CC BY
10Технические науки
al
For the purpose of decrease in duration and power consumption of drying of a bee-bread we offer. to carry out drying in vacuum, thus to bring thermal energy to a product on means of infrared radiation. The purpose of the conducted research consisted in establishment of the modes of vacuum infrared drying of a bee-bread. For the made experiment special laboratory installation was made: it represents the vacuum drying camera in which the baking sheet which surface is executed in the form of an infrared radiator is located. Installation is supplied with a temperature regulator, allowing to change drying temperature in the range from 20 0C to 50 0C. The electromechanical vacuum gage in installation exercises control and regulation of vacuum, by inclusion and switching off of the vacuum pump. Research was conducted as follows: honeycombs from the fresh bee-bread placed in the vacuum camera, and had on all area of an infrared radiator. Temperature of the heatbringing surface was maintained in range of 40±0,5 0C. For control of change of temperature of a bee-bread in the course of drying in bee-bread granules from outer side of each hinge plate introduced microthermal sensors. The first thermal sensor was introduced in the center of the granule which is in the lower number of a hinge plate (closest to the heatbringing surface), and the second in the center granule which is in the top number of a hinge plate. Experiment was made with triple frequency with further statistical processing of experimental data. The analysis of the received dependence shows that the speed of drying is especially high within the first two hours. At the size of vacuum 98+99 to kPa and temperature 40 0C humidity of a product changes from 28% to 15% within 4 hours of drying.
Key words: drying, infrared, vacuum, bee-bread, humidity, camera.
1. Kashirin D.E. Jenergosberegajushhaja ustanovka dlja sushki pergi v sotah/ D.E. Kashirin // Mehanizacija i jelektrifikacija sel'skogo hozjajstva. - 2009. - № 10. - S. 24-25.
2. Kashirin D.E. Jenergosberegajushhaja ustanovka dlja sushki pergi / D.E. Kashirin // Vestnik KrasGAU. - 2009. - №12. - S.189-191.
3. Byshov N.V. Modernizirovannaja jenergosberegajushhaja ustanovka dlja sushki pergi /N.V. Byshov, D.E. Kashirin// Tehnika v sel'skom hozjajstve. - 2012. -№1. - S. 26-27.
4. GOST 31776-2012 «Perga sushennaja»
5. Byshov N.V. Jeksperimental'noe issledovanie rezhimov ciklicheskoj konvektivnoj sushki pergi v sote /N.V. Byshov, D.E. Kashirin//Vestnik KrasGAU - 2012. - №5. - S.283-285.
6. Kashirin D.E. Vakuumnaja sushka pergi/D.E. Kashirin //Pchelovodstvo - 2006 — № 4. - S.50.
7. Kashirin D.E. Sushka pergi v sotah/ D.E. Kashirin, M.N. Haritonova// Materialy 13 Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii «Uspehi apiterapii» - Rybnoe - 2008. -S. 183-186.
УДК 631.369.258/638.178
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ ПЕРГОВЫХ ГРАНУЛ ПРИ ИХ СЖАТИИ
БЫШОВ Дмитрий Николаевич, канд. техн. наук, доцент КАШИРИН Дмитрий Евгеньевич, д-р техн. наук, доцент, [email protected] ГОБЕЛЕВ Сергей Николаевич, канд. техн. наук, доцент, [email protected] ПРОТАСОВ Андрей Викторович, аспирант, [email protected] МОРОЗОВ Сергей Сергеевич, аспирант, [email protected] Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева
Известно, что перга является важнейшим продуктом пчеловодства, который широко используется в апитерапевтической практике. Доказано, что получение перги в больших объемах возможно посредством механизированных технологий. Механизированные технологии предусматривают использование комплекса специализированных машин, позволяющих извлекать пергу из сотов. Для обоснования конструктивно-технологических параметров машин необходимо знать о ряде физико-механических свойств этого продукта. Одним из основных параметров, характеризующих свойства перги, является прочность ее гранул при сжатии. В статье приведены методика исследования прочностных свойств гранул перги, а также определение результатов в виде установленной математической модели. Сделан вывод о рациональных условиях извлечения перги из сотов. В статье приведены числовые характеристики прочностных свойств перговых гранул, которые необходимы для разработки оборудования, позволяющего извлекать пергу из пчелиных сотов, а также исследовано влияние влажности и температуры продукта на его прочностные свойства. Ключевые слова: перга, перговые гранулы, прочность.
Literatura
© Бышов Д. Н., Каширин Д. Е., Гобелев С. Н.,Протасов А. В., Морозов С. С., 2016г .
ф
Вестник РГАТУ, № 1 (29), 2016
Введение
Перга - это запрессованная и законсервированная в ячейки пчелиного сота пыльца растений. Благодаря своему богатому биохимическому составу перга широко используется в апитерапевтической практике при лечении целого ряда заболеваний. Отсутствие высокоэффективной механизированной технологии извлечения перги из сотов не позволяет получать этот продукт в требуемом количестве [3-6]. Традиционно во время формирования пчелиного гнезда на зиму пчеловод выбраковывает из пчелиной семьи 2-3 пер-говые соторамки, которые подлежат перетопке в качестве воскового сырья. Наличие в соторамках перги приводит к потерям значительной части воска, а также существенно ухудшает его качество [1]. Для обоснования возможных технологических операций, позволяющих извлекать пергу из пчелиных сотов, необходимо иметь точные числовые характеристики прочностных свойств перговых гранул.
Объект и метод исследования
В процессе поисковых опытов было установлено, что при извлечении из сотов гранулы перги
могут подвергаться некоторой деформации без их разрушения. Цель эксперимента заключалась в исследовании влияния влажности и температуры продукта на его прочностные свойства.
Для опытов была изготовлена установка, позволяющая регистрировать величину деформации материала и создаваемое при этом давление.
Установка выполнена на базе образцового динамометра ДОСМ-3-0,1. В качестве индикаторов использовались микрометрические головки с самофиксирующимися штоками.
Работает установка следующим образом. Пер-говая гранула кладется на площадку и нагружается насадкой. Усилие от исследуемого материала передается на пружину. Прогибаясь, пружина перемещает шток индикатора до тех пор, пока индикатор не покажет заданный уровень деформации. После сжатия перги пружина возвращается в исходное положение, а отклонение штоков фиксируется индикаторами.
На рисунке 1 представлена лабораторная установка, предназначенная для определения прочности восковой основы перговых гранул.
Перед началом ровка динамометра.
Показатель прочности гранул на сжатие в радиальном направлении определялся по формуле:
Г„ -10
-6
(1)
1 - микрометрическая головка, предназначенная для измерения глубины внедрения бойка
в исследуемый продукт; 2 - исследуемый продукт; 3,4 - бойки Рис.1 - Лабораторная установка, предназначенная для определения прочности
восковой основы перговых гранул
работы производилась тари- выявлено влияние основных технологических
факторов, изменяющихся в процессе получения перги - влажности (Щ) и температуры (Т) - на прочностные свойства перговых гранул.
Перга относится к вязкопластичным материалам и не имеет четкой границы предела прочности, так как способна деформироваться под действием нагрузки. Поэтому для эксперимента был взят уровень деформации гранул, которому они подвергаются в процессе измельчения на предложенном нами измельчителе [2].
Для построения математической модели необходимо знать значения основных технологических факторов: относительной влажности и температуры. Масса продукта также является необходимым параметром.
Относительную влажность (Щ,%) перги определяли по формуле:
<1. ■£
где: FC - усилие, прилагаемое к кокону для до стижения заданного уровня деформации, Н; с1-диаметр гранулы, м Л - длинна гранулы, м.
При проведении эксперимента перга подвергались 5%-й деформации. Опыт проводился с десятикратной повторностью. При этом осуществлялся контроль влажности и температуры исследуемого материала.
В результате проведенных исследований было
Технические науки
43
W =
т,
т,
100
(2)
т.
где mn - масса навески перги до сушки, кг;
mk - масса навески перги после сушки, кг. Доведение перги до необходимой влажности осуществлялось подсушиванием или добавлением в нее воды. Потребное количество воды Лтв определялось по формуле:
т ТТТ \
А m
m
W
W
(3)
Ч 100 - ТУ к ; где: т - масса навески перги до увлажнения , кг; Wк - конечная (задаваемая) влажность, %; Wн - начальная (исходная) относительная влажность, %.
Относительную влажность перги определяли в соответствие с требованиями ТУ 10 РСФСР 505-2 «Перга сушеная». Для этого навески перги массой по 0,002 кг высушивали в сушильном шкафу при температуре 1050С в течение 5-6 часов. Потерю массы за счет испарения влаги определяли взвешиванием на весах марки ВЛТК-500М с точностью до ±0,01 грамма.
В результате статистической обработки экспериментальных данных была получена математическая модель зависимости прочности перговых гранул (Р), кПа, на сжатие (при 5% деформации) от основных технологических факторов (^Т): Р= 151,5862 + ехр(14,80648 - 0,114355Т -- 0,56195^) , (4)
На рисунке 2 можно наглядно увидеть зависимость прочности перговых гранул от влажности и температуры.
Рис. 2 - Графическое изображение зависимости прочности перговых гранул от влажности и температуры Выводы
Статистический анализ уравнения, описывающего зависимость прочности перговых гранул
включает проверку воспроизводимости эксперимента, определение значимости коэффициентов регрессии и оценку адекватности полученной модели по критерию Фишера, показал, что приведенная зависимость достаточно точно описывает исследуемую зависимость с вероятностью 96,8 %. Все выбранные факторы оказались значимыми. По мере снижения влажности менее 17 % и температуры ниже 10 0С происходит резкое возрастание сопротивления деформированию исследуемого материала. Особенно значимое влияние на прочность перги оказывает влажность.
Полученная математическая модель позволяет рассчитать необходимое усилие для 5%-й деформации перги при любом сочетании уровней варьирования факторов в пределах исследуемого факторного пространства.
Список литературы
1. Бышов, Д. Н. Исследование работы измельчителя воскового сырья [Текст] / Д. Н Бышов, И.
A. Успенский, Д. Е. Каширин, Н. В. Ермаченков, В.
B. Павлов // Сельский механизатор. - 2015. - № 7. - С. 28-29.
2.Бышов, Д. Н. Исследование рабочего процесса измельчителя перговых сотов [Текст] / Д. Н Бышов, Д. Е. Каширин, Н. В. Ермаченков, В. В. Павлов // Вестник КрасГАУ - 2015. - № 8. - С. 155-159.
3.Бышов, Н. В. Исследование гигроскопических свойств перги [Текст] / Н. В. Бышов, Д. Е. Каширин // Вестник КрасГАУ. - 2013. - № 2. - С.122-124.
4.Бышов, Н.В. Исследование установки для извлечения перги из сотов [Текст] / Н. В. Бышов, Д. Е. Каширин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2012. - № 2. - С. 31-32.
5.Бышов, Д. Н. К вопросу влияния загрязнений, содержащихся в пчелиных сотах, на выход товарного воска [Текст] / Д. Н. Бышов, Д. Е. Каширин, В. В. Павлов // Сборник материалов международной научно-практической конференции, посвященной дню российской науки. - Пенза, 2015. - Т. 2. - С. 280-282.
6.Бышов, Д. Н. Исследование адгезионных свойств перги содержащийся в перговых сотах [Текст] / Д. Н. Бышов, Д. Е. Каширин, А. В. Куприянов, В. В. Павлов // Вестник КрасГАУ. - 2015. - № 7. - С. 174-178.
7.Каширин, Д. Е. Усовершенствование технологического процесса отделения перги от восковых частиц [Текст] / Д. Е. Каширин // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ имени В.П. Горячкина. - 2009. - № 4 (35). - С.24-26.
8.Каширин , Д. Е. Способ и устройство для извлечения перги [Текст] / Д. Е. Каширин // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова. - 2010. - № 5. - С. 34-36.
от основных технологических факторов, который
INVESTIGATION OF BEE BREAD GRANULES STRUCTURAL BEHAVIOUR WHEN PRESSED Byshov Dmitriy N., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor
Kashirin Ditriy Ye., Doctor technical sciences, Associate Professor, Chair of Faculty "Electric Supply", [email protected]
Gobelev Sergey N., Candidate of Technical Sciences, [email protected] Morozov Sergey S., graduate student, [email protected] Protasov Andrey V., graduate student, [email protected] Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev
Вестник РГАТУ, № 1 (29), 2016
It is known that the bee-bread is the most important product of beekeeping which is widely used in therapeutic practice. It is proved that receiving a bee-bread in large volumes is possible by means of the mechanized technologies. The mechanized technologies provide use of a complex of the specialized cars allowing taking a bee-bread from sot. For justification of constructive and technological parameters of cars it is necessary to know about a number of physical and mechanical properties of this product. One of the key parameters characterizing properties of a bee-bread is durability of its granules at compression. The technique of research of strength properties of granules of a bee-bread, and also definition of results in the form of the established mathematical model is given in article. The conclusion is drawn on rational conditions of extraction of a bee-bread from sot.
Numerical characteristics of strength properties the bee-bread granules which are necessary for development of the equipment allowing taking a bee-bread from bee sot are provided in article, and also influence of humidity and temperature of a product on its strength properties is investigated.
Key words: bee-bread, bee-bread granules, durability.
1. Byshov D.N. Issledovanie raboty izmel'chitelja voskovogo syr'ja / D.N Byshov, I.A. Uspenskij, D.E. Kashirin, N.V. Ermachenkov, V.V. Pavlov // Sel'skijmehanizator. - 2015. - №7. - S.28-29.
2. Byshov D.N. Issledovanie rabochego processa izmel'chitelja pergovyh sotov / D.N Byshov, D.E. Kashirin, N.V. Ermachenkov, V.V Pavlov // Vestnik KrasGAU. - 2015. - № 8. - S. 155-159.
3. Byshov N.V. Issledovanie gigroskopicheskih svojstv pergi / N.V. Byshov, D.E. Kashirin // Vestnik KrasGAU - 2013. - №2. - S.122-124.
4. Byshov N.V. Issledovanie ustanovki dlja izvlechenija pergi iz sotov /N.V. Byshov, D.E. Kashirin // Mehanizacija i jelektrifikacija sel'skogo hozjajstva. - 2012. - №2. - S. 31-32.
5. Byshov D.N. K voprosu vlijanija zagrjaznenij, soderzhashhihsja v pchelinyh sotah, na vyhod tovarnogo voska/D.N. Byshov, D.E. Kashirin, V.V. Pavlov//Sbornikmaterialovmezhdunarodnojnauchno-prakticheskoj konferencii, posvjashhennoj dnju rossijskoj nauki. Penza 2015 g. Tom. 2 S.280-282.
6. Byshov D.N. Issledovanie adgezionnyh svojstv pergi soderzhashhijsja v pergovyh sotah / D. N. Byshov, D. E. Kashirin, A.V. Kuprijanov, V. V Pavlov //Vestnik KrasGAU. - 2015. - № 7. - S. 174-178.
7. Kashirin D.E. Usovershenstvovanie tehnologicheskogo processa otdelenija pergi ot voskovyh chastic / D.E. Kashirin //Vestnik FGOU VPO MGAU imeni V.P. Gorjachkina. - 2009. - №4 (35). - S.24-26.
8. Kashirin D.E. Sposob i ustrojstvo dlja izvlechenija pergi / D.E. Kashirin // Vestnik Saratovskogo gosagrouniversiteta im. N.I. Vavilova. - 2010. - №5. - S.34-36.
УДК 621.436.004.67
ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ПРИВОДА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ МОБИЛЬНЫХ МАШИН (НА ПРИМЕРЕ АВТОМОБИЛЕЙ СЕМЕЙСТВА КАМАЗ)
ДОМКЕ Эдуард Райнгольдович, канд. техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Организация и безопасность движения», Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, [email protected]
ТИМОХИН Сергей Викторович, д-р техн наук, профессор кафедры «Тракторы, автомобили и теплоэнергетика», Пензенская государственная сельскохозяйственная академия, timohinsz@gmail. com
МАХОНИН Артем Сергеевич, аспирант, Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, [email protected]
В статье обосновывается необходимость совершенствования существующих методов и средств диагностирования приводов энергетических агрегатов мобильных машин. Рассмотрены существующие и предложен новый метод диагностирования клиноременной передачи привода вспомогательных энергетических агрегатов автомобиля. Проведено теоретическое обоснование предлагаемого метода диагностирования клиноременной передачи привода генераторной установки по величине коэффициента проскальзывания. Приведены методика и результаты экспериментальных исследований разработанного метода. Методика экспериментальных исследований предлагаемого способа контроля коэффициента проскальзывания клиноременной передачи на автомобиле КамАЗ-5320 предусматривала синхронный контроль частоты сигналов индукционного датчика, установленного напротив зубчатого венца маховика ДВС и сигнала фазы генераторной установки при различных нагрузке генераторной установки и натяжении ремня. Автомобиль был оснащен генератором Г 273В1-03 с номинальным выходным током 50А и напряжением 28В. Полученное в
Literatura
© Домке Э. Р, Тимохин С. В., Махонин А. С., 2016г .
