Статьи журнала - Инженерные технологии и системы
Все статьи: 2075
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 процесса подачи семян пропашных культур вакуумным аппаратом точного высева
Статья научная
Введение. Производительность сеялок точного высева зависит от многих факторов, в том числе и от функциональных возможностей их дозирующих систем, модернизация которых возможна только на основе достоверных закономерностей, позволяющих прогнозировать показатели поштучной подачи семян в борозду. Цель исследования. Анализ влияния диаметра присасывающих отверстий аппарата точного высева и создаваемого в них разрежения на характеристики подачи семян основных пропашных культур.
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
Исследование свойств КББ при воздействии сдвиговых нагрузок
Статья научная
При воздействии динамических и статических нагрузок от автомобилей в дорожной одежде из щебня возникают горизонтальные смещения слоев щебня. Исследованы высокопрочные при сдвиге конструкции одежды из каркасного бесцементного бетона, в котором щебень расклинцован песком.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Исследование составляющих емкости электродного блока роторного озонаторного устройства
Статья
Бесплатно
Исследование составов и способов подачи новых топлив с добавками сурепного масла в дизель
Статья научная
Введение. Исследованы физико-химические свойства эмульсии дизельного топлива с сурепным маслом и этанолом. При использовании смесевого топлива не производили конструктивные изменения в двигателе, а только усовершенствовали навесное оборудование: систему питания двигателя внутреннего сгорания. Цель статьи. Определить влияние добавок сурепного масла и этанола в разных количествах в товарное дизельное топливо на показатели, такие как плотность, кинематическая вязкость, низшая удельная теплота сгорания смесей. Определить оптимальную смесь топлив для стендовых испытаний на дизеле. Материалы и методы. Использовано следующее оборудование: весы лабораторные VIBRAAJH-620CE, пикнометр ПЖ2-10-КШ 7/16, вискозиметр ВПЖ-2, электронный секундомер. Результаты исследования. Установлена зависимость между плотностью, кинематической вязкостью и концентрацией добавок в смесевые топлива. Отмечена взаимосвязь кинематической вязкости масел и низшей удельной теплоты сгорания. Представлена динамика снижения средней низшей удельной теплоты сгорания смесей относительно увеличения концентрации смесевых топлив. Обсуждение и заключение. Для дальнейших стендовых испытаний на двигателе были определены 2 смеси 10%СурМ+10%Э+80%ДТ и 25%СурМ+25%Э+50%ДТ. При выборе этих смесей основное внимание уделялось 4 параметрам: кинематической вязкости, плотности, времени стабильности и низшей удельной теплоте сгорания.
Бесплатно
Исследование твердости почвы в условиях личных подсобных и индивидуальных хозяйств населения
Статья научная
Введение. Овощеводство является одной из важнейших отраслей сельскохозяйственного производства. Оно осуществляется как на сельскохозяйственных предприятиях, так и сельскохозяйственных личных подсобных и других индивидуальных хозяйствах населения. Возделывание овощных культур в условиях личных подсобных хозяйств всегда сопряжено с обработкой почвы: вспашкой, культивацией, фрезерованием и т. д. Для осуществления разных видов обработки почвы активно используются средства малой механизации, в частности мотоблоки, опыт эксплуатации которых, наряду с исследованиями в области эффективности их функционирования, позволяет определить ряд способов для повышения качества обработки почвы. Анализ способов повышения эффективности функционирования мотоблоков выявил, что на показатель производительности существенное влияние оказывают конкретные почвенные условия работы агрегатов, а именно твердость обрабатываемой почвы. Цель исследования. Определение твердости среднесуглинистой серой лесной почвы на различных почвенных горизонтах, характерных для выращивания основных плодово-овощных культур в условиях личных подсобных и индивидуальных хозяйств населения.
Бесплатно
Исследование условий светодиодного освещения
Статья научная
В статье рассматриваются результаты психофизиологических и гигиенических исследований воздействия светодиодного освещения на орган зрения и организм человека; описывается экспериментальная исследовательская установка; приводятся расчетные значения интегральных показателей эффективности светодиодного освещения; показывается практическая значимость полученных результатов.
Бесплатно
