційно-економічного механізму активізації підприємницької діяльності

144

Виникнення та розвиток підприємницької діяльності (ПД) є моментом різкого загострення

суперечностей, які виникають в процесі взаємодії мікро- та макро систем між собою та власним

зовнішнім середовищем. Суперечності є поштовхом і початком ПД. Трансформаційні зрушення

призводять до співіснування негативних і позитивних тенденцій. Так, ринкові перетворення

супроводжуються інтенсивним розвитком недержавного сектору, появою нових форм власності й

господарювання, що розширює потенційні можливості для здійснення підприємницької діяльності.

Водночас застаріла законодавча база та існуюча інфраструктура різко гальмують процеси розвитку

підприємництва. Загострення суперечностей створює відповідні умови для формування

підприємницьких відносин у суспільстві та економіці.


Підприємництво як вид специфічної діяльності може функціонувати і розвиватися лише на основі

певних принципів і організаційно-економічного механізму.

Проведені дослідження дали можливість узагальнити та виділити такі принципи

підприємницької діяльності: циклічність, загострення суперечностей, самопереборення.

Розвиток та занепад підприємницької діяльності підпорядковані дії певних умов, що

виникають в економічній діяльності держави. Такі умови характеризуються наявністю чітких

підприємницьких циклів, основою яких є зв'язок між суспільним попитом та підприємницькою

діяльністю. Тому ПД притаманна певна циклічність.

Концепція циклічного розвитку соціально-економічних систем належить до фундаментальних

складових категоріального апарату економічної теорії. Проблема «довгі хвилі» розкрита в цілій низці

монографій та статей [1– 4]. Доказаний їх зв`язок з «кластером» великих відкриттів та базисних

інновацій, по інтерпретації великих циклів кон’юнктури [1] і довгострокових циклів [4].

Більшість закордонних авторів визнають, що переплетення циклічних структурних криз веде до

«творчої розрухи», яка прокладає шлях до технічних нововведень [2–7].


Підприємництво як системне утворення виникає та розвивається у постійному самопереборенні.

Підприємець, використовуючи власну та суспільні потреби, що виникають, пропонуючи нове бачення

задоволення цих потреб, створює в економіці динамічну нерівновагу і цим впливає на різкі зміни в її

структурі. Життєдіяльність підприємництва забезпечується відповідним організаційно-економічним

механізмом активізації діяльності (ОЕМАПД).


Дослідження розвитку підприємництва як мікроекономічної системи в ринкових умовах дали

підстави виділити певні фактори підприємництва (ФП), що представляють собою найважливіші

характеристики підприємницької діяльності, невідповідність яких призводить до її занепаду або різкого

скорочення.

До таких факторів належать:

1) наявність сприятливих умов (організаційних, економічних, законодавчих), при яких

підприємець і споживач його продукту взаємозацікавлені у підприємницькій діяльності – фактор

зменшення ризиків (ФП5);

145

2) наявність споживача підприємницького продукту, який має бажання розвиватися або

виходити з кризового стану за рахунок використання підприємницького продукту (ФП4);

3) забезпечення фінансової рівноваги, тобто здатності системи до генерування грошових

надходжень в обсягах та у термінах, достатніх для фінансування грошових витрат, пов’язаних з

інвестуванням підприємницької діяльності (ФП3);

4) виникнення потреби в проведенні змін в умовах дотримання прийнятого ризику, який

забезпечує компромісний рівень беззбиткової діяльності або досягнення цільових показників

підприємницької діяльності (ФП2);

5) наявність підприємницьких ідей, які можуть бути використані для стратегічного розвитку або

виходу з кризового стану підприємств (потреба-ідея) (ФП1).

Активний розвиток підприємництва можливий лише за умови реалізації усіх п’яти факторів, що

може бути формалізовано моделлю (1):

ПД = {ФП1, ФП2, ФП3, ФП4, ФП5} . (1)

Виникнення підприємницької діяльності можливе лише за наявності фактора ФП1. Відсутність

параметра ФП2 не призводить до закриття підприємницької діяльності. Підприємець, маючи власну ідею

потребу, не перестає працювати над нею навіть тоді коли у нього відсутній споживач. В цей час іде

відпрацювання ідеї-потреби та ведеться активний пошук споживача. Наявність параметра ФП2 активізує

підприємницьку діяльність. Споживачем ідеї потреби в більшості є організації, що виробляють

продукцію або надають послуги. Споживачем також може бути ініціатор (автор) ідеї-потреби. В цьому

випадку параметри ФП1 та ФП2 об`єднуються. Але розвиток підприємницької діяльності буде залежати

від параметрів ФП3 та ФП4.

Поява споживача є результатом різкого зростання суперечностей, які виникають в процесі

взаємодії окремих елементів суб`єкта господарювання (підприємства) між собою та зовнішнім

середовищем. Ці суперечності дуже часто виступають поштовхом до пошуку або виникнення

підприємницької ідеї-продукту. На рівні підприємства такі суперечності виникають: 1) між

невідповідністю якісних та кількісних характеристик товарів чи послуг потребам ринку; 2) зниженням

рівня конкуренції на ринку або появою можливостей виходу на новий ринок; 3) необхідним обсягом

ресурсів, які споживає підприємництво, та можливістю їх залучення; 4) ринковою ціною на продукцію та

витратами на її виробництво; 5) діючими та необхідними технологічними можливостями підприємства.

Підприємницька діяльність підприємства не виникає спонтанно, вона має свої причини та

зовнішні прояви (ознаки). Причина її появи на підприємствах прихована в самому ринковому

середовищі, викликана постійною зміною ринкових орієнтацій споживачів, економічною поведінкою

контрагентів підприємства, жорстким та складним конкурентним середовищем, впливом інших

елементів зовнішнього оточення. Рівень попиту на ідею-потребу як від циклів системних та локальних

криз, так і від факторів ФП3 та ФП5. Для виходу з кризи треба створити відповідні умови (фактор ФП5) та

грошові надходження (ФП3) у вигляді інвестицій. Збіг по циклах пропозицій ідеї-потреби та

можливостей (ФП3, ФП4, ФП5) дають поштовх розвитку підприємницькій діяльності.

Фактор ФП2 є умовою при якій ініціатор ідеї та споживач продукту можуть бути зацікавлені в

розвитку підприємницької діяльності. Фактор ФП5 може пожвавлювати або гальмувати процес розвитку

146

підприємницької діяльності. Відсутність умов (ФП5 = 0) створює кризовий стан у підприємницькій


Елементну організаційну базу організаційно-економічного механізму активізації діяльності

складають такі ключові поняття: «потреби людини» (П), інноваційність (І), початковий капітал (ПК),

«підвищений ризик» (ПР). Важелями механізму є наявність і стан п’яти факторів підприємництва. Тоді,

ОЕМАПД можна представити такою моделлю:

ОЕМАПД (П,І,ПК,ПР) = {ФП1, ФП2, ФП3, ФП4, ФП5},

де дотримання стану відповідного фактору підприємництва визначається такими умовами:

⎩⎨⎧

<≥

=0,00,1

)(якщоФПякщоФП

ФПОЕМАПД .

Розглянуті елементи підприємницької діяльності та фактори, які забезпечують її виникнення,

функціонування та розвитком у своєму взаємозв’язку, утворюють підприємницьке ядро.

Під терміном підприємницьке ядро (ПЯ) пропонується розуміти систему взаємопов’язаних

елементів, що є основою для здійснення ефективної підприємницької діяльності, спрямованої на

задоволення потреби підприємця в самореалізації. Підприємницьке ядро можна формалізувати у вигляді

такої моделі:

[ ] ПСПРПКІППЯ UUUI= , , по

пв ККК I=

де П – потреби самореалізації людини (підприємця), яка воліє займатися підприємницькою діяльністю;

І – інноваційна ідея, яка є основою підприємницької діяльності; К – початковий капітал, необхідний для

здійснення підприємницької діяльності; ПР – фактори підвищеного ризику; ПС – потенційний споживач

підприємницького продукту; – початкові капітальні вкладення в підприємницьку діяльність; –

обігові кошти (готівка), які необхідні для покриття поточних витрат підприємницької діяльності.

пвК

поК

Підприємницьке ядро лише обумовлює особливі умови, при яких можливий початок

підприємницької діяльності. Для ефективного функціонування та подальшого розвитку підприємництва

потрібні ще забезпечувальні умови. Проведені дослідження дають підстави до них зарахувати:

– зміну економічної структури підприємства (СЕ);

– наявність мотивованих працівників (МП);

– ресурси, які необхідні для досягнення підприємницької мети, Рп;

– інвестиції в підприємницьку діяльність Ін.

Відповідними рушійними силами впливу на підприємницьку діяльність є:

– структурні зміни в економіці ЗС;

– стимулювання активної діяльності в конкурентному середовищі Кн;

– ефективне використання ресурсів ВР;

– стимулювання інвестиційної діяльності СІ.

Аналіз досвіду індустріальних держав (особливо США) довів, що підприємництво є необхідною

умовою досягнення економічного успіху в ринкових умовах. На сьогодні на ринку товарів та послуг

основним напрямом є конкуренція за відносини з клієнтами. Боротьба компаній за власну ринкову нішу

147

зараз розгортається у таких напрямах: прискорення нововведень; пошуки кадрів високої кваліфікації;

бажання задовольнити вимоги споживача; налагодження відносин з постачальниками, які діють на ринку

та мають здатність проникати на ринок і визначати рівень конкуренції.

У підприємницькій діяльності доцільно виділяти два ключові ресурси: знання та фінанси. Усі інші

матеріальні ресурси можливо розглядати з позицій фінансового забезпечення. Ресурси є основою

підприємницького потенціалу. Активна частина ресурсів (знання, люди) створюють кореневі компетенції

підприємця, пасивні ресурси (фінанси) – конкурентні переваги.

Іншим важливим напрямом функціонування підприємництва є ефективний розподіл ресурсів і їх

використання. Зважаючи на те, що ці ресурси є дефіцитними, важливо їх перерозподіляти так, щоб їх

використання було спрямовано на використання сприятливих можливостей, а не на вирішення поточних

проблем.

Наявність фактору ризику є вагомим стимулом економії ресурсів. Тому ОЕМАПД спрямований на

детальний аналіз рентабельності інноваційних проектів, ефективне використання інвестицій, раціональне

використання ресурсів.

Саме підприємництво як діяльність спрямовано на те, щоб вдихнути в існуючі ресурси нові

якості з метою створення благ. Досить часто реалізація нововведень створює ресурси та наділяє їх

економічною цінністю. Інноваційний підхід до ресурсів є ефективним засобом отримання додаткових

прибутків.

ОЕМАПД також спрямований на створення мотивованих працівників. Підприємництво

забезпечує високі стимули до праці. Люди, задіяні в підприємництві, мають більше спонукальних

мотивів, більше зацікавлені в якісній і продуктивній праці ніж люди, що працюють за наймом. ОЕМАПД

змінює цінність і корисність, які добуваються із активної частини ресурсів.

Вплив на мотивованих працівників спрямований на використання джерел інноваційних ідей ДІ

за рахунок двох складових: стимулювання активної діяльності в конкуренції (Кн) та стимулювання

інвестиційної діяльності СІ. Діяльність в конкуренції Кн є каталізатором економічного розвитку. Вона

забезпечує освоєння нових перспективних виробництв, чим спонукає «вимивання» застарілої продукції

та технології. Створюючи конкурентне середовище, підприємництво примушує конкурентів оновлювати

продукцію. Ефективна конкуренція відбувається на основі знань, які мають кваліфіковані спеціалісти та

технічний персонал, управлінського складу, корисні знання, дозволяють об’єднувати зусилля,

організовувати продуктивну працю людей, які мають різні рівні знань і підготовки.

Інвестиційна діяльність Ін, змінюючи структуру економіки, створюючи конкурентне середовище,

стимулює створення нових підприємств, технологій та продукції. Зворотний зв’язок між інвестиціями та

прискоренням темпів економічних змін є підвищенням попиту на ресурси (сировину, матеріали, машини

та обладнання), робочу силу. Інвестиції стимулюють зростання нових товарів та послуг.

Дослідження дали підстави виділити два напрями аналізу джерел інноваційних ідей: внутрішні

джерела та зовнішні джерела.

Класифікація джерел інноваційних ідей формалізована у вигляді моделі взаємозв’язку трьох

кластерів: ринкові зміни РЗ, технологічні зміни ТЗ, поява нових знань НЗ (2):

ДІ = { }. (2 НЗТЗРЗ UU

)

148

Наступний елемент моделі важелів впливу ОЕМАПД на підприємницькі дії Д, що представляють

собою сукупність дій підприємця чи підприємницької організації, яка веде до реалізації підприємницької

ідеї.

Виходячи з дії принципів інноваційного типу мислення та паралельності реалізації інновацій,

ОЕМАПД доцільно представити у вигляді системи з прямим та зворотним зв’язком, в якому прямий

зв’язок відбувається між економічною структурою СЕ та ресурсами нововведення Рн забезпеченням

доступу до джерел інноваційних ідей ДІ.

Зворотний зв’язок відбувається між СЕ та Рн реалізацією підприємницьких дій Д, що направлені

на стимулювання конкурентного середовища Кн та інвестиційної діяльності Ін.

Таким чином, ми маємо підтвердження висновку, що механізм підприємництва має циклічний

характер.

Наведена на рис.1 циклічна модель показує можливості паралельного здійснення

підприємницької діяльності.

Циклічна модель розвитку підприємництва

На цей час відсутні наукові основи використання циклічного механізму підприємництва ПЦ.

Традиційно освоєння новаторських ідей відбувається послідовно, що може бути представлено виразом

(3) :

ПЦn =2[ (ПЦ)1+(ПЦ)2+…+(ПЦ)і]=2∑ (ПЦ)I . ( 3) =

n

i 1

Наведений нами механізм, основою якого є біфуркаційні процеси, дозволяє підприємствам

одночасно паралельно розглядати та впроваджувати інноваційні ідеї. Для освоєння двох інноваційних

продуктів ПЦ буде мати вигляд представлений виразом (4):

(ПЦ)п2 = ])()[(

)()(

21

21

ПЦПЦПЦПЦ

+⋅

(4 )

Підтримка ОЕМАПД забезпечується відповідним підприємницьким потенціалом.

149

Підприємницький потенціал – це можливості ОЕМАПД забезпечувати підприємницьку діяльність та

максимально знижувати фактори ризику. Він визначається взаємодією та системними якостями

елементів та важелів ОЕМАПД. Для цього підприємницький потенціал повинен формуватися на основі

принципу синергізму і розглядатися в динаміці змін, що відбуваються в системних якостях ОЕМАПД.

Синергізм підприємницького потенціалу забезпечується організацією менеджменту підприємницької

діяльності ПМ.

ОЕМАПД як складова організаційно-економічної системи представляє собою синтез

розглянутих моделей і базується на обґрунтованих вище принципах підприємництва. Реалізація

ОЕМАПД базується на відповідних методах, які системно використовуються як в організаційних змінах,

так і в процесах управління змінами.

Зважаючи на те, що підприємництво базується на загальних принципах, незалежно від виду та

сфери діяльності, форми його організації, можна запропонувати узагальнену концептуальну модель

підприємництва {ПД}, яка може бути формалізована таким чином:

{ПД} = { ІД U ПЯ ОЕМАПД ПЦ} . ( 5) U U

Висновки

Узагальнена модель підприємницької діяльності є динамічною системою, яка здатна до змін і

може пристосовуватись до обраних цілей, умов і обмежень, що виникають на шляху підприємця.

Підприємницьке ядро ПЯ та організаційно-економічний механізм підприємницької діяльності

ОЕМАПД створюють організаційно-економічну систему ОЕС, яка забезпечує процес підприємницької


Процес підприємництва відбувається через дії окремої людини (підприємця) чи організації

(групи людей), яка має бажання займатися підприємницькою діяльністю. Технологія процесу створення

підприємницької діяльності має свої особливості для кожного конкретного випадку.


1. Кондратьев Н. Д. Проблемы экономической динамики. – М.: Экономика, 1989. – 467 с.

2. Райс Тони, Койли Брайн. Финансовие инвестиции и риск / Пер. с англ. – К.: BHV, 1995. –

346 с.

3. Феликс Янсен. Эпоха инноваций: Пер. с англ. – М.: ИНФРА – М.: 2002. – XII – 308 с.

4. Шумпетер Й. Теория экономического развития: Пер. с нем. С. – М.: Прогресс, 1982.

– 444 с.

5. Аренков И. А. Афанасьев М. В., Семилетов С. В. Предпринимательство: Основы теории

промышленно-рыночных и логистических сетей. – СПб.: Чарт Пилот, 2000. – 32 с.

6. Бусыгин А. В. Предпринимательство. – М.: Дело, 1999. – 640 с.

7. Родионова А.В., Федоркова Н.В. Проблемы организации конкурентоспособного

производства // Организатор производства. – 2000. – №2(11). – с.77–81.

Надійшла 02.02.2009.

150

АННОТАЦИИ

Харитонова М.А., Евдокименко И.Д. Джордж Габриэль Стокс. К 190-летию со дня

рождения / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 9–13.

Изучение творческих биографий выдающихся ученых является неотъемлемой составной

историко-научных исследований.Данная статья посвящена жизни и научной деятельности выдающегося

ученого Джорджа Габриэля Стокса, которому в 2009 году исполнится 190 лет со дня рождения. Научная

деятельность ученого существенно влияла на развитие естествознания в XIX веке, а полученные им

результаты положены в основу многих разделов физики и математики.

Колыско О.З. Модификация генетического алгоритма для генерации секций раскройных

схем / Вісник КНУТД №1, 2009, с.14–17.

В работе рассматривается модификация генетического алгоритма, который позволяет строить

составляющие раскройных схем – секции комбинируя методики перебора и градиентного спуска. Все

полученные секции являются рациональными, то есть удовлетворяют нормам рационального

использования материалов.

Кунина О.Ю., Здоренко В.Г., Пыпа Б.Ф. Выбор параметров механизма оттяжки полотна

кругловязальных машин с упругими рычагами / Вісник КНУТД №1, 2009, с.18–21.

Предложена методика выбора рабочих параметров привода механизма оттяжки полотна

кругловязальных машин с упругими рычагами. Приведен пример выбора рабочих параметров привода

механизма оттяжки полотна кругловязальной машины КО-2.

Немокаев В.А. Получение и анализ штапельных диаграм с помощбю информационных

технологий / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 22–25.

Предложеная методика проведения и анализа штапельних диаграмм с помощью персонального

компьютера, сканера и пакета прикладного программного обеспечения, позволяет автоматизировать

данный процесс без использования специального очень дорогого оборудования.

Олейник Е.Ю., Здоренко В.Г., Пипа Б.Ф. Классификация механизмов оттяжки и накатки

полотна кругловязальных машин / Вісник КНУТД №1, 2009, с.26–31.

Представлена классификация механизмов оттяжки и накатки полотна кругловязальных машин,

созданная на основе анализа действующих и новых перспективных механизмов.

Пронюк А.В. Основные источники загрязнения атмосферного воздуха г. Харькова / Вісник

КНУТД №1, 2009, с. 32–35.

Данная работа посвящена анализу источников загрязнения атмосферного воздуха города

Харькова и области. Проанализировано общее состояние атмосферного воздуха в городе. Рассмотрены

основные загрязняющие компоненты с учетом специфики региона и представлены их количественные

характеристики. В работе приведен сравнительный анализ по этими показателям за последние годы.

Слизков А.Н., Щербань В.Ю., Демковский А.Б., Демковская Т.И. Теоретические основы

построения математической модели свойств текстильных материалов. Сообщение 1 / Вісник

КНУТД №1, 2009, с. 36–41.

Анализируются математические методы моделирования свойств текстильных материалов

приобретенные в процессе их изготовления и эксплуатации, определяются методы получения

адекватных математических моделей свойств текстильных материалов для их прогнозирования.

151

Чупринка В.И., Хоменко Е.А., Cвистунова Л.Т. Алгоритм построения плотного

совмещения одноименных деталей обуви / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 41–46.

В работе предложен алгоритм построения плотного системного размещения одноименных

деталей конфигурации любой сложности в раскладке на материале прямоугольной формы. Алгоритм

реализован в программное дополнение в интегрированной среде программирования Delphi для

операционной системы Windows.

Шкоденко М.М., Коновал В.П., Чупринка В.И. Методика автоматизированного

определения контура натуральной кожи / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 47–53.

В работе предложена методика автоматизированной подготовки входной информации о контуре

натуральной кожи. Рассмотрены такие вопросы, как выбор технической базы, процесс получения

изображения, подготовка изображения к преобразованию в цифровую форму, алгоритм оцифровки и

математическая модель представления контура. Алгоритм реализован в программное дополнение в

интегрированной среде программирования Delphi для операционной системы Windows.

Яхно В.М., Колыско О.З. Алгоритм определения оптимальной технологии обработки

изделий, детали которых составляют размерную цепочку / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 54–56.

В работе рассматривается алгоритм позволяющий выбирать такие способы обработки деталей

составляющих размерную цепочку при которых минимизуется суммарная стоимость обработки при

соблюдении требований точности как размеров отдельных деталей так и окончательной размерной

характеристики. Для решения задачи предложено использовать алгоритм динамического

программирования.

Росинская Г.П. Экспериментальные исследования распределения мощности в линиях

передач двухпоточного привода кругловязальной машины / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 56–60.

Представлена методика, экспериментальная установка и результаты исследования распределения

мощности в линиях передач двухпоточного привода кругловязальной машины в период установившегося

движения.

Защепкина Н.Н., Кострицкий В.В. Взаимосвязь между технологическими параметрами

изготовления ткани и параметрами ее строения / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 61–65.

В статье рассматриваются проблемы взаимосвязи между технологическими параметрами изготовления ткани и параметрами ее строения

Касьян Э.Е. Факторы адгезионного взаимодействия при формировании покрытия на коже

/ Вісник КНУТД №1, 2009, с. 66–72.

В статье приводятся результаты исследований влияния физико-химических свойств полимерных

композиций, первичного строения белка дермы и степени ее подготовки на возникновение адгезионного

взаимодействия при формировании покрытия на коже.

Мокроусова Е.Р., Лищук В.И. Технологические особенности использования органо-

минерального состава в жидкостной отделке кож / Вісник КНУТД №1, 2009, с.73–78. Предложено технологическое решение использования органо-минерального состава на основе

бентонита й лигносульфонатов для додубливания-наполнения кожевенного полуфабриката в

производственньїх условиях кожевенного предприятия. Использование состава способствует

повьішению качества готових кож, а их зксплуатационньїе показатели соответствуюттребованиям

стандарта.

152

Орлова Е.Д., Горбачев А.А., Охмат Е.А. Образование комплексных соединений в

структуре коллагена сублимированной дермы во время ее дубления основными солями

трехвалентного хрома в присутствии карбоновых кислот / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 78–85.

Статья посвящена изучению особенностей хромового дубления в присутствии маскирующих

веществ. В работе теоретически обосновано влияние различных активных групп в структуре

маскирующих веществ на свойстве хромового полуфабриката. На основании обобщения полученных

данных, определена оптимальная технология хромового дубления в присутствии карбоновых кислот.

Шаламберидзе М.М., Грдзелидзе М.М., Ломтадзе Н.З., Касьян Э.Е. Исследование процесса

структурирования уретановых полимеров методами термического анализа / Вісник КНУТД №1,

2009, с.86–91.

В статье исследованы физические, фазовые и температурные переходы процессов

структурирования и деструкций уретановых полимеров на основе сложных полиэфиров марки УК-1

(продукт взаимодействия полибутиленгликольадинината, 2,4-толуилендиизоцианата и

низкомолекулярного гликоля 1,4–бутандиола в качестве удлинителя цепи) Российского производства и

импортного каучука «Десмоколл-400» фирмы «Bayer» с латентным отвердителем (дициандиамид).

Бакурадзе К.Е., Буадзе Е.П., Бакурадзе Е.И., Плаван В.П. Актуальность синтеза

стекловолокон нового состава / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 91–96.

Данная работа носит обзорный характер и касается получению стекловолокон из

производственных отходов химической и металлургической промышленности. Дается характеристика

существующих стекловолокон. Их положительные и отрицательные стороны. .Авторами поставлена

задача синтеза нового стекловолокна из производственных отходов литопонного и ферроплавительного

производств с учетом недостатков существующих стекловолокон и при этом предусмотреть применение

дешевого недефицитного сырья.

Хурцилава А.К, Тухарели К.Д., Павленко В.Н. Определение зоны контроля

поверхностного накладного датчика влажности с двумя компланарными пластинчатыми

электродами / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 97–102.

В данной работе рассматривается вопрос определения зоны контроля поверхностного

накладного датчика влажности с двумя компланарными пластинчатыми электродами.

Установлено, что наибольшей скоростью убывания чувствительности обладает датчик с двумя

компланарными электродами из плоских пластин, а наименьшей – датчик с уединенным дисковым

электродом.

Выявлено, что чувствительность датчиков в плоскости, параллельной поверхности материала,

также неравномерна ,но имеет немонотонный характер.

Вадачкория З.А., Буадзе Е.П., Кизимчук Е.П. Водопроницаемость трикотажных фильтров

для переливания крови / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 103–109.

В данной работе рассмотрен один из важнейших показателей фильтров из трикотажных полотен

для переливания крови – водопроницаемость. С этой целью изучены 26 вариантов образцов, также

исследовались образцы с тромборезистентным покритием.

Показано что вариант 25 имеет наибольшее число пор, причем в нем отсутствуют поры больше,

чем 0,006мм2 и все поры имеют примерно равные размеры.

153

У варианта 26 размеры пор минимальные – 0,002 мм2 и количество их меньше, но полотно,

связанное по данному образцу, обеспечивает достаточную для фильтров водопроницаемость.

Результаты показали также, что у образцов 25 и 26, имеющих тромборезистентное покрытие,

сопротивление прохождения воды практически не изменилось, а у варианта 3 –уменьшилось.

Супрун Н.П., Супрун В.Я., Харьковськая М.В. Сравнительный анализ качества тканей для

постельного белья / Вісник КНУТД №1, 2009, с.110–114.

В рaботе определены требования к материалам для постельного белья и с использованием

экспертной оценки, установлена номенклатура показателей качества. Экспериментальное определение

значений наиболее важных показателей качества 8 образцов тканей для постельного белья, путем

сравнения их с базовыми, дало возможность рассчитать комплексные показатели качества и определить

ткани, использование которых в большой мере соответствует комплексу выдвигаемых требований.

Божкова Т.В. Логистическая стратегия в планировании развития предпринимательства

/ Вісник КНУТД №1, 2009, с. 115–118

В статье представлены основные понятия логистической системы на уровне предприятий, виды

логистических операций, характеристика логистических стратегий, даются рекомендации относительно

выбора их в конкретных условиях осуществления предпринимательской деятельности.

Григорова З.В., Шендеровская Л.П. Актуальные проблемы развития книготорговой

отрасли краины / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 118–124.

В работе рассматриваются основные социально-экономические факторы, которые имеют

определяющее влияние на развитие книготорговой отрасли Украины.

Грицина Л.А. Разработка механизма формирования корпоративной социальной

ответственности машиностроительных предприятий с использованием системного подхода

/ Вісник КНУТД №1, 2009, с.125–129

Обоснована необходимость использования системного подхода при разработке механизма

формирования корпоративной социально ответственности машиностроительных предприятий,

определены составляющие элементы механизма как системы.

Дыбленко В.И., Шевченко Е.А., Заровская К.А. Исследование проблем формирования

кадрового потенциала примышленного предприятия / Вісник КНУТД № 1, 2009, с. 129– 136.

В статье обоснованы направления повышения уровня конкурентоспособности продукции

предприятий швейной промышленности.

Представлена экономико-математическая модель оптимизации производительной программы с

учетом качества и конкурентоспособности изделий, результаты оптимизационных расчетов.

Шевченко Е.А., Павлюченко И.С. Исследование проблем обеспечения качества и

конкурентоспособности продукции легкой промышленности / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 136–139.

В статье представлены составляющие и основы формирования и оценки кадрового потенциала

промышленного предприятия.

Обоснованы основные признаки определения кадрового потенциала по информации украинских

и русских литературных источников.

154

Янковой Р.В. Особенности формировпания организационно-экономического механизма

активизации предпринимательской деятельности / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 140–145.

В статье представлены основные проблемы формирования организационно-экономического

механизма активизации предпринимательской деятельности. Рассмотрены структрные элементы,

факторы влияния, рычаги и методические инструменты, которые являются достаточно важными для

организации эфективной предпринимательской деятельности. Проведеные исследования дали

возможность формализовать взаимосвязи организационно-экономического механизма активизации

предпринимательской деятельности.

155

SUMMARY

Kharytonova M.O., Yevdokymenko I.D. George Gabriel Stokes. To the 190 anniversary / Вісник

КНУТД №1, 2009, с. 9–13.

The history of science cannot be investigated without studying scientific biographies of prominent

scientists. This article is devoted to the life and scientific activity of great British scientist George Gabriel

Stokes, whose 190 anniversary will be celebrated in 2009. His creative work essentially influenced the

development of natural science in XIX century and his achievements laid the foundation of many branches of

physics and mathematics.

Кolisko O.Z. Genetic algorithm’s modification for generating sections of cuttings out charts

/ Вісник КНУТД №1, 2009, с.14–17.

Modification of genetic algorithm which allows to build the constituents of cuttings out charts (sections)

is examined in work. This algorithm combining methods of surplus and gradient lowering. All got sections are

rational, so they meet standards of the rational use of materials.

Kunina O.Y., Zdorenko V.G., Pipa B.F. The choice of working parameters of the mechanism of a

delay of a cloth circular knitting machines with elastic levers / Вісник КНУТД №1, 2009, с.18–21.

The technigue of a choice of working parameters of a drive of the mechanism of a cloth circular –

knitting machines with elastic levers is offered. The example of a choice of working parameters of a drive of the

mechanism of a delay of a cloth circular knitting machines KO-2 is resulted.

Nemokaew W.A. Obtaining and analysis штапельных диаграм with of information technologies

/ Вісник КНУТД №1, 2009, с.22–25.

Тhe technique of holding and analysis stapelnix of the diagrams with the help of the personal computer,

scanner and package of the applied software, allows to automize the given process without usage of special very

expensive(dear) inventory.

Oliynyk O.Y., Zdorenko V.G., Pipa B.F. The classification of mechanisms of a delay and a knurl

cloths circular – knitting machines / Вісник КНУТД №1, 2009, с.26–31.

The classification of mechanisms of a delay and a knurl cloths circular – knitting machines, created on

the basis of the analysis of operating and new perspective mechanisms is presented.

Pronuk A.V. The main sources of contamination of atmospheric air of Kharkov / Вісник КНУТД

№1, 2009, с. 32–35.

The given work is devoted to the analysis of sources of contamination of atmospheric air of Kharkov

and region. The common state of atmospheric air in a town is analysed. Basic contaminating components are

considered taking into account the specific of region and presented their quantitative descriptions. In the work

the comparative analysis is resulted on the these indexes for the last few years.

Slizkov A.N., Sherban W.J., Demkowskiy А.B., Demkowskaj Т.I. Тheoretical bases of

construction of mathematical model of properties of textile materials. Тhe Message 1 / Вісник КНУТД

№1, 2009, с. 36–41.

The mathematical methods of modeling of properties of textile materials acquired are analyzed during

their manufacturing and operation, the methods of reception of adequate mathematical models of properties of

textile materials for their forecasting are defined.

156

Chuprinka V.I., Homenko E.A., Svistunova L.T. Algorithm of the tight connection construction of

the one-type footwear parts / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 41–46.

The algorithm of the tight system connection construction of the one-type footwear parts with

configuration of any complication in a lay-out on the material of rectangular form is offered. An algorithm is

realized in programmatic addition in the integrated environment of programming of Delphi for the operating

system of Windows.

Shkodenko M.M., Konoval V.P., Chuprinka V.I. Method of the automated determination of

contour of natural leather / Вісник КНУТД №1, 2009, с.47–53.

The method of the automated preparation of the input information about the contour of natural leather is

offered in this work. Such questions, as choice of technical base, process of production of image, preparation of

image to the digitalization, algorithm of digitising and mathematical model of presentation of contour are

considered. Algorithm is realized in programmatic addition in the integrated environment of programming of

Delphi for the operating system of Windows.

Jahno V.M., Кolisko O.Z. Algorithm of determination optimum technology of treatment of wares

the details of which make size chainlet / Вісник КНУТД №1, 2009, с.54–56.

An algorithm allowing to choose such methods of details (which constituent size chainlet) treatment,

when the total cost of treatment at the requirements observance of exactness of both sizes for separate details and

final size description is minimized, is examined in work. For the decision of a problem it is offered to use

algorithm of dynamic programming.

Rosinskaja G.P. Experimental researches of distribution of capacity in lines of transfers of a two-

line drive krugloyazalnih machines / Вісник КНУТД №1, 2009, с.56–60.

The technique, experimental installation and results of research of distribution of capacity in lines of

transfers of a two-line drive krugloyazalnih machines is submitted during the established movement.

Zashchepkina N.N., Kostritcky V.V. Interrelation between technological in parameters

manufacturing of the fabric and parameters of its structure / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 61–65.

At aricles briefle revier problems forecasting qualities of of fiber sacking from different raw materians fnd eguipments.

Kasyan E.E. Factors of adhesive interaction at formation of a covering on leather / Вісник

КНУТД №1, 2009, с.66–72.

The results of researches of influence of the physical-chemical properties of polymeric compositions, of

the elementary structure of the derma fiber and degrees of its preparation on occurrence of adhesive interaction

at formation of a covering on leather are submitted.

Mokrousova O.R., Lischuk V.I. Technological features of use organo-mineral compound in

leather finishing / Вісник КНУТД №1, 2009, с.73–78.

The technological decision of use of organo-mineral compound with bentonite and lignosulfonats for

retanning –filling of leather semi-finished item is offered. The use of compound promotes improvement of

quality of leather, and their operational properties correspond to standard requirements.

157

Orlova E.D., Gorbachov A.A., Okhmat E.A. Formation of complex connections in structure of

collagen sublimated derma during tanning the basic salts trivalent chrome at presence carboxylic acids

/ Вісник КНУТД №1, 2009, с. 78–85.

Article is devoted to studying of features chromic tanning at the presence of masking substances. In

work influence of various active groups in structure of masking substances on property of a chromic

semifinished item is theoretically proved. On the basis of generalization of the received data, the optimum

technology chromic tanning at presence carboxylic acids is determined.

Shalamberidze M.M., Grdzelidze M.M., Lomtadze N.Z. Kasyan E.E. Research of process of

structurization of polymers by methods of the thermal analysis / Вісник КНУТД №1, 2009, с.86–91.

In article physical, phase and temperature transitions of processes of structurization and destruktsia

urethane polymers on the basis of difficult polyethers of mark УК-1 (an interaction product

polybutilenglikcholadipinat, 2,4-toluilendiizotsianata and low-molecular glycol 1,4-butandiola as the chain

extension piece) the Russian manufacture and import rubber " Desmakoll -400" of firm "Bayer" with a latent

hardener (dicyandiamide) are investigated.

Bakuradze K.E., Buadze E.P., Bakuradze E.I., Plavan V.P. Urgency of synthesis of fiber glasses

of new structure / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 91–96.

The given work carries survey character and concerns to reception of fiber glasses from industrial

отходов chemical and iron and steel industry. The characteristic of existing fiber glasses is given. Their positive

and negative parties. .Authors the task of synthesis of new fiber glass from industrial remains lithopone and

ferroalloy of manufactures is put in view of lacks of existing fibber glasses and thus to provide application of

cheap unscarred raw material.

Khurtsilava A.К., Tuhareli K.D., Pavlenko V.N. Definition of a zone of the control of the

superficial superimposed gauge of humidity with two complanar plastic by electrodes / Вісник КНУТД

№1, 2009, с.97–102.

In the given work the question of definition of a zone of the control of the superficial superimposed

gauge of humidity with two complanar plastic by electrodes is considered .

Is established, that the greatest speed of decrease of sensitivity has the gauge with two complanar by

electrodes from flat plates, and least - gauge with a lonely disk electrode.

Is revealed, that the sensitivity of gauges in a plane parallel surface of a material, also is non-uniform,

but has unmonotonous character.

Vadachkoria Z.A., Buadze E.P., Kizimchuk O.P. Water Permeability of knitted filters for

transfusion of blood / Вісник КНУТД №1, 2009, с.103–109.

In the given work one of major parameters of filters from knitted cloths for transfusion of blood -

водопроницаемость is considered. With this purpose 26 variants of samples are investigated, samples with

Tromboresistant covering also were investigated. Is shown that variant 25 has the greatest number пор, and in it (him) are absent поры more, than

0,006мм2 and all поры have the approximately equal sizes.. At variant 26 the sizes пор minimal - 0,002 мм2 and

the quantity (amount) them is less, but the cloth connected on the given sample, provides sufficient for filters

Water Permeability . The results have shown also, that at samples 25 and 26, having Tromboresistant a covering,

the resistance of passage of water practically has not changed, and at variant 3 –cut.

158

Suprun N.P., Suprun V.Ja, Charkovskaya M.V. The comparative analysis of quality of fabrics

for bed-clothes / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 110–114.

The requirements to materials for bed-clothes with use of an expert estimation method are defined,

quality indicators are established. Experimental definition of values of the most important indicators of quality of

8 samples of fabrics for bed-clothes, by their comparison with base, has given the possibility to calculate

complex characteristic of quality and to define the fabrics which use to a great extent corresponds to a complex

of put forward requirements.

Bozhkova T.V. Logistical strategy in planning development of business / Вісник КНУТД №1,

2009, с. 115–118.

In clause the basic concepts logistical of system at a level of the enterprises, kinds logistical of

operations are submitted, the characteristic logistical of strategy, the recommendations concerning a choice them

in concrete conditions of realization of enterprise activity are given.

Grygorova Z.V., Shenderivska L.P. Actual problems of development os the bookselling in

Ukraine / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 118–124.

This scientific research is connected with the social and economical problems of development of the

bookselling.

Grutsuna L.A. Development of the mechanism of formation of the corporate social responsibility

of the machine-building enterprises with use of the system approach / Вісник КНУТД №1, 2009, с.

There was proved the necessity of system approach for designing the mechanism of forming corporate

social responsibility on machine-building enterprises, the constituent elements of the mechanism were identified.

Diblenko V.I., Shevchenko О.О., Zarovska K.A. Research of problems of formation of personnel

potential of the industrial enterprise / Вісник КНУТД №1, 2009, с.129–136.

In the article are proved directions of level increase of production competitiveness at the clothing

industry enterprises.

The economic-mathematical model of optimisation of the productive program taking into account

quality and competitiveness of products, results of optimising calculations is presented.

Shevchenko О.О., Pavlyuchenko I.S. The Research of Problems of Providing Quality and Light

Industry Products Competitiveness / Вісник КНУТД №1, 2009, с.136–139.

In the article are presented components and bases of formation and an estimation of personnel potential

of the industrial enterprise.

The basic definition signs of personnel potential according to the Ukrainian and Russian literary source

are proved.

Yankovoy R.V. Forming features organizationally economic to mechanism of activation of

entrepreneurial activity / Вісник КНУТД №1, 2009, с. 140–145.

In the article basis problems are presented from forming organizationally economic to the mechanism of

activation of entrepreneurial activity. Structural elements, factors of influence, levers and methodical instruments

which are important for adjusting of effective enterprise diyalnost the conducted researches enabled to formalize

intercommunications organizationally economic to the mechanism of activation of entrepreneurial activity, are

considered.

159

ВІСНИК

Київського національного університету технологій та дизайну Технічний редактор

Наталушко Н.І.

Відповідальний секретар Крупа І.М.

Відповідальна за друкарські роботи

Назаревич Т.А.

Підп. до друку р. ISSN 1813-6796, Формат 60x84 1/8. Папір офіс.

Друк цифровий. Умов. др. арк. Умовн. фарбо-відб. . Обл.- вид.арк. . Тираж 125 пр. Зам .

Дільниця оперативної поліграфії при КНУТД. 01601, ДСП, Київ-11, вул. Немировича-Данченка, 2.

Свідоцтво про внесення до Державного реєстру ДК №993 від 24. 07. 2002

Адреса редакції: 01011, Україна, Київ, вул. Немировича-Данченка, 2,

корп.8, кім. 8-0205 тел. (044) 256-29-86

моб. тел. 8(067) 599-49-48

Передплатний індекс журналу – 91443

160

Documents

ru.knutd.edu.ua KNUTD_2009_1.pdf · 2014. 8. 19. · Матеріалознавство, легка та текстильна промисловість. Material science, light and