Технические науки. Рубрика в журнале - Вестник Красноярского государственного аграрного университета
Расчет методом Дугласа-Кролла-Кона-Шэма g-тензоров ЭПР
Статья научная
Теоретические модели расчета g-тензора спектра ЭПР основанные на стандартном од-нокомпонентном формализме описывают со-ставляющие сигнала атомов тяжѐлых эле-ментов хуже составляющих лѐгких элемен-тов.Ситуация может быть улучшена при ис-пользовании функций двухкомпонентного ме-тода, в котором ЭПР сигнал оказывается свойством описываемым в первом порядке теории возмущения.Целью настоящей рабо-ты являлось развитие подобной расчѐтной схемы в рамках базовой версии метода Дугла-са-Кролла-Кона-Шэма, включающих эффект спин-орбитального взаимодействия в ходе по-лучения самосогласованных решений. В ста-тье описывается формализм расчета g-тензора ЭПР систем с дублетными спиновы-ми состояниями. При этом компоненты g-тензора определяются как характеристика-вычисляемая по теории возмущения первого порядка относительно внешнего магнитного поля, а именнокомпоненты g-тензоров явля-ются матричными элементами производных двухкомпонентного зеемановского гамильто-ниана метода Дугласа-Кролла, Hz, по отноше-нию к компонентам Bko - однородного магнит-ного поля. В ограниченном расчете открытой оболочки Кона-Шэма (ROKS) компоненты тен-зора определяются матричными элементами Крамерсовой парой ϕ1, ϕ2.В статье приво-дятся результаты тестовых расчетов и апробация метода для расчета неорганиче-ских радикалов:CO+, CN, NO2, NF2, HCO, C3H5, TiF3, RhC, PdH. Расчетные сдвиги воспроизво-дят экспериментальные сдвиги молекул лег-ких атомов: относительные сдвиги основных компонент, их знаки и общие характеристики, прослеживаемые в спектрах ЭПР. Однако рас-четы систематически переоценивают анизо-тропию сдвигов g-тензоров молекул, образо-ванных атомами основных групп. Это указы-вает на переоценку спин-орбитального взаи-модействия, в первую очередь отвечающего за сдвиги g-тензоров. Такая переоценка связа-на с пренебрежением двух электронными со-ставляющими спин-орбитального взаимодей-ствия, обусловленным не учѐтом соответ-ствующих вкладов в матрицах преобразований Дугласа-Кролла.
Бесплатно
Рациональное балластирование энергонасыщенных колесных тракторов разной комплектации
Статья научная
Проведен анализ российского рынка сель-скохозяйственных тракторов, основу которо-го составляют модельные ряды энергонасы-щенных мобильных энергосредств колесной формулы 4к4а улучшенной классической ком-поновки с увеличенным диаметром управляе-мых колес, построенные по номинальной экс-плуатационной мощности двигателя. Для эффективного использования таких тракто-ров в современных технологиях почвообра-ботки и посева показана необходимость регу-лирования и рационального распределения эксплуатационной массы по ведущим мостам. Обоснованы основные принципы и методы ра-ционального балластирования тракторов для адаптации к операционным технологиям поч-вообработки на основе сформированных моде-лей и разработанного алгоритма с использо-ванием в качестве параметра оптимизации основного показателя технологичности - удельной материалоемкости (массы). На ос-новании результатов эксперимента и модели-рования определена удельная материалоем-кость трактора разной комплектации и обос-новано ее рациональное распределение по ве-дущим мостам для каждой группы родствен-ных операций почвообработки. Исходной для балластирования принята базовая ком-плектация трактора с установленной мощно-стью на одинарных колесах и минимальной удельной массой 51,5 кг/кВт без съемного бал-ласта для выполнения малоэнергоемких опе-раций поверхностной обработки почвы и пря-мого посева с максимальной рабочей скоро-стью 3,33 м/с (12,0 км/ч), отнесенных к третьей группе. Приведены варианты разме-щения балластных грузов впереди остова, на передних и задних колесах, которые обеспечи-вают адаптацию трактора базовой ком-плектации и на сдвоенных колесах к более энергоемким родственным операциям почво-обработки первой и второй групп при значе-ниях номинальной скорости 2,20 и 2,70 м/с. Методика определения и рационального рас-пределения удельной массы по осям за счет балластирования для разных технологий поч-вообработки рекомендована при использова-нии тракторов мощностью 140-280 кВт.
Бесплатно
Рациональное использование трактора Versatile 2375 в технологиях почвообработки
Статья научная
Цель исследования - обоснование рациональных тяговых режимов и параметров трактора Versatile 2375 для зональных технологий почвообработки. Проведен анализ состояния российского и регио- нального рынков сельскохозяйственных тракторов высокой мощности, основу которых составляют модельные ряды мобильных энергосредств колес- ной формулы 4к4б отечественного производства. В структуре обновления тракторного парка сельских товаропроизводителей Красноярского края трак- торы серии К-744Р ЗАО «Петербургский трак- торный завод» и Versatile 2375 ООО «Ростсель- маш» составили 35 и 7 % соответственно. Для повышения эффективности использования трак- тора Versatile 2375 в технологиях почвообработки разработаны модели и алгоритм поэтапной оп- тимизации массоэнергетических параметров с учетом установленных конструкционных особен- ностей и ограничений на тягово-скоростные ре- жимы работы. По результатам моделирования и эксперимента обоснованы рациональные режимы и параметры трактора для операций почвообработки разных групп...
Бесплатно
Рациональное использование трактора «Беларус-1523» на операциях почвообработки
Статья научная
Проведен анализ российского и региональ-ного рынков сельскохозяйственных тракто-ров, основу которых составляют модельные ряды мобильных энергосредств колесной формулы 4к4а улучшенной классической ком-поновки. В АПК Красноярского края преобла-дают колесные тракторы «Беларус», на ко-торые приходится около 45 % численности тракторного парка. В последние два года расширился рынок тракторов «Беларус-1523», которые в ближайшей перспективе должны составить основу энергетических средств 2,0-3,0 тяговых классов тракторного парка. Для эффективного использования этого трактора в разных по энергоемкости техно-логиях почвообработки разработаны модели и алгоритм оптимизации и рационального рас-пределения его эксплуатационной массы по осям путем регулирования количества непо-движных балластных грузов в передней части остова и на дисках задних колес. По резуль-татам моделирования и эксперимента уста-новлены оптимальные значения основного по-казателя технологичности - удельной массы трактора для операций почвообработки раз-ных групп. Адаптацию трактора на одинарных колесах к операциям почвообработки третьей группы в диапазоне рабочих скоростей от 3,0 до 3,8 м/с при номинальном тяговом усилии 22,0 кН обеспечивает базовая комплектация без съемного балласта с удельной массой. В скоростном диапа-зоне от 2,0 до 3,0 м/с на операциях почвообра-ботки первой и второй групп установкой пе-реднего балласта массой 500 кг и двух грузов по 165-170 кг на дисках задних колес достига-ется наиболее эффективное использование трактора с номинальным тяговым усилием 27,1-29,7 кН. Рекомендуемая изготовителем установка только передних грузов массой 500 кг снижает номинальное тяговое усилие трактора при выполнении операций почвооб-работки первой и второй групп на 7-8 %.
Бесплатно
Рациональное использование энергонасыщенных колесных тракторов в технологиях почвообработки
Статья научная
Представлены результаты эксперимен-тальных исследований эффективности ис-пользования почвообрабатывающих агрега-тов разного технологического назначения при балластировании колесного трактора улуч-шенной классической компоновки NX T8.390 на одинарных и сдвоенных колесах. В основу по-ложены сравнительные оценки чистой произ-водительности и удельных топливных за-трат почвообрабатывающих агрегатов, а также потерь мощности на перемещение и буксование их определяющих, в диапазоне ра-бочих скоростей от 2,0 до 3,5 м/с при мини-мальных и максимальных (с балластом 3,5 т) значениях эксплуатационной массы трактора разной комплектации для отличающихся по энергоемкости операций почвообработки третьей и первой групп. По результатам испытаний определено влияние комплектации, балластирования и загрузки двигателя трактора на формирование пока-зателей эффективности указанных агрега-тов. Максимальное балластирование тракто-ра повышает эффективность его использо-вания на энергоемких операциях почвообра-ботки первой (отвальная вспашка) и второй (глубокая безотвальная обработка) групп в диапазоне рабочих скоростей от 2,0 до 3,0 м/с независимо от комплектации и степени за-грузки. На операциях почвообработки треть-ей группы с меньшей энергоемкостью в диапа-зоне рабочих скоростей от 3,00 до 3,60 м/с балластирование трактора приводит, в зави-симости от его комплектации, к снижению производительности до 3,12 % при дополни-тельных затратах топлива на перемещение каждой тонны балласта от 0,391 до 0,654 кг/ч. Рекомендовано использование трактора базо-вой комплектации без балластирования на рабочей скорости выше 3,0 м/с и рациональное размещение съемного балласта с удельной массой 13-15 кг/кВт в диапазоне рабочих ско- maxБm ростей от 2,0 до 3,0 м/с при оптимальной за-грузке двигателя.
Бесплатно
Статья научная
Цель исследования - обоснование наиболее эффективных параметров и режимов работы поч-вообрабатывающего агрегата с колесным 4К4а трактором 5-го класса тяги. Задачей исследова-ния является установление степени влияния пе-ременных внешних воздействий на параметры тяговой характеристики колесного трактора «John Deere 8310R» с учетом различных значений его эксплуатационной массы. Задачи исследования решены с помощью универсальных методик опреде-ления наиболее рациональных значений тягово-динамической характеристики трактора при слу-чайном характере внешней нагрузки. Сопоставление расчетных данных показало, что энергетические показатели трактора на одинарных или сдвоенных колесах при различных значениях коэффициента вариации нагрузки на данной передаче несуще-ственно отличаются для одинаковой величины эксплуатационной массы э. Установка сдвоенных колес позволяет улучшить параметры тяговой характеристики трактора. Например, тяговая мощность трактора увеличивается в среднем на 6 %...
Бесплатно
Реализация потенциальных возможностей колесных тракторов высокой мощности
Статья научная
Цель работы - обоснование условий оптимальной адаптации колесных 4к4б тракторов высокой мощно- сти к технологиям почвообработки. В основу формиро- вания моделей и алгоритма оптимизации массоэнерге- тических параметров трактора при использовании в составе тягового почвообрабатывающего агрегата положена методология системного подхода к ступен- чатому дифференцированию и рациональному распре- делению по осям его эксплуатационной массы с учетом установленных условий, показателей и ограничений. По результатам моделирования, с использованием экспе- риментальных зависимостей буксования движителей и тягового КПД от нагрузки, обоснованы номинальные тяговые режимы и соответствующие им значения удельной массы трактора на одинарных и сдвоенных колесах при неизменных параметрах съемного балла- ста для каждой группы операций почвообработки. Предложенная система оптимизации параметров за счет дифференциации номинальных тяговых режимов и удельной массы показала возможность и целесообраз-ность реализации потенциальных возможностей трак- торов разной комплектации в зональных технологиях почвообработки с наименьшими затратами...
Бесплатно
Регулирование угловой скорости шагового двигателя
Статья научная
Шаговые электродвигатели, применяемые в приводах машин и механизмов, работают в старт-стопном или непрерывном режиме, ко-гда управляющее воздействие регулирования угловой скорости задается последовательно-стью электрических импульсов. Регулирование угловой скорости по цепи якоря позволяет определить параметры переходных процессов работы шагового двигателя, а также полу-чить качественную картину фазового порт-рета, зависящего от вида исходной характе-ристики нелинейности системы. Это опреде-лило необходимость исследования процесса регулирования угловой скорости шагового дви-гателя по цепи якоря. Для исследования про-цесса регулирования угловой скорости шагово-го двигателя по цепи якоря выполнено мате-матическое моделирование в среде MATLAB* SIMULINK. Математическая модель процесса регулирования угловой скорости по цепи якоря содержит уравнения якорной цепи двигателя, движущего момента для вращательного дви-жения, а также приведенную массу манипуля-тора. В качестве допущений влиянием проти-во-ЭДС пренебрегаем, считая его незначи-тельным. Для настройки регулятора использо-вана операторная форма с обратной по произ-ведению передаточной функции прямой ветви и ветви обратной связи контура регулирова-ния. Результаты исследования показали, что форма колебаний угловой скорости отлична от синусоидальной, и их различие тем больше, чем больше амплитуда колебаний. В силу специфи-ки нелинейных свойств амплитуда колебаний привода растет быстрее, чем амплитуда то-ка. Так как в контуре тока присутствует воз-мущение, а его необходимо выполнить аста-тическим, следовательно, регулятор тока принимается типа пропорционально-интегра-льнодифференциального регулятора. Фазовый портрет исследуемой системы привода ма-нипулятора информации получен по двум ко-ординатам и составил: по оси X - 0,8 мм и оси Y - 2,0 мм. Исследования модели серводвига-теля показали, что эта система является устойчивой.
Бесплатно
Статья научная
Цель исследования - определение эффективных ре-жимов эксплуатации установки по сухой очистке клуб-ней картофеля от почвенных загрязнений, обеспечива-ющее согласование показателей технологического совершенства и качества готовой продукции. Описаны программа, модель и методика исследования эксплуа-тационных режимов установки. Разработанная про-грамма, модель и методика экспериментальных иссле-дований эксплуатационных режимов установки позво-лили определить критериальные значения продолжи-тельности цикла обработки картофеля, остаточную загрязненность клубней картофеля и удельную энерго-емкость технологического процесса в целом. Исследо-вание по совершенству технологии и качеству продук-ции включало анализ изменений основных технологиче-ских показателей, формирование критериев совершен-ства технологии и качества очищенных клубней кар-тофеля и выбор эффективных режимов эксплуатации установки. В исследовании определялись: механический состав и влажность почвы, физико-механические ха-рактеристики клубней картофеля, а также качествен-ные показатели работы установки и энергетические затраты. В качестве исходных данных по показателям были выбраны: - частота вращения диска, с-1; - длина одного клубня картофеля, мм; - ширина одно- го клубня картофеля, мм; - начальная масса (од- ного или партии) загрязненного картофеля до обра- ботки устройством, кг; - масса условно чистого картофеля после обработки устройством, кг; - масса чистого картофеля независимо от обработки, кг; - продолжительность цикла обработки загряз- ненного картофеля, с. Разработанные критерии со- вершенства технологии и качества очищенных клубней картофеля позволили определить эффективные режи- мы эксплуатации установки при рабочей частоте вра- щения диска 7,67-8,32 с-1, причем нижняя граница ука- занного диапазона соответствует качеству готового изделия, а верхняя - совершенству технологии. Уста- новка для сухой очистки картофеля при начальной за- грязненности до 12 % и влажности загрязнений до 33 % обеспечивает качественную очистку - остаточная загрязненность картофеля не превышает 1,55 %. По- тери по массе в процессе очистки картофеля не пре- вышали 1 %.
Бесплатно
Резервы заготовки кормов на пойменных лугах Енисейского Севера
Статья научная
Освоение пойм северных рек Российской Федерации привлекает все большее внимание практиков и ученых. На площади более два-дцати миллионов гектар сосредоточен круп-ный резерв луговых угодий и плодородных зе-мель, пока мало затронутый освоением. По своим масштабам задача освоения пойменных земель Севера приобретает государственное значение. Пойменные луга имеют большое природоохранное значение, играют суще-ственную роль в биосферных процессах, это сложная экологическая система, очень про-дуктивная, но легко ранимая при непродуман-ном антропогенном воздействии. На основе анализа результатов заготовки кормов на пойменных заливных лугах северных районов Российской Федерации и Красноярского края можно сделать вывод, что существующие традиционные технологии заготовки и хране-ния сена и сенажа с использованием имеющей-ся техники отечественного производства значительно уступают технологии «сенаж в упаковке» с применением современной техни-ки. С учетом короткого летнего периода и удаленности от населенных пунктов наиболее перспективный на современном этапе путь эффективного освоения кормовых ресурсов пойм северных рек - это внедрение современ-ной технологии заготовки прессованных кор-мов с использованием плавучих механизиро-ванных комплексов. Такой комплекс представ-ляет собой мобильное предприятие для про-изводства прессованных травяных рулонов, упакованных в защитную пленку, что обуслов-ливает высокую экономическую эффектив-ность его использования в северных районах. Производительность механизированного ком-плекса по технологии «сенаж в упаковке» со-ставляет до 90 тонн за рабочую смену. При благоприятных погодных условиях для заго-товки сена рекомендуется использовать ме-ханизированный комплекс.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена методика оценки продукции в це-лях его последующего безопасного употребления в пищу, которая включает в себя медико-генетическую, медико-биологическую и техноло-гическую оценку. Проанализированы исследования зарубежных ученых, которые были направлены на изучение преимущественно медико-генетической и биологической оценки. Цель работы: установить длительность сроков хранения томатов, подвер-женных инфракрасной низкотемпературной сушке, на протяжении которого будет сохраняться то-варный вид с гарантией микробиологической ста-бильности. Задачи: определить органолептиче-ские и исследовать микробиологические показате-ли сушеных томатов. Представлен опытный об-разец инфракрасной сушильной установки цилинд-рического типа, на котором производилась подго-товка сухого продукта для исследований. Описаны этапы проведения экспериментов. Исследования микробиологических показателей трех образцов сушеных томатов с разными сроками хранения производились в специализированном учреждении ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Челябин-ской области». На основе профилограммы органо-лептической оценки томатов и в соответствии с результатами микробиологических испытаний выявлено, что срок хранения сушеных томатов инфракрасной сушки, хранящихся в условиях пони-женных температур, следует считать не менее 12 месяцев.
Бесплатно
Результаты многофакторного экспериментального исследования дисперсионных свойств перги
Статья научная
В работе описаны методика и результаты исследования способности перги как основного загрязняющего компонента воскового сырья к растворению и образованию грубодисперсных взвесей в воде. Установлена адекватная эм-пирическая зависимость влияния времени за-мачивания в воде, температуры воды, отно-сительной влажности перги и ее грануломет-рического состава на степень растворения, выраженную процентом нерастворившегося осадка. Произведена оптимизация полученной модели, определены значения факторов, при которых целесообразно осуществлять влаж-ную очистку измельченного воскового сырья, в том числе с применением интенсивного меха-нического перемешивания. При оптимальных значениях всех факторов количество недис-пергированного осадка составляет не менее 1,5 % от первоначальной массы загрязнений в пересчете на сухое вещество. Установлена целесообразность очистки измельченного воскового сырья, получаемого при производ-стве перги с применением известных механи-зированных технологий, при этом начальная относительная влажность загрязняющих ком-понентов, подлежащих диспергированию, должна составлять 11-14 %, а их грануло-метрический состав должен быть представ-лен фракцией со средним размером частиц 2-2,5 мм. Полученная математическая модель позволяет определить процент нераство-рившихся частиц загрязнений, оставшихся в осадке, при желаемых значениях времени за-мачивания и температуры воды и при отсут-ствии внешних механических воздействий для сравнения с результатом диспергирования исследуемого материала при схожих условиях замачивания в воде и при активном перемеши-вании.
Бесплатно
Статья научная
Выявлено, что установка гидроаккумулятора обеспечивает масляную подпитку подшипников ротора со штатными параметрами подачи и давления масла при резком сокращении оборо-тов коленчатого вала при перегрузках двига-теля, но на 30-40 % увеличивает выбег ротора, предопределяя увеличение габаритов гидроак-кумулятора. В режиме торможения воздушного потока заслонкой тормозного устройства уве-личивается тормозной момент, что предопре-деляет замедление ротора турбокомпрессора и сокращает продолжительность выбега его ро-тора до величины, меньшей по сравнению с про-должительностью при свободном выбеге рото-ра со штатной системой смазки двигателя. Были проведены эксплуатационные испытания 15 тракторов К-700А с двигателем ЯМЗ-238НБ, оснащенным турбокомпрессорами ТКР-11-238НБ. При исследовании со штатной системой смазки 95%-й доверительный интервал соста-вил 3701; 4074 мото-ч. После установки в сис-тему смазки турбокомпрессора автономного смазочно-тормозного устройства значение средней наработки на отказ превышает в 1,85 раза среднюю наработку на отказ при штатной системе смазки.
Бесплатно
Светодиодные модули в растениеводстве защищенного грунта
Статья научная
Облучательные установки в овощеводстве защи-щенного грунта являются эффективным инструмен-том управления агроценозами в силу своих специфич-ных характеристик. Рациональное управление облучен-ностью, спектральным составом и продолжительно-стью воздействия должно осуществляться по опреде-ленным закономерностям для получения урожая с требу-емыми параметрами качества. Разработка рациональ-ного по энергетическим и спектральным характеристи-кам облучателя для тепличных технологий является целью исследования. Исследованы четыре светодиодных модуля разной мощности: два - по 60 Вт и два - по 43 Вт. За базовый критерий эффективности был при-нят показатель эффективной отдачи ηф. Исследования показали, что светодиодный модуль на базе светодио-дов с «полным спектром» обладает самой низкой эф-фективностью, поскольку в них максимальная плот-ность излучения (φ = 120,6 мВт/нм) приходится на λ = 450 нм, т. е. синюю часть спектра. Увеличение эф-фективности такого модуля при сохранении неизмен-ной мощности достигается путем замены части све- тодиодов на красные и синие. Добавление светодиодов с коротковолновым красным излучением (λ = 635 нм) в отношении 1 : 3 к светодиодам с длинноволновым крас-ным излучением (λ = 660 нм) при равном количестве белых (λ = 400-700 нм) и синих (λ = 450 нм) светодиодов дает увеличение фотосинтезного фотонного потока на 8,5 % по сравнению с вариантом, где это отношение 3 : 1. Высокая эффективность красного светодиода приводит к тому, что добавление красного к белому повышает энергетическую эффективность облучате- ля до ηф = 1,92 мкмоль/Вт. На базе светодиодного моду-ля, построенного из светодиодов фирмы Cree, разра-ботан тепличный облучатель H-Light FITO 43W LED Light, рекомендуемый как для применения в вегетацион-ной установке для экспериментальных исследований, так и для промышленного применения в стеллажных установках.
Бесплатно
Сезонная динамика жирнокислотного состава творога
Статья научная
Цель исследования - изучение сезонных изме-нений жирнокислотного состава жировой части творога, поставляемого в торговую сеть. За-дачи исследования: провести определение мас-совых долей 16 жирных кислот молочного жира творога и сравнительную оценку максимальных и минимальных значений этих кислот в различ-ные сезоны года, сравнить полученные резуль-таты с литературными данными. Были взяты образцы необезжиренного творога, изготовлен-ного на предприятиях Центрального региона РФ. Проводили выделение жировой фазы с по-следующим приготовлением метиловых эфиров жирных кислот. Полученную смесь метиловых эфиров жирных кислот разделяли с использова-нием газохроматографической системы «Кри-сталл 5000М» с пламенно-ионизационным де-тектором (ЗАО СКБ «Хроматек», Россия, Йош-кар-Ола) на капиллярной кварцевой колонке Agilent CP7420 Select FAME (Agilent Technologies, США). Расчет проводили по методу внутренней нормализации. Было выделено и охарактеризо-вано 16 жирных кислот, составляющих в сумме более 90 % от всех жирных кислот. Максималь-ные сезонные различия были идентифицирова-ны в концентрации α-линоленовой кислоты, так как летом ее концентрация была в полтора ра-за выше, чем зимой. В этот же сезон незначи-тельно повышался уровень длинноцепочечных жирных кислот, а зимой - коротко- и среднеце-почечных. Эти данные согласуются с аналогич-ными исследованиями молочных продуктов за-рубежных авторов. При сравнении массовых до-лей 16 жирных кислот в твороге и молоке мы не обнаружили существенных изменений, так как на долю этих кислот приходится более 90 % молочного жира, полагаем, что производствен-ный процесс, связанный с изготовлением творо-га, не повлиял на состав жировой фазы.
Бесплатно
Синтез регуляторов в условиях интервальной неопределенности
Статья научная
Решена задача анализа и синтеза системы «тиристорный преобразователь-двигатель» в условиях интервальной неопределенности сопротивления и индуктивности обмоток, момента инерции и т.д. Определены их грани-цы, зависящие от конструктивных особенно-стей и условий эксплуатации. Рассмотрено влияние интервальных неопределенностей на частотные и переходные характеристики объекта управления. С учетом этого был вы-бран метод решения задачи - математиче-ское моделирование в среде MATLAB с помо-щью Control System Toolbox и Robust Control Toolbox. При выбранных интервалах неопреде-ленностей угловая скорость изменяется в диапазоне от 6,42 до 14,9 с-1 при номинальной 13,0 с-1. Переходные процессы монотонные, объект управления робастно устойчив и наиболее чувствителен к изменению пара-метров тиристорного преобразователя. Установлено, что регуляторы, выбранные по критерию модульного оптимума и номиналь-ным данным привода, не обеспечивают задан-ные показатели качества: перерегулирование по току до 17 %, по скорости - до 60 %, время регулирования по току изменяется от номи-нального значения от 0,031 до 0,087 с, по ско-рости - от 0,06 до 0,18 с. Переходные процес-сы носят колебательный характер. Переход к робастным регуляторам, параметры которых выбраны с помощью функции [PeakGain, Uwc]=wcgain(…), позволил снизить перерегу-лирование по току до 4,3 %, по скорости - до 14 %, при этом время переходного процесса по скорости увеличилось до 0,29 с. Робастность системы обеспечивается за счет снижения еѐ быстродействия по сравнению с номинальной. Рассмотрен второй вариант - система с адаптивными регуляторами. Она обеспечива-ет заданные показатели качества во всем диапазоне интервальной неопределенности по критериям модульного и симметричного оп-тимумов.
Бесплатно
Система облучения для вегетационной установки
Статья научная
При реализации современных агротехноло-гий в защищенном грунте всегда имеется возможность выращивания овощных культур с низкими затратами энергии. Перспективным направлением снижения энергозатрат явля-ется разработка более совершенных кон-струкций, способов и режимов работы техно-логического оборудования, в частности си-стем искусственного облучения. Требования к светотехническим методикам расчета облу-чательных установок для теплиц регламен-тируют высоту подвеса для точечных источ-ников излучения не ниже 0,5 м над приемником. Это обстоятельство связано с большой до-лей инфракрасного излучения облучателей, губительного для растений. Высокое распо-ложение облучателей приводит к необходимо-сти увеличения удельной установленной мощ-ности систем облучения, и, как следствие, увеличению энергоемкости тепличных техно-логий. Расчет показал, что путем снижения высоты подвеса облучателя на 0,22 м возмож-но добиться двукратного увеличения уровня облученности с 50 до 100 Вт/м2 ФАР, опти-мального для обеспечения фотосинтеза культуры редиса при излучении облучателя в диапазоне длин волн 600-700 нм. Определены рациональные параметры системы «облуча-тель - вегетационная установка», по кото-рым изготовлена опытная установка и прове-дены экспериментальные исследования для оценки эффекта двух вариантов системы об-лучения по критерию хозяйственно-полезного урожая. Решение проблемы снижения энерго-емкости продукции растениеводства, на при-мере ценоза редиса путем изменения пара-метров традиционной схемы облучения и от-водом излишков тепловой энергии от облуча-теля, позволяет при двукратном увеличении облученности увеличить урожайность редиса на 2,2 кг/м2 при соблюдении значения коэффи-циента минимальной облученности 0,8.
Бесплатно
Статья научная
Создание новых и совершенствование су-ществующих способов и средств обеспечения технологического процесса лесосечных работ невозможно без комплексной оценки их приме-нения. Цель настоящего исследования - раз-работать систему оценки применения спосо-бов и средств технологического обеспечения лесосечных работ. При оценке эффекта в ка-честве показателей ресурсов берут их удель-ные значения, представляющие количество ресурсов, расходуемых на выполнение единицы продукции. Качественное использование ре-сурсов необходимо достигать не только с по-зиций минимизации, но и с позиций их полезно-сти. При выполнении технологического про-цесса лесосечных работ ресурсы полезно реа-лизуются во время непосредственного кон-такта рабочего оборудования машины с дре-весиной при ее обработке и перемещении. В статье применена методика исследования по определению минимума значений удельных по-казателей ресурсов и максимума полезной до-ли их затрат. В этой связи объектами иссле-дования являются показатели эффективно-сти использования ресурсов лесосечных работ и показатели эколого-лесоводственной оцен-ки. Представлена комплексная оценка эффек-тивности применения способов и средств технологического обеспечения лесосечных работ в схематизированном виде. Оценку эф-фективного использования ресурсов предла-гается выполнить в двух направлениях - ко-личественном и качественном. Развитие ко-личественной оценки в численных значениях направлено в сторону минимизации, а каче-ственной оценки в сторону максимизации. Эколого-лесоводственная оценка также вы-полняется в двух направлениях. Она воспроиз-водится с помощью ограничений, накладывае-мых на применение способов и средств, пока-затели которых имеют разное направление развития. Разработана схема оценки эффек-тивности применения способов и средств технологического обеспечения лесосечных работ и на ее основе предложена модель дан-ной системы оценки. Объективность систе-мы эффективности применения способов и средств является базой количественной и качественной оценки расхода ресурсов, затра-чиваемых на выполнение технологического процесса лесосечных работ в рамках соблюде-ния эколого-лесоводственных требований.
Бесплатно
Системный анализ безопасности электроустановок объектов АПК
Статья научная
Целью работы является исследование процессов, характеризующих техногенную опасность при эксплуатации персоналом электро-установок объектов сельскохозяйственного производства. Показано, что неуклонный рост аварий, электротравматизма и пожаров в си-стемах электроснабжения (включая и техно-логическое электрооборудование) обусловлен несовершенством научно-методического обеспечения в области техногенной безопасности электроустановок потребителей. В частности, отсутствует единая методология, базирующаяся на унифицированной трактовке риска опасности электроустановки, позволяющая проводить комплексный учет факторов возникновения и развития негативных явлений различной природы человеко-машинных систем. Имеются также объективные трудности при принятии решений по управлению техногенными рисками. В связи с чем выявлены причины упомянутых трудностей. Показана перспективность использования системного подхода, позволяющего идентифицировать объективно существующие опасности в электроустановках с целью обоснования превентивных мер по предупреждению и снижению тяжести последствий этих опасностей. Предложено системное исследование безопасности электроустановок интерпретировать как построение человеко-машинной системы «человек-электроустановка-среда». Рассмотрены особенности функционирования системы «человек-электроустановка-среда» в реальных производственных условиях. Выявлены свойства комплекса «человек-электроустановка-среда» и представлена подробная расшифровка каждого из упомянутых свойств. Предложена классификация системного исследования безопасности электро-установок и структура системного анализа и синтеза человеко-машинной системы «человек-электроустановка-среда». Предложена обобщенная структурная схема интегрального риска электроустановки. Обоснована целесообразность использования теории нечетких множеств для оценки и управления техногенными рисками в системе «человек-электроустановка-среда».
Бесплатно
Статья научная
К недостаткам двухдисковых сошников мож-но отнести менее равномерное распределение семян по площади питания. Для устранения данного недостатка выпускаются двухдисковые сошники для узкорядного посева, где семена укладываются в 2 ряда в одной бороздке с рас-стоянием между ними 7,5 см. Общий угол атаки дисков составляет 23° с углом крена к поверх-ности почвы 20°. Такая конструктивная особен-ность требует более тщательной подготовки почвы, кроме того, двухдисковые сошники быстро теряют работоспособность при рабо-те в условиях повышенной влажности почвы вследствие залипания рабочих поверхностей дисков влажной почвой, что не позволяет про-водить посевные работы в лучшие агротехни-ческие сроки, особенно в условиях дождливой весны. Цель исследования - совершенствование технологии посева семян зерновых культур в условиях повышенной влажности и технических средств для осуществления этого вида работ. Для решения поставленной задачи нами предла-гается новая конструкция бороздообразующего рабочего органа для сеялки, приспособленная к работе в условиях повышенной влажности поч-вы. Новый бороздообразующий рабочий орган - сошник (патент РФ № 2511237). Позволяет до-стичь поставленной цели благодаря тому, что два бороздообразующих диска установлены па-раллельно направлению движения агрегата и выполнены в виде дисковых ножей с режущими кромками, по обе стороны которых болтами крепятся бороздообразующие накладки из поли-мерного материала, обладающего гидрофобны-ми свойствами, что препятствует налипанию влажной почвы на рабочие поверхности бороз-дообразуюших дисков. Результаты теоретиче-ских исследований работы бороздообразующего диска показывают, что полученные аналитиче-ские зависимости позволяют оптимизировать конструктивные параметры диска с целью формирования профиля и дна борозды. Уста-новлены зависимости для определения реакций почвы, действующих на бороздообразующий диск при работе, плотности дна борозды, обра-зованной сошником, конструктивных парамет-ров посевной секции и равномерности глубины хода, что важно для энергетической оценки но-вого заделывающего рабочего органа.
Бесплатно
