Статьи журнала - Инженерные технологии и системы
Все статьи: 2136
Оценка зараженности водоемов церкариями трематод в черте города Мозыря
Статья
В данной статье рассмотрен фаунистический состав брюхоногих моллюсков разно- типных водоемов города Мозыря (Беларусь). Дана оценка зараженности Lymnaea stagnalis церкариями трематод.
Бесплатно
Оценка изменения декоративных свойств защитных покрытий под действием УФ-облучения
Статья научная
В статье приведены результаты исследования влияния ряда соединений из классов пространственно-затрудненных аминов и фенолов на стойкость эпоксидных композитов при действии УФ-облучения. Оценка изменения декоративных свойств защитных покрытий под действием УФ-облучения выполнялась с помощью программного комплекса «Статистический анализ цветовых составляющих лакокрасочных покрытий».
Бесплатно
Статья научная
Разработана методика оценки декоративных свойств покрытий, позволяющая моделировать изменение цвета декоративных материалов различного состава и назначения и оценивать изменение данных свойств под воздействием эксплуатационных факторов. Методика использована при изучении изменения цвета лакокрасочных материалов на основе эпоксидных связующих в условиях воздействия повышенных температур и химически агрессивных сред.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Ресурс почворежущих рабочих органов зависит от характеристик материалов, из которых они изготовлены. В частности, важными параметрами, влияющими на работоспособность и долговечность деталей почвообрабатывающих орудий, являются значения и отношения коэффициентов относительной износостойкости материалов двухслойных деталей, как правило, упрочняющего наплавленного слоя и материала основы (стали). Установлено, что характеристики относительной износостойкости материалов почворежущих деталей меняются в зависимости от свойств обрабатываемой почвы. Целью исследования стало изучение влияния почвенных условий на значения коэффициентов относительной износостойкости материалов двухслойных почворежущих деталей и сравнительная оценка их ресурса и эффективности применения. Материалы и методы. Приведена обобщающая зависимость пропорциональности износа значениям действующих удельных давлений. Даны характеристики изнашивающей способности почв. Научно обосновано изменение характеристик износостойкости материалов при различных значениях удельных давлений. Результаты исследования. Представлены результаты эксплуатационных ресурсных испытаний и исследований двухслойных и монометаллических почворежущих рабочих органов в различных почвенных условиях. Определено влияние значений действующих удельных давлений на коэффициенты относительной износостойкости материалов деталей почвообрабатывающих машин. Обсуждение и заключение. Выявлено, что коэффициенты относительной износостойкости материалов представляют собой не постоянную величину, а меняются в зависимости от действующих поверхностных удельных давлений. Установлена связь величин удельных давлений с параметрами почвенных состояний, в частности с твердостью почвенного пласта. При увеличении твердости обрабатываемой почвы коэффициенты относительной износостойкости различных материалов сближаются. Разница варьируется от 1,80 до 1,85 раза.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Оценка модуля упругости композитных гальванических покрытий при их послойном осаждении
Статья научная
Введение. Восстановление внутренних цилиндрических поверхностей деталей пар трения является наиболее трудоемким при поддержании автотракторной техники в исправном состоянии. Метод гальваноконтактного осаждения композитных покрытий, заключающийся в упруго-пластической деформации формируемых слоев, используется широко. Для его применения необходимо определить значения модуля упругости, от которых зависит износостойкость трибосопряжений. Материалы и методы. Для исследования использовались образцы цилиндрической формы из сталей 30ХГСА и 30ХГСНА. Гальваническое осаждение покрытий проводилось в электролите, содержащем 200-250 г/л оксида хрома, 2,0-2,5 г/л серной кислоты, дистиллированную воду. При расчете напряженно-деформированного состояния использовался аппарат механики сплошных сред. Результаты исследования. Определена зависимость податливости покрытия как функция параметров отдельных элементарных слоев. Доказано, что при нанесении многослойного покрытия трех видов (ортогонально-армированного, перекрестно-армированного и квазиизотропного) его структура не зависит от углов кинематического движения инструмента по внутренней цилиндрической поверхности детали. Для каждого отдельного вида покрытия указывается путь определения постоянных коэффициентов жесткости слоев. По значениям коэффициентов жесткости выведены зависимости для расчета модуля упругости наносимого материала. Обсуждение и заключение. При определении модуля упругости многослойных композитных покрытий расчет произведен по отдельным слоям, переходя к сопутствующей системе координат, что полностью согласуется с точкой зрения Лагранжа на изучение движения сплошной среды. Полученные результаты имеют практическую значимость при выборе материала наносимого покрытия для восстановления внутренних цилиндрических поверхностей.
Бесплатно
Оценка области управляемости метода «предиктор-корректор»
Статья научная
Рассматривается метод «предиктор-корректор» (Model predictive control, MPC) с квадратичным интегральным функционалом качества, квадратичным ограничением на конец траектории и штрафом в применении к управлению стационарной системой непрерывного времени с нелинейной правой частью и наблюдением полного вектора состояния при ограничении величины управления по норме. Предлагается способ численного построения оценки области состояний системы, для которых оптимизационная задача прогнозирования имеет решение.
Бесплатно
Оценка образа жизни урологического больного с позиции доказательной статистики
Статья научная
Методом анонимного раздаточного анкетирования с помощью опросника SF-36 проанализировано качество жизни 81 респондента: 59 больных мочекаменной болезнью (основная группа) и 22 здоровых человека (контрольная группа) в возрасте от 18 до 65 лет. Доказано статистически значимое снижение качества жизни больных уролитиазом с преимущественным ухудшением физического компонента здоровья.
Бесплатно
Оценка особенностей качества жизни больных гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью
Статья научная
Освещены результаты анкетирования пациентов, имеющих жалобы на изжогу/регур-гитацию не реже 1 раза в неделю, с целью изучения особенностей качества жизни больных гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью.
Бесплатно
Оценка показателей процесса сгорания и тепловыделения в дизеле с предварительным подогревом топлива
Статья научная
Введение. В связи с расширением парка тракторов и автомобилей к двигателям внутреннего сгорания предъявляются повышенные требования. Данная проблема может быть решена путем улучшения рабочего процесса в дизельном двигателе. Этого можно достичь при помощи термического воздействия на дизельное топливо в системе топливоподачи. Внешнее термическое воздействие осуществляется на линии высокого давления непосредственно перед форсунками. Материалы и методы. Для анализа и расчета процесса сгорания и тепловыделения дизельного двигателя с предварительной термической подготовкой топлива проведены стендовые испытания с использованием программного обеспечения National Instruments и необходимого оборудования. Результаты исследования. Получены экспериментальные данные процесса сгорания дизельного топлива в цилиндре двигателя 4ЧН 11,0/12,5. Проведен анализ процесса сгорания и тепловыделения дизеля с предварительным высокотемпературным воздействием на топливо. Построены индикаторные диаграммы, графики тепловыделения, максимальной осредненной температуры газов в цилиндре двигателя, активного и полного тепловыделения. Экспериментальные данные показали снижение периода задержки воспламенения, максимальной температуры цикла в цилиндрах двигателя, ускорение начала тепловыделения и процесса сгорания. Получены значения показателей процесса сгорания дизельного топлива. Обсуждение и заключение. На основе проведенных исследований выявлены зависимости показателей процесса сгорания топлива дизельного двигателя с подогревом до высоких температур. Индикаторные диаграммы позволяют сделать вывод о влиянии температуры подогрева топлива на интенсификацию процесса сгорания. Наблюдается ускорение начала тепловыделения, уменьшение скорости нарастания давления, снижение жесткости работы двигателя.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Сельское хозяйство включает одну из отраслей переработки сырья, конечным продуктом которой является производство хлеба. При этом наиболее сложной операцией в технологической цепочке производства хлеба является деление готового теста на заготовки одинаковой массы. За эту операцию отвечают тестоделительные машины вакуумно-поршневого типа. В условиях эксплуатации срок службы машин на 30-40 % ниже заявленного заводом-изготовителем. Из-за отсутствия в технической документации предельного состояния машин их эксплуатация продолжается с большими расходами технологических материалов, что отражается на себестоимости готового продукта. Таким образом, целью работы является определение критерия оценки работоспособности тестоделительных машин и предельного значения критерия. Материалы и методы. Оценка технического состояния тестоделительных машин вакуумно-поршневого типа проводится по расходу пищевого масла Foodline WP 32 (производитель AIMOL). Для измерения массы израсходованного масла и кусков теста применялись весы с точностью измерения ±0,1 г и ±1 г соответственно. Результаты исследования. По результату анализа принципа работы тестоделительных машин критерием работоспособности принят расход масла, который отвечает за точность развесовки теста, создавая в камере всасывания вакуум при заполнении зазоров в сопряжении деталей. При оценке технического состояния машин изготовлением 300 тестовых заготовок, настраиваемых на массу 500 г, получен предельный расход масла, равный 218 г. По предельному расходу масла определен допустимый расход, равный 109 г. Обсуждение и заключение. Установлено, что на хлебопекарных предприятиях около 30 % тестоделительных машин эксплуатируются в запредельном состоянии. Точность развесовки теста не удается восстановить увеличением расхода масла. Однако, начиная с расхода масла выше допустимого значения, равного 109 г, машины нуждаются в капитальном ремонте. Полученные значения предельного и допустимого состояния тестоделительных машин находят широкое применение на хлебопекарных предприятиях для оценки их технического состояния.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Актуальность исследования степных фитоценозов обусловлена неудовлетворительным состоянием природных травостоев: низким биоразнообразием и высокой степенью деградации. Цель работы - установить особенности связи данных дистанционного зондирования Земли с состоянием и степенью деградации естественных травостоев в различных почвенно-климатических зонах Ставропольского края. Данные дистанционного зондирования Земли с определенными временными и пространственными разрешениями позволяют осуществлять практически непрерывный мониторинг состояния природных травостоев. Материалы и методы. Изучение степных фитоценозов осуществлялось в 2016-2020 гг. наземно на учетных площадках (100 м²) согласно требованиям методик, общепринятых в фитоценологии. Оценка состояния растительности производилась с использованием данных дистанционного зондирования Земли по значениям нормализованного относительного вегетационного индекса. По данным спутника построены картограммы нормализованного относительного вегетационного индекса для каждого пункта исследования. Результаты исследования. Из числа объектов исследования, расположенных в зоне неустойчивого увлажнения, доля полигонов с сильной степенью деградации составляет 18,8 %, со средней степенью деградации 37,5 %, а в засушливой зоне 70,6 и 23,5 % соответственно. В зоне неустойчивого увлажнения наиболее высокие коэффициенты ранговой корреляции между степенью деградации и площадью, занимаемой травянистой растительностью с определенным значением вегетационного индекса, наблюдаются в случае с нормализованным относительным вегетационным индексом, находящимся в пределах 0,0-0,4, а в засушливой 0,0-0,3 (при уровне значимости 0,01). Обсуждение и заключение. При использовании данных дистанционного зондирования Земли для оценки степени деградации степных экосистем Ставропольского края необходимо использовать специфические для различных почвенно-климатических условий регрессионные модели.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Тепличные осветительные установки являются неотъемлемым элементом системы выращивания растений в культивационных сооружениях с искусственным микроклиматом. Обеспечение равномерности распределения освещенности по площади выращивания является важным для повышения эффективности использования энергии и улучшения качества растений наряду с другими требованиями. Цель работы - рассмотреть математический аппарат для описания распределения потока излучения по поверхности, а также обосновать выбор способов характеристики степени равномерности освещения. Материалы и методы. С позиции теоретической фотометрии рассмотрены основные понятия предметной области: освещенность, тело освещенности, кривая горизонтальной освещенности, кривая силы света. Для оценки энергоэффективности светокультуры использован коэффициент полезного использования потока. Изложены различные способы определения среднего значения освещенности. Представлены формулы для коэффициентов равномерности. Экспериментальную проверку производили на горизонтальной плоскости, моделирующей поверхность для выращивания растений. Использовали светильник с круглосимметричным светораспределением. Результаты исследования. Доказано, что вычисленные по предложенной методике значения освещенности в различных точках освещаемой поверхности соответствуют экспериментально полученным значениям. Большую информацию о равномерности несет коэффициент, учитывающий картину распределения освещенности по всем точкам поверхности. Построен частотный график распределения величины освещенности, и обоснована его практическая применимость. Выявлена взаимосвязь между коэффициентом полезного использования потока и равномерностью создаваемой освещенности. При снижении высоты подвеса светильника возможно существенно увеличить коэффициент полезного использования потока, однако при этом резко ухудшается равномерность освещения. Обсуждение и заключение. Показана возможность оценки энергоэффективности по коэффициенту полезного использования, определяющему долю полезного потока, падающего на поверхность, от общего потока, генерируемого источниками света. Высказано предположение, что этот показатель может характеризовать экологичность светокультуры, поскольку установлена его связь с равномерностью создаваемой освещенности, влияние которой на светокультуру следует из литературных источников.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы питания как одного из основных факторов, определяющих здоровье человека; исследуется продуктовый рынок Республики Мордовия на наличие генетически модифицированных организмов, незадекларированных в ингредиентном составе.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Хлорофилл играет важную роль в абсорбции и трансформации световой энергии в химическую и обеспечивает производство органического вещества в растениях. Мониторинг содержания хлорофилла позволяет оценить взаимодействие растений с окружающей средой, степень влияния стресс-факторов, что важно для управления урожаем. Традиционные лабораторные методы анализа подразумевают разрушение образца, требуют много времени и не подходят для быстрых полевых оценок. Более удобным для этих целей представляется применение недорогих, портативных приборов. Цель исследования. Разработать структуру искусственной нейронной сети и ее машинное обучение для предсказания содержания хлорофилла в листьях растений по их оптической плотности в отдельных диапазонах видимого спектра. Материалы и методы. Датасет для искусственной нейронной сети формировали из экспериментальных данных, полученных с помощью денситометра ДП-1М и хлорофиллметра CCM-200. Измерения проводили для листьев растений салата, перца, томата, кабачка в различных возрастных состояниях и при различных параметрах световой среды. Обучение искусственной нейронной сети проводилось в среде Google Colab с последующей адаптацией модели для использования в микроконтроллерном устройстве – листовом фотоколориметре. Результаты исследования. В сформированном датасете размером 1 000 записей оптическая плотность листьев варьируется в красной области от 0,57 до 2,54, зеленой – от 0,9 до 1,66, синей – от 1,09 до 3,53 отн. ед. Соответственно этим комбинациям содержание хлорофилла меняется от 3,1 до 156,5 отн. ед. Наиболее точной из шести различных структур сети, отличающихся количеством нейронов в скрытых слоях, оказалась структура «32:32», обеспечивающая низкий уровень средней абсолютной ошибки MAE = 6,64 отн. ед., среднюю ошибку предсказаний MAPE = 16,34 % и высокий коэффициент детерминации R² = 0,8886. Для упрощения модели и экономии ресурсов микроконтроллера была выбрана структура «4:4». Она позволила сохранить невысокий уровень MAE = 6,83 %, MAPE = 16,86 % при R² = 0,8808 и значительно меньшем объеме используемых ресурсов – 41 весовой параметр и 164 байта памяти. Сравнительная оценка с классическими алгоритмами машинного обучения показала превосходство разработанной модели по всем метрикам. Обсуждение и заключение. Для практического использования обученная искусственная нейронная сеть перенесена в микроконтроллер разработанного ранее листового фотоколориметра, имеющего все необходимые аппаратные средства для измерения оптической плотности листа в отдельных спектральных диапазонах. Разработанная модель позволяет реализовать неразрушающий и оперативный контроль состояния растений, что особенно важно в системах точного земледелия. Разработка имеет большой потенциал для практического применения в системах экологического мониторинга и поддержки принятия решений в сельском хозяйстве. Результаты исследования подтверждают целесообразность использования машинного обучения для повышения эффективности методов оценки состояния растений и формирования цифровых решений в агротехнологиях.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Оценка технического состояния круглых шестеренных гидронасосов навесных гидросистем тракторов
Статья научная
Введение. В условиях предприятий технического сервиса достоверная оценка технического состояния гидравлических шестеренных насосов навесных гидросистем тракторов является первоочередной задачей при внедрении в производство новых процессов ремонта. Отсутствие данных заводов-изготовителей о предельных значениях износов рабочих поверхностей деталей гидравлических насосов, при достижении которых принимается решение о ремонте, приводит к необходимости проведения дополнительных исследований. В связи с этим целью работы является поиск предельных значений износов рабочих поверхностей деталей круглых шестеренных гидронасосов. Материалы и методы. Лабораторные стендовые испытания бывших в эксплуатации круглых шестеренных гидронасосов осуществлялись по разработанной в ГНУ ГОСНИТИ Россельхозакадемии методике на гидравлическом стенде КИ-28097М-ГОСНИТИ. Контролируемым параметром при проведении стендовых испытаний является коэффициент подачи насоса. Результаты исследования. В работе представлены результаты лабораторных, стендовых и микрометражных исследований бывших в эксплуатации круглых шестеренных гидронасосов. Получена математическая зависимость (модель) коэффициентов подачи круглых шестеренных гидронасосов от износов рабочих поверхностей их деталей. Методом крутого восхождения по полученной математической модели определены предельные значения износов рабочих поверхностей деталей круглых шестеренных гидронасосов. Обсуждение и заключение. По результатам входного стендового контроля бывших в эксплуатации круглых шестеренных насосов установлено, что 81 % исследуемых агрегатов эксплуатировался в запредельном состоянии. Установленные методом крутого восхождения предельные значения износов рабочих поверхностей деталей круглых шестеренных гидронасосов позволяют сделать заключение о необходимости их восстановления при ремонте на предприятиях технического сервиса.
Бесплатно
Оценка технического состояния силовых гидроцилиндров серии с навесных гидросистем тракторов
Статья научная
Введение. Существующие методы оценки технического состояния силовых гидроцилиндров не позволяют делать заключение о необходимости восстановления изношенных поверхностей деталей. При этом данные о предельных значениях износов деталей (значений износов, при достижении которых принимается решение о ремонте) в технических требованиях на капитальный ремонт и другой технической документации гидроцилиндров в настоящее время отсутствуют. Целью работы является определение предельных значений износов рабочих поверхностей деталей гидроцилиндров серии С. Материалы и методы. Для оценки технического состояния гидроцилиндров применяется разработанное устройство на базе стенда КИ-28097М-ГОСНИТИ, состоящее из нагрузочного гидроцилиндра и независимой гидростанции, при помощи которых проводились стендовые испытания бывших в эксплуатации гидроцилиндров серии С с определением значений общего коэффициента полезного действия. Результаты исследования. Представлены результаты стендовых и микрометражных исследований бывших в эксплуатации гидроцилиндров серии С (С75/30, С90/30, С 100/40). Получена регрессионная модель связи общего коэффициента полезного действия гидроцилиндров серии C (С75/30, С90/30, С100/40) с износами рабочих поверхностей деталей. По полученной регрессионной модели методом крутого восхождения определены предельные значения износов рабочих поверхностей деталей гидроцилиндров серии С (С75/30, С90/30, С100/40). Обсуждение и заключение. Установлено, что 19,5 % гидроцилиндров серии С (С 75/30, С 90/30, С 100/40) эксплуатировались в запредельном состоянии. Предельные значения износов рабочих поверхностей деталей гидроцилиндров серии С, которые определены методом крутого восхождения, в условиях предприятий технического сервиса при проведении входного контроля поступивших в ремонт гидроцилиндров позволят принимать решение о необходимости их восстановления.
Бесплатно
