Моделирование поверхностной закалки с использованием сканирующего оптоволоконного лазера

An analysis of process of scanning laser processing is made. The possibility of use of program and changeable power of a laser radiation in the course of scanning is shown. A mathematical model of process of training is developed by the scanning laser radiation. The model considers parameters of reciprocation of a laser beam and headway of a detail. Calculation of the temperature profile arising at laser training with a constant power and with change of power of a laser radiation depending on the provision of a laser beam at its relative movement is executed. Implementation of laser training with a program and changeable power of radiation in the course of scanning allows lowering a metabolic cost by 25 % with preservation of the given geometry of a zone of hardening. Results of laser training of a surface of steel 45 with the gas laser and the process unit on the basis of the fiberoptic laser with power up to 2 kW are presented. The volume, hardened in unit of time, was taken for an indicator of efficiency. Use of radiation of the fiber-optic laser provides increase in efficiency of training by 3–5 times in comparison with use of radiation of CO2 laser of the same power. The gained effect is explained by change of conditions of interaction of radiation with the surface of metal at change by an order of a radiation wavelength and also by change of balance distribution of heat in a zone of influence of a laser beam. Taking into account higher efficiency of fiber-optic lasers in comparison with gas, the energy efficiency of use of fiber-optic lasers for the surface strengthening is 9–15 times higher than when using CO2 lasers.Показана возможность управления температурными полями в процессе сканирующей лазерной обработки оптоволоконным лазером. Разработана математическая модель процесса закалки сканирующим лазерным излучением при возвратно-поступательном движении лазерного луча и поступательном движении детали. Выполнен расчет температурного поля, возникающего при лазерной закалке с постоянной мощностью и с изменением мощности лазерного излучения в зависимости от положения лазерного луча при его относительном перемещении. В результате математического моделирования процесса лазерной закалки при изменении мощности лазерного излучения в зависимости от положения лазерного луча установлено, что применение сканирующей системы с программноизменяемой мощностью излучения позволяет снизить на 25 % энергетические затраты с сохранением заданной геометрии зоны упрочнения. Представлены результаты лазерной закалки поверхности стали 45 на газовом лазере 1,2 кВт и технологической установке на базе оптоволоконного лазера мощностью до 2 кВт, оснащенной сканирующей системой. За показатель производительности был принят объем закаленного материала в единицу времени. Анализ полученных результатов показывает, что использование излучения оптоволоконного лазера обеспечивает повышение производительности закалки в 3–5 раз по сравнению с применением излучения СО2 -лазера той же мощности. Полученный эффект объясняется изменением условий взаимодействия излучения с поверхностью металла при изменении длины волны излучения, а также изменением баланса распределения тепла в зоне воздействия лазерного луча. С учетом более высокого КПД энергоэффективность использования оптоволоконных лазеров для поверхностного упрочнения в 9–15 раз выше, чем при использовании СО2 -лазеров

Pomiar i analiza rozkładu masy ciała u pacjentów po udarze mózgu

The study objective was to evaluate the impact of a ten-day rehabilitation process on the change of the distribution of body mass and the load on the lower limbs, using the tandem balance test and the modified tandem balance test in a sitting position in stroke patients. The distribution of load on the lower limbs found its expression in the index, referred to as the Kwolek index, which was developed. It was calculated as the quotient of the greater value to the lesser one, both obtained in the tandem balance test; the normal limits ranged from 1.00 to 1.15. Material and methods. The test group comprised of 60 stroke patients. 30 people were qualified to the control group. The basis for the analysis was the measurements of the distribution of body mass and load on the lower limbs in the tandem balance test and in the modified tandem balance test. The distribution of body mass test was carried out on the first and last day of rehabilitation. The rehabilitation of ischaemic stroke patients involved comprehensive physiotherapy. Results. When analyzing the distribution of body mass symmetry before and after the therapy in both the control group and the test group, an increase in the number of people was observed in the groups with a lower Kwolek index, whereas a decrease was present in the number of people in groups with a higher Kwolek index. Conclusions. Comprehensive rehabilitation affects the improvement of the distribution of body mass.Celem badań była ocena wpływu dziesięciodniowej rehabilitacji na zmianę rozkładu masy ciała oraz obciążenie kończyn dolnych przy użyciu testu dwóch wag oraz zmodyfikowanego testu dwóch wag w pozycji siedzącej u pacjentów po udarze mózgu. Wykorzystano do tego między innymi indeks Kwolka, który obrazuje rozkład masy ciała w teście dwóch wag. Indeks Kwolka wyrażany jest jako iloraz wartości większej do mniejszej uzyskanej w standardowym lub zmodyfikowanym teście dwóch wag. Materiał i metoda. Badaniom zostało poddane 96 osób. Grupę badaną stanowiło 60 pacjentów po udarze mózgu. Do grupy kontrolnej zakwalifikowano 30 osób. Podstawą analizy były pomiary rozkładu masy ciała i obciążenia kończyn dolnych w teście dwóch wag oraz zmodyfikowanym teście dwóch wag (w pozycji siedzącej). Badanie rozkładu masy ciała wykonano w pierwszym oraz ostatnim dniu rehabilitacji. Rehabilitacja pacjentów po niedokrwiennym udarze mózgu polegała na kompleksowej fizjoterapii. Wyniki. Analizując rozkład symetryczności masy ciała przed oraz po terapii zarówno w grupie kontrolnej jak i badawczej zaobserwowano tendencję do wzrostu liczby osób w grupach o niższym wskaźniku Kwolka, a zmniejszeniu się liczebności grup o wyższym wskaźniku Kwolka. Wnioski. Kompleksowa rehabilitacja ma wpływ na poprawę rozkładu masy ciała