Том 34, № 2 (2024)

Введение. В данной статье внимание уделяется исследованию электрических параметров пятнадцати составов альтернативных топлив. Актуальной является задача разработки бесконтактных методов анализа состава топлива.

Цель исследования. Получение данных диэлектрической проницаемости альтернативных топлив для дальнейшего поиска связи с показателями процесса сгорания.

Материалы и методы. Для проведения исследования был использован конденсатор, состоящий из двух алюминиевых пластин размером 175х102 мм, а также мультиметр Sinometex ZT-Y.

Результаты исследования. При сравнении значений диэлектрической проницаемости представленных составов альтернативного топлива между минимальным и максимальным содержанием добавленного спирта и растительных масел в смесь обнаруживается зависимость. Она проявляется в характере значений диэлектрической проницаемости, которые коррелируют с электроемкостью конденсатора при наличии смеси между обкладками, и наблюдается для всех трех добавляемых в смесь углеводородов: этанола, рапсового и сурепного масел. Отмечается, что диэлектрическая проницаемость возрастает в диапазоне от 10 до 50 % добавленного этанола; рапсового и сурепного масел, достигая значений от Ɛ = 3,05 до 45,31 для этанола, от Ɛ = 2,35 до 2,72 для рапсового масла и от Ɛ = 2,33 до 2,8 для сурепного масла.

Обсуждение и заключение. Анализ значений диэлектрической проницаемости различных составов альтернативных топлив показывает, что при увеличении содержания спирта и растительных масел в смеси от 10 до 50 % диэлектрическая проницаемость увеличивается. Это справедливо для всех трех углеводородов: этанола, рапсового и сурепного масел.

Введение. Технологическая операция обработки почвы является энергоемким процессом. Непосредственное влияние на показатель энергозатрат оказывает тяговое сопротивление почвообрабатывающих агрегатов. В связи с этим актуальной является задача разработки конструкции рабочего органа парового культиватора, обеспечивающего снижение тягового сопротивления.

Цель исследования. Поиск оптимальных параметров функционирования рабочего органа парового культиватора путем определения тягового сопротивления, создаваемого рабочим органом.

Материалы и методы. Исследование проводилось в полевых условиях на опытной установке с применением метода полного факторного эксперимента с рабочей моделью, основанной на трехуровневом плане.

Результаты исследования. Посредством регрессионного анализа экспериментальных данных была получена математическая модель, позволяющая определить оптимальные параметры функционирования рабочего органа парового культиватора при выполнении технологической операции обработки почвы.

Обсуждение и заключение. В ходе расчетов было установлено, что наименьшее тяговое сопротивление P_Т = 0,72 кН, создаваемое рабочим органом, достигается при следующих значениях: глубина обработки почвы h = 4 см; угол крошения левостороннего и правостороннего плоскорежущих крыльев f = 0^°; скорость движения агрегата v = 2,61 м/с. В качестве оптимальных параметров функционирования рабочего органа парового культиватора, определенных при помощи полученной математической модели, угол крошения левостороннего и правостороннего плоскорежущих крыльев рекомендуется принять как f = 0°, а скорость движения агрегата как v = 2,91 м/с. Также, учитывая рекомендуемые оптимальные параметры рабочего органа, возможно рассчитать значение показателя тягового сопротивления при различной глубине обработки почвы. Тяговое сопротивление будет изменяться в пределах 0,79–1,81 кН при глубине обработки почвы от 4 до 12 см. Полученная математическая модель тягового сопротивления, создаваемого рабочим органом, позволит более точно подходить к вопросу проектирования сельскохозяйственных машин.

Введение. В области выращивания сельскохозяйственных растений с использованием воды и суспензий обозначена тенденция развития гидропосева газонной травы. Направление менее изучено для посева мелких проклюнувшихся и пророщенных семян овощей, поскольку специализируется на семенах арбуза, тыквы, огурцов и табака. Отсутствуют исследования для гидропосева семян моркови, петрушки, укропа, салата, томатов и сельдерея. Таким образом, актуальными являются теоретические изыскания, направленные на обоснование способа и технических решений посева мелкосеменных культур в условиях открытого и закрытого грунта. Проблема заключается в отсутствии конструктивно-технологической схемы резервуара для формирования посевной смеси мелкосемянных культур, конструктивно-режимных показателей гидравлической мини-сеялки рядкового посева для повышения его эффективности.

Цель исследования. Оптимизация параметров и режимов работы гидравлической мини-сеялки рядкового посева.

Материалы и методы. Выполнялись теоретические исследования процесса гомогенизации посевной смеси, потребной мощности при работе резервуара для формирования посевной смеси. Лабораторные исследования проводились в Кубанском государственном аграрном университете, полевые – в личных подсобных хозяйствах Крымского района Краснодарского края.

Результаты исследования. Получены выражения, описывающие зависимость величины средней окружной скорости потока посевной смеси, а также мощности при работе резервуара для ее формирования при различных сочетаниях конструктивных и режимных параметров. Представлена аналитическая зависимость, описывающая величину концентрации семян в несущей среде в заданный момент времени на фиксированной точке высоты резервуара.

Обсуждение и заключение. Оптимальные параметры и режимы работы универсальной гидросеялки по шагу посева: частота вращения мешалки – 92 мин^–1; величина открытия крана – 47 %; скорость сеялки – 3,1 м/с при шаге посева 20,5 мм; по коэффициенту вариации шага посева: частота вращения мешалки – 87 мин^–1; величина открытия крана – 56 %; скорость сеялки – 2,7 м/с при вариации шага посева 15 %. Перспективным и заслуживающим дальнейшего развития направлением является использование суспензий для гидропосева овощных культур.

Введение. В последнее время получили широкое распространение сендвич-структурированные композиционные материалы на основе сотовых заполнителей в тонкой, но прочной оболочке. К сожалению, для таких материалов характерно образование производственных и эксплуатационных дефектов типа «непроклей» и «отслоение», заключающихся в нарушении связей между обшивкой и сотовым заполнителем, приводящих к ухудшению механических, акустических и тепловых свойств материала.

Цель исследования. Целью статьи является разработка эффективных методов обнаружения дефектов клеевого соединения обшивки с сотовым наполнителем сендвича.

Материалы и методы. В работе описан способ обнаружения дефектов при помощи сканирующей термографии с линейным источником тепла, основанный на вычислении и последующем анализе распределения локальных градиентов температурного поля на поверхности изделия.

Результаты исследования. Проведены эксперименты на модельном полимерном образце с заложенным искусственным дефектом, показаны основные источники возникающих шумов и ошибок контроля, способы снижения их влияния, предложен численный способ оценки точности метода определения дефекта.

Обсуждение и заключение. Проведенные на контрольном образце испытания показали, что доля ошибок при определении дефекта не превышает 12 %.

Введение. В птицеводстве перспективным направлением является применение систем локального светодиодного освещения с изменяемой освещенностью и коррелированной цветовой температурой оптического излучения светильников в течение светового периода. Для точного поддержания интенсивности света на заданном уровне требуется система автоматического регулирования освещенности.

Цель исследования. Определение параметров пропорционально-интегрального регулятора цифровой системы автоматического регулирования освещенности в клетках для содержания сельскохозяйственной птицы, обеспечивающих требуемые показатели качества.

Материалы и методы. В работе использованы элементы математической статистики, теории планирования экспериментальных исследований, корреляционно-регрессионного анализа, теории автоматического управления и компьютерного моделирования. Натурные эксперименты проводились на лабораторном образце цифровой системы динамического локального освещения. Компьютерное моделирование было выполнено в среде SimInTech.

Результаты исследования. Разработана компьютерная модель цифровой системы автоматического регулирования освещенности. Выполнен расчет настроек ПИ-регулятора по методам CHR, ВТИ, Копеловича. Произведена сравнительная оценка качества процесса регулирования по графикам переходных процессов, полученных путем компьютерного моделирования. Достоверность результатов компьютерного моделирования системы автоматического регулирования освещенности подтверждена экспериментально.

Обсуждение и заключение. Высокие показатели качества регулирования цифровой системы автоматического регулирования освещенности обеспечил ПИ-регулятор с k_P = 14,027 10⁻³ и T_I = 145,72 мс, рассчитанными по методу Копеловича. Сравнительная оценка переходных процессов в реальной системе и в компьютерной модели данной системы позволяет сделать вывод о высокой точности разработанного образца и корректности выбора параметров моделирования в среде SimInTech. Экспериментально установлено, что требуемое качество процесса регулирования системы обеспечивается для широкого диапазона заданной освещенности от 1 до 25 лк.