Статьи журнала - Инженерные технологии и системы
Все статьи: 2136
Теплопередача однотрубной системы отопления при реверсивной подаче теплоносителя
Статья научная
Введение. В традиционном режиме теплопередача однотрубных систем отопления значительно уступает двухтрубным. С развитием импульсных технологий в системах теплоснабжения стало возможным создание реверсивного режима подачи теплоносителя, в котором теплопередача отопительных приборов улучшается за счет пульсации теплоносителя, однако коэффициент теплопередачи во многом зависит от технологических решений создания такого режима. В связи с этим создание оригинальной технологической схемы для реверсивного режима на базе мембранного насоса и обоснование оптимального частотного диапазона его работы является актуальным и практически значимым для развития однотрубных систем отопления. Цель исследования. Повышение эффективности работы однотрубных систем отопления с помощью создания реверсивного режима подачи теплоносителя с использованием мембранного насоса.
Бесплатно
Статья научная
Введение. В условиях роста цен на энергоносители и ужесточения экологических норм поиск скрытых резервов экономии становится критически важным. В последнее время для решения проблемы повышения энергоэффективности зданий предпочтение отдается системам отопления с прерывистым режимом работы, среди которых особое место занимает низкочастотная пульсация температуры теплоносителя в контурах системы отопления. Цель исследования. Оценить влияние повышения температуры наружного воздуха и пульсации температуры теплоносителя на снижение плотности теплового потока через ограждающие конструкции здания индивидуальной постройки. Материалы и методы. Экспериментальное исследование проводилось в условиях возрастания температуры наружного воздуха под действием солнечной радиации и пульсации температуры теплоносителя. Режим низкочастотной пульсации температуры теплоносителя в системе отопления здания воспроизводился в соответствии с запатентованной технологией. В контуры системы отопления периодически подавался горячий или охлажденный теплоноситель, частота и амплитуда которого изменялась в пределах соответственно 0,001–0,003 Гц и 10–20 °С в зависимости от температуры теплоносителя, а также наружного и внутреннего воздуха в отдельном помещении жилого дома. Система отопления дополнительно оборудовалась трехходовым регулирующим клапаном, узлом управления с датчиками температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, а также температуры наружного воздуха. Мониторинг параметров теплоносителя, температур наружного и внутреннего воздуха в помещении в точках измерения проводился с применением автоматизированной измерительной системы. Результаты исследования. При традиционном способе подачи теплоносителя в контуры отопления разность температур внутреннего и наружного воздуха снижается на 4,6 °С, а при пульсации температуры теплоносителя на 6,9 °С. Превышение средних значений плотности теплового потока в зонах измерения температур поверхности ограждающих конструкций при традиционном способе подачи теплоносителя в контуры системы отопления над средними значениями теплового потока при пульсации теплоносителя составляет от 34,49 % для зоны 2,5 м от пола до 47,42 % для зоны за отопительным прибором. Обсуждение и заключение. Снижение плотности теплового потока при пульсации теплоносителя зависит от зоны измерения температур относительно поверхности ограждающих конструкций, максимальное значение зафиксировано за отопительным прибором. В связи с этим целесообразно размещать отопительные приборы на внутренних ограждающих конструкциях зданий.
Бесплатно
Теплоэнергетические ресурсные потенциалы залива Кара-Богаз-Гол как «солнечного пруда»
Статья научная
Введение. Использование экологически чистых инженерных систем, в частности солнечных энергетических технологий, способствует уменьшению энергозатрат, тем самым снижая себестоимость продукции и антропогенную нагрузку на окружающую среду. Цель исследования. С помощью инновационных методик оценить тепловые ресурсные потенциалы солнечного излучения; рассмотреть солевые залежи залива в качестве тепловых аккумуляторов для разработки, внедрения и применения солнечных теплоэнергетических технологий; обосновать технико-экономическую целесообразность их использования в инженерных системах в заливе Кара-Богаз-Гол (Каспийский регион).
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Территориальное распределение иксодовых клещей на урбанизированных территориях Нижнего Поволжья
Статья
Исследования проводились в Волгоградской и Астраханской областях, входящих в зону Нижнего Поволжья. Выявлены 24 вида иксодовых клещей на исследуемой урбанизированной территории. Установлены виды иксодид, являющиеся доминан- тами и субдоминантами.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты антропологического исследования методом кластерного анализа этнографической мордовской группы - терюхан - в сравнении с другими финно-угорскими, а также русскими и тюркскими группами населения Поволжья.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Проблема коррозионного разрушения рабочих органов сельскохозяйственных машин в период межсезонного хранения остается актуальной из-за неэффективности традиционных методов консервации. Решение этой проблемы необходимо для снижения материальных потерь, увеличения срока службы техники и обеспечения бесперебойности сезонных полевых работ. Цель исследования. Теоретическое и экспериментальное обоснование применения тетраборфосфатов щелочных металлов и аммония в качестве высокоэффективных ингибиторов коррозии для защиты стали 65Г. Материалы и методы. Объектом исследования является сталь 65Г, из которой изготавливают рабочие органы сельскохозяйственных машин. Ингибирующее действие синтезированных тетраборфосфатов лития, натрия, калия и аммония оценивали гравиметрическим (по ГОСТ 9.908–85, весы ВЛА-200 г-М), электрохимическим (потенциостат П-5848, трехэлектродная ячейка) и коррозионно-усталостным (база испытаний 2 · 106 циклов) методами в 3 %-м растворе NaCl. Результаты исследования. При добавлении тетраборфосфата калия в 3 %-й раствор NaCl скорость коррозии стали 65Г составила 4,2 · 10–3 г/(м2·ч), тогда как в растворе без ингибитора – 44,6 · 10–3 г/(м2·ч). По данным электрохимических измерений потенциал коррозии стали в присутствии тетраборфосфата калия сместился с −0,42 до −0,16 В. В моющем растворе МС-8 с добавкой тетраборфосфата калия (5 кг/м3) при температуре 60 °C и продолжительности мойки 6 минут степень очистки поверхности достигла 88,9 %, краевой угол смачивания составил 25°. При коррозионно-усталостных испытаниях на базе 2 · 106 циклов предел выносливости стали в агрессивной среде с добавкой тетраборфосфата калия повысился на 6,5 МПа по сравнению с раствором без ингибитора. Обсуждение и заключение. Полученные результаты позволяют рекомендовать изученные тетраборфосфатные соединения, особенно тетраборфосфата калия, в качестве эффективных моюще-пассивирующих добавок к водным моющим растворам и составам для защиты от коррозии рабочих органов сельскохозяйственной техники в период межсезонного хранения. Это позволит обеспечить технологичность, экологичность и повышение долговечности техники.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Широко распространенная в настоящее время технология производства селекционных семян связана с ручной межоперационной перевалкой больших объемов мешкотары, что со временем вызывает повреждение самой мешкотары и ухудшает условия хранения зерна. В связи с этим возникает необходимость в создании многофункционального жесткого контейнера, который обеспечит экономическую эффективность хранения семенного зерна за счет герметичности и контроля внутренней среды. Цель исследования. Предложить конструкцию многофункционального контейнера для первичного семеноводства зерновых культур с обоснованием по критериям технико-экономической эффективности в сравнении с паллетоместом и мешкотарой.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Современная сельскохозяйственная техника состоит из многочисленных узлов, включающих в себя большое количество металлических и полимерных деталей. Выход из строя таких деталей приводит к неработоспособности узлов и простою машины. Существующие технологии ремонта утративших работоспособность деталей специализируются на изделиях из металла. Полимерные элементы конструкций восстановлению не подлежат и требуют замены. Данную проблему способно решить штучное производство таких деталей на местах с применением аддитивных технологий. Цель исследования. Оценить эффективность аддитивного производства при ремонте сельскохозяйственной техники в агропромышленном комплексе. Материалы и методы. Проводилась исследовательская работа на базе лаборатории проектирования и быстрого прототипирования «Рапид-Про» Института механики и энергетики Национального исследовательского Мордовского государственного университета. Выполнялся ремонт электрического линейного привода подбарабанья зерноуборочного комбайна John Deer методом 3D-печати. По предлагаемой методике проанализирована экономическая эффективность применения аддитивных технологий для производства деталей, утративших работоспособность при ремонте техники. Результаты исследования. На основании проведенных работ была оценена эффективность восстановления полимерных элементов: стоимость ремонта линейного привода ниже стоимости новой детали. Традиционная технология изготовления в ремонте привода по сравнению с новой деталью дешевле в 7,6 раз, а аддитивная – в 23 раза. Обсуждение и заключение. Сравнительная оценка экономической целесообразности ремонта традиционными и аддитивными технологиями показала, что при изготовлении детали на 3D-принтере ее цена в 3 раза меньше, чем при использовании фрезерования. Обработка резанием обходится дороже, так как требует дополнительной оснастки и определенного спектра оборудования. Применение аддитивного производства существенно снижает стоимость ремонта и значительно сокращает убытки от простоя техники. Современные аддитивные технологии обладают значительным потенциалом и могут широко использоваться в ремонтном производстве.
Бесплатно
Статья научная
В статье раскрывается значимость коррекционно-педагогической деятельности учителя в организации и проведении профилактической работы с детьми группы риска и подростками с девиантным поведением. Обосновывается необходимость подготовки будущего учителя к коррекционно-педагогической работе с трудновоспитуемыми детьми и педагогически запущенными подростками. Анализируются результаты опытно-экспериментальной работы по формированию профессионально-личностной готовности студентов вуза к коррекционно-педагогической деятельности с девиантными подростками, раскрывается содержание технологий профессионально-личностной подготовки будущих учителей к коррекционно-педагогической деятельности с подростками.
Бесплатно
Технологии социальной работы с «особыми» детьми: одаренность и леворукость как факторы риска
Статья научная
В статье рассматриваются основные технологии социальной работы с одаренными и леворукими детьми, доказывается необходимость особого подхода к таким детям и отнесение их к категории детей «группы риска». Одаренные и леворукие выступают как объект деятельности социального работника, формы и методы работы которого с данной категорией детей и раскрываются автором.
Бесплатно
Статья научная
В статье анализируются проблемы семей, пострадавших в результате антропогенных, природных и техногенных катастроф. Рассматриваются технологии социальной работы, направленные на оптимизацию жизнедеятельности семьи до, во время и после катастрофы. Доказывается необходимость социального содействия семьям в трудных жизненных ситуациях, которые возникают из-за изменения условий социальной и окружающей среды.
Бесплатно
Статья научная
В статье обобщен опыт социальной работы со студенческой семьей в Республике Мордовия (на примере ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева») и других регионах Российской Федерации. Конкретизируются технологии социальной работы с данными типами семей.
Бесплатно
Технологическая настройка сельскохозяйственных машин на основе нечеткой логики
Статья научная
Введение. Поиск оптимальных значений регулируемых параметров зерноуборочного комбайна в полевых условиях является нетривиальной задачей. Повысить уровень качества уборочных работ можно одновременным совершенствованием конструкции машины и внедрением интеллектуальных автоматизированных систем на основе нечеткого управления. В работе рассматривается задача информационной поддержки при принятии решений о предварительной технологической настройке сложных уборочных машин, функционирующих в постоянно меняющихся полевых условиях. Объект исследования - зерноуборочный комбайн. Материалы и методы. При проведении технологической настройки комбайна в процессе уборки анализировалась поступающая количественная, качественная и оценочная информация. Для нахождения оптимальных начальных значений регулируемых параметров применялись логико-лингвистический подход и математический аппарат нечеткой логики. Основой механизма логического вывода решений послужила композиция нечетких отношений семантических пространств внешних факторов и регулируемых параметров машины. Предлагаемая схема принятия решений, основанная на нечетких экспертных знаниях, включает этапы фаззификации, композиции и дефаззификации. Для вычислений использовалась среда MATLAB, в частности, пакет прикладных программ Fuzzy Logic Toolbox. Результаты исследования. Рассмотрены вопросы создания базы экспертных знаний, количественной оценки согласованности экспертной информации, предназначенной для дальнейшего дедуктивного вывода решений в различных задачах предварительной настройки. Предложенная схема принятия решений проиллюстрирована на примере выбора значений одного из наиболее важных регулируемых параметров - частоты вращения крылача вентилятора очистки. Построены модели факторов внешней среды и регулируемых параметров комбайна в виде семантических пространств и соответствующих им функций принадлежности. Обобщенная модель предметной области имеет вид: R = X - Y, где R - нечеткое отношение «факторы внешней среды - параметры регулировки» R [Xt, T(X,), U, G, M}x [Yj, T(Yj), U, G, M}; V( x, y) e X x Y; Х и Y] - наименования лингвистических переменных; Т - множество значений лингвистической переменной, или термов, представляющих собой наименования нечетких переменных, определенных на множестве U; G - синтаксическая процедура, описывающая процесс образования из множества Т новых значений лингвистической переменной; М - семантическая процедура, позволяющая отобразить каждое новое значение, образуемое процедурой G, в нечеткую переменную. Создана база продукционных правил для нечеткого логического вывода и приведен ее фрагмент для одной из сельскохозяйственных культур. Обсуждение и заключения. Применение логико-лингвистического подхода к решению задачи предварительной настройки машин дает возможность учета всех видов поступающей о внешней среде информации: количественной, качественной, эвристической. Это обеспечивает максимальную адекватность описания реальных условий уборки и, соответственно, оптимальность принятых на основе экспертной информации решений о параметрах настройки.
Бесплатно
Технологические свойства растений редиса
Статья научная
Введение. При возделывании корнеплодов одной из важнейших операций является уборка. В промышленном производстве широко известна техника для уборки различных видов овощей (свеклы, моркови, редьки, цикория и др.), за исключением одной из наиболее перспективных овощных культур - редиса, который существенно отличается схемой посева, сроками созревания и физико-механическими свойствами самих растений. В связи с этим в рамках исследования, посвященного разработке средств малой механизации уборки редиса, авторами было проведено определение его основных физико-механических свойств. Материалы и методы. Исследование проводилось на растениях двух сортов (Селеста и Белокрайка), типичных для Южного и Северо-Кавказского федеральных округов. При этом по известным методикам определялись размерные, массовые и фрикционные характеристики растений редиса. Результаты исследования. Установлено, что редис сорта Селеста в 1,2-2,1 раза крупнее и в 1,8-2,8 раза тяжелее редиса сорта Белокрайка. Масса головок корнеплодов (10-28 г) в общей массе растения составляет 52-90 %, а масса корешков - 0,5-0,6 %. Средний диаметр головок корнеплодов составляет 26,7-34 мм при коэффициенте вариации (V) около 13-14 %; высота головок - 29-15 мм при V около 18-20 %. Выявлено наличие прямой корреляции между всеми рассмотренными размерами. Коэффициент трения покоя корнеплодов о неокрашенную сталь составил 0,63-0,66, движения - 0,44-0,58. Фрикционные характеристики стеблей ботвы в среднем в 1,25 раза выше. Диаметр пучка стеблей в месте предполагаемого среза - 9-12 мм. Обсуждение и заключение. В целом физико-механические характеристики растений редиса существенным образом зависят от их сорта, степени созревания, свежести и других факторов, поэтому результаты исследования варьируются в значительных пределах. Тем не менее, они могут быть использованы в качестве первичной информации при проектировании машин для уборки и переработки редиса.
Бесплатно
Технология защиты черных и цветных металлов c использованием азотсодержащих органических соединений
Статья научная
Введение. Одним из перспективных классов ингибиторов коррозии являются летучие или парофазные, которые, испаряясь при температуре окружающей среды, адсорбируются на поверхности металлов и обеспечивают надежную антикоррозионную защиту. Летучие ингибиторы коррозии проникают в щели и зазоры, недоступные контактным ингибиторам, обеспечивают торможение коррозионных процессов по слоям продуктов коррозии. Их применение оправдано при герметизации защищаемого пространства, предотвращающей улетучивание ингибиторов. В настоящее время не существует слаболетучих ингибиторов коррозии, устойчивых к температуре выше 80 оС, поэтому используются различные упаковочные материалы, обладающие малой влаго- и газопроницаемостью. В процессе применения таких материалов при консервации металлических изделий выявлены недостатки: гигроскопичность бумаги, процесс деструкции летучих ингибиторов коррозии при температуре экструзии полимеров, большая доля ручного труда при консервации. Цель исследования. Разработать эффективную технологию защиты черных и цветных металлов с использованием азотсодержащих органических соединений – летучих ингибиторов коррозии. Материалы и методы. По результатам проведенных электрохимических и ускоренных испытаний рассчитаны скорость коррозии, степень защиты и коэффициент торможения. В качестве образцов, на которых было испытано антикоррозионное действие летучих ингибиторов коррозии, выбраны пластины из стали марки Ст3. Для определения защитной эффективности полученных ингибиторов проведены лабораторные испытания. Реагенты были представлены этаноламином, борной кислотой, моно(аминоэтил)боратом, ди(аминоэтил)боратом и три(аминоэтил)боратом; соотношение реагентов и температура реакции варьировались в процессе исследований. Результаты исследования. По результатам работы получена серия летучих ингибиторов коррозии. Определено, что при электрохимическом исследовании в 0,1 моль/л растворе хлорида натрия наилучшие результаты зафиксированы в составе на основе этаноламина и борной кислоты в соотношении три к одному, а именно три(аминоэтил)бората. Оптимальная концентрация ингибитора на стальных поверхностях при ускоренных испытаниях в среде с относительной влажностью воздуха 100 % составляет 200 г/м3. Обсуждение и заключение. Полученные результаты имеют потенциал для прикладного применения по защите от атмосферной коррозии черных и цветных металлов. Перспективной сферой их использования является защита с помощью летучих ингибиторов стального оборудования и систем электрозащиты, содержащих цветные (медь, латунь) металлы, в сельскохозяйственном производстве, машиностроении и других областях.
Бесплатно
Технология интегративно-проектного обучения при формировании личности выпускника
Статья научная
В статье всесторонне анализируется интегративно-проектный подход к процессу обучения в средних профессиональных учебных заведениях и его роль в формировании значимых для выпускника индивидуально-личностных качеств. Дается описание проведенного автором исследования, направленного на повышение эффективности обучаемости студентов технических специальностей учреждений среднего профессионального образования. Автор подробно рассматривает личность современного выпускника. В заключении статьи на основании исследования представляет развернутые выводы.
Бесплатно
