Decentralized control of a group of quadrocopters using the molecular dynamics method

The development of artificial intelligence systems based on various principles, including anthropomorphic and nature-like systems, as well as progress in the construction of quadrocopters for various purposes, made relevant the practical application of these tools for the effective monitoring of underlying surfaces by groups of such devices. The solution of this problem is associated with the effective control of them in conditions of passive and active interference that impedes the fulfillment of missions, as well as with the problem of reconfiguring their construction in case of fail. The model obtained in the work and the calculations made it possible to conclude that the use of the following approach in the future will allow the creation of a self-government system by an independent group of quadrocopters, capable of performing various missions without control from the Earth under conditions of active and passive interference, as well as with permanent failure of quadrocopters

Межлабораторные сравнительные испытания нефтепродуктов в испытательных лабораториях Минобороны России

The paper contains the procedure of performing and the algorithm of processing the results of comparative tests conducted in petroleum laboratories of the Russian Defense Ministry. Presented herewith is an example of calculations made during attestation of samples for the purpose of control and evaluation of quality of test results obtained in the course of inter-laboratory comparative tests.Приведен порядок проведения и алгоритм обработки результатов межлабораторных сравнительных испытаний, проводимых в лабораториях горючего Министерства обороны Российской Федерации. Представлен пример выполнения расчетов при аттестации образцов для контроля и оценки качества результатов испытаний, полученных по итогам межлабораторных сравнительных испытаний

Способ получения соли олигогексаметиленгуанидина высокой степени чистоты

Objectives. Given that microorganisms can become resistant to certain groups of drugs and considering also their ability to form biofilms, the development of new drugs that are active against adapted microflora is required. This study focused on the development of a new method for the synthesis of a promising compound, the branched hydrosuccinate oligohexamethylene guanidine (OHMGsucc), with high purity that meets the standards of the 14th edition State Pharmacopeia of the Russian Federation (SPRF). Previously proposed methods have managed to isolate this product, which, however, complies with the requirements of the outdated SPRF. Therefore, the main aim of this study was to update the regulatory framework for the indicated OHMG salt for its further use in the pharmaceutical industry according to modern standards.Methods. To control the residual impurities of hexamethylenediamine (HMDA) and guanidine hydrochloride (GHC), high-performance liquid chromatography (HPLC) was applied using a Thermo Scientific Dionex UltiMate 3000 chromatograph, and the chromatographic signals of the test solution with those of a standard sample solution obtained by a previously published conventional method were compared.Results. The HPLC experimental data indicated a significant difference in the quantitative content of HMDA and GHC observed for the new and older preparation method of the branched OHMGsucc, suggesting that the method disclosed in this article can be used to obtain highly pure OHMGsucc.Conclusions. The specified compound was standardized with the parameter “related impurities” according to the current (14th) edition of the SPRF. The effectiveness and reproducibility of the proposed method was experimentally confirmed. In addition, a process diagram for the preparation of the indicated OHMG salt was prepared.Цели. На фоне приобретения микроорганизмами резистентности к определенным группам лекарственных средств, а также способностей образовывать биопленки, требуются новые препараты, активные против адаптированной микрофлоры. Cтатья посвящена изысканию способа получения перспективного соединения – разветвленного гидросукцината олигогексаметиленгуанидина с высокой степенью чистоты, соответствующей нормам Государственной Фармакопеи 14 издания. Так как предложенные ранее методы позволяли получить продукт, удовлетворяющий требованиям устаревшей Государственной Фармакопеи, то основной целью являлась актуализация нормативной базы в отношении указанной соли олигогексаметиленгуанидина для ее дальнейшего применения в фармацевтической отрасли согласно современным стандартам.Методы. Для контроля примесных соединений – гексаметилендиамина и гуанидина гидрохлорида применяли высокоэффективную жидкостную хроматографию, которую проводили на хроматографе Thermo Scientific Dionex UltiMate 3000 методом внешнего стандарта.Результаты. На основании экспериментальных данных, полученных с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии, отображена разница в количественном содержании остаточных примесей в составе субстанции разветвленного гидросукцината олигогексаметиленгуанидина, полученной двумя разными способами. Отмечено, что способ, предложенный авторами настоящей статьи, позволяет снизить их содержание по сравнению с конвенциональным методом.Выводы. Согласно представленным данным проведена стандартизация указанного соединения по параметру «Родственные примеси» в соответствии с актуальным на данный момент изданием Государственной Фармакопеи. Вследствие того, что эффективность предложенного метода экспериментально подтвердилась, на заключительном этапе работы была составлена технологическая схема получения указанной соли олигогексаметиленгуанидина

Силовой режим скоростного комбинированного выдавливания плоских биметаллических дорожных резцов

The paper presents a mathematical model developed for calculating the force effect on the punch in the process of high-speed combined hot extrusion of bimetallic road milling picks under plane deformation conditions. To solve the problem, the process is divided into two phases: acceleration phase and braking phase, which consists of two stages. A distinctive feature of the acceleration phase is that it allows the analysis of reverse extrusion, in the process of which the metal flows in the opposite direction to the punch stroke. A method for calculating the force acting on the punch at each phase of the process  of plastic flow of a bimetallic workpiece into a matrix cavity with three deformation zones is presented in the paper.  While solving the problem in a quasi-static formulation and proceeding from the conditions of the minimum power of internal forces, equations have been obtained for calculating the optimal field parameters aopt, bopt, gopt, depending on the elongation coefficients l and the friction coefficient m. The equations obtained within the framework of the developed model are quite correct, since they allow determining the minimum force acting on the punch. The considered calculation model and equations can be used in the development of industrial technology for high-speed combined hot extrusion of flat-step bimetallic road milling picks.Представлена математическая модель, разработанная для расчета силового воздействия на пуансон в процессе скоростного комбинированного горячего выдавливания биметаллических дорожных резцов в условиях плоской деформации. Для решения этой задачи процесс разделяли на две стадии: разгона и торможения. Стадия торможения состоит из двух этапов. Отличительной особенностью стадии разгона является то, что она позволяет провести анализ обратного выдавливания, в процессе которого металл течет в направлении, противоположном ходу пуансона. Приведена методика расчета усилия, действующего на пуансон на каждой стадии процесса пластического течения биметаллической заготовки в матричную полость с тремя очагами деформации. В ходе решения задачи в квазистатической постановке и исходя из условий минимальной мощности внутренних сил получены уравнения для расчета оптимальных параметров поля aopt, bopt, gopt, зависящих от коэффициентов вытяжки l и коэффициента трения m. Уравнения, полученные в рамках разработанной модели, являются достаточно корректными, так как позволяют определять минимальное усилие, действующее на пуансон. Рассматриваемые модель расчета и уравнения могут быть использованы при разработке промышленной технологии скоростного комбинированного горячего выдавливания плоскоступенчатых биметаллических резцов

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СКОРОСТНОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РЕЗЦОВ ДЛЯ ДОРОЖНЫХ МАШИН В СРЕДЕ ПРОГРАММЫ DEFORM-3D

Milling picks for road milling machine are considered as equipment which must meet the most stringent requirements associated with fatigue and static strength. Therefore, majority of modern milling picks are manufactured while using high-quality steels alloyed with manganese and chromium. In order to extend service life of the picks for the road milling machine they are supplemented with carbide inserts soldered to the head. In this connection, an application of high-speed hot extrusion technology which has already proved itself in a number of investigations as a highly efficient technology for obtaining precise billets for tools with increased mechanical properties, manufacture of road milling picks, is a very promising direction of the research. The aim of the research is to create a computer model for high-speed hot extrusion in order to intensify a process pertaining to development of technology for manufacturing bimetal picks for road milling machines and to compare the obtained results of modeling and experimental studies. A comparative analysis of the plastic flow in real and model samples has shown that the obtained models provide a qualitative and reliable picture of the plastic flow in the process of highspeed hot extrusion. Modeling in DEFORM-3D eliminates complicated calculations and significantly reduces a number of experimental studies while developing new technological processes.Резцы для дорожной фрезы – это оборудование, к которому предъявляются самые строгие требования, связанные с усталостной и статической прочностью. Поэтому большинство современных фрезерных резцов изготавливаются с применением высококачественных сталей, легированных марганцем и хромом. В целях продления эксплуатационного ресурса резцы для дорожной фрезы дополняются твердосплавными вставками, припаянными к головке. В этой связи применение технологии скоростного горячего выдавливания, которая уже зарекомендовала себя в ряде исследований как высокоэффективная технология получения точных заготовок под инструмент с повышенными механическими свойствами, для изготовления дорожных резцов является весьма перспективным направлением исследований. Цель исследований – создание компьютерной модели процесса скоростного горячего выдавливания для интенсификации процесса разработки технологии изготовления биметаллических резцов для дорожных машин и сопоставление полученных результатов моделирования с экспериментальными. Сравнительный анализ пластического течения реальных и модельных образцов показал, что полученные модели предоставляют качественную и достоверную картину пластического течения в процессе скоростного горячего выдавливания. Моделирование в DEFORM-3D позволяет исключить сложные расчеты и значительно сократить число экспериментальных исследований при разработке новых технологических процессов

Силовой режим осесимметричного скоростного комбинированного выдавливания биметаллических дорожных резцов

The article presents a simplified three-stage model of the transition from a flat to axisymmetric deformation during high-speed, combined extrusion of bimetallic road milling picks. The transition is based on the principle of equality of areas, according to which the area of a figure during a flat deformation is replaced by an equal area of a circle. In this case, it is assumed that the kinematically possible field of the slip lines remains unchanged. This approach makes it possible to reduce the number of necessary calculations and at the same time maintain a high degree of correctness of the obtained equations. The first stage shows the transition to a special case of a flat problem, in which a stepped rectangular part is extruded from the original square blank, in which one of the sides is equal to the square side of the original blank. At the second stage of the transition, a flat-step part having square sections along its entire length is extruded from the original square-section blank. Directly at the third stage, the final transition to the axisymmetric deformation of the cutter is formed, in which the area of the square is replaced by the equal area of the circle. The dependences obtained because of solving the axisymmetric problem can be recommended for calculations in the industrial implementation of the technology of high-speed combined extrusion of bimetallic milling picks.Приведена упрощенная, трехэтапная модель перехода от плоской к осесимметричной деформации при скоростном, комбинированном выдавливании биметаллических дорожных резцов. В основу перехода положен принцип равенства площадей, согласно которому площадь фигуры при плоской деформации заменяется равновеликой площадью круга. При этом считается, что кинематически возможное поле линий скольжения остается неизменным. Такой подход позволяет снизить количество необходимых расчетов и при этом сохранить высокую степень корректности полученных уравнений. Первый этап характеризуется переходом к частному случаю плоской задачи, при котором из исходной заготовки квадратного сечения выдавливается ступенчатая деталь прямоугольного сечения, в котором одна из сторон равна стороне квадрата исходной заготовки. На втором этапе перехода осуществляется выдавливание из исходной заготовки квадратного сечения плоскоступенчатой детали, имеющей квадратные сечения по всей длине. Непосредственно на третьем этапе формируется окончательный переход к осесимметричной деформации резца, при котором площадь квадрата заменяется равновеликой площадью круга. Зависимости, полученные в результате решения осесимметричной задачи, могут быть рекомендованы для расчетов при промышленной реализации технологии скоростного, комбинированного выдавливания биметаллических дорожных резцов

Оптимизация угла конусности конфузора струйного аппарата, используемого для реверсивно-струйной очистки гребных винтов от коррозии

It is shown that it is very effective to remove corrosion products from various surfaces, including the metal surface of the propeller, using the new technology of reverse-jet cleaning (RJC) developed by the authors. The RJS technology is based on the physical principle that the jet of the working fluid (pulp based on river sand or bentonite clay), upon impact with the surface to be cleaned, turns 180°, which leads to an increase in the jet effect on the surface to be cleaned by 1.5–2 times due to the occurrence of the reactive component. To ensure the marked turn of the jet, an original design of the body was developed, which is distinguished by a patent novelty. One of the main elements in this design is a jet-forming device in the form of a confuser. The presented theoretical studies of the pressure loss of the working fluid in the confuser channel, based on the study of the pressure loss function to the extremum, which made it possible to obtain a dependence for calculating the optimal taper angle in a wide range of Reynolds numbers characterizing the turbulent mode of motion taking into account the influence of the working fluid density and its dynamic viscosity, the average speed of movement of the working fluid, the radius of the confuser, as well as the coefficient of equivalent roughness, i.e. from gradual wear of the confuser channel. The resulting dependence can be recommended for calculation in the design of jet cleaning devices and other installations of jet technology.Приведена новая технология реверсивно-струйной очистки (РСО), разработанная авторами, с помощью которой можно весьма эффективно удалять продукты коррозии с различных поверхностей, в том числе и с металлической поверхности гребного винта. В основу данной технологии положен физический принцип, заключающийся в том, что струя рабочей жидкости (пульпа на основе речного песка либо бентонитовой глины) при соударении с очищаемой поверхностью разворачивается на 180°, что приводит к усилению струйного воздействия на очищаемую поверхность в 1,5–2 раза за счет возникновения реактивной составляющей. Для обеспечения отмеченного разворота струи была разработана оригинальная конструкция корпуса. Одним из основных элементов в этой конструкции является струеформирующее устройство, имеющее форму конфузора. Приведенные теоретические исследования потерь напора рабочей жидкости в канале конфузора основаны на исследовании функции потерь напора на экстремум. Это позволило получить зависимость для расчета оптимального угла конусности в широком диапазоне чисел Рейнольдса, характеризующих турбулентный режим движения с учетом влияния плотности рабочей жидкости, ее динамической вязкости, средней скорости движения рабочей жидкости, радиуса конфузора. Также определена зависимость от коэффициента эквивалентной шероховатости, то есть от постепенного износа канала конфузора. Полученное авторами выражение для расчета оптимального угла конусности конфузора может быть рекомендовано при проектировании аппаратов струйной очистки и других установок струйной техники

Расчет оптимального угла конусности конфузора, используемого для реверсивно-струйной очистки металлических поверхностей от коррозии

The modern industrial production of the Republic of Belarus is characterized by the absence of its own raw material base and significant dependence on imported energy carriers and material resources supplied at world prices. When working in such conditions, production efficiency can be achieved through all-round economy and creation of modern energyand resource-saving technologies. However implementation of such technologies, for example, laser cutting and welding, cladding, flame spraying, painting, etc. directly depends on quality of cleaning metal surfaces from corrosion. Theoretical and experimental studies conducted at the Department of Shipbuilding and Hydraulics of the Belarusian National Technical University have shown that it is very economical to remove corrosion products from metal surfaces using new technology of reverse jet cleaning. The reverse jet cleaning technology is based on a physical principle which presupposes that a jet of working fluid (pulp based on river sand or bentonite clay) rotates 180º when it hits the surface to be cleaned and it leads to an increase in jet impact on the surface to be cleaned by 1.5–2 times due to occurrence of a reactive component. In order to ensure a marked jet reversal an original case design has been developed which is characterized by a patent novelty. One of the main elements in this design is a confuser-shaped stream-forming device. Theoretical investigations on pressure losses of working fluid in a confuser channel which are based on the study of functional at the extremum have made it possible to obtain a dependence for calculation of an optimal cone angle at a turbulent mode of motion within the range of Reynolds numbers 4000 < Re < 3 ×106 while taking into account an influence of working fluid density, its dynamic or kinematic viscosity, average velocity movement of working fluid, confuser radii.Для современного промышленного производства Республики Беларусь характерны отсутствие собственной сырьевой базы и существенная зависимость от импортных энергоносителей и материальных ресурсов, поставляемых по мировым ценам. При работе в таких условиях эффективность производства может быть достигнута за счет всемерной экономии и создания современных энерго- и ресурсосберегающих технологий. Однако реализация ряда таких технологий, например, лазерной резки и сварки, плакирования, газопламенного напыления, покраски и т. д., напрямую зависит от качества очистки металлических поверхностей от коррозии. Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные на кафедре «Кораблестроение и гидравлика» БНТУ, показали, что весьма экономично можно удалять с металлических поверхностей продукты коррозии, используя новую технологию реверсивно-струйной очистки. В основу технологии реверсивно-струйной очистки положен физический принцип, заключающийся в том, что струя рабочей жидкости (пульпа на основе речного песка либо бентонитовой глины) при соударении с очищаемой поверхностью разворачивается на 180º, что приводит к усилению струйного воздействия на очищаемую поверхность в 1,5–2 раза за счет возникновения реактивной составляющей. Для обеспечения отмеченного разворота струи была разработана оригинальная конструкция корпуса, отличающаяся патентной новизной. Одним из основных элементов в этой конструкции является струеформирующее устройство, имеющее форму конфузора. Приведенные в статье теоретические исследования потерь напора рабочей жидкости в канале конфузора, основанные на исследовании функционала на экстремум, позволили получить зависимость для расчета оптимального угла конусности при турбулентном режиме движения в диапазоне чисел Рейнольдса  с учетом влияния плотности рабочей жидкости, ее динамической или кинематической вязкости, средней скорости движения рабочей жидкост

НЕЙРОГЕННЫЙ ОТЕК ЛЕГКИХ

Neurogenic pulmonary edema is one of the complications of acute cerebral diseases and traumas and it is accompanied by severe respiratory failure. It is associated with a high mortality level. There are several theories about neurogenic pulmonary edema development. The theory of the double hit is the most recent causing significant discussion. The theory is based on the pulmonary injury due to systemic inflammatory response when the glial tissue of the injured brain becomes the source of inflammatory mediators. A similar pathogenesis allows considering neurogenic pulmonary edema to be one of the forms of acute respiratory distress syndrome. It has diagnostic criteria common with acute respiratory distress syndrome, which are identified during acute cerebral injury and not associated with the other etiological factors. Currently, there are no effective prevention and treatment of neurogenic pulmonary edema. Support of respiratory exchange through artificial pulmonary ventilation is a major tool used for its management, which is recommended to be performed in compliance with protective ventilation principles. And some particular approaches of the preventive ventilation can be applied only with neuromonitoring. Нейрогенный отек легких (НОЛ) является одним из осложнений острых заболеваний и травм головного мозга (ГМ) и сопровождается развитием тяжелой дыхательной недостаточности. Его возникновение связано с высоким уровнем летальности. Существует несколько теорий развития НОЛ. Наиболее современной и обсуждаемой среди них является теория «двойного удара». В ее основе лежит повреждение легких за счет системной воспалительной реакции, источником медиаторов воспаления для которой становится глиальная ткань поврежденного ГМ. Сходство патогенеза позволяет рассматривать НОЛ как одну из форм острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС). Для его диагностики используются общие с ОРДС критерии, выявляемые на фоне острого повреждения ГМ и не имеющие связи с другими этиологическими факторами. Эффективных мер профилактики и лечения НОЛ в настоящее время не разработано. Ведущее место в его терапии занимает поддержание газообмена с помощью искусственной вентиляции легких, которую рекомендуется проводить в соответствии с принципами протективной вентиляции. При этом использование ее отдельных подходов возможно только в условиях нейромониторинга.

Оценка эффективности высокореалистичной симуляции при обучении подбору параметров ИВЛ при ОРДС

The objective wasto evaluate the efficiency of the highly realistic simulator “Test Chest” in training residents in the specialty “Anesthesiology and Resus-citation” in the alveolar recruitment maneuver and the de-escalation option for setting positive end-expiratory pressure in ARDS during a practical session.Materials and methods. The study included 28 residents of the first year of study in the specialty «Anesthesiology and Resuscitation», who  were divided into two groups. The 1st group – residents who were given theoretical classes before the study: lectures and a seminar on the topic:  «Respiratory support in ARDS» and the 2nd group (simulation) – in addition to the lectures, the trainees had preliminary practical classes in the  simulation center with a demonstration of the method of selecting ALV parameters in ARDS and independent performance of the alveolar recruit[1]ment maneuver, setting the positive pressure at the end of exhalation. In the simulation center, students were offered a situational task, the solution  of which involved determining the clinical picture and selecting the necessary ALV parameters. The evaluation was carried out by two teachers  independently using a checklist modified for objective student evaluation.Results. In the 1st group, 4 (28%) trainees coped with the task, in the 2nd group, in 13 cases (95%), the task was successfully completed. In the course  of the study, the trainees of both groups revealed difficulties in selecting ALV parameters in ARDS, which required a more detailed consideration  of these issues, both in theoretical and practical classes. Conclusion. The use of the highly realistic simulator “Test Chest” in the selection of ALV parameters in ARDS during a practical session makes it  possible to increase the effectiveness of training in the alveolar recruitment maneuver and the de-escalation option for setting positive end-expiratory  pressure in ARDS for residents in the specialty “Anesthesiology and resuscitation”. Цель – оценить эффективность применения высокореалистичного симулятора «Test Chest» в обучении ординаторов по специальности  «Анестезиология и реаниматология» маневру рекрутирования альвеол и деэскалационному варианту настройки положительного давления  в конце выдоха при ОРДС во время практического занятия.Материалы и методы. В исследование включены 28 ординаторов первого года обучения по специальности «Анестезиология и реаниматология», которые были разделены на 2 группы. 1 группа – ординаторы, которым до исследования были проведены теоретические занятия:  лекции и семинар по теме «Респираторная поддержка при ОРДС» и 2 группа (симуляционная) – обучаемым помимо лекций проведены  предварительные практические занятия в симуляционном центре с демонстрацией методики подбора параметров ИВЛ при ОРДС и самостоятельным выполнением маневра рекрутирования альвеол, настройки положительного давления в конце выдоха. В симуляционном  центре обучающимся была предложена ситуационная задача, решение которой подразумевало определение клинической картины и подбора  необходимых параметров ИВЛ. Оценку осуществляли 2 преподавателя независимо друг от друга с использованием контрольного листа,  модифицированного для объективной оценки обучающихся.Результаты. В 1 группе с поставленной задачей справилось 4 (28%) обучаемых, во 2 группе в 13 случаях (95%) отмечено успешное выполнение задания. В ходе исследования у обучаемых обеих групп выявлены сложности при подборе параметров ИВЛ при ОРДС, что требовало  более детального рассмотрения данных вопросов как на теоретических, так и на практических занятиях.Заключение. Применение высокореалистичного симулятора «Test Chest» в подборе параметров ИВЛ при ОРДС во время практического  занятия позволяет повысить эффективность обучения маневру рекрутирования альвеол и деэскалационному варианту настройки положительного давления в конце выдоха при ОРДС у ординаторов по специальности «Анестезиология и реаниматология»