| Обратная связьРассылка
Для того, чтобы получать уведомления о новых номерах журнала, оставьте свой E-mail адрес.
Содержание 4 номера
за 2020 год
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТО И Р ПАРКА ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ МАШИН С УЧЕТОМ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Рассмотрена проблема совершенствования технической эксплуатации парка лесозаготовительных машин. Главная идея заключается организации процессов ТО и Р с учетом производственной эксплуатации. Решение такой задачи позволяет установить функциональную зависимость потери производственных и экономических ресурсов от простоев машин по причине внезапных отказов, а также получить зависимость интенсивности отказов парка техники от нормативной наработки. В дальнейшем такие результаты могут послужить основой для решения фундаментальной проблемы управления технической готовностью парка по критерию эксплуатационных затрат в зависимости от нормативной наработки между ТО. Таким образом определилась цель настоящих исследований, которая заключалась в разработке имитационной модели процесса технической эксплуатации парка лесозаготовительных машин с учетом производственной эксплуатации лесопромышленного предприятия. Задачи исследований включали: 1) постановку задачи моделирования парка техники в содержательном виде; 2) разработку алгоритма модели; 3) реализацию имитационной модели в среде SimEvents приложения Matlab; 4) численные эксперименты с имитационной моделью на тестовых примерах. Результатами работы являются предложенная постановка задачи моделирования процессов ТО и Р с учетом производственной эксплуатации в общем виде; алгоритм модели; имитационная модель в формате-SimEvents. Анализ результатов. Результата анализированы с позиций научной новизны, отличия от известных аналогичных исследований и практической применимости. Рассмотренная идея высказывалась и ранее, но реализована не была. Поэтому предложенные результаты получены впервые, от предыдущих исследований их отличает реализация в виде алгоритма и программы в системе визуально-блочного имитационного моделирования SimEvents. Предложенная модель может послужить основой для создания цифрового прототипа службы технической эксплуатации парка машин лесопромышленного предприятия.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕАНТИБЛОКИРОВОЧНОЙ СИСТЕМОЙ АВТОМОБИЛЯ
Рассмотрена проблема совершенствования ходовых качеств автомобилей, которые в значительной степени зависят от тормозной системы. Особое значение имеет антиблокировочная система, функционально связанная с другими системами управления движением автомобиля. В этой связи внимание многих исследователей уделяется проблеме совершенствования ABS. Анализ работ по этой теме показывает, что несмотря на значительно количество работ, проблема, тем не менее, в полной мере остается не решенной. В частности, прерывистый характер торможения при движении юзом не является оптимальным. В настоящее время такие практические приложения теории нечетких множеств, как нечеткое моделирование, нечеткая логика, являющиеся основным аппаратом интеллектуальных систем, позволяют решать подобные проблемы автоматического регулирования. Таким образом была определена цель настоящих исследований, которая заключалась в разработке интеллектуального управления на нечеткой логике ABS автомобиля. В задачи исследований входили: 1) Постановка задачи в содержательном виде; 2) Введение нечеткости в задачу управления; 3) Разработка базы правил; 4) Программная реализация модели нечеткого управления. Результатами исследований явилась предложенная модель интеллектуального управления на нечеткой логике, реализованная в среде системы Scilab. Практическое применение результатов может быть рекомендовано для использования при проектировании и совершенствовании систем автоматического управления ABS автомобилей.
ПРОЧНОСТНОЙ РЕСУРС ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ БЕЛОМОРСКОГО СЕВЕРА ПРИ СЖАТИИ В ГЛАВНЫХ И ДИАГОНАЛЬНЫХ ОСЯХ АНИЗОТРОПИИ
В последние годы в мировой строительной практике возникает необходимость определения инженерно-технической целесообразности реконструкции зданий исторической застройки с учетом местных условий и конструктивно-планировочных особенностей старого фонда. Это требует проведения детального анализа технического состояния конструкций этих зданий, в том числе объектов культурного наследия (ОКН), а также приведения в единый согласованный вид имеющейся для организации и выполнения этой деятельности нормативной литературы. Также при проведении ремонтно-восстановительных работ в городах России и других стран Европы ежегодно выводится из эксплуатации большое количество древесины разнообразных конструкций. Решение проблемы о возможности их дальнейшего использования представляется актуальным в современных условиях.
В статье исследован вопрос об изменении расчетных сопротивлений при сжатии древесины лиственницы европейской (Беломорского Севера) с учетом анизотропных свойств. Представлена физическая модель древесины. Для малых прямоугольных образцов «чистой» древесины, не имеющих пороков и ориентированных так, что продольная (х), тангенциальная (z) и радиальная (у) грани его совпадают с осями упругой симметрии a, t, r соответственно, используемых для испытаний, справедлива ортотропная модель Проведен эксперимент по определению прочности новой и ретродревесины лиственницы и выполнено сравнение экспериментальных данных с нормируемыми значениями СП. Дается пояснение термина «ретродревесина». Для расчета были введены ограничения и допущения: цельная древесина рассматривается как однородный гомогенный материал, а начальные напряжения, возникающие при изменении эксплуатационных воздействий (температура, влажность и др.) учитываются на стадии конструктивного расчета. Сравнение расчетных сопротивлений показало снижение степени анизотропии ретродревесины по сравнению с новой (свежесрубленной) древесиной.
Ключевые слова: анизотропия, ретродревесина, расчетное сопротивление при сжатии, прочностной ресурс.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДНО-ЭТАНОЛЬНОГО РАСТВОРА НА ВЫХОД БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ
Исследован способ извлечения биологически активных веществ из древесины лиственницы методом водно-спиртовой экстракции, позволяющий совместить стадии извлечения водорастворимого арабиногалактана и спирторастворимого дигидрокверцетина. Проведены экспериментальные исследования по изучению влияния концентрации этанола на выход указанных компонентов, а так же побочных продуктов, таких как лиственничная смола и эфирное масло. В результате обработки экспериментальных данных получены графические иматематические зависимости выхода флавоноидов от изменения концентрации этанола в растворе. Установлено, что максимальный выход водорастворимого компонента арабиногалактана получен при нулевой концентрации этанола. Выход дигидрокверцетина с ростом концентрации этанола в растворителе увеличивается. Максимальный выход лиственничной смолы и эфирного масла наблюдается при концентрации этанола 25-30 %. Поскольку в данном исследовании указанные компоненты рассматривались как побочные продукты, то для определения оптимального значения концентрации спирта ориентировались на выход основных флавоноидов - арабиногалактана и дигидрокверцетина.
Ключевые слова:лиственница, биологически активные вещества, флавоноиды, этанол, экстракция.
ПРИМЕНЕНИЕ БИОМАССЫ ОПАВШИХ ЛИСТЬЕВ В КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ
Работа посвящена изучению физико-механических свойств композиционных материалов на основе полиэтилена высокой плотности и биомассы опавших листьев. Биомасса опавших листьев, использованная в качестве наполнителя, была получена путем измельчения и сушки отходов лесопарка Уральского государственного технологического университета. Образцы композитов с биомассой опавших листьев были получены методом экструзии и горячего прессования. Для них были определены основные показатели физико-механических свойств. Так же установлены зависимости между содержанием биомассы опавших листьев в композитах и их физико-механическими свойствами. Данные зависимости представлены в работе в виде полиномов первой и второй степени. По большинству физико-механических свойств композиты с биомассой опавших листьев не уступают, либо превосходят образцы древесно-полимерных композитов с древесной мукой с аналогичной степенью наполнения.
Ключевые слова: композиты, ДПК, опавшие листья, экструзия, физико-механические свойства.
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ
Рассмотрена возможность эффективного применения отходов лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятий путем их использования при производстве теплоизоляционного материала, что отвечает стратегиям ресурсосбережения и охраны окружающей среды. Предложен новый композиционный материал на основе древесных отходов и пенополиуретана с оптимальными теплоизоляционными характеристиками. Применение древесных частиц в материале позволит снизить себестоимость производства, обеспечить низкую удельную массу изделия и его малую теплопроводность. Проведены исследования по определению водопоглощения и теплопроводности образцов полученного композиционного материала, имеющих различный состав компонентов. Рассмотрена возможность использования полученного материала в качестве конструкционного, исследованы его механические свойства. Предложен оптимальный компонентный состав разработанного композита.
Ключевые слова: древесный наполнитель, полимер, теплоизоляция, композиционный материал.
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ПЛАСТИФИЦИРОВАННОГО АЦЕТАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ КОНОПЛИ
Работа посвящена изучению свойств триацетата целлюлозы, пластифицированного с помощью диметилизофталата и трифенилфосфата, и наполненного мукой костры технической конопли. Содержание наполнителя в образцах варьировалась о 20 до 50 мас. %. Получение композиционного материала осуществлялось методом вальцевания. Стандартные образцы для испытаний физико-механических свойств композитов изготавливались методом горячего прессования. В результате проведения исследования были установлены зависимости между показателями основных физико-механических свойств композиционных материалов на основе пластифицированного триацетата целлюлозы и содержанием в их составе волокон технической конопли. Использование конопляного волокна позволяет получать более твердые и жесткие материалы, по сравнению с ненаполненными этролами. Наполненные эфиры целлюлозы демонстрируют снижение показателя водопоглощения пропорциональное содержанию волокон целлюлозы в композите. Высокие значения показателей водопоглощения за 30 суток выдержки являются индикатором способности материалов к биоразложению в грунте.
Ключевые слова: эфиры целлюлозы, пластификаторы, ацетат целлюлозы, наполнитель, этрол, конопля техническая
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИГИДРОКСИАЛКАНОАТОВ
Синтетические полимерные материалы стали неотъемлемой частью современной жизни, однако применение их привело к глобальной экологической проблеме. Данные материалы производятся из невозобновляемых ресурсов, поэтому накопление их приводит к загрязнению окружающей среды. По этим причинам, исследователи придают все большее значение разработке экологически чистых материалов, получаемых из возобновляемого сырья - биомассы растений и продуктов микробиологического синтеза c получением биополимеров и биопластиков. В качестве заменителей пластиков в настоящее время тестируются крахмал, целлюлоза, полимеры молочной и гликолевой кислот, а также полигидроксиалканоаты (ПГА). Для получения ПГА возможно привлечение разнообразных субстратов (углекислого газа и водорода, сахаров, спиртов, органических кислот, отходов спиртовой, сахарной, гидролизной промышленности, производства оливкого и палььмового масла). В связи с этим активно рассматриваются закономерности и продуктивность биосинтеза ПГА известными организмами с привлечением новых субстратов, ведется поиск новых природных штаммов-продуцентов.
ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ЛЕСНОЙ ОТРАСЛИ В УГОЛЬНЫЕ БРИКЕТЫ ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ
Использование отходов в качестве вторичного сырья или топлива является неотъемлемой составляющей экономически эффективного развития предприятий лесопромышленного комплекса России. В большинстве случаев отходы лесной отрасли России утилизируются с применением процессов сжигания, так как это самый простой метод переработки, однако сжигание имеет малую эффективность. Поэтому задача по разработке эффективных технологий более глубокой переработки отходов лесной отрасли актуальна. Изучив современные методы переработки данных видов отходов, авторами был сделан вывод, что наиболее перспективным методом переработки является процесс кондуктивного пиролиза. В работе представлено описание технологии переработки отходов лесной отрасли в угольные брикеты высокой прочности без использования связующего вещества на основе процесса кондуктивного пиролиза. Технология направлена на решение проблемы утилизации отходов лесной отрасли, а также на увеличение выхода целевого продукта. Также в работе представлены результаты исследований основных физико-химических свойств полученных угольных брикетов и их сравнительный анализ.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПРОЦЕССОВ ГИДРОЛИЗА ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ
В работе проведен анализ проведенных экспериментальных работ по оптимизации процессов высокотемпературного гидролиза контрольного сырья целлюлозы и двух основных образующихся отходов получаемых на основе переработки пшеницы: пшеничной соломы и отрубей и смеси пшеничной соломы и отрубей в соотношении 1:1 минеральными серосодержащими кислотами при гидромодуле 1: 5,8 и варьировании технологических параметров: температуры в диапазоне 150°С- 190°С и концентрации кислот 1 – 4% масс. и с целью получения гидролизатов с максимальным содержанием редуцирующих веществ. Все процессы гидролиза проводились на лабораторной установке высокотемпературного гидролиза капсульного типа капсульного типа.Как следует из анализа полученных результатов, солома является трудно гидролизуемым сырьем, причем конечная концентрация РВ в сухих веществах зависит от выбора гидролизующего агента. В то же время содержание РВ в сухом веществе гидролизатов отрубей практически идентично при использовании в процессе гидролиза серной и сернистой кислот. Это связано с наличием остаточного количества легко гидролизуемого крахмала в отрубях. Кроме того, использование добавки отрубей к гидролизуемой соломе позволяет снизить температуру процесса гидролиза, т.е. обеспечить энергосбережение в производстве гидролизатов. Поэтому для повышения эффективности процесса гидролиза и получения качественных гидролизатов целесообразно использовать добавки легко гидролизуемых компонентов к соломе.
Ключевые слова: предварительная обработка, гидролиз, гидролизат пшеничная солома и отруби.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОПИТОЧНОГО СОСТАВА ОТРАБОТАННЫХ ДЕРЕВЯННЫХ ШПАЛ МЕТОДОМ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
В статье представлены результаты аналитических и экспериментальных исследований по вопросу термического разложения отработанных деревянных шпал. Проведён анализ объекта исследования (деревянных шпал), технологий его производства, свойств древесного материала и пропиточного состава. Представлены результаты экспериментальных исследований модельных смесей методом термического анализа. Показано, что процесс термического разложения отработанных деревянных шпал происходит в 4 стадии. Основными продуктами термической утилизации ОДШ являются пиролизная жидкость и уголь, которые востребованы потребителями.
Ключевые слова: деревянные шпалы, пропиточный состав, быстрый пиролиз, утилизация шпал.
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗНОФРАКЦИОННОГО ДРЕВЕСНОГО СЫРЬЯ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ТАРЕЛОК В РЕАКТОРЕ ОТЖИГА
Исследовано влияние различных вариантов перфораций тарелок в реакторе отжига на характеристики торрефицированияразнофракционного древесного сырья перед гранулированием. Установлено, что равномерное распределение плотности сосновой щепы достигается при использовании тарелок с различным по высоте аппарата диаметром перфораций при скорости вращения лопаток 12 оборотов в минуту. Указанные параметры обеспечивают эффективность процесса и способствуют получению торрефицированныхпеллет с повышенными теплотворными характеристиками.
Ключевые слова: торрефикация, реактор, перфорации тарелок, пеллеты
