Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование. Рубрика в журнале - Вестник аграрной науки Дона

Публикации в рубрике (326): Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование
все рубрики
Влияние расположения солнечного диска на небосводе относительно поверхностей солнечных батарей на их энергетическую эффективность

Влияние расположения солнечного диска на небосводе относительно поверхностей солнечных батарей на их энергетическую эффективность

Харченко Валерий Владимирович, Никитин Борис Андреевич, Майоров Владимир Александрович, Гусаров Валентин Александрович, Беленов Александр Тихонович, Ракитов Сергей Александрович

Статья научная

Рассматривается зависимость выбора конструктивного решения гелиоустановки с модулями солнечных батарей (стационарная или с системой слежения за положением Солнца) от географической широты места расположения и временнóго периода эксплуатации (даты года и времени суток). Рассчитаны и представлены графически данные по изменению продолжительности светлого времени суток в течение года для широт 570 и 400. Приведены полученные расчётным путём графики зависимостей высоты солнечного диска относительно горизонта для широты Москвы (МГУ) по месяцам с учётом даты года и времени суток. Сопоставлены графики времени работы солнечных батарей (СБ): стационарной на широте 450 и со слежением за положением Солнца для широт 400 и 570. Проведён ориентировочный расчёт удельной выработки электроэнергии стационарной установкой и установкой с системой слежения за положением Солнца для сравнения их энергетической эффективности. Результаты представлены в виде графиков, анализ которых показывает, что СБ с точным слежением за положением Солнца вырабатывает электроэнергии в году в 1,32 раза больше, чем соответствующая по площади миделя стационарная СБ с планарными модулями, однако в первом случае конструкция усложняется устройством системы слежения, добавочными конструктивными элементами, дополнительной электро-коммутацией и т.д. В то же время стационарная СБ с концентраторами вырабатывает по отношению к планарной СБ на 19% меньше электроэнергии в году, но его конструкция содержит значительно меньше фото-преобразователей (пропорционально коэффициенту концентрации К этой установки). Dependence of the constructive decision for installation with solar panels (stationary or with tracking system) from geographical width of the location and the time period of operation (date of year and time of days) is considered. Durations change of light time of days within a year for widths 570 and 400 are calculated and graphically given. The schedules of dependences of height of a solar disk received by a settlement way concerning horizon for width of Moscow (Moscow State University) on months with the account of date of year and time of days are resulted. Schedules of an operating time of solar batteries (SB) are compared: stationary at width 450 and with tracking position of the Sun for widths 400 and 570. Rough calculation of specific development of the electric power by stationary installation and installation with tracking system for position of the Sun for comparison of their power efficiency is spent. Rough calculation of specific production of the electric power by stationary installation and installation with system of tracking position of the Sun for comparison of their power efficiency is spent. Results are presented in the form of the schedules which analysis shows that solar batarries with exact tracking Sun position produce the electric power in a year in 1,32 times more than corresponding stationary SB with planar modules, however in the first case the design becomes complicated due to the device of tracking system, additional constructive elements, additional electroswitching etc. At the same time stationary SB with concentrators produce in relation to planar SB on 19% of less electric power in a year, but its design contains much less solar cells (proportionally to the factor of concentration K of this installation).

Бесплатно

Влияние системы обработки почвы на эффективность технологий возделывания кукурузы

Влияние системы обработки почвы на эффективность технологий возделывания кукурузы

Несмиян Андрей Юрьевич, Галаян Алла Григорьевна

Статья научная

Целью представленного исследования является выявление закономерности влияния системы обработки почвы на эффективность технологий возделывания кукурузы, которая является перспективной продовольственной, технической и кормовой культурой, отличающейся высокой урожайностью и засухоустойчивостью. Публикуемые в периодической печати труды по эмпирическому исследованию данного вопроса разрознены, зачастую носят узкий характер, обусловленный зональными особенностями участков возделывания, а полученные результаты противоречивы и существенно разнятся. В связи с этим в статье проведен обобщенный анализ результатов ряда эмпирических исследований различных авторов, позволяющий сформировать синтетический вывод о влиянии системы обработки почвы на формирование урожайности кукурузы. При проведении исследования в качестве критерия оценки эффективности принимался показатель урожайности кукурузы при данной системе обработки почвы, отнесенный к показателю урожайности в том же эксперименте при использовании отвальной обработки почвы. Анализ обобщенных данных позволил сделать вывод, что разница в урожайности кукурузы по интенсивным отвальным и основным безотвальным обработкам почвы несущественна, поэтому их дальнейшая сравнительная оценка должна проводиться с учетом затратности и требований охраны окружающей среды. В то же время, при минимальной системе обработки почвы урожайность кукурузы ниже, чем при применении основных обработок в среднем на 10%. Переход на прямой посев привел к снижению урожайности кукурузы на зерно на 42% в сравнении с основными обработками и на 34% в сравнении с минимальными. Результаты исследования могут представлять интерес для специалистов сельскохозяйственного производства, работников и обучающихся в научно-исследовательских и учебных организациях. В целом полученные данные позволили заключить, что снижение интенсивности обработки почвы сопровождается сокращением урожайности кукурузы при её возделывании как на зерно, так и на силос.

Бесплатно

Влияние упругодемпфирующего механизма на показатели пахотного агрегата на базе трактора класса 1,4

Влияние упругодемпфирующего механизма на показатели пахотного агрегата на базе трактора класса 1,4

Кравченко Владимир Алексеевич, Дурягина Вероника Владимировна

Статья научная

Целью работы является экспериментальное подтверждение возможности улучшения показателей машинно-тракторных агрегатов установкой упругодемпфирующего механизма в трансмиссию трактора. Применение скоростных энергонасыщенных тракторов в сельскохозяйственном производстве встречает ряд трудностей, связанных с неустановившимися процессами при движении машинно-тракторных агрегатов. Возникающие колебания нагрузки приводят к потерям части мощности двигателя, из-за чего машинно-тракторный агрегат работает с меньшей производительностью и экономичностью, а это заставляет изыскивать пути улучшения их эксплуатационных и агротехнологических показателей. Анализ опубликованных работ в области исследований функционирования сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов показал, что показатели движения его при неустановившихся тяговых нагрузках можно улучшить установкой различных упругих элементов в сцепное устройство или трансмиссию. Предложена установка в трансмиссию трактора упругодемпфирующего механизма с переменной жёсткостью (пат. 2299135 РФ), который обеспечивает защиту двигателя от колебаний тяговой нагрузки. Проведены экспериментальные исследования влияния упругодемпфирующего механизма в трансмиссии трактора класса 1,4 на эксплуатационные и агротехнологические показатели работы пахотного машинно-тракторного агрегата. Доказано, что применение в трансмиссии трактора упругодемпфирующего механизма способствует улучшению эксплуатационных и агротехнологических показателей машинно-тракторного агрегата.

Бесплатно

Влияние функциональных характеристик подвески и шин на нагруженность колёс автомобиля при движении по стерне зерновых колосовых

Влияние функциональных характеристик подвески и шин на нагруженность колёс автомобиля при движении по стерне зерновых колосовых

Оберемок Виктор Алексеевич, Пархоменко Сергей Геннадьевич, Аванесян Андрей Михайлович, Меликов Изет Мелукович

Статья научная

Получены характеристики неровностей, воздействующих на передние и задние колёса автомобиля при движении по стерне зерновых колосовых. Исследовано влияние скорости движения, нормальной жесткости рессор и шин, коэффициентов демпфирования подвески и шин на вертикальные колебания и нагруженность колес передней и задней осей автомобиля. Установлены значения нормальных жесткостей рессор передней и задней осей автомобиля, нормальной жёсткости шин, при которых динамическая нагрузка на колёса автомобиля минимальна. Characteristics of ground bumps, affecting on front and rear wheels of a vehicle, during movement on stubble-field of grain crops, were received. Influence of speed, normal stiffness of bow springs and tires, damping coefficient of vehicle suspension and tires on the vertical vibration and loading of front and rear axles, was researched. Values of normal stiffness of bow springs of front and rear axles, normal stiffness of tires, with which dynamical load on vehicle wheels is minimal, were determined.

Бесплатно

Влияние частоты электрического сигнала на измеряемое удельное сопротивление при электрофизическом подходе оценки свойств почв гумидной зоны

Влияние частоты электрического сигнала на измеряемое удельное сопротивление при электрофизическом подходе оценки свойств почв гумидной зоны

Левшин Михаил Викторович

Краткое сообщение

Современным трендом в области производства растениеводческой продукции признано точное земледелие. Его базисом является внесение удобрений в зависимости от пестроты почвенного плодородия. С целью агрохимической оценки, отвечающей требованиям экономичности и экспрессности, необходима разработка высокоточных методов анализа. Современный электрофизический метод, основанный на электрическом сопротивлении, в почвенно-аналитической практике получил широкое распространение. Он зарекомендовал себя как удобный и экспрессный способ получения комплексной характеристики свойств почв. Общеизвестно, что в зоне преобладания аридных почв активно используется электрическое сопротивление и обратное ему - электропроводность - для оценки степени засоления. Эффективное применение метода в гумидных зонах возможно только после оценки величины отдельных почвенных свойств на сопротивление индивидуально и в совокупности. Установлено, что для эффективного применения электрофизического метода оценки свойств почв гумидной зоны способом переменного электрического поля, необходимо учитывать влияние частоты электрического сигнала. Выявлено различное влияние этого фактора на полученные значения удельного электрического сопротивления на примере черноземов обыкновенных, черноземов солонцеватых и дерново-подзолистых типах почв. Произведена оценка влияния частоты подаваемого сигнала на измеренное удельное электрическое сопротивление при разных уровнях влажности. При повышении частоты в диапазоне влажности 4-20% для черноземов обыкновенных, черноземов солонцеватых и для дерново-подзолистых в диапазоне 4-16% удельное сопротивление уменьшается. В диапазоне влажности 20-32% и 16-32%, соответственно типам почв, происходит насыщение почвы влагой, в результате сопротивление практически не зависит от частоты.

Бесплатно

Влияние энергосберегающей технологии обработки на микрофлору почвы

Влияние энергосберегающей технологии обработки на микрофлору почвы

Ефремова Елена Николаевна

Статья научная

Целью работы является изучение влияния сельскохозяйственных культур в результате отвальной обработки почвы и No-till на численность, структуру и распределение микроорганизмов в слое почвы 0,0-0,3 м. Преобладающую часть почвенной микрофлоры составляют бактерии, прежде всего сапрофитные или метатрофные, которым органическое вещество служит источником питания и энергии. Но некоторые виды бактерий (автотрофы) используют для питания только минеральные соединения. В большом количестве в почве содержатся актиномицеты и грибы, усваивающие азот как из органических, так и минеральных соединений. Качественный и количественный состав микрофлоры изменяется в зависимости от типа почв, складывающихся метеорологических условий, особенностей возделываемых культур и их агротехники, причем он очень динамичен, так как отдельные виды микроорганизмов дают в сутки 60-65 поколений или 2-3 поколения в час. В целях биоиндексации почвенного плодородия используется количественный учет отдельных групп микроорганизмов. Так, число бактерий, выращенных на крахмально-аммиачном агаре (КАА), показывает количество микроорганизмов, усваивающих минеральный азот, на мясо-пептонном (МПА) - усваивающих органический азот. Полевые исследования проводились на полях Прикаспийского НИИ аридного земледелия, расположенного в Нижнем Поволжье на территории Черноярского района Астраханской области, в течение 2007-2011 годов. Общее количество грибов и бактерий было выше после эспарцета, оставляющего легко разрушающуюся и богатую азотом растительную массу, а численность микрофлоры, использующей минеральные формы азота на КАА - после нута с большим количеством богатых азотом растительных остатков. Наименьшей же она была после кукурузы. Таким образом, в связи с особенностями распределения растительных остатков по почвенному профилю, наибольшая биогенность почвы наблюдалась на системе No-till в слое 0,0-0,1 м, при отвальной она распределялась по глубине более равномерно, причем микробиологический режим почвы по составу и количеству ее микрофлоры по сравнению с пропашными культурами благоприятнее складывался после эспарцета и нута. Разрушение целлюлозы наблюдается после бобовой культуры - нута и составляет 76%.

Бесплатно

Вопросы совершенствования цепных передач приводов сельскохозяйственной техники

Вопросы совершенствования цепных передач приводов сельскохозяйственной техники

Усова Елена Владимировна

Статья научная

В статье представлены результаты анализа износа шарниров роликовых цепей и зубьев звездочек в приводах машин сельскохозяйственного назначения, основным достоинством которых является возможность передачи больших нагрузок при широком варьировании межосевых расстояний валов и привода одним цепным контуром нескольких рабочих органов машины. Установлено, что роликовые цепи весьма сложны в производстве, имеют низкую долговечность и высокую стоимость. Они обладают целым рядом недостатков, среди которых превалируют износ шарниров, нарушение шага цепи, а также активный износ ими зубьев звездочек. Кроме того, используемые конструкции роликовых цепей, работая без смазки, достаточно быстро снижают предельное передаваемое усилие и создают при работе значительный шум. Изложены результаты разработки усовершенствованной пластинчатой цепи, состоящей всего из двух типоразмерных деталей (одинаковых пластин и ступенчатого валика) вместо пяти у серийной втулочно-роликовой цепи. Описан механизм работы предложенной цепной передачи, который явно отличается от процесса работы серийной роликовой цепи. Новая цепь имеет как бы раздвоенный шарнир с работой каждого звена поочередно с двумя валиками, что вдвое снижает износ при нарастании шага. Изменен и механизм работы шарниров цепи с обеспечением постепенного равномерного проворота валиков, что также способствует повышению долговечности цепи. Показаны возможность предложенной цепи лучше приспосабливаться ее шарнирам к рабочей поверхности валиков и упрощения технологии изготовления ее деталей. Конструктивные особенности новой цепи в пять раз повышают ее долговечность в сравнении с серийным роликовым аналогом в сопоставимых условиях и на 35% снижают ее металлоемкость.

Бесплатно

Восстановление работоспособности анкера глубокорыхлителя John Deere 512 Ripper

Восстановление работоспособности анкера глубокорыхлителя John Deere 512 Ripper

Стребков Сергей Васильевич, Слободюк Алексей Петрович, Бондарев Андрей Владимирович

Краткое сообщение

Проблема вредного воздействия на почву опорного аппарата машинно-тракторных агрегатов и транспортно-технологических комплексов в настоящее время решается рациональным подбором комплекса сельскохозяйственных машин, а также применением комбинированных машин, обеспечивающих выполнение ряда операций за один проход агрегата. В соответствии с современными тенденциями в обработке почвы происходит отказ от оборота пласта почвы, а повышение пористости и снижение плотности почвы, а также разрушение сформированной плужной подошвы производится путем применения глубокорыхлителей различной конструкции. Объединяет глубокорыхители используемый в них рабочий орган - анкер, износостойкость которого определяет ресурс всего орудия. На ресурс анкера влияют не только масса агрегата, высокие статические и динамические нагрузки, но, в большей степени, абразивный износ. Анализ выработавших свой ресурс анкеров показал, что предельное состояние наступает при потере 8,5% веса рабочего органа. Микрометрирование, в свою очередь, позволило получить данные предельного износа по линейным параметрам «носок - пятка» (предельный износ 9,7% по сравнению с новой деталью), «палец - переднее отверстие» (16%). Таким образом, отбраковка детали идет при потере от 10% до 16% от начальных линейных размеров. Лабораторией восстановления изношенных деталей Белгородского государственного аграрного университета на базе многолетних исследований предложена и апробирована технология восстановления анкера глубокорыхлителя путем наплавки лобовой части рабочего органа с установкой термообработанных элементов. Производственные испытания восстановленных анкеров в условиях Белгородской области на базе КФХ «Сукмановка» показали, что разработанная технология восстановления изношенного рабочего органа дает снижение затрат на приобретение новых деталей на 47% при обеспечении 150% ресурса анкера.

Бесплатно

Выбор исполнителей и средств технического сервиса машин в сельскохозяйственном производстве

Выбор исполнителей и средств технического сервиса машин в сельскохозяйственном производстве

Никитченко Сергей Леонидович, Смыков Сергей Владимирович, Жиляскова Нина Петровна

Статья научная

Целью работы является теоретическое обоснование эффективности собственной материальной базы для технического обслуживания машинно-тракторного парка на сельскохозяйственных предприятиях. Техническое обслуживание и устранение неисправностей современной сельскохозяйственной техники в гарантийный период её эксплуатации выполняется силами дилерских сервисных центров. Однако мировая практика и отечественный опыт развития фирменного технического сервиса показывают, что в послегарантийный период эксплуатации машин более половины трудоёмкости работ по их техническому обслуживанию и ремонту выполняется владельцами самостоятельно. Для этого сельскохозяйственные предприятия и крестьянско-фермерские хозяйства должны иметь материально-техническую базу и соответствующее сервисное оборудование. Ввиду того, что пункты технического обслуживания машин и передвижные агрегаты ТО времён плановой экономики сегодня изношены либо полностью утрачены аграриями, материал данной статьи актуален и будет способствовать совершенствованию собственной сервисной базы сельских предприятий. Предложено условие эффективности собственной материально-технической базы на сельскохозяйственном предприятии, которое позволяет сравнить затраты на фирменный сервис и на собственные сервисные объекты предприятия, а также стоимость потерь урожая культур. Дана экономическая оценка вариантов организации технического обслуживания машин в послегарантийный период их эксплуатации и обоснован выбор типажа средств технического обслуживания. Выполнен расчёт основных стоимостных затрат на технический сервис машин для различных исполнителей работ и обоснован количественный состав парка машин сельскохозяйственного предприятия, для которого предприятию целесообразно иметь стационарные и передвижные сервисные средства. Таким образом, теоретически доказана возможность развития специализированного технического обслуживания машин на сельхозпредприятиях силами штатных мастеров-наладчиков. При этом целесообразно учитывать производственный опыт советского периода.

Бесплатно

Динамика пневмопривода пресса для отжима виноградного сока на стадии разрыхления сырья

Динамика пневмопривода пресса для отжима виноградного сока на стадии разрыхления сырья

Краснов Иван Николаевич, Назаров Игорь Васильевич, Лебедько Данил Андреевич, Должикова Надежда Николаевна, Валуев Николай Васильевич

Краткое сообщение

Для прессования винограда, ягод и плодов используются корзиночные, шнековые и пневматические прессы. Они различаются между собой конструктивно и имеют свои достоинства и недостатки. Среди известных конструкций прессов и прессов-стекателей в настоящее время наиболее эффективными в условиях современных хозяйств являются пневматические прессы для отжима сока из винограда, ягод и плодов. Из них поршневые достаточно сложны по конструкции и неудобны в эксплуатации. Конструкция их постоянно совершенствуется, в пневмоприводе используется не только воздух избыточного давления, но и вакуум, однако изучены они недостаточно, области применения могут быть намного шире. Предложен пневматический пресс, в корпусе которого установлена перфорированная корзина для сырья, прессуемого поршнем, над которым имеется пневмокамера, сообщающаяся периодически то с источником вакуума, то с избыточным давлением воздуха, что обеспечивает пневмопривод пресса. В связи с этим при создании над поршнем вакуума загруженное в перфорированную корзину прессуемое сырьё разрыхляется. При подаче в пневмокамеру воздуха избыточного давления поршень, опускаясь, сжимает это сырье и обеспечивает выдавливание сока из него. В работе представлены теоретические исследования пневматического привода исполнительных органов пресса в условиях постоянства его рабочего объёма на стадии разрыхления сырья, что позволит упростить процесс отжима сока из винограда, ягод и плодов. Приведены зависимости для определения длительности основных этапов пневмопривода пресса: откачки воздуха из пневмокамеры до образования рабочего вакуума в ней и последующего процесса наполнения её воздухом избыточного давления. Даны циклограммы привода пресса. Принятые в ней допущения и упрощения, с учетом всех циклов работы пресса, дают возможность расчёта основных параметров без использования специальных таблиц интегральных сумм, как это предусмотрено принятыми методиками. Этот процесс позволит увеличить объём получаемого сырья.

Бесплатно

Динамические системы освещения в помещениях для сельскохозяйственных животных

Динамические системы освещения в помещениях для сельскохозяйственных животных

Газалов Владимир Сергеевич, Шабаев Евгений Адимович, Романовец Михаил Михайлович

Статья научная

Эффективность животноводства зависит от процесса рационального содержания животных, которое в значительной мере определяется наличием оптимального микроклимата в помещениях. Без создания необходимых условий микроклимата животные не в состоянии сохранить здоровье и проявить свои потенциальные производительные способности. Одним из наиболее важных показателей микроклимата является освещение. Биологическое влияние на организм человека и животных сводится к световому и фотопериодическому воздействиям. Первое сводится к зрительным ощущениям человека и животного, позволяющим ориентироваться в окружающем пространстве. Фотопериодическое действие выражается в том, что при разном чередовании и длительности периодов освещения и темноты проявляется влияние на развитие животных и птицы. К светотехническим параметрам, определяющим световое воздействие, относятся уровень освещенности и его спектральный состав, а к фотопериодическому действию - продолжительность светового дня и режим освещения. Последние исследования ученых показывают, что кроме уровня освещенности на биоритмы человека и животных существенное влияние оказывает цветовая температура источников света. Чем выше значение коррелированной цветовой температуры, тем большее значение имеет функция относительной степени воздействия света произвольного спектра на циркадный ритм человека, а именно на функцию подавления выработки мелатонина. Правильно подобранная для биоритмов человека цветовая температура источников света позволяет улучшить самочувствие, повысить работоспособность и внимание. Это также может увеличить продуктивность животных и птицы, повысить сохранность поголовья и улучшить качественные показатели продукции. По мнению многих ученых, наиболее оптимальными являются осветительные установки, повторяющие динамику естественного спектра света в течение дня. Такие установки оказывали бы разное биологическое воздействие в течение суток и синхронизировали бы это воздействие с естественным светом.

Бесплатно

Закономерности изменения амплитуды колебаний и вероятностных оценок тягового сопротивления почвообрабатывающих рабочих органов

Закономерности изменения амплитуды колебаний и вероятностных оценок тягового сопротивления почвообрабатывающих рабочих органов

Джабборов Нозим Исмаилович, Сергеев Александр Владимирович, Эвиев Валерий Андреевич, Очиров Нимя Григорьевич

Краткое сообщение

Эффективность и качество обработки почвы зависит от конструктивно-технологических параметров почвообрабатывающих рабочих органов и машин, а также от скоростных и нагрузочных режимов их работы. В Институте агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства - филиале ФГБНУ ФНАЦ ВИМ были разработаны экспериментальные образцы динамичных, способных автоматически приспосабливаться к почвенным условиям, почвообрабатывающих рабочих органов. Цель исследований - определение закономерностей изменения амплитуды колебания и вероятностных оценок тягового сопротивления динамичных и нединамичных почвообрабатывающих рабочих органов в зависимости от глубины обработки почвы и скорости движения. Объектами исследований являлись технологический приём безотвальной поверхностной обработки почвы и почвообрабатывающие рабочие органы. Предметом исследований являлись закономерности изменения амплитуды колебаний и вероятностных оценок тягового сопротивления почвообрабатывающих рабочих органов...

Бесплатно

Инновации в технологии кормления птицы

Инновации в технологии кормления птицы

Кононенко Сергей Иванович

Статья научная

Использование ферментного препарата «ЦеллоЛюкс-F» в составе комбикормов для цыплят-бройлеров способствует увеличению приростов живой массы, снижению затрат кормов и повышению сохранности молодняка. Даны рекомендации по нормам включения фермента в комбикорма для цыплят-бройлеров в количестве 100 г/т комбикорма.

Бесплатно

Интеграция системы видеонаблюдения в АСУ ТП зернопунктов

Интеграция системы видеонаблюдения в АСУ ТП зернопунктов

Башилов Алексей Михайлович, Королев Владимир Александрович, Ксенз Николай Васильевич

Статья научная

Рассматривается перспективная комплексная инновационная система контроля и управления технологическими процессами хранения урожая зерновых культур и другого продовольственного сырья. Структура и функционирование системы базируются на интеграции базового технологического оборудования автоматизированных систем управления зернопунктов с устройствами технического зрения и видеоконтроля агропроцессов. Базовые методологические принципы проектирования обеспечивают рассматриваемым системам ряд технологических и экономических преимуществ при модернизации существующих систем управления технологическими процессами сельскохозяйственного производства. Предложены варианты интеграции устройств технического зрения и видеоконтроля агропроцессов со структурами систем контроля и управления технологическими процессами хранения урожая зерновых культур. В зависимости от реализации варианта пользователям системы в режиме реального времени, а также в ретроспективе представляются возможности получения необходимой информации, в том числе видеоинформации, о ходе реализации технологических процессов...

Бесплатно

Интенсификация процесса переработки молочной продукции электротехнологическими методами

Интенсификация процесса переработки молочной продукции электротехнологическими методами

Беззубцева Марина Михайловна, Волков Владимир Сергеевич

Краткое сообщение

В области интенсификации процессов изготовления молочной продукции на базе сухого молока проводятся исследования, базирующиеся на внедрении в аппаратурно-технологические схемы производства электрофизических способов переработки. Многообещающими считаются методы переработки и обеззараживания молочной продукции с использованием электрических полей и ультразвуковых воздействий путем их комбинирования на различных стадиях переработки продукции. Востребованность в сухих молочных продуктах в рационе питания определяет актуальность проведения научно-исследовательских работ по модернизации существующих технологичных способов с разработкой энергоэффективных сушилок, использующих ультразвуковое воздействие при распылении сырья. Перспективным направлением, обеспечивающим как улучшение качества сушки, так и снижение энергоемкости готового продукта, является внедрение в аппаратурно-технологическую систему производства сухой сыворотки ультразвука. УЗ-распыление позволяет сформировать более однород¬ный факел распыла (по сравнению с пневматическим распылением), что исключает унос продукта из-за низкого содержания мелкой фракции (частиц размером менее 10 мкм). Применение УЗ-колебаний на стадии взаимодействия капель с сушильным агентом интенсифицирует процесс испарения влаги (за счёт увеличения коэффициента диффузии), что дает возможность снизить температуру сушки и интенсифицировать процесс обеззараживания. Сушильная установка с ультразвуком может быть достойной альтернативой распылительным сушилкам, используемым в настоящее время на предприятиях АПК и в фермерских хозяйствах. В статье представлена аппаратурно-технологическая схема переработки молока с внедрением ультразвуковой сушилки, позволяющая понизить энергоёмкость процесса в 2,5 раза. Установлено, что в УЗС обеспечивается стерилизация продукта при высокой однородности капельного распыления. Численность бактерий с пневматическим распылением составляет 91,0 млн КОЕ/мл, при ультразвуковом - 3,9 млн КОЕ/мл.

Бесплатно

Интенсификация электроимпульсных процессов в агротехнологиях

Интенсификация электроимпульсных процессов в агротехнологиях

Топорков Виктор Николаевич, Королев Владимир Александрович

Статья научная

Электроимпульсные технологии целесообразно использовать практически на всех этапах производства продукции полеводства для воздействий непосредственно на живую растительную ткань объекта аграрного производства либо на среду его обитания. Применение электроимпульсных устройств сопровождают низкие затраты энергетических ресурсов и времени при выполнении процессов, высокая производительность, исключительность, простота реализации процессов и т.п. В статье рассмотрены возможности использования электроимпульсных устройств для обработки почвы, используемой как удобрение, приготовления рабочих растворов удобрений, увеличения количества усвояемых активных веществ в почве; уничтожения сорняков. Устройства рационально также применять при обработке воды для полива растений, подъёма воды из скважин, для обеззараживания тепличного грунта, предпосевной обработки семян, электроискрового импульсного прореживания всходов пропашных культур, предуборочной обработки культур и др. Электроимпульсная технология борьбы с сорняками реализуется на разных этапах возделывания сельхозкультур. Первый этап технологии применяется после уборки урожая или весной до посева культурных растений и предусматривает очистку почвы от семян сорняков, находящихся в пахотном слое. При этом, в зависимости от дозы воздействия, состояния семян и почвы возможны два режима: стимуляция и угнетение семян сорняков. Режим стимуляции требует значительно меньших затрат энергии и направлен на «провокацию» прорастания семян сорняков, с последующим их уничтожением, перед посадкой основных культур, любым традиционным наиболее удобным и менее затратным способом. Второй этап технологии борьбы с сорными растениями включает уничтожение всходов сорных растений в междурядьях культурных растений и при обработке пара. Проведённые исследования показали, что для всходов требуются значительно меньшие напряжение и мощность импульса. Третий этап технологической схемы предусматривает уничтожение взрослых сорняков в междурядьях культурных растений, на паровых полях, а также расположенных выше культурных растений в рядках. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов электроимпульсного уничтожения сорняков.

Бесплатно

Использование котельного композитного биотоплива в теплогенераторах типа ТГ-1,5

Использование котельного композитного биотоплива в теплогенераторах типа ТГ-1,5

Кожевников Юрий Александрович, Чижиков Александр Григорьевич

Статья научная

Предметом и темой статьи явились вопросы приготовления котельного композитного биотоплива (КБТ) из навоза и мазута или отходов нефтепродуктов и интенсификации процесса его сжигания в плазме СВЧ-разряда применительно к теплогенератору ТГ-1,5, горелка которого была модернизирована. Работа выполнена с целью установления возможности и эффективности сжигания КБТ в плазме СВЧ-разряда с дальнейшим развитием этого метода. Поставленная цель решалась экспериментальными методами: разработана и изготовлена установка, содержащая в горелке теплогенератора три СВЧ-свечи для создания плазмы СВЧ-разряда и воспламенения исходного КБТ. Предварительно в определенных пропорциях готовили смесь из свиного навоза, мазута и воды. Твердые частицы механическим способом доводили до размера 5-25 мкм, а вязкость смеси была менее 45 мм2/с. Приготовленную смесь подавали в горелку шестеренчатым насосом и воспламеняли в плазме СВЧ-разряда. Проведена серия экспериментов по сжиганию КБТ предложенным методом. Выявлена картина воспламенения КБТ в плазме СВЧ-разряда и описан механизм воспламенения и сгорания смеси. Установлена эффективность сжигания КБТ в плазме СВЧ-разряда: улучшается качество сжигания биотоплива за счет ускорения реакции окисления и газификации его составляющих, уменьшаются механический недожог и уровень выброса вредных веществ с дымовыми газами. После доработки технологической схемы и рабочих элементов предложенный метод сжигания КБТ может быть рекомендован для теплогенераторов животноводческих ферм и сушильных установок. Работа должна быть продолжена в направлении доведения модернизации горелок теплогенераторов до уровня опытных образцов и потребительского использования.

Бесплатно

Испытания стенда для исследования влияния электроприемников на качество электроэнергии и рекомендации по его совершенствованию

Испытания стенда для исследования влияния электроприемников на качество электроэнергии и рекомендации по его совершенствованию

Большев Вадим Евгеньевич, Виноградов Александр Владимирович

Статья научная

Цель статьи - выявление недостатков стенда и представление рекомендаций по его совершенствованию. Качество электрической энергии является важным фактором, влияющим на энергоэффективность и надежность электрооборудования. Одним из методов повышения КЭ является корректировка стоимости электроэнергии в зависимости от её качества, уровня и источника искажения, подразумевающая применение добавочных коэффициентов при расчете стоимости электроэнергии. Для точного определения коэффициентов необходимо знать, как искажения, вносимые одними потребителями, влияют на КЭ других потребителей, подключенных к той же точке общего присоединения. Для решения вышепоставленной задачи разработан стенд для исследования влияния электроприёмников на КЭ. Описана схема проводимых экспериментов на стенде для исследования влияния электроприёмников на качество электроэнергии. Проанализированы полученные данные и произведен расчёт ожидаемых результатов, что показало отличие ожидаемых значений от фактических. Было выявлено, что эта разница получилась из-за недостаточной мощности нагрузки, подключенной к контрольному блоку, что привело к небольшим значениям погрешностей, входящих в погрешность прибора. По результатам сделанной работы были приведены рекомендации по совершенствованию стенда и повышению качества проводимых на данном стенде экспериментов: использование анализатора, позволяющего проводить параллельное измерение качества электрической энергии в двух точках электрической сети; увеличение времени проведения эксперимента для каждого сочетания факторов; использование анализаторов с функцией осциллографа; увеличение мощности нагрузки, подключенной к контрольному блоку; повышение мощности источника искажения качества электроэнергии. Таким образом, стенд для исследования влияния электроприёмников на КЭ показал свою работоспособность, хотя и требует существенных доработок как в плане самого устройства стенда, так и в плане проводимых на нём опытов.

Бесплатно

Исследование влияния концентратора воздушного потока на энергетические показатели модели вертикально-осевого роторного ветродвигателя

Исследование влияния концентратора воздушного потока на энергетические показатели модели вертикально-осевого роторного ветродвигателя

Алексеенко Виталий Алексеевич, Сидельников Дмитрий Алексеевич, Капов Султан Нануович, Иноценко Виктор Александрович, Шабаев Евгений Адимович

Краткое сообщение

Ветроэлектрические станции рентабельны при среднегодовой скорости ветра больше 5 м/с. Одним из способов повышения их эффективности в регионах с малыми среднегодовыми скоростями ветра является использование концентраторов воздушного потока. Распространение концентраторов воздушного потока сдерживается отсутствием данных о их влиянии на основные энергетические характеристики ветроэлектрических станций. Испытание предусматривает определение энергетических показателей модели вертикально-осевого роторного ветродвигателя с концентратором воздушного потока в зависимости от угла установки на нем плоских вертикальных направителей с использованием аэродинамический трубы. Для достижения поставленной цели разработана и изготовлена лабораторная установка. Она состоит из модели ротора ветродвигателя, которая имеет трехлопастной ротор с определенными конструкционными и энергетическими характеристиками и непосредственно концентратором воздушного потока с возможностью установки угла наклона плоских направителей в пределах 25º-40º. Определение эффективности кольцевого концентратора воздушного потока сводится к определению крутящего момента, создаваемого трехлопастным ветродвигателем в зависимости от угла наклона плоских вертикальных направителей по отношению к направлению ветрового потока. Определение мощности на валу ветродвигателя производили косвенно через массу груза и число оборотов. Результаты лабораторных испытаний свидетельствуют о том, что при соблюдении рекомендованных пропорций линейных размеров лопастей и их взаимного расположения достигается максимальная мощность, соответствующая углу наклона вертикальных направителей 30°. Полученные результаты лабораторных испытаний позволили изготовить вертикально-осевую роторную ВЭУ с двумя роторами и концентратором воздушного потока, испытания которой в натурных условиях подтвердили правильность принятых решений.

Бесплатно

Исследование влияния намагниченности на физико-механические свойства материалов

Исследование влияния намагниченности на физико-механические свойства материалов

Скляр Валерий Алексеевич, Сергиенко Александр Григорьевич, Скляр Алексей Валерьевич, Луханин Владимир Александрович, Псюкало Сергей Петрович

Статья научная

Рассмотрено влияние намагниченности на физико-механические свойства современных деталей машин. Экспериментальные исследования в слабых полях намагничивания позволили определить тенденции изменения микротвердости деталей.

Бесплатно

Журнал