Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование. Рубрика в журнале - Вестник аграрной науки Дона
Определение запаса усталостной прочности в конструкции стрясной доски комбайна КЗС-1119Р
Статья научная
Одним из высокоэффективных и точных методов расчетных исследований нагруженности несущих конструкций является метод конечных элементов - в настоящее время основной инструмент решения задач строительной механики, механики деформируемого твердого тела. Метод конечных элементов позволяет значительно уменьшить затраты при разработке новых конструкций, изделий, так как дает возможность существенно снизить объемы или даже полностью отказаться от дорогих стендовых испытаний. Кроме того, с помощью метода конечных элементов можно в сравнительно короткие сроки оценить характеристики разных конструкций, изделий и выбрать наиболее подходящий вариант заданным условиям. Необходимым условием обеспечения достаточной точности расчета запасов усталостной прочности конструкций является подробный анализ режимов нагружения с определением параметров циклов перемены напряжений в наиболее нагруженных зонах. В данной статье приведен расчет запасов усталостной прочности стрясной доски зерноуборочного комбайна КЗС-1119Р, совершающей возвратно-поступательное плоскопараллельное движение, с определением циклов перемены главных напряжений и коэффициентов концентрации нормальных напряжений от технологических факторов...
Бесплатно
Определение накопленной потенциальной энергии при импульсном воздействии на семена
Статья научная
В статье приводится методика определения накопленной потенциальной энергии при импульсном физическом воздействии на семена. Анализ исследований, описывающих влияние импульсных воздействий, вызванных действием ударной волны на всхожесть семян различных культур, показал, что с увеличением ударного воздействия всхожесть семян вначале возрастает, достигая максимума, а затем снижается. При этом максимальная всхожесть наблюдается при различных значениях ударных нагрузок и зависит от размеров семян, сорта, материала ударяемой поверхности и других факторов. Несмотря на различные значения ударных нагрузок, характер протекания кривых всхожести имеет общую особенность. Сначала с ростом ударной нагрузки до некоторого определенного значения всхожесть семян возрастает, достигая максимума, а затем она убывает. При этом характер кривых всхожести имеет одинаковый вид. Это позволяет предположить, что на всхожесть семян и на другие жизненно важные процессы оказывает влияние энергия, накопленная семенами, при импульсном воздействии. На основании проведенных исследований сделан вывод о том, что на всхожесть и на другие жизненно важные процессы семян оказывает влияние накопленная семенами энергия, и существуют определенные режимы внешних импульсных воздействий различной природы (механические, магнитные и т.д.), способствующие увеличению биоэнергетического потенциала семян. В результате проведенных исследований определена накопленная потенциальная энергия и выявлены факторы, влияющие на всхожесть семян при импульсном воздействии. Полученная зависимость для определения накопленной потенциальной энергии при ударном действии внешней нагрузки позволяет рассчитать оптимальные режимы ударного воздействия на семена, способствующие увеличению биоэнергетического потенциала семян.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена возможности использования системы лучистого отопления на примере цеха по ремонту сельскохозйственной техники ООО «Южный ветер» Зерноградского района Ростовской области. Дымовые газы проходят через теплоутилизатор, где нагревают воздух, который при помощи вентилятора циркулирует по воздуховодам системы лучистого отопления. Тепловая мощность регулируется изменением количества дымовых газов, проходящих через теплоутилизатор при помощи датчика расхода и электромагнитных дроссельных клапанов. При использовании такой схемы одновременно решаются две важные теплоэнергетические проблемы: происходит экономия природных ресурсов за счёт утилизации теплоты и снижение температуры отработавших дымовых газов. В результате калорического расчета было установлено, что тепловая мощность системы лучистого отопления должна составлять 322780 Вт. Система отопления состоит из семи трубок диаметром 125 мм. Площадь теплоизлучающей поверхности составляет 251 м 2. Для данной системы были определены функциональные зависимости изменения тепловой мощности, массового расхода теплоносителя (воздуха) и конечной температуры дымовых газов от температуры дымовых газов. Проведенный корреляционный и регрессионный анализ полученных линейных уравнений показал, что данные зависимости можно использовать для расчета энергетических затрат и технико-экономических показателей использования предлагаемой системы.
Бесплатно
Краткое сообщение
Большинство сельских электрических сетей 6-10 кВ на сегодняшний день выполнены кольцевыми, работающими в нормально разомкнутом режиме и секционируемыми с помощью разъединителей, что не позволяет осуществлять автоматическое управление конфигурацией таких сетей при изменении ситуации в них, например, при появлении короткого замыкания на одном из участков сети. Это приводит к неоправданно большим, от 1,5 до 10 часов и более, перерывам в электроснабжении потребителей, что при электроснабжении сельскохозяйственных потребителей вызывает нарушение технологических процессов, снижение продуктивности животных и птицы, недовыпуск и порчу сельскохозяйственной продукции. Реализация принципов автоматического управления конфигурацией сельских распределительных электрических сетей позволяет сократить количество и время перерывов в электроснабжении, но требует внедрения в электрические сети «интеллектуальных» коммутационных аппаратов, например, всё более часто применяемых в сельских электрических сетях реклоузеров. Одним из принципов управления конфигурацией является наблюдаемость сети, которая обеспечивается техническими средствами мониторинга, контроля и учёта параметров режимов работы электрических сетей. Обеспечение наблюдаемости сети требует знания параметров режимов её работы, знания численных значений токов и напряжений, характеризующих тот или иной режим работы сети. Знание, в частности, значений токов коротких замыканий в сети позволяет дистанционно определять участок, на котором произошло короткое замыкание, правильно настроить средства релейной защиты и автоматики, применяемые в сети. Существует ряд способов, позволяющих, зная значения токов коротких замыканий в различных точках сети и последовательность их появления и исчезновения, дистанционно, без использования специальных каналов связи, определять результаты работы коммутационных аппаратов, установленных в сети. Это позволяет реализовывать принцип наблюдаемости сети даже при отсутствии средств связи или при их отказе, отключении по какой-либо причине. В статье рассмотрена реальная распределительная электрическая сеть, для которой выполнен расчет токов двухфазных и трехфазных коротких замыканий в заданных точках и заданных ситуациях.
Бесплатно
Определение циклических нагрузок на ветроколесе ветроэнергетической установки в условиях рысканья
Статья научная
Работа направлена на математическое описание циклической аэродинамики сил и моментов, возникающих на ветроколесе горизонтально-осевой ветроэнергетической установки в условиях рысканья. Сохраняя в качестве основы классические математические модели, сформулированы коррекции, позволяющие моделировать условия нестационарного ветрового потока. Учтены такие факторы, как косая обдувка, вызванная ошибкой системы рысканья, градиенты скорости ветра в приземном слое атмосферы и вблизи мачты ВЭУ, а также наложение индуктивных скоростей вблизи ветроколеса. Выполнено моделирование условий рысканья для установок малого и мегаваттного классов. В результате моделирования распределения углов атаки в плоскости вращения ветроколеса на задаваемых углах косой обдувки выявлена тенденция к смещению вертикальной и горизонтальной симметрии распределения. Опираясь на фактические данные углов косой обдувки, полученные экспериментально, была спрогнозирована реалистичная картина распределения углов атаки в плоскости вращения. Полученная картина отражает циклическую неравномерность аэродинамических нагрузок, возникающих на лопастях. На элементе лопасти с локальным радиусом 0,175 м угол атаки достигает значения 15,7° при её верхнем положении и снижается до 2,89° в нижнем, в то время как на локальном радиусе 0,875 м величина колеблется от 4,52º до 3,64º соответственно. Сравнительный анализа установок двух классов позволяет в дальнейшем разработать комплексный алгоритм определения циклических нагрузок на ветроколесо. Представленная в работе математическая модель может быть применена при создании системы управления в режиме реального времени.
Бесплатно
Статья научная
Целью работы является создание принципиально нового научно-технического решения для автоматизации определения экономически и технологически наилучших моментов времени перехода от кормления птицы вволю к её ограниченному кормлению в технологическом процессе кормления поголовья в животноводстве и птицеводстве по хозяйственному критерию результативности производства продукции. Автоматически определённый технологически оптимальный момент времени, в который вторая производная коэффициента конверсии кормов по времени меняет свой знак, когда необходима коррекция режима кормления для исключения бессмысленного перерасхода кормов, даёт информацию специалистам - животноводам и птицеводам - для совершенствования технологий животноводства и птицеводства. Начиная с автоматически определённого экономически оптимального момента времени, на производстве мясной продукции следует ввести режим ограниченного кормления, то есть скорректировать технологию кормления животных и птицы, что напрямую связано с повышением технико-экономической эффективности производственного процесса. Формирование сигналов экономически оптимальных моментов времени замены режима кормления вволю на режим дозированного ограниченного кормления является хозяйственной (экономической) необходимостью, поскольку существенно повышает точность управления сельскохозяйственным технологическим процессом кормления животных или птицы, причём новое техническое решение предполагает использование только технических средств автоматического управления сельскохозяйственным производством. Новизной предложенных разработок является введение в перечень традиционных математических моделей при управлении процессом новых понятий в виде соответствующих экономико-математических моделей и вычислительных действий, например, величины экономического коэффициента конверсии кормов его второй производной по времени. Применение новых методов и технических решений позволяет автоматически отследить наивысшую технологическую или экономическую результативность процессов кормления в отраслях животноводства и птицеводства. В их основе лежат новые экономико-математические модели сельскохозяйственных технологических процессов, реализуемые посредством вычислительной техники в целях автоматизированного управления этими процессами по экономическому критерию. Автор обсуждает информатизацию и автоматизацию технологий в животноводстве и птицеводстве. Производство осуществляется в автоматизированном режиме по технико-экономическому критерию.
Бесплатно
Оптимизация основных параметров гофрощёточного очистителя кормовых корнеплодов
Статья научная
Целью выполненной работы является анализ результатов оптимизации основных параметров гофрощеточного очистителя для механической (безводной) очистки кормовых корнеплодов перед их переработкой или закладкой на хранение. Особенность проведения оптимизации параметров исследуемого объекта состоит в необходимости одновременного рассмотрения трех параметров оптимизации: показателя эффективности очистки Y1, удельной энергоемкости Y2 и потерь корнеплодов Y3 при очистке. В этом случае необходимо решение компромиссной задачи нетрадиционными методами - нетрудоемкими, точными и эффективными. Нами выполнено решение компромиссной задачи с помощью опции «Профили отклика желательности» в прикладной программе для ПК «STATISTICA» версия 6.0. Решение компромиссной задачи в среде «STATISTICA» состоит в нахождении такого сочетания уровней входящих факторов Хi, которые максимизируют функцию общей желательности исхода J. Процедура вычислений в данной программе основана на симплекс-методе оптимизации, позволяющем определять функцию общей желательности исхода J как среднее геометрическое из преобразованных отдельных желательностей показателей оптимизации. Итогом программного решения компромиссной задачи является определение оптимальных значений трех параметров оптимизации, максимизирующих значение функции общей желательности исхода J. Максимальное значение функции общей желательности исхода J = 0,74379 обеспечивается при установке входящих факторов на их оптимальные значения: частоты вращения барабанов гофрощеточного очистителя ω = 16,186 с-1, диаметра барабанов D = 0,42168 м, длины барабанов L = 0,80019 м и высоты утолщений на дисках h = 0,01507 м. Кроме того, анализ кривых на составном графике позволяет выявить наиболее «активные» компоненты, влияющие как на отклики каждого показателя оптимизации, так и на функцию общей желательности исхода J.
Бесплатно
Оптимизация параметров механизма подъёма капота косилки с применением газовых пружин
Статья научная
В работе рассматривается один из методов проектирования и оптимизации механизмов подъема на примере капота косилки самоходной на гусеничном ходу, выпускаемой ОАО «Гомсельмаш». Рассматривается механизм подъема капота с использованием газовых пружин. Такие механизмы, в процессе эксплуатации или обслуживания машин механизатором, позволяют снизить усилие на рукоятке при переводе его из одного положения в другое до комфортной величины. Для этого создана математическая модель рычажного механизма, выполненная с использованием векторного способа описания рычажных механизмов, выполнен силовой анализ и расчет характеристики открывания. При формировании характеристики изменения уравновешивающей силы на рукоятке капота учтена реальная сила на газовой пружине с учетом гистерезиса. Предложены критерии подбора параметров механизма открывания, использование которых обеспечивает оптимальное проектирование. По результатам исследования выявлено, что жесткость самого капота и мест установки пружины на раме оказывает большое влияние на характеристику изменения уравновешивающей силы на рукоятке капота кроме сил трения и гистерезиса самой пружины. В пределах упругой деформации элементов крепления газовых пружин происходит изменение плеча силы действия газовой пружины. В случае установки газовых пружин с использованием малых плеч это приводит к значительному изменению конечной характеристики изменения силы на рукоятке. Увеличение жесткости элементов конструкции не всегда рационально, так как ведет к увеличению материалоемкости изделия. В связи с вышесказанным на этапе проектирования предлагается оценивать влияние жесткости конструкции капота и элементов крепления газовых пружин на расчетную характеристику уравновешивания и при необходимости корректировать расположение газовых пружин с учетом деформаций всей конструкции.
Бесплатно
Статья научная
В зоне недостаточного увлажнения необходимо накопление запасов влаги и предотвращениe непродуктивного её расхода. Накопление влаги достигается путём создания мульчирующего слоя на поверхности и различных по структурному составу и плотности сложения слоёв почвы при её обработке. Известные рабочие органы для послойной безотвальной обработки почвы характеризуются высокой металлоёмкостью, что приводит к увеличению массы конструкции и росту энергозатрат. Целью исследования является снижение затрат энергии на осуществление технологического процесса послойной безотвальной обработки почвы. Благодаря использованию в конструкции новых неметаллических материалов на основе пластика возможно существенное снижение металлоёмкости рабочих органов и затрат энергии на осуществление технологического процесса послойной безотвальной обработки почвы. Разработана конструкция рабочего органа для послойной безотвальной обработки почвы, содержащего стойку с долотом, съёмные лемешные лезвия, комкодробитель, упорную плиту и рыхлитель для мелкой обработки. В локальных зонах износа и области повышенного трения рабочего органа монтировали сверхвысокомолекулярный полиэтилен низкой плотности. Методика оптимизации параметров рабочего органа для послойной безотвальной обработки почвы с применением сверхвысокомолекулярного полиэтилена низкой плотности основана на планировании эксперимента по трёхфакторному плану Бокса. Установлены наименьшее тяговое сопротивление и минимальные затраты энергии рабочего органа для послойной безотвальной обработки почвы с применением сверхвысокомолекулярного полиэтилена низкой плотности при скорости агрегата от 2,8 до 3,0 м/с; угле входа в почву долота от 31,50 до 33,50; глубине обработки почвы 30-35 см.
Бесплатно
Оптимизация режима работы малогабаритного шестерённого гранулятора
Статья научная
Животноводство и растениеводство являются основой для производства качественных продуктов питания. Для развития отрасли животноводства требуется создание прочной кормовой базы. Корма - исходное сырье для обеспечения животных энергией и питательными веществами. Правильное и полноценное кормление - первейшее условие развития высокопродуктивного животноводства. От организации кормовой базы зависит состояние и экономика животноводства. При создании прочной кормовой базы для развития животноводства и птицеводства наряду с расширением посевов кормовых культур и ростом их урожайности важно также повышать производство комбикормов. Увеличение производства комбикормов - важнейшая задача комбикормовой промышленности, но россыпной комбикорм имеет и ряд недостатков, таких как гигроскопичность, малая объемная масса, склонность к расслоению при перемещении, отрицательно влияющих на его качество. Самый эффективный способ устранения этих недостатков - гранулирование. В связи с этим комбикормовые предприятия оснащены специальным оборудованием для гранулирования кормов. Увеличение производства гранулированных кормов требует совершенствования применяемых технологий, машин и оборудования в направлении уменьшения энергоемкости машин и повышения качества получаемых кормов. В нашей стране для гранулирования кормов применяют различные пресс-грануляторы, имеющие различную производительность и мощность привода. Однако существует необходимость разработки нового оборудования для гранулирования комбикормов. Связано это с тем, что на серийных установках производится гранулирование весьма большого ассортимента материалов, а большая часть существующих прессов не имеет механизма регулировки канала прессования, из-за чего уровень энергоемкости у них завышен, также они имеют высокую материалоемкость и, следовательно, большие габариты и массу. Малогабаритное оборудование для ферм малых хозяйств на рынке в дефиците. Из прессов выдавливающего типа наиболее подходящие для небольших хозяйств грануляторы с матрицами, сочетающими функции гранулирования материала и передачи вращательного момента.
Бесплатно
Статья научная
Потенциал солнечной энергии Волгоградской области может дать фору большинству стран в мире. В Волгоградской области солнечная погода преобладает едва ли не в течение всего года. В работе была исследована автономная система электроснабжения на базе возобновляемых источников энергии, расположенная на территории лечебно-клинического корпуса Волгоградского ГАУ. Целью работы являлась оценка эффекта использования автономной системы электроснабжения на базе возобновляемых источников энергии в Волгоградской области. Произведены эксперименты для оценки эффективности применения солнечных фотоэлектрических панелей на территории Волгоградской области, в результате которых были получены зависимости выходной мощности от освещённости и от времени суток для контрольных дней с разными климатическими условиями в летний период года. Эксперименты проводились в три характерных дня и включали в себя замеры освещенности в течение светового дня с одновременным контролем энергетических характеристик солнечных панелей, таких как выходной ток, напряжение, мощность и выработанная электроэнергия. Анализ экспериментов показал, что в зависимости от погодных условий вырабатывается разное количество электроэнергии. В первый день, с пасмурными погодными условиями, количество выработанной электроэнергии составило 5,1 кВт•ч; во второй день, со смешанными погодными условиями - 6,5 кВт•ч; соответственно в третий день, с хорошими погодными условиями - 6,9 кВт•ч. Из этого видно, что разница выработанной электроэнергии в пасмурный день по сравнению с солнечным днем составляет 26%. Следовательно, изменение выработки электроэнергии в зависимости от погодных условий невелико и солнечные фотоэлектрические панели можно использовать на постоянной основе.
Бесплатно
Оптическая система предпосевной обработки семян
Статья научная
Интенсификация сельскохозяйственного производства, в частности растениеводства, подразумевает повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Увеличить продуктивность растений можно благодаря выявлению скрытого потенциала семян, а следовательно, благодаря улучшению их посевных качеств. Для этого могут использоваться как химические препараты, так и методы физического воздействия. Предпосевная стимуляция семян сельскохозяйственных культур за счет энергии ультрафиолетового излучения является одним из эффективных физических методов улучшения показателей, характеризующих их продуктивные качества. При правильном подборе параметров воздействия оптического излучения на семена, за счёт активизации биофизических процессов, можно добиться наилучших показателей, характеризующих посевные качества семян (энергии прорастания и всхожести). На равномерность, а следовательно, эффективность предпосевной обработки семян существенное влияние оказывают конструктивные особенности установки, в которой проводится такая обработка. Равномерность повышается в случае использования объемных электрооптических преобразователей, в которых семена перемещаются относительно источников излучения под действием силы тяжести. В этом случае поток семян имеет меньшую плотность, а следовательно обладает большим коэффициентом пропускания потока ультрафиолетового излучения. Повышению равномерности обработки способствует снижение коэффициента пульсации потока излучения. Для этого используются соответствующие схемы включения источников, обеспечивающие сдвиг времени между их потоками излучения. По мнению многих исследователей, ультрафиолетовое излучение в диапазоне длин волн 302-365 нм оказывает стимулирующее воздействие на семена сельскохозяйственных культур. Указанный диапазон соответствует области, в которой коэффициент поглощения излучения семенами достигает 80-85%, что также повышает эффективность обработки.
Бесплатно
Оптоэлектронный датчик количества и качества молока
Статья научная
Рассмотрен вопрос бесконтактных измерений количества двухфазного потока молоковоздушной смеси и содержания компонентов молока. Представлен оптоэлектронный преобразователь для счётчика количества и определения содержания жира в молоке в движущейся молоковоздушной смеси. The article deals with the issue of contactless measurement of the amount of two-phase milk-air mixture flow and the fat content in the milk. The optoelectronic converter for the counter of the amount of the milk and definition of the fat content in the milk in moving milk-air mixture considered.
Бесплатно
Организация доильной станции применительно к условиям горного пастбищного содержания коров
Краткое сообщение
В статье представлены предложения и рекомендации по организации летнего доильного лагеря в условиях горных хозяйств Северо-Кавказского федерального округа. Рассмотрен вариант использования для доения универсальной доильной станции марки УДС-3Б, оснащённой разработанными нами усовершенствованными средствами машинного доения коров марки АДВ-Ф-1, адаптированными к высокогорным условиям с пониженным атмосферным давлением воздуха. Отличительными особенностями производственного процесса в таких условиях является отгонный беспривязный метод содержания молочного поголовья, при котором в теплый период года стадо размещается на территории горных пастбищ, а в холодный - на низинных фермерских площадях и в коровниках. Рассматриваемый регион в основном заполнен частным поголовьем, малыми и средними животноводческими хозяйствами с содержанием от десяти до двухсот голов дойного поголовья. Показана возможность наращивания количества доильных станков на доильной площадке в зависимости от поголовья дойных коров на горном пастбище, необходимость оснащения её дополнительными станками для искусственного осеменения коров, дополнительной энергосиловой установкой и ветродвигателем. В механизации производственных процессов в летнем лагере максимально использовано наряду с серийными машинами, с учётом особенностей горного ландшафта, энергосберегающее оборудование для получения горячей воды за счёт монтажа гелиоустановок, биогаза на основе сбраживания получаемого навоза, использования на доильной площадке концкормов на базе очищенного от оболочек зерна ячменя. В работе отмечены особенности организации движения коров на доение и после него, выполнения подготовительных, основных и заключительных операций процесса машинного выведения молока из вымени животного, организации первичной обработки и переработки молока: очистки, охлаждения, а при необходимости сепарации или пастеризации его. Изложены результаты собственных аналитических и экспериментальных исследований.
Бесплатно
Статья научная
Доля тепловой энергии в энергетическом балансе сельскохозяйственного производства обычно превышает 60%. Теплоснабжение является кроме того и важнейшим фактором для нового жилищного строительства и улучшения социально-бытовых условий жителей удаленных районов. Представляется весьма целесообразным использовать зарубежный опыт организации теплоснабжения с применением теплонасосных установок (ТНУ), которые отличаются высокой энергоэффективностью. Перспективными представляются теплонаносные системы теплоснабжения, основанные на использовании тепла поверхностных водных сред и, в частности, малых водотоков, таких как каналы и небольшие реки. Системы с использованием теплоты водотоков по своей эффективности не уступают вышеописанным ТНУ с грунтовыми теплообменниками и даже превосходят последние при несравненно более низких капитальных затратах. Увеличения эффективности отбора теплоты от водотока можно достичь за счёт использования естественного движения воды в направлении течения для интенсификации теплообмена. Одно из технических решений, которое позволяет более эффективно производить отбор теплоты от водотока, - это размещение теплообменника на специальных поплавках, обеспечивающих ему положительную плавучесть. Такой теплообменник достаточно компактен для размещения в малых водотоках, прост в монтаже и не требует большого объёма теплоносителя. Экспериментальный образец описанного теплообменника проходит испытания в составе специально собранной теплонасосной системы отопления и показывает высокие технико-экономические результаты. Внедрение в практику этого и других решений, способных снизить стоимость теплонасосных установок и срок их окупаемости, будет способствовать более широкому распространению подобных систем.
Бесплатно
Основные закономерности пастеризации молока с помощью гидродинамического нагревателя
Краткое сообщение
Применительно к хозяйствам поселений, семейным фермам и фермам малых хозяйств, в которых в настоящее время производится значительное количество молока в большинстве стран мира, показана целесообразность производства среди операций его первичной обработки пастеризации молока непосредственно на ферме или в специальном молокоприёмном пункте, организуемом молочным заводом. Установлена перспективность использования для этого малогабаритных пастеризационных установок, оборудованных гидродинамическими нагревателями, повышающих сроки хранения молока перед реализацией потребителю. Получен ряд зависимостей, которые описывают технологию пастеризации молока в установке на основе гидродинамического нагревателя. Дан анализ процесса нагрева молока гидродинамическим воздействием на него в условиях постоянного смешивания нагретым до температуры пастеризации молока при высоком тепловом КПД. Получены расчётные зависимости для определения основных параметров такого нагревателя исследуемой установки для пастеризации молока: необходимого расхода тепла на пастеризацию молока; секундной производительности тепла гидродинамическим нагревателем; закономерностей теплопередачи через стенку корпуса нагревателя в атмосферу; температуры нагрева его наружной стенки; теплового КПД гидродинамического нагревателя; критерия пастеризации молока; долей, вносимых в него нагревателем, выдерживателем и регенератором пастеризационной установки; времени тепловой обработки молока в выдерживателе; вместимости выдерживателя и других показателей. Установлено, что в конструкции гидродинамического нагревателя необходимо использовать утепление не только корпуса нагревателя, но и регенератора пастеризационной установки. Установки такого типа имеют меньшие габариты, более компактны и просты в диссипации энергии вращения ротора в тепловую при нагреве молока до температуры пастеризации, имеют сравнительно высокий тепловой КПД.
Бесплатно
Основы системного подхода к разработке противоэрозионных почвобрабатывающих машин
Краткое сообщение
В статье рассматриваются основы разработки почвообрабатывающих машин и орудий, предназначенных для противодействия возникновению и развитию эрозионных процессов почв. Приводится анализ почвенной среды как системного объекта, и выделяются внешние входные факторы и выходные показатели, которые следует учитывать при разработке почвообрабатывающего орудия. Отмечается, что результатом выполнения процесса обработки почвы являются пахотные и подпахотные горизонты, которые определяют наличие (накопление) и дефицит влаги. От состояния почвенных горизонтов зависит сохранение плодородия и снижение эрозии почвы. В дальнейшем, на основе анализа функционирования машинно-тракторного агрегата (МТА) как системы, выделены составляющие подсистемы. С учетом особенностей системы МТА, рассмотрены вопросы его существования во времени и пространстве и проанализированы все этапы жизненного цикла функционирования почвообрабатывающей машины. Установлено, на этапе использования МТА по целевому назначению происходит не только вложение затрат, но и отдача в виде получаемого эффекта. Сформулированы основные принципы постановки и реализации задач, связанных с применением противоэрозионных технологий и созданием соответствующих почвообрабатывающих машин, позволивших определить объект, задачу и цель выполнения технологического процесса обработки почвы. Показано, что эффективность функционирования создаваемой машины определяется входными данными, которые подразделяются на внутренние и внешние факторы. Для оценки процесса обработки почвы выделены основные звенья системы, которые позволили получить целевую функцию и определить ограничения, накладываемые на задачу. В заключение намечены направления исследования и изложены этапы разработки противоэрозионных почвообрабатывающих машин.
Бесплатно
Статья научная
Во многих регионах России естественное плодородие почвы снижается прогрессирующими темпами. В значительной степени это обусловлено недооценкой роли органических удобрений и сидератов. В исследовании представлена структурная схема процесса восстановления почвенного плодородия, включающая следующие основные элементы: уборка зерновой культуры-предшественника очесом на корню; посев сидеральной культуры по стерне в сочетании с глубоким рыхлением почвы; заделка незерновой части урожая и сидеральной культуры в почву, а также сочетание предпосевной обработки почвы и посева семян основной сельскохозяйственной культуры. В статье рассмотрена комплексная структура машинно-тракторных агрегатов для реализации системной технологии восстановления почвенного плодородия с использованием незерновой части урожая и сидеральных культур, основанная на применении многопроцессных мобильных энергетических средств пятого поколения. В сравнении с традиционными технологиями и техническими средствами предложенная система позволяет добиться ряда преимуществ: снижение суммарной стоимости применяемого машинно-тракторного парка; возможность использования отдельных элементов уборочного агрегата во внеуборочный период; сокращение удельного давления на пахотный слой почвы, предотвращение уплотнения пахотного и подпахотного слоя почвы; сокращение трудоемкости технологического цикла за счет совмещения ряда операций; повышение способности почвы к влагонакоплению и одновременно снижение потерь влаги испарением в наиболее жаркий послеуборочный период; обеспечение системного подхода для максимально эффективного использования растительных органических удобрений, что будет при высокой рентабельности производства зерновых культур способствовать системному восстановлению почвенного плодородия...
Бесплатно
Особенности использования и развития возобновляемой энергетики в Краснодарском крае
Статья научная
Рассмотрен вопрос возможности использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, энергосбережения и энергообеспечения для отдельного экономически самостоятельного региона России, развивающегося в условиях рыночных отношений. Обоснована необходимость удовлетворения существующих потребностей населения и промышленности в электричестве и тепловой энергии, особенно в сельскохозяйственных районах, удаленных от централизованных сетей, за счет более глубокого изучения, развития и использования возобновляемой энергетики, в том числе нетрадиционной и малой. Обосновывается интерес к нетрадиционным и возобновляемым источникам энергии в связи с усложнением экономической ситуации в России в плане обеспечения энергоресурсами, а также в связи с созданием новых объектов энергопотребления в рекреационных районах и в районах с суровыми климатическими условиями, удаленных от энергосистем. Дается прогноз развития мировой энергетики до 2050 года по предполагаемому производству электроэнергии. Рассмотрена проблема экономии энергетических ресурсов, защиты окружающей среды, которая имеет особое значение в сельском хозяйстве. Рассматриваются пути выхода из известного кризиса электроэнергетики, усугубляющегося регулярно повторяющимися природными и экологическими катаклизмами, в результате которого происходят отключения как отдельных предприятий, так и целых энергетических районов от систем центрального электроснабжения. Дан анализ состояния дел в энергетическом обеспечении АПК Краснодарского края в сложившихся рыночных условиях. Представлена возможность использования имеющихся в крае запасов возобновляемых источников энергии, которые могут снизить дефицит органического топлива. Представлен опыт использования возобновляемых источников энергии в Краснодарском крае. Приводится возможность использования квалифицированных научных и инженерных кадров Краснодарского края для внедрения и использования возобновляемых источников энергии. Показано особое значение, которое придается подготовке высококвалифицированных специалистов-энергетиков в области создания, монтажа и эксплуатации энергоустановок на основе возобновляемых видов энергии. There was considered the problem of possibility of use of non-traditional and renewable sources of energy, energy saving and energy provision for separate economically independent region of Russia developing in the conditions of market relations. There was substantiated the necessity of meeting the present needs of population and industry in electricity and heat energy especially in agricultural regions which are on distance from centralized nets at the expense of deep study, development and use of renewable energetic, including non-traditional and small ones. There is an interest to non-traditional and renewable sources of energy in connection with complexity of economic situation in Russia as a supply with energy resources and as well as in the connection with creation of new objects of energy supply in recreation areas and as well as in areas with hard climatic zones which are far from energy systems. There is a prognosis of development of world energetic to 2050 on present production of electric energy. There was considered the problem of economy of energetic resources, protection of environment which has the specific importance in agriculture. There are two exits from present crisis of electrical energetic, worsening regularly repeating natural and ecological cataclysms, in the result of which the shutdowns as separate enterprises as whole energetic districts are disconnected from systems of central electrical supply. There was given the analysis of situations in AIC of the Krasnodar region in present market conditions. There was presented the possibility of use of RES stocks in the region which can decrease the deficit of organic fuel. There was presented the experience of RES use in the Krasnodar region. The possibility of use of qualified scientific and engineering cadres of the Krasnodar region for introduction and use of RES is cited. There was shown the special significance which gives to the preparation of highly qualified specialists in energy in the field of creation, mounting and exploitation of energy installations on the basis of RES.
Бесплатно
Особенности модели качества разрабатываемого оборудования для пищевых отраслей АПК
Статья научная
Решение проблемы продовольственной независимости во многом связаны с вопросами качества машин и оборудования пищевой и перерабатывающей промышленности АПК. На современном этапе развития машиностроения для пищевых и перерабатывающих отраслей принципиальное значение имеет комплексная оценка качества созданных и произведённых машин и оборудования на всех этапах проектирования и технологических процессов их производства. Качество и надёжность оборудования формируется на различных этапах его жизненного цикла: техническое задание на изделие определяет 100% качества оборудования; эскизный и технический проект - 50-80%; рабочий проект и технологическая подготовка производства - 5-35% и производство - 5-25%. Качество создаваемого оборудования - интегральный показатель, характеризующий ряд различных групповых свойств показателей. Все групповые и единичные показатели оборудования и машин характеризуются специфичной неоднородностью и широким спектром размерности. Используемые методы определения показателей качества оборудования не позволяют формировать качество на всех этапах создания инновационных образцов техники высшего мирового уровня. При создании системы формирования качества создаваемого оборудования и машин разработана математическая модель на основе метода дифференцированной оценки совершенства инновационного оборудования. Метод имеет определённые преимущества перед традиционными способами, поскольку основан на формализации и обобщении критериев качества показателей оборудования и экспертной оценки уровней качества готового изделия. Использование метода позволяет количественно установить степень изменения единичных и комплексных показателей качества оборудования на всех этапах его создания, определить «слабые» звенья в цепи этапов разработки и оптимизировать параметры единичных технологических и физических показателей с целью получения техники, приближенной к мировому уровню требований. Отсутствие формируемого качества оборудования комплексных показателей: ресурсосбережение, экологичность и многофункциональность, решается по двум направлениям. Первое - посредством расширенного многокомпозиционного моделирования, второе - переходом к диверсифицированному моделированию.
Бесплатно
