SCI Библиотека

Смешивание является сложным процессом, который зависит от физико-механических свойств смешиваемых материалов, конструкции смесителя и режимов его работы. На основе анализа физико-механических свойств белково-минерально-витаминных добавок (БМВД) для кормления КРС сделан вывод, что для их приготовления следует применять центробежный смеситель с радиальной лопастной мешалкой. Для обоснования интервала варьирования времени смешивания в ходе эксперимента изменяли время смешивания от 30 до 240 секунд с интервалом в 30 с и угол установки лопасти от 30 до 60° относительно горизонтальной плоскости с интервалом 15°. Окружная скорость на краю лопасти составляла 11 м/с для всех вариантов опытов. Смесь имела общую массу 27,27 кг и состояла из 27 кг основного компонента и 0,27 кг ключевого компонента. Отвечающая зоотехническим требованиям неоднородность смеси менее 10% может быть получена уже по истечении 60 с от начала работы смесителя при углах установки лопасти 30° и 60°, а при угле 45° - по истечении 90 с. Удельная энергоемкость при угле установки лопасти 30° составляет 1,34 кВт·ч/т, что на 28,7 и 46,8% меньше, чем при углах 60° и 45° соответственно. Наилучшее качество смеси - 2,0% неоднородности - достигается при длительности смешивания 240 с и угле установки лопасти 30°, при этом удельная энергоемкость составляет 5,38 кВт·ч/т. Близкое к этому качество смеси - 2,69% неоднородности - достигается при угле установки лопасти 45° и длительности смешивания 120 с, при этом удельная энергоемкость составляет 3,36 кВт·ч/т. Достижение высокого качества смеси, соответствующего зоотехническим требованиям, при длительности смешивания не более 120 с позволяет обосновать интервал варьирования времени смешивания БМВД в центробежном смесителе с радиальной лопастной мешалкой, при этом за верхний уровень варьирования следует принять длительность смешивания 150 с.

В настоящее время в России активно развиваются такие отрасли сельского хозяйства, как животноводство, в том числе птицеводство. При этом образуется все больше побочной продукции этих отраслей, а именно навоза и помета, и, как следствие, обостряется проблема их переработки и утилизации. Одним из наиболее предпочтительных, на наш взгляд, способов переработки навоза и помета, является их ферментация в биореакторах, в результате которой получают концентрированные твердые органические удобрения (КТОУ), которые содержат все необходимые растениям питательные элементы. Такие удобрения рационально применять при производстве продукции растениеводства, особенно при возделывании культурных растений по органическим технологиям, так как согласно ГОСТ 33980-2016 накладываются ограничения на дозу вносимых удобрений в размере 170 кг/га в год. В настоящее время на отечественном рынке сельскохозяйственной техники практически отсутствуют машины, с помощью которых можно вносить такие виды удобрений в малых дозах без снижения качества выполняемых работ. Сотрудниками Института агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства - филиала ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» разработана конструкция машины для внесения концентрированных твердых органических удобрений. Проведен теоретический расчет конструктивных параметров дозирующей системы машины и разработана лабораторная установка с целью подтверждения и корректировки полученных данных. Обработка экспериментальных данных, полученных в ходе исследований, показала, что оптимальными конструктивными параметрами предложенного шнека - рабочего органа дозирующей системы машины для локального внесения КТОУ - являются следующие: диаметр шнека - 125 мм, шаг навивки - 125 мм.

Анализ тенденций развития современных тракторов и комбайнов показывает, что одним из главных направлений повышения их технического уровня является применение в конструкции электроприводов рабочих органов и трансмиссий. Представлены результаты исследований, выполненных с целью обоснования параметров и режимов работы электроприводов базовых рабочих органов селекционного комбайна на основе схемы энергобаланса. В качестве объекта экспериментальных исследований выбран селекционный зерноуборочный комбайн Сlassic производства компании Wintersteiger. Исследования проводились в лабораторных условиях ФГБНУ ФНАЦ ВИМ с применением электрических тормозных стендов GPF-17-b. Определение параметров электроприводов, расчет их энергетического баланса и режимов работы позволили обосновать типоразмерный ряд необходимых электродвигателей для переоборудования приводов базовых рабочих органов и силовой передачи комбайна. Проведенные расчеты показали, что для привода режущего аппарата жатки необходим асинхронный электродвигатель (АД) мощностью не менее 2,1 кВт и частотой вращения 800 об/мин; для привода мотовила - АД мощностью не менее 1,51 кВт, который обеспечит качественную подачу срезанной порции стеблей на рабочий стол жатки, и механический редуктор для поддержания частоты вращения мотовила в диапазоне от 20 до 40 об/мин; для привода молотильного барабана - АД мощностью не менее 5,13 кВт, обеспечивающий диапазон частоты вращения от 360 до 1250 об/мин в соответствии с технологическими требованиями, регламентирующими процесс обмолота сельскохозяйственных культур. Обоснованные параметры и режимы работы электромеханических приводов позволят в первую очередь повысить производительность комбайна на 10-15%, контролировать и распределять нагрузку на рабочие органы в процессе работы комбайна, предохраняя их от повреждений и выхода из строя. Кроме того, при использовании электроприводов снижаются затраты на нефтепродукты и, как следствие, себестоимость убираемых культур.

Описан опыт разработки, создания и использования инкубатора зонального нагрева яиц птиц, основанный на характерных для процессов естественной инкубации температурных параметрах и обеспечивающий термоградиент содержимого яиц в процессе инкубации за счет создания теплой и холодной зон скорлупы яиц. В экспериментальной модели инкубатора верхняя часть скорлупы контактировала с эластичной мембраной емкости с теплоносителем, а нижняя - с поверхностью подвижного необогреваемого пола лотка. В качестве теплоносителя использовали воду, позволяющую за счет высокой теплоемкости снизить динамику колебаний температуры при нагреве и охлаждении, а также устранить влияние инертности термодатчика и нагревательного элемента на температуру теплоносителя, что позволило снизить диапазон колебаний температуры теплоносителя до 0,1 °С. Температура теплоносителя устанавливалась эмпирически по данным беспроводного четырехзонного датчика температуры, использованного ранее для получения данных о температурном режиме яиц в процессе естественной инкубации. Предустановленная температура теплоносителя составила 39,8 ºС. В процессе инкубации для регулировки температуры теплоносителя внешние термодатчики контроля температуры поверхности зоны контакта емкости с теплоносителем со скорлупой яиц не использовали. Для поворота яиц применяли подвижный пол, обеспечивающий угол поворота яиц более 180°. Вариабельность угла поворота обеспечивалась применением шатунного механизма. Применение зональной блокировки газообмена через участки скорлупы, контактирующие с мембраной нагревателя, позволило исключить компоненты поддержания влажности воздуха. Для повышения надежности отдельных узлов инкубатора использовали модульные компоненты без центрального управляющего контроллера. Срок автономной работы при прекращении электроснабжения - 8 часов. Выводимость яиц серого гуся составила 100%.

На большинстве современных транспортных средств для управления применяется кинематический способ поворота, который реализуется, как правило, поворотом управляемых колес относительно остова. Для обеспечения правильной кинематики поворота, безопасности движения при маневрировании машина оснащается рулевым приводом, при этом определенным геометрическим параметрам деталей рулевого привода соответствуют вполне конкретные кинематические характеристики поворота. Представлены результаты исследования, проведенного с целью согласования геометрических и кинематических характеристик криволинейного движения колесного транспортного средства. Получены и подтверждены сравнением с результатами ранее проведенных исследований основные аналитические выражения, определяющие геометрию и кинематику «чистого» качения колес транспортного средства при криволинейном движении. Расчеты, выполненные на примере трактора Беларус-80.1, показали, что изменение шкворневой колеи колесной машины приводит к искажению заложенного конструктивно соотношения между углами поворота внутреннего и наружного управляемых колес и, следовательно, к нарушению геометрических и кинематических характеристик криволинейного движения. Выявлены взаимосвязи и закономерности изменения геометрических и кинематических характеристик, определяющих криволинейное движение транспортного средства. Для того чтобы все колеса транспортного средства свободно вращались на криволинейной траектории, нормальные линии к центру каждой плоскости шины должны пересекаться в общей точке. Устройством, посредством которого можно обеспечить работу рулевого управления транспортного средства близко к соблюдению условия свободного качения колес, является четырехзвенный рычажный механизм рулевой трапеции. Для обеспечения необходимых условий свободного вращения колес при повороте транспортного средства во всем диапазоне изменения его колеи конструкция рычажного механизма рулевой трапеции должна быть спроектирована в виде многопозиционного соединения ее деталей.

Представлены результаты теоретической оценки влияния поступательной скорости движения двухосной колесной машины со всеми управляемыми колесами и угловой скорости поворота ее колес на основные характеристики кривой траектории входа в поворот. Расчеты проводились при следующих исходно-начальных параметрах, характеризующих конструктивно-геометрические и эксплуатационные особенности колесной машины: продольная база машины - 2,6 м; расстояние между осями шкворней рулевых трапеций передних и задних колес - 1,8 м; максимальные углы поворота управляемых колес - 33,5°. Установлено, что поворот двухосной колесной машины со всеми управляемыми колесами в сравнении с колесной машиной с передними управляемыми колесами при постоянных угловых скоростях поворота управляемых колес 0,195 с-1 и изменении поступательной скорости движения машины от 0,57 м/с (2,05 км/ч) до 1,78 м/с (6,41 км/ч) характеризуется увеличением максимальной абсциссы участка входа в поворот в 1,71-1,81 раза и сокращением максимальной ординаты участка входа в поворот на 1-8%; при постоянной поступательной скорости движения 1,41 м/с (5,08 км/ч) и изменении угловых скоростей поворота управляемых колес от 0,0974 до 0,292 с-1 - увеличением максимальной абсциссы участка входа в поворот в 1,57-1,77 раза и сокращением максимальной ординаты участка входа в поворот на 24,3-2,4%. Двухосная колесная машина со всеми управляемыми колесами в сравнении с колесной машиной с передними управляемыми колесами отличается значительно меньшим минимальным теоретическим радиусом поворота (в 1,68 раза), а также более коротким участком круговой кривой (в 2,54-8,81 раза короче) и, следовательно, более короткой траекторией поворота. Результаты проведенных исследований дают возможность провести выбор рациональных эксплуатационных и конструктивных параметров двухосной колесной машины со всеми управляемыми колесами исходя из оценки параметров кривой траектории переменного радиуса входа в поворот.

Микросервисная архитектура (МСА) выступает как современный подход в разработке программного обеспечения, нацеленный на обеспечение гибкости, масштабируемости и устойчивости к изменениям требований со стороны бизнеса и технологий. Предмет данного исследования заключается в выявлении и анализе возможностей и рисков применения МСА в контексте операционных систем (ОС), что актуально на фоне все ускоряющейся цифровизации и повышения требований к программному обеспечению. Целью работы является оценка и прогнозирование роли МСА в будущем ОС, включая анализ текущих тенденций и предсказание развития на ближайшее десятилетие. Методология исследования базируется на сравнительном анализе микросервисных и монолитных архитектур, а также включает в себя рассмотрение данных из актуальных исследовательских работ, посвященных МСА. Основные результаты исследования подчеркивают значительное увеличение эффективности и производительности программных систем за счет внедрения МСА, что демонстрируется на примере ускорения разработки и улучшения возможности непрерывной интеграции и доставки (CI/CD), а также повышении отказоустойчивости систем. Также были выявлены и систематизированы ключевые риски и проблемы, связанные с применением микросервисов, включая сложности управления и потенциальные угрозы безопасности, что представляет собой необходимость в разработке специализированных инструментов и подходов к обеспечению безопасности и мониторинга микросервисных систем. Ценность данного исследования заключается в обеспечении глубокого понимания роли и места МСА в современных ОС, предоставляя комплексный анализ рисков и возможностей, что служит основой для разработки стратегий эффективного внедрения и использования микросервисов. Полученные результаты и рекомендации способствуют улучшению практических навыков и развитию концепций в области системной архитектуры, предоставляя ценные указания для ИТ-специалистов, системных архитекторов и разработчиков в области оптимизации программного обеспечения и повышения его надежности и производительности.

В ходе проведенного исследования анализировали концептуальные положения механизма действия лесомелиорации, а также технологий проектирования защитных лесных полос на землях сельскохозяйственных организаций. Особенности формирования и развития водной и ветровой эрозии рассмотрены на примере типичного для центра России Муромского района Владимирской области. Территория Владимирской области используется достаточно интенсивно, что приводит к росту деградационных процессов. По экспертным оценкам, 20% общей площади земель Владимирской области подвержены деградации, из них площадь эрозионноопасных сельхозугодий, включая эродированные, составляет 104,7 тыс. га. Процессы водной эрозии отмечены на площади 71,3 тыс. га, в том числе 62,6 тыс. га пашни. На основе анализа эрозионно-опасных земель Владимирской области проведено их зонирование. Выделены 4 зоны, которые коррелируют с природно-сельскохозяйственным зонированием. Высокий защитный эффект наблюдается у лесных полос продуваемой конструкции, когда их высота составляет 18 м, а расстояние между деревьями 3 м. Однако выявлено, что более эффективными являются защитные лесные полосы ажурной конструкции (защитные решетчатые экраны), так как снегоотложение и снегозапасы в данной системе лесных полос по сравнению с открытым пространством увеличиваются в 2-2,5 раза. Дальность влияния такой лесной полосы с наветренной стороны равна 6 ее высотам, а за пределами лесной полосы это значение увеличивается до 35 высот, при этом скорость ветрового потока сокращается на 40%. На примере ООО «Борисоглебское» Муромского района Владимирской области обосновано проведение системы лесомелиоративных мероприятий на площади 94,4 га, что в комплексе со всеми звеньями системы земледелия направлено на обеспечение надежной защиты почв от эрозии, снижение неблагоприятных последствий засух и, как следствие, рост продуктивности сельскохозяйственных угодий и урожайности основных сельскохозяйственных культур.

Математическое моделирование системы «расходомерная трубка - жидкость» представляет актуальное направление в инженерной и научной практике, поскольку позволяет оптимизировать конструкцию расходомерных трубок, оценить влияние различных факторов, таких как давление, температура, вязкость и состав жидкости на работу системы без необходимости проведения сложных и дорогостоящих натурных экспериментов. В связи с этим, данная статья направлена на разработку алгоритмов для реализации математической модели системы «расходомерная трубка - жидкость» кориолисова расходомера. В работе синтезирован алгоритм разработки численной модели в пакете мультифизического моделирования COMSOL Multiphysics, позволивший повысить достоверность моделирования, снизить трудоемкость создания и отладки за счет использования модульного принципа. Разработан вычислительный алгоритм и выполнено математическое описание расчета средней временной задержки сигналов датчиков кориолисова расходомера. Алгоритм использует метод линейной интерполяции на основе известных точек массивов данных, полученных в результате вычислительного эксперимента. Предложен алгоритм работы программы на языке Python с использованием Comsol API, автоматизирующий обработку массивов данных и расчет средних временной и фазовой задержек. Алгоритмы реализованы с использованием языка UML в программном продукте Enterprise Architect. Материалы статьи представляют практическую ценность для специалистов в области численного моделирования и оптимизации параметров кориолисова расходомера.

В статье рассматривается математическая постановка многокритериальной транспортной задачи с временными ограничениями. В качестве критериев в ней выступают стоимость перевозок, их важность и временные затраты на перевозки. Особенностью данной задачи является наличие временных ограничений, таких как временные окна у заказчиков и длительность пребывания транспортных средств в пути. В качестве решения многокритериальной задачи предлагается отбор точек, оптимальных по Парето, поскольку данный метод оптимизации имеет широкий спектр задач для применения. Приводятся формулировка парето-оптимизации и определение парето-оптимальности. Рассматриваются методы оптимизации по Парето: лексикографический метод и скаляризация, разновидностями которого являются метод ε-ограничений, в основе которого лежит градация критериев оптимизации в порядке убывания их важности, и метод линейной скаляризации, механизм работы которого основан на объединении всех функций оптимизации в одну. На примере рассматривается приведение формализованной многокритериальной транспортной задачи к виду, пригодному для осуществления скаляризации. Определение парето-эффективности представляется приемлемым для реализации его механизмов в составе адаптивной системы поддержки принятия решений, направленной на решение задач оптимизации в различных областях и оперирующей эвристическими алгоритмами.