Томский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра «Прикладная механика и материаловедение» Научно-образовательный потенциал кафедры. - презентация

1 Томский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра «Прикладная механика и материаловедение» Научно-образовательный потенциал кафедры «Прикладная механика и материаловедение» Заведующий кафедрой Заслуженный деятель науки РФ, д.т.н., профессор Волокитин Геннадий Георгиевич

2 Томский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра «Прикладная механика и материаловедение» Кафедра «Прикладная механика и материаловедение», первоначально именуемая как кафедра «Прикладная механика», была образована 17 марта 1961 года приказом ректора 143, в состав которой вошло 4 преподавателя: Климов М.М. – зав. кафедрой; Денгольц М.Б. – ст. преподаватель, Бобров Н.Р. – ст. преподаватель, Климова В.И. – ассистент Климов Максим Михайлович зав. кафедрой с 1965 по 1964 г.г. Кащук Вадим Антонович зав. кафедрой с 1964 по 1972 г.г. Филиппов Владимир Федорович зав. кафедрой с 1972 г.

3 Кадровое обеспечение Томский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра «Прикладная механика и материаловедение» На кафедре успешно трудятся три профессора, д.т.н.: Волокитин Геннадий Георгиевич, Скрипникова Нелли Карповна и д.х.н. Малиновская Татьяна Дмитриевна. По прежнему в строю ветеран – Гаращук Григорий Николаевич Скрипникова Нелли Карповна Волокитин Геннадий Георгиевич Малиновская Татьяна Дмитриевна Гаращук Григорий Николаевич

4 Томский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра «Прикладная механика и материаловедение» Кадровое обеспечение На кафедре четыре доцента, к.т.н, 3 аспиранта, ст. преподаватель и младший обслуживающий персонал: Глотов Сергей Александрович, ст. преподаватель Литвинова Виктория Александровна, к.т.н., доцент Шабанов Дмитрий Владимирович, к.т.н., доцент Волокитин Олег Геннадьевич, к.т.н., доцент Артюшин Вячеслав Рудольфович, аспирант Мелентьев Сергей Владимирович, аспирант Луценко Александр Валерьевич, к.т.н., доцент Юрьев Иван Юрьевич, аспирант

5 Программа развития кафедры на период гг. Цель развития программы: Развитие и становление кафедры как подразделения ТГАСУ: 1)Создание эффективной образовательной системы, соединяющей фундаментальную подготовку с научно-практической междисциплинарной деятельностью по четырём направлениям кафедры 2)Подготовку востребованных предприятиями специалистов, способных внедрять и развивать инновационные технологии 3)Повышение уровня, результативности и востребования НИОКР как основного фактора научно-образовательной и инновационной деятельности за счёт 100% вовлечения ППС и магистрантов в выполнение НИОКР Томский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра «Прикладная механика и материаловедение»

6 Читаемые и общие и профессиональные дисциплины Кафедра обеспечивает подготовку инженеров в основном механических специальностей университета по следующим общепрофессиональным дисциплинам: 1. Теория механизмов и машин; 2. Детали машин и основы конструирования; 3. Основы теории материаловедения; 4. Компьютерная графика. В рамках вновь подготовленного профиля: «Плазменные и нанотехнологии в производстве строительных материалов и изделий» осуществляется подготовка инженеров по дисциплинам: 1. Неметаллические строительные материалы и изделия 2. Основы теории материаловедения 3. Нанотехнологии 4. Процессы и оборудование строительного производства 5. Плазмохимия 6. Получение новых строительных материалов и изделий на основе плазменных технологий 7. Восстановление деталей машин плазменно-дуговым способом 8. Технология плазменной обработки 9. Техника плазменной обработки строительных материалов 10. Физико-химические методы исследования 11. Технология композиционных материалов Ведется подготовка магистров по программе «Перспективные технологии строительных материалов, изделий и конструкций» Томский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра «Прикладная механика и материаловедение»

7 Инновационные проекты кафедры

8 Оригинальное стекловидное, защитное и одновременно декоративное покрытие на любых строительных изделиях и конструкциях можно получить, используя современную плазменную технологию Если поверхность уже готового изделия, например, кирпича, оплавить потоком низкотемпературной плазмы, на ней образуется великолепный стекловидный водонепроницаемый слой. Теперь этот кирпич можно использовать уже в качестве облицовочного изделия. Декоративная выразительность и широкая гамма цветов полученного покрытия не уступает глазурованной керамической плитке, а прочность сцепления покрытия с основой изделия даже выше, чем у той же керамической плитки. Изделия с оплавленной поверхностью могут быть использованы для кладки наружных стен (прежде всего, фасадов зданий) и для работ в интерьере без дополнительной обработки (оштукатуривание, окраска, облицовка керамической плиткой и т.д.). Остеклованная поверхность легко очищается от пыли и загрязнений атмосферными осадками и хорошо моется водой.

9 Технические характеристики покрытий Прочность сцепления покрытия с основой изделия, МПа - 2,5 - 3,2 Морозостойкость, циклов более 65 Химическая стойкость покрытия по отношению к: воде, % ,9 - 99,8 кислоте, % ,6 - 99,6 щелочи, % ,4 - 99,3 Цветовая гамма: - синий,- зеленый,- красный,- черный, - коричневый Установка работает по заданной программе в автоматическом режиме. В нее входят: плазменный генератор; источник питания; транспортные устройства; системы управления, газоэнергоснабжения, водоохлаждения, вентиляции.

10 Технические характеристики установки Потребляемая мощность, кВт – 120 Пределы рабочего напряжения, В – 250 Пределы регулирования рабочего тока, А – 450 Производительность, по бетону, м 2 / час по кирпичу, млн. шт. в год Скорость обработки, м/сек ,06 - 0,14 Плазмообразующий газ азот

11 Плазменная установка по созданию защитно- декоративных покрытий на кирпиче

12

13 Установка для обработки бетонных изделий малых размеров

14 Здание поста ГАИ из силикатного кирпича, обработанного низкотемпературной плазмой (г. Ульяновск)

15

16 Керамический кирпич с плазменным покрытием

17

18 Электроплазменная технология переработки зол и шлаков в минеральное волокно Предлагается эффективная технология получения волокна «плазменным способом». В качестве сырья пригодны любые кварцсодержащие материалы природного или техногенного происхождения Технология характеризуется: небольшим уровнем энергозатрат – всего лишь 2,2-3,0 кВт час на 1кг расплава стекломассы; высокой степенью защиты от загрязнения окружающей среды (небольшое выделение угарного и углекислого газов); высокими эксплуатационными характеристиками получаемого продукта. Суть процесса получения волокна заключается в образовании пленки расплава сырьевой массы во вращающемся плазменном реакторе, формировании волокна на его кромке и последующем вытягивании (утоньшении) волокон.

19

20 «Всеядный» и экономичный теплогенератор Поможет решить сразу несколько проблем, возникающих при сжигании низкосортных топлив: Вам не нужно будет следить за качеством используемого твердого пылевидного топлива. Плазмотрон, встроенный в теплогенератор обеспечит эффективный розжиг любой твердой, пылевидной смеси (угольной, древесной и пр.) или даже фрезерного торфа и будет эффективно поддерживать постоянной необходимую интенсивность процесса горения. Исчезнут проблемы, связанные с приобретением, транспортировкой, хранением, обеспечением пожарной безопасности мазута, прежде необходимого для розжига топлив в теплогенераторе. Вы уменьшите себестоимость полученной тепловой энергии за счет значительного снижения затрат, связанных с розжигом.

21 Предлагаемый теплогенератор отличается от известных, работающих не твердом пылевидном топливе тем, что для розжига и подсветки процесса горения, мы используем специальный модуль - плазменный генератор - компактный, безинерционный и безопасный, обеспечивающий автоматическое управление тепловым режимом работы теплогенератора. Мы можем спроектировать теплогенератор на мощность от 0,5 до 10 Мвт. Причем энергетические затраты на работу плазменного модуля всегда будут постоянные и составят не более 2 % от мощности всего теплогенератора.

22 Технические характеристики теплогенератора Мощность ,5 -10,0 Мвт Фракционный состав пыли: уголь мкм торф, древесная пыль ,5 мкм Занимаемая площадь: вихревая горелка с модулем плазменного воспламенения и стабилизации горения м 2 система эл. питания. водоснабжения м 2 Наше оборудование можно использовать: - на зерносушилках; - на заводах, перерабатывающих древесину; - при производстве асфальтобетонных смесей; - для теплоснабжения жилых и производственных помещений; - и вообще для сушки твердых сыпучих материалов или предметов. Плазменный модуль эффективно использовать для розжига и стабилизации горения пылеугольного топлива в энергетических котлах.

23

24

25 Электрогидравлическая установка для реставрации радиаторов отопления Электрогидравлическая установка (ЭГУ) предназначена для обработки бывших в эксплуатации чугунных радиаторов в процессе их реставрации. Обработка основана на электрогидравлическом эффекте, который проявляется в виде силового воздействия волны давления на обрабатываемое изделие. В технологии используется обычная водопроводная вода без добавления химических реагентов. Электрогидравлический способ обработки позволяет: очищать полости радиаторов от накипи. отбраковывать те секции радиаторов, толщина стенки которых оказалась недопустимо малой для последующей их эксплуатации. расслаблять резьбовые соединения секций до уровня полной разборки.

26 Ремонт изношенной кладки стекловаренной печи технология основана на воздействии высокоэнтальпийных потоков низкотемпературной плазмы на восстанавливаемую поверхность кладки. Под действием потока плазмы на поверхности кладки образуется локальная ванна расплава, в которую вмораживается крошка измельченного бакора. Вторым проходом теплового источника по поверхности проплавляется вмороженный бакор, благодаря чему снова образуется ванна расплава большего размера, чем предыдущая. Таким образом, слой за слоем, зона за зоной, участок за участком восстанавливается полностью изношенная (выработанная) часть кладки.

27 Основные характеристики Установки для ремонта бакоровой кладки стекловаренной печи Потребляемая мощность кВт Удельная энергоемкость, КПД не менее 84% Производительность кг/час Расход материала (бакоровой крошки) соответствует изношенному объему кладки.

28 Высокоэффективный сорбент из отходов полимеров Разработанная нами технология позволяет получить синтетическое волокно из отходов производства полиэтилена и полипропилена и их производных, а также из вторичного сырья (использованных пластиковых бутылок, банок, пакетов, одноразовых шприцев и т.д.). Особые качества волокна заключаются в том, что оно является самым лучшим сорбентом для сбора нефтепродуктов (нефть, бензин, масла, мазут...) Изготовленное по предлагаемой технологии синтетическое волокно можно использовать: как утеплитель для жилищно-бытового строительства; для теплоизоляционных работ при прокладке теплотрасс; в текстильной промышленности; а также при изготовлении мебели.

29 Установка для получения полипропиленового волокна

30 Боны заградительные на основе сорбента

31

32 В настоящее время одним из перспективных направлений в области создания адсорбентов и фильтров для очистки воды является фотодетоксикация сточных вод с использованием наночастиц полупроводников. В настоящее время одним из перспективных направлений в области создания адсорбентов и фильтров для очистки воды является фотодетоксикация сточных вод с использованием наночастиц полупроводников.

33

34

35