Выпуск №5

Родительская категория: ISSN Международный технический журнал 2019

Содержание

ЭНЕРГЕТИКА

Обухов С. Г., Давыдов Д. Ю.

Сравнительный анализ методов оценки параметров распределения Вейбулла для повышения точности прогнозирования ветроэнергетического потенциала

Владимиров Я. А., Деревянко О. В., Ахметова И. Г.

Тепловой эквивалент твердых коммунальных отходов

Горбунова М. И.

Функционирование системы SMART grid при модернизации электросетей с внедрением интеллектуальных приборов учета

ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ

Шмигель В. В., Угловский А. С., Махаева Н. Ю. Прогнозирование долговечности и надежности материалов плоского решета сепаратора в программе ANSYS WORKBENCH	30
Юферев Л. Ю., Селезнева Д. М. Совершенствование процессов обеззараживания и обеспыливания воздушной среды сельскохозяйственных помещений на основе электрофильтрации воздуха	42
Навроцкая Л. В., Мещанинова О. В., Лештаев О. В. Устройство электроводотермической обработки семян	49
Андрианова Л. П., Кабашов В. Ю. Автоматизированная тестовая диагностика электронных систем управления газотурбинными двигателями на основе активной идентификации	56
Мустафаев Ж. С., Козыкеева А. Т., Камалиев А. М. Климатические изменения бассейна трансграничной реки Шу	68
Дидманидзе Р. Н., Гузалов А. С. Алгоритм рационального использования транспортных средств в производственном процессе	77
Старцев А. В., Сторожев И. И., Романов С. В., Трошков И. А. Определение параметров работы двигателя Д-240 с добавлением водометаноловой смеси в систему подачи воздухом	85

РЕФЕРАТЫ СТАТЕЙ, ИНДЕКСИРУЕМЫХ В AGRIS

Рефераты

_________________________________________________________________________________________________________________________________

ЭНЕРГЕТИКА

DOI: 10.34286/1995-4646-2019-68-5-7-15

УДК 621.548.001.18

С. Г. ОБУХОВ, доктор техн. наук, профессор

Д. Ю. ДАВЫДОВ, аспирант

Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Российская Федерация, г. Томск

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЙБУЛЛА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА

Аннотация. Предложен алгоритм анализа адекватности теоретической модели распределения Вейбулла, предназначенный для повышения точности прогнозирования ветроэнергетических ресурсов. Представлены результаты сравнительной оценки методов аппроксимации данных долгосрочных наблюдений за скоростью ветра на примере случайных выборок и фактических данных шести метеостанций, расположенных на территориях регионов Арктической зоны Российской Федерации. В соответствии с задачей исследования было произведено сравнение наиболее часто используемых методов оценки параметров: метода наименьших квадратов, метода максимального правдоподобия, метода моментов, а также его модификации с использованием начальных моментов первого и третьего порядка. Выбор оптимального метода осуществлен на основе проверки адекватности полученных вероятностных моделей посредством сравнения количественных показателей качества аппроксимации (коэффициента детерминации R2, критерия согласия Колмогорова-Смирнова), сопоставления эмпирических и теоретических моментов распределения, ошибки прогнозируемой величины мощности ветрового потока и среднегодового ветроэнергетического потенциала. Наилучшие оценки параметров теоретических моделей распределения для большей части исследованных фактических выборок получены при использовании модифицированного метода моментов. Ошибка прогнозирования потенциальной энергии ветра в среднем рабочем диапазоне скоростей ветроэлектической установки (4…25 м/с) во всех случаях не превысила 5 %.

Ключевые слова: возобновляемая энергетика, ветроэнергетика, распределение Вейбулла, оценка параметров распределения, вероятностные модели, моделирование по методу Монте-Карло.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Возобновляемые источники энергии в изолированных населенных пунктах Российской Арктики / В. Х. Бердин [и др.]. М. : Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2017. 80 с.

2. Елистратов В. В., Кузнецов М. В. Теоретические основы нетрадиционной и возобновляемой энергетики. Ч. 1. Определение ветроэнергетических ресурсов региона: методические указания. СПб. : СПбГПУ, 2003. 49 с.

3. Wilks D. S. Statistical Methods in the atmospheric sciences: second edition. Elsevier, 2006. 649 р.

4. Pobocikova I., Sedliackova Z., Michalkova M., George F. Monte Carlo comparison of the methods for estimating the Weibull distribution parameters - wind speed application // Communications. 2017. Vol. 19. № 2A. рр. 79-86.

5. Jourdier B., Drobinski P. Errors in wind resource and energy yield assessments based on the Weibull distribution // Ann.Geophys. 2017. № 35. рр. 691-700.

6. Mathew S. Wind Energy: Fundamentals, Resource Analysis and Economics. Springer, 2006. 246 р.

7. Li W. Risk Assessment of Power Systems: Models, Methods, and Applications, 2nd Edition. WileyIEEEPress, 2014. 560 р.

8. Специализированные массивы для климатических исследований ВНИИГМИМЦД [Электронный ресурс]. URL: http://aisori-m.meteo.ru

Материал поступил в редакцию 17.08.19.

Обухов Сергей Геннадьевич, доктор техн. наук, профессор

Тел. 8 (3822) 70-17-77, доп. 1942

E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Давыдов Денис Юрьевич, аспирант

Тел. 8-961-886-99-72

_________________________________________________________________________________________________________________________________

DOI: 10.34286/1995-4646-2019-68-5-16-22

УДК 621.1-027.32/.33

Я. А. ВЛАДИМИРОВ, канд. техн. наук, ассистент

О. В. ДЕРЕВЯНКО, ассистент

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», Российская Федерация, г. Санкт-Петербург

И. Г. АХМЕТОВА, доктор техн. наук, директор института

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет», Республика Татарстан, г. Казань

ТЕПЛОВОЙ ЭКВИВАЛЕНТ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ

Аннотация. Рассмотрено понятие «тепловой эквивалент твердых коммунальных отходов» как максимально возможное количество теплоты, которое можно получить при термической утилизации отходов. Представлена методика его расчета. Приведены различные методики расчета теплоты сгорания твердых коммунальных отходов и проведено их критическое сравнение. Также приведен интервал значений низшей теплоты сгорания твердых коммунальных отходов, полученный экспериментальным путем. Согласно этим данным, низшая теплота сгорания отходов колеблется в диапазоне от 5024 до 9211 кДж/кг, средняя теплота сгорания составляет 6700 кДж/кг. Представлена динамика изменения морфологического состава твердых коммунальных отходов за период 1975-2011 годов на примере Санкт-Петербурга, из приведенных данных следует, что на данный момент органическая часть твердых коммунальных отходов составляет 70…75 %. Показано, что за счет утилизации твердых коммунальных отходов с выработкой тепловой энергии может быть покрыто от 2 до 8,6 % спроса населенного пункта на теплоту. Обоснована возможность использования твердых коммунальных отходов в качестве местного вида топлива в системах централизованного теплоснабжения, в том числе в бивалентных. Приведена принципиальная схема бивалентной системы теплоснабжения и объяснен принцип ее работы.

Ключевые слова: твердые коммунальные отходы, теплоснабжение, бивалентные системы теплоснабжения, теплота сгорания, тепловой эквивалент.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гринин А. С., Новиков В. Н. Промышленные и бытовые отходы: хранение, утилизация, переработка. М. : ФАИР-ПРЕСС, 2002. 336 с.

2. Федоров М. П., Окороков В. Р., Окороков Р. В. Энергетические технологии и мировое экономическое развитие: прошлое, настоящее, будущее. СПб. : Наука, 2010. 411 с.

3. Atanasoae P., Pentiuc R., Hopulele E. Energy recovery of municipal solid waste for combined heat and power production. Proceedings of the 2016 International Conference and Exposition on Electrical and Power Engineering, EPE 2016, статья № 7781455, pp. 842-845.

4. Владимиров Я. А. Научно-техническое обоснование бивалентного теплоснабжения с использованием энергетической утилизации органосодержащих отходов: дис. канд. техн. наук : 05.14.04 / Владимиров Ярослав Александрович. СПб. , 2018. 149 с.

5. Никишин М. С., Загрудинов Р. Ш., Сеначин П. К. Брикетирование местных топлив и отходов для систем энергообеспечения в сельской местности // Ползуновский вестник. 2016. № 1. С. 88-95.

6. Ильиных Г. В., Сангаджиева Т. Н. Актуальность исследований норм накопления, состава и свойств твердых бытовых отходов при разработке генеральных схем санитарной очистки населенных пунктов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Урбанистика. 2012. № 3. С. 39-48.

7. Загрутдинов Р. Ш., Негуторов В. Н., Малыхин Д. Г., Сеначин П. К., Никишанин М. С., Филипченко С. А. Подготовка и газификация твердых бытовых отходов в двухзонных газогенераторах прямого процесса, работающих в составе мини-ТЭЦ и комплексов по производству синтетических жидких топлив // Ползуновский вестник. 2013. № 4-3. С. 47-62.

8. Зысин Л. В., Сергеев В. В. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. СПб. : Политехнический университет, 2018. 191 с.

9. Ильиных Г. В. Оценка теплофизических свойств твердых бытовых отходов исходя из их морфологического состава // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Урбанистика. 2013. № 3. С. 125-137.

10. Козлов Г. В., Ивахнюк Г. К. Морфологический состав твердых коммунальных отходов по регионам мира в ХХ и начале XXI века (обзор) // Известия СПбТИ(ТУ). 2014. № 24. С. 58-66.

11. Колычев Н. А. Анализ динамики объема твердых коммунальных отходов и их компонентный состав // Рециклинг отходов. 2015. № 5-6 (50-60). С. 73-79.

12. Chembukavu A. A., Mohammad A., Singh D. N. Bioreactor landfills in developing countries: A critical review. Journal of Solid Waste Technology and Management. 2019. No 45(1). pp. 21-38.

13. Сергеев В. В., Владимиров Я. А., Зысин Л. В. Некоторые актуальные вопросы перехода к бивалентным системам при совершенствовании централизованного теплоснабжения // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2018. № 4. С. 92-106.

Материал поступил в редакцию 04.09.19.

Владимиров Ярослав Александрович, канд. техн. наук, ассистент

Тел. 8-950-024-69-54

Деревянко Олег Владимирович, ассистент

Тел. 8-812-552-89-45

Ахметова Ирина Гареевна, доктор техн. наук, директор Института цифровых технологий и экономики

Тел. 8-843-519-42-88

_________________________________________________________________________________________________________________________________

DOI: 10.34286/1995-4646-2019-68-5-23-29

УДК 621.316:004.8-048.35

М. И. ГОРБУНОВА, канд. пед. наук, доцент

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий», Российская Федерация, г. Москва

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ SMART GRID ПРИ МОДЕРНИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОСЕТЕЙ С ВНЕДРЕНИЕМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ПРИБОРОВ УЧЕТА

Аннотация. Разработка методов организации интеллектуальных электрических сетей на основе концепции SMART Grid обеспечивает возможности саморегуляции и самовосстановления в реальном времени электрических сетей путем изменения их параметров и топологии по текущим режимным условиям, оптимизации планирования сети электроснабжения, регулирования нагрузки, расширения рыночных возможностей и формирования на их базе культуры потребления и стимулирования экономического развития. Такая организация интеллектуальных электрических сетей позволит значительно увеличить уровень безопасности благодаря улучшению качества и надежности электроснабжения, а также уменьшить общесистемные затраты электроэнергии. Оценка уровня «интеллектуализации» технологических процессов поставки электроэнергии возможна на основе общепризнанной в мире концепции Smart Grid, что отражает возможности интеллектуальной электроэнергетики, такие как обеспечение повсеместно двустороннего потока электрической энергии и управляющей информации между дистанциями электроснабжения, подстанциями и силовыми устройствами в реальном времени на основе распределенных вычислений и коммуникаций, а также организации расчета мгновенного баланса спроса, предложения электроснабжения в произвольной точке сети. При этом остается важным значение реализации электропроводки в контексте обеспечения функционирования в критических условиях. Рассмотрена сравнительная возможность увеличения пропускной способности электрической сети при внедрении интеллектуальных электрических сетей и замене проводниковых элементов на элементы с увеличенным сечением.

Ключевые слова: интеллектуальная сеть, прибор учета, потери энергии, баланс спроса, эффективность внедрения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Олинова О. А. Концепция smart grid как механизм управления и планирования в энергетике // В сб. «Наука и современность» : Международная научно-практическая конференция. 2015. С. 126-128.

2. Колчин М. А., Фенцель А., Муромцев Д. И., Попов С. О., Павлов Д. С., Климов Н. В., Андреев А. А., Гарайзуев Д. С. Мониторинг потребления энергии в умных сетях электроснабжения (smart grid) на основе семантического анализа потоковых данных // Научнотехнический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2015. Т. 15. № 2. С. 285-292.

3. Плеханов В. И. Передовые технологии передачи электроэнергии в Европе: стратегический план по развитию сети smart grid // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 2-2 (46). С. 160-167.

4. Шикова М. С., Мельник И. В. Организация промежуточных узлов преобразования информации в инфраструктуре мониторинга smart grid // Вестник Херсонского национального технического университета. 2015. № 3 (54). С. 313-318.

5. Гаврилова А. А., Кузнецова С. Ю. Повышение энергоэффективности в россии: внедрение интеллектуальной сети электроснабжения smart grid // Молодежный вестник ИрГТУ. 2018. Т. 8. № 3. С. 118-121.

6. Черемисин Н. М., Черкашина В. В. Современная методология проектирования воздушных линий в рамках концепции smart grid // В сб.: «Энергетика: управление, качество и эффективность использования энергоресурсов»: Сборник трудов восьмой международной научно-технической конференции / отв. ред. Н. В. Савина. 2015. С. 47-50.

7. Обухов М. А. Система технологического мониторинга как направление реализации концепции интеллектуальных сетей smart grid // В сб.: «Пути научно-технического и экономического развития в современных условиях: проблемы и перспективы» : Материалы международной научно-практической конференции. Сер. Научный вестник. 2015. С. 313-321.

8. Крысанов В. Н., Шарапов Ю. В., Руцков А. Л. Анализ программно-аппаратного обеспечения сетей smart grid // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2015. Т. 11. № 4. С. 97-101.

Материал поступил в редакцию 01.09.19.

Горбунова Марина Иосифовна, канд. пед. наук, доцент

_________________________________________________________________________________________________________________________________

ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ

DOI: 10.34286/1995-4646-2019-68-5-30-41

УДК 621.928-192

В. В. ШМИГЕЛЬ, доктор техн. наук, профессор

А. С. УГЛОВСКИЙ, канд. техн. наук, доцент

Н. Ю. МАХАЕВА, аспирант

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ярославская государственная сельскохозяйственная академия», Российская Федерация, г. Ярославль

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ МАТЕРИАЛОВ ПЛОСКОГО РЕШЕТА СЕПАРАТОРА В ПРОГРАММЕ ANSYS WORKBENCH

Аннотация. Цель данной статьи заключается в исследовании модели для прогнозирования многоосных усталостных долговечностей стеклотекстолита и стали плоских решет сепаратора. Рассмотрены существующие методы расчета усталостной прочности стеклотекстолита и стали: номинального напряжения, сравнительного анализа, деформационные и энергетические, базирующиеся на использовании конструктивных напряжений, понятий механики разрушения. Предложен анализ распределения запасов прочности в каждой точке решета с применением программы Ansys. Запас прочности стеклотекстолита в зоне удара решета сепаратора превышает запас прочности стали. Нахождение значений коэффициента запаса прочности по критерию максимального напряжения von Mises позволяет судить о надежности изделия в целом. Предложенная модель усталостного ресурса, основанная на кривых S-N, используется для прогнозирования количества циклов до отказа, происходящего при фиксированных условиях нагрузки. По итогам усталостного анализа, выполненного в Ansys, построена эпюра срока службы. На эпюре выявлены наиболее опасные места с точки зрения усталостного разрушения. Исходя из эпюр срока службы, определен срок службы материала - стали (106 циклов) - немного выше, чем у стеклотекстолита (1,7x104...106 циклов). С точки зрения надежности сталь и стеклотекстолит поведут себя неплохо при работе с ударником, так как оба близки по удельной прочности.

Ключевые слова: параметр усталостного повреждения, конечно-элементный анализ, предсказание долговечности, многоосная усталость, периодическое граничное условие, стеклотекстолит.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Sendeckyj G. P. Fitting models to composite materials fatigue data. In Test Methods and Design Allowables for Fibrous Composites; ASTM STP 734; Chamis, C.C., Ed.; ASTM International: West Conshohocken, PA, USA, 1981. pp. 245-260.

2. Kitagawa H., Takashima S. Application of fracture mechanics to very small fatigue cracks or the cracks in the early stage. In Proceedings of the Second International Conference on Mechanical Behavior of Materials,American Society for Metals, Materials Park, Boston, MA, USA, 16-20 August 1976. pp. 627-631.

3. Wang S. S., Chim E. S.-M. Fatigue Damage and Degradation in Random Short-Fiber SMC Composite. J. Compos. Mater. 1983. 17. 114-134. [CrossRef]

4. Eskandari H., Kim H. S. A Theory for mathematical framework and fatigue damage function for the S-N plane. In Fatigue and Fracture Test Planning, Test Data Acquisitions, and Analysis; ASTM STP1598; Wei, Z., Nikbin, K., McKeighan, P.C., Harlow, D.G., Eds.; ASTM International: West Conshohocken, PA, USA, 2017. pp. 299-336.

5. Fotouh A., J. Wolodko, Z. Xia. Generalized monotonic modeling of natural fibre composites based on its normalized stress-strain tensile behaviour, in AES-ATEMA’ 2011 International Conference. 2011: Montreal, Canada.

6. Noda K., Takahara A., Kajiyama T. Fatigue failure mechanisms of short glass-fiber reinforced nylon 66 based on nonlinear dynamic viscoelastic measurement. Polymer, 2001. 42(13): pр. 5803-5811.

7. Kawai M. A phenomeno-logical model for off-axis fatigue behavior of unidirectional polymer matrix composites under different stress ratios. Composites Part A (Applied Science and Manufacturing), 2004. 35A(7-8): pр. 955-63.

8. D’Amore A., Caprino G., Stupak P., Zhou J., Nicolais L. Effect of stress ratio on the flexural fatigue behaviour of continuous strand mat reinforced plastics. Sci. Eng. Compos. Mater. 1996. 5. pp. 1-8. [CrossRef]

Материал поступил в редакцию 20.08.19.

Шмигель Владимир Викторович, доктор техн. наук, профессор

Тел. 8-961-154-35-75

Угловский Артем Сергеевич, канд. техн. наук, доцент

Тел. 8-980-663-85-78

Махаева Наталья Юрьевна, аспирант

Тел. 8-960-532-19-97, 8 (4852) 56-80-25

_________________________________________________________________________________________________________________________________

DOI: 10.34286/1995-4646-2019-68-5-42-48

УДК 631.22:628.8/.9

Л. Ю. ЮФЕРЕВ, доктор техн. наук, доцент

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ», Российская Федерация, г. Москва

Д. М. СЕЛЕЗНЕВА, старший преподаватель

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева», Российская Федерация, г. Москва

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ И ОБЕСПЫЛИВАНИЯ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРАЦИИ ВОЗДУХА

Аннотация. Одной из проблем в животноводстве является высокая плотность посадки животных на ограниченном пространстве. Данная проблема ведет к повышению энергозатрат на создание оптимального микроклимата в животноводческих помещениях, росту риска распространения инфекций, а также к увеличению экологической нагрузки на окружающую среду. Известно, что в качестве очистки воздуха сельскохозяйственных помещений от пыли широко используются электрофильтры. Отмечено, что эффективность очистки электрофильтрами воздуха сельскохозяйственных помещений от микрофлоры не превышает 70 %. Из этого следует, что после прохождения воздуха через электрофильтр в воздушной среде остается достаточное количество микрофлоры. Для решения данной проблемы предлагается усовершенствовать электрофильтр, дополнив установку дополнительной зоной - зоной бактерицидного облучения. Предполагается, что данная установка повысит эффективность обеспыливания и обеззараживания воздушной среды сельскохозяйственных помещений. Установлено, что в процессе долговременной работы электрофильтров на осадительных электродах образуется слой осевших аэрозольных и пылевых частиц. Эффективность обеспыливания и обеззараживания воздушной среды электрофильтрами снижается вследствие неудовлетворительной очистки электрофильтров от осевших аэрозольных и пылевых частиц на осадительных электродах. Предлагается установка системы вентиляции в верхней части зоны осаждения. Регулярная автоматическая очистка электрофильтра повысит срок службы установки.

Ключевые слова: обеззараживание сельскохозяйственных помещений, обеспыливание сельскохозяйственных помещений, электрофильтр, бактерицидная лампа.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Продовольственная и сельскохозяйственная Организация Объединенных Наций [Электронный ресурс]. URL: http://www.fao.org/tempref/docrep/fao/Meeting/018/k6021r.pdf

2. Постановление об утверждении Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 2017-2025 годы: постановление Правительства Российской Федерации от 25 августа 2017 года № 996. 2017. 45 с.

3. Андреев Л. Н. Разработка и исследование мокрого однозонного электрофильтра для очистки рециркуляционного воздуха животноводческих помещений: дис. канд. техн. наук : 05.20.02 / Андреев Леонид Николаевич. Челябинск : ЧГАУ, 2010. 142 с.

4. Андреев Л. Н., Козлов А. В. Перспективы развития систем очистки вентиляционного воздуха на основе мокрых элетрофильтров // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 5(67). С. 132-135.

5. Жеребцов Б. В. Разработка и исследование мокрого электрофильтра для очистки рециркуляционного воздуха животноводческих помещений от сероводорода: дис. канд. техн. наук : 05.20.02 / Жеребцов Борис Викторович. Челябинск : ЧГАУ, 2013. 119 с.

6. Селезнева Д. М. Аналитический обзор установок для обеззараживания и обеспылевания сельскохозяйственных установок // Доклады ТСХА. сборник статей. Вып. 291. Ч. II. М. : РГАУ- МСХА, 2019. С. 303-306.

7. Юферев Л. Ю. Энерго-ресурсосберегающие осветительные и облучательные системы и установки сельскохозяйственного назначения на основе резонансной системы электропитания: дис. доктора техн. наук : 05.20.02 / Юферев Леонид Юрьевич. Мичуринск, 2016. 425 с.

8. Звездакова О. В. Совершенствование двухзонного электрофильтра для очистки воздуха от пыли в сельскохозяйственных помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздушной среды: дис. канд. техн. наук : 05.20.02 / Звездакова Ольга Владиленовна. Челябинск : ЧГАУ, 2009. 164 с.

9. Пат. 2192927 Российская Федерация, МПК B 03 C 3/00, B 03 C 3/08, B 03 C 3/12. Двухзонный электрофильтр / Файн В. Б., Звездакова О. В., Дель М. В.; заявитель и патентообладатель Челябинский государственный агроинженерный университет. № 2000124155/12 ; заявл. 21.09.2000 ; опубл. 20.11.2002 , Бюл. № 32. 4 с.

10. Пат. 142385 Российская Федерация, МПК F 24 F 7/00. Ресурсосберегающая система автоматического регулирования параметров микроклимата в животноводческих помещениях / Возмилов А. Г., Андреев Л. Н., Смолин Н. И., Юркин В. В.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья. №2014108265/12; заявл. 04.03.2014; опубл. 04.03.14, Бюл. № 18. 5 с.

Материал поступил в редакцию 20.08.19.

Юферев Леонид Юрьевич, доктор техн. наук, доцент

Тел. 8-903-688-67-61

Селезнева Дарья Михайловна, старший преподаватель

Тел. 8-915-089-40-93

Е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

_________________________________________________________________________________________________________________________________

DOI: 10.34286/1995-4646-2019-68-5-49-55

УДК 631.531.027.33

Л. В. НАВРОЦКАЯ, канд. техн. наук, доцент

О. В. МЕЩАНИНОВА, доцент

О. В. ЛЕШТАЕВ, аспирант

УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОВОДОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН

Аннотация. Утверждается, что, кроме вреда здоровью человека, сельскохозяйственное применение гм-культур приводит к сокращению до 30 % биоразнообразия: бактерий, червей, насекомых и ухудшению состояния окружающей среды. Массовое вымирание пчел в странах, где культивируют трансгены, происходит по причине постоянного увеличения количества гербицидов для выращивания гм-культур. В 2000 году открытое письмо правительствам всех стран с просьбой ввести мораторий на распространение ГМО подписали 828 ученых из 84 стран мира, а за прошедшие годы количество подписей под ним только увеличилось. По данным Гринпис России, в 2005 году в Москве уже около 50 % всех продуктов питания содержали гм-ингредиенты. Сейчас эта цифра выросла. Многие ученые считают, что гигантские резервы современных методов селекции еще не использованы. Авторами разработан экологически чистый способ стимуляции семян, улучшающий их продуктивность и урожайность. Рассказывается об эксперименте обработки семян водой контрастных температур совместно с переменным электрическим током определенного значения и последующим лазерным облучением. Экспериментально определен оптимальный режим обработки семян огурца сорта «Водолей», дыни «Колхозница», арбуза «Огонек» и других овощных культур. Разработано и собрано устройство комплексной обработки семян, а также представлена электрическая схема устройства.

Ключевые слова: водотермическая обработка, переменный электрический ток, стимуляция семян, лазерное облучение, электрическая цепь, устройство, рабочая емкость, разомкнутый контакт, замкнутый контакт, электрический вентиль.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Скулачев В. П. Рассказы о биоэнергетике. М. : Молодая гвардия, 1982. 191 с.

2. Пат. 2638035 Российская Федерация, МПК А 01 С 1/00. Способ стимуляции семян сельскохозяйственных культур / Навроцкая Л. В., Башилов А. М., Навроцкая С. Р. ; заявитель и патентообладатель Навроцкая Л. В., Башилов А. М., Навроцкая С. Р. № 2015116105 ; заявл. 20.04.2015 ; опубл. 11.12.2017, Бюл. № 7. 28 с.

3. Пат. 2312482 Российская Федерация, МПК А 01 С 1/08. Способ получения фотомутантов сельскохозяйственных культур / Навроцкая Л. В. ; заявитель и патентообладатель Навроцкая Л. В. № 2004123362 ; заявл. 30.07.2004 ; опубл. 20.12.2007, Бюл. № 8. 30 с.

4. Боголюбов В. М., Пономаренко Г. Н. Общая физиотерапия. М. : Медицина, 1999. 432 c.

5. Навроцкая Л. В. Экспериментальное исследование выхода хромосомных нарушений // Объединенный научный журнал. 2007. № 8. С. 73-76.

Материал поступил в редакцию 04.09.19.

Навроцкая Людмила Васильевна, канд. техн. наук, доцент

Тел. 8-962-901-84-71

Мещанинова Ольга Васильевна, доцент

Лештаев Олег Валерьевич, аспирант

Тел. 8-916-370-82-67

_________________________________________________________________________________________________________________________________

DOI: 10.34286/1995-4646-2019-68-5-56-67

УДК 631.152:004.8:621.438

Л. П. АНДРИАНОВА, доктор техн. наук, профессор

В. Ю. КАБАШОВ, доктор техн. наук, доцент

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Башкирский государственный аграрный университет», Российская Федерация, г. Уфа

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ТЕСТОВАЯ ДИАГНОСТИКА ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ НА ОСНОВЕ АКТИВНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ

Аннотация. Представлена концепция контроля и диагностики электронных систем управления газотурбинными двигателями (ЭСУ ГТД), входящими в состав автономной газотурбинной электростанции малой мощности, предназначенной для энергоснабжения потребителей агропромышленного комплекса. Контроль и диагностика электронных систем управления газотурбинными двигателями осуществляется по коэффициентам передаточных функций регулятора и объекта регулирования, определяемого на основе активной идентификации с помощью пробных сигналов специальной формы в виде время-степенных функций со строго нормированными характеристиками, которым придан статус эталонных сигналов. В основу контроля и диагностики положены три тождественно равные передаточные функции: исходная или диагностируемая, идентифицируемая или контролируемая, стандартная нормированная, служащая в качестве метрологической основы. На основании их тождественности устанавливаются соотношения между контролируемыми и диагностируемыми параметрами, используемые для построения алгоритмов и разработки информационной модели автоматизированной системы контроля и диагностики электронных систем управления газотурбинными двигателями. С помощью информационной модели автоматизированной системы контроля и диагностики отказов электронных систем управления газотурбинными двигателями можно получать совокупность информации о состоянии и функционировании объекта управления. Через информационную модель определяется очередность выполнения функций человеком - оператором, выявляются источники информации, составляется перечень информационных признаков, характеризующих объект управления или контроля. Изложенная концепция контроля и диагностики отказов электронных систем управления газотурбинными двигателями может быть реализована в автоматизированных системах контроля и диагностики (АСКД), предназначенных для отладки электронных систем управления на стадии производства, где регулятор взаимодействует с моделью газотурбинных двигателей, и на стадии стендовых испытаний регулятор взаимодействует с натурным газотурбинным двигателем.

Ключевые слова: газотурбинный двигатель, электронная система управления, передаточная функция, активная идентификация, пробные сигналы, информационная модель контроля и диагностики.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Андрианова Л. П. Идентификация, контроль и диагностика систем автоматического управления газотурбинными двигателями при полунатурных и стендовых испытаниях : дис. доктора техн. наук : 05.13.07 / Андрианова Людмила Прокопьевна. Уфа, 1999. 368 с.

2. Андрианова Л. П., Малько С. Л. Концептуальные основы контроля и диагностики динамических систем на основе активной идентификации коэффициентов передаточных функций // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2003. № 6. С. 46-49.

3. Андрианова Л. П., Сурков Д. М. Испытательные сигналы специальной формы в задачах активной идентификации // Электронный журнал «Исследовано в России» / МФТИ; ред. Н. Н. Кудрявцев, веб-мастер Е. Легеров [Электронный ресурс]. URL: http://zhurnal.gpi.ru/articles/2001/110r.html

4. Андрианова Л. П. Нормирование коэффициентов передаточных функций в задачах систем управления динамическими объектами // Управление в сложных системах. Межвузовский научный сборник. Уфа : УГАТУ, 1997. С. 189-192.

5. Пат. 2125287 Российская Федерация, МПК G 05 B 23/00 (1995.01). Способ определения коэффициентов передаточных функций линейных динамических объектов / Шаймарданов Ф. А., Андрианова Л. П., Гарипов Ф. Г. ; заявитель и патентообладатель Уфимский государственный авиационный технический университет. № 97107306/09 ; заявл. 06.05.1997; опубл. 27.03.1999.

6. Пат. 2131139 Российская Федерация, МПК G 05 B 23/00 (1995.01). Способ определения коэффициентов передаточных функций линейных динамических объектов и задатчик пробных сигналов для его осуществления / Шаймарданов Ф. А., Андрианова Л. П., Гарипов Ф. Г. ; заявитель и патентообладатель Уфимский государственный авиационный технический университет. № 97105434/09 ; заявл. 07.04.1997 ; опубл. 27.05.1999.

7. Андрианова Л. П., Малько С. Л. Принципы построения тестовых диагностических систем на основе активной идентификации // Материалы II Международной научно-техничес кой конференции «Идентификация систем и задачи управления». М. : Институт проблем управления имени В. А. Трапезникова РАН, 2003. С. 61-67.

8. Андрианова Л. П., Малько С. Л. Идентификация передаточных функций динамических объектов с последовательным определением коэффициентов полинома знаменателя и полинома числителя // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2003611008. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 24.03.2003.

9. Андрианова Л. П., Малько С. Л. Контроль и диагностика электронных систем управления динамическими объектами // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2003611007. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 24.03.2003.

10. Андрианова Л. П., Малько С. Л. Тестовая диагностическая система на основе активной идентификации // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления: Сб. матер. XV науч.-техн. конф. М. : МГИЭМ, 2003. С. 250-251.

11. Информационно-управляющие человеко-машинные системы: Исследование, проектирование, испытания : Справочник / А. Н. Адаменко, А. Т. Ашеров, И. Л. Бердников и др.; под общ. ред. А. И. Губинского и В. Г. Евграфова. М. : Машиностроение, 1993. 528 с.

12. Андрианова Л. П., Малько С. Л. Информационная технология идентификации систем управления с помощью эталонных сигналов специальной формы // Материалы 6-й Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве». Н. Новгород, 2002. С. 13-14.

13. Андрианова Л. П., Малько С. Л. Информационная технология идентификации передаточных функций объектов автоматизации сельскохозяйственного назначения // Труды 5-й Международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве», Ч. 5. М. , ГНУ ВИЭСХ, 2006. С. 114-119.

Материал поступил в редакцию 20.09.19.

Андрианова Людмила Прокопьевна, доктор техн. наук, профессор

Тел. 8-917-498-11-04

Кабашов Владимир Юрьевич, доктор техн. наук, доцент

Тел. 8-905-007-98-12

_________________________________________________________________________________________________________________________________

DOI: 10.34286/1995-4646-2019-68-5-77-84

УДК 623.9

Р. Н. ДИДМАНИДЗЕ, канд. экон. наук, доцент

А. С. ГУЗАЛОВ, аспирант

АЛГОРИТМ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПРОЦЕССЕ

Аннотация. Затронута проблема текущего состояния машинно-тракторного парка и инженерно-технической службы в России. Рассмотрено состояние отрасли сельского хозяйства, акцентируя внимание на транспортное обеспечение технологических процессов при уборке зерновых культур. Рассмотрены современные методы транспортировки зерна с полей на тока хозяйств различных групп комбайнов, где был проведен анализ, по результатам которого была определена нецелесообразная численность комбайнов и автомобилей в уборочно-транспортном комплексе. Практическая ценность рассматриваемых вопросов подтверждается тем, что в современных рыночных условиях заметно важное значение приобретают предложенные математические методы оптимизации, позволяющие, наряду с другими методами, устанавливать зависимость параметров оптимизации от различных факторов, прогнозировать рассматриваемые процессы, находить оптимальные решения использования транспортных средств в производственном процессе. Используя статистические данные, в статье предложена к использованию блок-схема алгоритма решения задачи по определению числовых характеристик функционирования рабочего процесса, благодаря которому было найдено решение, заключающееся в определении максимальной потребности в автомобилях по всему массиву полей, где по составленной имитационной модели было достигнуто оптимальное использование транспортных средств при уборке зерновых культур.

Ключевые слова: сельское хозяйство, уборка зерновых культур, производственный процесс, алгоритм моделирования уборочно-транспортного комплекса, транспортные средства, уровень организации уборочно-транспортных работ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Большаков Н. А. Современные проблемы логистики при поставке сельскохозяйственных грузов // Наука без границ. 2018. № 5 (22). 167 с.

2. Дрямов С. Ю., Стадник А. В. Точная информация - основа правильных решений // Сельский механизатор. 2019. № 8. С. 18-25.

3. Коротких Ю. С. К вопросу об использовании техники в АПК как потребителя энергетических ресурсов // В сб.: Научно-технические аспекты инновационного развития транспортного комплекса: материалы IV Международной научно-практической конференции, в рамках 4-го Международного научного форума Донецкой Народной Республики. Донецкая академия транспорта. 2018. С. 219-223.

4. Ризаева Ю. Н., Пильщиков В. Л., Коротких Ю. С., Пуляев Н. Н. Планирование автотранспортных перевозок в сельском хозяйстве. М. : ООО «УМЦ «Триада», 2018. 70 с.

5. Коротких Ю. С., Пуляев Н. Н. Теория транспортных процессов и систем. М. : ООО «Автограф», 2018. 201 с.

6. Дидманидзе Р. Н., Гузалов А. С. Повышение эффективности производственных процессов с обеспечением конкурентоспособности продукции // Доклады ТСХА : Сборник статей. Вып. 290. Ч. II. М. : РГАУ-МСХА, 2018. 332 с.

7. Дидманидзе Р. Н. Гузалов А. С. Инновационное развитие инженерно-технической системы в АПК // 70-я Международная студенческая научно-практическая конференция, посвященная 125-летию со дня рождении профессора Н. Д. Кондратьева: сборник студенческих научных работ. Москва, 14-17 марта 2017 г. Вып. 23. М. : РГАУ-МСХА, 2017. 523 с.

8. Пильщиков В. Л., Коротких Ю. С., Пуляев Н. Н., Гамидов А. Г. Особенности перевозок сельскохозяйственных грузов. М. : ООО «УМЦ «Триада», 2018. 68 с.

9. Богданов В. С., Пуляев Н. Н., Коротких Ю. С. Обеспечение качества топливно-смазочных материалов при хранении - резерв повышения ресурса машин в АПК. М. : ООО «УМЦ «Триада», 2014. 234 с.

10. Скороходов А. Н., Левшин А. Г., Уваров В. П., Дидманидзе Р. Н. Моделирование и оптимизация технологических процессов в растениеводстве: Практикум. Ч. 2. М. : ФГБОУ ВПО МГАУ, 2013. 145 с.

11. Степовой Д. В. Оптимизация количества транспортных средств на уборке зерновых культур // Международный научный журнал. 2015. № 3.

Материал поступил в редакцию 20.08.19.

Дидманидзе Ремзи Назирович, канд. экон. наук, доцент

Тел. 8-916-626-75-14

Гузалов Артем Сергеевич, аспирант

Тел. 8-977-354-79-30

_________________________________________________________________________________________________________________________________

DOI: 10.34286/1995-4646-2019-68-5-85-95

УДК 621.436

А. В. СТАРЦЕВ, доктор техн. наук, профессор

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный аграрный университет», Российская Федерация, г. Челябинск

И. И. СТОРОЖЕВ, канд. техн. наук, доцент

С. В. РОМАНОВ, канд. техн. наук, доцент

И. А. ТРОШКОВ, соискатель

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Государственный аграрный университет Северного Зауралья», Российская Федерация, г. Тюмень

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ Д-240 С ДОБАВЛЕНИЕМ ВОДОМЕТАНОЛОВОЙ СМЕСИ В СИСТЕМУ ПОДАЧИ ВОЗДУХОМ

Аннотация. Рассмотрен процесс разложения метанола при подаче его в систему питания дизельного двигателя. Подробно описано образование метаноловоздушной смеси, составлены химические реакции, протекающие в разных температурных режимах. Представлены результаты теоретических расчетов по изменению объемного содержания оксидов азота в продуктах сгорания метаноловоздушной смеси и их влияния на экономические и механические показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0. Проведен обзор научных трудов ученых готовых разработок существующих систем впрыска водометанола в двигатель. Также представлен патентный обзор подачи водометанола в дизельные двигатели. Разработана схема подачи водометанола в систему питания воздухом двигателя Д-240. На основе работы модернизированной модели определена оптимальная концентрация чистого метанола в водометаноловой смеси, которая составляет 30 %. По данным расчетов и практических исследований выполнен подбор из существующих форсунок, подобран их оптимальный диаметр в пределах 0,6…0,2 мм, определено рабочее давление для распыления жидкости до дисперсного состояния в значении 7 МПа. Выполнена настройка подачи водометанола на каждую форсунку, что определило средний оптимальный расход жидкости в величине 30 мл/мин, обеспечивающий стабильную работу двигателя. Представлены протоколы испытаний, проведенных над заводским образцом и модернизированным образцом установки впрыска водометанола в двигатель. На основе полученных данных следующий этап развития нашей разработки начнется с лабораторных испытаний рабочей модели.

Ключевые слова: метаноловоздушная смесь, модернизация двигателя Д-240, альтернативное топливо, многокомпонентное топливо, понижение токсичности отработавших газов, пиролиз, впрыск водометанола в двигатель, форсунки для подачи воды и водометанола, кпд двигателя.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сторожев И. И. Повышение топливной экономичности тракторного агрегата на базе тракторов МТЗ-80/82 путем добавления воды в систему питания воздухом: дис. канд. техн. наук: 05.20.01 / Сторожев Иван Иванович. Челябинск , 2009. 157 с.

2. Сторожев И. И. Улучшение экологических показателей дизельного двигателя путем добавления воды в рециркуляцию отработавших газов // Наука в современных условиях от идеи до внедрения. Ульяновск : Ульяновская ГСХИ, 2007. С. 39-42.

3. Павлов А. Н. Двигателя внутреннего сгорания: Домашние технологии. 2016 [Электронный ресурс]: URL: http://engine.aviaport.ru/main.htm

4. Пат. 26601 Российская Федерация, МПК F 02 G 5/02 (2000.01). Паровой двигатель двойного действия для утилизации теплоты отработавших газов ДВС / Хасанова В. А. ; заявитель и патентообладатель Кукис Владимир Самойлович, Хасанова Марина Леонидовна, Кривошеина Лариса Викентьевна. № 2002116606/20 ; заявл. 24.06.2002 ; опубл. 10.12.2002, Бюл. № 34.

5. Варламов С. Е., Романов С. В. Водотопливные эмульсии и водная инжекция // Наука и техника / отв. ред. А. А. Филипов. СПб. : Стелла, 2014. С. 103-105.

6. Старцев А. В., Сторожев И. И. Эффективность использования машинно-тракторных агрегатов с двигателями, работающими на многокомпонентном топливе. Сообщение 1. Экономическая оценка // Наука и производство: Сб. науч. труд. / под ред. В. В. Ерофеева. Челябинск : ЧРО РАЕН, 2009. С. 10-17.

7. Панфилов А. А. Сравнительная характеристика компонентов топлив двигателей // Улучшение эксплуатационных показателей ДВС: межвузовский сборник научных трудов СПб. - Киров : Российская академия транспорта - Вятская ГСХА, 2010. Вып. 2. С. 124-136.

8. Sebastian V. S., Turner J. WG, Sileghemb L., Vancoillieb J. Methanol as a fuel for internal combustion engines // Progress in Energy and Combustion Science. V. 70, January 2019. рр. 43-88.

9. Лиханов В. А., Лопатин О. П., Анфилатов А. А. Химизм образования оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле с двойной системой топливоподачи // ЮНИКОМ. М. : МГОУ, 2007. С. 61-64.

10. Матюшин В. С. Влияние влаги, вводимой в горячий воздух, на содержание оксидов азота в продуктах сгорания жидкого топлива // Теплоэнергетика. 1980. № 11. 22 с.

Материал поступил в редакцию 17.09.19.

Старцев Андрей Васильевич, доктор техн. наук, профессор

Сторожев Иван Иванович, канд. техн. наук, доцент, преподаватель

Романов Сергей Вячеславович, канд. техн. наук, доцент

Трошков Илья Александрович, соискатель

_________________________________________________________________________________________________________________________________