Статьи журнала - Инженерные технологии и системы
Все статьи: 2029
Статья
Бесплатно
Статья научная
Введение. Определение оптимальной технологической эффективности процесса шелушения, с точки зрения количества отделяемых оболочек и удельных затрат на процесс, является важной задачей. Цель исследования - обосновать комплексный критерий оценки технологической эффективности шелушения зерна пшеницы и выбрать оптимальные значения параметров шелушения зерна с учетом энергоемкости процесса. Материалы и методы. Для количественной оценки технологической эффективности шелушения зерна пшеницы были использованы следующие локальные критерии эффективности: относительный выход отходов шелушения, относительное снижение зольности зерна, увеличение количества битых зерен, а также комплексный критерий эффективности, учитывающий локальные критерии и удельный расход электроэнергии. Результаты исследования. Проведенные эксперименты показали, что технологическая целесообразность процесса шелушения обеспечивается при проценте открытия заслонки на выходе из машины 60-70 %. При этом относительный выход отходов шелушения составляет 3,2-2,8 %, относительное снижение зольности зерна 0,32-0,20 %, а увеличение количества битых зерен не превышает 0,85 %. С увеличением степени открытия заслонки на выходе из машины с 50 до 100 % удельные затраты электроэнергии снижаются с 8,7 до 3,5 кВт∙ч/т. Обсуждение и заключение. Для оценки технологической эффективности шелушения зерна пшеницы предложен обобщенный критерий эффективности, включающий в себя локальные критерии. Экспериментально доказана их зависимость от интенсивности процесса обработки зерна в машине. Определено оптимальное сочетание степени открытия заслонки на выходе машины 67 % (производительность 0,7 т/ч) с удельным расходом электроэнергии 5,8 кВт·ч/т. В этом случае комплексный критерий эффективности, с учетом энергоемкости процесса, равен 4,5 кг/кВт·ч.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Современная технология переработки зерна уделяет особое внимание качественной и эффективной подготовке зерна к помолу. На малых предприятиях с сокращенным технологическим процессом это практически единственный способ, позволяющий повысить выход и качество получаемой продукции. Без правильной и многоступенчатой подготовки зерна к помолу на малых предприятиях невозможно достичь качества и количества продукции, выпускаемой промышленными мельницами. Шелушение зерна является одним из самых эффективных способов очистки поверхности от загрязнений и удаления наружных оболочек. Удаление внешних оболочек позволяет на сокращенных схемах помола повысить выход муки высшего сорта. Ключевое влияние на эффективность процесса шелушения оказывают конструктивные и режимные параметры шелушильной машины. Цель данной работы -экспериментальное определение оптимальных условий протекания процесса обработки зерна в шелушильно-сушильной машине. Материалы и методы. Для определения оптимальных условий протекания процесса обработки зерна в шелушильно-сушильной машине был применен метод экстремального планирования эксперимента. Отбор факторов, наиболее значимых и существенных по степени их влияния на параметр оптимизации, был осуществлен методом случайного баланса. При отыскании области оптимума использовался метод крутого восхождения по поверхности отклика (метод Бокса - Уилсона): реализованы матрица планирования, статистический анализ полученных результатов и крутое восхождение по поверхности отклика. Проверка результатов исследования осуществлялась с помощью программы Statistica 10.0. Результаты исследования. На основании экспериментальных исследований была получена математическая модель технологического процесса обработки зерна пшеницы в шелушильно-сушильной машине, связывающая конструктивные и режимные параметры машины с влажностью обрабатываемого зерна. Полученные результаты подтвердили работоспособность разработанной машины при работе с зерном повышенной влажности и являются основополагающими для ее дальнейшей модернизации. Обсуждение и заключение. Анализ диаграммы рассеивания управляемых факторов позволил отобрать наиболее значимые из них по степени влияния на выбранный параметр оптимизации - белизну муки, полученную из обработанного зерна. В результате оценки экспериментальных данных проведенных исследований определили конструктивные и режимные параметры разработанной машины, соответствующие области оптимума параметра оптимизации: частота вращения вала - 1400 об/мин; угол наклона высштамповки на ситовом барабане - 15 градусов; исходная влажность обрабатываемого зерна - 15,5 %; производительность машины - не выше 700 кг/ч.
Бесплатно
Экспериментальные и аналитические методы оценки и прогнозирования долговечности бетонов
Статья научная
Показана возможность теоретического обоснования и развития кинетической концепции прочности композиционных материалов. Благодаря применению статистики Бозе-Эйнштейна получена формула, которая, в отличие от эмпирической формулы С. Н. Журкова, учитывает действие агрессивной среды на долговечность материала.
Бесплатно
Экспериментальные исследования высевающего аппарата зерновой сеялки СУБМ-3,6
Статья научная
Введение. Формирование условий для развития научно-технической деятельности и получения результатов, необходимых для создания технологий, продукции, товаров и оказания услуг, обеспечивающих независимость и конкурентоспособность отечественного агропромышленного комплекса, - одна из главных задач обеспечения продовольственной безопасности страны. Наиболее важным и сложным для выполнения сельскохозяйственных операций является посев, осуществляемый посевными агрегатами и машинами, оснащенными высевающими аппаратами, подразделяющимися на механические, пневматические и пневмомеханические. Цель статьи. Разработка экспериментального стенда и методики проведения экспериментальных исследований высевающего аппарата зерновой сеялки для построения математических моделей его производительности при высеве различных сельскохозяйственных культур: пшеницы, ржи, ячменя, овса, проса, вики. Материалы и методы. Механический высевающий аппарат катушечного типа используется на одном из самых популярных и повсеместно применимых посевных агрегатах - универсальной блочно-модульной сеялке СУБМ-3,6. Он позволяет обеспечить равномерность норм высева и точную глубину заделки семян. Данные показатели являются основными при оценке качества работы посевных агрегатов. Рассмотрение конструктивных особенностей вышеуказанной сеялки - важный этап при оценке ее производительности. Результаты исследования. Одной из главных характеристик работы высевающих аппаратов является их производительность. Приведены исследования, направленные на построение математической модели зависимости производительности зернового высевающего аппарата от частоты вращения приводного вала рабочих органов (катушек) nк (мин-1) и длины вылета катушек lк (мм). Для этого, в соответствии с современными методами планирования эксперимента, были разработаны экспериментальный стенд и методика проведения экспериментальных исследований производительности высевающего аппарата. Обсуждение и заключение. Полученные в результате экспериментальных исследований аналитические зависимости нормы высева от частоты вращения и длины вылета катушки позволят наиболее эффективно использовать работу высевающих зерновых катушечных аппаратов, что в свою очередь окажет влияние на выбор оптимальных режимов функционирования сеялки СУБМ-3,6.
Бесплатно
Экспресс-диагностика ревматоидного артрита и остеоартроза
Статья научная
Введение. Заболевания костей и суставов занимают 3-е место в мире среди всех классов болезней. Наиболее распространенным и среди воспалительных заболеваний суставов являются ревматоидный артрит и остеоартроз. Цель статьи - оценить возможность ультразвукового исследования и трансиллюминационной пульсоопто-метрии коленного сустава, как методов экспресс-диагностики ревматоидного артрита и остеоартроза. Материалы и методы. В исследовании приняли участие 2 266 чел. в возрасте 1975 лет. Пациенты были разделены на 3 группы: 29 % - больные артритом, 62 % -остеоартрозом, 9 % - группа сравнения. Проведена ультразвуковая диагностика и трансиллюминационная пульсооптометрия. Гемодинамика и оптическая плотность измерялась с помощью устройства и метода З. М. Сигала. Результаты исследования. В результате исследований было достоверно установлено количество синовиальной жидкости в супрапателлярной сумке при ревматоидном артрите и остеоартрозе: в первом случае оптическая плотность была в 2,7 раза меньше, чем во втором. Также были получены достоверные различия амплитуды пульсовых осцилляций при данных заболеваниях. Обсуждение и заключения. Количество синовиальной жидкости в супрапателляр-ной сумке коленного сустава при ревматоидном артрите превышает аналогичные показатели при остеоартрозе и в группе сравнения: > 55,8 см3 и 3,29 см3; 3 соответственно. При остеоартрозе и в норме количество синовиальной жидкости достоверно не отличалось. Оптическая плотность в супрапателлярной сумке коленного сустава при ревматоидном артрите составила 0,56 ± 0,20, амплитуда пульсовых осцилляций - 13,45 ± 3,62 мм. Аналогичные показатели при остеоартрозе: 1,63 ± 0,39 и 7,67 ± 1,62 соответственно. Данные значения являются практически важными для дифференциальной диагностики заболеваний, свидетельствуют о наличии или отсутствии жидкости, воспалении и визуализации сумок. Разработанный нами экспресс-метод диагностики ревматоидного артрита и остеоартроза включает ультразвуковое исследование супрапателлярной сумки и трансиллюминационную пульсооптометрию.
Бесплатно
Экстремистские проявления в молодежной среде как одна из системных проблем современного общества
Статья научная
В данной статье рассматривается молодежный экстремизм как одна из системных проблем современного российскдго общества. Дается социологический анализ текущей ситуации, формулируются соответствующие выводы и обобщения. Также предлагаются возможные пути решения обозначенной проблемы.
Бесплатно
Электоральное поведение молодежи (по результатам пилотажного исследования)
Статья научная
В данной статье посредством проведенного пилотажного исследования предпринята попытка выявить специфику электорального поведения молодежи Саранска. Также сформулированы рекомендации для оптимизации молодежных практик в рамках избирательного процесса.
Бесплатно
Электронные ресурсы как фактор оптимизация качества образовательного процесса в вузе
Статья
Бесплатно
Эмпатия как один из инструментов понимания психического состояния другого человека
Статья научная
В статье рассмотрены определения термина «эмпатия», описаны основные подходы к исследованию эмпатии в зарубежной и отечественной психологии, раскрыт эмпатический процесс и значение феномена эмпатии для процесса понимания другого человека.
Бесплатно
Эндоскопические технологии и материалы в лечении пузырно-мочеточникового рефлюкса (обзор литературы)
Статья научная
Основным принципом эндоскопического лечения (ЭЛ) ретроградного заброса мочи является укрепление уретеровезикального сегмента с использованием имплантацион-ного материала, который, наряду с биологической совместимостью, должен обладать инертностью, быть неаллергенным, неканцерогенным, неспособным к миграции из места инъекции. Оценку эффективности ЭЛ целесообразно проводить на основе многофакторного анализа данных, отражающих системный подход, с целью прогнозирования результатов хирургического лечения пузырно-мочеточникового рефлюкса.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Переработка органических отходов для снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду остается актуальной задачей, одним из способов решения которой является использование методов биоконверсии органического вещества органических отходов с получением газообразного энергоносителя и высококачественных органических удобрений. Одной из важнейших стадий анаэробной переработки органических отходов в биореакторах является стадия предварительной подготовки отходов к сбраживанию, которую возможно осуществить рядом методов. Однако в доступной научно-технической литературе сведения о предварительной обработке субстратов в аппарате вихревого слоя представлены в малом количестве. Целью работы является определение энергетической эффективности процесса предварительной обработки органических отходов в аппарате вихревого слоя перед анаэробным сбраживанием. Материалы и методы. Для исследования процесса предварительной обработки органических отходов создана экспериментальная установка. Субстратом для обработки в аппарате вихревого слоя служила смесь модели органической фракции твердых коммунальных отходов и воды холодного водоснабжения в соотношении 300 г/л. Результаты исследования. Проведенные расчеты подтвердили, что условие энергетической эффективности процесса предварительной обработки субстрата метантенка соблюдается, несмотря на дополнительные затраты на электрическую энергию в ходе интеграции этой стадии в систему анаэробной переработки. Обсуждение и заключение. Интеграция процесса предварительной обработки органических отходов в аппарате вихревого слоя перед сбраживанием в анаэробных биореакторах в систему анаэробной обработки органических отходов позволяет повысить как энергетическую эффективность системы, так и степень анаэробного разложения органического вещества органических отходов. Удельное количество энергии биогаза, полученного в процессе сбраживания в анаэробных биореакторах с применением предварительной обработки субстрата в аппарате вихревого слоя, полностью компенсирует затраты энергии на предварительную обработку субстрата в аппарате вихревого слоя. Практическая значимость работы обусловлена повышением удельного выхода товарной энергии на 70 % по сравнению с анаэробной обработкой в традиционных метантенках.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Статья посвящена повышению эффективности энергонезависимых систем теплоснабжения в сельском хозяйстве на основе использования теплоутилизатора с тепломеханическим преобразователем энергии. Наиболее перспективным является тепломеханический преобразователь энергии с термодинамическим циклом периодического действия для привода мембранного насоса. Для отопительных приборов и котлов использование пульсирующего режима движения теплоносителя дает двойной эффект: увеличивает теплопередачу и снижает образование отложений на теплопередающих поверхностях. Материалы и методы. С использованием термодинамического метода, а также возможности импульсных технологий разработаны замкнутый цикл и устройство периодического действия, в котором последовательно реализуются три термодинамических процесса: изохорное нагревание и испарение рабочего вещества; адиабатическое совершение работы; изобарная конденсация. Построены термодинамические циклы для пяти известных рабочих веществ (R11; R21; R113; R114; R123) на lgP-h диаграммах термодинамического состояния и рассчитаны их параметры в характерных точках. Результаты исследования. Выполнено частотное согласование тепломеханического преобразователя с гидравлическими параметрами теплоисточника и теплопотребляющей установки. Такое согласование проводилось на частотных характеристиках. Для описания гидродинамики системы теплоснабжения применялась система дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами, которая решалась с использованием преобразования Лапласа. Установлена рациональная частота колебаний потока теплоносителя в пределах 1,38-2,76 рад/с. Обсуждение и заключение. Предложена схема системы теплоснабжения с независимым присоединением теплопотребляющих установок к теплоисточнику. На примере теплоисточника мощностью 100 кВт получены графические зависимости минимальных давлений на теплоисточнике от изменения расхода теплоносителя и активного гидравлического сопротивления тепловой сети. Разработан алгоритм определения приращения мощности от использования теплоутилизатора с тепломеханическим преобразователем. Установлено, что эффективность от такого теплоутилизатора будет выше на котлах малой мощности.
Бесплатно
Энергоэкологическая оценка использования различных генерирующих источников в сельском хозяйстве
Статья научная
Введение. В последнее время все чаще рассматривается вопрос о децентрализованном (автономном) энергообеспечении ряда нагрузок сельских территорий. Децентрализованное энергоснабжение возможно от различных генераторов энергии небольшой мощности с использованием местных и возобновляемых источников энергии. В этом случае у потребителя возникает задача выбора генерирующего источника. Материалы и методы. Aнализ потребителей энергии, режимы работы оборудования, графики нагрузок определены по результатам энергетических обследований, проводимых институтом с 2003 года по настоящее время. Комплексный показатель негативного воздействия производства тепло- и электроэнергии на окружающую среду определен методом логико-лингвистического моделирования Спесивцева -Дроздова на основе экспертных оценок. Результаты исследования. Энергоисточники могут быть как традиционными (дизель-генераторы и газопоршневые установки), так и возобновляемыми (ветроу-становки, солнечные коллекторы, мини-ГЭС). При выборе источника энергии учитывается критерий отбора: экономия или экологичность. Экономический критерий - стоимость кВт-ч энергии. Экологический критерий - суммарный выброс загрязняющих веществ при получении энергии (г/кВт-ч) на различных источниках энергоснабжения. Причем учитывается не только количество выбросов, но и вредное воздействие на окружающую среду. Обсуждение и заключение. При выборе источников энергоснабжения предлагается пользоваться коэффициентом энергоэкологичности, который представляет произведение стоимости кВт-ч полученной энергии на объем удельных выбросов загрязняющих веществ. Oптимальное значение этого коэффициента при выборе генерирующего источника - наименьшее. Коэффициент энергоэкологичности учитывает одновременно экономическую и экологическую целесообразность при выборе генерирующих источников энергии.
Бесплатно
Энергоэффективность отечественных протезов клапанов сердца в постимплантационном периоде
Статья научная
Одним из показателей работы сердца после имплантации в него искусственных клапанов является энергоэффективность последних, показывающая потери энергии потока крови. От этого в конечном счете зависят темпы физиологического ремодели-рования миокарда и выздровления больных. Материал получен в кардиохирурги-ческом отделении ГБУЗ «Республиканская клиническая больница № 4» г. Саранска. Обнаружено, что из всех исследованных отечественных протезов клапанов сердца наибольшую энергоэффективность имеют «МЕДИНЖ-2» производства ЗАО «Ме-динж» (Пенза) и МИКС-2 производства ООО «Роскардиоинвест» (Москва), что подтверждено их высокой клинической эффективностью.
Бесплатно
Этапы взаимодействия мордовского этноса с окружающими ландшафтами в голоцене
Статья научная
В статье рассматриваются особенности взаимодействия мордовского этноса с природными ландшафтами на протяжении голоцена. При исследовании взаимодействия природы и общества на ранних этапах голоцена возникает ряд методологических и методических проблем, связанных с разнохарактерностью и неполнотой получаемой исходной информации. Накопленные к настоящему времени сведения об изменении биоклиматических условий в Среднем Поволжье позволили наметить основные фазы развития растительности, восстановить среднегодовые показатели температур и осадков. Относительно конца голоцена появляются документальные свидетельства о развитии тех или иных природных процессов на уровне отдельных лет, сезонов или даже отдельных месяцев, что значительно расширяет информационную базу исследователя. То же самое можно сказать и о свидетельствах материальной культуры древности и деятельности древних поселенцев. Анализируются воздействия биоклиматических условий на характер деятельности людей на различных этапах развития древних культур на территории этногенеза мордовского народа. Вплоть до начала позднего голоцена изменения природы в междуречье Оки и Суры происходило практически только под воздействием естественных факторов в условиях малоизмененных ландшафтов. Мезолитическая эпоха в целом соответствовала значительному потеплению. Антропогенное влияние сказывалось на отдельных участках вдоль речных систем. В позднем мезолите леса становились разнообразнее и богаче, прослеживаются изменения в топографии стоянок, перемещавшихся на более низкие гипсометрические уровни. Это связано с распространением сухого климата, отмечается значительный спад уровня вод в гидрологической сети центра Русской равнины. Указывается на существенное влияние природных условий и ритмических колебаний климата на древние культуры. Отмечается приуроченность поселений представителей древних поселенцев к определенным типам ландшафтов.
Бесплатно
