Файл: В. Г. Борулько, ведущий инженер, доцент не. Денисова.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 196
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Abstract.
The article deals with oxidative methods of water purification with
the use of an ozonator and filters.
Keywords: water treatment, water ozonation, ozone-filtration technology.
45
ПРИРОДООБУСТРОЙСТВО И ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЕ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ
УДК 504.11.79 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ОЧИСТКЕ РЕКИ ЯУЗА НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ОБЪЕКТА ГУП «МОСВОДОСТОК»
Воронина К.П.
ГУП «Мосводосток» Аннотация. Актуальность проблемы обосновано строительством магистрали от ул. Богатырский мост до выхода на существующие набережные р. Яузы, повышение интенсивности антропогенной нагрузки нар. Яуза на участке от улицы Березовой аллеи до сечения русла Реки Яузы в промзоне завода Красный Богатырь, в результате увеличения величины поверхностного стока и его загрязненности, а также защита автотрассы от подтопления реки Яуза. Ключевые слова повышение интенсивности антропогенной нагрузки, подтопление, водоохранные мероприятия. Цель провести сравнительный анализ технологий и технических решений по снижению антропогенной нагрузки нареку Яуза со стороны автострады, предложить эффективные мероприятия по предотвращению подтопления и затопления прилегающих территорий. Результаты сравнение эффективности х вариантов технических решений на основе анализа существующих и проектируемых объектов ГУП
«Мосводосток» показали возможность повышения эффективности очистки поверхностного стока с 62% до 80% по нефтепродуктам, тяжелым металлам, взвешенным веществам. Объект исследования в геоморфологическом отношении участок расположен в пределах левобережной поймы и, частично, русла р. Яузы. Левый берег подсыпан и спланирован, характеризуется отметками 129,00-130, 00 м. Русло реки хорошо выраженное, шириной ми глубиной около 1,5м.[1]
•
геологическое строение на пойме ив русле реки залегают современные аллювиальные отложения, представленные песками мелкой и средней крупности, суглинками пылеватыми и супесями текучей консистенции.
Общая мощность современного аллювия дом. На пойме они перекрыты насыпными, в основном, суглинистыми грунтами,
мощностью дом гидрология участок характеризуется распространением смешанного водоносного горизонта. Подземные воды этого горизонта заключены в современных аллювиальных песках и супесях. Уровень подземных вод располагается на отметках 127,5-125,92 м. абс. высот. Варианты технических решений 1 вариант – спрямление русла 2 вариант устройство подпорной стенки 3 вариант – сохранение естественного русла и строительство автотрассы только на правом берегу реки. Решение было принято в пользу третьего варианта, однако стечением времени исследуемый участок стал подвергаться затоплению, например, с 2004 по 2016 гг. затопление наблюдалось не менее ми раз.[2].Частота затоплений не удовлетворяет нормам градостроительства, лимитирующим, как минимум, 1 затопление влет для данного класса территории Причины затопления исследуемого участка снижение уклона приводит к подпору и существенному повышению горизонтов выше Богатырского моста, падению скоростей, отложению наносов и подъему уровней дна на участке реки;
•
заиление реки наносами с содержанием масел и нефтепродуктов;
•
сужение русла в плане ниже мостов;
•
периодические засорения русла мусором.
При комплексном подходе оценена эффективность рекомендуемых мероприятий по уменьшению опасности затопления, которая составила 80%. Даны технологические рекомендации по проведению каждого вида водоохранных мероприятий с указанием периодичности, объемов, используемого оборудования и материалов, результаты представлены в таблице. Таблица Рекомендуемые водохозяйственные мероприятия и периодичность их выполнения Мероприятия Объемы Ед. изм. Периодичность выполнения Технология Расчистка русла от крупноразмерного мусора, сухостоя, топляков, местных насосовчастичнымберегоукреплен ием
7 км
1 разв года Вручную санитарная вырубка и уборка погибших деревьев и кустарников, теплоход мусоросборщик. Восстановление коллектора
19 шт. один разв лет, или по мере разрушения коллектора Грузовой транспорт, лебедка, вручную.
Берегоукрепление
7 км ежегодно
Плав кран, катер Дноуглубление
1270 тонн ежегодно
Плав кран, катер, земснаряд Изъятие ила из коллекторов сих восстановлением
2 237, 52 м 1 разв лет, или по мере заиления
Каналоочилительные машины (ДКТ-275, ДКТ-
Старт-300) , илосос (ДКТ Старт, ДКТ-Старт-
300)
47 В результате комплексного анализа антропогенных факторов на участке реки от моста улицы Березовой аллеи до промзоны завода Красный Богатырь были исследованы технические решения по очистке участка реки Яуза на основе анализа объекта ГУП «Мосводосток», произведена многофакторная оценка эффективности проводимых мероприятий по восстановлению реки. Библиографический список
1. Рабочий проект Магистраль от ул. Богатырский мост с выходом на существующие набережные р. Яуза М ГУП «Мосводосток», 1995. с. Отчет НИР Схема восстановления и охраны реки Яузы, Том Пояснительная записка, Инженерный Научно-Производственный Центр по Водному хозяйству и Экологи «Союзводпроект», Москва, 1995 г.
3. Строительные нормы и правила. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. СНиП 2.07.01-89, Стройиздат,
1990 г.
4.
Раткович Л.Д., Маркин В.Н., Глазунова ИВ, Соколова С.А. Факторы влияния диффузного загрязнения на водные объекты. Природообустройство,
2016. № 3. С. 64-75 ISSN 1997-6011
Abstract. The actuality of the issue was dealt with the construction of the
highway from the Bogaturskii bridge to the existing embankment of the river Yauza,
which caused increase in the anthropogenic impact on the river Yauza from the area
between the Birch Alley street to the cross section of the riverbed in the industrial
area of the plant "Krasnyi Bogatyr", resulting in the increased values of surface
runoff and contamination, as well as highway protection from flooding.
Keywords: increasing intensity of anthropogenic impact, flooding, water
protection measures, efficiency, flood control.
УДК 502/504: 556.16 УПРАВЛЕНИЕ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ КАМСКОГО КАСКАДА ВОДОХРАНИЛИЩ
Исмайылов Г.Х., Ваганов ГА.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Разработана комплексная методика анализа и оценка рациональных режимов работы Камского каскада гидроузлов при изменяющихся природных и хозяйственных условиях. Выявлены основные особенности управления водными ресурсами в современных условиях. Для оптимального управления водными ресурсами Камского каскада гидроузлов
48 разработан специальный алгоритм, работающий в имитационном режиме и использующий принципы алгоритма максимального потока. Ключевые слова водные ресурсы, нормативные уровни, имитационная модель, регулирование речного стока, векторная оптимизация. В настоящее работе, используя модельный комплекс «IMIT-BALANC», анализируется режим работы Камского каскада водохранилищ и дается оценка эффективности функционирования Камской водохозяйственной системы. Камский каскад водохранилищ ГЭС многоцелевого водопользования, существенно увеличивает доступные к использованию водные ресурсы этого бассейна в результате перераспределения воды из многоводных сезонов и периодов в маловодные. При этом, гарантирует все виды водопользования и создает условия для эффективного использования гидроэнергетического потенциала реки Камы, а также улучшает санитарное состояние реки в нижних и верхних бьефах и позволяет перейти на единые транспортные глубоководные пути. Общая постановка задачи функционирования каскада водохранилищ нар. Каме формулируется следующим образом. Рассматривается водохозяйственная система р. Камы, которая состоит из каскада трех водохранилищ с ГЭС, расположенных на основном стволе рекиКамы. Каждое водохранилище имеет m участников (водопользователей. В качестве участников принимается ирригация, гидроэнергетика, промышленное и коммунальное водоснабжение, санитарные попуски в нижний бьеф и требования природных комплексов. Период регулирования разбивается на n равных (или неравных) отрезков времени. Выбор расчетного отрезка времени зависит от вида регулирования речного стока в пределах одного водохозяйственного года с увязкой его со следующим годом, а продолжительность расчетного интервала полагается равной одному месяцу, декаде или пентаде. В данной постановке n=20. Учитывая важность водоснабжения населения, а также малую долю промышленного водоснабжения, в рамках данной постановки предусматривается их полное обеспечение и соответственно их требования в модель включаются в виде ограничения. Предполагается также, что все потребители воды, расположенные вдоль реки, формируют загрязненные сбросные воды истоки возвратных вод. Сброс этих вод в русло реки ухудшает показатели качества речной воды, а также это сопряжено с ухудшением почвенно- мелиоративных условий в ирригационных системах региона и, как следствие этого, со снижением продуктивности сельскохозяйственных земель. В связи с этим, предполагается, что каждый водопользователь на выходе имеет накопители (искусственные или естественные, позволяющие в зависимости от ассимилирующей способности реки перераспределять во времени ив пространстве условные чистые воды исток возвратных води тем самым сохранять нормативы показателей качества речной воды. Основным
49 требованием к накопителям является максимум их опорожнения в конце водохозяйственного года (в зависимости от водности года) при сохранении в контрольных створах водотока, расположенных ниже по течению, концентрации загрязняющих веществ (ЗВ) в речной воде, не превышающей предельно допустимое значение (ПДК. Требуется определить оптимальные режимы работы Камского каскада водохранилищ с ГЭС, с учетом оптимального управления сброса сточных води стока возвратных вод с целью сохранения ПДК речной воды, в соответствии с принятыми условиями. Математическая постановка рассматриваемой задачи такова требуется минимизировать функционал
(1) при ограничениях
(2)
(3)
(4) при где
- вектор наполнения,
- вектор попусков из водохранилищ,
- оптимальное значения попусков,
- вектор водных ресурсов, -текущее время, Аи В-матрицы системных условий. В постановке (1)-(4) рассматриваемая задача является динамической. Для ее описания используются разностные уравнения балансового типа (водного и солевого баланса) и уравнения, описывающие движение воды в русле реки. Состояние системы, описываемое векторами (2)-(4), на каждом расчетном отрезке времени должно быть оптимальным не только для данного отрезка времени и для данного участка, но и для всего периода регулирования с учетом всех участков речной системы. Задача реализована в имитационном режиме и определены режимы работы Камского каскада водохранилищ в различных условиях водности р. Волги.
Abstract. The developed complex technique of the analysis and evaluation of
rational modes of work Kamskiy cascade hydrosystems under changing natural and
economic conditions. Identified the main features of water resources management in
modern conditions. For optimal management of water resources of the Kama
cascade of hydroknots developed a special algorithm working in simulation mode
and use the principles of algorithm maximum flow.
Keywords:
water resources, regulatory levels, the simulation model, the
regulation of river flow, vector commercially released to help streamline. Ф
50
УДК 502/504 : 551.585 ОЦЕНКА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ БАССЕЙНА ВЕРХНЕГО ДОНА
Исмайылов Г.Х, Муращенкова Н.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Представлены результаты ретроспективного анализа изменения в бассейне Верхнего Дона годовых и сезонных величин речного стока, атмосферных осадков, суммарного испарения с подстилающей поверхности и изменения бассейновых влагозапасов за летний период наблюдений (1881-
2006 гг.). Выявлены основные закономерности изменения элементов водного баланса в различные по водности годы. Ключевые слова речной сток, речной бассейн, водный баланс, суммарное испарение, бассейновые влагозапасы. Бассейн Верхнего Дона (от истока до станицы Казанская) расположен в Центральном Черноземном регионе России в пределах лесостепной зоны. Длина реки Дон от истока до замыкающего участок створа у г. Георгиу-Деж составляет 589 км, площадь водосбора – 69500 км. Бассейн Верхнего Дона является одним из наиболее важных в хозяйственном использовании регионом страны. В бассейне Верхнего Дона функционирует сложный водохозяйственный комплекс, включающий промышленное водоснабжение, в том числе тепловые и атомные станции, коммунальное водоснабжение, орошаемое земледелие, гидроэнергетику, водный транспорт и рыбное хозяйство. Бассейн Верхнего Дона расположен в зоне недостаточного увлажнения. В среднем годовая сумма атмосферных осадков составляет 528 мм/год, большая часть которых (75%) расходуется на испарение с поверхности речного бассейна. На распределение атмосферных осадков по территории бассейна Верхнего Дона влияют циркуляционные факторы и подстилающая поверхность. Отличительной особенностью бассейна Верхнего Дона является его рельеф, правобережье Дона лежит на Среднерусской возвышенности, а левобережье - на Окско-Донской низменной равнине и Калачской возвышенности. Перепад высот правобережья и левобережья Донского бассейна равен 198 м. Еще одной ландшафтной особенность бассейна Верхнего Дона является наличие карстовых образований, влияющих на режим и распределение поверхностных и подземных вод бассейна. Использовав разработанную методику, представленную в работе [1], на основе использования многолетних данных наблюдений годовых и месячных сумм атмосферных осадков и слоя стока в бассейне Верхнего Дона, получены многолетние ряды годового и сезонного суммарного испарения, и изменения бассейновых влагозапасов бассейна Верхнего Дона за многолетний период
51 1881/82 -
2006/07 гг. (n=126 лет. Среднемноголетний годовой слой стока р. Дону г. Георгиу-Деж за исследуемый летний период составляет 117 мм/год. Аномально высокая водность р. Дон наблюдалась в 1970 гр, годовой слой стока превысил норму годового стока на 91 мм. Увлажненность территории бассейна Верхнего Дона в 1970 г. была относительно высокая и годовая сумма атмосферных осадков превысила ее норму в 1,3 раза. Годовой слой суммарного испарения в 1970 г. составил 288 мм, что меньше его среднемноголетнего значения на 122 мм. Аномально низкая водность р. Дону г.
Георгиу-Деж наблюдалась в 1891 году, годовой слой стока составил 55 мм. Годовая сумма осадков была ниже нормы на 166 мм, те на 30%. Суммарное испарение с поверхности речного бассейна превысило среднемноголетнюю величину в 1,2 раза. При сопоставлении среднемноголетних значений слоя стока Верхнего Дона за периоды 1881/1882-1974/1975 гг. и 1975/1976-2006/2007 гг. установлено что, происходит снижение слоя стока весеннего половодья на 22 мм (28%), увеличение слоя стока летне-осеннего периода на 14 мм (54%) и еще более значительное увеличение слоя стока зимней межени - на 9 мм (75%). Такое внутригодовое перераспределение стока характерно для современных климатических условий, проявляющихся повышением как годовой температуры воздуха, таки температуры воздуха холодного периода года, увеличением числа зимних оттепелей и снижением глубины промерзания почв и грунтов. При анализе закономерностей изменения элементов водного баланса речных бассейнов возникает необходимость рассмотреть их соотношение в различные по водности годы. В многоводные по стоку р. Дон годы в большинстве случаев наблюдается повышенное значение суммарных атмосферных осадков, пониженное значение суммарного испарения с поверхности бассейна реки и аккумуляция запасов влаги в бассейне. В средние по водности годы динамика бассейновых влагозапасов также зависит от количества выпавших атмосферных осадков. При повышенных значениях осадков, происходит накопление запасов влаги в бассейне, а при пониженных значениях - их сработка. При этом суммарное испарение либо близко к норме, либо немного его превышает. Установленные соотношения между элементами водного баланса бассейна Верхнего Дона показывают, что особую роль после атмосферных осадков играет аккумуляция бассейновых влагозапасов, которые накопившись в бассейне в многоводные периоды, в маловодные периоды будут участвовать в формирование речного стока и испарения влаги с поверхности бассейна [2]. Библиографический список
1. Исмайылов Г.Х., Федоров В.М. Межгодовая изменчивость и взаимосвязь элементов водного баланса крупных речных бассейнов / Водные ресурсы, 2008. Т. №3.
2. Исмайылов Г.Х., Муращенкова Н.В. Взаимосвязь элементов водного баланса бассейна Верхнего Дона в современных климатических условиях.
52 Экология. Экономика. Информатика. Сборник статей в 2 т. Т Системный анализ и моделирование экономических и экологических систем. Выпуск 2. - Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2017. 470 c.
Abstract. The results of a retrospective analysis and evaluation of changes in
the water balance of annual and seasonal elements (precipitation, river runoff,
evapotranspiration from the surface of the river basin and the basin moisture reserve
variation) of the Don river basin.
Keywords: precipitation, evapotranspiration, river flow, moisture reserves of
the basin, the water balance.
УДК 628:394 (597-25) ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДНОЙ СИСТЕМЫ ВЬЕТНАМА
Нгуен Динь Дап Национальный исследовательский московский государственный строительный университет (МГСУ) Аннотация. В последние годы, по многим причинам в большинстве бассейнов нижних течений рек, ухудшается состояние водных ресурсов. Безопасность водных источников снижается, что устойчивое развитие и благополучие окружающей среды не гарантируется во многих местах, многих районах Вьетнама. Ключевые слова вода, реки, загрязнение, водный ресурс, Вьетнам Социалистическая Республика Вьетнам
(СРВ) государство, расположенное на юго-востоке Азии. Площадь Вьетнама поданным г) составляет 330950 км численность населения 90,5 млн плотность населения враз выше, чем средняя плотность населения мира.
Во Вьетнаме имеется более 2360 рек с длиной 10 км и более, в том числе
109 крупных рек. Во Вьетнаме выделено 16 водосборных бассейнов, имеющих площадь водосбора более 2500 км, 10 из 16 имеют площадь свыше 10000 км
2
Общая площадь бассейнов рек превышает 1167000 км [1]. На территории Вьетнама есть 2 крупные и плодородные речные дельты, где проживает большая часть населения, Красная река на Севере и река Меконг на Юге. Географическое положение и специфические природные условия обуславливают размещение приблизительно 60% водных ресурсов в бассейне реки Меконг, 16% в бассейне Хонг, другие речные бассейны, в сумме имеют оставшуюся долю воды [3].
Из-за неравномерного распределения осадков во времени и пространстве,
53 часто происходят затопления и засухи. Количество осадков зависит от сезона дождливого или засушливого. На севере страны сухой сезон начинается в ноябре - декабре, на юге сухой сезон начинается позже - в январе (следующего года. Сухой сезон длится от 6 до 9 месяцев, количество воды в это время составляет только 20 - 30% годового объема [2]. Общий объем поверхностных вод речных бассейнов Вьетнама около достигает 830 - 840 млрд. м
3
/год, но только около 310 - 315 млрд. м (37%) является собственным стоком страны и 520 - 525 млрд. м) составляет вода, притекающая из соседних странна территорию Вьетнама. Например, в бассейне реки Хонг зарубежный объем составляет 50% количества воды, в бассейне реки Меконг 90% от общего поверхности воды иностранного происхождения. Если иметь ввиду общее количество воды, то следует отметить, что во Вьетнаме водные ресурсы очень обильны. Если иметь ввиду отдельные водные бассейны, то согласно международным стандартам, только 4 имеют достаточное количество воды в сухой сезон [2]. Общее количество воды надушу населения в год во Вьетнаме достигает
9560 м
3
/чел., что ниже, чем стандарт для стран сводными ресурсами среднего уровня по нормам международной ассоциации воды (IWRA), то есть 10000 м
3
/чел.·год. Используемое количество воды, во Вьетнаме в настоящее время достигло 4000 м
3
/чел.·год, и кг. может снизиться дом, в частности, в случае быстрого развития соседних стран в случае отсутствия справедливого распределения и рационального использования водных ресурсов на транснациональных реках. Вьетнам, безусловно, столкнётся с риском дефицита воды, угрожающего устойчивому укреплению экономической, социальной и продовольственной безопасности. В последние годы, по многим причинам в большинстве бассейнов нижних течений рек, ухудшается состояние водных ресурсов, ведущее к нехватке воды, недостаточному водоснабжению и замедлению производственной деятельности, усилению воздействия на экологическую среду водосборного бассейна, негативно влияет на экономическое развитие Вьетнама. Кроме того, водные ресурсы бассейнов рек страдают от серьезного сокращения водности и снижаются из-за роста спроса на воду в сельском хозяйстве, промышленности, аквакультуре, гидроэнергетике и снабжении населения из-за слабого управления. Страдают природные лесные экосистемы, снижаются морские биологические ресурсы от вышележащих водосборных площадей, снижаются из-за обширного обезлесивания сельское хозяйство, агропромышленное, производство, горнодобывающая промышленность и строительство объектов инфраструктуры. Учитывая количество воды в сухой сезон, Вьетнам становится дефицитной страной в отношении водообеспечения. Некогда богатые водные ресурсы становятся скудными, в последние годы, спрос на воду постоянно растет, однако всё больше рек находится в стадии деградации, загрязнения, маловодья. Засухи происходят всё более часто и с более высокими уровнем тяжести.
Безопасность водных источников снижается, что устойчивое развитие
54 и благополучие окружающей среды не гарантируется во многих местах, многих районах Вьетнама. Библиографический список
1. Нгуен Ву Хоанг Фыонг. Оценка экологической ситуации крупных городов в социалистической республике Вьетнам (кандидатская диссертация. - М Моска, 2015, 176 с.
2. Волшаник В.В., Джумагулова Н.Т., Нгуен Динь Дап, Фам Ван Нгок.
Оценка экологического состояния поверхностных вод в городе Ханое Вьетнам) // Экология урбанизированных территорий. - 2017. - № 2. - С. 36-41.
3. Нгуен Динь Дап, Н.Т. Джумагулова, В.В. Волшаник. Расчет гидрохимического индекса загрязнения воды в Ханое Сборник докладов XII Международной научно-технической конференции, посвященной памяти академика РАН СВ. Яковлева. -Изд. МИСИ-МГСУ. - 2017. - С. 78-84.
Abstract. In recent years, for many reasons in most basins of the lower
reaches of rivers, the amount of water resources is the deterioration. The safety of
water sources is declining, that sustainable development and environment well-being
are not guaranteed in many places, many parts of Vietnam.
Keywords: water, rivers, pollution, water resource, Vietnam.
УДК 502/504: 556.18 ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШАХТНЫХ ВОД ДЛЯ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ НА БЕРЕЗОВСКОЙ
ЗОЛОТОРУДНОЙ ШАХТЕ ЮЖНАЯ
Карпенко Н.П., Супрун В.А.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Рассмотрены проблемы использования очищенной шахтной воды в качестве питьевой. Установлены основные методы и способы очистки шахтной воды. Рассмотрена характеристика и состав шахтной воды. Ключевые слова водные ресурсы, шахтная вода, питьевое водоснабжение, водоподготовка, загрязнение. Специфика подземной разработки месторождений полезных ископаемых связана с непрерывным водоотливом шахтных води их сбросом без очистки на очистных сооружениях в пруды-накопители. Как правило, карьерные и шахтные воды характеризуются большими расходами, высокой минерализацией, отличаются высокой жесткостью, содержанием тяжелых металлов, хлоридов и сульфатов, взвешенных веществ, соединений азота и содержанием органических загрязнений. Сброс шахтных вод в поверхностные водоемы
55 наносит огромный экологических ущерб окружающей среде. Поэтому шахтные воды следует рассматривать с одной стороны как источник загрязнения окружающей среды, ас другой – после соответствующей очистки как дополнительный источник водоснабжения для различных отраслей народного хозяйства. В связи со строительством новых крупных жилых районов в пригороде Екатеринбурга ив городе Березовский проблема питьевого водоснабжения становится актуальной. Строительство нового водовода обойдется области и городу в миллиарды рублей, поэтому весьма перспективно становиться решать поставленную проблему за счет глубокого очищения шахтных вод. В настоящее время глубина шахты Южная Березовского золоторудного месторождения достигла 712 мина этой глубине запасы золота на тонну руды составляют 1,13 грамм. Это свидетельствует о том, что запасы золота на этой шахте практически выработаны. Благодаря станку кернового бурения шахта будет добывать золото еще примерно 10-15 лет, после чего перестанет существовать как добычный участок [1, 2]. Согласно нормативно-методическим документам принято считать, что если техническая вода будет полностью соответствовать уровню питьевой воды, то рудником одновременно будут решены несколько проблем [3, 4]. Прежде всего, это обеспечение своего предприятия не только технической, но и питьевой водой и, как следствие, отказ от дорогостоящих услуг МУП Водоканал. Кроме того, решается проблема улучшения геоэкологических условий окружающей среды территории города Березовска.
Березовская золоторудная шахта Южная по своим масштабам является одним из наиболее крупных объектов золотодобывающей промышленности России, и залет его эксплуатации из него добыто более 130 тонн золота. Товарной продукцией этого месторождения является золото, серебро, медь, щебень, песок строительный, камень бутовый. В результате проведенных исследований было установлено, что общий объем шахтных вод составляет 600-800 м
3
/ч. При увеличении объема гидрозакладочных работа также при пересечении горными выработками тектонических нарушений объем водопритоков будет возрастать. Анализ гидрохимических исследований показал, что в составе дренажных вод шахты Южная содержится мышьяк 0,02 мг/л, нефтепродукты 0,12 мг/л, цинк 0,29 мг/л, медь 0,44 мг/л, железо 8,7 мг/л, хлориды 31,4 мг/л, взвешенные частицы 34,5 мг/л, магний 41,65 мг/л, кальций 63,1 мг/л, сульфаты 162,8 мг/л, сухой остаток 491 мг/л. Ежегодно рудником откачивается 14400 тыс. м
3
воды, из которых 3,5% используется на собственные производственные нужды, только 0,4 % реализуется на сторону, а 96,1% сбрасывается в реку Березовка. Водородный показатель шахтных вод составляет рН 7,4-7,5. По химическому составу подземные воды рудника слабоминерализованные гидрокарбонатно- сульфатного и сульфатно-карбонатного состава, нейтральные [5]. Необходимость снижения экологической нагрузки на водные объекты, а также постоянное ужесточение контроля природоохранных органов требует
56 применения современных технологий и оборудования для очистки карьерных и шахтных вод до норм сброса в поверхностные водоемы. Анализ показывает, что на большинстве карьеров и шахт России проблема сточных вод в настоящее время решается с применением неэффективных и морально устаревших технологий. Для очистки шахтной воды до уровня нормативных требований питьевого водоснабжения необходима глубокая очистка воды от механики, органики, железа, марганца, хлора, сероводорода и других соединений. В настоящее время применяют современные передовые технологии по глубокой очистки вод, сочетающие эффективные традиционные и современные мембранные методы очистки воды, отличающиеся высокой энерго- эффективностью и малым потреблением применяемых реагентов фильтры глубинной фильтрации, современные системы микро- и ультрафильтрации для финишной глубокой очистки вод от механических и коллоидных примесей, системы баромембранного разделения высокоминерализованных вод, обратно- осмотическое обессоливание и т.д. Библиографический список
1.
Бородаевский НИ, Бородаевская М.Б. Березовское рудное поле. – М.:
Издательство Металлургиздат. – 2015. – С. 114-128.
2.
Войтинская ЕЕ, Шайдурова НА. Под знаком золота Березовский рудник. Прошлое, настоящее, будущее. Екатеринбург Издательство Сократ. –
2016. – С. 5-12.
3.
СанПиН 2.1.4.027-95. Питьевая вода и водоснабжение населенных мест.
4.
СанПиН 2.1.4.559-96. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Земских В.Е. Золото и люди Березовского рудника. Екатеринбург:
Издательство УГГУ. – 2015. – СТ water are
established. The characteristics and composition of the mine water are considered.
Keywords: water resources, mine water, drinking water supply, water
treatment, pollution.
57
УДК 502/504: 556.18 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ДЛЯ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ МОСКОВСКОГО РЕГИОНА
Карпенко Н.П., Ломакин ИМ.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Рассмотрены проблемы использования водных ресурсов Московского региона для водоснабжения населения. Установлены основные закономерности изменения гидродинамического и гидрохимического режима подземных вод основных эксплуатируемых горизонтов. Отмечено техногенное загрязнение водоносных горизонтов на некоторых территориях Московской области. Ключевые слова водные ресурсы, подземные воды, питьевое водоснабжение, режим водоотбора, загрязнение. Пресные подземные воды широко используются для водоснабжения городского населения России, при этом следует отметить, что питьевое водоснабжение большинства небольших городов и населенных пунктов почти полностью основано на использовании подземных вод некоторая часть крупных городов использует подземные и поверхностные воды совместно. Однако в настоящее время водоснабжение крупнейших городов России и, прежде всего, таких крупных мегаполисов как Москва и Санкт-Петербург основано практически полностью на поверхностных водах. Отбор подземных вод на территории Москвы и Московской области начался почти 300 лет назад и значительно интенсифицировался к концу XIX века, когда начали эксплуатироваться пресные подземные воды напорных водоносных горизонтов каменноугольных отложений. В геолого- гидрогеологическом отношении территория Москвы и Московской области представлена двумя гидрогеологическими этажами нижним, сложенным преимущественно известняками каменноугольного возраста, и вышележащими рыхлыми песчано-глинистыми отложениями мелового и четвертичного возраста. Эти водоносные толщи разделены регионально выдержанным водоупором юрских глин мощностью от 8-10 дом, которые в долинах рек часто размыты. Уменьшение отбора подземных вод, начавшееся в е годы прошлого столетия, привело к замедлению темпов снижения уровней (напоров) подземных вод, их стабилизации и даже восстановлению. В настоящее время в пределах Московского региона отбор подземных вод осуществляется из 10000 водозаборных скважин. В результате длительной и интенсивной эксплуатации гидродинамические уровни подземных вод в водоносных горизонтах каменноугольных отложений снизились на десятки метров дом Загорск, Балашиха, Люберцы, Подольск, Химки и др) и заметно ухудшилось их качество. Многочисленные исследования показывают, что состав и свойства подземных вод изучены в пределах Московского региона до глубин, составляющих примерном. Пресные подземные воды с минерализацией до 1 гл распространены до глубин в среднем 250-300 м, в отдельных районах до глубин всего 80-100 м [1]. На фоне природных источников отмечается техногенное загрязнение водоносных горизонтов на некоторых территориях Московской области города Люберцы, Химки, Электросталь, Дзержинский, Щелково. Это происходит, прежде всего, в результате привносимого с поверхности загрязнения в процессе работы водозаборов. Около 80% отбора подземных вод осуществляется в границах промышленных и селитебных территорий, где вероятность поступления загрязнений с поверхности в эксплуатируемые водоносные горизонты становится очевидной. Повышенное содержание аммония, нитратов и окисляемости, как индикаторов антропогенной нагрузки, наиболее сильно ощущается в Балашихинском, Люберецком, Лотошинском и Луховицком районах [1, 2]. В настоящее время система водоснабжения Московского мегаполиса на
99,6% использует поверхностные водные объекты и включает системы водохранилищ многолетнего регулирования стока. Гарантированная водоотдача Волжской, Москворецкой и Вазузской водных систем составляет соответственно 81, 32 и 19 мс. Для решения проблемы более широкого использования пресных подземных вод хорошего качества на территории Московского региона были разведаны четыре крупных месторождения подземных вод, находящихся в радиусе примерно 100-120 км от города. Общий отбор подземных вод в объединенной системе водоснабжения из новых четырех крупных водозаборов предусмотрен в количестве 2,7 млн. м
3
/сут. При этом общий отбор подземных вод на территории Московского региона не должен превышать величины их естественных ресурсов (питания, которые оценены в 8,7 млн. м
3
/сут [2]. Детальные исследования по изучению гидрогеологических условий проводились на водозаборных узлах комбината Акрихин, эксплуатация которых в условиях функционирования комбината привела к существенным изменениям гидродинамических условий эксплуатируемых горизонтов и, как следствие, изменениям качества подземных вод, имеющих в основном негативный характер. Для большинства эксплуатируемых водозаборных скважин отмечено снижение качества подземных вод, что свидетельствует об ухудшение геоэкологической обстановки на исследуемой территории [3, 4]. Библиографический список Информационный бюллетень о состоянии недр на территории
Российской Федерации в 2008 г. – М Геоинформмарк. – 2009. Информационный бюллетень о состоянии недр на территории
Российской Федерации в 2009 г. – М Геоинформмарк. – 2010.
59 3.
Карпенко Н.П. Анализ защитных свойств пород зоны аэрации и оценка защищенности грунтовых вод в зоне сброса загрязняющих стоков //
Природообустройство. – 2014. – №2. – С. 70-74.
4.
Карпенко Н.П. Оценка взаимосвязи поверхностных и подземных вод малых рек Московской области для решения проблем экологической реабилитации водных объектов. – Материалы международного научного форума Проблемы управления водными и земельными ресурсами, – Москва,
30 сентября 2015. Часть 1. – М Издательство РГАУ-МСХА. – 2015. – С.
Abstract. The problems of using the water resources of the Moscow region for
water supply of the population are considered. The main regularities of the
hydrodynamic and hydrochemical regime of groundwater in the main exploited
horizons have been established. Technogenic contamination of aquifers in some
territories of the Moscow Region has been noted.
Keywords: water resources, groundwater, drinking water supply, water
abstraction regime, pollution.
УДК 502/504:551.48: 626.81: 627.81 ИССЛЕДОВАНИЕ ГАРАНТИРОВАННОЙ ВОДООТДАЧИ ПОДОЛЬСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА НА РЕКЕ ПАХРА
Клёпов В.И., Уманский П.М.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. В статье представлены и проанализированы основные особенности функционирования системы водохранилищ в бассейне реки Пахры ив частности, Подольского водохранилища, спроектированного, но строительство которого в настоящее время приостановлено. Рассмотрены основные особенности исходной, в том числе гидрологической информации. На основании водохозяйственных расчетов рассмотрены различные значения гарантированной водоотдачи Подольского водохранилища и построена зависимость дефицита гарантированной водоотдачи от различных значений гарантированной водоотдачи в исследуемом диапазоне значений. Ключевые слова речной сток, река Пахра, система водохранилищ, гидроузел, гарантированная водоотдача, дефицит гарантированной водоотдачи Московская область является крупнейшим промышленным регионом России и одним из самой малообеспеченной воды. Поданным Московская область потребляет 3,1 млн. м
3
/сут, в том числе 2,8 млн. м
3
/сут из подземных водоисточников. Интенсивная эксплуатация подземных вод привела к
60 образованию депрессионной воронки, которая занимает большую часть Московской области. Во многих городах региона (Щербинка, Подольск,
Бутово, Домодедово, Видное, Щёлково и др) практически сработаны напоры водоносных горизонтов и начато их осушение [2]. В таких условиях приоритетное значение приобретают поверхностные водные ресурсы, а также возможности совместного использования поверхностного и подземного стока в целом в Московском регионе ив частности, в бассейне реки Пахры. Для этого необходимо создать систему водохранилищ на реке Пахре выше города Подольска. Проект регулирующего гидроузла на реке Пахре был разработан в материалах технического проекта [3]. Были предусмотрены основные параметры водохранилища полный объем - 47,0 млн. м
3
воды, полезный 40 млн. м. Нормальный подпорный уровень (НПУ) - 144,0 м, уровень мертвого объема (УМО) - 135,0 м. Площадь водохранилища – 830,0 га. Створ Подольского гидроузла должен располагаться при слиянии рек Пахра и Моча. В качестве исходной гидрологической информации былирассмотрены данные за период времени с 1925/1926 по 1992/1993 гг. Построена кривая обеспеченности годовых значений расходов воды реки
Пахры в створе Подольского водохранилища. Например, обеспеченности 95 % соответствует значением с, что подтверждается проектными материалами. Проанализирован диапазон гарантированной водоотдачи Подольского водохранилища на реке Пахра в интервале от 2,2 до 3,4 мс. Шаг расчётов составил 0,2 мс. Таким образом, были исследованы значения гарантированной водоотдачи 2,2; 2,4; 2,6; 2,8; 3,0; 3,2; 3,4 мс. В результате расчетов получены значения дефицита гарантированной водоотдачи для выбранного диапазона значений. Значения дефицита гарантированной водоотдачи изменяются от 0 млн. м
3
(для2,2 мс) до млн. м
3
(для 3,4 мс. По этим материалам построена зависимость дефицита гарантированной водоотдачи от значения такой водоотдачи в выбранном диапазоне. Как показали выполненные исследования, увеличение значений дефицита гарантированной водоотдачи имеет тенденцию монотонно возрастать. Выводы Построена кривая обеспеченности среднегодовых расходов воды реки
Пахры в створе Подольского водохранилища. По результатам такого построения были определены расчетные обеспеченности этих значений. Обеспеченности 95 % соответствует значение 2,6 мс, что соответствует проектным материалам. Получена зависимость дефицита гарантированной водоотдачи от различных значений гарантированной водоотдачи Подольского водохранилища. Расчёты показали, что, увеличение дефицита с увеличением значений гарантированной водоотдачи имеет тенденцию равномерно возрастать
61 Библиографический список
1.
Данилов-Данильян, В. И. Водные проблемы Московской агломерации состояние ресурсов подземных и поверхностных вод Текст / В. И. Данилов-Данильян и др // Нерешенные экологические проблемы Москвы и Подмосковья. — М Медиа-ПРЕСС, 2012. — С. 115-125. Отчет по теме Переоценка эксплуатационных запасов пресных подземных вод для водоснабжения населения и предприятий Подольского района Московской области по состоянию наг. Текст — М
Геолинк, 2005 г. — Гос. рег. номер 34-03-93/1. — 277 с.
3. Технический проект Регулирующий гидроузел нар. Пахре
Московской области. Том IV. Основные сооружения. Книга 1. Подольское водохранилище Текст. — М, 1974.
Abstract. The article presents and analyzes the main features of the functioning
of the system of reservoirs in the basin of Pakhra river and, in particular, of Podolsky
reservoir, that was designed, but its construction is currently suspended. The study
shows layout of the dam and its basic parameters and reviews the basic features of
the original data, including hydrological information. On the basis of water
management calculations different values of the Podolsky reservoir’s guaranteed
water yield was considered and the dependence of the deficit of the guaranteed water
yield on different values of the guaranteed water yield within the studied range of
values was created.
Keywords: river flow, river Pakhra, the system of reservoirs, hydroelectric,
guaranteed water yield, guaranteed water yield deficit.
УДК 621.22: 626.860.4 НОВЫЕ КОНЦЕПЦИИ В РАЗВИТИИ МИКРО-ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ. ГИДРАВЛИКА В НАПОРНЫХ ВОДОВОДАХ МИКРО-ГЭС
Крылов А.П., Бакштанин А.М., Беглярова Э.С.
РГАУ-МСХА им. Тимирязева Аннотация. В статье рассматриваются реализованные проекты
микро-ГЭС их дальнейшая перспектива, а также экономическая составляющая подобных проектов. Рассмотрен опыт реализации портативной автономной микро-ГЭС и особенности её работы. Ключевые слова:
портативная микро-ГЭС, ортогональная турбина, экономическая эффективность. На сегодняшний день малая гидроэнергетика является одним из приоритетных областей развития в сфере возобновляемых источников энергии,
62 ввиду её большой востребованности в слабозаселенных регионах, где требуется надежное и автономное электрообеспечение. Причины пристального внимания к малой гидроэнергетике МГЭС уже сегодня могут конкурировать с дизельными генераторами, являются привлекательным для малого и среднего бизнеса источником энергии, создают стимулы для регионального развития. Более 70% территории России, где проживает 10% населения, находится в зонах децентрализованного энергоснабжения. Это делает целесообразным использование ВИЭ для обеспечения автономных потребителей В настоящее время треть электроэнергии на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) вырабатывается на МГЭС, то есть порядка 3 млрд кВт•ч, с этим связана заинтересованность в МГЭС со стороны Минэнерго и
РусГидро, как в источнике, доказавшем свою эффективность в российских условиях. В 2015 году организацией ОА «НИИЭС» были проведены предварительные эксперименты по реализации концепции переносной мини–
ГЭС контейнерного типа с применением в качестве рабочего агрегата ортогональной турбины [2]. Испытания проводились на существующем гидроузле Хоробровской МГЭС на реке Нерль. Испытуемая мини-ГЭС имеет сифонный водоприемник, включающийся в работу с помощью вакуумного насоса. Выбор подобного водоприемника имеет под собой следующее основание 1. – компактность сооружения. 2. - большая надежность работы сифонного водоприемника, ввиду отсутствия подвижных и мелких деталей нуждающихся в постоянном уходе 3. - возможность его установки на существующие гидроузлы. Помимо вышесказанного отличительной особенностью мини – ГЭС является её сборно-разборная конструкция. Данное решение позволяет не вносить изменения в несущую конструкцию существующей плотины, а также производить монтаж-демонтаж в максимально короткие сроки от 1 дох дней. Простой монтаж-демонтаж и возможность генерации электроэнергии автономно, делают её привлекательной для удалённых энергопотребителей, где нет доступа к общей сети. В качестве энергопотребителя в данном случае могут выступать удалённые рыболовецкие посёлки, производственные предприятия, всевозможные сезонные промыслы, жилые поселения, лишенные доступа к общей сети электроэнергии и пр. Единственным условием реализации концепции для подобного рода энергопотребителей является наличие достаточного гидроэнергетического ресурса и возможность его реализации. Результаты испытаний наглядно демонстрируют значительность потерь в водоводе обусловленных конструкцией сифона. При режимах с наибольшим расходом от 1,1 м домна станции, потери напора доходили дом, что составляет до 20 % всего напора. Таким образом, энергетические потери при работе мини-ГЭС при максимальной выработке мощности, из-за потерь в водоводе, обусловленных
63 его формой теряется до 15 % мощности, что в эквиваленте данной станции приравнивается к 4-5 кВт. Это заставляет задуматься каким образом было бы возможно минимизировать эти потери с сохранением концепции мини-ГЭС, которая могла бы функционировать без изменения конструкции существующего гидроузла. Также большой интерес вызывает использование подобных переносных малых ГЭС в системе орошения, в ирригационных каналах, где есть необходимые расходы от 0,7 мс, а также перепады, начиная от 2,5-3 м. Здесь наиболее целесообразным является возможность использования деривационной схемы. Возможность использования в системах орошения позволила бы экстрактировать энергию, заключенную в каналах оросительной системы и использовать её для нужд близлежащих хозяйств, предприятий и пр. Стоит заметить, что подобные проекты, также предлагались Канадской компанией «Rapid-Eau Technologies Inc.», совместно с частной управляющей компанией в Шри-Ланке «Chelina hydro (private) limited». [2] Можно заключить, что данное направление развитие малой гидроэнергетики крайне перспективно для определенных целей ив определенных условиях. Кроме того, подобные мини-ГЭС несут очень незначительное влияние на окружающую среду, но полезный эффект от их использования весьма ощутим. Библиографический список Безруких П.П., Соловьев ДА. Взгляд на энергетику 2020 года в свете устойчивого развития России // Малая энергетика №1-2, 2014 г. Историк Б.Л., Шполянский Ю.Б. Модернизированный ортогональная турбина с пристеночным направляющим аппаратом в приливной энергетике. – Москва журнал Гидротехническое строительство. 2015, №6.
Abstract. The projects of micro-hydro further term, and the economic
component of such projects is discussed in the article. The experience of the
implementation of portable autonomous micro-HPPs and features of its work is
considered.
Keywords:
portable micro-HPP, orthogonal turbine, economic efficiency.
64
УДК 502/504: 556.16 УПРАВЛЕНИЕ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ ВЕРХНЕВОЛЖСКОГО КАСКАДА ВОДОХРАНИЛИЩ
Перминов А.В., Смирнова МА.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Разработана комплексная методика анализа и оценка рациональных режимов работы Верхневолжского каскада гидроузлов при изменяющихся природных и хозяйственных условиях. Выявлены основные особенности управления водными ресурсами в современных условиях. Для оптимального управления водными ресурсами Верхневолжского каскада гидроузлов разработан специальный алгоритм, работающий в имитационном режиме и использующий принципы алгоритма максимального потока. Ключевые слова водные ресурсы, нормативные уровни, имитационная модель, регулирование речного стока, векторная оптимизация. В настоящее работе, используя модельный комплекс «IMIT-BALANC», анализируется режим работы Верхневолжского каскада водохранилищ и дается оценка эффективности функционирования Верхневолжской водохозяйственной системы. Верхневолжский каскад водохранилищ – каскад многоцелевого водопользования, увеличивает доступные к использованию водные ресурсы этого бассейна в результате перераспределения воды из многоводных сезонов и периодов в маловодные. При этом, гарантирует все виды водопользования и создает условия для эффективного использования гидроэнергетического потенциала Верхней Волги, а также улучшает санитарное состояние реки в нижних и верхних бьефах и позволяет перейти на единые транспортные глубоководные пути. Общая постановка задачи функционирования каскада водохранилищ на верхнем участке р. Волга формулируется следующим образом. Рассматривается водохозяйственная система р. Волги (Верхней Волги, которая состоит из каскада водохранилищ с ГЭС, расположенных на основном стволе рекиВолги. Каждое водохранилище имеет m участников водопользователей. В качестве участников принимается ирригация, гидроэнергетика, промышленное и коммунальное водоснабжение, санитарные попуски в нижний бьеф и требования природных комплексов. Период регулирования разбивается на n равных (или неравных) отрезков времени. Выбор расчетного отрезка времени зависит от вида регулирования речного стока в пределах одного водохозяйственного года с увязкой его со следующим годом, а продолжительность расчетного интервала полагается равной одному месяцу, декаде или пентаде. В данной постановке n=18. Учитывая важность водоснабжения населения, а также малую долю
65 промышленного водоснабжения, в рамках данной постановки предусматривается их полное обеспечение и соответственно их требования в модель включаются в виде ограничения. Предполагается также, что все потребители воды, расположенные вдоль реки, формируют загрязненные сбросные воды истоки возвратных вод. Сброс этих вод в русло реки ухудшает показатели качества речной воды, а также это сопряжено с ухудшением почвенно-мелиоративных условий в ирригационных системах региона и, как следствие этого, со снижением продуктивности сельскохозяйственных земель. В связи с этим, предполагается, что каждый водопользователь на выходе имеет накопители (искусственные или естественные, позволяющие в зависимости от ассимилирующей способности реки перераспределять во времени ив пространстве условные чистые воды исток возвратных води тем самым сохранять нормативы показателей качества речной воды. Основным требованием к накопителям является максимум их опорожнения в конце водохозяйственного года (в зависимости от водности года) при сохранении в контрольных створах водотока, расположенных ниже по течению, концентрации загрязняющих веществ (ЗВ) в речной воде, не превышающей предельно допустимое значение (ПДК. Требуется определить оптимальные режимы работы Верхневолжского каскада водохранилищ с ГЭС, с учетом оптимального управления сброса сточных води стока возвратных вод с целью сохранения ПДК речной воды, в соответствии с принятыми условиями. Математическая постановка рассматриваемой задачи такова требуется минимизировать функционал Ф) при ограничениях
U
B
W
A
V
+
=
(2)
V
V
V
≤
≤
(3)
0
≥
U
(4) при где
V
- вектор наполнения,
U
- вектор попусков из водохранилищ,
opt
U
- оптимальное значения попусков,
W
- вектор водных ресурсов, t текущее время, Аи В-матрицы системных условий. В постановке (1) - (4) рассматриваемая задача является динамической. Для ее описания используются разностные уравнения балансового типа водного и солевого баланса) и уравнения, описывающие движение воды в русле реки. Состояние системы, описываемое векторами (2) - (4), на каждом расчетном отрезке времени должно быть оптимальным не только для данного отрезка времени и для данного участка, но и для всего периода регулирования с учетом всех участков речной системы. Задача реализована в имитационном
66 режиме и определены режимы работы Верхневолжского каскада водохранилищ в различных условиях водности р. Волги.
Abstract.
The developed complex technique of the analysis and evaluation of
rational modes of work Volga cascade hydrosystems under changing natural and
economic conditions. Identified the main features of water resources management in
modern conditions. For optimal management of water resources of the Volga
cascade of hydroknots developed a special algorithm working in simulation mode
and use the principles of algorithm maximum flow.
Keywords:
water resources, regulatory levels, the simulation model, the
regulation of river flow, vector commercially released to help streamline
67 ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ В АГРОБИЗНЕСЕ
УДК 631.62 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКСОВ МАШИН ДЛЯ ОЧИСТКИ ОСУШИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ НА ОСНОВЕ ИХ ТЕХНИКО-
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
Абдулмажидов ХА.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация В статье представлены методика выбора и обоснование наиболее оптимальных комплексов машин для очистки осушительных каналов на основе их производительности. Ключевые слова осушительные каналы, каналоочистители, комплексы
каналоочистительных машин, методика выбора оптимальных комплексов. Технологический процесс очистки осушительных каналов от наносов, заилений и растительности можно выполнить различными комплексами каналоочистителей, включающими в себя большое количество разных типов и типоразмеров машин. В свою очередь процесс очистки каналов также может состоять из нескольких операций, к примеру, выемка наносов со дна канала на берму, удаление наносов и растительности с откосов каналов, удаление растительности из канала, транспортирование и утилизация наносов и растительности с бермы канала. Эти операции могут быть выполнены тем или иным комплексом. Задача исследования заключается в выборе наиболее оптимального из них сточки зрения учета производительности. Если предположить, что процесс очистки состоит из четырех операций, каждую из которых можно выполнить четырьмя типами машин, то количество разнообразных вариантов комплексов будет равно 256. Как из такого количества выбрать наиболее оптимальный комплекс, который проведет технологический процесс очистки канала с наименьшими капитальными вложениями Один из вариантов комплексов для выполнения перечисленных операций по очистке канала может включать в себя, например, три каналоочистителя, три косилки для откосов, два бульдозера, один экскаватор и два автосамосвала.
Технико-эксплуатационные и технико-экономические показатели перечисленных машин известны, однако, необходимо учитывать, что одновременно производить все операции невозможно и показатели производительности будут разняться. Одним из способов решения данной задачи может быть метод, основанный на алгоритме Дейкстры [1]. Суть данного метода заключается в определении кратчайших путей от одной из вершин графа до всех остальных.
68 Если рассматривать этот алгоритм применительно к нашей задаче, те. комплексам каналоочистительных машин, то кратчайшие пути условно можно заменить минимальными затратами. В этом смысле постановку задачи сформулируем так имеется некоторое количество операций по очистке канала разными комплексами каналоочистительных машин, для каждого известны затраты, затраты применения комплекса A могут быть неравны затратам от применения комплекса B, определить комплекс с минимальными затратами. Алгоритм поможет найти все минимальные затраты по всем операциям от самой первой, изначально заданной, операции графа до всех остальных. Алгоритм состоит из последовательных операций, на каждом последующем шаге посещается одна из вершин графа. Началом алгоритма является инициализация, в которой имеется ориентированный граф, на его ребрах записаны некоторые числа. Если обозначить точку отправления вершиной 1, путь из неё ив неё же равен 0. Обозначения остальных вершин можно отметить символом бесконечность, это означает что расстояние от точки отправления до других вершин пока еще неизвестно. Первый шаг алгоритма представляет собой определение точки отправления 1, которую можно обозначить буквой Z, это означает, что она отмечена как минимальная метка. Далее из минимальной метки определяется длина пути, (а нашем случае минимальные затраты, до соседних вершин. После определения и сравнения длин (затрат) вершина Z отмечается как посещенная. Далее выбирается наименьшая вершина и обозначается как следующая минимальная метка Z. Изданной вершины проводятся последующие расчеты до соседних вершин. Данный шаг алгоритма применяется ко всем вершинам, те. необходимо посетить все вершины. Данный алгоритм можно применить при планировании и организации процесса очистки каналов в логической последовательности. Основная задача при планировании и выборе оптимальных комплексов каналоочистительных машин является определение наиболее оптимального комплекса машин сточки зрения уменьшения затратна производство очистных работ. Из-за того, что очищаемые каналы имеют неравномерное распределение наносов, заилений и растительности, необходимо сделать так, чтобы каждый комплекс машин проводя полный процесс очистки один раз, смог провести все операции очистки, и ни одна из них не повторялась. Применение алгоритма Дейкстры несомненно полезно в выборе оптимальных комплексов для очистки осушительных каналов от наносов, заилений и растительности [2]. Руководствуясь им в достижении цели по планированию процесса очистки можно выбрать наиболее оптимальный комплекс с наименьшими затратами и повысить эффективность использования каналоочистительных машин в целом. Алгоритм может быть принят за основу при создании программ по очистке осушительных каналов с применением комплексов высокопроизводительных машин [3].
69 Библиографический список
1.
Дейкстры. А.А. Демин, ЕМ. Кудрявцев. Оптимизация комплекса строительных и дорожных машин методом. – Журнал Вестник МГСУ. – 2011.
2.
Абдулмажидов ХА. Комплексное применение каналоочистительных машин. Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина. – 2013. – № 3. – С. 28-32.
3. Numerische Mathematik l, 269 – 271 (l959) A Note on Two Problems in
Connexion with Graphs by E. W. Dijkstra.
Abstract. The article presents the technique of choice and justification of the
best complexes of machines for cleaning drainage channels based on their
performance.
Keywords: drainage channels, channelcleaning, complexes of channelcleaning
machines, methods of optimal systems.
УДК 631.354.2 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОЧИСТКИ ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА
Алдошин Н.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Для выделения мелких сорных примесей в систему очистки зерноуборочного комбайна устанавливается дополнительное мелкоячеистое решето между нижним решетом и наклонным днищем. Зерно, попадая на это решето, скатывается по нему и попадает к зерновому шнеку, а мелкие примеси проходят сквозь решето. Для того чтобы удалить эти примеси из системы очистки на нижнем конце наклонного днища устанавливается шлюзовой затвор. Такая конструкция системы очистки, позволяет получать более чистое зерно в бункере комбайна. Ключевые слова воздушно-решетная очистка, зерно, решето. Система очистки состоит из стрясной доски для транспортирования зернового вороха, решетного стана, состоящего как, правило из двух регулируемых решет (верхнего с удлиннителем и нижнего, вентилятора и двух шнеков для перемещения очищенного зерна в бункер и колосьев на повторный обмолот. В конце стрясной доски установлены пальцы для поддерживания соломистых частиц [1]. Существенным недостатком в работе воздушно-решетной системы очистки является невозможность отделения мелких сорных примесей, которые
70 обладают скоростью витания, сопоставимой со скорость витания зерна. При уборке зерновых колосовых культур это минеральные примеси, к которым можно отнести мелкие камни, песчинки, пыль. В целом их содержание невелико, и это практически не отражается на выполнении агротехнических требований к чистоте бункерного зерна. Однако наличие минеральных примесей в зерне снижает его товарность, увеличивает загрузку машин послеуборочной обработки и представляет значительную проблему для пищевой промышленности (в частности мукомольных предприятий. Фактически агротехнические требования по чистоте бункерного зерна при уборке не выполняются. Эту проблему можно решить за счет изменения конструкции системы очистки. В систему очистки устанавливается дополнительное мелкоячеистое решето между нижним решетом и наклонным днищем. Зерно, попадая на это решето, скатывается по нему и попадает к зерновому шнеку, а мелкие примеси проходят сквозь решето. Для того чтобы удалить эти примеси из системы очистки на нижнем конце наклонного днища устанавливается шлюзовой затвор (рис. 1) [2]. Рис. 1. Устройство системы очистки с дополнительным мелкоячеистым решетом
1 – стрясная доска 2 – верхнее решето 3 – удлинитель верхнего решета
4
– нижнее решето 5 – наклонное днище 6 – мелкоячеистое решето
7
– колосовой шнек 8 – зерновой шнек 9 – шлюзовой затвор
10 – вентилятор. Работает предлагаемое устройство следующим образом. Зерновой мелкий ворох поступает на стрясную доску 1, где происходит разрыхление и расслоение частиц вороха по плотности. Подготовленный ворох поступает на верхнее жалюзийное решето 2, на котором происходит сепарация основной массы зерна, частей колосков (бобов) и частиц примесей, имеющих критическую скорость витания близкую к зернам убираемой культуры влажные семена сорняков при прямом комбайнировании. Крупные примеси и мелкая составляющая вороха, имеющая критическую скорость витания меньше чему зерна убираемой культуры удаляются воздушным потоком создаваемым
71 вентилятором 10 за пределы комбайна. На удлинителе верхнего жалюзийного решета 3 происходит улавливание оставшихся недомолоченных колосков бобов. Нижнее жалюзийное решето 4 разделяет прошедшую через верхнее жалюзийное решето составляющую зернового вороха на недомолоченные колоски (бобы, идущие в колосовой шнеки основное зерно с мелкими сорными примесями, не выдуваемые воздушным потоком. Этот ворох падает на дополнительное мелкоячеистое решето 6, где разделяется на чистое зерно, сходящее в зерновой шнеки мелкие примеси, падающие на наклонное днище
5. Затем мелкие примеси перемещаются по наклонному днищу в его нижнюю часть и удаляются из системы очистки с помощью шлюзового затвора 9. Установка дополнительного решета позволяет улучшить качество очистки зерна и, кроме того, уменьшить энергозатраты на его послеуборочною обработку. Библиографический список
1.
Алдошин Н.В., Лылин НА. Совершенствование конструкции очистки зерноуборочного комбайна / / Российская сельскохозяйственная наука.
– 2017 –
№6. – С. Патент РФ №162756, Очистка зерноуборочного комбайна. / В.М.
Лукомец, Н.В. Алдошин, А.А. Золотов, АС. Цыгуткин, А.М. Воронов, НА.
Лылин, МА. Мосяков. – опубл. 27.06.2016. – Бюл. №18.
Abstract. For allocation of small impurities in a cleaning system of combine
harvester is equipped with additional fine-meshed sieve between the lower sieve and
inclined planes. The corn is full of holes, slips on it and falls to the grain auger, and
small impurities pass through the sieve. In order to remove these impurities from the
purification system at the lower end of the inclined bottom is mounted a rotary
shutter. Such design of the cleaning system, produces more clean grain in the hopper
of the combine.
Keywords: air-cleaning sieve, grain, sieve.
УДК: 631.1 ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Балабанов В.И., Романенкова МС.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. В статье кратко рассмотрены основы реализации технологий Интернета вещей и Больших данных для управления продукционным процессом производства продукции растениеводства
72 Ключевые слова Интернет вещей, технология о, информационные технологии, Big data, координатное земледелие. В рамках выполнения поручения Заместителя Председателя Правительства Российской Федерации А.В. Дворковича от 21 октября 2016 г. №
АД-П10-149пр, в соответствии с Указом Президента Российской Федерации О мерах по реализации государственной научно-технической политики в интересах развития сельского хозяйства от 21 июля 2016 г. № 350, в целях реализации Стратегии повышения качества пищевой продукции до 2030 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 29 июня 2016 гр разработан план мероприятий (дорожная карта) по задаче Внедрение технологий системы Интернета вещей в агропромышленном комплексе. Для реализации мероприятий дорожной карты необходимо создание технических, правовых и организационных условий для применения технологий интернета вещей и выполнения главных задач развития агропромышленного комплекса (АПК) Российской Федерации, на основе отечественных технических и технологических решений, в том числе повышение экономической эффективности деятельности предприятий АПК; расширение емкости традиционных внутренних рынков и сбыта продукции АПК; создание новых ниш для продукции АПК;
•
вывода продукции отечественного АПК на международные рынки;
•
обеспечение ответственного и рационального природопользования.
Интернет вещей (англ. Internet of Things, IoT) в сельском хозяйстве взаимодействие сельскохозяйственных машин и оборудования (вещей) без или с частичным участием человека при выполнении технологических операций или полностью всех технологических процессов. Подход обеспечивается путем использования датчиков (сенсоров) и других различных механизмов сбора данных в технологические устройства процесса производства. Каждое из устройств соединено друг с другом и имеет возможность сбора и отправки данных о характеристиках производственных процессов на управляющие узлы, или сервера обеспечивающих взаимодействия с другими устройствами. Такое оборудование позволяет собирать и обрабатывать большое количество данных о работе производственных процессов (Big и используется для подготовки алгоритмов адаптации, повышения эффективности выполняемых технологических операций и процессов, прогнозирования, составления отчетности и прочих задач. Применение технологий на основе Интернета вещей в растениеводстве может быть достаточно эффективно при решении следующих основных технологических задач необходимость, объем, состав и локализация внесения удобрений
73 необходимость и локализация применения средств химической защиты растений;
•
периодичность, территория и объем полива;
•
необходимость и сроки высева, подсадки сельскохозяйственных культур;
•
необходимость обслуживания сельскохозяйственной техники и пр.
Сбор и систематизация данных позволяет точно прогнозировать количество производимой продукции, точно планировать капитальные и операционные затраты предприятия и оптимизировать процессы производства с целью его упрощения и сокращения в результате стоимости конечного продукта. В рамках проведения научно-исследовательских по возможному применению технологий Интернета вещей в РГАУ-МСХА имени КА.
Тимирязева планируется выполнение следующих основных этапов
1. Выполнить анализ существующих основ реализации технологий
«Интернета вещей и Больших данных для управления продукционным процессом производства продукции в растениеводстве.
2. Дать теоретическое и экспериментальное обоснование взаимодействию машин и оборудований без или с частичным участием человека при выполнении отдельных операций или полностью всех технологических процессов.
3. Проверить теоретически и экспериментально взаимодействие машин и оборудований без или с частичным участием человека при выполнении отдельных операций или полностью всех технологических процессов.
4. Оценить экономическую эффективность от внедрения технологии системы интернета вещей в растениеводстве. Библиографический список
1. Козубенко И.С., Балабанов ИВ. Интернет вещей в управлении агропромышленном комплексом / Техника и оборудование для села. – 2017. –
№ 8.
2. Балабанов В.И., Железова СВ, Березовский Е.В., Беленков А.И.,
Егоров В.В. Навигационные технологии в сельском хозяйстве. Координатное земледелие. Учебное пособие. / М Из-во РГАУ-МСХА им. КА. Тимирязева,
2013. –
143 с.
3. Балабанов В.И. Нужно заново учиться работать на селе // Новое сельское хозяйство. – МС. Балабанов В.И., Березовский Е.В. Технологии точного земледелия и опыт их применения в Российском государственном аграрном университете-
МСХА имени КА. Тимирязева // Вестник ГЛОНАСС. – 2011. – № 2. – С. 56-68.
5.
Баутин В.М., Балабанов В.И., Березовский Е.В. // Умные кадры для
«умных ферм // Вестник ГЛОНАСС. – 2012. – № 1. – С. 41-44.
74 Технологии, машины и оборудование для координатного (точного)
земледелия: учеб. / В.И. Балабанов, В.Ф. Федоренко и др. – М ФГБНУ
«
Росинформагротех». – 2016. – 240 с.
7. Шульга Е.Ф., Куприянов АО, Хлюстов В.К., Балабанов В.И., Зейлигер
А.М. Управление сельхозпредприятием с использованием космических средств навигации (ГЛОНАСС) и дистанционного зондирования Земли Монография // М Изда -во РГАУ – МСХА. – 2016. – 286 с.
8. Балабанов В.И. Полевая стратегия. Внедрение инноваций в координатном земледелии. Агротехника и технологии. – 2016. – №5. – С. 50-53.
Annotation. The article briefly examines the basics of implementing the
"Internet of things and" Big Data "technologies for managing the production process
of crop production.
Keywords: Internet of things, technology о, information technologies, Big
data, coordinate farming.
УДК 621.43.068
ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
РЕМОНТНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ СОСТАВОВ
Балабанов В.И.
1
,
Кандева-Иванова М.К.
2
1
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева, Технический университет, Чехия Аннотация Приведены результаты трибологических испытаний
ремонтно-восстановительных составов для автотракторной техники. Установлено, что их применение позволяет снизить износ трущихся образцов по сравнению с базовым маслом почтив раз. Эксплуатационные испытания выявили возможность снижения среднего расхода топлива на транспортный перегон на 8,1% при повышении максимального давления в конце такта сжатия (средней компрессии) в цилиндрах двигателя на 9,52 %. Ключевые слова
трибологические испытания,
ремонтно-
восстановительный состав, изнашивание, расход топлива. В результате исследований ученых-трибологов и практиков в конце прошлого столетия был разработан ряд ремонтно-восстановительных составов и специальных технологий, позволяющих проводить безразборное технического обслуживания машин, в том числе восстановление узлов и агрегатов техники вовремя непрерывной работы [1–7]. Сравнительные триботехнические испытания различных ремонтно- восстановительных составов к смазочным испытаниям проводились в
75
Трибологической лаборатории РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева на модернизированной машине трения Timken-Mashine. Принцип работы машины трения Timken-Mashine основан на реализации вращательного движения по схеме «кольцо-ролик» и трения верхнего роликового образца по нижнему кольцевому образцу. Установлено, что ремонтно-восстановительные препараты имеют потенциальные возможности повышения антиизносных свойств и позволяют снизить износ трущихся образцов по сравнению с базовым маслом Лукойл-
Супер 10W40 до 9 раз. Эксплуатационные испытания ремонтно-восстановительной присадки
«Renom Engine
» проведены в ООО Московский конезавод № 1» Одинцовского района Московской области, в качестве добавки в моторное масло двигателя Д трактора МТЗ-82 (Беларусь) на транспортных работах по перевозке кормов и других сыпучих материалов по одному и тому же маршруту. На основании результатов эксплуатационных испытаний установлено, что применение ремонтно-восстановительной присадки «Renom Engine» в моторном масле трактора МТЗ-82 обеспечивает Повышение средней компрессии (максимального давления в конце такта сжатия) в цилиндрах двигателя на 9,52%.
2. Снижение среднего расхода топлива на 8,1%.
Трибологические лабораторные, стендовые и эксплуатационные испытания различных ремонтно-восстановительных составов показывают следующие основные результаты [1-7]: увеличение ресурса двигателей, коробок передач, задних мостов и гидроагрегатов автомобилей в 1,5 – 2 раза;
•
увеличение эффективной мощности двигателей на 10 - 15 % за счёт снижения потерь на трение и восстановления рабочих параметров узлов и механизмов путем компенсации их износа ремонтно-восстановительными препаратами;
•
уменьшение расхода топлива дизелей на 5 – 7 % за счет улучшения рабочих параметров топливной аппаратуры и цилиндропоршневой группы и за счет каталитического воздействия топливных препаратов на улучшение сгорание топлива;
•
уменьшение расхода моторных и гидравлических масел на 15 – 20 % за счет уменьшения их срабатывания на поверхностях трения;
•
снижение динамических нагрузок, вибрации и шума при работе агрегатов трансмиссии на 2 – 5 децибел за счет уменьшения зазоров в высо- конагруженных соединениях зубчатых и шлицевых соединениях,
•
сокращение продолжительности послеремонтной обкатки агрегатов в раза с одновременным повышением качества приработки соединений;
•
уменьшение на 15 – 25 % дымности и дох раз выбросов вредных веществ (СОСН) в отработавших газах двигателей автомобилей
76
• – уменьшение расхода денежных средств и трудозатрат на техническое обслуживание, ремонт и эксплуатацию автомобиля сокращение потерь от за счет снижения времени простоя и т.д.
Полученные результаты показывают, что применение ремонтно- восстановительных составов для безразборного восстановления трущихся соединений автотракторной техники являются эффективным технологическим решением для повышения надежности и экономичности с одновременным снижением вредных выбросов при ее эксплуатации [1-7]. Библиографический список
1.
Балабанов В.И. Потапов Г.К. Способ безразборного восстановления трущихся соединений / Патент РФ 2062821. Бюл. № 18, 1996/ - 4 c.
2. Балабанов В.И., Беклемышев В.И., Махонин И.И., Филиппов В.К.
Ремонтно-восстановительные препараты для техники // Сельский механизатор. МС. Балабанов В.И. Потапов Г.К. Методы безразборного восстановления автомобильной техники // Диагностика, надежность и ремонт машин Сборник научных трудов МГАУ. МС.
4.
Беклемышев В.И., Махонин И.И., Летов А.Ф., Филиппов К.В.,
Балабанов В.И., Летов А.Ф. Влияние металлоорганических присадок RENOM на поверхности трения и показатели автомобильной техники / Вестник машиностроения. – 2004. – № – 10. – С. 51-55.
5.
Балабанов В.И., Болгов В.Ю. Автомобильные присадки и добавки // М.:
Изд-во РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева. – 2011. – 68 с.
6.
Балабанов В.И., Повышение качества отремонтированных двигателей внутреннего сгорания путем реализации избирательного переноса при трении / Вестник машиностроения. – 2001. – №8. – С. 14-19.
7.
Синельников А.Ф., Балабанов В.И. Автомобильные масла, топлива и технические жидкости. Краткий справочник. Краткий справочник / М За рулем. – 2007. – С.
Abstract. The results of tribological tests of repair and recovery compositions
for automotive engineering are presented. It is established that their use makes it
possible to reduce the wear of rubbing samples in comparison with the base oil by
almost 9 times. Operational tests revealed the possibility of reducing the average fuel
consumption for transport distillation by 8.1% with the maximum pressure increase
at the end of the compression stroke (average compression) in the engine cylinders by
9,52%.
Keywords: tribological tests, repair and recovery composition, wear, fuel
consumption.
77
УДК 629.113 ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДОБАВОК ПАЛЬМОВОГО МАСЛА В ТОПЛИВО ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Бижаев А.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. На фоне повышающихся экологических требований к дизельным двигателям активно решается задача снижения токсичности их отработавших газов. Этого можно достичь разными методами, в том числе применением альтернативных видов топлива, таких как растительные масла. В некоторых исследованиях рассматривалась возможность использования этого масла в качестве источника энергии, но подобных данных немного, и они не систематизированы. В данном исследовании рассматривается многосторонний подход к проблеме, в том числе оценка влияния на топливную аппаратуру, его химических и физических свойств и результатов экспериментальных исследований на тракторном дизеле Д. Ключевые слова пальмовое масло, дизельный двигатель, биодизельное топливо, альтернативная энергетика, растительные масла. Одной из главных проблем двигателей, является снижение токсичности отработавших газов. Существует много способов её решения, и одним из оптимальных является применение альтернативных топлив. Их существует большое множество, нона данный момент интерес представляют растительные масла. Наг производство пальмового масла находится в районе 70 млн. т, что выше других ходовых масел таких как рапсовое, подсолнечное, и др. [1]. Его цена сравнима низка, что делает его использование в качестве топлива на дизелях возможным. Материалы и методы исследования.Свойства пальмового масла отличаются от дизельного топлива, в частности оно более вязкое в 2,7 раза и его плотность выше на 90 кг/м
3
. Этот факт окажет значительное влияние на топливную аппаратуру в случае подачи большой дозы масла. При этом изменятся утечки через прецизионные пары топливной системы, и цикловая подача изменится, поэтому, большая доля содержания масла требует регулировок топливной аппаратуры. Кроме этого низшая теплота сгорания у масла ниже дизельного топлива на 12%, а свойства масла позволяют ему кристаллизоваться при температурах 16…50 Св зависимости от фракционного состава, что необходимо учитывать при эксплуатации с более низкими температурами [2]. Химический состав пальмового масла также отличается от дизельного топлива большим содержанием кислорода, примерно враз. Этот фактор также будет влиять на выброс токсичных продуктов в отработавших газах дизеля.
78 От других растительных масел пальмовое отличается только наличием жирных кислот и другими наполняющими веществами. Это говорит о подобии свойств данного масла с другими, в свою очередь это должно показать идентичные тенденции изменений характеристик на двигателе по сравнению в различными растительными маслами. Данное замечание подтверждается некоторыми проведёнными исследованиями [3]. Результаты исследования.Для оценки характеристик работы дизеля на топливе с добавками пальмового масла используется электрический тормозной стенд в паре с тракторным двигателем Д. Входе эксперимента получены нагрузочные характеристики эффективных показателей и содержание токсичных веществ в отработавших газах. Главным образом, показано, что при добавке масла до 20% по объёму эффективность работы на всех нагрузках снижается максимум на 8,6%. Концентрация монооксидов углерода СО возрастают максимум на 50%, а СН снижается на 47% максимум при средних нагрузках. Доля содержания оксидов азота изменяется неоднозначно, и выраженно снижается на высоких нагрузках на 21%. Содержание сажи снижается сильнее при добавке большего количества масла, и при 20% концентрации масла выбросы сажи снижаются в пике на 45%.
Выводы.Показано, что свойства пальмового масла отличаются от дизельного топлива, но менее значительно от других растительных масел. Ввиду свойств данного масла требуются дополнительные меры по его адаптации к топливной аппаратуре. По результатам эксперимента видно, что тенденция характеристик дизеля при добавках пальмового масла до 20% схожа с аналогичными результатами при использовании других растительных масел. Поэтому ввиду этих факторов и сравнимо низкой цены на данное масло, его применение в качестве добавок к дизельному топливу возможно. Библиографический список
1.
О’Брайен Р. Жиры и масла. Производство, состав и свойства,
применение / Р.О’Брайен; перс англ. го изд. В. Д. Широкова, ДА.
Бабейкиной, НС. Селивановой, Н. В. Магды.
–
СПб.: Профессия.
–
2007.
752 с
2.
Савельев ГС. Технологии и технические средства адаптации автотракторной техники к работе на альтернативных видах топлива / Дисс. ... доктора технических наук 05.20.01 – М ГНУ ВИМ, 2010. – 315 сил increasing environmental requirements
for diesel engines, the problem of reducing the toxicity of their exhaust gases is being
actively solved. This can be achieved by various methods, including the use of
alternative fuels, such as vegetable oils. In some studies, the possibility of using this
oil as an energy source was considered, but similar data are few and they are not
systematized. In this study, a multilateral approach to the problem is considered,
79
including an assessment of the effect on fuel equipment, its chemical and physical
properties, and the results of experimental research on the D-120 tractor diesel.
Keywords: palm seed oil, diesel engine, biodiesel fuel, alternative energetic.
УДК 629.3.014.2.002.8 ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ УТИЛИЗАЦИИ КОМПОНЕНТОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ
Быкова Е.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Рассмотрены способы оптимизации процессов утилизации отдельных компонентов сельскохозяйственной техники на основе результатов математического и физического моделирования процедур оптимизации. Ключевые слова утилизация сельхозтехники, аспекты утилизации. Введение Состояние парка сельскохозяйственной техники. В парке сельскохозяйственной техники России, наибольшую долю занимают технические средства со сроком службы, превышающим нормативный. Более 70% тракторов,
65% комбайнов и приблизительно 60% грузовых автомобилей выпущены более 10 лет назад [1], а после десятого года использования техники увеличивается количество простоев на 14%, снижается годовая наработка (более чем на 16%), удваиваются затраты на ремонты и ТО [2]. Для улучшения положения необходимо решение ряда вопросов 1) технических, 2) экономических 3) экологические. Необходимо оптимизировать процессы утилизации поданным направлениям [3-
5]. Целью исследований является оптимизация процессов утилизации компонентов сельскохозяйственной техники, что позволяет повысить эффективность технического сервиса, сберечь и вовлечение в хозяйственный оборот ценные вторичные ресурсы, защитить окружающую среду от воздействия отходов. Методы исследований. Направления оптимизации. Оптимизация научно обоснованно должна затрагивать технические, технологические, организационные, экономические и правовые мероприятия, процессы, нормативы по частичной или полной переработке использованных технических средств производства и сопровождающих их ресурсов, обеспечивающих экономический эффект, ресурсосбережение и охрану окружающей среды [2]. Результаты исследований и их обсуждение. Teхнические cpедства, завершившие жизненный цикл, являются cвоеобразными pесурсами черных и цветных металлов, резины, пластика, стекла, масел нефтяного происхождения сырьем,
80 сохранение, переработка и использование которого является актуальной задачей экономики. Данный экономический аспект пересекается с вопросами экологии и охраны окружающей среды. Таким образом, решение экологических вопросов выгодно с экономической точки зрения. Для использования ресурсов, источник которых выведенная из эксплуатации техника, необходима разработка или совершенствование общей схемы, инфраструктуры и нормативной базы переработки такого сырья. Рассматриваемый аспект связан с техническими вопросами. Он требует разработки и совершенствования технологий переработки. В этом процессе должны быть задействованы мощности существующей ремонтно-обслуживающей базы АПК. Привлечение к процессу ремонтных предприятий АПК улучшает их финансовое и материальное положение и способствует улучшению экономической ситуации в отрасли, в целом. На уровне сельхозпроизводителя-владельца техники, выводимой из эксплуатации, доход от сдачи техники на утилизацию - возможность компенсировать потерю единицы техники и затраты на приобретение новой. Данный вопрос является ключевым. Он стимулирует выводить из эксплуатации неэффективную технику, заменяя ее новой. Для реализации такой схемы необходима нормативно-правовая поддержка со стороны государства. Нормативно- правовая база должна обеспечивать хотя бы минимальную премию предприятию
АПК, сдавшему единицу техники на утилизацию. Экологические аспекты и требования охраны окружающей среды на современном этапе развития общества приобрели основополагающее значение. Отказ от утилизации отработавшей техники означает загрязнение среды тяжёлыми металлами, техническими жидкостями, полимерами и т п. Эти соединения являются токсичными для окружающей среды и человека другие - способны сохраняться без разложения многие годы, загрязняя среду и мешая последующей хозяйственной деятельности. Технологические аспекты утилизации сочетаются с вопросами экономики, экологии и права. Однако научная проблема утилизации находится в сфере технических наук. Она связана с созданием машин, их эксплуатацией, модернизацией, ремонтом. Вторичные ресурсы образуются не только на стадии завершения жизненного цикла, когда машина перерабатывается целиком, но ив период эксплуатации, когда на утилизацию выводятся изношенные шины, сборочные единицы и детали, отработанные масла и технические жидкости. Процесс утилизации машин и их компонентов требует ресурсов материальных и организационных. Потребление ресурсов осуществляется, как непосредственно в момент утилизации (на разборку, очистку, разделение деталей, таки предшествовать ей. Например, при разработке конструкции машины может быть заложена доступность, легкосъёмность деталей облегчение их разделения по видам материалов. Так снижаются затраты на окончательную утилизацию.
АПК располагает парком техники, требующей утилизации. При этом проблема утилизации многочисленной номенклатуры сельскохозяйственных машин является малоизученной. В русле современных требований она должна
81 рассматриваться на научном уровне, с учётом аспектов, приведённых в данной статье. Библиографический список
1.
Алдошин Н.В., Ивлев А.А., Лесконог Ю.А., Лылин НА. Утилизация техники в системе АПК. Монография, - М Издательство ООО
«УМЦ Триада, 2014. – 222 с.
2.
Алдошин Н.В. Технологические процессы и организация утилизации техники. Монография, - М Издательство ООО «УМЦ Триада,
2010. –
123 с.
3.
Алдошин Н.В., Горбачев ИВ, Золотов А.А., Ломакин С.Г., Манохина
А.А., Пляка АИ, Щиголев СВ. Сельскохозяйственные машины. Учебное пособие, - М Издательство РГАУ – МСХА им. КА. Тимирязева. – 2014. – 149 с.
Abstract. In the article are observed and resulted some aspects and particulars
of utilization of agricultural technique, such as tractors, cars and equipment.
Keywords: utilization of agricultural technique, aspects of utilization.
УДК 629.3.08 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОСТОВ АВТОТРАНСПОРТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Виноградов О.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Расчет постов автотранспортного предприятия позволяет определить состав производственных помещений для выполнения работ по поддержанию максимальной технической готовности автомобильного парка. Ключевые слова предприятие, расчет, технологический, пост. Технологическая часть расчета автотранспортного предприятия состоит из нескольких этапов, одним из которых является расчет постов для выполнения технических обслуживаний (ежедневного ЕО
С
, ЕО
Т
, технического обслуживания ТО, ТО, диагностирования (Д, Д, текущих ремонтов (ТР), ожидания [2]. Количество постов ЕО
С
по видам работ, кроме моечных, ЕО
Т
, Д, Д, ТО, ТО и ТР определяется из выражения [1]
П
СР
СМ
Г
РАБ
i
Г
i
СР
Т
Д
T
Х
η
ϕ
=
, (1)
82 где Т
i
Г
− годовой объем работ соответствующего вида технического воздействия, чел.-ч; ϕ − коэффициент неравномерности загрузки постов, φ =
1,05…1,35; Д
РАБ.Г
− число рабочих дней постов в году Т
СМ
− продолжительность смены, ч С − число смен Р
СР
− среднее число рабочих, одновременно работающих на посту, чел η − коэффициент использования рабочего времени поста, η = 0,6…0,9. Количество постов ЕО, ТО и ТР определяется отдельно по каждому виду работ уборочные ЕО
С
, дозаправочные ЕО
С
, контрольно-диагностические ЕО
С
, работы по устранению неисправностей ЕО
С
, уборочные ЕО
Т
, моечные ЕО
Т
, работы Д, Д, ТО, ТО, регулировочные и разборочно-сборочные работы
ТР, сварочно-жестяницкие, окрасочные и деревообрабатывающие. Расчет числа постов ЕО
С
по видам работ зависит от принятой организации работ. Например, если уборочные, дозаправочные, контрольно- диагностические работы и работы по устранению неисправностей выполняются в период возврата подвижного состава с линии, тов формуле Т
СМ
=Т
ВОЗ
и С, а в числитель вводится коэффициент пикового возврата подвижного состава. При таком варианте организации работ перемещение подвижного состава с поста на пост и на место хранения осуществляется самим водителем, те. безучастия водителей-перегонщиков. Если одна часть перечисленных работ выполняется в период возврата подвижного состава с линии, а другая − перед выходом его на линию, то общая продолжительность работ может составлять 7 или 8 ч при С = 1. Работы ЕО
Т
выполняются, как правило, в одну смену перед постановкой подвижного состава в ТО или ТР. Работы ТО, ТО, Д и Д могут проводиться в одну или две смены в зависимости от производственной программы и объема работ. Работа разборочно-сборочных постов ТР, как правило, организуется в несколько смен с неравномерным распределением объема работ по сменам. В этом случае расчет числа постов ТР производится для наиболее загруженной смены, в которую обычно выполняется 50…60 % общего объема разборочно- сборочных работ. Для учета такой неравномерности в числитель формулы расчета количества постов необходимо ввести соответствующий коэффициента число смен принять С = 1. Работа других постов ТР может быть организована в одну или две смены. Количество механизированных постов Х
ЕОс
М
для туалетной мойки, включая сушку и обтирку подвижного состава, определяется [1]
У
воз
EOc
М
ЕОс
N
Т
N
Х
7
,
0
=
, (2) где N
ЕОс.c
− суточная производственная программа ЕО
С
; 0,7
− коэффициент пикового возврата подвижного состава с линии Т
ВОЗ
− время пикового возврата подвижного состава в течение суток, ч У производительность механизированной установки, автомобилей в час. Для грузового автопарка У авт/ч, для легкового У авт/ч, для автобусного У авт/ч.
83 Для разработки планировочного решения производственного корпуса на основе принятого в результате расчета числа рабочих постов (отдельно для одиночных автомобилей и прицепного состава) производится их предварительная корректировка [2]. Корректировка проводится с учетом специализации поста по видам работ, типа поста (тупиковый, проездной, возможности проведения ТО и ТР автомобилей и прицепного состава без расцепки (автопоездов, возможности выполнения отдельных работ комплекса ЕО
С
и ЕО
Т
на других постах и т.п. Общая численность постов ЕО, ТО, ТР, ожидания и их корректировка представляются в форме таблицы, как показано на примере для
АТП грузовых автомобилей. При этом следует иметь ввиду, что каждая поточная линия для выполнения моечных работ принимается за один рабочий пост, рабочий пост для выполнения ТО или ТР автопоезда принимается за два рабочих поста, рабочий пост для диагностирования автопоездов, оборудованный одним стендом, принимается за один пост. Библиографический список
1. Андреев ОП, Виноградов О.В., Журилин АН, Новиков Е.В. Основы проектирования производственной и технической инфраструктуры автотранспортных предприятий. Монография. - Москва, ООО Триада. – 2015.
–
270 с.
2. Дидманидзе ОН, Солнцев А.А., Митягин Г.Е. Техническая эксплуатация автомобилей. Учебник. – М. : УМЦ Триада. – 2012. – 455 с.
Abstract. The calculation of the positions of the motor transportation
enterprise allows to determine the composition of production facilities for
implementation of RA-boat to maintain maximum technical readiness of the car-tion
of the Park.
Keywords: business, calculate, process, post.
УДК 631.17:633.491 ВЛИЯНИЕ ДЕКАПИТАЦИИ НА УРОЖАЙНОСТЬ РАННЕГО КАРТОФЕЛЯ
Гаспарян И.Н.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Изложены материалы исследований о влиянии приема
декапитации на формирование фотосинтетического аппарата и урожайность в условиях Московской области, как одного из агротехнических приемов, влияющего на получение высоких урожаев картофеля.
84 Ключевые слова картофель, декапитация, листовая поверхность, сорта, урожайность. Клубни картофеля – ценнейший продукт питания высоких пищевых и вкусовых качеств, питательная ценность картофеля определяется оптимальным соотношением в нем органических и минеральных веществ, в нем много витамина СВ, А (каротин, РР
1
и К, имеются минеральные соли кальция, железа, йода, калия, серы и других веществ, по общему содержанию которых картофель превосходит многие виды овощей и плодов. Ранний картофель используют для столовых целей. Получение ранней продукции картофеля в Московской области важно, особенно в последнее время, в связи с санкциями и продовольственным эмбарго. Совершенствование технологий с введением технологических приемов, позволяющих получать продукцию картофеля в более ранние сроки
(10…15 июля) очень актуально, так как спрос на этот продукт удовлетворен не полностью. По мнению многих исследователей, для увеличения урожайности необходимо внедрять более совершенные машинные технологии, вести поиск новых приемов выращивания [2, 4, 5], так как по климатическим условиям региона в зоне достаточного увлажнения возможно получение урожая картофеля до 75,0…88,0 т/га клубней [3]. Использование декапитации в технологии возделывания способствует созданию высокопродуктивных посадок картофеля [1,3]. Исследования проводили в 2016 г. на участке лаборатории овощеводства
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева. Почва высокоокультуренная дерново- подзолистая тяжелосуглинистая. Температурные условия и условия увлажнения в вегетационные периоды 2016…17 годы были благоприятны для возделывания картофеля, 2017 год характеризовался как влажный год. Повторность опытов кратная. Варианты в опыте были размещены рендомизированным методом. Площадь одной опытной делянки 25 м
2
Варианты опытов 1) без декапитации (контроль 2) декапитация через 14-15 дней после всходов. Схема посадки – 75×30 см. Использовали сорта Удача, Снегирь, Аврора. Сроки посадки – при прогревании почвы 6…8 С. При уходе за посевами использовали современные пестициды в борьбе против фитофтороза и колорадского жука. Важным параметром урожайности и одним из ее составляющих является побегообразование и высота растений, эти показатели в дальнейшем влияют на облиственность и площадь листьев. Нашими исследованиями выявлено, что побегообразование зависит от биологических особенностей сорта и проведения приема декапитации. Наибольшее количество побегов на растении образует сорт Удача (8,5 шт./раст. в среднем, чуть меньше сорт Аврора (5,9) и наименьшее сорт Снегирь (5,7 шт./раст.). При анализе вариантов в наших опытах можно сказать, что прием декапитация влияет на побегообразование, так как при проведении декапитации
85 на всех сортах произошло небольшое увеличение количества побегов в среднем по сортам на 6,2 %, а также небольшое увеличение высоты главного побега на
3,3 %. Определяющим фактором поглощения солнечной энергии является листовой аппарат [3]. По нашим данным увеличение площади листьев продолжается до конца цветения. К началу отмирания данные снижаются, но, несмотря на это, в вариантах показатели выше контрольного. Помимо этого, пазушные почки трогались в рост и из них начинали расти боковые побеги.
К началу отмирания ботвы показатели снижаются по всем сортам. В наших опытах площадь листьев в вариантах с декапитацией превышает площадь листьев без декапитации, она представлена на рисунке Максимальных значений площадь листьев достигает концу цветения. Анализируя данные можно сказать, что прием декапитации способствует увеличению ассимилирующей поверхности нас. Аврора, 12,8 % (с. Снегирь) и 21,8 % (с. Удача. При проведении декапитации растения выглядят более мощнее, стебли толще, функционируют дольше, без приема декапитации стебли тоньше (рис. 1). Нами выявлена наиболее тесная прямая положительная связь между площадью листьев и урожайностью. Она отражалась коэффициентом корреляции r, равным 0,82. Рис Растения картофеля разных сортов с декапитацией (слева) и без декапитации (справа) Основным показателем, отражающим эффективность тех или иных приемов, является урожайность. Мы видим, что все исследуемые варианты имели более высокую урожайность, чем контрольные. Максимальное повышение урожайности отмечено у сорта Удача (+16,3
%), чуть ниже у сорта Снегирь (+8,4 %) и минимальное увеличение у сорта Аврора (6,6 %). Мы считаем, что картофельное растение с мощно развитой надземной массой синтезирует больше органического вещества и дает более высокий урожай клубней. Также увеличение урожайности связано с более продолжительной работой листовой пластинки и снижением затрат растения на ягодообразование. Не требуется дополнительного внесения удобрений, снижается и агрохимическая нагрузка на растение. Конечная продуктивность агроценоза картофеля находится в тесной прямой положительной взаимосвязи с площадью листьев, коэффициент корреляции равен 0,82.
86 2. Проведение приема декапитации на ранних сортах картофеля повышает общую листовую поверхность на 8,3-21,8 % и урожайность на 6,6-
16,3
% в условиях й световой зоны. Библиографический список
1.
Гаспарян И.Н., Бицоев Б.А. Устройство для декапитации картофеля. Патент на полезную модель RUS 156015 от 03.07.2015 г.
2.
Гаспарян И.Н., Гаспарян Ш.В. Картофель технологии возделывания и хранения / учебное пособие. – СПб: Издательство Лань. – 2017. – 264 с.
3
. Кутсаманова И.Н., Совершенствование приемов защиты картофеля от вирусных болезней / И.Н. Кутсаманова, автореф. дисс. на соискание уч. ст. к.б.н., М МСХА имени КА. Тимирязева. – 1999. – с. 20.
4
. Соловьев А.М., Фирсов И.П., Гаспарян И.Н. Биоклиматический потенциал и его регулирование при возделывании сельскохозяйственных культур по высокой технологии / Учебное пособие. - М Издательство РГАУ-
МСХА, 2015. - 138 с.
5. Писарев Б.А. Производство раннего картофеля. – М Россельхозиздат.
– 1986. –
287 с.
Abstract:Presented research on the impact of the technique of decapitation on
the formation of photosynthetic apparatus and yield in conditions of the Moscow
region, as one of the agronomic practices affecting the obtaining of high yields of
potatoes.
Keywords: potato, decapitation, leaf area, cultivar, field.
УДК: 631.314 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ
МЕЛКОСЕМЕННЫХ КУЛЬТУР
Горбачев И.В.,
1
Голубев В.В.
2
,
Кудрявцев А.В.
2
,
Фирсов А.С.
2
1
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева, Тверская ГСХА Аннотация. При возделывании мелкосеменных культур особенное место занимают технологические операции по предпосевной обработке почвы и посеву. Высокие требования предъявляются к качеству выполнения данных операций, особенно влияющих назначение урожайности. Ключевые слова технологические операции, агротехнические требования, технические средства, качество обработки почвы и посева.
87 В системе агротехнических приёмов при возделывании мелкосеменных культур важное место отводится предпосевной обработке почвы. Основной функцией предпосевной почвообработки является формирование семенного ложа с оптимальным строением. Подготовленная к посеву почва – разрыхленная до мелкокомковатой структурности на глубине пахотного горизонта и имеющая ровную поверхность с уплотнённым семенным ложем [1,
2]. В перечне АТТ, предъявляемых к подготовленной почве нормативными документами, отражены следующие критерии – равномерность почвообработки по глубине – не менее 90 %, отклонение глубины обработанного слоя – не более + 1 см глыбистость – не более 10…15 %; максимальная высота оставшихся гребней – до 3 см. Значительный вклад в разработку вопросов предпосевной почвообработки внесли исследования отечественных и зарубежных учёных, поскольку зональные системы земледелия требуют учета различных условий функционирования климата, типа почвы, вида мелкосеменной культуры, агроландшафтных и организационно-экономических условий.
Практика возделывания льна и аналогичных мелкосеменных культур показывает, что технологические операции – рыхление, выравнивание, прикатывание почвенного слоя, проводимое почвообрабатывающими катками, положительно влияют на технологические свойства и водно-воздушные режимы в почве, что способствует дружному произрастанию семян и увеличению их урожайности [3]. Расширение площадей в сельскохозяйственных севооборотах под указанные мелкосеменные культуры, имеющих важное народнохозяйственное значение, обусловлено рядом экономических и социальных факторов. Лён, являясь ценной технической и масличной культурой, имеет сравнительно малые размеры семян – 2,0…3,5 мм. Указанный диапазон размеров обусловливает необходимость качественного формирования семенного ложа за счёт выполнения предпосевной почвообработки. Проведение предпосевной почвообработки, посева, увеличивающих полевую всхожесть семян, возможно с применением различных агротехнических приёмов и технических средств. Учёные ФГБНУ ВНИИЛ,
ФГБНУ ВНИИМЛ на основании экспериментальных и производственных исследований рекомендуют для обработки почвы подл н в весенний период использовать комбинированные машины типа ВИП, РВК, АКМ [4]. В исследованиях доказано, что применение агрегата типа ВИП уменьшает структурность семенного ложа и увеличивает отклонение средней глубины при последующем посеве. Почвообрабатывающий агрегат марки РВК-3,6 не рекомендуется использовать при обработке почв с наличием препятствий – камни, кочки. Для предпосевной обработки почвы при возделывании льна и аналогичных мелкосеменных культур, имеющих небольшую глубину посева, учёными А.Е. Бенкендорфом, А.А. Гелашвили, Ю.И. Кузнецовым, ФЕ. Колясевым, НИ. Клёниным и другими рекомендуется использование ротационных рабочих органов со сложной рабочей поверхностью.
88 По материалам отечественных и зарубежных научно-технических и патентно-лицензионных источников определено, что для реализации предъявляемых АТТ используется разнообразие адаптивно-ландшафтных технологий с применением широкого спектра почвообрабатывающих и посевных машин и агрегатов. Следовательно, в основу интенсивных машинных технологий в растениеводстве должны быть положены критерии адаптивно-ландшафтного земледелия, учитывающие системный подход, с возможностью управления технологическим воздействием, направленного на повышение урожайности и плодородия почвы адаптации проводимых технологических процессов к условиям их реализации. Соблюдения указанных критериев можно достичь путём тщательного подбора мелкосеменных культур и технологических процессов при их возделывании с учетом агроландшафтных условий. Библиографический список
1.
Гелашвили А.А. Исследование процесса каткования почвы и обоснование прикатывания уплотняющими катками автореферат дис. … док. тех. наук 05.20.01 / А.А. Гелашвили. – Тбилиси, 1964. – 46 с.
2.
Голубев В.В., Рула ДМ, Коробкин В.С. Исследование устойчивости ротационной бороны при возделывании льна – долгунца // Труды ГОСНИТИ. –
2013. – Т. – №1. – С. 136- 138.
3.
Артюшин
А.А.,
Мазитов
Н.К. и др. Отечественная конкурентоспособная технология предпосевной обработки почвы // Тракторы и сельхозмашины. – 2002.– № 8. – С.
4. Баранов ИВ. и др. Адаптеры к сеялкам для льна и других мелкосеменных культур // Механизация и электрификация сельского хозяйства. –
2001. –
№ 7. – С. 12-14.
Abstract. At cultivation of small seeds cultures the special place is taken by
technology operations on processing of the soil. High requirements are imposed to
quality of performance of these operations which are especially influencing value of
productivity.
Keywords: technology operations, agrotechnical requirements, technical
means, quality of processing of the soil and sowing.
89
УДК 681.518.5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫБЕГА ДЛЯ ОЦЕНКИ МЕХАНИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ДВС
Девянин С.Н., Щукина В.Н., Павлов ЯД, Пикин ДА.
РГАУ – МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Уровень механических потерь в ДВСопределяет степень его совершенства и технического состояния. Оценку механических потерь можно проводить различными методами. Одним из них является метод выбега. В статье даны результаты апробации данного метода при разных тепловых состояниях дизельного двигателя. Ключевые слова выбег, механические потери, оценка механических потерь. Механические потери в ДВС приводят к неэффективному расходу топлива и как следствие к ухудшению его экологических показателей. В процессе эксплуатации двигателя и ухудшения его технического состояния уровень механических потерь увеличивается. Определение величины механических потерь может позволить контролировать техническое состояние
ДВС. Известно несколько методов определения механических потерь, среди которых определенный интерес представляет метод выбега [1]. Суть этого метода для определения механических потерь заключается в определении величины механических потерь по интенсивности замедления частоты вращения при отключении подачи топлива (или зажигания. Для сопротивления вращению, приведенному к моменту на маховике Мс с моментом инерции J, средняя скорость изменения частоты вращения d
ω
/dt подчиняется следующей зависимости
J
dt
ω
d
с
М
−
=
(1) На рисунке 1 показана зависимость изменения угловой скорости после отключения подачи топлива в момент t Рис Изменение частоты вращения при отключении подачи топлива Как следует из представленной на рис зависимости, для каждого значения частоты вращения может быть определен уровень механических
90 потерь и получена зависимость механических потерь от частоты вращения. Для апробации метода выбега проведена серия экспериментов на цилиндровом дизельном двигателе IVECO F4HE9687P*J101, с рабочим объемом цилиндров
6,73 дм, номинальной мощностью 175 кВт, максимальным крутящим моментом 1020 Нм, в который было залито моторное масло Лукойл М-10Г
2
к. Регистрация частоты вращения, помимо штатного датчика, выполнялась датчиком ВБ2.08М.33.3.1.1.К и АЦП ЛА-2USB-12. Для снятия показаний с электронного блока управления был использован мультимарочный сканер
Delphi DS150E. Экспериментальные исследования выбега двигателя проводились при различном его тепловом состоянии (t = 40…80 С. Результаты испытаний и их обработки представлены на рисунке 2. Интенсивность падения частоты вращения зависит от теплового состояния двигателя и имеет большие значения при низкой температуре (рисунок а. Такое влияние оказывает изменение вязкости масла от температуры, что особенно явно проявляется при зимней эксплуатации двигателя на летних сортах моторных масел. На рисунке а показано изменение механических потерь двигателя, которое представлено в виде комплекса Мс. Так как момент инерции подвижных масс двигателя не изменяется, то показанное изменение связано с изменением момента сопротивления вращению вала двигателя. Как видно из представленных результатов сниженое температуры двигателя с 80 до 40 С приводит к росту механических потерь примерно на 25% во всем исследованном диапазоне частоты вращения. а б Рис. 2. Результаты изменения показателей при выбеге для различного теплового состояния двигателя а – изменение частоты вращения повремени б – изменение механических потерь от частоты вращения Увеличение частоты вращения приводит к росту момента сопротивления практически по линейной зависимости. Причем чем ниже температура двигателя, тем более интенсивно растет момент сопротивления вращению.
91 Проведенные экспериментальные исследования показали применимость данного метода для диагностики механических потерь двигателя и простоту его применения на двигателях с современными системами управления. Библиографический список
1.
Щукина В.Н. Анализ методов определения механических потерь для их последующего применения в процессе эксплуатации // Вестник ФГБОУ
ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина». – 2016. – № 5 (75). – С. 62.
Abstract. The level of mechanical losses in the engine determines the degree of
its perfection and technical condition. The estimation of mechanical losses can be
carried out by various methods. One of them is the run-out method. The article gives
the results of approbation of this method for different thermal states of a diesel
engine.
Keywords: run-out method, mechanical losses, estimation of mechanical
losses.
УДК 65.014.1 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ С ОБЕСПЕЧЕНИЕМ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ПРОДУКЦИИ
Дидманидзе Р.Н., Гузалов АС.
РГАУ – МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. В данной статье предлагается внедрение сельхозпроизводителям системы — Анализ Опасностей и Критические Контрольные Точки (от английского. - Hazard Analysis and Critical Control
Points), которая позволяет сконцентрировать ресурсы и усилия компании в критических областях производства, и при этом, соответственно, резко снижает риск выпуска и продажи опасного продукта, таким образом, обеспечивая высокий уровень качества продукции, повышая тем самым конкурентоспособность предприятия. Ключевые слова производство продукция контрольные точки качество конкурентоспособность технологический процесс внедрение системы продовольственная безопасность технология контроль продукции анализ опасностей контрольные карты.
92 Продовольственная безопасность России может считаться обеспеченной, если при прекращении поступления на территорию страны пищевых продуктов из-за рубежа, не возникает продовольственный кризис. Проблему безопасности пищевой продукции можно также решить, применяя системы НАССР или МС ИСО 22000:2007, которые обеспечивают предупреждающий контроль, дополняя контроль продукции контролем процессов ее производства [1]. Применение контрольных карт. Применение контрольных карт позволяет наблюдателю определить, какие колебания контролируемого параметра являются случайными, а какие являются статистически важными и показывают изменения процесса вследствие особых причин [2]. Критический предел используется для того чтобы отличить безопасные условия операции от опасных. Для создания работоспособной и эффективной работы важна не только тщательная разработка плана, но и необходимо правильно подойти и к его внедрению в производство и поддержанию повседневного функционирования.
Для создания работоспособной и эффективной системы важна не только тщательная разработка плана, необходимо правильно подойти и к внедрению его в производство и поддержанию повседневного функционирования Рис Контрольные карты По виду контрольных карт можно сделать следующие выводы
1. Любой результат выше и ниже соответственно верхней и нижней границ регулирования рассматривается как значительное отклонение и требует наладки процесса.
2. Любой результат между предупредительной границей регулирования должен рассматриваться как подозрительный, а два несоответствующих подобных значения подряд свидетельствуют об отклонении и требуют наладки процесса [2, 3]. Заключение. Одним из ключевых этапов разработки является анализ опасностей, в результате которого выявляются критические контрольные точки
93 и опасности, которые будут устраняться с помощью производственных программ обязательных предварительных мероприятий. Библиографический список
1.
Донченко Л.В. Безопасность пищевой продукции. Учебник – М 2000.
2.
Кантере В.М. Система безопасности продуктов питания на основе принципов НАССР / Матисон, В.А., Хангажеева, МА, Сазонов, ЮС Монография. – М Типография РАСХН. – 2004. – 462 с.
3.
Кантере, В.М Качество и безопасность продуктов питания Матисон,
В.А., Тихомирова, О.И., Крючкова, Ю.Б.// Монография. – Издательский комплекс МГУПП. – 2001. – 398 с.
The article deals with oxidative methods of water purification with
the use of an ozonator and filters.
Keywords: water treatment, water ozonation, ozone-filtration technology.
45
ПРИРОДООБУСТРОЙСТВО И ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЕ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ
УДК 504.11.79 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ОЧИСТКЕ РЕКИ ЯУЗА НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ОБЪЕКТА ГУП «МОСВОДОСТОК»
Воронина К.П.
ГУП «Мосводосток» Аннотация. Актуальность проблемы обосновано строительством магистрали от ул. Богатырский мост до выхода на существующие набережные р. Яузы, повышение интенсивности антропогенной нагрузки нар. Яуза на участке от улицы Березовой аллеи до сечения русла Реки Яузы в промзоне завода Красный Богатырь, в результате увеличения величины поверхностного стока и его загрязненности, а также защита автотрассы от подтопления реки Яуза. Ключевые слова повышение интенсивности антропогенной нагрузки, подтопление, водоохранные мероприятия. Цель провести сравнительный анализ технологий и технических решений по снижению антропогенной нагрузки нареку Яуза со стороны автострады, предложить эффективные мероприятия по предотвращению подтопления и затопления прилегающих территорий. Результаты сравнение эффективности х вариантов технических решений на основе анализа существующих и проектируемых объектов ГУП
«Мосводосток» показали возможность повышения эффективности очистки поверхностного стока с 62% до 80% по нефтепродуктам, тяжелым металлам, взвешенным веществам. Объект исследования в геоморфологическом отношении участок расположен в пределах левобережной поймы и, частично, русла р. Яузы. Левый берег подсыпан и спланирован, характеризуется отметками 129,00-130, 00 м. Русло реки хорошо выраженное, шириной ми глубиной около 1,5м.[1]
•
геологическое строение на пойме ив русле реки залегают современные аллювиальные отложения, представленные песками мелкой и средней крупности, суглинками пылеватыми и супесями текучей консистенции.
Общая мощность современного аллювия дом. На пойме они перекрыты насыпными, в основном, суглинистыми грунтами,
мощностью дом гидрология участок характеризуется распространением смешанного водоносного горизонта. Подземные воды этого горизонта заключены в современных аллювиальных песках и супесях. Уровень подземных вод располагается на отметках 127,5-125,92 м. абс. высот. Варианты технических решений 1 вариант – спрямление русла 2 вариант устройство подпорной стенки 3 вариант – сохранение естественного русла и строительство автотрассы только на правом берегу реки. Решение было принято в пользу третьего варианта, однако стечением времени исследуемый участок стал подвергаться затоплению, например, с 2004 по 2016 гг. затопление наблюдалось не менее ми раз.[2].Частота затоплений не удовлетворяет нормам градостроительства, лимитирующим, как минимум, 1 затопление влет для данного класса территории Причины затопления исследуемого участка снижение уклона приводит к подпору и существенному повышению горизонтов выше Богатырского моста, падению скоростей, отложению наносов и подъему уровней дна на участке реки;
•
заиление реки наносами с содержанием масел и нефтепродуктов;
•
сужение русла в плане ниже мостов;
•
периодические засорения русла мусором.
При комплексном подходе оценена эффективность рекомендуемых мероприятий по уменьшению опасности затопления, которая составила 80%. Даны технологические рекомендации по проведению каждого вида водоохранных мероприятий с указанием периодичности, объемов, используемого оборудования и материалов, результаты представлены в таблице. Таблица Рекомендуемые водохозяйственные мероприятия и периодичность их выполнения Мероприятия Объемы Ед. изм. Периодичность выполнения Технология Расчистка русла от крупноразмерного мусора, сухостоя, топляков, местных насосовчастичнымберегоукреплен ием
7 км
1 разв года Вручную санитарная вырубка и уборка погибших деревьев и кустарников, теплоход мусоросборщик. Восстановление коллектора
19 шт. один разв лет, или по мере разрушения коллектора Грузовой транспорт, лебедка, вручную.
Берегоукрепление
7 км ежегодно
Плав кран, катер Дноуглубление
1270 тонн ежегодно
Плав кран, катер, земснаряд Изъятие ила из коллекторов сих восстановлением
2 237, 52 м 1 разв лет, или по мере заиления
Каналоочилительные машины (ДКТ-275, ДКТ-
Старт-300) , илосос (ДКТ Старт, ДКТ-Старт-
300)
47 В результате комплексного анализа антропогенных факторов на участке реки от моста улицы Березовой аллеи до промзоны завода Красный Богатырь были исследованы технические решения по очистке участка реки Яуза на основе анализа объекта ГУП «Мосводосток», произведена многофакторная оценка эффективности проводимых мероприятий по восстановлению реки. Библиографический список
1. Рабочий проект Магистраль от ул. Богатырский мост с выходом на существующие набережные р. Яуза М ГУП «Мосводосток», 1995. с. Отчет НИР Схема восстановления и охраны реки Яузы, Том Пояснительная записка, Инженерный Научно-Производственный Центр по Водному хозяйству и Экологи «Союзводпроект», Москва, 1995 г.
3. Строительные нормы и правила. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. СНиП 2.07.01-89, Стройиздат,
1990 г.
4.
Раткович Л.Д., Маркин В.Н., Глазунова ИВ, Соколова С.А. Факторы влияния диффузного загрязнения на водные объекты. Природообустройство,
2016. № 3. С. 64-75 ISSN 1997-6011
Abstract. The actuality of the issue was dealt with the construction of the
highway from the Bogaturskii bridge to the existing embankment of the river Yauza,
which caused increase in the anthropogenic impact on the river Yauza from the area
between the Birch Alley street to the cross section of the riverbed in the industrial
area of the plant "Krasnyi Bogatyr", resulting in the increased values of surface
runoff and contamination, as well as highway protection from flooding.
Keywords: increasing intensity of anthropogenic impact, flooding, water
protection measures, efficiency, flood control.
УДК 502/504: 556.16 УПРАВЛЕНИЕ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ КАМСКОГО КАСКАДА ВОДОХРАНИЛИЩ
Исмайылов Г.Х., Ваганов ГА.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Разработана комплексная методика анализа и оценка рациональных режимов работы Камского каскада гидроузлов при изменяющихся природных и хозяйственных условиях. Выявлены основные особенности управления водными ресурсами в современных условиях. Для оптимального управления водными ресурсами Камского каскада гидроузлов
48 разработан специальный алгоритм, работающий в имитационном режиме и использующий принципы алгоритма максимального потока. Ключевые слова водные ресурсы, нормативные уровни, имитационная модель, регулирование речного стока, векторная оптимизация. В настоящее работе, используя модельный комплекс «IMIT-BALANC», анализируется режим работы Камского каскада водохранилищ и дается оценка эффективности функционирования Камской водохозяйственной системы. Камский каскад водохранилищ ГЭС многоцелевого водопользования, существенно увеличивает доступные к использованию водные ресурсы этого бассейна в результате перераспределения воды из многоводных сезонов и периодов в маловодные. При этом, гарантирует все виды водопользования и создает условия для эффективного использования гидроэнергетического потенциала реки Камы, а также улучшает санитарное состояние реки в нижних и верхних бьефах и позволяет перейти на единые транспортные глубоководные пути. Общая постановка задачи функционирования каскада водохранилищ нар. Каме формулируется следующим образом. Рассматривается водохозяйственная система р. Камы, которая состоит из каскада трех водохранилищ с ГЭС, расположенных на основном стволе рекиКамы. Каждое водохранилище имеет m участников (водопользователей. В качестве участников принимается ирригация, гидроэнергетика, промышленное и коммунальное водоснабжение, санитарные попуски в нижний бьеф и требования природных комплексов. Период регулирования разбивается на n равных (или неравных) отрезков времени. Выбор расчетного отрезка времени зависит от вида регулирования речного стока в пределах одного водохозяйственного года с увязкой его со следующим годом, а продолжительность расчетного интервала полагается равной одному месяцу, декаде или пентаде. В данной постановке n=20. Учитывая важность водоснабжения населения, а также малую долю промышленного водоснабжения, в рамках данной постановки предусматривается их полное обеспечение и соответственно их требования в модель включаются в виде ограничения. Предполагается также, что все потребители воды, расположенные вдоль реки, формируют загрязненные сбросные воды истоки возвратных вод. Сброс этих вод в русло реки ухудшает показатели качества речной воды, а также это сопряжено с ухудшением почвенно- мелиоративных условий в ирригационных системах региона и, как следствие этого, со снижением продуктивности сельскохозяйственных земель. В связи с этим, предполагается, что каждый водопользователь на выходе имеет накопители (искусственные или естественные, позволяющие в зависимости от ассимилирующей способности реки перераспределять во времени ив пространстве условные чистые воды исток возвратных води тем самым сохранять нормативы показателей качества речной воды. Основным
49 требованием к накопителям является максимум их опорожнения в конце водохозяйственного года (в зависимости от водности года) при сохранении в контрольных створах водотока, расположенных ниже по течению, концентрации загрязняющих веществ (ЗВ) в речной воде, не превышающей предельно допустимое значение (ПДК. Требуется определить оптимальные режимы работы Камского каскада водохранилищ с ГЭС, с учетом оптимального управления сброса сточных води стока возвратных вод с целью сохранения ПДК речной воды, в соответствии с принятыми условиями. Математическая постановка рассматриваемой задачи такова требуется минимизировать функционал
(1) при ограничениях
(2)
(3)
(4) при где
- вектор наполнения,
- вектор попусков из водохранилищ,
- оптимальное значения попусков,
- вектор водных ресурсов, -текущее время, Аи В-матрицы системных условий. В постановке (1)-(4) рассматриваемая задача является динамической. Для ее описания используются разностные уравнения балансового типа (водного и солевого баланса) и уравнения, описывающие движение воды в русле реки. Состояние системы, описываемое векторами (2)-(4), на каждом расчетном отрезке времени должно быть оптимальным не только для данного отрезка времени и для данного участка, но и для всего периода регулирования с учетом всех участков речной системы. Задача реализована в имитационном режиме и определены режимы работы Камского каскада водохранилищ в различных условиях водности р. Волги.
Abstract. The developed complex technique of the analysis and evaluation of
rational modes of work Kamskiy cascade hydrosystems under changing natural and
economic conditions. Identified the main features of water resources management in
modern conditions. For optimal management of water resources of the Kama
cascade of hydroknots developed a special algorithm working in simulation mode
and use the principles of algorithm maximum flow.
Keywords:
water resources, regulatory levels, the simulation model, the
regulation of river flow, vector commercially released to help streamline. Ф
50
УДК 502/504 : 551.585 ОЦЕНКА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ БАССЕЙНА ВЕРХНЕГО ДОНА
Исмайылов Г.Х, Муращенкова Н.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Представлены результаты ретроспективного анализа изменения в бассейне Верхнего Дона годовых и сезонных величин речного стока, атмосферных осадков, суммарного испарения с подстилающей поверхности и изменения бассейновых влагозапасов за летний период наблюдений (1881-
2006 гг.). Выявлены основные закономерности изменения элементов водного баланса в различные по водности годы. Ключевые слова речной сток, речной бассейн, водный баланс, суммарное испарение, бассейновые влагозапасы. Бассейн Верхнего Дона (от истока до станицы Казанская) расположен в Центральном Черноземном регионе России в пределах лесостепной зоны. Длина реки Дон от истока до замыкающего участок створа у г. Георгиу-Деж составляет 589 км, площадь водосбора – 69500 км. Бассейн Верхнего Дона является одним из наиболее важных в хозяйственном использовании регионом страны. В бассейне Верхнего Дона функционирует сложный водохозяйственный комплекс, включающий промышленное водоснабжение, в том числе тепловые и атомные станции, коммунальное водоснабжение, орошаемое земледелие, гидроэнергетику, водный транспорт и рыбное хозяйство. Бассейн Верхнего Дона расположен в зоне недостаточного увлажнения. В среднем годовая сумма атмосферных осадков составляет 528 мм/год, большая часть которых (75%) расходуется на испарение с поверхности речного бассейна. На распределение атмосферных осадков по территории бассейна Верхнего Дона влияют циркуляционные факторы и подстилающая поверхность. Отличительной особенностью бассейна Верхнего Дона является его рельеф, правобережье Дона лежит на Среднерусской возвышенности, а левобережье - на Окско-Донской низменной равнине и Калачской возвышенности. Перепад высот правобережья и левобережья Донского бассейна равен 198 м. Еще одной ландшафтной особенность бассейна Верхнего Дона является наличие карстовых образований, влияющих на режим и распределение поверхностных и подземных вод бассейна. Использовав разработанную методику, представленную в работе [1], на основе использования многолетних данных наблюдений годовых и месячных сумм атмосферных осадков и слоя стока в бассейне Верхнего Дона, получены многолетние ряды годового и сезонного суммарного испарения, и изменения бассейновых влагозапасов бассейна Верхнего Дона за многолетний период
51 1881/82 -
2006/07 гг. (n=126 лет. Среднемноголетний годовой слой стока р. Дону г. Георгиу-Деж за исследуемый летний период составляет 117 мм/год. Аномально высокая водность р. Дон наблюдалась в 1970 гр, годовой слой стока превысил норму годового стока на 91 мм. Увлажненность территории бассейна Верхнего Дона в 1970 г. была относительно высокая и годовая сумма атмосферных осадков превысила ее норму в 1,3 раза. Годовой слой суммарного испарения в 1970 г. составил 288 мм, что меньше его среднемноголетнего значения на 122 мм. Аномально низкая водность р. Дону г.
Георгиу-Деж наблюдалась в 1891 году, годовой слой стока составил 55 мм. Годовая сумма осадков была ниже нормы на 166 мм, те на 30%. Суммарное испарение с поверхности речного бассейна превысило среднемноголетнюю величину в 1,2 раза. При сопоставлении среднемноголетних значений слоя стока Верхнего Дона за периоды 1881/1882-1974/1975 гг. и 1975/1976-2006/2007 гг. установлено что, происходит снижение слоя стока весеннего половодья на 22 мм (28%), увеличение слоя стока летне-осеннего периода на 14 мм (54%) и еще более значительное увеличение слоя стока зимней межени - на 9 мм (75%). Такое внутригодовое перераспределение стока характерно для современных климатических условий, проявляющихся повышением как годовой температуры воздуха, таки температуры воздуха холодного периода года, увеличением числа зимних оттепелей и снижением глубины промерзания почв и грунтов. При анализе закономерностей изменения элементов водного баланса речных бассейнов возникает необходимость рассмотреть их соотношение в различные по водности годы. В многоводные по стоку р. Дон годы в большинстве случаев наблюдается повышенное значение суммарных атмосферных осадков, пониженное значение суммарного испарения с поверхности бассейна реки и аккумуляция запасов влаги в бассейне. В средние по водности годы динамика бассейновых влагозапасов также зависит от количества выпавших атмосферных осадков. При повышенных значениях осадков, происходит накопление запасов влаги в бассейне, а при пониженных значениях - их сработка. При этом суммарное испарение либо близко к норме, либо немного его превышает. Установленные соотношения между элементами водного баланса бассейна Верхнего Дона показывают, что особую роль после атмосферных осадков играет аккумуляция бассейновых влагозапасов, которые накопившись в бассейне в многоводные периоды, в маловодные периоды будут участвовать в формирование речного стока и испарения влаги с поверхности бассейна [2]. Библиографический список
1. Исмайылов Г.Х., Федоров В.М. Межгодовая изменчивость и взаимосвязь элементов водного баланса крупных речных бассейнов / Водные ресурсы, 2008. Т. №3.
2. Исмайылов Г.Х., Муращенкова Н.В. Взаимосвязь элементов водного баланса бассейна Верхнего Дона в современных климатических условиях.
52 Экология. Экономика. Информатика. Сборник статей в 2 т. Т Системный анализ и моделирование экономических и экологических систем. Выпуск 2. - Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2017. 470 c.
Abstract. The results of a retrospective analysis and evaluation of changes in
the water balance of annual and seasonal elements (precipitation, river runoff,
evapotranspiration from the surface of the river basin and the basin moisture reserve
variation) of the Don river basin.
Keywords: precipitation, evapotranspiration, river flow, moisture reserves of
the basin, the water balance.
УДК 628:394 (597-25) ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДНОЙ СИСТЕМЫ ВЬЕТНАМА
Нгуен Динь Дап Национальный исследовательский московский государственный строительный университет (МГСУ) Аннотация. В последние годы, по многим причинам в большинстве бассейнов нижних течений рек, ухудшается состояние водных ресурсов. Безопасность водных источников снижается, что устойчивое развитие и благополучие окружающей среды не гарантируется во многих местах, многих районах Вьетнама. Ключевые слова вода, реки, загрязнение, водный ресурс, Вьетнам Социалистическая Республика Вьетнам
(СРВ) государство, расположенное на юго-востоке Азии. Площадь Вьетнама поданным г) составляет 330950 км численность населения 90,5 млн плотность населения враз выше, чем средняя плотность населения мира.
Во Вьетнаме имеется более 2360 рек с длиной 10 км и более, в том числе
109 крупных рек. Во Вьетнаме выделено 16 водосборных бассейнов, имеющих площадь водосбора более 2500 км, 10 из 16 имеют площадь свыше 10000 км
2
Общая площадь бассейнов рек превышает 1167000 км [1]. На территории Вьетнама есть 2 крупные и плодородные речные дельты, где проживает большая часть населения, Красная река на Севере и река Меконг на Юге. Географическое положение и специфические природные условия обуславливают размещение приблизительно 60% водных ресурсов в бассейне реки Меконг, 16% в бассейне Хонг, другие речные бассейны, в сумме имеют оставшуюся долю воды [3].
Из-за неравномерного распределения осадков во времени и пространстве,
53 часто происходят затопления и засухи. Количество осадков зависит от сезона дождливого или засушливого. На севере страны сухой сезон начинается в ноябре - декабре, на юге сухой сезон начинается позже - в январе (следующего года. Сухой сезон длится от 6 до 9 месяцев, количество воды в это время составляет только 20 - 30% годового объема [2]. Общий объем поверхностных вод речных бассейнов Вьетнама около достигает 830 - 840 млрд. м
3
/год, но только около 310 - 315 млрд. м (37%) является собственным стоком страны и 520 - 525 млрд. м) составляет вода, притекающая из соседних странна территорию Вьетнама. Например, в бассейне реки Хонг зарубежный объем составляет 50% количества воды, в бассейне реки Меконг 90% от общего поверхности воды иностранного происхождения. Если иметь ввиду общее количество воды, то следует отметить, что во Вьетнаме водные ресурсы очень обильны. Если иметь ввиду отдельные водные бассейны, то согласно международным стандартам, только 4 имеют достаточное количество воды в сухой сезон [2]. Общее количество воды надушу населения в год во Вьетнаме достигает
9560 м
3
/чел., что ниже, чем стандарт для стран сводными ресурсами среднего уровня по нормам международной ассоциации воды (IWRA), то есть 10000 м
3
/чел.·год. Используемое количество воды, во Вьетнаме в настоящее время достигло 4000 м
3
/чел.·год, и кг. может снизиться дом, в частности, в случае быстрого развития соседних стран в случае отсутствия справедливого распределения и рационального использования водных ресурсов на транснациональных реках. Вьетнам, безусловно, столкнётся с риском дефицита воды, угрожающего устойчивому укреплению экономической, социальной и продовольственной безопасности. В последние годы, по многим причинам в большинстве бассейнов нижних течений рек, ухудшается состояние водных ресурсов, ведущее к нехватке воды, недостаточному водоснабжению и замедлению производственной деятельности, усилению воздействия на экологическую среду водосборного бассейна, негативно влияет на экономическое развитие Вьетнама. Кроме того, водные ресурсы бассейнов рек страдают от серьезного сокращения водности и снижаются из-за роста спроса на воду в сельском хозяйстве, промышленности, аквакультуре, гидроэнергетике и снабжении населения из-за слабого управления. Страдают природные лесные экосистемы, снижаются морские биологические ресурсы от вышележащих водосборных площадей, снижаются из-за обширного обезлесивания сельское хозяйство, агропромышленное, производство, горнодобывающая промышленность и строительство объектов инфраструктуры. Учитывая количество воды в сухой сезон, Вьетнам становится дефицитной страной в отношении водообеспечения. Некогда богатые водные ресурсы становятся скудными, в последние годы, спрос на воду постоянно растет, однако всё больше рек находится в стадии деградации, загрязнения, маловодья. Засухи происходят всё более часто и с более высокими уровнем тяжести.
Безопасность водных источников снижается, что устойчивое развитие
54 и благополучие окружающей среды не гарантируется во многих местах, многих районах Вьетнама. Библиографический список
1. Нгуен Ву Хоанг Фыонг. Оценка экологической ситуации крупных городов в социалистической республике Вьетнам (кандидатская диссертация. - М Моска, 2015, 176 с.
2. Волшаник В.В., Джумагулова Н.Т., Нгуен Динь Дап, Фам Ван Нгок.
Оценка экологического состояния поверхностных вод в городе Ханое Вьетнам) // Экология урбанизированных территорий. - 2017. - № 2. - С. 36-41.
3. Нгуен Динь Дап, Н.Т. Джумагулова, В.В. Волшаник. Расчет гидрохимического индекса загрязнения воды в Ханое Сборник докладов XII Международной научно-технической конференции, посвященной памяти академика РАН СВ. Яковлева. -Изд. МИСИ-МГСУ. - 2017. - С. 78-84.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 38
Abstract. In recent years, for many reasons in most basins of the lower
reaches of rivers, the amount of water resources is the deterioration. The safety of
water sources is declining, that sustainable development and environment well-being
are not guaranteed in many places, many parts of Vietnam.
Keywords: water, rivers, pollution, water resource, Vietnam.
УДК 502/504: 556.18 ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШАХТНЫХ ВОД ДЛЯ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ НА БЕРЕЗОВСКОЙ
ЗОЛОТОРУДНОЙ ШАХТЕ ЮЖНАЯ
Карпенко Н.П., Супрун В.А.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Рассмотрены проблемы использования очищенной шахтной воды в качестве питьевой. Установлены основные методы и способы очистки шахтной воды. Рассмотрена характеристика и состав шахтной воды. Ключевые слова водные ресурсы, шахтная вода, питьевое водоснабжение, водоподготовка, загрязнение. Специфика подземной разработки месторождений полезных ископаемых связана с непрерывным водоотливом шахтных води их сбросом без очистки на очистных сооружениях в пруды-накопители. Как правило, карьерные и шахтные воды характеризуются большими расходами, высокой минерализацией, отличаются высокой жесткостью, содержанием тяжелых металлов, хлоридов и сульфатов, взвешенных веществ, соединений азота и содержанием органических загрязнений. Сброс шахтных вод в поверхностные водоемы
55 наносит огромный экологических ущерб окружающей среде. Поэтому шахтные воды следует рассматривать с одной стороны как источник загрязнения окружающей среды, ас другой – после соответствующей очистки как дополнительный источник водоснабжения для различных отраслей народного хозяйства. В связи со строительством новых крупных жилых районов в пригороде Екатеринбурга ив городе Березовский проблема питьевого водоснабжения становится актуальной. Строительство нового водовода обойдется области и городу в миллиарды рублей, поэтому весьма перспективно становиться решать поставленную проблему за счет глубокого очищения шахтных вод. В настоящее время глубина шахты Южная Березовского золоторудного месторождения достигла 712 мина этой глубине запасы золота на тонну руды составляют 1,13 грамм. Это свидетельствует о том, что запасы золота на этой шахте практически выработаны. Благодаря станку кернового бурения шахта будет добывать золото еще примерно 10-15 лет, после чего перестанет существовать как добычный участок [1, 2]. Согласно нормативно-методическим документам принято считать, что если техническая вода будет полностью соответствовать уровню питьевой воды, то рудником одновременно будут решены несколько проблем [3, 4]. Прежде всего, это обеспечение своего предприятия не только технической, но и питьевой водой и, как следствие, отказ от дорогостоящих услуг МУП Водоканал. Кроме того, решается проблема улучшения геоэкологических условий окружающей среды территории города Березовска.
Березовская золоторудная шахта Южная по своим масштабам является одним из наиболее крупных объектов золотодобывающей промышленности России, и залет его эксплуатации из него добыто более 130 тонн золота. Товарной продукцией этого месторождения является золото, серебро, медь, щебень, песок строительный, камень бутовый. В результате проведенных исследований было установлено, что общий объем шахтных вод составляет 600-800 м
3
/ч. При увеличении объема гидрозакладочных работа также при пересечении горными выработками тектонических нарушений объем водопритоков будет возрастать. Анализ гидрохимических исследований показал, что в составе дренажных вод шахты Южная содержится мышьяк 0,02 мг/л, нефтепродукты 0,12 мг/л, цинк 0,29 мг/л, медь 0,44 мг/л, железо 8,7 мг/л, хлориды 31,4 мг/л, взвешенные частицы 34,5 мг/л, магний 41,65 мг/л, кальций 63,1 мг/л, сульфаты 162,8 мг/л, сухой остаток 491 мг/л. Ежегодно рудником откачивается 14400 тыс. м
3
воды, из которых 3,5% используется на собственные производственные нужды, только 0,4 % реализуется на сторону, а 96,1% сбрасывается в реку Березовка. Водородный показатель шахтных вод составляет рН 7,4-7,5. По химическому составу подземные воды рудника слабоминерализованные гидрокарбонатно- сульфатного и сульфатно-карбонатного состава, нейтральные [5]. Необходимость снижения экологической нагрузки на водные объекты, а также постоянное ужесточение контроля природоохранных органов требует
56 применения современных технологий и оборудования для очистки карьерных и шахтных вод до норм сброса в поверхностные водоемы. Анализ показывает, что на большинстве карьеров и шахт России проблема сточных вод в настоящее время решается с применением неэффективных и морально устаревших технологий. Для очистки шахтной воды до уровня нормативных требований питьевого водоснабжения необходима глубокая очистка воды от механики, органики, железа, марганца, хлора, сероводорода и других соединений. В настоящее время применяют современные передовые технологии по глубокой очистки вод, сочетающие эффективные традиционные и современные мембранные методы очистки воды, отличающиеся высокой энерго- эффективностью и малым потреблением применяемых реагентов фильтры глубинной фильтрации, современные системы микро- и ультрафильтрации для финишной глубокой очистки вод от механических и коллоидных примесей, системы баромембранного разделения высокоминерализованных вод, обратно- осмотическое обессоливание и т.д. Библиографический список
1.
Бородаевский НИ, Бородаевская М.Б. Березовское рудное поле. – М.:
Издательство Металлургиздат. – 2015. – С. 114-128.
2.
Войтинская ЕЕ, Шайдурова НА. Под знаком золота Березовский рудник. Прошлое, настоящее, будущее. Екатеринбург Издательство Сократ. –
2016. – С. 5-12.
3.
СанПиН 2.1.4.027-95. Питьевая вода и водоснабжение населенных мест.
4.
СанПиН 2.1.4.559-96. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Земских В.Е. Золото и люди Березовского рудника. Екатеринбург:
Издательство УГГУ. – 2015. – СТ water are
established. The characteristics and composition of the mine water are considered.
Keywords: water resources, mine water, drinking water supply, water
treatment, pollution.
57
УДК 502/504: 556.18 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ДЛЯ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ МОСКОВСКОГО РЕГИОНА
Карпенко Н.П., Ломакин ИМ.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Рассмотрены проблемы использования водных ресурсов Московского региона для водоснабжения населения. Установлены основные закономерности изменения гидродинамического и гидрохимического режима подземных вод основных эксплуатируемых горизонтов. Отмечено техногенное загрязнение водоносных горизонтов на некоторых территориях Московской области. Ключевые слова водные ресурсы, подземные воды, питьевое водоснабжение, режим водоотбора, загрязнение. Пресные подземные воды широко используются для водоснабжения городского населения России, при этом следует отметить, что питьевое водоснабжение большинства небольших городов и населенных пунктов почти полностью основано на использовании подземных вод некоторая часть крупных городов использует подземные и поверхностные воды совместно. Однако в настоящее время водоснабжение крупнейших городов России и, прежде всего, таких крупных мегаполисов как Москва и Санкт-Петербург основано практически полностью на поверхностных водах. Отбор подземных вод на территории Москвы и Московской области начался почти 300 лет назад и значительно интенсифицировался к концу XIX века, когда начали эксплуатироваться пресные подземные воды напорных водоносных горизонтов каменноугольных отложений. В геолого- гидрогеологическом отношении территория Москвы и Московской области представлена двумя гидрогеологическими этажами нижним, сложенным преимущественно известняками каменноугольного возраста, и вышележащими рыхлыми песчано-глинистыми отложениями мелового и четвертичного возраста. Эти водоносные толщи разделены регионально выдержанным водоупором юрских глин мощностью от 8-10 дом, которые в долинах рек часто размыты. Уменьшение отбора подземных вод, начавшееся в е годы прошлого столетия, привело к замедлению темпов снижения уровней (напоров) подземных вод, их стабилизации и даже восстановлению. В настоящее время в пределах Московского региона отбор подземных вод осуществляется из 10000 водозаборных скважин. В результате длительной и интенсивной эксплуатации гидродинамические уровни подземных вод в водоносных горизонтах каменноугольных отложений снизились на десятки метров дом Загорск, Балашиха, Люберцы, Подольск, Химки и др) и заметно ухудшилось их качество. Многочисленные исследования показывают, что состав и свойства подземных вод изучены в пределах Московского региона до глубин, составляющих примерном. Пресные подземные воды с минерализацией до 1 гл распространены до глубин в среднем 250-300 м, в отдельных районах до глубин всего 80-100 м [1]. На фоне природных источников отмечается техногенное загрязнение водоносных горизонтов на некоторых территориях Московской области города Люберцы, Химки, Электросталь, Дзержинский, Щелково. Это происходит, прежде всего, в результате привносимого с поверхности загрязнения в процессе работы водозаборов. Около 80% отбора подземных вод осуществляется в границах промышленных и селитебных территорий, где вероятность поступления загрязнений с поверхности в эксплуатируемые водоносные горизонты становится очевидной. Повышенное содержание аммония, нитратов и окисляемости, как индикаторов антропогенной нагрузки, наиболее сильно ощущается в Балашихинском, Люберецком, Лотошинском и Луховицком районах [1, 2]. В настоящее время система водоснабжения Московского мегаполиса на
99,6% использует поверхностные водные объекты и включает системы водохранилищ многолетнего регулирования стока. Гарантированная водоотдача Волжской, Москворецкой и Вазузской водных систем составляет соответственно 81, 32 и 19 мс. Для решения проблемы более широкого использования пресных подземных вод хорошего качества на территории Московского региона были разведаны четыре крупных месторождения подземных вод, находящихся в радиусе примерно 100-120 км от города. Общий отбор подземных вод в объединенной системе водоснабжения из новых четырех крупных водозаборов предусмотрен в количестве 2,7 млн. м
3
/сут. При этом общий отбор подземных вод на территории Московского региона не должен превышать величины их естественных ресурсов (питания, которые оценены в 8,7 млн. м
3
/сут [2]. Детальные исследования по изучению гидрогеологических условий проводились на водозаборных узлах комбината Акрихин, эксплуатация которых в условиях функционирования комбината привела к существенным изменениям гидродинамических условий эксплуатируемых горизонтов и, как следствие, изменениям качества подземных вод, имеющих в основном негативный характер. Для большинства эксплуатируемых водозаборных скважин отмечено снижение качества подземных вод, что свидетельствует об ухудшение геоэкологической обстановки на исследуемой территории [3, 4]. Библиографический список Информационный бюллетень о состоянии недр на территории
Российской Федерации в 2008 г. – М Геоинформмарк. – 2009. Информационный бюллетень о состоянии недр на территории
Российской Федерации в 2009 г. – М Геоинформмарк. – 2010.
59 3.
Карпенко Н.П. Анализ защитных свойств пород зоны аэрации и оценка защищенности грунтовых вод в зоне сброса загрязняющих стоков //
Природообустройство. – 2014. – №2. – С. 70-74.
4.
Карпенко Н.П. Оценка взаимосвязи поверхностных и подземных вод малых рек Московской области для решения проблем экологической реабилитации водных объектов. – Материалы международного научного форума Проблемы управления водными и земельными ресурсами, – Москва,
30 сентября 2015. Часть 1. – М Издательство РГАУ-МСХА. – 2015. – С.
Abstract. The problems of using the water resources of the Moscow region for
water supply of the population are considered. The main regularities of the
hydrodynamic and hydrochemical regime of groundwater in the main exploited
horizons have been established. Technogenic contamination of aquifers in some
territories of the Moscow Region has been noted.
Keywords: water resources, groundwater, drinking water supply, water
abstraction regime, pollution.
УДК 502/504:551.48: 626.81: 627.81 ИССЛЕДОВАНИЕ ГАРАНТИРОВАННОЙ ВОДООТДАЧИ ПОДОЛЬСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА НА РЕКЕ ПАХРА
Клёпов В.И., Уманский П.М.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. В статье представлены и проанализированы основные особенности функционирования системы водохранилищ в бассейне реки Пахры ив частности, Подольского водохранилища, спроектированного, но строительство которого в настоящее время приостановлено. Рассмотрены основные особенности исходной, в том числе гидрологической информации. На основании водохозяйственных расчетов рассмотрены различные значения гарантированной водоотдачи Подольского водохранилища и построена зависимость дефицита гарантированной водоотдачи от различных значений гарантированной водоотдачи в исследуемом диапазоне значений. Ключевые слова речной сток, река Пахра, система водохранилищ, гидроузел, гарантированная водоотдача, дефицит гарантированной водоотдачи Московская область является крупнейшим промышленным регионом России и одним из самой малообеспеченной воды. Поданным Московская область потребляет 3,1 млн. м
3
/сут, в том числе 2,8 млн. м
3
/сут из подземных водоисточников. Интенсивная эксплуатация подземных вод привела к
60 образованию депрессионной воронки, которая занимает большую часть Московской области. Во многих городах региона (Щербинка, Подольск,
Бутово, Домодедово, Видное, Щёлково и др) практически сработаны напоры водоносных горизонтов и начато их осушение [2]. В таких условиях приоритетное значение приобретают поверхностные водные ресурсы, а также возможности совместного использования поверхностного и подземного стока в целом в Московском регионе ив частности, в бассейне реки Пахры. Для этого необходимо создать систему водохранилищ на реке Пахре выше города Подольска. Проект регулирующего гидроузла на реке Пахре был разработан в материалах технического проекта [3]. Были предусмотрены основные параметры водохранилища полный объем - 47,0 млн. м
3
воды, полезный 40 млн. м. Нормальный подпорный уровень (НПУ) - 144,0 м, уровень мертвого объема (УМО) - 135,0 м. Площадь водохранилища – 830,0 га. Створ Подольского гидроузла должен располагаться при слиянии рек Пахра и Моча. В качестве исходной гидрологической информации былирассмотрены данные за период времени с 1925/1926 по 1992/1993 гг. Построена кривая обеспеченности годовых значений расходов воды реки
Пахры в створе Подольского водохранилища. Например, обеспеченности 95 % соответствует значением с, что подтверждается проектными материалами. Проанализирован диапазон гарантированной водоотдачи Подольского водохранилища на реке Пахра в интервале от 2,2 до 3,4 мс. Шаг расчётов составил 0,2 мс. Таким образом, были исследованы значения гарантированной водоотдачи 2,2; 2,4; 2,6; 2,8; 3,0; 3,2; 3,4 мс. В результате расчетов получены значения дефицита гарантированной водоотдачи для выбранного диапазона значений. Значения дефицита гарантированной водоотдачи изменяются от 0 млн. м
3
(для2,2 мс) до млн. м
3
(для 3,4 мс. По этим материалам построена зависимость дефицита гарантированной водоотдачи от значения такой водоотдачи в выбранном диапазоне. Как показали выполненные исследования, увеличение значений дефицита гарантированной водоотдачи имеет тенденцию монотонно возрастать. Выводы Построена кривая обеспеченности среднегодовых расходов воды реки
Пахры в створе Подольского водохранилища. По результатам такого построения были определены расчетные обеспеченности этих значений. Обеспеченности 95 % соответствует значение 2,6 мс, что соответствует проектным материалам. Получена зависимость дефицита гарантированной водоотдачи от различных значений гарантированной водоотдачи Подольского водохранилища. Расчёты показали, что, увеличение дефицита с увеличением значений гарантированной водоотдачи имеет тенденцию равномерно возрастать
61 Библиографический список
1.
Данилов-Данильян, В. И. Водные проблемы Московской агломерации состояние ресурсов подземных и поверхностных вод Текст / В. И. Данилов-Данильян и др // Нерешенные экологические проблемы Москвы и Подмосковья. — М Медиа-ПРЕСС, 2012. — С. 115-125. Отчет по теме Переоценка эксплуатационных запасов пресных подземных вод для водоснабжения населения и предприятий Подольского района Московской области по состоянию наг. Текст — М
Геолинк, 2005 г. — Гос. рег. номер 34-03-93/1. — 277 с.
3. Технический проект Регулирующий гидроузел нар. Пахре
Московской области. Том IV. Основные сооружения. Книга 1. Подольское водохранилище Текст. — М, 1974.
Abstract. The article presents and analyzes the main features of the functioning
of the system of reservoirs in the basin of Pakhra river and, in particular, of Podolsky
reservoir, that was designed, but its construction is currently suspended. The study
shows layout of the dam and its basic parameters and reviews the basic features of
the original data, including hydrological information. On the basis of water
management calculations different values of the Podolsky reservoir’s guaranteed
water yield was considered and the dependence of the deficit of the guaranteed water
yield on different values of the guaranteed water yield within the studied range of
values was created.
Keywords: river flow, river Pakhra, the system of reservoirs, hydroelectric,
guaranteed water yield, guaranteed water yield deficit.
УДК 621.22: 626.860.4 НОВЫЕ КОНЦЕПЦИИ В РАЗВИТИИ МИКРО-ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ. ГИДРАВЛИКА В НАПОРНЫХ ВОДОВОДАХ МИКРО-ГЭС
Крылов А.П., Бакштанин А.М., Беглярова Э.С.
РГАУ-МСХА им. Тимирязева Аннотация. В статье рассматриваются реализованные проекты
микро-ГЭС их дальнейшая перспектива, а также экономическая составляющая подобных проектов. Рассмотрен опыт реализации портативной автономной микро-ГЭС и особенности её работы. Ключевые слова:
портативная микро-ГЭС, ортогональная турбина, экономическая эффективность. На сегодняшний день малая гидроэнергетика является одним из приоритетных областей развития в сфере возобновляемых источников энергии,
62 ввиду её большой востребованности в слабозаселенных регионах, где требуется надежное и автономное электрообеспечение. Причины пристального внимания к малой гидроэнергетике МГЭС уже сегодня могут конкурировать с дизельными генераторами, являются привлекательным для малого и среднего бизнеса источником энергии, создают стимулы для регионального развития. Более 70% территории России, где проживает 10% населения, находится в зонах децентрализованного энергоснабжения. Это делает целесообразным использование ВИЭ для обеспечения автономных потребителей В настоящее время треть электроэнергии на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) вырабатывается на МГЭС, то есть порядка 3 млрд кВт•ч, с этим связана заинтересованность в МГЭС со стороны Минэнерго и
РусГидро, как в источнике, доказавшем свою эффективность в российских условиях. В 2015 году организацией ОА «НИИЭС» были проведены предварительные эксперименты по реализации концепции переносной мини–
ГЭС контейнерного типа с применением в качестве рабочего агрегата ортогональной турбины [2]. Испытания проводились на существующем гидроузле Хоробровской МГЭС на реке Нерль. Испытуемая мини-ГЭС имеет сифонный водоприемник, включающийся в работу с помощью вакуумного насоса. Выбор подобного водоприемника имеет под собой следующее основание 1. – компактность сооружения. 2. - большая надежность работы сифонного водоприемника, ввиду отсутствия подвижных и мелких деталей нуждающихся в постоянном уходе 3. - возможность его установки на существующие гидроузлы. Помимо вышесказанного отличительной особенностью мини – ГЭС является её сборно-разборная конструкция. Данное решение позволяет не вносить изменения в несущую конструкцию существующей плотины, а также производить монтаж-демонтаж в максимально короткие сроки от 1 дох дней. Простой монтаж-демонтаж и возможность генерации электроэнергии автономно, делают её привлекательной для удалённых энергопотребителей, где нет доступа к общей сети. В качестве энергопотребителя в данном случае могут выступать удалённые рыболовецкие посёлки, производственные предприятия, всевозможные сезонные промыслы, жилые поселения, лишенные доступа к общей сети электроэнергии и пр. Единственным условием реализации концепции для подобного рода энергопотребителей является наличие достаточного гидроэнергетического ресурса и возможность его реализации. Результаты испытаний наглядно демонстрируют значительность потерь в водоводе обусловленных конструкцией сифона. При режимах с наибольшим расходом от 1,1 м домна станции, потери напора доходили дом, что составляет до 20 % всего напора. Таким образом, энергетические потери при работе мини-ГЭС при максимальной выработке мощности, из-за потерь в водоводе, обусловленных
63 его формой теряется до 15 % мощности, что в эквиваленте данной станции приравнивается к 4-5 кВт. Это заставляет задуматься каким образом было бы возможно минимизировать эти потери с сохранением концепции мини-ГЭС, которая могла бы функционировать без изменения конструкции существующего гидроузла. Также большой интерес вызывает использование подобных переносных малых ГЭС в системе орошения, в ирригационных каналах, где есть необходимые расходы от 0,7 мс, а также перепады, начиная от 2,5-3 м. Здесь наиболее целесообразным является возможность использования деривационной схемы. Возможность использования в системах орошения позволила бы экстрактировать энергию, заключенную в каналах оросительной системы и использовать её для нужд близлежащих хозяйств, предприятий и пр. Стоит заметить, что подобные проекты, также предлагались Канадской компанией «Rapid-Eau Technologies Inc.», совместно с частной управляющей компанией в Шри-Ланке «Chelina hydro (private) limited». [2] Можно заключить, что данное направление развитие малой гидроэнергетики крайне перспективно для определенных целей ив определенных условиях. Кроме того, подобные мини-ГЭС несут очень незначительное влияние на окружающую среду, но полезный эффект от их использования весьма ощутим. Библиографический список Безруких П.П., Соловьев ДА. Взгляд на энергетику 2020 года в свете устойчивого развития России // Малая энергетика №1-2, 2014 г. Историк Б.Л., Шполянский Ю.Б. Модернизированный ортогональная турбина с пристеночным направляющим аппаратом в приливной энергетике. – Москва журнал Гидротехническое строительство. 2015, №6.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 38
Abstract. The projects of micro-hydro further term, and the economic
component of such projects is discussed in the article. The experience of the
implementation of portable autonomous micro-HPPs and features of its work is
considered.
Keywords:
portable micro-HPP, orthogonal turbine, economic efficiency.
64
УДК 502/504: 556.16 УПРАВЛЕНИЕ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ ВЕРХНЕВОЛЖСКОГО КАСКАДА ВОДОХРАНИЛИЩ
Перминов А.В., Смирнова МА.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Разработана комплексная методика анализа и оценка рациональных режимов работы Верхневолжского каскада гидроузлов при изменяющихся природных и хозяйственных условиях. Выявлены основные особенности управления водными ресурсами в современных условиях. Для оптимального управления водными ресурсами Верхневолжского каскада гидроузлов разработан специальный алгоритм, работающий в имитационном режиме и использующий принципы алгоритма максимального потока. Ключевые слова водные ресурсы, нормативные уровни, имитационная модель, регулирование речного стока, векторная оптимизация. В настоящее работе, используя модельный комплекс «IMIT-BALANC», анализируется режим работы Верхневолжского каскада водохранилищ и дается оценка эффективности функционирования Верхневолжской водохозяйственной системы. Верхневолжский каскад водохранилищ – каскад многоцелевого водопользования, увеличивает доступные к использованию водные ресурсы этого бассейна в результате перераспределения воды из многоводных сезонов и периодов в маловодные. При этом, гарантирует все виды водопользования и создает условия для эффективного использования гидроэнергетического потенциала Верхней Волги, а также улучшает санитарное состояние реки в нижних и верхних бьефах и позволяет перейти на единые транспортные глубоководные пути. Общая постановка задачи функционирования каскада водохранилищ на верхнем участке р. Волга формулируется следующим образом. Рассматривается водохозяйственная система р. Волги (Верхней Волги, которая состоит из каскада водохранилищ с ГЭС, расположенных на основном стволе рекиВолги. Каждое водохранилище имеет m участников водопользователей. В качестве участников принимается ирригация, гидроэнергетика, промышленное и коммунальное водоснабжение, санитарные попуски в нижний бьеф и требования природных комплексов. Период регулирования разбивается на n равных (или неравных) отрезков времени. Выбор расчетного отрезка времени зависит от вида регулирования речного стока в пределах одного водохозяйственного года с увязкой его со следующим годом, а продолжительность расчетного интервала полагается равной одному месяцу, декаде или пентаде. В данной постановке n=18. Учитывая важность водоснабжения населения, а также малую долю
65 промышленного водоснабжения, в рамках данной постановки предусматривается их полное обеспечение и соответственно их требования в модель включаются в виде ограничения. Предполагается также, что все потребители воды, расположенные вдоль реки, формируют загрязненные сбросные воды истоки возвратных вод. Сброс этих вод в русло реки ухудшает показатели качества речной воды, а также это сопряжено с ухудшением почвенно-мелиоративных условий в ирригационных системах региона и, как следствие этого, со снижением продуктивности сельскохозяйственных земель. В связи с этим, предполагается, что каждый водопользователь на выходе имеет накопители (искусственные или естественные, позволяющие в зависимости от ассимилирующей способности реки перераспределять во времени ив пространстве условные чистые воды исток возвратных води тем самым сохранять нормативы показателей качества речной воды. Основным требованием к накопителям является максимум их опорожнения в конце водохозяйственного года (в зависимости от водности года) при сохранении в контрольных створах водотока, расположенных ниже по течению, концентрации загрязняющих веществ (ЗВ) в речной воде, не превышающей предельно допустимое значение (ПДК. Требуется определить оптимальные режимы работы Верхневолжского каскада водохранилищ с ГЭС, с учетом оптимального управления сброса сточных води стока возвратных вод с целью сохранения ПДК речной воды, в соответствии с принятыми условиями. Математическая постановка рассматриваемой задачи такова требуется минимизировать функционал Ф) при ограничениях
U
B
W
A
V
+
=
(2)
V
V
V
≤
≤
(3)
0
≥
U
(4) при где
V
- вектор наполнения,
U
- вектор попусков из водохранилищ,
opt
U
- оптимальное значения попусков,
W
- вектор водных ресурсов, t текущее время, Аи В-матрицы системных условий. В постановке (1) - (4) рассматриваемая задача является динамической. Для ее описания используются разностные уравнения балансового типа водного и солевого баланса) и уравнения, описывающие движение воды в русле реки. Состояние системы, описываемое векторами (2) - (4), на каждом расчетном отрезке времени должно быть оптимальным не только для данного отрезка времени и для данного участка, но и для всего периода регулирования с учетом всех участков речной системы. Задача реализована в имитационном
66 режиме и определены режимы работы Верхневолжского каскада водохранилищ в различных условиях водности р. Волги.
Abstract.
The developed complex technique of the analysis and evaluation of
rational modes of work Volga cascade hydrosystems under changing natural and
economic conditions. Identified the main features of water resources management in
modern conditions. For optimal management of water resources of the Volga
cascade of hydroknots developed a special algorithm working in simulation mode
and use the principles of algorithm maximum flow.
Keywords:
water resources, regulatory levels, the simulation model, the
regulation of river flow, vector commercially released to help streamline
67 ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ В АГРОБИЗНЕСЕ
УДК 631.62 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКСОВ МАШИН ДЛЯ ОЧИСТКИ ОСУШИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ НА ОСНОВЕ ИХ ТЕХНИКО-
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
Абдулмажидов ХА.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация В статье представлены методика выбора и обоснование наиболее оптимальных комплексов машин для очистки осушительных каналов на основе их производительности. Ключевые слова осушительные каналы, каналоочистители, комплексы
каналоочистительных машин, методика выбора оптимальных комплексов. Технологический процесс очистки осушительных каналов от наносов, заилений и растительности можно выполнить различными комплексами каналоочистителей, включающими в себя большое количество разных типов и типоразмеров машин. В свою очередь процесс очистки каналов также может состоять из нескольких операций, к примеру, выемка наносов со дна канала на берму, удаление наносов и растительности с откосов каналов, удаление растительности из канала, транспортирование и утилизация наносов и растительности с бермы канала. Эти операции могут быть выполнены тем или иным комплексом. Задача исследования заключается в выборе наиболее оптимального из них сточки зрения учета производительности. Если предположить, что процесс очистки состоит из четырех операций, каждую из которых можно выполнить четырьмя типами машин, то количество разнообразных вариантов комплексов будет равно 256. Как из такого количества выбрать наиболее оптимальный комплекс, который проведет технологический процесс очистки канала с наименьшими капитальными вложениями Один из вариантов комплексов для выполнения перечисленных операций по очистке канала может включать в себя, например, три каналоочистителя, три косилки для откосов, два бульдозера, один экскаватор и два автосамосвала.
Технико-эксплуатационные и технико-экономические показатели перечисленных машин известны, однако, необходимо учитывать, что одновременно производить все операции невозможно и показатели производительности будут разняться. Одним из способов решения данной задачи может быть метод, основанный на алгоритме Дейкстры [1]. Суть данного метода заключается в определении кратчайших путей от одной из вершин графа до всех остальных.
68 Если рассматривать этот алгоритм применительно к нашей задаче, те. комплексам каналоочистительных машин, то кратчайшие пути условно можно заменить минимальными затратами. В этом смысле постановку задачи сформулируем так имеется некоторое количество операций по очистке канала разными комплексами каналоочистительных машин, для каждого известны затраты, затраты применения комплекса A могут быть неравны затратам от применения комплекса B, определить комплекс с минимальными затратами. Алгоритм поможет найти все минимальные затраты по всем операциям от самой первой, изначально заданной, операции графа до всех остальных. Алгоритм состоит из последовательных операций, на каждом последующем шаге посещается одна из вершин графа. Началом алгоритма является инициализация, в которой имеется ориентированный граф, на его ребрах записаны некоторые числа. Если обозначить точку отправления вершиной 1, путь из неё ив неё же равен 0. Обозначения остальных вершин можно отметить символом бесконечность, это означает что расстояние от точки отправления до других вершин пока еще неизвестно. Первый шаг алгоритма представляет собой определение точки отправления 1, которую можно обозначить буквой Z, это означает, что она отмечена как минимальная метка. Далее из минимальной метки определяется длина пути, (а нашем случае минимальные затраты, до соседних вершин. После определения и сравнения длин (затрат) вершина Z отмечается как посещенная. Далее выбирается наименьшая вершина и обозначается как следующая минимальная метка Z. Изданной вершины проводятся последующие расчеты до соседних вершин. Данный шаг алгоритма применяется ко всем вершинам, те. необходимо посетить все вершины. Данный алгоритм можно применить при планировании и организации процесса очистки каналов в логической последовательности. Основная задача при планировании и выборе оптимальных комплексов каналоочистительных машин является определение наиболее оптимального комплекса машин сточки зрения уменьшения затратна производство очистных работ. Из-за того, что очищаемые каналы имеют неравномерное распределение наносов, заилений и растительности, необходимо сделать так, чтобы каждый комплекс машин проводя полный процесс очистки один раз, смог провести все операции очистки, и ни одна из них не повторялась. Применение алгоритма Дейкстры несомненно полезно в выборе оптимальных комплексов для очистки осушительных каналов от наносов, заилений и растительности [2]. Руководствуясь им в достижении цели по планированию процесса очистки можно выбрать наиболее оптимальный комплекс с наименьшими затратами и повысить эффективность использования каналоочистительных машин в целом. Алгоритм может быть принят за основу при создании программ по очистке осушительных каналов с применением комплексов высокопроизводительных машин [3].
69 Библиографический список
1.
Дейкстры. А.А. Демин, ЕМ. Кудрявцев. Оптимизация комплекса строительных и дорожных машин методом. – Журнал Вестник МГСУ. – 2011.
2.
Абдулмажидов ХА. Комплексное применение каналоочистительных машин. Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина. – 2013. – № 3. – С. 28-32.
3. Numerische Mathematik l, 269 – 271 (l959) A Note on Two Problems in
Connexion with Graphs by E. W. Dijkstra.
Abstract. The article presents the technique of choice and justification of the
best complexes of machines for cleaning drainage channels based on their
performance.
Keywords: drainage channels, channelcleaning, complexes of channelcleaning
machines, methods of optimal systems.
УДК 631.354.2 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОЧИСТКИ ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА
Алдошин Н.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Для выделения мелких сорных примесей в систему очистки зерноуборочного комбайна устанавливается дополнительное мелкоячеистое решето между нижним решетом и наклонным днищем. Зерно, попадая на это решето, скатывается по нему и попадает к зерновому шнеку, а мелкие примеси проходят сквозь решето. Для того чтобы удалить эти примеси из системы очистки на нижнем конце наклонного днища устанавливается шлюзовой затвор. Такая конструкция системы очистки, позволяет получать более чистое зерно в бункере комбайна. Ключевые слова воздушно-решетная очистка, зерно, решето. Система очистки состоит из стрясной доски для транспортирования зернового вороха, решетного стана, состоящего как, правило из двух регулируемых решет (верхнего с удлиннителем и нижнего, вентилятора и двух шнеков для перемещения очищенного зерна в бункер и колосьев на повторный обмолот. В конце стрясной доски установлены пальцы для поддерживания соломистых частиц [1]. Существенным недостатком в работе воздушно-решетной системы очистки является невозможность отделения мелких сорных примесей, которые
70 обладают скоростью витания, сопоставимой со скорость витания зерна. При уборке зерновых колосовых культур это минеральные примеси, к которым можно отнести мелкие камни, песчинки, пыль. В целом их содержание невелико, и это практически не отражается на выполнении агротехнических требований к чистоте бункерного зерна. Однако наличие минеральных примесей в зерне снижает его товарность, увеличивает загрузку машин послеуборочной обработки и представляет значительную проблему для пищевой промышленности (в частности мукомольных предприятий. Фактически агротехнические требования по чистоте бункерного зерна при уборке не выполняются. Эту проблему можно решить за счет изменения конструкции системы очистки. В систему очистки устанавливается дополнительное мелкоячеистое решето между нижним решетом и наклонным днищем. Зерно, попадая на это решето, скатывается по нему и попадает к зерновому шнеку, а мелкие примеси проходят сквозь решето. Для того чтобы удалить эти примеси из системы очистки на нижнем конце наклонного днища устанавливается шлюзовой затвор (рис. 1) [2]. Рис. 1. Устройство системы очистки с дополнительным мелкоячеистым решетом
1 – стрясная доска 2 – верхнее решето 3 – удлинитель верхнего решета
4
– нижнее решето 5 – наклонное днище 6 – мелкоячеистое решето
7
– колосовой шнек 8 – зерновой шнек 9 – шлюзовой затвор
10 – вентилятор. Работает предлагаемое устройство следующим образом. Зерновой мелкий ворох поступает на стрясную доску 1, где происходит разрыхление и расслоение частиц вороха по плотности. Подготовленный ворох поступает на верхнее жалюзийное решето 2, на котором происходит сепарация основной массы зерна, частей колосков (бобов) и частиц примесей, имеющих критическую скорость витания близкую к зернам убираемой культуры влажные семена сорняков при прямом комбайнировании. Крупные примеси и мелкая составляющая вороха, имеющая критическую скорость витания меньше чему зерна убираемой культуры удаляются воздушным потоком создаваемым
71 вентилятором 10 за пределы комбайна. На удлинителе верхнего жалюзийного решета 3 происходит улавливание оставшихся недомолоченных колосков бобов. Нижнее жалюзийное решето 4 разделяет прошедшую через верхнее жалюзийное решето составляющую зернового вороха на недомолоченные колоски (бобы, идущие в колосовой шнеки основное зерно с мелкими сорными примесями, не выдуваемые воздушным потоком. Этот ворох падает на дополнительное мелкоячеистое решето 6, где разделяется на чистое зерно, сходящее в зерновой шнеки мелкие примеси, падающие на наклонное днище
5. Затем мелкие примеси перемещаются по наклонному днищу в его нижнюю часть и удаляются из системы очистки с помощью шлюзового затвора 9. Установка дополнительного решета позволяет улучшить качество очистки зерна и, кроме того, уменьшить энергозатраты на его послеуборочною обработку. Библиографический список
1.
Алдошин Н.В., Лылин НА. Совершенствование конструкции очистки зерноуборочного комбайна / / Российская сельскохозяйственная наука.
– 2017 –
№6. – С. Патент РФ №162756, Очистка зерноуборочного комбайна. / В.М.
Лукомец, Н.В. Алдошин, А.А. Золотов, АС. Цыгуткин, А.М. Воронов, НА.
Лылин, МА. Мосяков. – опубл. 27.06.2016. – Бюл. №18.
Abstract. For allocation of small impurities in a cleaning system of combine
harvester is equipped with additional fine-meshed sieve between the lower sieve and
inclined planes. The corn is full of holes, slips on it and falls to the grain auger, and
small impurities pass through the sieve. In order to remove these impurities from the
purification system at the lower end of the inclined bottom is mounted a rotary
shutter. Such design of the cleaning system, produces more clean grain in the hopper
of the combine.
Keywords: air-cleaning sieve, grain, sieve.
УДК: 631.1 ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Балабанов В.И., Романенкова МС.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. В статье кратко рассмотрены основы реализации технологий Интернета вещей и Больших данных для управления продукционным процессом производства продукции растениеводства
72 Ключевые слова Интернет вещей, технология о, информационные технологии, Big data, координатное земледелие. В рамках выполнения поручения Заместителя Председателя Правительства Российской Федерации А.В. Дворковича от 21 октября 2016 г. №
АД-П10-149пр, в соответствии с Указом Президента Российской Федерации О мерах по реализации государственной научно-технической политики в интересах развития сельского хозяйства от 21 июля 2016 г. № 350, в целях реализации Стратегии повышения качества пищевой продукции до 2030 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 29 июня 2016 гр разработан план мероприятий (дорожная карта) по задаче Внедрение технологий системы Интернета вещей в агропромышленном комплексе. Для реализации мероприятий дорожной карты необходимо создание технических, правовых и организационных условий для применения технологий интернета вещей и выполнения главных задач развития агропромышленного комплекса (АПК) Российской Федерации, на основе отечественных технических и технологических решений, в том числе повышение экономической эффективности деятельности предприятий АПК; расширение емкости традиционных внутренних рынков и сбыта продукции АПК; создание новых ниш для продукции АПК;
•
вывода продукции отечественного АПК на международные рынки;
•
обеспечение ответственного и рационального природопользования.
Интернет вещей (англ. Internet of Things, IoT) в сельском хозяйстве взаимодействие сельскохозяйственных машин и оборудования (вещей) без или с частичным участием человека при выполнении технологических операций или полностью всех технологических процессов. Подход обеспечивается путем использования датчиков (сенсоров) и других различных механизмов сбора данных в технологические устройства процесса производства. Каждое из устройств соединено друг с другом и имеет возможность сбора и отправки данных о характеристиках производственных процессов на управляющие узлы, или сервера обеспечивающих взаимодействия с другими устройствами. Такое оборудование позволяет собирать и обрабатывать большое количество данных о работе производственных процессов (Big и используется для подготовки алгоритмов адаптации, повышения эффективности выполняемых технологических операций и процессов, прогнозирования, составления отчетности и прочих задач. Применение технологий на основе Интернета вещей в растениеводстве может быть достаточно эффективно при решении следующих основных технологических задач необходимость, объем, состав и локализация внесения удобрений
73 необходимость и локализация применения средств химической защиты растений;
•
периодичность, территория и объем полива;
•
необходимость и сроки высева, подсадки сельскохозяйственных культур;
•
необходимость обслуживания сельскохозяйственной техники и пр.
Сбор и систематизация данных позволяет точно прогнозировать количество производимой продукции, точно планировать капитальные и операционные затраты предприятия и оптимизировать процессы производства с целью его упрощения и сокращения в результате стоимости конечного продукта. В рамках проведения научно-исследовательских по возможному применению технологий Интернета вещей в РГАУ-МСХА имени КА.
Тимирязева планируется выполнение следующих основных этапов
1. Выполнить анализ существующих основ реализации технологий
«Интернета вещей и Больших данных для управления продукционным процессом производства продукции в растениеводстве.
2. Дать теоретическое и экспериментальное обоснование взаимодействию машин и оборудований без или с частичным участием человека при выполнении отдельных операций или полностью всех технологических процессов.
3. Проверить теоретически и экспериментально взаимодействие машин и оборудований без или с частичным участием человека при выполнении отдельных операций или полностью всех технологических процессов.
4. Оценить экономическую эффективность от внедрения технологии системы интернета вещей в растениеводстве. Библиографический список
1. Козубенко И.С., Балабанов ИВ. Интернет вещей в управлении агропромышленном комплексом / Техника и оборудование для села. – 2017. –
№ 8.
2. Балабанов В.И., Железова СВ, Березовский Е.В., Беленков А.И.,
Егоров В.В. Навигационные технологии в сельском хозяйстве. Координатное земледелие. Учебное пособие. / М Из-во РГАУ-МСХА им. КА. Тимирязева,
2013. –
143 с.
3. Балабанов В.И. Нужно заново учиться работать на селе // Новое сельское хозяйство. – МС. Балабанов В.И., Березовский Е.В. Технологии точного земледелия и опыт их применения в Российском государственном аграрном университете-
МСХА имени КА. Тимирязева // Вестник ГЛОНАСС. – 2011. – № 2. – С. 56-68.
5.
Баутин В.М., Балабанов В.И., Березовский Е.В. // Умные кадры для
«умных ферм // Вестник ГЛОНАСС. – 2012. – № 1. – С. 41-44.
74 Технологии, машины и оборудование для координатного (точного)
земледелия: учеб. / В.И. Балабанов, В.Ф. Федоренко и др. – М ФГБНУ
«
Росинформагротех». – 2016. – 240 с.
7. Шульга Е.Ф., Куприянов АО, Хлюстов В.К., Балабанов В.И., Зейлигер
А.М. Управление сельхозпредприятием с использованием космических средств навигации (ГЛОНАСС) и дистанционного зондирования Земли Монография // М Изда -во РГАУ – МСХА. – 2016. – 286 с.
8. Балабанов В.И. Полевая стратегия. Внедрение инноваций в координатном земледелии. Агротехника и технологии. – 2016. – №5. – С. 50-53.
1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 38
Annotation. The article briefly examines the basics of implementing the
"Internet of things and" Big Data "technologies for managing the production process
of crop production.
Keywords: Internet of things, technology о, information technologies, Big
data, coordinate farming.
УДК 621.43.068
ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
РЕМОНТНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ СОСТАВОВ
Балабанов В.И.
1
,
Кандева-Иванова М.К.
2
1
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева, Технический университет, Чехия Аннотация Приведены результаты трибологических испытаний
ремонтно-восстановительных составов для автотракторной техники. Установлено, что их применение позволяет снизить износ трущихся образцов по сравнению с базовым маслом почтив раз. Эксплуатационные испытания выявили возможность снижения среднего расхода топлива на транспортный перегон на 8,1% при повышении максимального давления в конце такта сжатия (средней компрессии) в цилиндрах двигателя на 9,52 %. Ключевые слова
трибологические испытания,
ремонтно-
восстановительный состав, изнашивание, расход топлива. В результате исследований ученых-трибологов и практиков в конце прошлого столетия был разработан ряд ремонтно-восстановительных составов и специальных технологий, позволяющих проводить безразборное технического обслуживания машин, в том числе восстановление узлов и агрегатов техники вовремя непрерывной работы [1–7]. Сравнительные триботехнические испытания различных ремонтно- восстановительных составов к смазочным испытаниям проводились в
75
Трибологической лаборатории РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева на модернизированной машине трения Timken-Mashine. Принцип работы машины трения Timken-Mashine основан на реализации вращательного движения по схеме «кольцо-ролик» и трения верхнего роликового образца по нижнему кольцевому образцу. Установлено, что ремонтно-восстановительные препараты имеют потенциальные возможности повышения антиизносных свойств и позволяют снизить износ трущихся образцов по сравнению с базовым маслом Лукойл-
Супер 10W40 до 9 раз. Эксплуатационные испытания ремонтно-восстановительной присадки
«Renom Engine
» проведены в ООО Московский конезавод № 1» Одинцовского района Московской области, в качестве добавки в моторное масло двигателя Д трактора МТЗ-82 (Беларусь) на транспортных работах по перевозке кормов и других сыпучих материалов по одному и тому же маршруту. На основании результатов эксплуатационных испытаний установлено, что применение ремонтно-восстановительной присадки «Renom Engine» в моторном масле трактора МТЗ-82 обеспечивает Повышение средней компрессии (максимального давления в конце такта сжатия) в цилиндрах двигателя на 9,52%.
2. Снижение среднего расхода топлива на 8,1%.
Трибологические лабораторные, стендовые и эксплуатационные испытания различных ремонтно-восстановительных составов показывают следующие основные результаты [1-7]: увеличение ресурса двигателей, коробок передач, задних мостов и гидроагрегатов автомобилей в 1,5 – 2 раза;
•
увеличение эффективной мощности двигателей на 10 - 15 % за счёт снижения потерь на трение и восстановления рабочих параметров узлов и механизмов путем компенсации их износа ремонтно-восстановительными препаратами;
•
уменьшение расхода топлива дизелей на 5 – 7 % за счет улучшения рабочих параметров топливной аппаратуры и цилиндропоршневой группы и за счет каталитического воздействия топливных препаратов на улучшение сгорание топлива;
•
уменьшение расхода моторных и гидравлических масел на 15 – 20 % за счет уменьшения их срабатывания на поверхностях трения;
•
снижение динамических нагрузок, вибрации и шума при работе агрегатов трансмиссии на 2 – 5 децибел за счет уменьшения зазоров в высо- конагруженных соединениях зубчатых и шлицевых соединениях,
•
сокращение продолжительности послеремонтной обкатки агрегатов в раза с одновременным повышением качества приработки соединений;
•
уменьшение на 15 – 25 % дымности и дох раз выбросов вредных веществ (СОСН) в отработавших газах двигателей автомобилей
76
• – уменьшение расхода денежных средств и трудозатрат на техническое обслуживание, ремонт и эксплуатацию автомобиля сокращение потерь от за счет снижения времени простоя и т.д.
Полученные результаты показывают, что применение ремонтно- восстановительных составов для безразборного восстановления трущихся соединений автотракторной техники являются эффективным технологическим решением для повышения надежности и экономичности с одновременным снижением вредных выбросов при ее эксплуатации [1-7]. Библиографический список
1.
Балабанов В.И. Потапов Г.К. Способ безразборного восстановления трущихся соединений / Патент РФ 2062821. Бюл. № 18, 1996/ - 4 c.
2. Балабанов В.И., Беклемышев В.И., Махонин И.И., Филиппов В.К.
Ремонтно-восстановительные препараты для техники // Сельский механизатор. МС. Балабанов В.И. Потапов Г.К. Методы безразборного восстановления автомобильной техники // Диагностика, надежность и ремонт машин Сборник научных трудов МГАУ. МС.
4.
Беклемышев В.И., Махонин И.И., Летов А.Ф., Филиппов К.В.,
Балабанов В.И., Летов А.Ф. Влияние металлоорганических присадок RENOM на поверхности трения и показатели автомобильной техники / Вестник машиностроения. – 2004. – № – 10. – С. 51-55.
5.
Балабанов В.И., Болгов В.Ю. Автомобильные присадки и добавки // М.:
Изд-во РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева. – 2011. – 68 с.
6.
Балабанов В.И., Повышение качества отремонтированных двигателей внутреннего сгорания путем реализации избирательного переноса при трении / Вестник машиностроения. – 2001. – №8. – С. 14-19.
7.
Синельников А.Ф., Балабанов В.И. Автомобильные масла, топлива и технические жидкости. Краткий справочник. Краткий справочник / М За рулем. – 2007. – С.
Abstract. The results of tribological tests of repair and recovery compositions
for automotive engineering are presented. It is established that their use makes it
possible to reduce the wear of rubbing samples in comparison with the base oil by
almost 9 times. Operational tests revealed the possibility of reducing the average fuel
consumption for transport distillation by 8.1% with the maximum pressure increase
at the end of the compression stroke (average compression) in the engine cylinders by
9,52%.
Keywords: tribological tests, repair and recovery composition, wear, fuel
consumption.
77
УДК 629.113 ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДОБАВОК ПАЛЬМОВОГО МАСЛА В ТОПЛИВО ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Бижаев А.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. На фоне повышающихся экологических требований к дизельным двигателям активно решается задача снижения токсичности их отработавших газов. Этого можно достичь разными методами, в том числе применением альтернативных видов топлива, таких как растительные масла. В некоторых исследованиях рассматривалась возможность использования этого масла в качестве источника энергии, но подобных данных немного, и они не систематизированы. В данном исследовании рассматривается многосторонний подход к проблеме, в том числе оценка влияния на топливную аппаратуру, его химических и физических свойств и результатов экспериментальных исследований на тракторном дизеле Д. Ключевые слова пальмовое масло, дизельный двигатель, биодизельное топливо, альтернативная энергетика, растительные масла. Одной из главных проблем двигателей, является снижение токсичности отработавших газов. Существует много способов её решения, и одним из оптимальных является применение альтернативных топлив. Их существует большое множество, нона данный момент интерес представляют растительные масла. Наг производство пальмового масла находится в районе 70 млн. т, что выше других ходовых масел таких как рапсовое, подсолнечное, и др. [1]. Его цена сравнима низка, что делает его использование в качестве топлива на дизелях возможным. Материалы и методы исследования.Свойства пальмового масла отличаются от дизельного топлива, в частности оно более вязкое в 2,7 раза и его плотность выше на 90 кг/м
3
. Этот факт окажет значительное влияние на топливную аппаратуру в случае подачи большой дозы масла. При этом изменятся утечки через прецизионные пары топливной системы, и цикловая подача изменится, поэтому, большая доля содержания масла требует регулировок топливной аппаратуры. Кроме этого низшая теплота сгорания у масла ниже дизельного топлива на 12%, а свойства масла позволяют ему кристаллизоваться при температурах 16…50 Св зависимости от фракционного состава, что необходимо учитывать при эксплуатации с более низкими температурами [2]. Химический состав пальмового масла также отличается от дизельного топлива большим содержанием кислорода, примерно враз. Этот фактор также будет влиять на выброс токсичных продуктов в отработавших газах дизеля.
78 От других растительных масел пальмовое отличается только наличием жирных кислот и другими наполняющими веществами. Это говорит о подобии свойств данного масла с другими, в свою очередь это должно показать идентичные тенденции изменений характеристик на двигателе по сравнению в различными растительными маслами. Данное замечание подтверждается некоторыми проведёнными исследованиями [3]. Результаты исследования.Для оценки характеристик работы дизеля на топливе с добавками пальмового масла используется электрический тормозной стенд в паре с тракторным двигателем Д. Входе эксперимента получены нагрузочные характеристики эффективных показателей и содержание токсичных веществ в отработавших газах. Главным образом, показано, что при добавке масла до 20% по объёму эффективность работы на всех нагрузках снижается максимум на 8,6%. Концентрация монооксидов углерода СО возрастают максимум на 50%, а СН снижается на 47% максимум при средних нагрузках. Доля содержания оксидов азота изменяется неоднозначно, и выраженно снижается на высоких нагрузках на 21%. Содержание сажи снижается сильнее при добавке большего количества масла, и при 20% концентрации масла выбросы сажи снижаются в пике на 45%.
Выводы.Показано, что свойства пальмового масла отличаются от дизельного топлива, но менее значительно от других растительных масел. Ввиду свойств данного масла требуются дополнительные меры по его адаптации к топливной аппаратуре. По результатам эксперимента видно, что тенденция характеристик дизеля при добавках пальмового масла до 20% схожа с аналогичными результатами при использовании других растительных масел. Поэтому ввиду этих факторов и сравнимо низкой цены на данное масло, его применение в качестве добавок к дизельному топливу возможно. Библиографический список
1.
О’Брайен Р. Жиры и масла. Производство, состав и свойства,
применение / Р.О’Брайен; перс англ. го изд. В. Д. Широкова, ДА.
Бабейкиной, НС. Селивановой, Н. В. Магды.
–
СПб.: Профессия.
–
2007.
752 с
2.
Савельев ГС. Технологии и технические средства адаптации автотракторной техники к работе на альтернативных видах топлива / Дисс. ... доктора технических наук 05.20.01 – М ГНУ ВИМ, 2010. – 315 сил increasing environmental requirements
for diesel engines, the problem of reducing the toxicity of their exhaust gases is being
actively solved. This can be achieved by various methods, including the use of
alternative fuels, such as vegetable oils. In some studies, the possibility of using this
oil as an energy source was considered, but similar data are few and they are not
systematized. In this study, a multilateral approach to the problem is considered,
79
including an assessment of the effect on fuel equipment, its chemical and physical
properties, and the results of experimental research on the D-120 tractor diesel.
Keywords: palm seed oil, diesel engine, biodiesel fuel, alternative energetic.
УДК 629.3.014.2.002.8 ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ УТИЛИЗАЦИИ КОМПОНЕНТОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ
Быкова Е.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Рассмотрены способы оптимизации процессов утилизации отдельных компонентов сельскохозяйственной техники на основе результатов математического и физического моделирования процедур оптимизации. Ключевые слова утилизация сельхозтехники, аспекты утилизации. Введение Состояние парка сельскохозяйственной техники. В парке сельскохозяйственной техники России, наибольшую долю занимают технические средства со сроком службы, превышающим нормативный. Более 70% тракторов,
65% комбайнов и приблизительно 60% грузовых автомобилей выпущены более 10 лет назад [1], а после десятого года использования техники увеличивается количество простоев на 14%, снижается годовая наработка (более чем на 16%), удваиваются затраты на ремонты и ТО [2]. Для улучшения положения необходимо решение ряда вопросов 1) технических, 2) экономических 3) экологические. Необходимо оптимизировать процессы утилизации поданным направлениям [3-
5]. Целью исследований является оптимизация процессов утилизации компонентов сельскохозяйственной техники, что позволяет повысить эффективность технического сервиса, сберечь и вовлечение в хозяйственный оборот ценные вторичные ресурсы, защитить окружающую среду от воздействия отходов. Методы исследований. Направления оптимизации. Оптимизация научно обоснованно должна затрагивать технические, технологические, организационные, экономические и правовые мероприятия, процессы, нормативы по частичной или полной переработке использованных технических средств производства и сопровождающих их ресурсов, обеспечивающих экономический эффект, ресурсосбережение и охрану окружающей среды [2]. Результаты исследований и их обсуждение. Teхнические cpедства, завершившие жизненный цикл, являются cвоеобразными pесурсами черных и цветных металлов, резины, пластика, стекла, масел нефтяного происхождения сырьем,
80 сохранение, переработка и использование которого является актуальной задачей экономики. Данный экономический аспект пересекается с вопросами экологии и охраны окружающей среды. Таким образом, решение экологических вопросов выгодно с экономической точки зрения. Для использования ресурсов, источник которых выведенная из эксплуатации техника, необходима разработка или совершенствование общей схемы, инфраструктуры и нормативной базы переработки такого сырья. Рассматриваемый аспект связан с техническими вопросами. Он требует разработки и совершенствования технологий переработки. В этом процессе должны быть задействованы мощности существующей ремонтно-обслуживающей базы АПК. Привлечение к процессу ремонтных предприятий АПК улучшает их финансовое и материальное положение и способствует улучшению экономической ситуации в отрасли, в целом. На уровне сельхозпроизводителя-владельца техники, выводимой из эксплуатации, доход от сдачи техники на утилизацию - возможность компенсировать потерю единицы техники и затраты на приобретение новой. Данный вопрос является ключевым. Он стимулирует выводить из эксплуатации неэффективную технику, заменяя ее новой. Для реализации такой схемы необходима нормативно-правовая поддержка со стороны государства. Нормативно- правовая база должна обеспечивать хотя бы минимальную премию предприятию
АПК, сдавшему единицу техники на утилизацию. Экологические аспекты и требования охраны окружающей среды на современном этапе развития общества приобрели основополагающее значение. Отказ от утилизации отработавшей техники означает загрязнение среды тяжёлыми металлами, техническими жидкостями, полимерами и т п. Эти соединения являются токсичными для окружающей среды и человека другие - способны сохраняться без разложения многие годы, загрязняя среду и мешая последующей хозяйственной деятельности. Технологические аспекты утилизации сочетаются с вопросами экономики, экологии и права. Однако научная проблема утилизации находится в сфере технических наук. Она связана с созданием машин, их эксплуатацией, модернизацией, ремонтом. Вторичные ресурсы образуются не только на стадии завершения жизненного цикла, когда машина перерабатывается целиком, но ив период эксплуатации, когда на утилизацию выводятся изношенные шины, сборочные единицы и детали, отработанные масла и технические жидкости. Процесс утилизации машин и их компонентов требует ресурсов материальных и организационных. Потребление ресурсов осуществляется, как непосредственно в момент утилизации (на разборку, очистку, разделение деталей, таки предшествовать ей. Например, при разработке конструкции машины может быть заложена доступность, легкосъёмность деталей облегчение их разделения по видам материалов. Так снижаются затраты на окончательную утилизацию.
АПК располагает парком техники, требующей утилизации. При этом проблема утилизации многочисленной номенклатуры сельскохозяйственных машин является малоизученной. В русле современных требований она должна
81 рассматриваться на научном уровне, с учётом аспектов, приведённых в данной статье. Библиографический список
1.
Алдошин Н.В., Ивлев А.А., Лесконог Ю.А., Лылин НА. Утилизация техники в системе АПК. Монография, - М Издательство ООО
«УМЦ Триада, 2014. – 222 с.
2.
Алдошин Н.В. Технологические процессы и организация утилизации техники. Монография, - М Издательство ООО «УМЦ Триада,
2010. –
123 с.
3.
Алдошин Н.В., Горбачев ИВ, Золотов А.А., Ломакин С.Г., Манохина
А.А., Пляка АИ, Щиголев СВ. Сельскохозяйственные машины. Учебное пособие, - М Издательство РГАУ – МСХА им. КА. Тимирязева. – 2014. – 149 с.
Abstract. In the article are observed and resulted some aspects and particulars
of utilization of agricultural technique, such as tractors, cars and equipment.
Keywords: utilization of agricultural technique, aspects of utilization.
УДК 629.3.08 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОСТОВ АВТОТРАНСПОРТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Виноградов О.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Расчет постов автотранспортного предприятия позволяет определить состав производственных помещений для выполнения работ по поддержанию максимальной технической готовности автомобильного парка. Ключевые слова предприятие, расчет, технологический, пост. Технологическая часть расчета автотранспортного предприятия состоит из нескольких этапов, одним из которых является расчет постов для выполнения технических обслуживаний (ежедневного ЕО
С
, ЕО
Т
, технического обслуживания ТО, ТО, диагностирования (Д, Д, текущих ремонтов (ТР), ожидания [2]. Количество постов ЕО
С
по видам работ, кроме моечных, ЕО
Т
, Д, Д, ТО, ТО и ТР определяется из выражения [1]
П
СР
СМ
Г
РАБ
i
Г
i
СР
Т
Д
T
Х
η
ϕ
=
, (1)
82 где Т
i
Г
− годовой объем работ соответствующего вида технического воздействия, чел.-ч; ϕ − коэффициент неравномерности загрузки постов, φ =
1,05…1,35; Д
РАБ.Г
− число рабочих дней постов в году Т
СМ
− продолжительность смены, ч С − число смен Р
СР
− среднее число рабочих, одновременно работающих на посту, чел η − коэффициент использования рабочего времени поста, η = 0,6…0,9. Количество постов ЕО, ТО и ТР определяется отдельно по каждому виду работ уборочные ЕО
С
, дозаправочные ЕО
С
, контрольно-диагностические ЕО
С
, работы по устранению неисправностей ЕО
С
, уборочные ЕО
Т
, моечные ЕО
Т
, работы Д, Д, ТО, ТО, регулировочные и разборочно-сборочные работы
ТР, сварочно-жестяницкие, окрасочные и деревообрабатывающие. Расчет числа постов ЕО
С
по видам работ зависит от принятой организации работ. Например, если уборочные, дозаправочные, контрольно- диагностические работы и работы по устранению неисправностей выполняются в период возврата подвижного состава с линии, тов формуле Т
СМ
=Т
ВОЗ
и С, а в числитель вводится коэффициент пикового возврата подвижного состава. При таком варианте организации работ перемещение подвижного состава с поста на пост и на место хранения осуществляется самим водителем, те. безучастия водителей-перегонщиков. Если одна часть перечисленных работ выполняется в период возврата подвижного состава с линии, а другая − перед выходом его на линию, то общая продолжительность работ может составлять 7 или 8 ч при С = 1. Работы ЕО
Т
выполняются, как правило, в одну смену перед постановкой подвижного состава в ТО или ТР. Работы ТО, ТО, Д и Д могут проводиться в одну или две смены в зависимости от производственной программы и объема работ. Работа разборочно-сборочных постов ТР, как правило, организуется в несколько смен с неравномерным распределением объема работ по сменам. В этом случае расчет числа постов ТР производится для наиболее загруженной смены, в которую обычно выполняется 50…60 % общего объема разборочно- сборочных работ. Для учета такой неравномерности в числитель формулы расчета количества постов необходимо ввести соответствующий коэффициента число смен принять С = 1. Работа других постов ТР может быть организована в одну или две смены. Количество механизированных постов Х
ЕОс
М
для туалетной мойки, включая сушку и обтирку подвижного состава, определяется [1]
У
воз
EOc
М
ЕОс
N
Т
N
Х
7
,
0
=
, (2) где N
ЕОс.c
− суточная производственная программа ЕО
С
; 0,7
− коэффициент пикового возврата подвижного состава с линии Т
ВОЗ
− время пикового возврата подвижного состава в течение суток, ч У производительность механизированной установки, автомобилей в час. Для грузового автопарка У авт/ч, для легкового У авт/ч, для автобусного У авт/ч.
83 Для разработки планировочного решения производственного корпуса на основе принятого в результате расчета числа рабочих постов (отдельно для одиночных автомобилей и прицепного состава) производится их предварительная корректировка [2]. Корректировка проводится с учетом специализации поста по видам работ, типа поста (тупиковый, проездной, возможности проведения ТО и ТР автомобилей и прицепного состава без расцепки (автопоездов, возможности выполнения отдельных работ комплекса ЕО
С
и ЕО
Т
на других постах и т.п. Общая численность постов ЕО, ТО, ТР, ожидания и их корректировка представляются в форме таблицы, как показано на примере для
АТП грузовых автомобилей. При этом следует иметь ввиду, что каждая поточная линия для выполнения моечных работ принимается за один рабочий пост, рабочий пост для выполнения ТО или ТР автопоезда принимается за два рабочих поста, рабочий пост для диагностирования автопоездов, оборудованный одним стендом, принимается за один пост. Библиографический список
1. Андреев ОП, Виноградов О.В., Журилин АН, Новиков Е.В. Основы проектирования производственной и технической инфраструктуры автотранспортных предприятий. Монография. - Москва, ООО Триада. – 2015.
–
270 с.
2. Дидманидзе ОН, Солнцев А.А., Митягин Г.Е. Техническая эксплуатация автомобилей. Учебник. – М. : УМЦ Триада. – 2012. – 455 с.
1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 38
Abstract. The calculation of the positions of the motor transportation
enterprise allows to determine the composition of production facilities for
implementation of RA-boat to maintain maximum technical readiness of the car-tion
of the Park.
Keywords: business, calculate, process, post.
УДК 631.17:633.491 ВЛИЯНИЕ ДЕКАПИТАЦИИ НА УРОЖАЙНОСТЬ РАННЕГО КАРТОФЕЛЯ
Гаспарян И.Н.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Изложены материалы исследований о влиянии приема
декапитации на формирование фотосинтетического аппарата и урожайность в условиях Московской области, как одного из агротехнических приемов, влияющего на получение высоких урожаев картофеля.
84 Ключевые слова картофель, декапитация, листовая поверхность, сорта, урожайность. Клубни картофеля – ценнейший продукт питания высоких пищевых и вкусовых качеств, питательная ценность картофеля определяется оптимальным соотношением в нем органических и минеральных веществ, в нем много витамина СВ, А (каротин, РР
1
и К, имеются минеральные соли кальция, железа, йода, калия, серы и других веществ, по общему содержанию которых картофель превосходит многие виды овощей и плодов. Ранний картофель используют для столовых целей. Получение ранней продукции картофеля в Московской области важно, особенно в последнее время, в связи с санкциями и продовольственным эмбарго. Совершенствование технологий с введением технологических приемов, позволяющих получать продукцию картофеля в более ранние сроки
(10…15 июля) очень актуально, так как спрос на этот продукт удовлетворен не полностью. По мнению многих исследователей, для увеличения урожайности необходимо внедрять более совершенные машинные технологии, вести поиск новых приемов выращивания [2, 4, 5], так как по климатическим условиям региона в зоне достаточного увлажнения возможно получение урожая картофеля до 75,0…88,0 т/га клубней [3]. Использование декапитации в технологии возделывания способствует созданию высокопродуктивных посадок картофеля [1,3]. Исследования проводили в 2016 г. на участке лаборатории овощеводства
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева. Почва высокоокультуренная дерново- подзолистая тяжелосуглинистая. Температурные условия и условия увлажнения в вегетационные периоды 2016…17 годы были благоприятны для возделывания картофеля, 2017 год характеризовался как влажный год. Повторность опытов кратная. Варианты в опыте были размещены рендомизированным методом. Площадь одной опытной делянки 25 м
2
Варианты опытов 1) без декапитации (контроль 2) декапитация через 14-15 дней после всходов. Схема посадки – 75×30 см. Использовали сорта Удача, Снегирь, Аврора. Сроки посадки – при прогревании почвы 6…8 С. При уходе за посевами использовали современные пестициды в борьбе против фитофтороза и колорадского жука. Важным параметром урожайности и одним из ее составляющих является побегообразование и высота растений, эти показатели в дальнейшем влияют на облиственность и площадь листьев. Нашими исследованиями выявлено, что побегообразование зависит от биологических особенностей сорта и проведения приема декапитации. Наибольшее количество побегов на растении образует сорт Удача (8,5 шт./раст. в среднем, чуть меньше сорт Аврора (5,9) и наименьшее сорт Снегирь (5,7 шт./раст.). При анализе вариантов в наших опытах можно сказать, что прием декапитация влияет на побегообразование, так как при проведении декапитации
85 на всех сортах произошло небольшое увеличение количества побегов в среднем по сортам на 6,2 %, а также небольшое увеличение высоты главного побега на
3,3 %. Определяющим фактором поглощения солнечной энергии является листовой аппарат [3]. По нашим данным увеличение площади листьев продолжается до конца цветения. К началу отмирания данные снижаются, но, несмотря на это, в вариантах показатели выше контрольного. Помимо этого, пазушные почки трогались в рост и из них начинали расти боковые побеги.
К началу отмирания ботвы показатели снижаются по всем сортам. В наших опытах площадь листьев в вариантах с декапитацией превышает площадь листьев без декапитации, она представлена на рисунке Максимальных значений площадь листьев достигает концу цветения. Анализируя данные можно сказать, что прием декапитации способствует увеличению ассимилирующей поверхности нас. Аврора, 12,8 % (с. Снегирь) и 21,8 % (с. Удача. При проведении декапитации растения выглядят более мощнее, стебли толще, функционируют дольше, без приема декапитации стебли тоньше (рис. 1). Нами выявлена наиболее тесная прямая положительная связь между площадью листьев и урожайностью. Она отражалась коэффициентом корреляции r, равным 0,82. Рис Растения картофеля разных сортов с декапитацией (слева) и без декапитации (справа) Основным показателем, отражающим эффективность тех или иных приемов, является урожайность. Мы видим, что все исследуемые варианты имели более высокую урожайность, чем контрольные. Максимальное повышение урожайности отмечено у сорта Удача (+16,3
%), чуть ниже у сорта Снегирь (+8,4 %) и минимальное увеличение у сорта Аврора (6,6 %). Мы считаем, что картофельное растение с мощно развитой надземной массой синтезирует больше органического вещества и дает более высокий урожай клубней. Также увеличение урожайности связано с более продолжительной работой листовой пластинки и снижением затрат растения на ягодообразование. Не требуется дополнительного внесения удобрений, снижается и агрохимическая нагрузка на растение. Конечная продуктивность агроценоза картофеля находится в тесной прямой положительной взаимосвязи с площадью листьев, коэффициент корреляции равен 0,82.
86 2. Проведение приема декапитации на ранних сортах картофеля повышает общую листовую поверхность на 8,3-21,8 % и урожайность на 6,6-
16,3
% в условиях й световой зоны. Библиографический список
1.
Гаспарян И.Н., Бицоев Б.А. Устройство для декапитации картофеля. Патент на полезную модель RUS 156015 от 03.07.2015 г.
2.
Гаспарян И.Н., Гаспарян Ш.В. Картофель технологии возделывания и хранения / учебное пособие. – СПб: Издательство Лань. – 2017. – 264 с.
3
. Кутсаманова И.Н., Совершенствование приемов защиты картофеля от вирусных болезней / И.Н. Кутсаманова, автореф. дисс. на соискание уч. ст. к.б.н., М МСХА имени КА. Тимирязева. – 1999. – с. 20.
4
. Соловьев А.М., Фирсов И.П., Гаспарян И.Н. Биоклиматический потенциал и его регулирование при возделывании сельскохозяйственных культур по высокой технологии / Учебное пособие. - М Издательство РГАУ-
МСХА, 2015. - 138 с.
5. Писарев Б.А. Производство раннего картофеля. – М Россельхозиздат.
– 1986. –
287 с.
Abstract:Presented research on the impact of the technique of decapitation on
the formation of photosynthetic apparatus and yield in conditions of the Moscow
region, as one of the agronomic practices affecting the obtaining of high yields of
potatoes.
Keywords: potato, decapitation, leaf area, cultivar, field.
УДК: 631.314 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ
МЕЛКОСЕМЕННЫХ КУЛЬТУР
Горбачев И.В.,
1
Голубев В.В.
2
,
Кудрявцев А.В.
2
,
Фирсов А.С.
2
1
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева, Тверская ГСХА Аннотация. При возделывании мелкосеменных культур особенное место занимают технологические операции по предпосевной обработке почвы и посеву. Высокие требования предъявляются к качеству выполнения данных операций, особенно влияющих назначение урожайности. Ключевые слова технологические операции, агротехнические требования, технические средства, качество обработки почвы и посева.
87 В системе агротехнических приёмов при возделывании мелкосеменных культур важное место отводится предпосевной обработке почвы. Основной функцией предпосевной почвообработки является формирование семенного ложа с оптимальным строением. Подготовленная к посеву почва – разрыхленная до мелкокомковатой структурности на глубине пахотного горизонта и имеющая ровную поверхность с уплотнённым семенным ложем [1,
2]. В перечне АТТ, предъявляемых к подготовленной почве нормативными документами, отражены следующие критерии – равномерность почвообработки по глубине – не менее 90 %, отклонение глубины обработанного слоя – не более + 1 см глыбистость – не более 10…15 %; максимальная высота оставшихся гребней – до 3 см. Значительный вклад в разработку вопросов предпосевной почвообработки внесли исследования отечественных и зарубежных учёных, поскольку зональные системы земледелия требуют учета различных условий функционирования климата, типа почвы, вида мелкосеменной культуры, агроландшафтных и организационно-экономических условий.
Практика возделывания льна и аналогичных мелкосеменных культур показывает, что технологические операции – рыхление, выравнивание, прикатывание почвенного слоя, проводимое почвообрабатывающими катками, положительно влияют на технологические свойства и водно-воздушные режимы в почве, что способствует дружному произрастанию семян и увеличению их урожайности [3]. Расширение площадей в сельскохозяйственных севооборотах под указанные мелкосеменные культуры, имеющих важное народнохозяйственное значение, обусловлено рядом экономических и социальных факторов. Лён, являясь ценной технической и масличной культурой, имеет сравнительно малые размеры семян – 2,0…3,5 мм. Указанный диапазон размеров обусловливает необходимость качественного формирования семенного ложа за счёт выполнения предпосевной почвообработки. Проведение предпосевной почвообработки, посева, увеличивающих полевую всхожесть семян, возможно с применением различных агротехнических приёмов и технических средств. Учёные ФГБНУ ВНИИЛ,
ФГБНУ ВНИИМЛ на основании экспериментальных и производственных исследований рекомендуют для обработки почвы подл н в весенний период использовать комбинированные машины типа ВИП, РВК, АКМ [4]. В исследованиях доказано, что применение агрегата типа ВИП уменьшает структурность семенного ложа и увеличивает отклонение средней глубины при последующем посеве. Почвообрабатывающий агрегат марки РВК-3,6 не рекомендуется использовать при обработке почв с наличием препятствий – камни, кочки. Для предпосевной обработки почвы при возделывании льна и аналогичных мелкосеменных культур, имеющих небольшую глубину посева, учёными А.Е. Бенкендорфом, А.А. Гелашвили, Ю.И. Кузнецовым, ФЕ. Колясевым, НИ. Клёниным и другими рекомендуется использование ротационных рабочих органов со сложной рабочей поверхностью.
88 По материалам отечественных и зарубежных научно-технических и патентно-лицензионных источников определено, что для реализации предъявляемых АТТ используется разнообразие адаптивно-ландшафтных технологий с применением широкого спектра почвообрабатывающих и посевных машин и агрегатов. Следовательно, в основу интенсивных машинных технологий в растениеводстве должны быть положены критерии адаптивно-ландшафтного земледелия, учитывающие системный подход, с возможностью управления технологическим воздействием, направленного на повышение урожайности и плодородия почвы адаптации проводимых технологических процессов к условиям их реализации. Соблюдения указанных критериев можно достичь путём тщательного подбора мелкосеменных культур и технологических процессов при их возделывании с учетом агроландшафтных условий. Библиографический список
1.
Гелашвили А.А. Исследование процесса каткования почвы и обоснование прикатывания уплотняющими катками автореферат дис. … док. тех. наук 05.20.01 / А.А. Гелашвили. – Тбилиси, 1964. – 46 с.
2.
Голубев В.В., Рула ДМ, Коробкин В.С. Исследование устойчивости ротационной бороны при возделывании льна – долгунца // Труды ГОСНИТИ. –
2013. – Т. – №1. – С. 136- 138.
3.
Артюшин
А.А.,
Мазитов
Н.К. и др. Отечественная конкурентоспособная технология предпосевной обработки почвы // Тракторы и сельхозмашины. – 2002.– № 8. – С.
4. Баранов ИВ. и др. Адаптеры к сеялкам для льна и других мелкосеменных культур // Механизация и электрификация сельского хозяйства. –
2001. –
№ 7. – С. 12-14.
Abstract. At cultivation of small seeds cultures the special place is taken by
technology operations on processing of the soil. High requirements are imposed to
quality of performance of these operations which are especially influencing value of
productivity.
Keywords: technology operations, agrotechnical requirements, technical
means, quality of processing of the soil and sowing.
89
УДК 681.518.5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫБЕГА ДЛЯ ОЦЕНКИ МЕХАНИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ДВС
Девянин С.Н., Щукина В.Н., Павлов ЯД, Пикин ДА.
РГАУ – МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Уровень механических потерь в ДВСопределяет степень его совершенства и технического состояния. Оценку механических потерь можно проводить различными методами. Одним из них является метод выбега. В статье даны результаты апробации данного метода при разных тепловых состояниях дизельного двигателя. Ключевые слова выбег, механические потери, оценка механических потерь. Механические потери в ДВС приводят к неэффективному расходу топлива и как следствие к ухудшению его экологических показателей. В процессе эксплуатации двигателя и ухудшения его технического состояния уровень механических потерь увеличивается. Определение величины механических потерь может позволить контролировать техническое состояние
ДВС. Известно несколько методов определения механических потерь, среди которых определенный интерес представляет метод выбега [1]. Суть этого метода для определения механических потерь заключается в определении величины механических потерь по интенсивности замедления частоты вращения при отключении подачи топлива (или зажигания. Для сопротивления вращению, приведенному к моменту на маховике Мс с моментом инерции J, средняя скорость изменения частоты вращения d
ω
/dt подчиняется следующей зависимости
J
dt
ω
d
с
М
−
=
(1) На рисунке 1 показана зависимость изменения угловой скорости после отключения подачи топлива в момент t Рис Изменение частоты вращения при отключении подачи топлива Как следует из представленной на рис зависимости, для каждого значения частоты вращения может быть определен уровень механических
90 потерь и получена зависимость механических потерь от частоты вращения. Для апробации метода выбега проведена серия экспериментов на цилиндровом дизельном двигателе IVECO F4HE9687P*J101, с рабочим объемом цилиндров
6,73 дм, номинальной мощностью 175 кВт, максимальным крутящим моментом 1020 Нм, в который было залито моторное масло Лукойл М-10Г
2
к. Регистрация частоты вращения, помимо штатного датчика, выполнялась датчиком ВБ2.08М.33.3.1.1.К и АЦП ЛА-2USB-12. Для снятия показаний с электронного блока управления был использован мультимарочный сканер
Delphi DS150E. Экспериментальные исследования выбега двигателя проводились при различном его тепловом состоянии (t = 40…80 С. Результаты испытаний и их обработки представлены на рисунке 2. Интенсивность падения частоты вращения зависит от теплового состояния двигателя и имеет большие значения при низкой температуре (рисунок а. Такое влияние оказывает изменение вязкости масла от температуры, что особенно явно проявляется при зимней эксплуатации двигателя на летних сортах моторных масел. На рисунке а показано изменение механических потерь двигателя, которое представлено в виде комплекса Мс. Так как момент инерции подвижных масс двигателя не изменяется, то показанное изменение связано с изменением момента сопротивления вращению вала двигателя. Как видно из представленных результатов сниженое температуры двигателя с 80 до 40 С приводит к росту механических потерь примерно на 25% во всем исследованном диапазоне частоты вращения. а б Рис. 2. Результаты изменения показателей при выбеге для различного теплового состояния двигателя а – изменение частоты вращения повремени б – изменение механических потерь от частоты вращения Увеличение частоты вращения приводит к росту момента сопротивления практически по линейной зависимости. Причем чем ниже температура двигателя, тем более интенсивно растет момент сопротивления вращению.
91 Проведенные экспериментальные исследования показали применимость данного метода для диагностики механических потерь двигателя и простоту его применения на двигателях с современными системами управления. Библиографический список
1.
Щукина В.Н. Анализ методов определения механических потерь для их последующего применения в процессе эксплуатации // Вестник ФГБОУ
ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина». – 2016. – № 5 (75). – С. 62.
Abstract. The level of mechanical losses in the engine determines the degree of
its perfection and technical condition. The estimation of mechanical losses can be
carried out by various methods. One of them is the run-out method. The article gives
the results of approbation of this method for different thermal states of a diesel
engine.
Keywords: run-out method, mechanical losses, estimation of mechanical
losses.
УДК 65.014.1 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ С ОБЕСПЕЧЕНИЕМ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ПРОДУКЦИИ
Дидманидзе Р.Н., Гузалов АС.
РГАУ – МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. В данной статье предлагается внедрение сельхозпроизводителям системы — Анализ Опасностей и Критические Контрольные Точки (от английского. - Hazard Analysis and Critical Control
Points), которая позволяет сконцентрировать ресурсы и усилия компании в критических областях производства, и при этом, соответственно, резко снижает риск выпуска и продажи опасного продукта, таким образом, обеспечивая высокий уровень качества продукции, повышая тем самым конкурентоспособность предприятия. Ключевые слова производство продукция контрольные точки качество конкурентоспособность технологический процесс внедрение системы продовольственная безопасность технология контроль продукции анализ опасностей контрольные карты.
92 Продовольственная безопасность России может считаться обеспеченной, если при прекращении поступления на территорию страны пищевых продуктов из-за рубежа, не возникает продовольственный кризис. Проблему безопасности пищевой продукции можно также решить, применяя системы НАССР или МС ИСО 22000:2007, которые обеспечивают предупреждающий контроль, дополняя контроль продукции контролем процессов ее производства [1]. Применение контрольных карт. Применение контрольных карт позволяет наблюдателю определить, какие колебания контролируемого параметра являются случайными, а какие являются статистически важными и показывают изменения процесса вследствие особых причин [2]. Критический предел используется для того чтобы отличить безопасные условия операции от опасных. Для создания работоспособной и эффективной работы важна не только тщательная разработка плана, но и необходимо правильно подойти и к его внедрению в производство и поддержанию повседневного функционирования.
Для создания работоспособной и эффективной системы важна не только тщательная разработка плана, необходимо правильно подойти и к внедрению его в производство и поддержанию повседневного функционирования Рис Контрольные карты По виду контрольных карт можно сделать следующие выводы
1. Любой результат выше и ниже соответственно верхней и нижней границ регулирования рассматривается как значительное отклонение и требует наладки процесса.
2. Любой результат между предупредительной границей регулирования должен рассматриваться как подозрительный, а два несоответствующих подобных значения подряд свидетельствуют об отклонении и требуют наладки процесса [2, 3]. Заключение. Одним из ключевых этапов разработки является анализ опасностей, в результате которого выявляются критические контрольные точки
93 и опасности, которые будут устраняться с помощью производственных программ обязательных предварительных мероприятий. Библиографический список
1.
Донченко Л.В. Безопасность пищевой продукции. Учебник – М 2000.
2.
Кантере В.М. Система безопасности продуктов питания на основе принципов НАССР / Матисон, В.А., Хангажеева, МА, Сазонов, ЮС Монография. – М Типография РАСХН. – 2004. – 462 с.
3.
Кантере, В.М Качество и безопасность продуктов питания Матисон,
В.А., Тихомирова, О.И., Крючкова, Ю.Б.// Монография. – Издательский комплекс МГУПП. – 2001. – 398 с.
1 ... 6 7 8 9 10 11 12 13 ... 38