Сравнительный анализ характеристик бандажей колёсных пар, закалённых с использованием лазерного и плазменного источника тепла

Lateral wear of the locomotive wheel flange is one of the main types of wear that occurs during rolling stock operation. An important characteristic of a rail wheel rim is its wear resistance, which directly depends on the carbon content in steel. The carbon content in wheel steel of group 2 in the amount of 0,55–0,65 is due to the fact that at its lower concentration, the proportion of grain boundary ferrite increases, which leads to a decrease in the contact strength of wheels, and a higher one leads to a tendency to brittle fracture.The increased carbon content makes it possible to harden the surface of steel. Plasma and laser hardening technologies can be used to reduce tyre flange wear and increase the service life of locomotive wheelsets.The objective of this work is to determine advantages and disadvantages of technologies for laser and plasma hardening of working surfaces of tyres of wheelsets of railway rolling stock.The comparative analysis related to microstructure and microhardness of wheelsets tyres of the 2TE25KM diesel locomotive which are made of wheel steel of group 2 according to GOST 398-2010 state standard and hardened respectively by plasma and laser hardening.The tasks set were solved using theoretical and experimental research methods. The preparation and study of hardened samples was carried out using the equipment of the testing laboratory of LLC Scientific and Technical Association «IRE-Polus».A study referred to hardened zones in various areas and sections of the tyre. Tribological tests concerned wear resistance of specimens hardened with a high-power fiber laser. The main advantages and disadvantages of laser and plasma hardening processes are revealed.The conducted studies allow making a conclusion that the use of laser hardening technology for hardening wheelsets tyres, as an alternative to the plasma hardening process, is highly promising.Боковой износ гребня колёсной пары локомотива является одним из основных видов износа, возникающего при эксплуатации подвижного состава. Важной характеристикой обода железнодорожного колеса является его износостойкость, которая напрямую зависит от содержания углерода в стали. Содержание углерода в колёсной стали 2 в количестве 0,55–0,65 связано с тем, что при его меньшей концентрации увеличивается доля зернограничного феррита, что приводит к снижению контактной прочности колёс, а при большей – приводит к склонности к хрупкому разрушению.Повышенное содержание углерода позволяет осуществить закалку поверхности стали. Для уменьшения износа гребня бандажа и увеличения ресурса колёсных пар локомотивов возможно применение технологий плазменного и лазерного упрочнения.Целью данной работы является определение преимуществ и недостатков технологий лазерного и плазменного упрочнения рабочих поверхностей бандажей колёсных пар железнодорожного подвижного состава.В работе проводится сравнительный анализ микроструктуры и микротвёрдости упрочнённых методом плазменной и лазерной закалки бандажей колёсных пар тепловоза 2ТЭ25КМ, выполненных из колёсной стали 2 ГОСТ 398-2010.Поставленные задачи решались с использованием теоретических и экспериментальных методов исследования.Подготовка и исследование закалённых образцов выполнено на оборудовании испытательной лаборатории ООО НТО «ИРЭ-Полюс».Проведено исследование зон упрочнения в различных областях и участках бандажа. Проведены трибологические испытания на износостойкость образцов, закалённых с использованием высокомощного волоконного лазера. Выявлены основные преимущества и недостатки процессов лазерной и плазменной закалки.Проведённые исследования позволяют сделать вывод о высокой перспективности применения технологии лазерной закалки для упрочнения бандажей колёсных пар как альтернативы процессу плазменного упрочнения

An improvement of the Berry--Esseen inequality with applications to Poisson and mixed Poisson random sums

By a modification of the method that was applied in (Korolev and Shevtsova, 2009), here the inequalities $$\rho(F_n,\Phi)\le\frac{0.335789(\beta^3+0.425)}{\sqrt{n}}$$ and $$\rho(F_n,\Phi)\le \frac{0.3051(\beta^3+1)}{\sqrt{n}}$$ are proved for the uniform distance $\rho(F_n,\Phi)$ between the standard normal distribution function $\Phi$ and the distribution function $F_n$ of the normalized sum of an arbitrary number $n\ge1$ of independent identically distributed random variables with zero mean, unit variance and finite third absolute moment $\beta^3$. The first of these inequalities sharpens the best known version of the classical Berry--Esseen inequality since $0.335789(\beta^3+0.425)\le0.335789(1+0.425)\beta^3<0.4785\beta^3$ by virtue of the condition $\beta^3\ge1$, and 0.4785 is the best known upper estimate of the absolute constant in the classical Berry--Esseen inequality. The second inequality is applied to lowering the upper estimate of the absolute constant in the analog of the Berry--Esseen inequality for Poisson random sums to 0.3051 which is strictly less than the least possible value of the absolute constant in the classical Berry--Esseen inequality. As a corollary, the estimates of the rate of convergence in limit theorems for compound mixed Poisson distributions are refined.Comment: 33 page

ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ПИРУВАТА В КРОВИ НА РАЗВИТИЕ ПОСТПЕРФУЗИОННОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ПРИ ОПЕРАЦИИ РЕВАСКУЛЯРИЗАЦИИ МИОКАРДА В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Goal of the study: to evaluate the capability of pyruvate which is endogenously produced during myocardium anoxia to prevent the post-perfusion cardiac failure in the patients undergoing revasculization surgery with cardiopulmonary bypass. Materials and methods. 56 patients with coronary disease who underwent surgery with cardiopulmonary bypass were examined. The samples of blood for anaerobic metabolism tests were collected from the catheter of heart coronary sinus before aortic compression, before release of clamps and in 30 minutes after reperfusion. During the surgery the following rates of hemodynamic profile were registered (cardiac index, systolic output index, medium arterial tension, index of peripheral resistance and pulmonary vessels resistance, index of systolic output of the left and right ventricles, pulmonary capillary wedge pressure), oxygen transportation, consumption and extraction co-efficient, arteriovenous oxygen difference. In the early post-operative period the following rates were evaluated: need in inotropic support, duration of artificial pulmonary ventilation and stay in the intensive care department. The level of troponin I was tested in 12 and 24 hours. Patients were divided into groups depending on the increase of pyruvate level from the start of cardiopulmonary bypass before aortic compression. Group 1 (Pyrx1) included 30 persons with the pyruvate level increase less than twice and Group 2 (Pyrx2) included 26 persons in whom the pyruvate level increased more than twice. No significant differences were found between the groups. Results. Increase of pyruvate concentration in coronary sinus blood does not improve the heart performance in the post-perfusion period. Frequency and speed of consequent regress of post-perfusion heart failure were not principally different in both groups. Post-operative level of troponin I was the same and changed the same manner in both groups. Conclusion. Increased endogenous production of pyruvate in myocardium during anoxia does not improve post-perfusion restoration of the heart function. Цель исследования: оценка возможности эндогенно вырабатывающегося на этапе аноксии миокарда пирувата предупреждать развитие постперфузионной сердечной недостаточности у больных, подвергающихся реваскуляризации в условиях искусственного кровообращения. Материал и методы. Обследовано 56 пациентов с ишемической болезнью сердца, перенесших операцию с искусственным кровообращением. Забор крови на маркеры анаэробного метаболизма производили из катетеризированного коронарного синуса сердца перед пережатием аорты, перед снятием зажима и через 30 мин реперфузии. Интраоперационно фиксировали данные расширенного гемодинамического профиля (сердечный индекс, индекс ударного объема, среднее артериальное давление, индекс общего периферического сопротивления сосудов и легочных сосудов, индексы ударной работы левого и правого желудочков, давление заклинивания легочной артерии), доставки, потребления и коэффициент экстракции кислорода, артериовенозной разницы по кислороду. В раннем послеоперационном периоде оценивали потребность в инотропной поддержке, продолжительность искусственной вентиляции легких и нахождения в отделении реанимации и интенсивной терапии. Через 12 и 24 ч после вмешательства фиксировали уровень тропонина I. Больные разделены по группам в зависимости от степени нарастания уровня пирувата от начала ИК до пережатия аорты. В 1-ю (Pyrx1) группу включено 30 человек, у которых уровень пирувата повысился менее чем в 2 раза, во 2-ю (Pyrx2) – 26 человек с возросшим уровнем пирувата более чем в 2 раза. Между подгруппами не обнаружено значимых различий. Результаты. Повышение концентрации пирувата в крови коронарного синуса не улучшает работу сердца в постперфузионном периоде. Частота развития и скорость последующего регресса постперфузионной сердечной недостаточности в обеих группах не имели принципиальных различий. Тропонин I после операции имел одинаковый уровень и динамику независимо от исследуемой группы. Вывод. Повышенное эндогенное образование пирувата в миокарде в период аноксии не является фактором, улучшающим постперфузионное восстановление функции сердца.

ВЛИЯНИЕ СЕВОФЛУРАНА И ДЕСФЛУРАНА НА РАЗВИТИЕ ПОСТПЕРФУЗИОННОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ПРИ ОПЕРАЦИИ РЕВАСКУЛЯРИЗАЦИИ МИОКАРДА В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Goal of the study: to compare the impact pf sevoflurane and desflurane on metabolism in myocardium when performing aortocoronary bypass with cardiopulmonary bypass. Materials and methods: 56 patients suffering from coronary disease and undergoing myocardial revasculization with cardiopulmonary bypass were divided into two groups as per the type of used anesthetic: the group where desflurane was used (DG, n=28) and the group where sevoflurane was used (SG, n=28). Groups were divided into subgroups basing on lactate/pyruvate ratio (LPR) before aortic compression. The following rates of hemodynamic profile were registered (cardiac index, systolic output index, index of peripheral resistance and pulmonary vessels resistance, index of systolic output of the left and right ventricles, pulmonary capillary wedge pressure), oxygen transportation, consumption and extraction co-efficient. During the first 24 hours of post-perfusion period the following rates were evaluated: frequency of post-perfusion cardiac failure development, need in inotropic support, duration of artificial pulmonary ventilation and stay in the intensive care department. The level of troponin I was tested in 12 and 24 hours. During cardiopulmonary bypass the blood samples were collected from coronary sinus before aortic compression, before release of clamps and in 30 minutes of reperfusion in order to evaluate the expression of anaerobic metabolism in myocardium as per the levels of lactate, pyruvate and LPR. Results: Analysis of hemodynamic profile and gas exchange rates showed no significant difference in the impact of these anesthetics on the investigated parameters in the pre- and post-perfusion periods. The frequency of development of post-perfusion cardiac failure, prompt management of its manifestations and changes in the markers of myocardial injury with the use of sevoflurane and desflurane were no significantly different. When sevoflurane was used during anoxia the patients with initially low LPR demonstrated the increase of LPR in coronary sinus due to the increase of lactate (р &lt; 0.05). When desflurane was used, both lactate and pyruvate went up thus LPR remained on the initial level. After release of clamps from aorta LPR levels were compared when both anesthetics were used as well as the relevant levels of lactate and pyruvate. Conclusion: The investigated anesthetics have similar impact on hemodynamics and possess similar cardio-protective action. However they might have different ways of its implementation. Цель исследования: сравнить влияние севофлурана и десфлурана на метаболизм в миокарде при операциях аортокоронарного шунтирования с искусственным кровообращением. Материал и методика: 56 больных ишемической болезнью сердца, подвергавшихся реваскуляризации миокарда в условиях искусственного кровообращения, были разделены на две группы по типу применяемого общего анестетика: группа десфлурана (ГД, n = 28) и севофлурана (ГС, n = 28). Группы разделены на подгруппы с учетом уровня лактат/пируватного соотношения (ЛПС) до пережатия аорты. Фиксировали данные расширенного гемодинамического профиля (сердечный индекс, индекс ударного объема, индекс общего периферического сопротивления сосудов и легочных сосудов, индексы ударной работы левого и правого желудочков, давление заклинивания легочной артерии), доставку, потребление и коэффициент экстракции кислорода. В первые сутки постперфузионного периода оценивали частоту развития постперфузионной сердечной недостаточности, потребность в инотропной поддержке, продолжительность искусственной вентиляции легких и нахождения в отделении реанимации и интенсивной терапии. Через 12 и 24 ч после вмешательства фиксировали уровень тропонина I. Во время искусственного кровообращения проводили забор проб крови из коронарного синуса сердца перед пережатием аорты, перед снятием зажима и через 30 мин реперфузии для оценки выраженности анаэробного метаболизма в миокарде по уровню лактата, пирувата и ЛПС. Результаты. Анализ показателей гемодинамического профиля и газообмена продемонстрировал отсутствие значимых различий во влиянии этих анестетиков на исследуемые параметры в до- и постперфузионном периоде. Частота развития постперфузионной сердечной недостаточности, быстрота разрешения ее клинических проявлений, а также динамика маркеров повреждения миокарда при использовании севофлурана и десфлурана не имели значимых различий. У пациентов с исходно низким ЛПС при использовании севофлурана в период аноксии отмечено нарастание ЛПС в коронарном синусе за счет прирастания лактата (р &lt; 0,05). При применении десфлурана повышался уровень не только лактата, но и пирувата, что способствовало сохранению ЛПС на стартовом уровне. После снятия зажима с аорты уровни ЛПС сравнивали при использовании обоих анестетиков, как и соответствующие уровни лактата и пирувата. Вывод: исследуемые анестетики схожи по влиянию на гемодинамику и по кардиопротективному эффекту. Однако механизмы его реализации у них могут быть неодинаковыми. 

European Red List of Habitats Part 1. Marine habitats

The European Red List of Habitats provides an overview of the risk of collapse (degree of endangerment) of marine, terrestrial and freshwater habitats in the European Union (EU28) and adjacent regions (EU28+), based on a consistent set of categories and criteria, and detailed data and expert knowledge from involved countries1. A total of 257 benthic marine habitat types were assessed. In total, 19% (EU28) and 18% (EU28+) of the evaluated habitats were assessed as threatened in categories Critically Endangered, Endangered and Vulnerable. An additional 12% were Near Threatened in the EU28 and 11% in the EU28+. These figures are approximately doubled if Data Deficient habitats are excluded. The percentage of threatened habitat types differs across the regional seas. The highest proportion of threatened habitats in the EU28 was found in the Mediterranean Sea (32%), followed by the North-East Atlantic (23%), the Black Sea (13%) and then the Baltic Sea (8%). There was a similar pattern in the EU28+. The most frequently cited pressures and threats were similar across the four regional seas: pollution (eutrophication), biological resource use other than agriculture or forestry (mainly fishing but also aquaculture), natural system modifications (e.g. dredging and sea defence works), urbanisation and climate change. Even for habitats where the assessment outcome was Data Deficient, the Red List assessment process has resulted in the compilation of a substantial body of useful information to support the conservation of marine habitats