Эмпирическая формула - формула, определенная из опытных (эмпирических) данных.
В экономике
Эмпирические формулы не выводятся теоретически и, как правило, не имеют особого смысла в научном понимании. Форму такой зависимости подбирает исследователь. Характерной особенностью таких формул, выражающих эмпирические закономерности, является наличие эмпирических коэффициентов - параметров эмпирической формулы, численные значения которых подбираются исследователем в целях наиболее точного соответствия результатов расчета эмпирическим данным.
В химии
Эмпирическая формула (простейшая формула) химического соединения - запись простейшего выражения относительного числа каждого типа атомов в нём; представляет собой линейную запись из символов химических элементов, сопровождающуюся подстрочными индексами, указывающими отношение элементов в соединении .
Эмпирическая формула не содержит информации ни о структуре, ни о изомерии, ни о числе атомов в молекуле. Эмпирическая (от греч. εμπειρια - опыт) означает, что определение элементного состава производится при помощи количественного анализа . Например, в случае гексана рациональная (линейная) формула, отражающая структуру соединения имеет вид CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 , молекулярная (брутто-) формула, показывающая число атомов в молекуле - C 6 H 14 , в то время как эмпирическая формула дает только соотношение элементов C:H = 3:7 - C 3 H 7 .
Некоторые источники и авторы употребляют этот термин в значении истинной или рациональной формулы.
В физике
Эмпирической формулой называется математическое уравнение , полученное опытным путём, методом проб и ошибок или как приближённая формула из экспериментальных данных. Таким образом, на момент открытия оно не имеет известного теоретического обоснования. В частности, размерности используемых и вычисляемых в формуле величин могут не соответствовать друг другу (примером может служить размерность гравитационной постоянной, размерность которой следует из формулы, но не имеет логического обоснования). Другой характерной особенностью таких формул, выражающих эмпирические закономерности, является наличие эмпирических коэффициентов - специально подобранных параметров эмпирической формулы. Эмпирическая формула также может являться простым аналогом более сложного точного теоретического соотношения, либо, наоборот, усложненным аналогом приближенного теоретического соотношения. В большой степени понятия эмпирическая и феноменологическая формула пересекаются.
Эмпирические формулы широко распространены в прикладных исследованиях , также они появляются в быстро развивающихся отраслях науки. Во многих случаях они со временем заменяются точными формулами при накоплении достаточного количества знаний. Одним таким примером является
Меню.doc Тема№1.doc
ТЕМА №2
АНАЛИЗ СИЛОВЫХ ГОЛОВОК МАШИН
ВАГОНОРЕМОНТНОГО
ПРОИЗВОДСТВА И ЗАДАННОЙ ОПЕРАЦИИ
Для перехода от раздела к разделу внутри файла используйте:
ПРАВКА. ПЕРЕЙТИ. НОМЕР СТРАНИЦЫ. ПЕРЕЙТИ.
ИЛИ Page Up – движение вверх; Page Down – движение вниз
| Наименование разделов | Стр. |
| ЗАДАНИЕ: | |
| РЕКОМЕНДАЦИИ: | |
| 1. Силовые головки машин | |
| Силовые головки моечных машин | |
| Сварочные силовые головки: | |
| Сварочные тракторы | |
| Сварочная головка АБС | |
| Сварочные полуавтоматы | |
| Сверлильные силовые головки | |
| Шлифовальные силовые головки | |
| Окрасочные силовые головки: | |
| Окрасочная силовая головка барабанного типа | |
| Окрасочный автооператор на колонне | |
| Окрасочные автооператоры подвесного и настенного типов | |
| 2. Критерии выбора объектов автоматизации | |
| 3. Параметры объектов автоматизации и предметов манипулирования | |
| КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ ПО ТЕМЕ №2 |
Задание:
1. Выбрать в соответствии с темой и вариантом задания необходимые для заданной машины (процесса) силовые головки. Построить их конструктивные схемы, дать их описание, указать свойства и оценить их звенность [ п. 2.1 КПР].
2. Изложить критерии выбора объектов автоматизации. Обосновать необходимость автоматизации заданной машины или процесса [п. 2.2 КПР].
3.Сформировать параметры объекта автоматизации и предмета манипулирования [п. 2.3 КПР].
Перечень силовых головок определяется темой и вариантом задания на курсовое проектирование.
Силовые головки машин
Силовые головки машин предназначены для выполнения заданной технологической операции и включают механизм главного движения (перемещает деталь относительно инструмента или наоборот), привод подачи инструмента (электрический, гидравлический, пневмогидравлический), механизм крепления или ориентации инструмента.
Силовые головки моечных машин (гидросистемы)
Элементы вагонов могут обмываться в собранном или разобранном виде. Это отражается на конструкции загрузочного устройства. Так тележки могут подаваться в машину на собственном ходу или без колесных пар (обмывка каркаса тележки). Вагоны подаются в моечные машины локомотивом или тяговым конвейером. Колесные пары, как правило, подаются в моечные машины под действием собственной силы тяжести с наклонных накопителей.
К приводу подачи гидросистем машин относится насос с электродвигателем и трубопроводом. В качестве инструмента используется моющая жидкость. Для направления жидкости применяются сопла (насадки).
В качестве примера ниже приведена универсальная машина для обмывки деталей и узлов подвижного состава, предназначенная для мойки моющим раствором деталей автосцепки, узлов тормозной аппаратуры и др. деталей.
Машина включает бак, камеру мойки, загрузочный стол, пульт управления. Это машина – механизированная, т.к. она выполняет процесс обмывки с помощью механизированных устройств под управлением человека (звенность машины равна 3). Продолжительность обмывки 2-4 мин, температура моющего раствора 40-90 , емкость бака 0,9 м , установленная мощность в варианте парового нагрева – 6 кВт, в варианте электронагрева – 37 кВт, давление воздуха 0,4-0,6 МПа, габаритные размеры, (Д х Ш х В) 1794х2460х2130 мм, масса машины без моющего раствора 700 кг.
Устройство машины . Бак для моющего раствора имеет два отделения, разделенные перегородками, которые создают зигзагообразный поток воды и способствуют осаждению твердой фазы из моющего раствора. Оба отделения имеют сливные трубы для удаления отработанного раствора.
Для нагрева раствора в каждом отделении предусмотрены паровые змеевики и трубчатые электрические нагреватели (ТЭНы). На боковой стенке бака имеется два люка его чистки. На верхней крышке бака расположены два люка для загрузки моющих средств. Для уменьшения тепловых потерь и предотвращения ожогов персонала бак снабжен теплоизолирующими экранами. Температура нагрева моющего раствора контролируется регуляторами температуры.
На баке установлена камера мойки. Для подачи кассеты с деталями в камеру служат загрузочный стол и каретка. Дверь камеры поднимается и опускается пневмоприводом. Моющий раствор всасывается электронасосом через фильтр и меньшего отделения бака и подается в разбрызгиватели. После мойки раствор стекает в большее отделение бака, из которого переливается в меньшее отделение.
Работа машины. На передвижную каретку, находящуюся на загрузочном столе, устанавливается корзина (кассета) с грязными деталями. Каретка на колесах вместе с корзиной по направляющим закатывается в камеру мойки. После этого опускается дверь камеры мойки, включается электронасос, подающий моющий раствор в разбрызгиватели. Под влиянием реактивных сил разбрызгиватели приводятся во вращение и обмывают детали. После окончания процесса мойки выключается насос, поднимается дверь камеры мойки и передвижную каретку с вымытыми деталями выкатывают на загрузочный стол машины.
Конструктивная схема моечной силовой головки машины для обмывки колесных пар приведена на рис. 1.
Моечные машины для обмывки других узлов вагонов имеют примерно такую же конструктивную схему. Но в них отсутствует механизм вращения роликового типа. Вместо этого может быть применен механизм вращения душевой системы с соплами или вращения стола, на котором находится предмет обработки.
 |
Рис. 1. Конструктивная схема моечной силовой головки для колесных пар:
1 – барабан механизма подъема кожуха; 2 – электродвигатель; 3 – кожух; 4 – воздухораспределитель пневмоцилиндра толкателя; 5 – центробежный насос; 6 – бак с жидкостью; 7 – фильтр; 8 – механизм подъема роликовых опор и колесной пары с пневмоприводом (пневмоцилиндр приподнимает ролики, благодаря чему колесная пара выталкивается из машины); 9 – механизм вращения роликовых опор и колесной пары с электромеханическим приводом; 10 – душевая система с соплами
Для получения мощных струй, несущих большую кинетическую энергию, применяют сопла в виде конических насадок. Кроме того, предусматривают вращение или качание коллекторов с соплами или кассет с деталями.
Обычно раствор и вода под температурой 70-90 градусов Цельсия подаются под давлением 10-20.10^5 Па. Подогрев жидкости осуществляется через паросмеситель и обогревательные батареи с помощью сухого пара или электронагревателями. Важную роль в моечных установках играет система очистки жидкости от грязи, ее сбор и удаление. Обычно это замкнутые системы. Надежность и качество работы таких систем во многом определяют надежность и производительность машин, условия труда рабочих.
Размывание загрязнения на поверхности изделий происходит тем быстрее, чем больше секундная кинетическая энергия в месте ее удара о поверхность. Эта мощность зависит от мощности струи при вылете из насадки
где 
скорость струи, м/с;
Напор жидкости, м;
давление жидкости перед насадкой (соплом), Н/м 2 ;
Плотность жидкости, кг/м 3 ;
Секундная масса жидкости, кг/с;
подача жидкости, м 3 /с;
Коэффициент расхода жидкости через насадку.
Основные параметры центробежных насосов моечных машин:
Центробежные насосы: К8; К20; К45; К90:
Подача, м3/с: 0,0024…0,027;
Развиваемое давление, Па: (1,8…8,5) .10 5 ;
Коэффициент передачи К, : 2.10 -6 …9.10 -6 ;
Подача насоса, м 3 /с: (n – частота вращения электродвигателя насоса, об/мин).
Увеличение мощности струи жидкости позволяет сократить время обмывки изделий, но требует увеличения давления, подачи жидкости и мощности электродвигателя насоса. Для определения длительности обмывки изделий при увеличении мощности струи жидкости и сохранении всех остальных параметров (температуры, концентрации раствора и др.) можно применить приближенное соотношение:
где общая продолжительность обмывки изделия содой и водой в действующей машине при начальной мощности и ручном управлении.
Предлагаемая мощность струи при полуавтоматическом или автоматическом управлении, Вт.
Применительно к основным узлам и деталям вагона в табл. 1 приведены приближенные эмпирические формулы для расчета продолжительности обмывки при повышении мощности струи жидкости и применении полуавтоматического или автоматического управления.
При автоматическом управлении надо принимать еще больше чем при полуавтоматическом управлении.
Примерная продолжительность обмывки элементов вагона при ручном управлении : вагона грузового 15 мин, цистерны 30 мин, пассажирского вагона 40мин; тележки 15 мин; колесной пары 10 мин; роликового подшипника 3 мин; корпуса буксы 5 мин; соединительной балки 5 мин; крышки люка 3 мин; деталей вагона (кассета) 15…30 мин; контейнера 15 мин.
Таблица 1
Приближенные эмпирические формулы для расчета времени обмывки узлов вагона
| Наименование узла вагона | Время обмывки, мин | Условие |
| Кузов грузового вагона (контейнер) | , Вт* | |
| Тележка | , Вт | |
| Колесная пара | , Вт | |
| Корпус буксы | , Вт | |
| Роликовый подшипник | , Вт | |
| Соединительная балка | , Вт | |
| Детали вагона (кассета с деталями) | , Вт |
* Знак равно принимается для ручного управления, когда .
Мощность струи жидкости также значительно зависит от расстояния между коллектором и поверхностью изделия. Оптимальным считается расстояние от коллектора до объектов обмывки 150-300 мм. При ополаскивании объектов после обмывки их содовым раствором расходуется 25-30 л воды на 1 м^2 очищаемой поверхности.
Ширина и высота кожуха машины или камеры определяются конструктивно исходя из габаритов объектов обмывки, размеров труб коллекторов и других элементов оборудования.
Машина для обмывки пассажирских вагонов предусматривает цикл обмывки 40 мин, скорость перемещения вагона тяговым конвейером при обмывке 6 м/мин, а при холостом ходе - 18 м/мин.
При обмывке тележек и колесных пар вагонов предварительную обмывку горячей водой производят в течение 1-2 мин, очистку раствором каустической соды в течение 5-6 мин и окончательную обмывку горячей водой 1-2 мин. При обмывке колесных пар предусматривают их вращение с относительно неподвижного коллектора с насадками.
Сварочные силовые головки разделяются на подвесные автоматические головки, сварочные тракторы, сварочные полуавтоматы.
Автоматические сварочные установки выполняют следующий комплекс операций: зажигание дуги; подачу электродной проволоки и флюса в зону сварки; автоматическое регулирование параметров дуги; передвижение дуги вдоль свариваемых кромок; прекращение процесса сварки с заваркой кратера.
Подвесные головки крепят на стенде над свариваемым изделием. Они могут быть неподвижными, в этом случае само изделие с помощью вспомогательного механизма перемещается относительно дуги, и самоходными, когда головка самостоятельно перемещается вдоль свариваемого изделия.
Сварочный аппарат, установленный и перемещающийся непосредственно на свариваемом изделии, называется сварочным трактором.
При сварке швов, имеющих кривизну в горизонтальной плоскости, применяются механизмы поперечной коррекции сварочной дуги. Информацию в простейших системах поперечной коррекции электрода получают от копирных роликов, располагающихся на расстоянии 70…200 мм от электрода и бегущих впереди электрода по кромке стыка.
Среди механизированных и автоматизированных способов сварки в вагонном хозяйстве ведущее место (более 50%) занимает наплавка порошковой проволокой, 30% - наплавка и сварка в среде защитных газов (преимущественно в среде углекислых газов при ремонте контейнеров). Незначительную долю (около 14%) занимает наплавка под слоем флюса и около 6% другие способы сварки (открытой дугой, контактная и др.). Значительный объем применения при ремонте вагонов порошковой проволоки объясняется получением высококачественного наплавленного металла на достаточно малых площадях изношенных поверхностей деталей.
Сварочные тракторы ТС-17м и ТС-17Р предназначены для сварки под флюсом в нижнем положении стыковых соединений с разделкой и без разделки кромок, нахлесточных и угловых швов вертикальным и наклонным электродом. Диаметр электродной проволоки 2-6 мм (головка АБС), 1,6 – 5 мм (тракторы ТС). Скорость подачи электродной проволоки 29-220 м/мин (головка АБС), 50-400 м/мин (тракторы ТС).
Скорость сварки 14-110 м/ч (головка АБС), 16-126 м/ч (тракторы ТС). При сварке под слоем флюса сталей толщиной h= 2…7 мм применяют скорость сварки v=43…37 м/ч, а листов толщиной h=10…20 мм - скорость v=30…15 м/ч.
Рис. 2. Конструктивная схема сварочного трактора:
1 – мундштук; 2 – тележка; 3 – стойка; 4 – электродвигатель перемещения тележки;
5 – цепная передача; 6 – электродвигатель с конической передачей для поперечной коррекции дуги; 7 – штанга; 8 – катушка со сварочной проволокой; 9 – сварочная проволока; 10 – электропривод подачи сварочной проволоки; 11 – роликовый механизм подачи проволоки; 12 – копирный следящий ролик, перемещающийся по сварному желобу и изменяющий положение сварочной дуги в плане
Сварочная подвесная головка АБС предназначена для автоматической дуговой электросварки под флюсом продольных и кольцевых швов, стыковых, угловых и нахлесточных соединений металла толщиной 5-30 мм.
Головка комплектуется из узлов А, Б, С. Узел А предназначен для подачи проволоки в зону дуги и состоит из подающего механизма, мундштука и подвески с копирным и корректирующим устройствами. Узел Б имеет бункер с флюсоаппаратом для подачи и отсасывания флюса и подъемный механизм. На бункере крепится кассета с электродной проволокой. Узел С представляет собой самоходную тележку с отдельным электроприводом, осуществляющую движение автомата по специальному рельсу. Конструктивная схема подвесной сварочной головки АБС с электромеханическим приводом поперечной коррекции сварочной дуги приведена на рис. 3.
Рис. 3. Конструктивная схема подвесной сварочной головки АБС с электромеханическим приводом поперечной коррекции сварочной дуги:
1-электромеханический привод поперечной коррекции сварочной дуги; 2 –телескопическая передача; 3 – кассета (катушка) со сварочной проволокой; 4 – штанга; 5 –мундштук; 6 – копирный ролик; 7 – механизм подачи проволоки; 8 – электромеханический привод каретки; 9 – монорельс
Сварочные полуавтоматы. В вагонном хозяйстве применяют полуавтоматическую сварку сплошной или порошковой проволоками шланговыми полуавтоматами ПШ-5, ПШ-54 , специальными полуавтоматами А-765, А-1035 и др. Скорость сварки шланговыми полуавтоматами можно приближенно принимать при толщине металла 3…12 мм v=20…30 м/ч.
Для сварки порошковой проволокой в вертикальном положении применяют проволоки диаметром 1,5-2 мм, а для сварки в нижнем положении проволоки диаметром 2-3,5 мм. Порошковые проволоки применят марок ПП-АН1, ПП-АН3, ПП-АН4, ПП-АН8 и др. Производительность наплавки порошковыми проволоками составляет 3,3…9 кг/ч.
Электрокинематическая схема сварочного полуавтомата для сварки сплошной или порошковой проволокой приведена на рис. 4.
 |
Рис. 4.Электрокинематическая схема сварочного полуавтомата для сварки сплошной или порошковой проволокой:
1-изделие; 2- держатель; 3- приводной ролик подающего механизма; 4- катушка со сварочной проволокой; 5 – электродвигатель постоянного тока с последовательным возбуждением; R - реостат для плавного изменения скорости подачи проволоки; ОВД - обмотка возбуждения двигателя; К- контактор; 1К, 2К – контакты контактора; SB- кнопка замыкающаяся с самовозвратом (кнопка пуск)
Принцип действия сварочного полуавтомата. При нажатии кнопки SB срабатывает контактор К. Он замыкает свои контакты 1К и 2К. При замыкании контакта 1К зажигается дуга, а при замыкании контакта 2К включается электродвигатель подачи сварочной проволоки. Выполняется процесс сварки. При отпускании кнопки SB происходит размыкание цепи катушки контактора К, выключение сварочного тока и двигателя.
|
Определяемый признак |
Способ расчета |
|
Масса тела по длине тела плода 25-42 недели гестации |
Плод с длиной тела 40 см имеет массу 1300 г На каждый недостающий 1 см длины тела масса уменьшается на 100 г На каждый дополнительный 1 см длины тела масса увеличивается на 200 г |
|
Масса тела по длине тела ребёнка первого года жизни |
При длине тела 66 см масса составляет 8200 г На каждый недостающий 1 см длины тела масса уменьшается на 300 г На каждый дополнительный 1 см длины тела масса увеличивается на 250 г |
|
Масса тела по длине тела ребёнка старше года |
При длине тела 125 см масса составляет 25 кг На каждые недостающие до 125 см 7 см вычитается 2 кг, на каждые дополнительные 5 см прибавляется по 3 кг, а в пубертатный период – по 3,5 кг |
После определения долженствующей массы тела для данного роста необходимо рассчитать процент дефицита массы тела, в соответствии с которым можно определить степень гипотрофии у ребёнка.
Определение процента дефицита массы тела по сравнению с долженствующей, рассчитанной по эмпирической формуле
(ФМ-ДМ)/ДМ=-%
ФМ - фактическая масса тела
ДМ - долженствующая масса тела
-% - процент дефицита массы тела по сравнению с долженствующей
При оценке адекватности питания ребёнка, то есть, соответствия пищевых рационов физиологическим потребностям и возможностям детского организма, необходимо, в первую очередь, ориентироваться на массо-ростовое соотношение. Массо-ростовое соотношение определяет прогноз развития недостаточности питания.
Массо-ростовое соотношение
При показателе МРС более 80% - риск отсутствует,
70-80% - имеется средний риск,
менее 70% - имеется выраженный риск развития недостаточности питания.
ОЦЕНКА ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ МЕТОДОМ СИГМАЛЬНЫХ ОТКЛОНЕНИЙ
Таблицы сигмальных отклонений содержат показатели роста для каждого возраста, которые сгруппированы по величине сигмальных отклонений на 5 групп:
Низкий – от М-2δ и ниже
Ниже среднего – от М-1δ до М-2 δ
Средний – от М-1δ до М+1δ
Выше среднего – отМ+1δ до М+2δ
Высокий – отМ+2δ и выше.
Отклонения антропометрических признаков в пределах 1δ рассматриваются как варианты нормы для данного признака.
Если масса тела соответствует данному росту, т.е. колебания этих признаков не выходят за пределы 1δ, то физическое развитие исследуемого можно считать гармоничным, если нет – дисгармоничным. Необходимо учитывать описательные признаки физического развития и в каждом конкретном случае указывать за счет чего отмечается дисгармоничное развитие.
Иванов С., 7 лет
Рост – 126 см
Масса тела – 26 кг
Фактический рост ребенка 126 см, средний рост мальчика 7 лет по таблице сигмальных отклонений – 123,8 см. одна сигма для данного возраста – 5,5. Разность между фактическим ростом и долженствующим 126-123,8 равна 2,2 см, что составляет менее одной сигмы (2,2:5,5=0,39 сигмы), значит показатель роста средний.
Фактическая масса ребенка 26 кг, средняя масса мальчика 7 лет по таблице сигмальных отклонений – 24,92 кг. Одна сигма для данного возраста – 4,44. Разность между фактической массой и долженствующей 26-24,92 равна 1,08 кг, сто составляет менее одной сигмы (1,08:4,44= 0,24 сигмы), значит показатель массы средний.
Показатели роста и массы не выходят за границы 1 сигмы, т.е. масса тела соответствует росту – развитие гармоничное.
ОЦЕНКА ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ЦЕНТИЛЬНЫМ МЕТОДОМ
Оценку антропометрических показателей проводят по таблицам центильного типа. Центильные распределения наиболее строго и объективно отражают распределение признаков среди здоровых детей. Практическое использование этих таблиц исключительно удобно и просто.
Колонки центильных таблиц показывают количественные границы признака у определенной доли или процента (центиля) здоровых детей данного возраста и пола. Интервалы между центильными колонками (зоны, коридоры) отражают тот диапазон разнообразия величин признака, который свойственен или 3% (зона от 3-го до 10-го или от 90-го до 97-го центиля), или 15% (зона от 10-го до 25-го или от 75-го до 90-го центиля), или 50% всех здоровых детей возрастно-половой группы (зона от 25-го до 75-го центиля).
Каждый измерительный признак (рост, масса тела, окружность груди) может соответственно быть помещен в "свою" область или коридор центильной шкалы в соответствующей таблице. Никаких расчетов при этом не производится. В зависимости от того, где расположен этот коридор можно формулировать оценочное суждение и принимать врачебное решение.
Зона 1 (до 3-го центиля) – «очень низкий» уровень;
Зона 2 (от3-го до 10-го центиля) – «низкий уровень»;
Зона 3 (от 10-го до 25-го центиля) – уровень «ниже среднего»;
Зона 4 (от 25-го до 75-го центиля) – «средний» уровень;
Зона 5 (от 75-го до 90-го центиля) – уровень «выше среднего»;
Зона 6 (от 90-го до 97-го центиля) - «высокий» уровень;
Зона 7 (от 97-го центиля) – «очень высокий» уровень.
Понять, что такое центильная шкала, например роста, можно на следующем примере. Представьте себе 100 детей одного возраста и пола, выстроившихся в шеренгу по росту от самого маленького до самого высокого (рис.). Рост первых трех детей оценивается как очень низкий, от 3-го до 10-го - низкий, 10-25-го - ниже среднего, 25-75-го - средний, 75-90-го - выше среднего, 90-97 - высокий и последних трех ребят - очень высокий.
Процентное распределение детей по росту
Такие же шкалы можно составить и для остальных показателей (рис.).
Процентное распределение детей по весу
Процентное распределение детей по окружности груди
Процентное распределение детей по окружности головы
Определение гармоничности развития проводится на основании тех же результатов центильных оценок. В случае если разность номеров областей между любыми двумя из трех показателей не превышает 1, можно говорить о гармоническом развитии, если эта разность составляет 2 - развитие ребенка следует считать дисгармоничным, а если разность составляет 3 и более - налицо резко дисгармоничное развитие.
По результатам центильных оценок выделяют следующие три; соматотипа: микросоматический, мезосоматический и макросоматический. Отнесение ребенка к одному из этих соматотипов производится согласно сумме номеров "коридоров" центильной шкалы, полученных для длины тела окружности грудной клетки и массы тела. При сумме баллов до 10 ребенок относится к микросоматическому типу (физическое развитие такого ребенка оценивается как ниже среднего), при сумме от 11 до 15 баллов - к мезосоматическому (физическое развитие среднее), при сумме от 16 до 21 -к макросоматотипу (физическое развитие выше среднего).
Пример оценки физического развития:
Иванов С., 10 лет
Рост-135 см – среднее значение
Масса тела - 45 кг – высокое значение. Избыток массы 50%
Окружность грудной клетки – 75 см – высокое значение
Окружность головы – 53,5 см – среднее значение
Заключение: Физическое развитие ребенка среднее, дисгармоничное (за счет повышенного жироотложения), ожирение III степени.
Примечание: центильные таблицы см. учебник.
| Определяемый признак | Способ расчета |
| Длина тела (от 1 до 6 лет) | Длина тела ребенка 4 лет равна 100 см На каждый недостающий год вычитается по 8 см На каждый год свыше 4 прибавляется по 7 см |
| Длина тела (свыше 6 лет) | Длина тела ребенка 8 лет равна 130 см На каждый недостающий год вычитается по 7 см На каждый год свыше 8 прибавляется по 5 см |
| Масса тела (от 1 до 12 лет) | Масса тела в 5 лет равна 19 кг На каждый год до 5 вычитается по 2 кг На каждый год свыше 5 прибавляется по 3 кг |
| Масса тела (свыше 12 лет) | Определяется по формуле 5 х n – 20 кг, где n – возраст в годах |
| Окружность груди | Окружность груди у ребёнка в 10 лет равна 63 см На каждый год до 10 лет вычитается по 1,5 см На каждый год свыше 10 лет прибавляется по 3 см |
| Окружность головы | Окружность головы в 5 лет равна 50 см На каждый год до 5 лет вычитается по 1 см На каждый год свыше 5 лет прибавляется по 0,6 см |
Необходимо отметить, что допустимые колебания для любого количественного показателя могут быть в пределах одного возрастного интервала. Обязательным условием для использования данного метода оценки физического развития является изначальная оценка уровня роста. При любых нарушениях роста ориентировочный расчет долженствующей массы тела, окружности груди, окружности головы проводят на соответствующий длине тела возраст.
Пример оценки физического развития по формулам Воронцова И.М.:
Иванов С., 3 года
Рост – 97 см, масса тела – 16 кг, окружность груди – 52 см, окружность головы – 48,5 см.
Фактический рост ребенка 97 см., по формуле – 110 см. рост ребенка в 5 лет, на каждый недостающий до 5 лет рост вычитают 8 см (8*2=16 см.), 110-16=94 см. разность между фактическим ростом и долженствующим 97-94=3 см., что входит в границы 1 возрастного интервала (8 см) для данного возраста – значит показатель роста средний.
Фактическая масса ребенка 16 кг., по формуле – 19 кг. Масса ребенка в 5 лет, на каждый недостающий до 5 лет вычитают 2 кг (2*2=4 кг), 19 – 4 =15 кг. Разность между фактической массой и долженствующей16-15 равна 1 кг, что входит в границы 1 возрастного интервала (2 кг) для данного возраста – значит показатель массы средний.
Показатели роста и массы не выходят за границы одного возрастного интервала по среднему значению, т.е. масса соответствует росту.
Окружность груди ребенка 52 см, по формуле – 63 см. Окружность груди в 10 лет, на каждый недостающий год вычитают по 1,5 см. (1,5*7=10,5), 63-10,5 =52,5 см. Разность между фактической окружностью груди и долженствующей 52,5-52=0,5 см, что входит в границы 1 возрастного интервала (1,5 см) для данного возраста – значит показатель груди средний.
Окружность головы ребенка 48,5 см, по формуле -50 см. Окружность головы в 5 лет, на каждый недостающий год вычитают по 1 см (1*2=2 см), 50-2=48 см. Разность между фактической окружностью головы и долженствующей 48,5-48=0,5 см, что входит в границы 1 возрастного интервала (1 см) для данного возраста – значит показатель окружности головы – средний.
Заключение: физическое развитие среднее, гармоничное, пропорциональное.
Существуют формулы для расчета долженствующих показателей массы тела детей относительно роста.
Эмпирические формулы для расчета долженствующей массы тела
(по росту)
| Определяемый признак | Способ расчета |
| Масса тела по длине тела плода 25-42 недели гестации | Плод с длиной тела 40 см имеет массу 1300 г На каждый недостающий 1 см длины тела масса уменьшается на 100 г На каждый дополнительный 1 см длины тела масса увеличивается на 200 г |
| Масса тела по длине тела ребёнка первого года жизни | При длине тела 66 см масса составляет 8200 г На каждый недостающий 1 см длины тела масса уменьшается на 300 г На каждый дополнительный 1 см длины тела масса увеличивается на 250 г |
| Масса тела по длине тела ребёнка старше года | При длине тела 125 см масса составляет 25 кг На каждые недостающие до 125 см 7 см вычитается 2 кг, на каждые дополнительные 5 см прибавляется по 3 кг, а в пубертатный период – по 3,5 кг |
После определения долженствующей массы тела для данного роста необходимо рассчитать процент дефицита массы тела, в соответствии с которым можно определить степень гипотрофии у ребёнка.
Вертикальная струя. Для расчета вертикальной струи обычно пользуются эмпирическими формулами Люгера и Фримана, полученными в конце XIX в. при изучении фонтанных и пожарных струй.
Рассмотрим струю жидкости, которая вылетает вертикально вверх из насадка с напором и поднимается на высоту (рис. 6.5). Потерю высоты, вызванную сопротивлением воздуха, обозначим через , а величину компактной части струи .
 |
Рис. 6.5. Вертикальная струя
Высота вертикальной сплошной струи определится по формуле, предложенной Люгером, которая аналогична теоретической формуле (6.7):
Коэффициент j может быть определен по эмпирической формуле
, (6.11)
где d - диаметр выходного сечения насадка, мм.
Значение коэффициента j для различных диаметров насадков приведены в табл. 6.1.
Таблица 6.1
| d , мм | j | d , мм | j |
| 0,0228 | 0,0039 | ||
| 0,0165 | 0,0028 | ||
| 0,0124 | 0,0018 | ||
| 0,0097 | 0,0014 | ||
| 0,0077 | 0,00074 | ||
| 0,0061 | 0,00049 | ||
| 0,0050 | 0,00032 |
Фриман для расчета высоты вертикальных струй при напорах от 7 до
70 м предложил формулу
. (6.12)
Для практических расчетов формулы Люгера и Фримана можно считать равноценными.
Анализируя формулы (6.10) и (6.12), можно установить, что увеличение длины вертикальной струи связано с увеличением диаметра насадка и напора. Однако высота струи для каждого отдельного насадка не растет неограниченно, а достигает своей максимальной величины, после чего высота ее не изменяется, как бы сильно не увеличивался напор.
Из формулы Люгера найдем, что предельная величина S в, которая получится при неограниченном увеличении H , будет равна:
.
Так как величина j зависит только от диаметра (6.11), то отсюда следует, что при больших напорах увеличение высоты струи возможно только при увеличении диаметра насадка. Применение в пожарном деле лафетных стволов с насадками большого диаметра объясняется не только необходимостью большей подачи воды, но и возможностью подачи воды при обычных напорах на большое расстояние.
Исследуем теперь формулу Фримана. Приравнивая первую производную к нулю, получаем то значение H , при котором наблюдается максимальная высота струи:
Величины напоров, с достижением которых для определенного диаметра насадков струя не увеличивается, приведены в табл. 6.2.
Таблица 6.2
| d , мм | H , м | d , мм | H , м | d , мм | H , м |
Решая уравнение (6.10) относительно H , получаем формулу для определения напора в зависимости от требуемой высоты струи:
Величину компактной части струи определяют как часть всей вертикальной струи:
Значение коэффициента a можно вычислить по эмпирической формуле Лобачева:
. (6.15)
Величины коэффициентов α приведены в табл. 6.3.
Таблица 6.3
| S к , м | ||||||||||||
| a | 1,19 | 1,20 | 1,21 | 1,22 | 1,24 | 1,27 | 1,32 | 1,38 | 1,45 | 1,55 | 1,67 | 1,84 |
| S в , м | 9,5 | 14,5 | 17,2 | 23,0 | 26,5 | 30,5 | 47,0 |
Наклонная струя. Если при одном и том же напоре у насадка постепенно изменять угол наклона ствола, то конец компактной части струи будет описывать траекторию abc , которая называется огибающей кривой компактной струи , а наиболее удаленные капли струи - траекторию , называемую огибающей кривой раздробленной струи (рис. 6.6). Расстояния по прямой от насадка до граничных кривых соответственно называются радиусом действия компактной струи и радиусом действия раздробленной струи
Рис. 6.6. Наклонные струи
Расчет наклонных струй ведут по отношению к величинам и для вертикальных струй.
Огибающая кривая компактной струи abc мало отличается от дуги окружности, описанной радиусом, который для ручных стволов диаметром насадка не выше 25 мм можно принять равным т.е.
Для насадков больших диаметров, например для лафетных стволов, линия abc более вытянута вдоль горизонтальной оси. Минимальная длина компактных струй, ручных стволов с насадками 13, 16, 19, 22 и 25 мм требует создания напора перед насадком от 30 до 50 м.
Расстояние от насадка до огибающей кривой раздробленной струи (см. рис. 6.3) возрастает с уменьшением угла наклона к горизонту . Величину радиуса действия раздробленной струи определяют по формуле
