Национальный фонд инноваций

Рус Eng Национальный фонд инноваций ВКонтакте  Национальный фонд инноваций в Твиттере  Карта сайта

национальный фонд инноваций

международное научное партнерство

Миссия "Национального Фонда Инноваций" заключается в информировании научного и бизнес сообщества о достижениях в науке и инновационных разработках путем проведения международных научных конференций и издательства научно-практических журналов


Главная страница   |   Архив   |   Архив   |   «НАУКА В ЦЕНТРАЛЬНОЙ РОССИИ» №2 (14), 2015 г.

13-12-2016


«НАУКА В ЦЕНТРАЛЬНОЙ РОССИИ» №2 (14), 2015 г.

Скачать «НАУКА В ЦЕНТРАЛЬНОЙ РОССИИ» №2 (14), 2015 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ШУВАЛОВ А.М., ЧЕРНОВ Д.С., МАШКОВ А.Н., ШУЛАЕВ Г.М., ВОТАНОВСКАЯ Н.А.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ С КОМБИНИРОВАННЫМ НАГРЕВОМ ЗЕРНА СОИ.. 12

Реферат. Одной из наиболее подходящих сельскохозяйственных культур с высоким содержанием легко растворимого протеина является соя. Однако возможность использования сои в качестве протеиновой добавки в корма животных ограничивается содержанием в ней антипитательных веществ, которые могут вызывать снижение роста и развития животных, вызывать аллергические реакции, снижать кормовую эффективность. Как показали исследования, основным способом удаления антипитательных веществ из сои стала термическая обработка с помощью инфракрасных источников тепла. К основным преимуществам такого способа обработки относится быстрота разогрева зерна, к недостаткам - неравномерность прогрева, для компенсации которой приходится увеличивать среднюю температуру нагрева. Это ведет к увеличению расхода энергии и локальному перегреву зерна, что отрицательным образом сказывается на питательности зерна сои. Целью данной работы было изучение тепловых процессов в системе энергообеспечения с комбинированным нагревом зерна сои. Для увеличения эффективности тепловой обработки сои в ВНИИТиН разработана установка для комбинированного нагрева сои, в которой подача теплоты к зерну происходит сверху инфракрасными излучателями и снизу от электронагревательной поверхности, что обеспечивает высокую равномерность прогрева. Проведенные расчеты, а также экспериментальные исследования показали, что применение двухстороннего нагрева сои позволяет равномерно прогревать весь объем зерна и, следовательно, удалять антипитательные вещества при сохранении высокого его качества. Двухсторонний нагрев сокращает время термической обработки и повышает производительность. Также анализ тепловых процессов показал, что величина соотношения тепловых потоков имеет важное значение при проектировании систем энергообеспечения процесса термической обработки сои. Расчеты подтверждаются экспериментальными исследованиями, отклонения результатов составляют 11% что приемлемо для практических расчетов.

Ключевые слова: соя, антипитательные вещества, комбинированный нагрев, равномерность прогрева, перенос теплоты.

SHUVALOV A.M., CHERNOV D.S., MASHKOV A.N., SHULAEV G.M., VOTANOVSKAJA N.A.

THEORETICAL ANALYSIS OF THERMAL PROCESSES IN THE ENERGY SUPPLY SYSTEM WITH A COMBINED HEATING SOYBEAN.............................................................................................. 13

САЗОНОВ С.Н., САЗОНОВА Д.Д.

КАЧЕСТВЕННОЕ И КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОСНАЩЕНИЕ ФЕРМЕРСКИХ ХОЗЯЙСТВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКОЙ.. 21

Реферат. Оснащение фермерских хозяйств машинами и механизмами является важнейшим фактором, который в существенной мере предопределяет конечные итоги деятельности современных российских фермеров. Цель исследования - проведение ретроспективного анализа оснащенности фермерских хозяйств машинами и механизмами на примере типичного аграрного региона России, каким и является Тамбовская область, и установление влияния технического оснащения на результаты деятельности фермеров. Анализ проводился по данным, полученным в результате авторского мониторинга деятельности типичных фермерских хозяйств региона на протяжении 1993-2013гг. Установлено, что определяющим настоящее и будущее фермерского сектора аграрной экономики страны является техническое оснащение фермерских хозяйств. Вместе с тем, на начало 2014 года 100% гусеничных и 68,4% колесных тракторов, 92,3% зерноуборочных комбайнов и 79,2% грузовых автомобилей, используемых в обследованных фермерских хозяйствах, исчерпали срок полезного использования.  Установлено, что в течение последних лет крайне снизился объем приобретения фермерами новых машин и механизмов, в основном приобретается только подержанная сельскохозяйственная техника, что вызывает еще больший объем ремонтных работ и дополнительный расход запасных частей. Признавая нужность и крайнюю необходимость насыщения фермерских хозяйств новой сельскохозяйственной техникой, тем не менее, надо ясно понимать, что без должного развития технического сервиса все усилия, направленные на создание льготных условий для приобретения фермерами новых машин и механизмов, ожидаемого эффекта не дадут.  При определении приоритетных направлений государственной поддержки фермерского сектора отечественной аграрной экономики необходимо учитывать инженерное понимание этой проблемы.

Ключевые слова: Тамбовская область, фермерские хозяйства, ретроспективный анализ, обеспеченность, сельскохозяйственная техника

SAZONOV S.N., SAZONOVA D.D.

QUALITATIVE AND QUANTITATIVE EQUIPMENT OF FARMS BY AGRICULTURAL MACHINERY.. 22

ПЕТРАШЕВ А.И., КЛЕПИКОВ В.В., ТАХА Ф.Д.

ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ПРИ НАГРЕВЕ И ПЛАВЛЕНИИ КОМПОНЕНТОВ КОНСЕРВАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.. 34

Реферат. При производстве консервационных материалов требуется нагревать и плавить твердые и жидкие компоненты, а затем их смешивать до получения однородного вещества. Для разработки эффективного смесителя необходимо знать закономерности изменения плотностей компонентов в процессе нагрева, которые позволят вычислить температуру всплытия термопластичного вещества. На основании анализа гидростатического взаимодействия расплавленной противокоррозионной присадки с жидким отработанным маслом определены перепады вертикального и горизонтального избыточных гидростатических давлений. Перепад избыточного вертикального давления способствует всплытию присадки во время нагрева, а перепад горизонтального давления - растеканию присадки. Проведены измерения плотностей присадок Эмульгин, КО-СЖК и отработанного моторного масла при нагреве, установлены эмпирические взаимосвязи их плотностей с температурой. По каждой присадке выделены три участка, отличающиеся темпом изменения плотностей при нагреве. На 1-ом участке, соответствующем нагреву до 40 градусов, присадка находится в состоянии твердого вещества, и ее плотность снижается постепенно. На 2-ом участке при температуре 40-46 градусов происходит интенсивное плавление и резкое снижение плотности присадки. 3-ий участок температуры 46-60 градусов соответствует разогреву разжиженной присадки и постепенному снижению плотности. Установлено, что плотность присадки КО-СЖК на протяжении всего периода нагрева превышает плотность масла, и присадка постоянно находится в масле на нижнем уровне. Присадка Эмульгин при загрузке в масло сначала опускается на нижний уровень, а в процессе плавления при температуре свыше 43 градусов поднимается на поверхность масла из-за резкого скачка плотности. Определены способы эффективного смешивания всплывающих присадок, предусматривающие либо накачивание масла на поверхность присадки с одновременным их смешиванием, либо принудительное нагнетание расплавленной присадки в масло при смешивании. Выявлена необходимость в разработке нового комбинированного смесителя с ручным приводом для установок эконом-класса.

Ключевые слова: гидростатическое давление, плотность, противокоррозионная присадка, перемешивающее устройство.

PETRASHEV A.I., KLEPIKOV V.V., TAHA F.D.

THE CHANGE IN DENSITY UPON HEATING AND MELTING OF COMPONENTS OF CONSERVATION MATERIALS. 35

ОСТРИКОВ В.В., ПОПОВ С.Ю., ШИХАЛЕВ И.Н., ДИВИН А.Г., МАНАЕНКОВ К.А.

ДИСПЕРСИОННАЯ СРЕДА ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК НА ОСНОВЕ ОТРАБОТАННЫХ МАСЕЛ   43

Реферат. Пластичные смазки используются в сельскохозяйственной технике в гораздо меньших объемах нежели смазочные масла. Однако их роль в надежной работе машин не менее важна. Смазки состоят из жидкой основы (дисперсионной среды), твердого загустителя (дисперсной фазы) и различного рода присадок и добавок. В качестве дисперсионной среды смазок используют различные смазочные масла и жидкости. Большинство смазок готовится на минеральных, нефтяных маслах. Для смазок, работающих в тяжелых условиях эксплуатации, применят синтетические масла. Многие свойства смазок зависят от свойств дисперсионной среды. Химический состав, природа масел существенно влияют на структуру образования и загущающий эффект дисперсионной фазы, а соответственно на эксплуатационные свойства смазок. Отработанные масла минерального и синтетического происхождения имеют все положительные свойства дисперсионной среды, однако в их составе находится большое количество смол, продуктов сгорания топлива, разложения масел и присадок. Существующие на сегодняшний день технологии очистки отработанных масел позволяют удалять из них в основном механические примеси и воду, делая их непригодными к использованию в качестве высококачественной и дисперсионной среды. В данной работе поставлена задача получения дисперсионной среды на базе отработанных минеральных и синтетических масел, использовавшихся в сельскохозяйственной технике. В результате исследований установлено, что внесение в масло карбамида не всегда позволяет добиться высоких показателей удаления примесей. Активизация коагуляционных процессов в минеральных маслах может быть повышена дополнительным внесением в масло едкого кали в этиловом спирте. Для отработанных масел на синтетической основе предложено новое технологическое решение укрупнения смол, асфальтенов, карбенов, карбоидов под действием моноэтаноламина с последующим отстаиванием. Физико – химический анализ характеристик, очищенных предложенными способами отработанных масел показал состоятельность выбранного направления их использования в качестве дисперсионной среды для приготовления аналогов смазок «Солидол – Ж» и «Литол – 24», широко применяемых в сельскохозяйственном производстве.

Ключевые слова: пластичная смазка, отработанное масло, дисперсионная среда, коагуляция, примеси, нерастворимый осадок, удаление.

OSTRIKOV V.V., POPOV S.JU., SHIHALEV I.N., DIVIN A.G., MANAENKOV K.A.

DISPERSION WEDNESDAY GREASES ON THE BASIS OF WASTE OILS. 44

КУЗНЕЦОВА Е.Г., КНЯЗЕВА Л.Г., ПЕТРАШЕВ А.И., РОПАЙ Б.А.

ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСЕРВАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ ОТ АТМОСФЕРНОЙ КОРРОЗИИ.. 53

Реферат. Для противокоррозионной защиты сельскохозяйственной техники при хранении в нерабочий период предложено использовать консервационные материалы на масляной основе. Целью данной работы являлось изучение защитных свойств композиций на основе различных отработанных моторных масел методом потенциостатической поляризации. Исследования проведены на углеродистой стали Ст3 под пленками масляных композиций в 0,5 М растворе NaCl. Прибором для измерения тока коррозии служил потенциостат IPC-Pro (Россия). В работе были исследованы составы на основе свежих и отработанных масел, используемых в импортной сельскохозяйственной технике: John Deere plus 50, Ambra Master Gold, Claasse lectultratec, Mobil devlac. В качестве ингибирующих добавок использовали Эмульгин, Мобиин-3, Телаз А, пасту Удар в концентрации 1 – 5 масс. %, ПООМ (продукт очистки отработанных минеральных масел) в концентрации 10 - 50 масс. %. При использовании пленок свежих (товарных) масел рост стационарного потенциала и снижение скорости коррозии сильнее, чем в случае использования отработанных масел, что связано с действием противокоррозионных присадок. Наибольшее снижение скорости коррозии наблюдается для масел John Deere plus 50 и Claasse lectultratec. Чтобы повысить защитные свойства отработанных масел в них вводили различные ингибиторы коррозии. Отработанные синтетические масла с добавками ингибиторов - Эмульгина (4 – 5 масс. %) или ПООМ (40 – 50 масс. %), показали наилучшие результаты. Эти ингибированные композиции практически полностью (защитный эффект составляет 97 – 99 %) защищают стальную поверхность от атмосферной коррозии.

Ключевые слова: сельскохозяйственная техника, атмосферная коррозия, защитная эффективность, синтетические смазочные материалы, отработанное масло, поляризационные кривые.

KUZNECOVA E.G., KNJAZEVA L.G., PETRASHEV A.I., ROPAJ B.A.

STUDY OF CONSERVATION MATERIALS FOR THE PROTECTION OF AGRICULTURAL MACHINERY AGAINST ATMOSPHERIC CORROSION.. 54

КИЙКО Е.И.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОБИОТИКОВ В ПЕРИОД РАЗДОЯ.. 62

Реферат. Известно, что в корм животных, для восполнения белково-витаминной и энергетической недостаточности, а также повышения продуктивности вносятся биологически активные вещества: витамины, аминокислоты, ферменты и др. Однако эти вещества частично или полностью разрушаются ферментами пищеварительной системы животных, и, тем самым, дают лишь кратковременный положительный эффект. Поэтому в настоящее время стало актуальным использование добавок, осуществляющих свое влияние на здоровье и продуктивность животных через регулирование микробной популяции в желудочно-кишечном тракте. Большую помощь в этой ситуации оказывают новые биологические регуляторы метаболических процессов – препараты пробиотического действия, которые благоприятно влияют на гомеостаз в кишечнике восстанавливая его биоценоз путем введения живых бактерий с водой или кормом. В последние годы большое внимание уделяется изучению целесообразности и эффективности применения комплексных пробиотических препаратов в кормлении коров молочного направления продуктивности. Изучение эффективности применения дрожжевой кормовой добавки Биотал SC в сочетании с пробиотико-ферментативным препаратом Бацелл, а также сравнение степени воздействия комплексной добавки и отдельно взятого Бацелла на полновозрастных коровах симментальской породы в период сухостоя и раздоя коров в одном из хозяйств Тамбовской области дало положительные результаты.

Включение в рацион коров препаратов пробиотического действия позволило интенсифицировать обменные процессы организмов опытных животных и увеличить производство молока одновременно снизив затраты кормов по сравнению с коровами контрольной группы на 4,8 и 4,5% ЭКЕ и на 6,5 и 6,2% переваримого протеина.

Ключевые слова: молочное скотоводство, рубцовое пищеварение, пробиотические препараты, уровень молочной продуктивности.

KIJKO E.I.

USE OF PROBIOTICS DURING MILKING.. 63

ТИШАНИНОВ Н.П., АНАШКИН А.В., ТИШАНИНОВ К.Н.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДЕЛИТЕЛЯ ПОТОКА ЗЕРНА С ШИБЕРНЫМ ОТВОДОМ... 67

Реферат. Анализ ранее созданных технических решений авторегулируемых делителей с грузовоспринимающей системой позволил установить конструктивные и качественные недостатки процесса. Конструктивные недостатки заключатся в сложности изготовления из-за размещения в отводах регулирующих клапанов со сложным кинематическим приводом вала, на котором они размещены. С этими же конструктивными особенностями связано и качество процесса деления сыпучих материалов – погрешность вносит неточное угловое и радиальное размещение регулирующих клапанов на валу. Исполнение делителя с шиберным боковым отводом разделяемых потоков позволяет исключить эти недостатки. Для обоснования возможностей авторегулирования с двухпозиционным срабатыванием выполнен анализ динамики движения регулирующей емкости, который позволил установить базовые характеристики делителя для принятой номинальной подачи зерна в регулирующую емкость (10 т/ч), начальной массы регулирующей емкости (10 кг), числа грузовоспринимающих пружин (2 шт), их жесткости (1000 Нм). Из условия равновесия подвижной регулирующей емкости в рабочем режиме определены величина управляющего воздействия, степень заполнения сыпучим материалом регулирующей емкости, параметры выгрузных каналов с учетом соотношения расходов сыпучих материалов через горизонтальные и вертикальные открытые каналы. При наличии минимально необходимого стабилизирующего слоя высота регулирующей емкости составила 0,5 м, параметры отводного канала 0,22х0,23 м. Параметры сечения регулирующей емкости определены из условия достаточности управляющего воздействия и равенства рисков сводообразования между ее стенками. Параметры сечения регулирующей емкости составляют 0,35х0,35 м.

Ключевые слова: делитель потока сыпучих материалов, регулирующая емкость, грузовоспринимающая система, конструктивные параметры, управляющее воздействие, отводы потока, точность деления.

TISHANINOV N.P., ANASHKIN A.V., TISHANINOV K.N.

THEORETICAL SUBSTANTIATION OF PARAMETERS OF FLOW DIVIDER OF GRAIN WITH DARK SLIDE BENDS. 68

ЛЕВИНА Е.Ю., ЛЕВИН М.Ю., НАГОРНОВ С.А.

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МЕХАНОАКТИВАЦИИ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ.. 77

Реферат. В процессе механоактивации на жидкость оказывается комплекскное воздействие, состоящее в частности из тепловой, магнитночастотной, электромагнитной компонент, инициируются химические реакции в жидкости. Данный процесс молекулярной перестройки жидкой среды реализуется посредством механического и других описанных воздействий в условиях диссипации энергии и выделения энергии внутренней средой, что приводит к разрыву молекулярных цепей и образованию межмолекулярных цепей, и образованию новых межмолекулярных связей. При этом жидкая среда переходит в неупорядоченное состояние, которое связано с ослеблением и разрывом старых межмолекулярных связей. Это приводит к самоорганизации вещества на молекулярном уровне. Образование новых молекулярный цепей восстанавливает энергетический баланс системы и, таким образом, в процессе механоактивации поддерживается термодинамическое равновесие системы. Описана математическая модель указанного процесса механоактивации, учитывающая особенности комплексного механического воздействия на поток вязкой жидкости.

Ключевые слова: активатор; давление; механоактивация; скорость; энергия.

LEVINA E.JU., LEVIN M.JU., NAGORNOV S.A.

PHYSICAL AND MATHEMATICAL MODEL OF MECHANICAL ACTIVATION VISCOUS FLUID      78

НАГОРНОВ С.А., РОМАНЦОВА С.В., КОРНЕВ А.Ю.

ВЫБОР РЕАКТОРА ДЛЯ СИНТЕЗА БИОДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА.. 81

Реферат. Проанализированы способы синтеза биодизельного топлива. Установлено, что наиболее эффективными катализаторами являются метилаты калия и натрия.  Продолжительность реакции переэтерификации (1…2 ч.) является следствием того, что кинетику реакции определяет массопередача реагентов и скорость диффузии молекул спиртовой фазы в объём липидной фазы. Следовательно, для увеличения скорости реакции необходимо выбрать аппарат, обеспечивающий интенсивное перемешивание реакционной массы. Рассмотрены типы аппаратов для проведения реакции переэтерификации. Для синтеза биодизельного топлива предлагается реактор вихревого типа. В этом аппарате достигается интенсификация перемешивания спиртового и липидного слоя. Определяющая роль в переносе энергии от осевых слоев к периферийным отводится турбулентным пульсациям. Турбулентное пульсационное воздействие активирует молекулы метанола и триацилглицеринов. Это способствует увеличению скорости реакции переэтерификации. Преимущества вихревого реактора: компактность, низкая энергоёмкость, простота конструкции и обслуживания, отсутствие системы охлаждения, отсутствие большого числа движущихся частиц и связанных с этим процессов истирания, это срок службы аппарата увеличивает. Применение вихревого реактора позволяет использовать исходные вещества разной степени очистки и снизить расход катализатора. Это позволяет расширить сырьевую базу производства биодизельного топлива за счёт фритюрных и прогорклых масел. Приведены характеристики биодизельного топлива, синтезированного с использованием реактора вихревого типа. Все параметры соответствуют требованиям нормативных документов.

Ключевые слова: биодизельное топливо, вихревые аппараты, переэтерификация.

NAGORNOV S.A., ROMANCOVA S.V., KORNEV A.JU.

THE CHOICE OF THE REACTOR FOR THE BIODIESEL SYNTHESIS. 82

МЕЩЕРЯКОВА Ю.В., НАГОРНОВ С.А., ЕРОХИН И.В.

НАКОПИТЕЛЬНОЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЕ МИКРОВОДОРОСЛИ ХЛОРЕЛЛА В ЗАКРЫТОМ ФОТОБИОРЕАКТОРЕ.. 93

Реферат. При культивировании автотрофных микроорганизмов клетки необходимо снабжать достаточным количеством света, углекислого газа, минеральными веществами, а также создавать необходимый температурный режим и поддерживать рН среду. Существует два основных способа культивирования - периодический и непрерывный, осуществляемые в закрытой и открытой системах соответственно. В статье рассмотрены основные типы фотобиореакторов для культивирования микроводорослей, предложена конструкция и схема закрытого циркулирующего фотобиореактора. В фотобиореакторе созданы оптимальные условия культивирования микроводоросли Chlorella vulgaris ИФР № С-111. Произведена оценка прироста биомассы по показаниям оптической плотности и методом прямого подсчета клеток в камере Горяева. Методом наименьших квадратов определен коэффициент светопоглощения.

Ключевые слова: оптическая плотность суспензии, сухая биомасса микроводоросли; фотобиореактор.

MESHCHERYAKOVA Y.V., NAGORNOV S.A., EROKHIN I.V.

THE CUMULATIVE CHLORELLA MICROALGAE CULTIVATION IN A CLOSED PHOTOBIOREACTOR.. 94



Назад

Документы для публикации научных статей

 

Типовые документы для авторов сборника "Современная наука"

 

Типовые документы для авторов журнала "Потенциал современной науки" и "Наука в центральной России"