Технические науки. Рубрика в журнале - Вестник Красноярского государственного аграрного университета
Исследование режимных характеристик двухступенчатого мокрого электрофильтра в лабораторных условиях
Статья научная
Создание оптимального микроклимата в животноводческих помещениях является од-ной из наиболее актуальных задач современ-ного промышленного животноводства. Пер-спективным устройством для высокоэффек-тивной очистки и обеззараживания вентиля-ционного воздуха в животноводческих поме-щениях является специальный двухступенча-тый мокрый электрофильтр. В статье при-ведены методика и результаты эксперимен-тальных исследований лабораторного образ-ца мокрого двухступенчатого электрофиль-тра в лабораторных условиях. Цель работы заключалась в получении экспериментальных данных об оптимальном значении напряжения коронирующих электродов на первой и второй ступени электрофильтра, эффективности очистки вентиляционного воздуха от пыли и микроорганизмов на ступенях электрофиль-тра, как по отдельности, так и в совокупно-сти. Конструктивно двухступенчатый мок-рый электрофильтр состоит из двух одно-зонных мокрых электрофильтров, отличаю-щихся друг от друга расстоянием между оса-дительными электродами и наличием различ-ных жидкостей, омывающих осадительные электроды. В первой ступени омывающей жидкостью является вода, во второй ступени - водный раствор медного купороса. Лабора-торные испытания проводились на базе Тю-менского лесотехнического техникума. В ре-зультате проделанной работы было получе-но: рабочее напряжение электрофильтра - 13 киловольт, эффективность очистки вен-тилируемого воздуха от пыли и аэрозольных частиц для первой ступени 32,9-98,31 %, для второй ступени - 20,29-50 %, общая эффек-тивность двухступенчатого мокрого элек-трофильтра по очистке вентиляционного воздуха от пыли - 46,53-99,15 %.
Бесплатно
Исследование содержания витаминов в свежей и сушеной тыкве
Статья научная
Цель исследования: определить содержание вита-минов в свежей и сушеной тыкве. Задачи исследования: установить содержание водорастворимых и жирорас-творимых витаминов в свежей и сушеной тыкве. В ка-честве объекта исследования была выбрана тыква Грибовская зимняя в свежем и сушеном виде. Измель- ченную тыкву располагали в вакуумной камере и сушили в течении 8 часов при температуре стенок камеры 50- 60 0С и температуре пара 40-50 0С. Давление в камере составляло 45-50 кПа. Анализ содержания витаминов в свежей тыкве показал, что больше всего в тыкве ви- тамина С (755 мг/100 г), витамина В1 - 25,0 мг/100 г. Наименьшее содержание витамина В6 - 0,57 мг/100 г. В сушеной тыкве витамин С отсутствует. Наибольшее содержание витамина В2 - 17,5 мг/100 г. Наименьшее содержание витамина В6 - 0,45 мг/100 г. Определена массовая доля водорастворимых углеводов. Установ-лено содержание токсичных элементов, таких как кад-мий, мышьяк, ртуть, свинец. Они присутствуют в свежей тыкве в пределах норматива, а в сушеной тык-ве их содержание не выявлено. В результате исследо-ваний выявлено, что при данном способе сушки содер-жание витамина А уменьшилось с 0,27 мг в свежей до 0,19 мг в сушеной тыкве. Содержание витамина В1 уменьшилось с 41 мг в свежей до 9,0 мг в сушеной тык-ве. Содержание витамина В2 уменьшилось с 25 мг в све-жей до 17,5 мг в сушеной тыкве. Содержание витамина В6 уменьшилось с 0,57 мг в свежей до 0,45 мг в сушеной тыкве. Содержание витамина Е уменьшилось с 6,7 мг в свежей до 4,6 мг в сушеной тыкве.
Бесплатно
Исследование технологических параметров производства крем-сыра «каймак»
Статья научная
Каймак - национальный молочный продукт с уникальным составом и органолептическими характеристиками, которые схожи с европей-скими крем-сырами. Традиционный метод по-лучения каймака является трудоемким и сложно контролируемым процессом, не подхо-дящим для промышленного производства. В статье рассмотрена возможность использо-вания кислотно-сычужного свертывания мо-лочного сырья после томления для производ-ства крем-сыра «Каймак». Цель работы - ис-следование процесса кислотно-сычужной коа-гуляции топленого молочного сырья и техно-логических параметров, определяющих каче-ство крем-сыра «Каймак». Установлено, что динамика процесса кислотно-сычужной коагу-ляции топленого сырья схожа с пастеризован-ным молоком, однако снижена скорость обра-зования молочного геля и отделения сыворот-ки после обработки сгустка. При этом влия-ние на процесс оказывали доза вносимого фермента свыше 0,5 г на 1 000 кг сырья и температура коагуляции. Состав закваски оказывал влияние как на протекание процесса, так и на органолептические характеристи-киполучаемого продукта. Оптимальным явля-лось использование закваски с мезофильными молочнокислыми культурами. Для получения «Каймака» с высокими потребительскими свой-ствами рекомендуется использовать 10 %-е гомогенизированные сливки после томления при 94±2 °С в течение 3-4 часов. Отмечено, что «Каймак», полученный при температуре ферментации 30 °С и дозе фермента 0,75-1 г на 1 000 кг сырья, обладал лучшими органо-лептическими показателями. В среднем мас-совая доля жира в сухом веществе полученно-го продукта составляла 79,56±0,4 %, массовая доля влаги колебалась от 63,8 до 60,6 %.
Бесплатно
Исследование трансформатора, подключенного одновременно к источникам ЭДС и тока
Статья научная
Отношение токов в трансформаторе, первич-ной обмоткой подключенного к источнику ЭДС, а вторичной - к источнику тока, не равно коэффи-циенту трансформации. Ток в первичной обмотке при увеличении тока во вторичной может как уве-личиваться, так и уменьшаться. Такой эффект обусловлен сдвигом фаз токов на угол 0-360˚ в отличие от сдвига на угол -90…+90˚ при подклю-чении емкостной или индуктивной нагрузки ко вторичной обмотке. Созданные этими токами магнитные потоки в сердечнике трансформатора имеют либо встречное направление, уменьшая суммарный магнитный поток, либо согласное - увеличивая его. С целью изучения такого режима работы трансформатора проведено эксперимен-тальное исследование, цель которого - получение уравнения, описывающего связь токов в первичной и вторичной обмотке при изменении угла сдвига фаз токов. Объектом исследования был однофаз-ный двухобмоточный трансформатор. Факторами выбраны мощность трансформатора, напряже-ние, подведенное к первичной обмотке, модуль и фаза тока во вторичной обмотке...
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты иссле-дований химического состава ягод голубики обыкновенной, произрастающей в таежной зоне территории Богучанского района Красноярского края. Установлено, что ягоды голубики содер-жат ряд ценных биологически активных соеди-нений, обладающих антиоксидатной активно-стью. Содержание витамина С составляет 38,40 мг %, флавоноидов - 2,18 % а.с.м., ду-бильных веществ - 4,56 % а.с.м., антоцианов - 1,22 % а.с.м., протеина - 1,13 % а.с.м., токофе-рола - 1,14 мг %. Методом высокоэффектив-ной газожидкостной хроматографии установ-лен индивидуальный состав жирных кислот, со-держащихся в ягодах голубики. В составе жир-ных кислот обнаружены незаменимые эссенци-альные кислоты линолевая (омега-6), докоза-гексановая, альфа-линоленовая (омега-3). Изу-чен индивидуальный состав минеральных ве-ществ ягод голубики. Установлено высокое со-держание макроэлементов, таких как калий (64,20 мг/100 г), кальций (18,33 мг/100 г), магний (9,62 мг/100 г), микроэлементов (железо - 180,3 мг/кг). Определены перспективы исполь-зования ягод голубики обыкновенной в напит-ках. Исследовано влияние на выход экстрак-тивных веществ концентрации экстрагента (этилового спирта) и продолжительности экстрагирования. Наибольший выход экс-трактивных веществ из ягод голубики обык-новенной (29,44 %) наблюдался при концен-трации этилового спирта 55 % и продолжи-тельности настаивания 5 суток. Разработа-ны рецептуры крепкоалкогольного напитка водка «Голубичная» с использованием аромат-ного спирта, полученного из ягод голубики обыкновенной. Для получения ароматного спирта измельченное сырье (ягоды голубики обыкновенной) заливали 55 %-м этанолом в со-отношении 5 г на 100 мл, настаивали при ком-натной температуре в течение 5 суток, при периодическом перемешивании. Полученные настои отгоняли при температуре 78-80 0С. Выход ароматного спирта из 1 кг ягод голуби-ки обыкновенной составил 18,50 л, крепостью 78 %. Определены органолептические и физи-ко-химические показатели напитка водка «Го-лубичная». Проведено хроматогра-фическое исследование на наличие токсичных примесей в полученных крепкоалкогольных напитках. Полученная водка «Голубичная» по физико-химическим показателям соответ-ствует ГОСТ Р 51355-99 «Водки и водки особые. Об-щие технические условия».
Бесплатно
К вопросу электрокоагуляционной очистки сточных вод, содержащих эмульгированные нефтепродукты
Статья научная
Представлены результаты исследований процесса электрокоагуляции при использовании асимметричного тока сточных вод, со-держащих эмульгированные нефтепродукты, которые образуются на предприятиях тракторного и сельскохозяйственного машиностроения. Для выявления факторов, влия-ющих на процесс электрообработки и получения математических моделей, изучение технологического процесса очистки нефтесодержащих сточных вод проводилось с помощью планирования эксперимента по методу Бокса-Хантера. Установлено, что использо-вание асимметричного тока способствует эффективному растворению анода за счет разрушения поляризационной масляной пленки с помощью импульса отрицательной полярности, что позволит обеспечить стабильность процесса обработки нефтесодержа-щих стоков при высоком эффекте очистки. Для получения графических интерпретаций в виде поверхностей и регулирования процесса электрообработки стоков с учетом технико-экономических показателей были сделаны расчеты в программе «Scilab». Данные по изучению свойств и состава осадка, образующегося в процессе очистки, были получены с помощью дифференциально-термического анализа на приборе NETZSCH STA 449 F1 и рентгенофазового метода анализа на дифрактометре D8-ADVANCE немецкой фирмы «Bruker-AXS». Результаты экспериментальных исследований показали, что возможно использовать осадки в качестве добавки при производстве арболитовых смесей, гипсового камня, бетона, строительных растворов. Установлено, что введение добавки осад-ка в количестве от 2,0 до 2,5 % обеспечивает значительное снижение средней плотности (объемной массы) гипсового камня, при этом увеличивается пористость изделий и, следовательно, улучшаются их теплоизоляционные свойства. Решение актуальной задачи обработки нефтесодержащих сточных вод и утилизации осадков позволяет осуществить комплекс мероприятий по сокращению отходов предприятий тракторного и сельскохозяйственного машиностроения для предотвращения загрязнения окружающей среды.
Бесплатно
К обоснованию технического сервиса машинно-тракторного парка крестьянско-фермерских хозяйств
Статья научная
Среди основных производителей сельскохо-зяйственной продукции, крупных и средних сельхозпредприятий, крестьянские фермер-ские хозяйства (КФХ) занимают особое место. КФХ представляют собой объединения граж-дан, имеющих в общей собственности имуще-ство и совместно осуществляющих производ-ственную и иную хозяйственную деятель-ность (производство, переработку, хранение, транспортировку и реализацию сельскохозяй-ственной продукции), основанную на их личном участии (ст. 1 Федерального закона от 11 июня 2003 г. № 74-ФЗ «О крестьянском (фер-мерском) хозяйстве»). Наряду с фермерскими на селе существуют и функционируют кре-стьянские личные подсобные хозяйства сель-ских жителей. Они, в отличие от фермерских хозяйств, носят потребительский характер, обладают иным мотивационным механизмом. В связи с появлением новых товаропроизво-дителей возникла проблема их производ-ственно-технического и технологического об-служивания, связанного в первую очередь с развитием новых технологий, повышением уровня механизации, общей и профессиональ-ной культуры крестьян. В статье приведены поисковые результаты изучения особенно-стей технического сервиса машинно-тракторного парка (МТП) крестьянско-фермерских хозяйств. Работа проводилась в условиях Эхирит-Булагатского района Иркут- ской области на площади 5153 км2. Площадь обрабатываемой земли составляет 364 320 га, на ней функционируют 94 крестьянско- фермерских хозяйства, в которых использу- ется около 135 тракторов, 26 комбайнов (зер- но- и кормоуборочных), а также другая сель- скохозяйственная техника. Был обобщен опыт организации технического сервиса КФХ Российской Федерации, отмечены положение и проблемные стороны, а также причины неэф- фективного развития ремонтно- обслуживающей базы МТП КФХ.
Бесплатно
К формализации процессов старения и восстановления работоспособности машин
Статья научная
В терминах, максимально приближенных к ма- тематической теории надежности, описана при- рода потери и восстановления работоспособно- сти машин, рассматриваемых как вероятностная система стареющих элементов с неполным вос- становлением. Аналитические исследования пока- зали, что поток заявок для системы технического обслуживания и ремонта (ТОР) машин, представ- ленных таким образом, описывается композицией законов распределения, решение которой приво- дит к аналитически неразрешимым многомерным интегралам. Следовательно, традиционные эко- номико-математические модели, в которых в ка- честве аналога объекта исследования использу- ются аналитические выражения, не могут быть использованы при решении задач по дальнейшему совершенствованию системы сопротивления ма- шин старению на корректных научных основаниях. Показано, что в процессе восстановления работо- способности машин операциями ремонта и замены происходит постоянное перераспределение ресур- сов их составных частей, в результате каждая индивидуальная машина характеризуется неопре- деленностью технического состояния во времени...
Бесплатно
Качество технического обслуживания машин в полевых условиях
Статья научная
Основной объем механизированных работ в сельском хозяйстве приходится на весенне-летний период и выполняется в полевых усло-виях, причем в сжатые агротехнические сроки. Поэтому в соответствии с ГОСТ 20793-2009 периодические обслуживания ТО-1 и ТО-2 тракторов допускается проводить на месте их работы с использованием передвижных аг-регатов технического обслуживания. Однако условия труда оператора по ТО машин в поле значительно отличаются в худшую сторону от условий его труда на стационаре. Это приводит к ухудшению качества проведения работ по ТО машин в поле и, следовательно, к снижению уровня надежности и эффективно-сти обслуживания машин. Поэтому изучение качества ТО машин в полевых условиях акту-ально. В связи с этим была поставлена зада-ча: выявить факторы, влияющие на качество ТО тракторов в полевых условиях, а также дать количественную оценку качества ТО машин в поле. Исследования проведены на ос-нове метода экспертных оценок Дельфи. Вы-явлено, что в соответствии с полученными коэффициентами весомости факторов наибольшее влияние на качество ТО оказыва-ют следующие факторы: климатические условия (41,2 %), обеспеченность квалифици-рованными кадрами (18,1 %), а также биологи-ческие условия (12,0 %). В сумме они состав-ляют более 70 % (71,3 %) и для дальнейшего исследования могут быть приняты как значи-мые. Произведена количественная оценка ка-чества ТО тракторов в полевых условиях. Установлено, что в сельскохозяйственных предприятиях Иркутской области средняя оценка качества ТО машин в полевых условиях составляет 0,36 (36 %), что соответствует обслуживанию тракторов в полевых условиях с уровнем качества «низкий». Полученные ре- зультаты могут быть использованы в даль-нейшем при принятии решений по совершен-ствованию ТО машин в полевых условиях, а также при постановке задач исследования процесса обслуживания машин в направлении ресурсосбережения.
Бесплатно
Кинетика биохимического процесса проращивания семян сои
Статья научная
Работа посвящена вопросам изучения закономерностей и получения зависимостей процесса проращивания сои. Цель исследований - установление закономерностей трансформации биологически активных веществ в проращиваемых семенах сои и аккумуляции в них макро- и микроэлементов. Показатель, свидетельствующий об инактивации антипитательных веществ, - активнось уреазы рассчитан по изменению величины рН раствора в течение 30 мин. Минеральный состав исследован методом приближенно-количественного спектрального анализа; содержание белков - фотоколориметрическим методом. Наиболее значимые факторы, влияющие на кинетику процесса проращивания, устанавливались методом математического моделирования. В результате исследований получена зависимость, показывающая, что в процессе проращивания происходит метаболизация ингибиторов трипсина. При этом ее интенсивность в значительной степени зависит от сорта сои. Анализ частных коэффициентов корреляции показал, что наибольшее влияние на процесс оказывают эквивалентный диаметр зерна и температура. Определены оптимальные значения параметров процесса проращивания сои, которые равны: диаметр сои - 5,9 мм; температура проращивания - 29-30 °C; кратность полива равна 5. Доказано, что в процессе проращивания семян сои содержание данных макро- и микроэлементов увеличивается в 1,5-2,5 раза по сравнению с их содержанием в исходном сырье. Обоснована кинетика биохимического процесса проращивания семян сои путем установления закономерностей и получения зависимостей, характеризующих процессы аккумуляции воды, аскорбиновой кислоты, а также минеральных веществ в проращиваемых семенах сои.
Бесплатно
Кинетические аспекты уплотнения белково-витаминной композиции при получении гранул и брикетов
Статья научная
Цель исследований - аналитическое и эмпирическое установление зависимостей, характеризующих кине- тику рабочего процесса и его параметров для создания инновационного пресс-гранулятора. Задачи: получить аналитические зависимости, характеризующие кине- тические параметры процесса уплотнения композиций в компрессионно-формующем устройстве винтового гранулятора для принятой структурной схемы линии получения прессованного продукта, а также экспери- ментальным путем получить оптимально- рациональные значения параметров компрессионно- формующего узла (КФУ). Объектом исследования явля- ется рабочий процесс пресса винтового типа для полу-чения гранул и брикетов полой цилиндрической формы. Предмет исследований - зависимости, характеризую- щие взаимосвязь параметров пресса и кинетику уплот- нения белково-витаминной композиции в виде корне- клубнеплодно-зерновой смеси. Исследования проводи- лись на основе методов математики и прикладной ме- ханики с учетом физико-механических и структурных показателей исходного сырья и готового продукта...
Бесплатно
Кинетическое обоснование процесса сушки белково-минерального гранулята
Статья научная
Целью исследования является установление ана-литическим и эмпирическим путем взаимосвязи меж-ду факторами, оказывающими влияние на эффек-тивность процесса сушки белково-минерального гранулята на основе соевого и сапропелевого сы-рья. Задачи исследования: получить аналитические выражения, характеризующие процесс сушки соево-сапропелевого гранулята для принятой структур-ной схемы, провести производственную проверку результатов на основе предложенных технологи-ческой и конструктивно-технологической схем, по-лучить данные, характеризующие оптимально-рациональные значения параметров процесса сушки гранулята заданного состава и свойств в сушиль-ной камере «ЭСПИС-4-Универсал». Объект исследо-вания - процесс получения сушеных белково-минеральных гранул на основе соевого и сапропеле-вого сырья. Предмет исследований - закономерно-сти процесса получения сушеных соево-сапропелевых гранул заданного состава и свойств. В приведенных исследованиях использованы мето-ды системного математического и кинетического анализа, математической обработки результатов эксперимента и т...
Бесплатно
Статья научная
Анализ проведенных теоретических и практических данных работы биогазовой ус-тановки предприятия ОАО «Славино», распо-ложенного в Кемеровской области, по утилиза-ции свиного навоза (свинокомплекс на 32 000 голов), как наиболее успешного в данном сег-менте переработки отходов свиноводства как в Сибири, так и в России в целом, показал, что технология является комплексной, и что необ-ходимо разработать и изготовить опытно-промышленную установку по получению био-газа и органических удобрений на одном из имеющихся в Красноярском крае свиноводче-ском комплексе и в ближайшее время начать ее эксплуатацию в местных климатических условиях для успешного внедрения передового опыта в Красноярском крае. Полученный газ используется для получения тепловой и элек-троэнергии. На выработку 1 кВт электро-энергии необходимо 0,4-0,5 м3 биогаза. Анализ твердой фазы переработанного в биогазовой установке свиного навоза свидетельствует о высокой обеспеченности его органическим веществом, аммонийным азотом, средней обеспеченности подвижным фосфором и высо-кой - обменным калием. Удобрение является экологически чистым, готовым к применению концентрированным продуктом и может быть использовано под любые культуры и на любых почвах. Его достоинства и особенности свя-заны со способом производства. Метановое сбраживание позволяет сохранять весь азот в аммонийной или органической формах. Фосфор в удобрении находится в основном в виде фосфатидов и нуклеопротеидов, калий - в ви- де растворимых солей, что обеспечивает лучшую их усвояемость растениями.
Бесплатно
Статья научная
Задача определения вида и места аварий-ных режимов в электрических сетях является важной и актуальной. В сетях класса 110 кВ и выше разработано много методик и приборов обнаружения аварийных режимов. При этом для расчета аварийного режима все чаще ис-пользуется метод фазных координат. В рас-пределительных сетях 0,38-6-10-35 кВ метод фазных координат используется пока ограни-ченно. Кроме того, для распределительных сетей промышленностью не выпускаются со-ответствующие приборы. Применение в рас-пределительных сетях приборов, разрабо-танных для сетей класса 110 кВ и выше, не-эффективно как технически, так и экономиче-ски. Это требует необходимости разработки специальных методов и приборов, предназна-ченных именно для распределительных сетей. Определение вида и места аварийного режима требует разработки специальных критериев. На сегодняшний день большинство этих кри-териев основано на соотношениях напряжений и токов в координатах трех симметричных составляющих. Однако сейчас идет их замена соотношениями реальных напряжений и токов в фазных координатах. Статья является про-должением исследований, ведущихся на кафед-ре информационных технологий в электро-энергетике ФГБОУ ВО «Костромская ГСХА». В данной работе поставлена задача разра-ботки критериев определения видов аварий-ных режимов в сетях 0,38 кВ. Сам расчет ава-рийных режимов производился методом фаз-ных координат. Исследованы три критерия определения видов аварийных режимов сетей 0,38 кВ с использованием отношений напряже-ний поврежденных фаз к напряжениям непо-врежденных фаз; отношений токов повре-жденных фаз к токам неповрежденных фаз; суммы этих отношений. Построены интер-валы и выявлены диапазоны этих критериев, которые позволяют однозначно определить вид аварийного режима, как при металличе-ском замыкании, так и при замыкании через переходное сопротивление. Полученные ре-зультаты можно использовать при разработ-ке способов и приборов определения вида и ме-ста возникновения аварийного режима в сетях 0,38 кВ. Кроме разработки новых приборов, по-лученные результаты можно использовать в современных микропроцессорных устройствах защиты этих сетей, например в приборе СИ-РИУС-2-0,4. То есть можно расширить функ-ции этого прибора и добавить вычислитель-ный блок, основанный на результатах прове-денных исследований.
Бесплатно
Математическая модель расчета конструктивных параметров видеосветоловушки
Статья научная
Эффективность интегрированной защиты растений во многом определяется качеством мониторинга численности и вида насекомых-вредителей за счет сокращения сроков его проведения путем передачи полученных дан-ных по беспроводному каналу связи. Примене-ние ВидеоСветоловушки позволит более точ-но провести анализ насекомых-вредителей, а также и полезных видов. Для моментальной методики расчета основных параметров Ви-деоСветоловушек с установленным беспро-водным каналом связи создано программное обеспечение, предназначенное для выбора не-обходимых параметров элементов установки не только в зависимости от характеристик потребителя, но и от особенностей клима-тических условий в месте проведения иссле-дований. На основе вводимых данных счита-ется необходимой ѐмкость аккумуляторной батареи для поддержания работы установки в тѐмное время суток, необходимая мощность солнечной батареи для обеспечения работы установки в светлое время суток и подзаряда аккумулятора, а также общее потребление установки. При этом учитывается, что све-тодиоды работают только ночью, а видеоре-гистратор с видеокамерами круглосуточно. Также пользователь может добавлять произ-вольное количество ловушек и удалять их. На основе подсчитанных данных должны стро-иться графики зависимости запаса энергии от времени суток и зависимости мощности фотоэлектрического преобразователя от уровня суток без учѐта ясности. В программе создана возможность сохранения загрузки па-раметров установки, автоматического со-хранения при подсчѐте, автоматической за-грузки последнего автосохранения при от-крытии программы. Для использования Ви-деоСветоловушки в различных регионах Рос-сийской Федерации было создано программное обеспечение, позволяющее установить основ-ные технические характеристики систем Ви-деоСветоловушек.
Бесплатно
Математическая модель связи гидрохимических показателей качества воды водоема-охладителя БГРЭС-1
Статья научная
Основой научного подхода к управлению ка-чеством воды водного объекта является ма-тематический анализ зависимости процессов изменения качества воды, поступающей на выход из водоема, от качества воды на входе в водоем-охладитель. Характерная особен-ность процессов формирования качества воды в водоеме-охладителе БГРЭС-1 - их зависи-мость от большого числа управляемых и не-управляемых факторов (температура, время, морфология водоема, гидрометеорологиче-ские условия, содержание ингредиентов в реч-ном стоке и т. п.), многие из которых изменя-ются стохастически. Представлены резуль-таты математического моделирования свя-зей между параметрами качества воды стока и поступления аллохтонных, автохтонных биогенных веществ при антропогенных нагрузках на экосистему водоема-охладителя. Произведена количественная оценка вклада в изменение параметров качества воды прито-ка питающих рек, теплового сброса электро-станции, поступлений органических и биоген-ных веществ в воду из затопленных почв, торфа в процессе формирования качества воды водоема-охладителя за длительный пе-риод времени, что создает научную базу для прогноза экологического состояния водоемов-охладителей атомных и тепловых электро-станций. Основой научного подхода к управле-нию качеством воды водного объекта являет-ся математический анализ зависимости каче- ства воды в стоке из водоема от верхней ча-сти. В результате исследований были сдела-ны следующие выводы: 1) между свойствами воды в характерных областях акватории во-доема-охладителя тепловой электростанции, с одной стороны, и в приплотинной области стока, с другой стороны, существуют адди-тивные причинно-следственные зависимости, поддающиеся математическому моделирова-нию методами регрессионного анализа; 2) ма-тематическое моделирование может служить методологической основой оптимизации каче-ства воды водоемов-охладителей ТЭС для технологических целей и аквакультуры.
Бесплатно
Математическая обработка результатов экспериментов по цеповой окорке сегментных лесоматериалов ели
Статья научная
Целью исследования являлось определение влияния линейной скорости, направления по-дачи и линейной скорости вращения цепов на удельную работу. В статье приведены ре-зультаты экспериментальных исследований окорки свежесрубленных еловых сегментных лесоматериалов цеповыми рабочими органа-ми. Цеповая окорка - это способ механическо-го воздействия на кору лесоматериала, пере-мещающегося в осевом направлении через си-стему приводных горизонтальных и верти-кальных вращающихся валов, на которых при-креплены отрезки обыкновенных круглозвен-ных цепей - цепы. За счет центробежной силы цепы приобретают определенную жесткость и, воздействуя на кору, сбивают ее с поверх-ности. Удельная работа окорки рассчитыва-лась как произведение длительности процесса (секунды) на разницу показаний рабочего и хо-лостого ходов (Вт), отнесенное к объему снятой коры (куб.м), Дж/м3. Представлены эм-пирические и теоретические (нормальные) интегральные функции распределения откло-нения удельной работы от средних значений. Матричным методом наименьших квадратов получены адекватные эксперименту регрес-сионные модели второго порядка и построены линии равного уровня зависимости удельной работы от линейной скорости вращения це-пов, скорости и направления подачи. Стан-дартная ошибка модели равна 0,13 МДж/м3 - при попутной подаче и 0,18 МДж/м3 - при встречной подаче. Коэффициент детермина-ции моделей R2 = 0,994 - при попутной подаче и 0,993 - при встречной подаче. Представлены линии равного уровня удельной работы в зави-симости от линейной скорости вращения, скорости и направления подачи. Результаты исследования позволяют решать прикладные задачи выбора параметров и режимов работы при разработке цеповых окорочных станков.
Бесплатно
Математическое моделирование движения горизонтального решета для разделения кедрового вороха
Статья научная
В технологических процессах в лесном хо-зяйстве необходимо очищать семенные ма-териалы от посторонних примесей. Проведен анализ технологий очистки семян сосны си-бирской кедровой на решетах. Одним из спосо-бов очистки является просеивание семенного материала на различных (наклонных, цилин-дрических) решетах. На решетах, установ-ленных наклонно, вероятность попадания се-мени в отверстия решета снижается. Для улучшения качества очистки семян показана необходимость использования всей поверхно-сти решета для рационального распределения просеиваемого материала по его поверхно-сти. Возникает задача оптимизации данного технологического процесса. При оптимальном технологическом процессе отделения семян от примесей критериями могут быть выбра-ны производительность оборудования, каче-ство разделения, снижение потерь семенного материала при просеивании. В связи с боль-шими потерями семенного материала при просеивании на наклонных решетах возникла необходимость разработать математиче-скую модель движения горизонтального ре-шета. В статье описано движение горизон-тального решета, описание основано на гра-фике скорости, что предполагает конструк-цию механизма привода горизонтального ре-шета, используемого в данных исследованиях. В результате проведенного теоретического исследования получена математическая мо-дель движения решета при просеивании кедро-вого вороха. На основании моделирования можно утверждать, что разность ускорений в прямом и обратном направлении позволит за-дать вороху движение по всей поверхности решета, отделить семена от примесей и снизить потери. Данным исследованием опре-делены наилучшие режимы движения горизон-тального решета. На практике это позволит снизить потери семенного материала и повы-сить качество очистки. Методика рекомендо-вана для проектирования оборудования по очистки семенного материала сосны сибир-ской кедровой.
Бесплатно
Математическое моделирование движения колесной машины в горизонтальной плоскости
Статья научная
Одним из наиболее эффективных способов повыше-ния производительности труда в сельском хозяйстве является использование точного земледелия, предпо-лагающего использование спутниковых радионавигаци-онных систем для управления движением колесными сельскохозяйственными машинами. Их использование позволяет обеспечить рабочее движение сельскохозяй-ственных машин по задаваемой траектории без уча-стия водителя с высокой точностью. Это позволяет уменьшить пройденный путь, тем самым снизить рас-ход топлива, повысить качество выполняемых полевых работ, а также уменьшить психомоторные затраты механизатора на управление. В Алтайском государ-ственном техническом университете проводится ра-бота по созданию системы управления движением, не уступающей по своим характеристикам импортным системам и имеющей более приемлемую стоимость для сельхозпроизводителей. Важной задачей при этом является разработка алгоритма управления и его про-граммно-аппаратная реализация. Алгоритм управления условно разбивается на два модуля - локальное и гло-бальное регулирование. Проверка работоспособности алгоритмов управления осуществляется эксперимен-тально. Полевые испытания связаны со значительными финансовыми и временными затратами. Поэтому целе-сообразным представляется проверка работоспособно-сти электромеханической системы управления и разра-ботанных алгоритмов в лаборатории с использованием математического моделирования в режиме реального времени. При этом подходе большая часть механиче-ской системы, за исключением исследуемого узла, опи-сывается механико-математической моделью в виде дифференциальных уравнений. В данной статье пред-ставлены этапы получения математической модели движения колесной машины на основе дифференциаль-ных уравнений движения в горизонтальной плоскости. Было проведено математическое моделирование стан-дартных маневров в пакете Matlab. Анализ полученных результатов подтвердил адекватность разработан-ной модели реальной колесной машине, что позволяет использовать ее для симуляции движения колесной ма-шины в режиме реального времени и разработке алго-ритма управления с использованием теории автомати-ческого регулирования.
Бесплатно
Статья научная
В качестве оценочного показателя процесса технического обслуживания (ТО) принята удельная стоимость функционирования -объекта (сред-ства ТО) - руб. на операцию. При этом под опера-цией понимается известное в науке и практике определение: законченная часть технического об-служивания, представляющая совокупность прие-мов, выполняемых на одном рабочем месте одним или группой исполнителей, установленными для выполняемой операции средствами технического обслуживания. В данном случае удельная стои-мость функционирования представляет собой удельные затраты обеспечения надежности объ-екта во всем жизненном цикле и является показа-телем качества изготовления, эксплуатации, ре-монта и хранения объекта. На первом этапе был определен показатель оценки совершенствования и выбора средств технического облуживания и при этом найдена единица его измерения. Математи-ческое описание процесса обслуживания представ-лено в виде алгебраической суммы его элементов (удельной стоимости приобретения средства, использования его по назначению, хранения, тех-нического обслуживания и ремонта, поверки, ути-лизации и спецодежды; удельных издержек, обу-словленных нарушением требований охраны окру-жающей среды при техническом обслуживании ма-шин в поле - при попадании топливно-смазочных материалов в почву). Процесс обслуживания был представлен в виде алгебраической суммы его элементов, причем в двух вариантах: для восста-навливаемых и невосстанавливаемых объектов. По каждому выделенному элементу была найдена функциональная связь входных показателей (одно-го или нескольких) с одним и тем же выходным оценочным показателем. Каждая функция пред-ставлена в виде искомого математического опи-сания процесса ТО. Результаты исследования мо-гут быть положены в основу совершенствования смазочно-заправочных средств технического об-служивания машин.
Бесплатно
