Листовой деформированный материал Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области производства листовых деформированных материалов, в частности, из металла, пластмассы, стекла, картона, бумаги, дерева, слоистого материала, композиционного материала; й может быть применено при разработке и производстве различных изделий с использованием листовых деформированных материалов: листового и фасонного проката, гофрированного листа, деталей и корпусов различных изделий, в частности, транспортных средств (крыльев, капотов, крыш и других комплектующих автомобилей), бытовой и вычислительной техники (деталей холодильников, корпусов компьютеров и др.), тары (ящиков, коробок, упаковок, контейнеров и другой тары), строительных материалов и конструкций (черепицы, стен в грунте, фасонных стекол и др.) и тл., при ввозе листовых деформированных материалов из-за рубежа, вывозе за рубеж, а также при хранении, реализации листовых деформированных материалов.

Предшествующий уровень техники

Аналогом изобретения может быть листовой материал, выполненный таким образом, что граница его поперечного сечения, по крайней мере, на одном из участков выполнена в виде элемента конического сечения /Реферат к патенту Российской Федерации fo36274 «Листовой материал», опубликованному 10.03.2004г./.

Совокупность признаков аналога, схожая с признаками изобретения, следующая: листовой материал, выполненный таким образом, что граница его поперечного сечения, по крайней мере, на одном из участков вьшолнена в виде элемента коничеркого сечения.

Недостатками аналога являются относительно низкая защита от подделки. Другим аналогом изобретения может быть листовой материал, выполненный таким образом, что граница его поперечного сечения, по крайней мере, на одном из участков выполнена в виде элемента конического сечения. В патенте крыло автомобиля вьшолнено в виде листового деформированного материала /Описание изобретения к патенту США US 5 149 169/.

Совокупность признаков аналога, схожая с признаками изобретения, следующая: листовой деформированный материал, выполненный таким образом, что граница его поперечного сечения, по крайней мере, на одном из участкрв вьшолнена в виде элемента конического сечения.

Недостатками аналога являются сложность идентификации в процессе его использования и относительно низкая защита от подделки.

Прототипом изобретения принят листовой деформированный материал, выполненный таким образом, что граница его поперечного сечения, по крайней мере, на одном из участков выполнена в виде элемента конического сечения и граница его продольного сечения, по крайней мере, на одном из участков вьшолнена в виде элемента конического сечения /Описание изобретения к патенту США US 4 687 217/. Эта совокупность признаков прототипа схожа с признаками заявленного изобретения.

Недостатки прототипа.

У прототипа затруднена идентификация в процессе его использования из-за выполнения границы поперечного сечения в виде прямых линий и элементов окружности, а также из-за выполнения границы продольного сечения в виде элементов прямых линий и окружностей, которые широко использующихся в практике изготовления листовых материалов большим числом производителей.

У прототипа низкая защита от подделки при его производстве, так как участки границы поперечного сечения выполнены в виде элементов окружностей и прямых линий, а также участки границы продольного сечения выполнены в виде прямых линий и элементов окружностей, которые широко использующихся в практике изготовления листовых материалов большим числом производителей.

Раскрытие изобретения

При создании изобретения решалась задача существенного повышения защищенности листовых деформированных материалов от подделки.

Указанная задача решается за счет того, что листовой деформированный материал, выполненный таким образом, что граница его поперечного сечения, по крайней мере, на одном из участков выполнена в виде элемента конического сечения и граница его продольного сечения, по крайней мере, на одном из участков вьшолнена в виде элемента конического сечения, и от прототипа отличается тем, что вышеупомянутый участок границы поперечного сечения листового деформированного материала и вышеупомянутый участок границы продольного сечения листового деформированного материала выбирают из группы, включающей: а) вышеупомянутый участок границы поперечного сечения листового деформированного материала и вышеупомянутый участок границы продольного сечения листового деформированного материала выполнены в виде различных по длине элементов различных эллипсов с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров, и участок границы поперечного сечения и участок границы продольного сечения пересекаются;

б) вьппеупомянутый участок границы поперечного сечения листового деформированного материала и вышеупомянутый участок границы продольного сечения листового деформированного материала выполнены в виде различных по длине элементов различных гипербол с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров, и участок границы поперечного сечения и участок границы продольного сечения пересекаются;

в) вышеупомянутая граница поперечного сечения листового деформированного материала дополнительно содержит участок, выполненный в виде различных по длине элементов различных эллипсов с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров; и вышеупомянутая граница продольного сечения листового деформированного материала дополнительно содержит участок, выполненный в виде различных по длине элементов различных эллипсов с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров, и участок границы поперечного сечения и участок границы продольного сечения пересекаются;

г) вышеупомянутая граница поперечного сечения листового деформированного материала дополнительно содержит участок, выполненный в виде различных по длине элементов различных гипербол с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров; и вышеупомянутая граница продольного сечения листового деформированного материала дополнительно содержит участок, выполненный в виде различных по длине элементов различных гипербол с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров, и участок границы поперечного сечения и участок границы продольного сечения пересекаются;

д) вышеупомянутая граница поперечного сечения листового деформированного материала дополнительно содержит участок, выполненный в виде различных по длине элементов гиперболы и эллипса; и вышеупомянутая граница продольного сечения листового деформированного материала дополнительно содержит участок, выполненный в виде различных по длине элементов гиперболы и эллипса, и участок границы поперечного сечения и участок границы продольного сечения пересекаются; при этом поперечное сечение содержит ось (ось «А»), относительно которой момент инерции поперечного сечения при изгибе будет максимальный и ось (ось «В»), относительно которой момент инерции поперечного сечения будет минимальный и продольное сечение содержит ось (ось «С»), относительно которой момент инерции продольного сечения при изгибе будет максимальный и ось (ось «D»), относительно которой момент инерции продольного сечения будет минимальный.

В частном случае реализации изобретения листовой материал в поперечном сечении на вышеупомянутом участке границы сечения выполнен с утонением листового материала.

В частном случае реализации изобретения листовой материал в продольном сечении на вышеупомянутом участке границы сечения выполнен с утонением листового материала.

В частном случае реализации изобретения листовой материал может быть выполнен слоистым.

Изобретение предназначено для изготовления различных устройств (изделий) с использованием листовых деформированных материалов, в частности, листового и фасонного проката, гофрированного листа, деталей и корпусов транспортных средств (крыльев, капотов, крыш и других комплектующих автомобилей), бытовой и вычислительной техники (деталей холодильников, корпусов компьютеров и др.), тары (ящиков, коробок, упаковок, контейнеров и другой тары), строительных материалов и конструкций (черепицы, стен в грунте, фасонных стекол и др.).

Техническими результатами изобретения являются:

- существенное улучшение (повышение удобства и достоверности) идентификации листовых деформированных материалов в процессе их использования за счет вьшолнения участка границы поперечного сечения и участка границы продольного сечения в виде элементов конических сечений и исключения при формировании данных участков границ сечений элементов окружностей и прямых линий, как широко использующихся в практике изготовления листовых материалов;

- существенное повышение защиты листовых деформированных материалов от подделки при их производстве за счет выполнения участка границы поперечного сечения и границы продольного сечения в виде различных элементов конических сечений, которые являются идентификаторами производителя листовых материалов и исключения при формировании данных участков границ сечений элементов окружностей и прямых линий, как широко использующихся в практике изготовления листовых материалов.

Листовой деформированный материал далее по тексту для упрощения текста также будем называть «листовой материал».

Ниже описаны десять других вариантов выполнения листового деформированного материала, развивающих изобретение.

Листовой материал могут выполнять таким образом, что он в том же поперечном сечении дополнительно содержит участок границы поперечного сечения и в том же продольном сечении дополнительно содержит участок границы продольного сечения и эти участки выполнены в виде различных по длине элементов различных эллипсов с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

Листовой материал могут выполнять таким образом, что он в том же поперечном сечении дополнительно содержит участок границы поперечного сечения и в том же продольном сечении дополнительно содержит участок границы продольного сечения и эти участки выполнены в виде различных по длине элементов различных гипербол с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

Листовой материал могут выполнять таким образом, что он в том же поперечном сечении дополнительно содержит участок границы поперечного сечения и этот участок выполнен в виде различных по длине элементов различных эллипсов с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров; и в том же продольном сечении дополнительно содержит участок границы продольного сечения и этот участок выполнен в виде различных по длине элементов различных эллипсов с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

Листовой материал могут выполнять таким образом, что он в том же поперечном сечении дополнительно содержит участок границы поперечного сечения и этот участок выполнен в виде различных по длине элементов различных гипербол с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров; и в том же продольном сечении дополнительно содержит участок границы продольного сечения и этот участок выполнен в виде различных по длине элементов различных гипербол с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

Листовой материал могут выполнять таким образом, что он в том же поперечном сечении дополнительно содержит участок границы поперечного сечения и этот участок поперечного сечения выполнен в виде различных по длине элементов гиперболы и эллипса; и в том же продольном сечении дополнительно содержит участок границы продольного сечения и этот участок продольного сечения выполнен в виде различных по длине элементов гиперболы и эллипса.

Листовой материал могут выполнять таким образом, что он дополнительно в другом поперечном сечении содержит участок границы поперечного сечения, и дополнительно в другом продольном сечении содержит участок границы продольного сечения; и эти участки границ поперечного и продольного сечений выполнены в виде различных по длине элементов различных эллипсов с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

Листовой материал могут выполнять таким образом, что он дополнительно в другом поперечном сечении содержит участок границы поперечного сечения, и дополнительно в другом продольном сечении содержит участок границы продольного сечения; и эти участки границ поперечного и продольного сечений выполнены в виде различных по длине элементов различных гипербол с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

Листовой материал могут выполнять таким образом, что он дополнительно в другом поперечном сечении содержит участок границы поперечного сечения, и этот участок границы поперечного сечения выполнен в виде различных по длине элементов различных эллипсов с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров; и дополнительно в другом продольном сечении содержит участок границы продольного сечения и этот участок границы продольного сечения выполнен в виде различных по длине элементов различных эллипсов с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

Листовой материал могут выполнять таким образом, что он дополнительно в другом поперечном сечении содержит участок границы поперечного сечения, и этот участок границы поперечного сечения выполнен в виде различных по длине элементов различных гипербол с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров; и дополнительно в другом продольном сечении содержит участок границы продольного сечения и этот участок границы продольного сечения выполнен в виде различных по длине элементов различных гипербол с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

Листовой материал могут выполнять таким образом, что он дополнительно в другом поперечном сечении содержит участок границы поперечного сечения, и этот участок границы поперечного сечения выполнен в виде различных по длине элементов эллипса и гиперболы; и дополнительно в другом продольном сечении содержит участок границы продольного сечения и этот участок границы продольного сечения выполнен в виде различных по длине элементов эллипса и гиперболы.

Дадим пояснения терминам, использующимся для описания признаков изобретения.

Эксцентриситет и фокальный параметр полностью определяют коническое сечение (гиперболу, параболу и эллипс).

Под термином «участок границы поперечного сечения» понимается часть границы поперечного сечения. Протяженность участка меньше протяженности всей границы поперечного сечения.

Под термином «участок границы продольного сечения» понимается часть границы продольного сечения. Протяженность участка меньше протяженности всей границы продольного сечения.

Продольное сечение - сечение, проходящее по направлению длины или расположенное по длине чего-либо.

Вдоль - по длине чего-либо.

Поперечное сечение - расположенное поперек чего-либо.

Поперек - по ширине чего-либо.

Поперечное сечение выполняют под углом 90° к продольному сечению.

Использование значений эксцентриситетов и фокальных параметров в качестве отличительных признаков листовых материалов позволит максимально использовать возможности конических сечений как идентификаторов производителей листовых материалов.

В случае если вышеуказанные участки границ сечений выполняют из элементов эллипсов, то при производстве листовых материалов целесообразно выполнить следующие условия:

- отношение длины большего элемента эллипса к длине меньшего элемента эллипса составляет величину от 1.001 до 1000;

- отношение большего значения эксцентриситета эллипса к меньшему значению эксцентриситета эллипса составляет величину от 1.001 до 1000000;

- отношение большего значения фокального параметра эллипса к меньшему значению фокального параметра эллипса составляет величину от 1.001 до 1000000. Это упростит производство листовых материалов и процесс идентификации. В случае если вышеуказанные участки границ сечений выполняют из элементов гипербол, то при производстве листовых материалов целесообразно выполнить следующие условия:

- отношение длины большего элемента гиперболы к длине меньшего элемента гиперболы составляет величину от 1.001 до 1000;

- отношение большего значения эксцентриситета гиперболы к меньшему значению эксцентриситета гиперболы составляет величину от 1.001 до 1000000;

- отношение большего значения фокального параметра гиперболы к меньшему значению фокального параметра гиперболы составляет величину от 1.001 до 1000000. Это также упростит производство листовых материалов и процесс идентификации.

В случае если вышеуказанный участок границы сечения (поперечного или продольного сечения) выполняют из элементов гипербол и эллипсов, то при производстве листовых материалов целесообразно выполнить следующие условия:

- отношение длины большего по протяженности элемента к длине меньшего по протяженности элемента составляет величину от 1.001 до 1000.

Заявленный в изобретении листовой деформированный материал обеспечивает повышенную защиту от подделки, упрощение и удешевление идентификации производителя, а также упрощение его утилизации.

Жизненный цикл листовых материалов состоит из трех этапов: изготовление, использования и утилизации. Ниже подробнее раскрыто содержание этапов в части касающейся идентификаторов и идентификации.

Первый этап. Изготовление листовых материалов с идентификаторами.

В процессе изготовления листовых материалов или после изготовления листовых материалов в них всегда вносится идентификатор или идентификаторы.

Под термином «идентификатор» понимается признак, служащий для идентификации распознаваемого предмета, в частности, листового материала, произведенного конкретным производителем на конкретном производстве. По идентификатору или совокупности идентификаторов однозначно устанавливается производитель, а зная производителя определяются условия и особенности его производства устанавливается из чего и каким образом изготовлен листовой материал. Идентификаторов в листовом материале может быть единицы, десятки, сотни, тысячи и более. Чем больше идентификаторов введено в конструкцию листовых материалов, тем сложнее го подделать.

Идентификаторами, применяемыми в настоящее время, являются: - оттиск штампа или печати на поверхности листового материала. В качестве оттиска штампа может быть оттиск товарного знака. Внешний вид этикетки, наклейной на листовой материал и информация на этикетке;

- цвет или оттенок цвета листового материала;

- вид сырья, из которого изготавливается листовой материал, всевозможные уникальные добавки и наполнители;

- конструктивная особенность изготовления листовых материалов, в частности, сложная по форме поверхность (сложное по форме сечение).

Конструктивные особенности закладываются приспособлениями и инструментом, с помощью которых деформируется листовой материал на заводе- изготовителе. Деформация, в частности, осуществляется за счет прокатки и/или штамповки и/или гибки.

Конструктивными особенностями являются:

- сложная форма листового материала (или элемента листового материала), в частности, чередующиеся выступы и углубления, выполненные в сечении в форме элементов конических сечений;

- конкретные значения радиусов округления (не применяемых другими производителями), конкретные значения длин корпуса (не применяемых другими производителями) и др;

- вид и класс обработки поверхности, матовые поверхности, поверхности с высокими отражающими свойствами, обработка поверхности уникальным инструментом;

- использования кривых или комбинации кривых второго порядка для формирования границы сечения листового материала. Чем сложнее комбинация кривых - тем надежнее идентификация, тем труднее подделать листовой материал данного производителя. Сложные по конфигурации поперечные сечения различных устройств, приведены в источниках /1-20/.

В изобретении предлагается исключение прямых и элементов окружностей при формировании определенных границ сечения листовых материалов. Прямые линии и элементы окружностей в настоящее время широко используются производителями для формирования границ сечений листовых материалов. Исключение прямых и элементов окружностей при формировании определенных границ сечения листовых материалов и использование вместо них элементов гипербол или эллипсов является эффективным идентификатором, т.е. отличительным признаком данного производителя и производства листовых материалов.

Второй этап. Использование листовых материалов.

Использование листовых материалов начинается с входного контроля на предприятии, применяющем эти листовые материалы, например, для изготовления крыльев автомобилей. В процессе входного контроля осуществляется идентификация листовых материалов. Основной задачей входного контроля является выявление бракованных листовых материалов, листовых материалов с дефектами, поддельных листовых материалов (например, листовых материалов выполненных на кустарном производстве из низкокачественного сырья, но по форме напоминающих листовой материал известного завода-изготовителя).

Использование поддельных, низкокачественных листовых материалов в автомобильной промышленности повлечет за собой большие жертвы на дорогах при авариях и колоссальный экономический и моральный ущерб заводу изготовителю автомобилей.

Использование поддельных, низкокачественных листовых материалов в других отраслях промышленности также может повлечь за собой жертвы, экономический и моральный ущерб заводу изготовителю продукции с использованием листовых материалов.

Под термином «идентификация» понимается установление соответствия распознаваемого предмета (изделия) своему образу (знаку-идентификатору), в нашем случае - установление, произведён ли конкретный образец листового материала конкретным производителем по идентификатору производителя, внесенному в конструкцию корпуса листового материала во время производства листового материала.

Для идентификации заявленного в изобретении листового материала могут применяться инструменты и приборы, в частности, трехкоординатные измерительные машины), микроскопы с функцией фотоаппарата, и др. Для обработки, полученных результатов замеров используется математический аппарат, приведенный в разделе «Осуществление изобретения».

В процессе использования листовой материал подвергается воздействию нагрузок.

В случае, если листовой материал выполнен не качественно (например, подделан), то в процессе нагружения может произойти его разрушение. Претензии по факту разрушения листового материала направляются заводу- изготовителю. Завод-изготовитель или назначенная комиссия осуществляет идентификацию разрушившегося листового материала и устанавливает, произведён ли конкретный образец разрушившегося листового материала данным производителем или этот листовой материал не производилась на данном заводе. От результатов идентификации зависит то, кто будет оплачивать ущерб потребителю листового материала.

Третий этап. Утилизация листового материала. Утилизируют листовой материал путем разрушения его под прессом и измельчения. После разрушения и измельчения полученное сырье поступает на завод-изготовитель для производства новых листовых материалов.

В настоящее время информация о производителе листовых материалов в основном размещается на бирке, этикетке, в паспорте или закодирована в клейме (штампе или штрих-коде), поставленном на поверхности листового материала. Однако бирка, этикетка, паспорт, оттиск клейма достаточно просто подделываются. Сложнее подделать метку или информацию, произведенную лазером под поверхностным слоем (под покрытием) листового материала (например, детали автомобиля) способом, описанным в реферате к патенту РФ 2124988, опубликованному 20.01.1999 г. Эту метку невооруженным глазом не видно. Её можно увидеть только в поляризованном свете. Недостаток способа - чрезвычайная сложность и дороговизна оборудования.

Исследования, проведенные при разработке настоящего изобретения показывают, что сложно подделать особенности формы листовых материалов, закладываемые одновременно в продольное и поперечное сечения листовых материалов приспособлениями и инструментом, с помощью которых деформируется листовой материал на заводе-изготовителе. И этот способ защиты листовых материалов от подделки в настоящее время самый эффективный и перспективный в плане дальнейшего совершенствования.

Заявленное изобретение обеспечивает существенное повышение защиты листовых деформированных материалов от подделки при их производстве за счет выполнения участка границы поперечного сечения и участка границы продольного сечения в виде различных элементов конических сечений, которые являются идентификаторами производителя листовых материалов, т.е. отличительными признаками листовых материалов, произведенных на данном конкретном производстве от листовых материалов, произведенных на другом производстве. При этом общая протяженность участков границ сечений с идентификаторами может быть существенно увеличена по сравнению с ситуацией, когда идентификатор располагают только на границе поперечного сечения.

Идентификаторы, расположенные только на границе поперечного сечения подробно описаны в реферате к патенту РФ на изобретение Jis2266851, опубликованному 27.12.2005г. (дата публикации заявки 20.12.2004г.).

Заявленное изобретение развивает тему совершенствования изготовления листовых материалов со сложной формой их поверхности и внесения в конструкцию листовых материалов, а именно, одновременно в продольное и поперечное сечение листовых материалов идентификатора или идентификаторов в виде различных по длине элементов конических сечений с различными характеристиками

(параметрами), в частности, с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

Целесообразно вводить идентификатор в форму поперечного и продольного сечения или в форму границы поперечного и продольного сечения листовых материалов, так как именно граница сечения задается в процессе формообразующих операций при изготовлении листовых деформированных материалов.

Идентификатор целесообразно выполнять в виде комбинации различных элементов эллипсов, или гипербол, или эллипсов и гипербол и, при этом, исключить прямые и элементы окружностей, как широко использующиеся в современной практике изготовления листовых материалов. Ниже будет показано, что идентификатор в виде элемента окружности сложно выполнить и сложно идентифицировать.

Повышение удобства и достоверности идентификации листовых материалов при их использовании достигается за счет выполнения идентификаторов на поверхности листовых материалов одновременно на границе поперечного сечения и на границе продольного сечения в виде различных элементов конических сечений.

Эллипс является коническим сечением и его эксцентриситет (в полярных координатах) может принимать значения, например, от 0.00001. до 0.99999 (т.е. значения большие нуля, но меньшие единицы). Гипербола является коническим сечением и её эксцентриситет может принимать значения, например, от 1.00001. до

1000000 (т.е. значения большие единицы). Парабола является коническим сечением и её эксцентриситет равен 1. Окружность также является коническим сечением и её эксцентриситет равен 0.

При введении идентификатора (например, в матрицу пресса (пресс-форму) с помощью фрезерного станка с программным управлением) всегда может быть допущена небольшая погрешность. Например, процесс введения в поперечное сечение элемента окружности может быть осуществлен с погрешностью в 1%. Тогда при идентификации листового материала (проведении замеров, идентификации кривой и расчета эксцентриситета) значение эксцентриситета может быть равным 0.01. Но это значение уже больше 0, и фигура в поперечном сечении идентифицируется как эллипс. Процесс введения в поперечное сечение элемента параболы также может быть осуществлен с погрешностью в 1%. Тогда при идентификации листового материала значение эксцентриситета может быть равным 0.99. Но это значение уже меньше 1, и фигура в поперечном сечении идентифицируется как эллипс.

Для того чтобы избежать подобных ошибок и повысить эффективность процесса идентификации, целесообразно для идентификации листовых материалов пользоваться только элементами или комбинациями элементов эллипсов и гипербол, причем для эллипса эксцентриситет должен задаваться в диапазоне, например, от 0.01 (далеко от значения 0) до, например, 0.99, а для гиперболы от 1.01 и выше.

Существующие в настоящее время трехкоординатные измерительные машины (например, QM-M333, EGX-30, MINITRICOORD, TRICOORD) позволяют осуществлять замеры объектов с максимальным размером до 2500мм и минимальным размером 10мм.

При масштабном внедрении изобретения каждому заводу или комбинату по производству листовых материалов будет соответствовать уникальная комбинация элементов различных эллипсов и гипербол с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров в определенных местах на границе поперечного сечения и на границе продольного сечения.

Таким образом, достигается существенное улучшение (повышение удобства и достоверности) идентификации листовых материалов в процессе их использования за счет вьшолнения участка границы поперечного сечения и участка границы продольного сечения в виде элементов конических сечений и исключения при формировании данных участков границ сечений элементов окружностей, как широко использующихся в практике изготовления листовых материалов.

Упрощение изготовления листовых деформированных материалов со сложной формой корпуса достигается за счет исключения элементов окружностей при формировании продольного и поперечного сечений листовых материалов (или, другими словами, контуров листовых материалов). Современные технологии изготовления листовых деформированных материалов предполагают использование пресс-форм и прокатных валков. При этом рабочие поверхности пресс-форм и прокатных валков выполняют с границами поперечных сечений в виде элементов окружностей и границами продольных сечений в виде прямых линий и элементов окружностей. Изготовление таких пресс- форм возможно с помощью станка с числовым программным управлением (ЧГТУ), снабженным программным обеспечением, позволяющим работать с геометрическими фигурами в виде окружностей.

Оборудование, применяемое для изготовления пресс-форм и прокатных валков должно иметь самый высокий класс точности. Для изготовления прокатных валков может использоваться станок токарный 1И611ПМФЗ с числовым программным управлением повышенной точности. Данный станок предназначен для обработки поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилем различной сложности. Станок оснащен ЧПУ, синхронными приводами, двигателями подач и частотным преобразователем Lenze и электромеханичесим приводом револьверной головки. Класс точности - "П" по Российскому государственному стандарту ГОСТ 8-82. Технические характеристики: наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом - 125мм, наибольшая длина обрабатываемого изделия - 500мм, дискретность перемещений суппорта в продольном и поперечном направлениях - 0,001мм. Существует исполнение этого станка с классом точности "В" по Российскому государственному стандарту ГОСТ 8-82.

Для изготовления пресс-форм для листовых материалов, не содержащих в поперечном и продольном сечениях элементы окружностей и содержащих в поперечном и продольном сечениях только элементы эллипсов и гипербол может использоваться широко распространенный фрезерно-расточной станок 6М612Ф11 с ЧГТУ. Данный станок предназначен для обработки поверхностей деталей со ступенчатым и криволинейным профилем различной сложности, в том числе эллиптических и гиперболических профилей.

Для создания сложных поверхностей пресс-форм может быть применена также машина для трехмерной фрезеровки PNC300. Машина оснащена компьютером для трехмерного моделирования обрабатываемой поверхности, а также фрезерную установку для быстрого создания смоделированных форм. Данная машина обеспечивает максимальную скоростью обработки поверхности 3.6 метра/минуту по оси X и Y и 1.8 метра/минуту по оси Z, программное разрешение 0.01 мм/шаг, и механическое разрешение 0.00125 мм/шаг. Практическое использование машины подтверждает её высокие возможности по воспроизведению в металлических (пластмассовых, стеклянных, деревянных и др. материалах) любых криволинейных поверхностей.

Время на создание пресс-формы, содержащей в поперечном и продольном сечениях элементы гипербол и эллипсов с помощью этого станка существенно меньше, чем время на создание пресс-формы, содержащей в сечениях окружности (проверено экспериментально).

Выше описаны станки, которые используются в Российской Федерации. В Соединенных Штатах Америки и странах Евросоюза для реализации изобретения могут использоваться другие станки с подобными характеристиками.

Таким образом, выполнение участков границ сечений в виде окружностей ведет к усложнению процесса изготовления листовых материалов. И в качестве идентификаторов элементы окружностей (а также парабол) нельзя использовать, так как погрешность в их изготовлении ведет к ошибкам идентификации.

При изготовлении листовых материалов по заявленному изобретению обеспечивается конструктивная направленность прочностных свойств листовых материалов в продольном и поперечном сечении, что приведет к облегчению процесса утилизации листовых материалов прессованием. При утилизации листовой материал в прессе ориентируется таким образом, что сжимающее действие пресса осуществляется в плоскости наименьшего сопротивления листового материала сжимающим нагрузкам. Выполнение границ сечений в виде элементов конических сечений приводит к местному утончению или утолщению стенки листовых материалов. Место утончения стенки является тем местом, куда при утилизации следует прикладывать сжимающее усилие. В месте утончения наибольшая вероятность разрушения листовых материалов. Место утолщения стенки также является тем местом, куда при утилизации следует прикладывать сжимающее усилие, так как именно на нем будет концентрироваться усилие сжатия.

Выполнение участков границ сечений в виде элементов эллипсов и гипербол приводит к тому, что поперечное сечение содержит ось (ось «А»), относительно которой момент инерции поперечного сечения при изгибе будет максимальный и ось (ось «В»), относительно которой момент инерции поперечного сечения будет минимальный и продольное сечение содержит ось (ось «С»), относительно которой момент инерции продольного сечения при изгибе будет максимальный и ось (ось «D»), относительно которой момент инерции продольного сечения будет минимальный.

При утилизации листовых материалов усилие к листовому материалу прикладьгоают в направлении, параллельном осям «А» и «С» и перпендикулярном осям «В» и «D». В этом случае листовой материал в данных сечениях оказывает минимальное сопротивление изгибу, что приводит к уменьшению усилия на разрушение листовых материалов и снижению энергетических затрат на утилизацию листовых материалов.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 изображен общий вид крыла автомобиля, выполненного в виде листового деформированного материала.

На фиг.2 изображен выносной элемент I.

На фиг.З изображено продольное сечение листового материала на участке, выделенном выносным элементом I.

На фиг.4 изображено поперечное сечение листового материала на участке, выделенном выносным элементом I.

На фиг.5 изображен выносной элемент 1 1.

На фиг.6 изображено продольное сечение листового материала на участке, выделенном выносным элементом 1 1.

На фиг.7 изображено поперечное сечение листового материала на участке, выделенном выносным элементом 1 1.

На фиг.8 изображен выносной элемент I I I.

На фиг.9 изображено продольное сечение листового материала на участке, выделенном выносным элементом I I I.

На фиг.10 изображено поперечное сечение листового материала на участке, выделенном выносным элементом I I I.

На фиг.11 изображен выносной элемент IV.

На фиг.12 изображено продольное сечение листового материала на участке, выделенном выносным элементом I V.

На фиг.13 изображено поперечное сечение листового материала на участке, выделенном выносным элементом I V.

На фиг.14 изображен выносной элемент V.

На фиг.15 изображено продольное сечение листового материала на участке, выделенном выносным элементом V. На фиг.16 изображено поперечное сечение листового материала на участке, выделенном выносным элементом V.

Осуществление изобретения.

В качестве примера реализации изобретения рассмотрим крыло автомобиля, выполненное в виде листового деформированного материала.

На фиг.1 представлен листовой деформированный материал (крыло автомобиля). На листовом материале выделены пять областей. Эти области обозначены выносными элементами I - V. На выделенных элементах листового деформированного материала выполнены идентификаторы в виде элементов конических сечений (элементов эллипсов и гипербол) на границах поперечных сечений и границах продольных сечений.

Листовой материал может выполняться однослойным и многослойным. Для большей информативности на чертежах изображен двухслойный листовой деформированный материал. Листовой материал состоит из металлического листа 1 и покрытия 2. В общем случае листовой материал может быть выполнен трехслойным, пятислойным и т.д. (многослойным).

На выделенном элементе I (см. фиг.2) построены поперечное сечение В-В и продольное сечение А-А листового деформированного материала. Граница продольного сечения А-А (см. фиг.З) на участке между точками 3 и 4 вьшолнена в виде элемента эллипса. Граница поперечного сечения В-В (см. фиг.4) на участке между точками 5 и 6 также выполнена в виде элемента эллипса. Элемент эллипса, расположенный между точками 3 и 4 больше по длине (протяженности) элемента эллипса, расположенного между точками 5 и 6. Разница в длине этих элементов составляет 10%. Кроме того, эти элементы эллипсов выполнены с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

На фигурах сечения В-В, D-D, J-J, G-G, К- повернуты на 90°.

Эксцентриситет - безразмерная величина. Фокальный параметр и длины элементов кривых в заявке приводятся в миллиметрах (мм).

На выделенном элементе 1 1 (см. фиг.5) построены поперечное сечение D-D и продольное сечение С-С листового деформированного материала. Граница продольного сечения С-С (см. фиг.б) на участке между точками 7 и 8 вьшолнена в виде элемента гиперболы. Граница поперечного сечения D-D (см. фиг.7) на участке между точками 9 и 10 также вьшолнена в виде элемента гиперболы. Элемент гиперболы, расположенный между точками 7 и 8 больше по длине (протяженности) элемента гиперболы, расположенного между точками 9 и 10. Разница в длине этих элементов составляет 15%. Кроме того, эти элементы гипербол выполнены с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

На выделенном элементе I I I (см. фиг.8) построены поперечное сечение J-J и продольное сечение Е-Е листового деформированного материала. Граница продольного сечения Е-Е (см. фиг.9) на участке между точками 11 и 12 выполнена в виде элемента эллипса и на участке между точками 12 и 13 вьшолнена в виде элемента эллипса. Элемент эллипса, расположенный между точками 11 и 12 больше по длине (протяженности) элемента эллипса, расположенного между точками 12 и 13. Разница в длине этих элементов составляет 20%. Кроме того, эти элементы эллипсов выполнены с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

Граница поперечного сечения J-J (см. фиг.10) на участке между точками 14 и 15 выполнена в виде элемента эллипса и на участке между точками 15 и 16 вьшолнена в виде элемента эллипса. Элемент эллипса, расположенный между точками 14 и 15 больше по длине (протяженности) элемента эллипса, расположенного между точками 15 и 16. Разница в длине этих элементов составляет 5%. Кроме того, эти элементы эллипсов выполнены с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

На выделенном элементе I V (см. фиг.11) построены поперечное сечение G-G и продольное сечение Н-Н листового деформированного материала. Граница продольного сечения Н-Н (см. фиг.12) на участке между точками 17 и 18 вьшолнена в виде элемента гиперболы и на участке между точками 18 и 19 вьшолнена в виде элемента гиперболы. Элемент гиперболы, расположенный между точками 17 и 18 больше по длине (протяженности) элемента гиперболы, расположенного между точками 18 и 19. Разница в длине этих элементов составляет 25%. Кроме того, эти элементы гипербол выполнены с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

Граница поперечного сечения G-G (см. фиг.13) на участке между точками 20 и 21 вьшолнена в виде элемента гиперболы и на участке между точками 21 и 22 вьшолнена в виде элемента гиперболы. Элемент гиперболы, расположенный между точками 20 и 21 больше по длине (протяженности) элемента гиперболы, расположенного между точками 21 и 22. Разница в длине этих элементов составляет 30%. Кроме того, эти элементы гипербол выполнены с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров. На выделенном элементе V (см. фиг.14) построены поперечное сечение К- и продольное сечение F-F листового деформированного материала. Граница продольного сечения F-F (см. фиг.15) на участке между точками 23 и 24 выполнена в виде элемента эллипса и на участке между точками 24 и 25 выполнена в виде элемента гиперболы. Элемент гиперболы, расположенный между точками 24 и 25 меньше по длине (протяженности) элемента эллипса, расположенного между точками 23 и 24. Разница в длине этих элементов составляет 100%.

Граница поперечного сечения К-К (см. фиг.16) на участке между точками 26 и 27 выполнена в виде элемента гиперболы и на участке между точками 27 и 28 выполнена в виде элемента эллипса. Элемент гиперболы, расположенный между точками 26 и 27 больше по длине (протяженности) элемента эллипса, расположенного между точками 27 и 28. Разница в длине этих элементов составляет 5%.

Вышеупомянутые участки границ поперечного сечения и вышеупомянутые участки границ продольного сечения пересекаются.

Листовой материал выполнен таким образом, что он в продольном сечении (см. фиг.9) дополнительно содержит участок границы сечения, вьшолненный в виде двух различных по длине элементов различных эллипсов (между точками 13 и 29, 29 и 30) с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

Листовой материал выполнен таким образом, что он в поперечном сечении (см. фиг.10) дополнительно содержит участок границы сечения, вьшолненный в виде двух различных по длине элементов различных эллипсов (между точками 16 и 31, 31 и 32) с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

Листовой материал выполнен таким образом, что он в продольном сечении (см. фиг.12) дополнительно содержит участок границы сечения, вьшолненный в виде двух различных по длине элементов различных гипербол (между точками 19 и 33, 33 и 34) с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

Листовой материал выполнен таким образом, что он в поперечном сечении (см. фиг.13) дополнительно содержит участок границы сечения, выполненный в виде двух различных по длине элементов различных гипербол (между точками 22 и 35, 35 и 36) с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров.

Листовой материал выполнен таким образом, что он в продольном сечении (см. фиг.15) дополнительно содержит участок границы сечения, выполненный в виде различных по длине элементов гиперболы (между точками 25 и 37) и эллипса (между точками 37 и 38). Листовой материал выполнен таким образом, что он в поперечном сечении (см. фиг.16) дополнительно содержит участок границы сечения, выполненный в виде различных по длине элементов гиперболы (между точками 39 и 40) и эллипса (между точками 28 и 39).

Для изготовления листовых деформированных материалов (в частности, крыльев автомобилей), например, способом штамповки изготавливают пресс-форму. Форма пресс-формы задает форму листового материала, который будет деформироваться с помощью пресса. У пресс-формы в поперечном сечении участок границы выполнен в виде элемента или элементов конических сечений (элементов эллипсов и/или гипербол). Поперечное сечение пресс-формы совпадает с поперечным сечением деформированного листового материала.

Кроме того, у пресс-формы в продольном сечении участок границы выполнен в виде элемента или элементов конических сечений (элементов эллипсов и/или гипербол). Продольное сечение пресс-формы совпадает с продольным сечением деформированного листового материала.

Далее приведем конкретные примеры реализации изобретения применительно крыла автомобиля, выполненного в виде листового деформированного материала.

Листовой деформированный материал выполнен таким образом, что граница продольного сечения (см. фиг.З) на участке между точками 3 и 4 вьшолнена в виде элемента эллипса длиной 10мм, с эксцентриситетом 0.8, фокальным параметром 2мм. Границы поперечного сечения (см. фиг.4) на участке между точками 5 и 6 вьшолнена в виде элемента эллипса длиной 11мм, с эксцентриситетом 0.5, фокальным параметром 40мм. Участок между точками 3 и 4 выполнен с прогибом наружу листового материала. Участок между точками 5 и 6 выполнен с прогибом наружу листового материала.

Листовой деформированный материал выполнен таким образом, что граница продольного сечения (см. фиг.6) на участке между точками 7 и 8 вьшолнена в виде элемента гиперболы длиной 20мм, с эксцентриситетом 35, фокальным параметром 4мм. Границы поперечного сечения (см. фиг.7) на участке между точками 9 и 10 вьшолнена в виде элемента гиперболы длиной 23мм, с эксцентриситетом 25, фокальным параметром 5мм. Участок между точками 7 и 8 выполнен с прогибом вовнутрь листового материала. Участок между точками 9 и 10 выполнен с прогибом вовнутрь листового материала.

Листовой деформированный материал выполнен таким образом, что граница продольного сечения (см. фиг.9) на участке между точками 11 и 12, 12 и 13 выполнена в виде элементов различных эллипсов длиной 10мм и 12мм, с эксцентриситетом 0.85 и 0.98, фокальным параметром 2мм и Змм. Границы поперечного сечения (см. фиг.10) на участке между точками 14 и 15, 15 и 16 выполнена в виде элементов различных эллипсов длиной 11мм и 11.55, с эксцентриситетом 0.5 и 0.45, фокальным параметром 40мм и 60мм.

Листовой деформированный материал выполнен таким образом, что граница продольного сечения (см. фиг.12) на участке между точками 17 и 18, 18 и 19 выполнена в виде элементов различных гипербол длиной 15мм и 18.75мм, с эксцентриситетом 5.85 и 7.98, фокальным параметром 12мм и 35мм. Границы поперечного сечения (см. фиг.13) на участке между точками 20 и 21, 21 и 22 выполнена в виде элементов различных гипербол длиной 28мм и 21.55, с эксцентриситетом 6.5 и 2.45, фокальным параметром 40мм и 20мм.

Листовой деформированный материал выполнен таким образом, что граница продольного сечения (см. фиг.15) на участке между точками 23 и 24, 24 и 25 выполнена в виде элементов эллипса и гиперболы длиной 50мм и 25мм, с эксцентриситетом 0.85 и 9.99, фокальным параметром 90мм и 25мм. Границы поперечного сечения (см. фиг.16) на участке между точками 26 и 27, 27 и 28 выполнена в виде элементов гиперболы и эллипса длиной 28мм и 29.4мм, с эксцентриситетом 9.5 и 0.45, фокальным параметром 20мм и 10мм.

Приведем еще примеры возможной реализации изобретения.

Листовой материал выполнена таким образом, что граница поперечного сечения на одном из своих участков может быть выполнена в виде, по крайней мере, двух различных по длине элементов различных эллипсов (с фокальными параметрами равными 10мм и 100мм), причем отношение длины большего элемента эллипса к длине меньшего элемента эллипса составляет величину из диапазона от 1.001 до 1000. Например, длина большего элемента эллипса может быть равна 1.001мм, длина меньшего элемента эллипса может быть равна 1.000мм. Тогда отношение длины большего элемента эллипса к длине меньшего элемента эллипса составляет величину 1.001. Длина большего элемента эллипса может быть равна 1000мм, длина меньшего элемента эллипса может быть равна 1.000мм. Тогда отношение длины большего элемента эллипса к длине меньшего элемента эллипса составляет величину 1000.

Листовой материал может изготавливаться таким образом, что в поперечном сечении граница сечения, по крайней мере, на одном из участков выполнена в виде, по крайней мере, двух различных по длине элементов эллипсов с различными значениями эксцентриситетов (например, со значениями 0.000000999 и 0.999 или со значениями 0.999 и 0.998). Тогда отношение большего значения эксцентриситета эллипса к меньшему значению эксцентриситета эллипса составляет величину соответственно 1000000 и 1.001.

Граница поперечного сечения листового материала на одном из своих участков может быть выполнена в виде, по крайней мере, двух различных по длине элементов различных гипербол, причем отношение длины ббльшего элемента гиперболы к длине меньшего элемента гиперболы составляет величину от 1.001 до 1000. Например, длина большего элемента гиперболы может быть равна 1.001мм, длина меньшего элемента гиперболы может быть равна 1.000мм. Тогда отношение длины ббльшего элемента гиперболы к длине меньшего элемента гиперболы составляет величину 1.001. Длина ббльшего элемента гиперболы может быть равна 1000мм, длина меньшего элемента гиперболы может быть равна 1.000мм. Тогда отношение длины ббльшего элемента гиперболы к длине меньшего элемента гиперболы составляет величину 1000.

Участок границы сечения (продольного или поперечного) может быть выполнен длиной «1». А граница сечения может быть выполнен длиной «L». При этом «1» определяется по формуле:

0.0001 L < 1 < 0.99 L.

Элемент конического сечения (элемент эллипса или элемент гиперболы) в продольном или поперечном сечении может быть выполнен длиной «к». При этом «к» определяется по формуле:

0.0001 L < к < 0.99 L.

Листовой материал в сечении (в продольном или поперечном) может изготавливаться таким образом, что в поперечном сечении граница сечения, по крайней мере, на одном из участков выполнена в виде, по крайней мере, двух различных по длине элементов гипербол с различными значениями эксцентриситетов (например, со значениями 1.1 и 1.0989 или со значениями 1.1 и 1100000). Тогда отношение ббльшего значения эксцентриситета гиперболы к меньшему значению эксцентриситета гиперболы составляет величину соответственно 1.001 и 1000000.

Листовой материал в сечении (в продольном или поперечном) может быть выполнена таким образом, что отношение ббльшего значения эксцентриситета эллипса к меньшему значению эксцентриситета эллипс составляет величину 1.001, т.е значение меньшего эксцентриситета равно 0.29, а большего 0.29029. При этом обеспечивается бесшовное соединение элементов.

Листовой материал в сечении (в продольном или поперечном) может быть выполнена таким образом, что отношение большего значения эксцентриситета эллипса к меньшему значению эксцентриситета эллипс составляет величину 100, т.е значение большего эксцентриситета равно 0.29, а меньшего 0.0029. При этом обеспечивается бесшовное соединение элементов.

Листовой материал в сечении (в продольном или поперечном) может быть выполнена таким образом, что отношение большего значения эксцентриситета эллипса к меньшему значению эксцентриситета эллипса составляет величину 1000000, т.е значение большего эксцентриситета равно 0.99, а меньшего 0.00000099.

Листовой материал в сечении (в продольном или поперечном) может быть выполнена таким образом, что отношение длины большего элемента гиперболы к длине меньшего элемента гиперболы составляет величину 1.001, т.е. длина большего элемента составляет 1.001 мм, а длина меньшего элемента составляет 1 мм.

Листовой материал в сечении (в продольном или поперечном) может быть выполнена таким образом, что отношение длины большего элемента гиперболы к длине меньшего элемента гиперболы составляет величину 10, т.е. длина большего элемента составляет 10 мм, а длина меньшего элемента составляет 1 мм.

Листовой материал в сечении (в продольном или поперечном) может быть выполнена таким образом, что отношение длины большего элемента гиперболы к длине меньшего элемента гиперболы составляет величину 100, т.е. длина большего элемента составляет 100 мм, а длина меньшего элемента составляет 1 мм.

Листовой материал в сечении (в продольном или поперечном) может быть выполнена таким образом, что отношение длины большего элемента гиперболы к длине меньшего элемента гиперболы составляет величину 1000, т.е. длина большего элемента составляет 1000 мм, а длина меньшего элемента составляет 1 мм.

Листовой материал в сечении (в продольном или поперечном) может быть выполнена таким образом, что отношение большего значения эксцентриситета гиперболы к меньшему значению эксцентриситета гиперболы составляет величину 1.001, т.е. значение меньшего эксцентриситета равно 10, а значение меньшего 10.01.

Листовой материал в сечении (в продольном или поперечном) может быть выполнена таким образом, что отношение большего значения эксцентриситета гиперболы к меньшему значению эксцентриситета гиперболы составляет величину 10, т.е. значение меньшего эксцентриситета равно 10, а значение меньшего 100. Листовой материал в сечении (в продольном или поперечном) может быть выполнена таким образом, что отношение большего значения эксцентриситета гиперболы к меньшему значению эксцентриситета гиперболы составляет величину 100, т.е. значение меньшего эксцентриситета равно 100, а значение меньшего 10000.

Листовой материал в сечении (в продольном или поперечном) может быть выполнена таким образом, что отношение большего значения эксцентриситета гиперболы к меньшему значению эксцентриситета гиперболы составляет величину 10000, т.е. значение меньшего эксцентриситета равно 10, а значение меньшего 1000000. При этом обеспечивается бесшовное соединение элементов.

Листовой материал в сечении (в продольном или поперечном) может быть выполнена таким образом, что отношение большего значения эксцентриситета гиперболы к меньшему значению эксцентриситета гиперболы составляет величину 1000000, т.е. значение меньшего эксцентриситета равно 10, а значение меньшего 10000000.

Наличие разницы в вышеприведенных параметрах позволит эффективно проводить идентификацию листовых материалов.

Кратко, выше сказанное можно описать следующим образом: листовой деформированный материал выполнен таким образом, что определенные пересекающиеся участки границ его поперечного и продольного сечения вьшолнены из различных по характеристикам элементов эллипсов и различных по характеристикам элементов гипербол.

Способ использования изобретения следующий.

Место расположения участков на границах сечений, количество элементов, их длины, а также параметры кривых (эксцентриситет, фокальный параметр) являются идентификаторами производителя листовых материалов. Кроме того, с помощью вышеописанных участков на границе сечения листового материала может кодироваться информация о свойствах листового материала, импортере и экспортере.

После изготовления листового материала перед использованием по назначению осуществляют его идентификацию.

Исследования в области распознавания и идентификации кривых, показывают, что кривую, расположенную на плоскости (или в сечении) можно разбить на участки таким образом, чтобы каждый участок удовлетворительно (с погрешностью 0.1% для трехкоординатных машин типа CRYST-APEX С544, CRYST-APEX С574, CRYST-APEX C9166 и др.) апрксимировался прямой линией или кривой линией второго порядка (гиперболой, параболой, эллипсом, окружностью).

Идентификация формы листовых деформированных материалов производится по измерениям координат границы поперечного и продольного сечения. Каждый участок границы сечения аппроксимируется кривой второго порядка по N точкам с координатами х;, у„ где i=l,..N. Измерения координат точек сечения осуществляются с помощью измерительного устройства, в частности, с помощью трехкоординатной измерительной машины. С этой целью могут применяться, например, трехкоординадные измерительные машины типа CRYST-APEX С544, CRYST-APEX С574, CRYST-APEX С9166, CRYST-APEX C123010 с погрешностью измерений 1- Змкм, UPMC 850 фирмы Zeiss с погрешностью измерений 1-1.5мкм.

Определение геометрической формы листового материала осуществляется по совокупности измерений прямоугольных координат профиля (границы сечений) листового материала Х _\ , Yi, i=l,..N, где N - количество измерений. В результате идентификации должна быть выявлена математическая форма границы сечения (профиля) листового материала, участки границы сечения (профиля), служащие идентификаторами, и являющиеся кривыми второго порядка. Измерение координат точек границы сечения (профиля) осуществляется на трёхкоординатной измерительной машине с высокой дискретностью (а, следовательно, и точностью), например, от 100 до 500 точек на миллиметр. Наличие погрешностей измерений и естественной шероховатости учитывается в алгоритмах обработки измерительной информации.

Алгоритм идентификации листового материала включает в себя следующие этапы:

1. Сглаживание измерений координат кривой профиля сечения (поперечного или продольного) листового материала /21/.

Сглаживание осуществляется для получения оценки математического ожидания профиля сечения листового материала. Математическое ожидание (среднее значение) профиля рассчитывается по формулам

где K _h (u) - Гауссовское ядро, h - параметр масштаба

2. Участок кривой профиля, являющейся идентификатором, описывается уравнением второго порядка /24/:

Для нахождения оценок параметров кривой второго порядка a,b,c,d,e необходимо решить систему N уравнений, составленную по результатам измерений прямоугольных координат профиля X; ,Yj i=l,..N, которая имеет вид /22/:

Ар = Ь где матрица

столбец _{^ BeKTO} p b=r_i .j ₅ размерности N.

Решение системы уравнений методом наименьших квадратов с помощью QR- разложения матрицы A=QR записывается в виде /23/: Р Q

3. Рассчитываются инварианты кривых второго порядка /24/:

В зависимости от выполнения условий определяется вид участка кривой профиля:

D

участок кривой профиля- окружность.

Далее, применяя известные преобразования /24/, заключающиеся во введение новой системы координат, общее уравнение кривой второго порядка может быть приведено к стандартному или каноническому виду. Каноническое уравнение любой невырожденной кривой второго порядка может быть приведено к виду /24/:

В этом уравнении параметр «е» является эксцентриситетом, а «р» - фокальным параметром.

Длина дуги кривой равна:

где у - первая производная от функции, описывающей дугу кривой в декартовой системе координат, х=а и х=Ь абсциссы точек, между которыми определяется длина.

Время такого процесса идентификации составляет минуты. Если в кривой распознается не искомый элемент кривой, а другая кривая, например, парабола, то делается вывод о подделке листового материала. В общем случае в качестве идентификатора производителя может использоваться любая кривая N-ro порядка, однако наиболее эффективно использование именно эллипса и гиперболы в силу того, что эти кривые давно и хорошо известны и изучены. Значения эксцентриситетов этих кривых определяются диапазонами, а не единичными значениями, как у окружностей или парабол.

Ниже приведем ещё ряд конкретных примеров внесения идентификатора в листовой материал при его изготовлении на заводе «А», а также его идентификации. Обозначение завода является условным.

1. При изготовлении листового деформированного материала (деформация осуществлялась под прессом) в определенном месте участок границы определенного поперечного сечения производитель выполнил в виде двух элементов различных кривых, в частности, гипербол.

Изготовитель заявил о следующих характеристиках элементов этих кривых:

зготовитель указал, что погрешность при определении всех этих параметров не должна превышать 5%.

При идентификации на том же заводе для измерений использовалась координатно-измерительная машина UPMC - 850, точность измерений в виде предельной погрешность измерений для доверительной вероятности 0.95 рассчитывалась по формуле где L- измеряемый размер в

м.

Распознавание кривых осуществлялось по вышеописанной методике. Измерения проводились в месте выполнения идентификатора.

Результаты идентификации приведены в таблице ниже.

Таблица 2

*) длины искомых элементов гипербол устанавливались равными заданным заводом «А» длинам элементов идентификатора.

Погрешность идентификации параметров эллипсов не превышает 5%.

Таким образом, листовой материал идентифицирован, установлено, что его производителем является завод «А».

2. При изготовлении листового деформированного под прессом материала в определенном месте участок границы определенного поперечного сечения производитель выполнил в виде двух элементов различных кривых.

Изготовитель заявил о следующих характеристиках элементов этих кривых: Таблица 3

Изготовитель указал, что погрешность при определении всех этих параметров не должна превышать 5%. При идентификации на том же заводе для измерений использовалась координатно-измерительная машина UPMC - 850, точность измерений в виде предельной погрешность измерений для доверительной вероятности 0.95 рассчитывалась по формуле где L- измеряемый размер в

мм.

Распознавание кривых осуществлялось по вышеописанной методике. Измерения проводились в месте выполнения идентификатора.

Результаты идентификации приведены в таблице ниже.

Таблица 4

Погрешность идентификации параметров эллипсов не превышает 5%.

Таким образом, листовой материал идентифицирован, установлено, производителем является завод «А».

3. При изготовлении листового деформированного под прессом материала в определенном месте участок границы определенного поперечного сечения производитель выполнил в виде двух элементов различных кривых.

Изготовитель заявил о следующих характеристиках элементов этих кривых: Таблица 5

Изготовитель указал, что погрешность при определении всех этих параметров не должна превышать 5%.

При идентификации на том же заводе для измерений использовалась координатно-измерительная машина UPMC - 850, точность измерений в виде предельной погрешность измерений для доверительной вероятности 0.95 рассчитывалась по формуле и где L- измеряемый размер в

мм. Распознавание кривых осуществлялось по вышеописанной методике.

Измерения проводились в месте выполнения идентификатора.

Результаты идентификации приведены в таблице ниже.

Таблица 6

Погрешность идентификации параметров эллипсов не превышает 5%.

Таким образом, листовой материал идентифицирован, установлено, производителем является завод «А».

4. При изготовлении листового деформированного под прессом материала в определенном месте участок границы определенного поперечного сечения производитель выполнил в виде двух элементов различных кривых.

Изготовитель заявил о следующих характеристиках элементов этих кривых: Таблица 7

Изготовитель указал, что погрешность при определении всех этих параметров не должна превышать 5%.

При идентификации на том же заводе для измерений использовалась координатно-измерительная машина UPMC - 850, точность измерений в виде предельной погрешность измерений для доверительной вероятности 0.95 рассчитывалась по формуле где L- измеряемый размер в

мм.

Распознавание кривых осуществлялось по вышеописанной методике. Измерения проводились в месте выполнения идентификатора.

Результаты идентификации приведены в таблице ниже.

Погрешность идентификации параметров эллипсов не превышает 5%.

Таким образом, листовой материал идентифицирован, установлено, что его производителем является завод «А».

5. При изготовлении листового деформированного под прессом материала в определенном месте участок границы определенного поперечного сечения производитель выполнил в виде двух элементов различных кривых.

Изготовитель заявил о следующих характеристиках элементов этих кривых:

Изготовитель указал, что погрешность при определении всех этих параметров не должна превышать 5%.

При идентификации на том же заводе для измерений использовалась координатно-измерительная машина UPMC - 850, точность измерений в виде предельной погрешность измерений для доверительной вероятности 0.95 рассчитывалась по формуле где L- измеряемый размер в

мм.

Распознавание кривых осуществлялось по вышеописанной

Измерения проводились в месте выполнения идентификатора.

Результаты идентификации приведены в таблице ниже.

Погрешность идентификации параметров эллипсов не превышает 5%.

Таким образом, листовой материал идентифицирован, установлено, что его производителем является завод «А». 6. При изготовлении листового деформированного под прессом материала в определенном месте участок границы определенного поперечного сечения производитель выполнил в виде двух элементов различных кривых.

Изготовитель заявил о следующих характеристиках элементов этих кривых: Таблица 11

Изготовитель указал, что погрешность при определении всех этих параметров не должна превышать 5%.

При идентификации на том же заводе для измерений использовалась координатно-измерительная машина UPMC - 850, точность измерении в виде предельной погрешность измерений для доверительной вероятности 0.95 рассчитывалась по формуле где L- измеряемый размер в

мм.

Распознавание кривых осуществлялось по вышеописанной методике. Измерения проводились в месте выполнения идентификатора.

Результаты идентификации приведены в таблице ниже.

Таблица 12

Погрешность идентификации параметров эллипсов не превышает

Таким образом, листовой материал идентифицирован, установлено, что его производителем является завод «А».

В примерах 1 - 5 длины элементов задавались в мм. В примере 6 длины элементов заданы с точностью Юмкм.

Каждому комбинату или заводу, легально производящему листовой материал, будет соответствовать уникальная комбинация элементов эллипсов и/или гипербол в определенном для идентификатора месте на границе поперечного сечения. Кроме того, использование изобретения при изготовлении листовых материалов со сложной формой поперечного сечения существенно упростит процесс их изготовления за счет сокращения типов используемых кривых до двух - эллипса и гиперболы. Упрощение процесса связано в основном с упрощением работы станков с программным управлением.

По сравнению с прототипом у заявленного листового материала будет достигнуто увеличение площади поверхностей. Следовательно, у заявленного листового материала увеличится теплообмен с окружающей средой.

У заявленного листового материала обеспечивается повышение теплопроводности в местах утончения.

Утилизация листовых материалов также упростится, так как при изготовлении листовых материалов по заявленному изобретению обеспечивается конструктивная направленность прочностных свойств листовых материалов в продольном и поперечном сечении. При утилизации, листовой материал в прессе ориентируется таким образом, что сжимающее действие пресса осуществляется в плоскости наименьшего сопротивления корпуса листового материала сжимающим нагрузкам. Действие силы направлено таким образом, что продольное и поперечное сечение оказывают минимальное противодействие сжатию. Экспериментальные исследования с опытными образцами заявленного листового материала показали, что при сжатии листовой материал ломается по прослабленным местам листовых материалов.

Таким образом, задача изобретения решена, заявленные технические результаты достигнуты. Литература

1. Реферат к патенту Российской Федерации 2140678 "Конденсатор керамический", опубликованному 27.10.1999 г. по МПК H01G4/12.

2. Реферат к патенту Российской Федерации > 144149 "Шайба слоистая", опубликованному 10.01.2000 г. по МПК F16B43/00.

3. Реферат к патенту Российской Федерации 3 °2139816 "Металлический сосуд", опубликованному 20.10.99 г. по МПК B65D1 00.

4. Реферат к патенту Российской Федерации Ns2139819 "Слоистый сосуд", опубликованному 20.10.99 г. по МПК B65D1/02. 5. Реферат к патенту Российской Федерации Хз2136412 "Трубчатый слоистый конструкционный материал", опубликованному 10.09.99 г. по МПК В21В17/00.

6. Реферат к патенту Российской Федерации Ж.266851 "Тара", опубликованному 27.12.2005г. по МПК B65D1/00.

7. Реферат к патенту Российской Федерации Xs2143614 "Шпилька слоистая", опубликованному 27.12.1999 г. по МПК F16B35/00.

8. Реферат к патенту Российской Федерации 2Ns2143610 "Шайба слоистая", опубликованному 10.01.2000 г. по МПК F16B43/00.

9. Реферат к патенту Российской Федерации Хз2144149 "Шуруп слоистый", опубликованному 27.12.1999 г. по МПК F16B25/00.

10. Реферат к патенту Российской Федерации *Г°2143608 "Заклепка слоистая", опубликованному 27.12.1999 г. по МПК F16B19/04.

11. Реферат к патенту Российской Федерации .422144146 "Гайка слоистая", опубликованному 10.01.2000 г. по МПК F 16ВЗ 7/00.

12. Реферат к патенту Российской Федерации Ж-Л44632 "Шайба", опубликованному 20.01.2000 г. по МПК F16B43/00.

13. Реферат к патенту Российской Федерации М2143365 "Стрингер судна", опубликованному 27.12.1999 г. по МПК В36ВЗ/28.

14. Реферат к патенту Российской Федерации Яа2143364 "Шпангоут судна", опубликованному 27.12.1999 г. по МПК В36ВЗ/28.

15. Реферат к патенту Российской Федерации Ж2143363 "Обшивка судна слоистая", опубликованному 27.12.1999 г. по МПК В36ВЗ/20.

16. Реферат к патенту Российской Федерации JVS2143362 "Обшивка судна", опубликованному 27.12.1999 г. по МПК В36ВЗ/16.

17. Реферат к патенту Российской Федерации JNS2143379 "Лонжерон судна", опубликованному 27.12.1999 г. по МПК В64С1/06.

18. Реферат к патенту Российской Федерации JNk2143380 "Обшивка летательного аппарата", опубликованному 27.12.1999 г. по МПК В64С1/14.

19. Реферат к патенту Российской Федерации Ш2.144482 "Обшивка летательного аппарата слоистая", опубликованному 20.01.2000 г. по МПК В64С1/12.

20. Реферат к патенту Российской Федерации Х°2144487 "Стрингер летательного аппарата слоистая", опубликованному 20.01.2000 г. по МПК В64СЗ/18.

21. W. Hardle. Applied nonparametric regression. Cambridge University Press. Cambridge, 1990. 22. Z. Zhang, Parameter Estimation Techniques: A Tutorial with Application to Conic Fitting, International Journal of Image and Vision Computing, Vol.15, No.l, pages 59-76, January 1997.

23. J. Demmel. Applied Numerical Linear Algebra. Society for Industrial and Applied Mathematics. Philadelphia, 1997.

24. G.Korn, M. orn. Mathematical Handbook For Scientist And Engineers. McGraw-Hill Book Company. New York, 1968.