CC BY
0К ВОПРОСУ ОЧИСТКИ РАМОК ОТ ВОСКОВОГО СЫРЬЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫМИ СИЛАМИ
ЖУРАВЛЕВ Алексей Валериевич, аспирант каф. «Безопасность жизнедеятельности и энергетики», vik@ugsha.ru
СУТЯГИН Сергей Алексеевич, канд. техн. наук, доцент каф. «Безопасность жизнедеятельности и энергетики», vik@ugsha.ru
КУРДЮМОВ Владимир Иванович, д-р техн. наук, профессор каф. «Безопасность жизнедеятельности и энергетики», vik@ugsha.ru
Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина
Пчеловодство - неотъемлемая часть агропромышленного комплекса нашей страны. Опыление пче-лами энтомофильных растений увеличивает их урожайность. Кроме того, пчелы приносят большое количество очень полезных продуктов для жизни и здоровья человека, таких как мед, перга, прополис, воск, маточное молочко и другие. Полезный эффект от применения центробежной силы при переработке продуктов пчеловодства не должно ограничиваться откачкой меда. Возможно её использование в ряде других операций, например, при сушке перговых сотов, отделении воскопер-говой массы от рамок и отделении восковой массы от рамки для последующей вытопки. В статье представлено теоретическое описание действия всех сил на частицы воскового сырья в процессе центрифугирования в радиальной медогонке, а также определены закономерности движения этих частиц.
Ключевые слова: восковое сырье, центробежная сила, частица воскового сырья, сила внутреннего сцепления
Введение
Пчеловодство - неотъемлемая часть агропромышленного комплекса нашей страны. Опыление пчелами энтомофильных растений увеличивает их урожайность. Кроме того пчелы приносят большое количество полезнейших продуктов для жизни и здоровья человека, таких как мед, перга, прополис, воск, маточное молочко и другие.
Полезный эффект от применения центробежных сил в пчеловодстве используют давно - для откачки меда. Известны радиальные и хордиаль-ные медогонки. Во время процесса откачки меда светлые соты (свежеотстроенные) при большой частоте вращения часто ломаются, что негативно сказывается на эффективности переработки продуктов пчеловодов. Правильное применение центро-бежной силы может помочь избавиться от довольно трудоемкой процедуры отделения восковой мас-сы от рамок перед вытапливанием [1, 2, 3, 4, 5, 6].
Рассмотрим процесс центрифугирования рамок в радиальной медогонке, поскольку в ней центробежная сила довольно велика и, соответственно, процесс отделения меда от сотов занимает меньше времени [2, 3, 4, 5, 6].
Теоретическая часть
Математическое описание процесса очистки -довольно сложная задача, так как воск обладает весьма лабильными свойствами. Исходя из этого, примем следующие допущения [1]:
- в момент отделения воскового сырья от рамок оно удерживается на рамке только за счет
_©Журавлев А. В.,Сутягин С. А., Курдюмов В. И., 2015г.
внутреннего сцепления;
- восковое сырье движется вдоль направляющей боковой планки рамки.
Рассмотрим самый неблагоприятный случай, когда частица воскового сырья от начала и до конца будет двигаться вдоль боковой планки рамки.
Для определения закономерностей движения частицы воскового сырья по боковой планке рамки, рассмотрим расчетную схему (рис.).
Рис. - Действие сил на частицу воска в процессе центрифугирования
ф
Вестник РГАТУ, № 4 (28), 2015
Так как мы имеем дело с восковым сырьем, при его отрыве от боковых планок рамки возникают силы внутреннего сцепления, которые характеризуются коэффициентом внутреннего сцепления.
Спроецируем все силы, действующие на частицу воскового сырья, на координатные оси и составим дифференциальное уравнение движения частицы [11:
С , 17
где т - масса элементарной частицы воскового сырья, кг;
РФ - сила инерции частицы, Н; ¥шпР - сила сопротивления, обусловленная силами внутреннего сцепления воскового сырья, Н.
Сила инерции и сопротивления соответственно будут равны:
т
сР. Л2
— —тю х + к V
(2)
б/ X 2 т ^^
т —— = —тсох + к — . с!1~ с!г
Разделим уравнение (3) на т и получим:
<32х к с1х т
---— - со х = 0
Л' т с11
(3)
(4)
о к к
Пусть 2п = —, следовательно п = —;
¡и 2т
Получим характеристическое уравнение:
Д2 + 2пЯ-а2 = 0 (5)
Корни этого уравнения будут иметь вид:
^ = -П-^п2-а>2 ; (6)
(7)
О)
= С У'1 + С-
(8)
I х0 — С, + С2 Откуда
_ К _ К
(9) (10)
л1-л2
Л| —
Подставим в уравнение (8) вместо С1 и С2 вычисленные значения, и найдем уравнение движения частицы воскового сырья в виде:
X =
Л
■Л1ея'' +
Л ~К
(11)
Выполнив обратные замены и возможные преобразования, получим закон движения частицы воскового сырья под действием центробежных сил в зависимости от циклической частоты и времени вращения в общем виде [1]:
к
2 т
X =
со х0е
(12)
где о - циклическая частота, рад/с; х - расстояние от частицы воскового сырья до оси вращения, м;
к - коэффициент внутреннего сцепления, Пас/м;
V - скорость частицы, м/с. Выразим скорость как производную перемещения:
Подставив в уравнение (8) / = 0, х = х0 , получим:
Заключение
Из формулы (12) следует, что при известном начальном положении частицы воскового сырья на расстояние от частицы воскового сырья до оси вращения при центрифугировании рамок в радиальной медогонке оказывают влияние такие факторы, как циклическая частота ы, коэффициент внут-реннего сцепления к и масса элементарной частицы воскового сырья т. Полученный закон движения частицы воскового сырья в процессе центрифугирования применим при конструировании аналогич-ных по принципу работы установок, в том числе и в пчеловодстве.
Следует отметить, что применение центробежной силы в пчеловодстве не заканчивается только откачкой меда из рамок. С ее помощью можно ускорить процесс сушки перговых сотов. В последнее время все большее внимание уделяют применению отделителей воскоперговой массы от рамки для последующего извлечения из нее перги. Так же использование центрифуги при вытопке воска позволяет получить больший выход воска.
Список используемой литературы
1. Воронков, И. М. Курс теоретической механики [Текст] / И. М. Воронков. - М. : Наука, 1964. -596 с.
2. Оптимизация режимов работы установки контактного типа при сушке зерна [Текст] / В. И. Курдю-мов, М. А. Карпенко, А. А. Павлушин, С.А. Сутягин // Известия Международной академии аграрного образования. - 2013. - № 17. - С. 60-62.
3. Пат. 2549380 Российская Федерация, МПК F26B15/04 Устройство для сушки перговых сотов [Текст] / Курдюмов В. И., Павлушин А. А., Журавлёв А. В.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО УГСХА им. П. А. Столыпина. - № 2014116334/06 ; заявл. 22.04.14 ; опубл. 27.04.15.
4. Бышов, Н. В. Исследование рабочего процесса вибрационного решета при просеивании воско-перговой массы [Текст] / Н. В. Бышов, Д. Е. Каширин // Вестник Красноярского государственного университета. - 2013. - № 1. - С.160-162.
5. Бышов, Н.В. Экспериментальное исследование режимов циклической сушки перги в соте [Текст] / Н. В. Бышов, Д. Е. Каширин // Вестник Красноярского государственного университета. -2012. - № 5. - С. 283 - 285.
Технические науки
6. Бышов, Н. В. Вопросы энергосберегающей моно-граф. / Н. В. Бышов, Д. Е. Каширин. - Рязань, конвективной циклической сушки перги [Текст] : 2012. - 70 с.
THE QUESTION OF CLEANING FRAMEWORK WAX FEED CENTRIFUGAL FORCES
Kurdyumov Vladimir I. doctor of technical Sciences, Professor Department of Life Safety and Energy, vik@ugsha.ru;
Sutyagin Sergei A., candidate of technical Sciences, associate Professor Department of Life Safety and Energy, vik@ugsha.ru;
Zhuravlev Alexey V., postgraduate student Department of Life Safety and Energy, vik@ugsha.ru. Ulyanovsk State Agricultural Academy named after P.A.Stolypin
Beekeeping - an integral part of the agricultural sector of our country. Pollination by bees entomophilous plants increases their yield, besides a large number of bees bring naipolezneyshih products for human life and health, such as honey, pollen, propolis, beeswax, royal jelly and others. The use of centrifugal force in the processing of bee products should not be limited pumping honey. Perhaps its use in a number of other operations, such as drying pergovyh combs, branch voskopergovoy weight of the framework and wax separation from the masses of the framework for the subsequent melting out. The paper presents a theoretical description of the operation of all the forces on particles of wax raw materials in the process of centrifugation in a radial extractor and reconciliation of the law of motion of the particle.
Keywords: raw wax, centrifugal force, the particle waxy materials, internal bond strength.
Literatura
1. Voronkov I.M., Kurs teoreticheskoj mehaniki(11-e izdanie). M.:Nauka, 1964
2. Kurdjumov V.I. Optimizacija rezhimov raboty ustanovki kontaktnogo tipa prisushke zerna [Tekst] / Kurdjumov V.I., Karpenko M.A., Pavlushin A.A., Sutjagin S.A. //Izvestija Mezhdunarodnoj akademii agrar-nogo obrazovanija №17 2013. - M. - S. 60-62.
3. Pat. RF 2549380 Rossijskaja Federacija, MPK F26B15/04 Ustrojstvo dlja sushki pergovyh sotov [Tekst] /Kurdjumov V.I., Pavlushin A.A., ZHuravljov A.V.; zajavitel'i patentoobladatel' FGBOU VPO UGSHA im. P.A. Stolypina - 2014116334/06, zajavl. 22.04.2014; opubl. 27.04.2015.
4. Byshov N.V. Issledovanie rabochego processa vibracionnogo resheta pri proseivanii voskopergovoj massy [Tekst] /Byshov N.V., Kashirin D.E.// Vestnik Krasnojarskogo gosudarstvennogo universiteta № 1 2013. S.160-162.
5. Byshov N.V. JEksperimental'noe issledovanie rezhimov ciklicheskoj sushki pergi v sote [Tekst] / Byshov N.V., Kashirin D.E.// Vestnik Krasnojarskogo gosudarstvennogo universiteta № 5 2012. S.283-285.
6. Byshov N.V. Voprosy jenergosberegajushhej konvektivnoj ciklicheskoj sushki pergi [Tekst] / Byshov N.V., Kashirin D.E. //monografija, Rjazan', 2012.
УДК 556.114.679
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ СОВРЕМЕННЫМИ ДОЖДЕВАЛЬНЫМИ МАШИНАМИ
ВАСИЛЕНКОВ Валерий Федорович, д-р техн. наук, профессор кафедры природообустройства и водопользования, poivp@bgsha.com
ВАСИЛЕНКОВ Сергей Валерьевич, канд. техн. наук, доцент кафедры природообустройства и водопользования, poivp@bgsha.com
ДЕМИНА Ольга Николаевна, канд. техн. наук, доцент кафедры природообустройства и водопользования, ol20nik@yandex.ru
ФГБОУ ВО Брянский государственный аграрный университет
МАЖАЙСКИЙ Юрий Анатольевич, д-р с.-х. наук, профессор, Рязанский государственный агро-технологический университет имени П. А. Костычева, mail@mntc.pro
МЕЛЬНИКОВА Елена Андреевна, канд. техн. наук, доцент кафедры экологии и природообустройства, ФГБОУ ВО Брянский государственный инженерно-технологический университет, melen-241@ ya.ru
Целью исследований является совершенствование технологии поливов сельхозкультур на мелиоративных системах, создание оптимальных режимов подачи воды, рационализация использования водных ресурсов, разработка методов расчёта режимов орошения. Исследования проводились на оросительных системах, оснащённых современными дождевальными машинами. Почвы - дерново-подзолистые, супесчаные пылеватые. В ходе полевых обследований фиксировалась интенсивность дождя, образование поверхностного стока, проводились полевые опыты по впитыванию воды путём подачи её в кольца, врезанные в почву, замерялись капли дождя и отмечалось их воздействие на структуру почвы. Дозиметром измерялся гамма-фон на орошаемой площади. В производствен© Василенков В. Ф., Василенков С. Ф.,Демина О. Н., Мажайский Ю. А., Мельникова Е. А., 2015г.
