Статьи журнала - Инженерные технологии и системы
Все статьи: 2047
Исследование генеральных планов предприятий технического сервиса в агропромышленном комплексе
Статья научная
Введение. Большинство территорий, на которых размещены предприятия технического сервиса в агропромышленном комплексе, относятся к землям сельскохозяйственного назначения высокого качества. Однако до настоящего времени не проводился анализ технологической целесообразности использования данных земельных участков. Цель настоящей работы - разработать рекомендации по эффективному использованию участков, отведенных под предприятия технического сервиса, с учетом повышения плотности застройки территорий за счет реконструкции ремонтно-обслуживающих баз. Материалы и методы. Определение фактических показателей плотности застройки для предприятий технического сервиса и их соответствия своду правил проведено с помощью документов по учету предприятий и ситуационных планов ремонтно-обслуживающих баз. В процессе исследования были разработаны рекомендации по реконструкции схем генеральных планов предприятий, обеспечивающие повышение плотности застройки площадок ремонтно-обслуживающих баз предприятий технического сервиса. Результаты исследования. Результаты исследований фактической плотности застройки для предприятий технического сервиса показали, что она в 65 % случаев ниже минимальной плотности застройки, установленной сводом правил СП 19.13330.2011. Фактическая плотность застройки ремонтно-обслуживающих баз находится в интервале 5,1-66,0 %. При этом фактическая средняя плотность застройки предприятий технического сервиса сельхозпроизводителей составила 19,7 %. Наибольшее количество предприятий (61,9 %) имеют плотность застройки 5-20 %, то есть значительно ниже нормативной величины. Наименьшее число предприятий (3,6 %) имеют плотность застройки свыше 50 %. Большинство предприятий (58,5 %) имеют площадь озеленения менее 10 %, что ниже регламентированного значения. Это характеризует рассматриваемые площадки с экологической точки зрения как не соответствующие современным требованиям. В результате сравнения фактической величины коэффициента использования участка предприятий и минимальной величины коэффициента использования участка площадок сельскохозяйственных предприятий выявлено, что у 62 % ремонтно-обслуживающих баз предприятий технического сервиса он не превысил рекомендуемой в специальной литературе величины. Обсуждение и заключение. Проведенные исследования показали низкую эффективность использования участков, отведенных под ремонтно-обслуживающие базы предприятий технического сервиса для различных районов агропромышленного комплекса Приволжского федерального округа Российской Федерации.
Бесплатно
Исследование движения клубней картофеля на элеваторе с интенсификатором сепарации
Статья научная
Введение. При уборке картофеля на почвах с повышенной влажностью забиваются зазоры между прутками элеваторов, уменьшается полнота сепарации почвы, увеличивается повреждение клубней картофеля и потеря урожая. Для улучшения качества сепарации в данном исследовании авторы предлагают интенсификатор картофелеуборочного комбайна в виде лопастного транспортера. В отличие от предшественников он расположен под рабочей ветвью полотна основного элеватора. Цель исследования. Теоретическое обоснование лопастного интенсификатора сепарации картофелеуборочного агрегата на переувлажненных почвах с целью снижения повреждаемости клубней картофеля при уборке.
Бесплатно
Исследование изменения аминокислотного состава зерновых колосовых культур в процессе созревания
Статья научная
Введение. Аминокислотный состав комбикорма имеет огромное значение в кормлении всех видов животных. Недостаток той или иной аминокислоты ограничивает усвоение других аминокислот, в результате чего происходит чрезмерный расход комбикорма, ухудшается обмен веществ в организме животных, возрастает их восприимчивость к болезням. Использование зернового вороха пшеницы ранних фаз спелости как кормового сырья - перспективное направление развития кормовой базы, которое позволит получить сбалансированный по аминокислотному составу комбикорм с меньшим содержанием дорогостоящей рыбной муки - основного источника белка в комбикормах. Цель статьи. Определить оптимальную стадию зерновых колосовых культур, при которой наблюдается высокое содержание белка и протеиногенных аминокислот. Предложенная технология и техническое средство ранней уборки зерновых колосовых культур позволит сократить агротехнологические сроки уборки, снизив потери от самоосыпания, и получить зерно повышенной питательной ценности.
Бесплатно
Исследование инновационного процесса теребления стеблей в аппаратах с поперечными ручьями
Статья научная
Введение. При уборке льна-долгунца рабочие органы активно взаимодействуют с растениями. Для льнотеребильного аппарата с поперечными ленточно-дисковыми ручьями характерно разделение технологических потоков растений, приводящее к потерям семян и повреждениям стеблей. Цель работы - теоретическое и экспериментальное обоснование изменений конструкции теребильного аппарата с поперечными ленточно-дисковыми ручьями за счет исключения разделения технологических потоков растений при их тереблении. Материалы и методы. Экспериментальные исследования по обоснованию параметров и режимов работы теребильного аппарата проводили по имеющимся и разработанным методикам, а оценку льнопродукции - по действующим ГОСТам. Определялось влияние фаз спелости и урожайности льна, а также типа теребильного аппарата на показатели разделения технологических потоков растений и потерь семян. Устанавливали влияние типа теребильного аппарата, ширины захвата теребильной секции и скорости агрегата на показатели переработки льнотресты. Результаты исследования. Получена зависимость для определения комлевой растянутости стеблей с учетом сцепления семенными коробочками. Конструкцию модернизированного теребильного аппарата использовали для того, чтобы оценить, как уменьшение растянутости и устранение разделения технологических потоков растений при тереблении влияет на снижение потерь семян и повышение выхода длинного волокна. В усовершенствованной машине элементы рамы расположены за теребильным аппаратом. Благодаря модернизации теребильного аппарата льнотреста имела более высокие показатели качества: 1,5 номера у ТЛН-1,9М и 1,25 номера у ТЛН-1,9П. Обсуждение и заключение. Модернизированный теребильный аппарат ТЛН-1,9М при уборке посевов в фазе ранней желтой спелости, по сравнению с аппаратом ТЛН-1,9П, позволяет снизить потери семян на 1,4-2,0 %, на 1,3 % возрастает выработка длинного волокна и увеличивается на 0,45 его номер.
Бесплатно
Исследование информативности признаков при распознавании состояний рельсовых линий
Статья научная
Введение. Многомерность пространства состояний рельсовых линий, близость границ классов из-за воздействия внешних возмущений существенно усложняют задачу распознавания и классификации данных состояний, вследствие чего ее возможно решить только с использованием множества информативных признаков. Вместе с тем расширение априорного алфавита признаков приводит к существенному увеличению экономических потерь для создания сложной системы распознавания, появлению ошибок измерения множества признаков, увеличению времени обработки информации, что отрицательно отражается на распознавании в реальном времени. В работе рассмотрена задача уменьшения размерности пространства признаков распознающей системы состояний рельсовых линий и формирования рабочего множества признаков с определением наиболее информативных сочетаний. Материалы и методы. Оценка информативности признаков осуществлялась методом корреляционных коэффициентов, а также с помощью обученного классификатора с решающей функцией, аргументами которой являлись входные и выходные электрические параметры четырехполюсника рельсовой линии. В качестве решающей функции был использован полином Колмогорова-Габора второй степени сложности, обученный решением несовместной системы уравнений. Математические и технические расчеты проводились в программе Mathcad. Результаты исследования. Наиболее информативными первичными признаками для надежной классификации состояний рельсовых линий являются входные и выходные параметры четырехполюсника рельсовой линии. При использовании данных признаков все классы надежно распознаются, а функции качества распознавания превышают 1,2. Обсуждение и заключения. Результаты, полученные в ходе исследования, подтверждают возможности подходов при формировании рабочего множества признаков и могут быть использованы при разработке обучаемых классификаторов состояний. Сочетание двух методов позволяет синтезировать сложные, многоуровневые системы распознавания, что является основным вкладом данной работы в развитие принципов распознавания образов.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Процесс уборки льна-долгунца характеризуется активным взаимодействием рабочих органов льноуборочных машин с частями растения. Различные принципы и конструкции адаптеров для очеса коробочек от стебля льна-долгунца, используемые в льноуборочных машинах, имеют не только положительные, но и отрицательные стороны. Наиболее эффективен однобарабанный гребневый очесывающий аппарат, однако у него отмечается повышенный уровень повреждений стеблей и их отход в путанину. Цель данной работы - экспериментальное обоснование конструктивных изменений гребневого очесывающего аппарата, позволяющих снизить повреждения стеблей льна-долгунца в процессе очеса и повысить качество льносырья. Материалы и методы. Полевые и лабораторные исследования по уборке льна-долгунца и технологической оценке льносырья и волокна проводились по существующим методикам и действующим ГОСТам. Определялось влияние скорости уборочного льнокомбайна и типа очесывающе-транспортирующего барабана на выход и качество волокна. В качестве объекта использовался лен-долгунец сорта Алексим, а уборка проводилась в фазе полной спелости - желтой. Результаты исследования. Для снижения повреждений стеблей льна использована конструкция очесывающего барабана с тремя гребнями вместо четырех, учитывающая, что в слое вытеребленных стеблей находится только один очесывающий гребень. Данная мера позволила снизить повреждения стеблей и их отход в путанину в процессе очеса. В вариантах с трехгребневым барабаном качество льнотресты составило 0,97-1,09 номера, что на 0,19-0,28 номера выше, чем при использовании четырехгребневого барабана. Обсуждение и заключения. Снижение нагрузки на стебель льна при очесе положительно влияет на характеристики волокнистой продукции. Так, при использовании трехгребневого барабана выход длинного волокна увеличился на 1,27-1,54 % (абс.), а качество - на 0,3 номера по сравнению с классическим.
Бесплатно
Исследование конкурентоспособности инновационных кластеров в Республике Мордовия
Статья научная
В статье рассмотрены перспективы формирования инновационных территориальных кластеров в Республике Мордовия; проведен SWOT-анализ, позволивший выявить сильные и слабые стороны инновационных кластеров в РМ, возможности и угрозы их развития, а также влияние на социально-экономическое развитие региона. Кроме этого, авторами был определен ряд перспективных направлений и возможных проблем, связанных с формированием инновационных территориальных кластеров в РМ; оценены потенциал роста кластеров, затраты и выгоды, возникающие в связи с их развитием. Также обосновано получение положительного синергетического эффекта от кластеризации экономики региона в виде повышения конкурентоспособности и инвестиционной привлекательности не только участников каждого кластера, но и экономики республики и национальной экономики в целом; подчеркнута необходимость объединения усилий органов власти, бизнес-структур и других участников инновационно-инвестиционной деятельности в формировании кластеров как основы устойчивого социально-экономического развития РМ.
Бесплатно
Статья научная
Дано развитие первого метода Ляпунова в части исследования окрестности нулевого решения обыкновенных аналитических дифференциальных уравнений.
Бесплатно
Исследование очесывающего аппарата устройства для уборки зерновых культур как колебательной системы
Статья научная
Введение. Потери зерна неочесом являются основной проблемой, которую необходимо решать при разработке устройств очесывающего типа. Для их снижения предложена конструкция очесывающего аппарата с виброприводом. Устройство совмещает процессы очеса зерновых культур и вибрационного воздействия гребенок на колос растений. Важнейшим этапом математического описания данных процессов является составление дифференциального уравнения движения гребенки. Материалы и методы. Предложена расчетно-графическая схема колебательной системы с одной степенью свободы. Для составления дифференциального уравнения движения очесывающей гребенки использован метод, основанный на применении уравнения Лагранжа II рода. Колебания рассматриваемой системы возникают благодаря приведению в движение точки системы по заданному закону. Задача о кинематическом возбуждении сведена к задаче о силовом возмущении. Данный этап исследований проведен без учета сил сопротивления. Результаты исследования. Получено уравнение движения гребенки, совершающей вибрационные возвратно-поступательные движения. Предложено в расчетной схеме выделить упругий элемент и получить более общий случай движения очесывающей гребенки. Движение гребенки в данном случае рассмотрено как сложное. Характерной особенностью математического описания является наличие обобщенной силы потенциальных сил. Получены дифференциальное уравнение движения гребенки при наличии упругого элемента и решение данного уравнения. Обсуждение и заключение. Вынужденные колебания очесывающей гребенки будут являться гармоническими с постоянной амплитудой. Отмечено, что при близких значениях угловой частоты колебаний выходного звена вибропривода и корня из отношения коэффициента жесткости упругого элемента к массе гребенки имеет место случай резонанса. Параметры системы необходимо выбирать таким образом, чтобы избежать возникновения данного явления.
Бесплатно
Исследование параметров движения зерна в жидкости устройства для удаления спорыньи
Статья научная
Введение. При уборке зерновых культур в бункер комбайна кроме зерна поступают также различные сорные и вредные примеси. К вредным примесям относятся ядовитые склероции спорыньи. Различные современные зерноочистительные машины не обеспечивают полного отделения склероциев спорыньи от зерен вследствие близости линейных размеров (ширины, толщины и длины) и скорости витания склероциев и зерен. Очистка семян от склероциев спорыньи, имеющих меньшую плотность, чем у зерна, возможна в водном растворе соли. Для механизации выделения склероциев спорыньи из семян ржи мокрым способом актуальным вопросом является разработка устройства очистки зернового материала. Материалы и методы. Исследуется погружение отдельно взятых зерен ржи в воду (плотность pzh = 1,0 • 103 кг/м3) и водные растворы хлористого натрия (NaCl) плотностью 1,09 • 103 кг/м3 и 1,15 • 103 кг/м3. За геометрическую модель зерновки принимается эллипсоид. Теоретические исследования проведены на основе методов математического моделирования с использованием законов гидродинамики при плотности зерна pz от 1,2 • 103 кг/м3 до 1,5 • 103 кг/м3, длине lz от 5,0 • 10-3 м до 10,0 • 10-3 м, ширине b от 1,4 • 10-3 м до 3,6 • 10-3 м и толщине S от 1,2 • 10-3 м до 3,5 • 10-3 м. Для проведения практических опытов использовано зерно озимой ржи сорта Фаленская 4 плотностью pz от 1,1 • 103 кг/м3 до 1,3 • 103 кг/м3, длиной lz от 5,0 • 10-3 м до 8,0 • 10-3 м, шириной b от 1,4 • 10-3 м до 3,6 • 10-3 м и толщиной S от 1,2 • 10-3 м до 3,5 • 10-3 м. Результаты исследования. Скорость vz и длительность tn погружения зерна в жидкость являются одними из основных параметров, учитываемых при разработке машины очистки зернового материала мокрым способом от склероциев спорыньи. Значения данных величин определяют конструктивно-технологические параметры разрабатываемой машины. Для определения данных параметров необходимо учесть геометрические формы зерновок, которые обладают значительным многообразием. В качестве формы, наиболее близкой к форме зерновки, предлагается эллипсоид © Сысуев В. А., Саитов В. Е., Фара с малой 2cz = S, средней 2bz = b и большой 2az = lz осями. Из основного закона динамики движения зерновки в жидкостях различной плотности (pzh) получена формула для определения скорости, расчетные значения которой согласуются с полученными экспериментальными данными. Обсуждение и заключение. Установлено, что расчетные значения скоростей погружения зерна в жидкости различной плотности имеют один порядок с экспериментальными значениями: они отличаются не более чем на 10 %. Данный подход к определению скорости погружения зерна в жидкость можно использовать при разработке машины очистки зернового материала по плотности мокрым способом для обоснования ее конструктивно-технологических параметров.
Бесплатно
Статья научная
Введение. В зерновом ворохе ржи кроме зерна могут содержаться ядовитые склероции спорыньи. Современные зерноочистительные машины не обеспечивают выделение склероциев спорыньи за один технологический процесс из-за схожести физических свойств по линейным размерам. Выделение склероциев спорыньи из зерна ржи за один технологический процесс по плотности возможно c применением водных растворов неорганических солей. Цель исследования - определение эффективной высоты расположения загрузочного бункера относительно поверхности жидкости. Эти данные повысят качество технологического процесса разрабатываемой машины. Материалы и методы. Рассматривается подача зерна ржи потоком из выпускного отверстия загрузочного бункера в жидкость с помощью варьирования удельной зерновой нагрузки, плотности жидкости и высоты подачи. Для постановки опытов реализована методика планирования эксперимента. Обработка опытных данных осуществлена с помощью статистического пакета Statgraphics Plus 5.1. Результаты исследования. Проведена оценка эффективной высоты расположения выпускного отверстия загрузочного бункера относительно поверхности жидкости при подаче зернового материала потоком. Получены регрессионные модели для доли зерен, непотонувших и всплывших с пузырьками воздуха на поверхность жидкости. Обсуждение и заключение. Установлено, что на показатели доли зерен, непотонувших и всплывших с пузырьками воздуха на поверхность жидкости, существенное влияние оказывает плотность водного раствора соли. Наименьшие значения при разных плотности жидкости и удельной зерновой нагрузке достигаются при высоте подачи зерна 56,0 ∙ 10-3 м.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Рассмотрен слабопроводящий градиентный световод в одномодовом режиме, решено уравнение для электрического поля в сердцевине такого световода в общем виде в первом приближении. Целью работы является исследование поля и энергии в сердцевине слабопроводящего градиентного световода без учета поляризации в одномодовом режиме в случае степенного (в общем виде) профиля показателя преломления. Материалы и методы. Из уравнений Максвелла для диэлектрических сред выведено уравнение для поля в световоде с градиентным профилем показателя преломления. Производя соответствующие подстановки, заменяя функцию Бесселя нулевого порядка на гауссову функцию и делая необходимое приближение полученного уравнения, приходим к уравнению, которое решаем методом Вентцеля - Крамерса - Бриллюэна, и получаем аналитические выражения для поля и энергии внутри волновода для произвольной степени показателя преломления. Результаты исследования. Получено решение уравнения для поля в световоде со степенным профилем показателя преломления. Проведены численные расчеты. Построен график зависимости безразмерной величины - «нормированной» энергии - от волноводного параметра для первых пяти степеней профиля (n = 1, 2, 3, 4, 5). Обсуждение и заключение. Показано, что быстрее растет энергия для профиля с n = 1, а после этого значения с резким отрывом растет энергия для профиля с n = 1, а для n > 1 рост энергии уменьшается с увеличением n. Полученные в работе результаты могут быть применены при создании энергетически выгодной сердцевины и для возможного анализа передачи информации, а также для конструирования волноводов с учетом конкретных приложений.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Большинство существующих планировочных решений, служащих технологической основой для разработки типовых проектов предприятий, обладают рядом недостатков. С одной стороны, они недостаточно учитывают влияние различных факторов на установление строительных норм расстояний; с другой, игнорируют взаимосвязь с управлением техническим состоянием объектов в процессе обслуживания и ремонта. Цель настоящей работы - разработать систему моделей для обеспечения показателей безотказности и долговечности машин в процессе эксплуатации и обслуживания на современных предприятиях технического сервиса с учетом минимизации затрат на строительство и повышения показателей надежности техники. Материалы и методы. Мониторинг фактического состояния ситуационных планов ремонтно-обслуживающих баз предприятий и их соответствия современным требованиям осуществлялся с помощью публичной кадастровой карты Республики Мордовия 2018 г. Зависимости среднего ресурса и наработки на отказ от коэффициентов перепланировки различных видов контрольно-диагностических и ремонтных работ вычислялись на примере трансмиссии автомобилей сельскохозяйственного назначения ГАЗ-САЗ-3507, ГАЗ-САЗ-2506 и ГАЗ-САЗ-2504. В процессе исследования были разработаны многофакторная математическая модель и программное обеспечение, реализованное на ПЭВМ. Результаты исследования. Для минимизации затрат на строительство предприятий была разработана классификация строительных норм расстояний. 1. В интервале 700-3 000 м: а) между единицами оборудования; б) между технологическим оборудованием и различными типами строительных элементов. 2. В интервале 1 200-1 600 м при одностороннем движении внутрицеховых транспортных средств и 2 200-7 000 м - при двустороннем: а) нормы ширины проездов; б) нормы расстояний между двумя рядами оборудования. Анализ зависимостей показал, что уменьшение объема контрольно-диагностических работ (при измененении коэффициента перепланировки контрольно-диагностических работ КПК с 0 до 1,8) приводит к уменьшению наработки на устранение последствий отказа в 2,1 раза, а среднего доремонтного ресурса - на 26 %. Уменьшение объема предупредительных ремонтных работ (при измененении коэффициента перепланировки ремонтных работ КПРК с 0 до 4,2) приводит к уменьшению наработки на устранение последствий отказа в 1,6 раза, а среднего доремонтного ресурса - на 9 %. Установлены оптимальные величины = 0,55; Кл = 1,05. Определены два основных направления создания современных проектов предприятий технического сервиса: 1) увеличение масштабов и количества производственных зон и участков по проведению наружной мойки машин, технического обслуживания и диагностирования сложной техники; 2) создание и размещение зон хранения сельскохозяйственной техники и материально-технического обеспечения в одном производственном корпусе, осуществляющем различные виды технического сервиса. Исследования процесса перепланировки контрольно-диагностических и ремонтных воздействий, проведенные с помощью математической модели, позволили подтвердить эффективность их совместного применения на современных предприятиях технического сервиса, особенно перед напряженными периодами использования автомобилей в составе машинно-тракторнгх комплексов. Результаты исследований рекомендуются для ознакомления специалистам в области технического сервиса машин.
Бесплатно
Исследование прочности и жесткости металлобетонов методом численного моделирования
Статья научная
В статье выполнен анализ механических испытаний образцов металлобетона. В качестве средства анализа авторами использовалась методика оптимизации, в соответствии с которой разрабатывался план опытного эксперимента с учетом получения необходимых расчетных данных для целей использования программного комплекса. Программным комплексом предусматривалось варьирование следующих факторов: вид и свойства зернистых включений и матрицы, размеры фрагмента разрушения, критериев разрушения образцов и компонентов структуры.
Бесплатно
Исследование работоспособности зерноуборочных комбайнов в гарантийный период
Статья научная
Введение. Зерноуборочный комбайн в течение года используют не более двух месяцев. Он должен обладать максимальной эксплуатационной надежностью, так как даже непродолжительные простои в период уборочных работ ведут к большим потерям урожая. Целью настоящего исследования является выявление причин отказов комбайнов при гарантийной эксплуатации. Материалы и методы. Выявление последствий сбоев и обеспечение непрерывной работы комбайнов основывается на усовершенствованной классификации отказов. В процессе исследования предложены пути решения проблемы простоя комбайнов на основании анализа времени на устранение неисправности. Учитывалась категория тяжести последствий отказов. Результаты исследования. В результате наблюдений в период с 2018 по 2020 гг. выявлены отказы узлов и систем комбайнов, имеющих низкие показатели надежности в гарантийный период. Большая часть отказов (59,2 %) - у комбайнов российского производства. Из них эксплуатационные отказы составляют 55,9 %, конструктивные - 26,7 % и производственные - 17,4 %. Определены общие закономерности изменения среднего времени на устранение отказов комбайнов. Создана геометрическая модель детали, обеспечивающей безотказную работу комбайнов (вал шнека жатки). Использовался конечно-элементный анализ (ANSYS), позволивший выявить участки, подвергаемые максимальной рабочей нагрузке. Выявлены узлы и детали, выходящие из строя в период гарантийной эксплуатации по причинам, связанным с конструктивно-технологическими недоработками. Обсуждение и заключение. С целью сокращения времени на устранение последствий отказов необходимо создание более разветвленной сети предприятий, оказывающих широкую номенклатуру сервисных услуг, совершенствование организации технического сервиса и расширение прямых связей с заводами-изготовителями техники для быстрого реагирования и принятия необходимых конструктивно-технологических решений.
Бесплатно
Исследование репродуктивных установок молодежи: возможности информационных технологий
Статья
Бесплатно
Исследование свободно-радикальных модификаций биомолекул как механизм генотоксичности ксенобиотиков
Статья научная
В статье приводятся данные об изменении активности ключевых ферментов антиокси-дантной системы (супероксиддисмутаза, каталаза), отвечающих за пути переключения свободнорадикальных реакций; показываются защитные механизмы от действия ксенобиотиков на клеточном и молекулярном уровнях.
Бесплатно
