Введение. До 23 % всех блоков цилиндров бывших в эксплуатации двигателей Д-245, Д-260 имеют износы гнезд под бурт гильзы по глубине и подлежат выбраковке. Поэтому основной задачей исследования являлось повышение долговечности блоков цилиндров вышепредставленных двигателей за счет обработки посадочных мест в ремонтный размер с последующей установкой регулировочных шайб. Материалы и методы. В статье для решения поставленных задач использовался метод размерного анализа. На основании данных, представленных в технической документации, произведен расчет размерных цепей при движении поршня к нижней и верхней мертвым точкам. Результаты исследования. Благодаря проведенным исследованиям размерных цепей было установлено, что при движении поршня к нижней и верхней мертвым точкам с зазорами в соединениях, соответствующих новым агрегатам, расстояние между днищем поршня и головкой блока может составлять от 0,488 до 1,592 мм, а с зазорами, соответствующими допустимым при эксплуатации, - от -0,035 до 1,15 мм. По результатам расчетов глубина гнезда под бурт гильзы в процессе расточки должна находиться в пределах 9,4+0,0| мм, то есть в интервале 9,44...9,48 мм. Обсуждение и заключение. В результате исследования размерным анализом установлено, что допустимая величина на фрезерование привалочной плоскости блока составляет 0,35 мм, а глубина обработки бурта гильзы при установке регулировочной шайбы толщиной 0,4 мм должна составлять от 9,45 до 9,47 мм.
Инженерные технологии и системы
2020. — Выпуск 2
Содержание:
Введение. В настоящее время актуальным является вопрос снижения затрат электроэнергии в технологиях переработки сельскохозяйственной продукции, в частности молока. В значительной мере эти затраты связаны с реализацией процессов тепловой обработки. Снижения затрат можно добиться несколькими способами, например, разработкой и применением установок, использующих солнечную энергию. В этом случае расход традиционной электрической энергии существенно снижается, но у производственников возникает задача согласования параметров установки с реальными условиями предприятия. Материалы и методы. Анализ потребления энергии в технологиях переработки молока, режимов работы пластинчатого теплообменника, показателей работы гелиоколлекторов. Температура нагрева теплоносителя и продукта определялась с помощью приборного комплекса, позволяющего регистрировать значения температур в восьми различных контрольных точках и передавать полученные сигналы на жесткий диск портативного компьютера. Предложен метод определения параметров установки для подготовки теплоносителя в технологиях переработки молока с использованием комплексной энергозамещающей установки, которая обеспечит снижение затрат электроэнергии от 30 до 70 %. Результаты исследования. Затраты электрической энергии на тепловые процессы могут быть снижены за счет использования энергии Солнца. Для того чтобы решить задачу оптимизации соотношения расхода теплоносителя, площади нагрева в теплообменнике и площади гелиоколлекторов энергозамещающей установки, рекомендовано использование полученных графических зависимостей, а также формул для определения площади гелиоколлекторов. Обсуждение и заключение. Определение площади гелиоколлекторов комплексной энергозамещающей установки для реальных производственных условий возможно с помощью полученной аналитической зависимости, учитывающей взаимосвязь указанного параметра от температурного режима нагрева, площади поверхности нагрева в теплообменнике, массы обрабатываемого молока в единицу времени. Полученные графические зависимости дают возможность определить расход теплоносителя и площадь нагрева для заданных значений температуры нагрева.
Ключевые слова
Введение. Кунжутная культура является одной из самых важных экспортных культур во многих странах мира, особенно в Африке. Чтобы удовлетворить сельскохозяйственные требования точного высева, были разработаны различные типы сеялок. Проведены численные исследования по изучению оптимизации параметров прецизионного высева. Одним из таких параметров, влияющих на качество работы прецизионной сеялки, является истечение зерна из дозатора семян. Материалы и методы. Чтобы поддерживать хорошие непрерывные рабочие характеристики в колеблющейся сеялке, важно следить за расходом семян в режиме реального времени и автоматически регулировать колебательные параметры. Существующие методы исследования, такие как создание прототипа и наблюдение за процессом с использованием скоростной съемки, из-за хаотичного движения частиц не позволяют получить достаточное количество данных для понимания траектории и скорости перемещения частиц (существующие уравнения движения частиц при моделировании процесса высева не позволяют учесть взаимодействие частиц, имеющих различные формы), коэффициенты трения качения и скольжения, модули упругости материалов частиц и рабочего органа. В этом исследовании поток семян кунжута в колеблющейся сеялке точного высева был воссоздан с использованием метода имитационного моделирования метода дискретных элементов. Целью исследования являлось создание имитационной модели высевающего аппарата вибрационного типа на примере высева семян кунжута и последующей оценки эффективности его модели, а также возможности дальнейшей оптимизации и прогнозирования высева семян этим аппаратом. Результаты исследования. Анализ результатов показал, что во время моделирования скорость высева семян кунжута при выходе из отверстия имеет существенные различия по величине и направлению. Приведенные в статье результаты показывают, что при открытии отверстия в высевающем аппарате из него выходит от нуля до четырех семян. Полученная модель позволяет проводить наблюдения за поведением каждой частицы семени кунжута, проводить анализ ее траектории, скорости движения и сил, действующих на нее в любой момент времени, а также при варьировании параметров получать зависимости неравномерности высева от кинематических и геометрических параметров работы устройства. Обсуждение и заключение. Полученные результаты имитационного моделирования обеспечивают эффективный метод прогнозирования расхода семян кунжута в колеблющемся дозаторе семян, что служит основой для оптимизации кинематических и геометрических параметров работы вибрационного высевающего аппарата с целью повышения эффективности его работы. Данная модель является универсальной и может быть адаптирована к высеву других сельскохозяйственных культур.
Ключевые слова
Введение. Сохранение урожая зерновых в металлических силосах с плоским дном не представляется возможным без мониторинга и управления воздушными потоками во внутреннем объеме. В силосах с неуправляемыми потоками воздуха происходит перераспределение влаги и дополнительное увлажнение поверхностного слоя, что приводит к потерям около 2 % зерна. Целью работы является разработка технологии, исключающей увлажнение поверхностного слоя зерна при хранении в металлических силосах. Материалы и методы. В лабораторных условиях были определены аэродинамические параметры зерна пшеницы и сои в диапазоне скоростей фильтрации менее 0,15 м/с. В металлических силосах вместимостью 2 000, 3 000 и 10 000 т одновременно измерены температура и относительная влажность воздуха внутри, в верхней части силоса и снаружи. Период измерения температуры и относительной влажности составлял 30 мин в течение двух и пяти месяцев. Для измерения использовались автономные регистраторы. Результаты исследования. Предложен новый объективный норматив вентилирования зерна - минимальная (критическая) скорость фильтрации, обеспечивающая вынос влаги за пределы силоса. Аналитическими исследованиями получено уравнение для вычисления средневзвешенной скорости фильтрации воздуха, выходящего из зерновой массы. Общий расход воздуха, соответствующий средневзвешенной скорости фильтрации, обеспечит по всей поверхности скорость фильтрации не менее критической и исключит оседание влаги. Экспериментально выявлены периоды насыщения влагой воздуха до 100 % в надзерновом пространстве под крышей силоса. Уточнен механизм выброса тепла под крышу силоса из глубины зерновой массы при хранении. Обсуждение и заключение. Предложен алгоритм безопасного активного вентилирования зерна и подкрышного пространства в металлическом силосе. Рекомендованы предельные значения относительной влажности атмосферного воздуха, использование которого исключит увлажнение зерновой массы при активном вентилировании в диапазоне перепада температур зерна и атмосферы до 30 °С и более. Полученные данные могут быть использованы машиностроителями при изготовлении металлических силосов, а также при эксплуатации производителями зерна и его переработке.
Ключевые слова
Введение. По прогнозам экспертов в ближайшие годы рост мирового рынка органической продукции будет продолжаться со скоростью 15-16 % в год и составит к 2025 году порядка 20 % от мирового рынка всей сельскохозяйственной продукции. В связи с этим интерес вызывает разработка элементов агротехнологий по использованию почвоулучшающих веществ и регуляторов роста естественного происхождения, в том числе гуминовых препаратов, позволяющих получать достаточно высокие урожаи сельскохозяйственной продукции. Материалы и методы. Были исследованы способы применения гуминовых препаратов. Объектами лабораторных исследований являлись семена ячменя ярового. Препараты применялись как с использованием традиционного полусухого метода, так и с помощью разработанного оборудования для обработки семян горячим туманом. Проращивание семян в лабораторных условиях осуществлялось согласно ГОСТу 12038-84. Данные лабораторных исследований подвергались математической обработке методом дисперсионного анализа. Результаты исследования. Полученные результаты свидетельствуют о том, что обработка семян гуматами способствовала повышению посевных качеств независимо от способа обработки семян. Однако сравнительный анализ эффективности применения при предпосевной обработке семян тест-культуры аэрозоля и традиционного полусухого метода показал, что использование разработанного оборудования позволило повысить биологическую активность гуминовых препаратов, что привело к увеличению силы роста и биометрических показателей проростков. Обсуждение и заключение. Обработка семян ячменя ярового гуминовыми препаратами оказывает положительный эффект на посевные и урожайные качества семян. Наиболее сильный положительный результат получен при обработке семенного материала с низкими посевными качествами, который получают при уборке семенных участков в годы с неблагоприятными условиями: дефицит тепла, обильные осадки, а также нарушение технологий уборки и подготовки семян. Анализ результатов экспериментальных исследований показал, что применение разработанного устройства для обработки семян горячим туманом позволяет снизить энергетические затраты и увеличить эффективность обработки.
Ключевые слова
Введение. Применение композитных материалов в сельскохозяйственном машиностроении известно как один из зарекомендованных способов снижения массы конструкции и защиты от коррозии. К основным недостаткам таких изделий можно отнести их низкую стойкость к ударным нагрузкам, возникающим во время эксплуатации. Целью данной работы является разработка стеклокомпозитной многослойной конструкции борта прицепа, способной выдерживать наряду со статически приложенными силами ударные нагрузки без включения дополнительных армирующих металлических элементов в зоны предполагаемых ударов. Материалы и методы. Для повышения ударопрочности изделия после проведенного анализа современных конструкторских решений предложено применение упруговязкопластической неньютоновской жидкости на основе полисиликона путем введения в силовой элемент в качестве дополнительного слоя с целью компенсации ударных воздействий. Результаты исследования. На основании проведенного лабораторного тестирования с применением статистической обработки полученных данных определены основные механические характеристики неньютоновской жидкости (полисиликона) при испытаниях на удар (плотность, коэффициент Пуассона, модуль Юнга, модуль сдвига), построены графики полученных зависимостей. Температура исследуемых образцов полисиликона не оказывала значительного влияния на их механические свойства. Установлено: начиная со значения относительной деформации 0,042, за время удара полисиликон проявляет линейно-упругие свойства. Обсуждение и заключение. На основании полученных механических характеристик сделаны выводы о стойкости к ударным нагрузкам полисикона как составной части элемента борта прицепа. Предложен вариант компоновки конструктивного решения борта прицепа как многослойного сэндвич-элемента с внешними частями из поли мерного композитного материала с внутренним наполнением стеклопластиковыми сотами и полисиликоном, помещенным в крупные ячейки.
Ключевые слова
Введение. Целью работы является повышение уровня автоматизации разработки технологической документации за счет решения задачи синтеза структуры технологических процессов. Материалы и методы. Проведенный авторами обзор состояния вопроса разработки структуры технологических процессов в автоматизированном режиме показал сложность его формализации из-за большого количества факторов, которые необходимо учитывать при его разработке. На основании этого был разработан алгоритм, позволяющий решать поставленные задачи на основе синтеза технологических процессов. Результаты исследования. В данной статье установлены связи между параметрами структуры технологических процессов на основе формирования множества допустимых переходов. Выявлены отношения между параметрами структуры. Разработан обобщенный алгоритм на основе синтеза. Обсуждение и заключение. Задачи, решаемые в данной статье, позволяют сделать шаг вперед в повышении уровня автоматизации расчета параметров в системах автоматизированного проектирования. Реализация разработанного на основе синтеза алгоритма проектирования технологических процессов позволит повысить общий уровень автоматизации проектирования технологического процесса.
Ключевые слова
Введение. Целью работы является снижение требований к разрядности и производительности процессоров доверенной вычислительной среды при оценке энтропии длинных кодов с зависимыми разрядами. Материалы и методы. Используются процедуры тестирования, рекомендованные национальными стандартами России. Используется переход от анализа обычных длинных кодов к расстояниям Хэмминга между случайными кодами «Чужой» и кодом образа «Свой». Результаты исследования. Показано, что переход к представлению данных нормальным законом распределения в пространстве расстояний Хэмминга делает связь между математическим ожиданием и энтропией практически линейной. Построены низкоразрядные таблицы, связьшающие первые статистические моменты распределения расстояний Хэмминга с энтропией длинных кодов. При вычислениях показатель коррелированности разрядов исследуемых кодов может изменяться в широких пределах. Обсуждение и заключение. Вычисление математического ожидания и стандартного отклонения легковыполнимы на малоразрядных микроконтроллерах с низким потреблением. Пользуясь синтезированными таблицами, от младших статистических моментов расстояний Хэмминга удается легко переходить к энтропии длинных кодов. Задача вычисления энтропии многократно ускоряется в сравнении с процедурами Шеннона и становится реализуемой на дешевых малоразрядных процессорах.
Ключевые слова
Введение. Цель создания системы управления заключается в том, чтобы помочь менеджеру в процессе принятия решений. Это обеспечивает постановку задач и концентрацию на создании интегрированной системы в отличие от создания отдельных подсистем. Системные требования определяются сокращением объема данных и знаний о явлениях и процессах, которые используются во время работы объекта управления - предприятия. Материалы и методы. В настоящей статье используется подход к определенной структуре систем управления, что необходимо для идентификации главных видов деятельности объекта управления. Реализован комплекс функций, после чего определены функциональные подсистемы, необходимые для компьютеризации объекта управления. Следует заметить, что предложенный подход представляет собой модель и пригоден для разработки функциональной структуры единичной сложности. Результаты исследования. В результате образуется единая сервисная система предприятия, включающая структурные подразделения, которые отвечают за снабжение и поставки материальных ресурсов, хранение и движение потока материалов как части технологического процесса и продажу готовой продукции. В совокупности эти меры могут повысить эффективность работы предприятия и ставят динамику его развития в трудную ситуацию рыночной конкуренции. Обсуждение и заключение. Цель создания системы управления заключается в том, чтобы помочь менеджеру в процессе принятия решений. Это обеспечивает постановку задач и концентрацию на создании интегрированной системы в отличие от создания отдельных подсистем. Системные требования определяются сокращением объема данных и знаний о явлениях и процессе, которые используются во время работы объекта управления - предприятия.