CC BY
33.Bashta, T.M. Mashinostroitel'naja gidravlika [tekst]./T.M. Bashta.- M.: Mashinostroenie, 1971. - 671 s.-Bibliogr.: s. 666-669.
4. Emcev, B.T. Gidravlika: Tehnicheskaja gidromehanika, [tekst]./B.T.Emcev. - M.: Mashinostroenie, 1987.
- 543 s.- Bibliogr.: s. 537-540.
5.Gamynin, N.S. Gidravlicheskij sledjashhij privod [tekst]./ N.S. Gamynin, V.A.Leshhenko.- M.: Mashinostroenie, 1968. - 564 s.- Bibliogr.: s. 560-562.
6.Gamynin, N.S. Gidravlicheskij privod sistem upravlenija [tekst]./N.S. Gamynin.- M.: Mashinostroenie, 1972. - 576 s.-Bibliogr.: s. 571-574.
7.Fezand'e, ZH.S. Gidravlicheskie mehanizmy [tekst]./ ZH.S.Fezand'e.- M.: Oborongiz, 1960. - 192 s.-Bibliogr.: s. 189-190.
8. Ljuis, JE.M. Gidravlicheskie sistemy upravlenija [tekst]./ JE.M., Ljuis.- M.: Mir, 1966. - 408 s.-Bibliogr.: s. 400-404.
9.Bashta, T.M. Raschety i konstrukcii samoletnyh gidravlicheskih ustrojstv [tekst]./ T.M. Bashta.- M.: Oborongiz, 1961. - 606 s.- Bibliogr.: s. 600-604.
10. Savin, I.F. Osnovy gidravliki i gidroprivod [tekst]./1. F. Savin, P.V.Safonov.- M.: Vysshaja shkola, 1978.
- 222 s.- Bibliogr.: s. 318.
11.Burkov,V.V. Avtotraktornye radiatory [tekst]./ V. V. Burkov, A.I.Indejkin.-L.: Mashinostroenie, 1978. - 216 s.-Bibliogr.: s. 214-215.
УДК 631.22.018
ПРОЦЕСС ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РАБОЧИХ ТЕЛ В ПОСТРАБОЧЕЙ ЗОНЕ АКТИВАТОРА
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ
ЦЫМБАЛ Александр Андреевич, д-р с.-х. наук, профессор кафедры теплотехники, гидравлики и энергообеспечения предприятий, Российский государственный аграрный университет имени К.А. Тимирязева, tcimbalaa@yandex.ru
КОКОРЕВ Геннадий Дмитриевич, д-р техн. наук, доцент, профессор кафедры технической эксплуатации транспорта, kgd5408@rambler.ru
УСПЕНСКИЙ Иван Алексеевич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой технической эксплуатации транспорта, ivan.uspensckij@yandex.ru
ЮХИН Иван Александрович, д-р техн. наук, доцент, заведующий кафедрой автотракторной техники и теплоэнергетики, ivan.uspensckij@yandex.ru
Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева ЛИМАРЕНКО Николай Владимирович, ст. преподаватель кафедры электротехники и электроники, Донской государственный технический университет, limarenkodstu@yandex.ru
Рост уровня рационального использования отходов агропромышленного комплекса является важной задачей, решение которой невозможно без интенсификации процессов их утилизации. Особо актуальным является повышение уровня экологической безопасности и снижение удельной энергоёмкости операции обеззараживания жидкой фракции отходов животноводства. В работе рассмотрен подход к интенсификации данной операции за счёт использования активатора обеззараживания. Активатор обеззараживания представляет собой систему, реализующую комплексное физико-химическое воздействие рабочих тел и химического реагента на жидкую фракцию отходов во вращающемся переменном электромагнитном поле. Важным фактором, тормозящим применение подобных систем при работе с жидкими средами, является неравномерное распределение рабочих тел в рабочей зоне и их частичный вынос за её пределы. Характер протекания данных процессов в существенной мере снижает качество функционирования системы и являются неприемлемым с точки зрения требований к качеству готового продукта. Целью исследования являлось создание математической модели, описывающей траекторию движения рабочих тел в пострабочей зоне активатора и позволяющей определить место начала заборного окна. Рассмотрен комплекс сил, действующих на рабочее тело в пострабочей зоне активатора обеззараживания при его работе с жидкими средами. Методологический инструментарий исследования включает метод кинетостатики, принцип Даламбера, задачу Коши. На основании проведенного исследования динамики процесса перемещения рабочих тел в пострабочей зоне активатора можно сделать следующие выводы: часть рабочих тел, унесённая потоком жидкости из рабочей в пострабочую зону, продолжает совершать вращательно-поступательное движение; траектория движения рабочих тел в пострабочей зоне описывается системой дифференциальных уравнений; результаты теоретического исследования
позволяют определить место начала заборного окна в пострабочей зоне активатора.
Ключевые слова: обеззараживание, активатор, пострабочая зона активатора, рабочие тела, процесс перемещения рабочих тел в пострабочей зоне активатора.
Введение
Обеспечение продовольственной безопасности страны напрямую связано с развитием сельского хозяйства, индустриальный подход к которому приводит к образованию большого количества отходов, безопасная утилизация которых невозможна без комплекса мероприятий по их обеззараживанию. По данным Росстата и Всемирной организации здравоохранения отходы сельского хозяйства, в частности, животноводства в 80% случаев являются причиной загрязнения окружающей среды и препятствуют развитию средств рационального природопользования экосистемами.
Применяемые сегодня подходы к утилизации отходов животноводства, в частности их жидкой фракции, являются достаточно энергоёмкими, длительными с точки зрения протекающих процессов и требуют повышения экологической безопасности [1-5], что делает несомненно важным моментом их интенсификацию.
Перспективными средствами с точки зрения экологической и энергетической эффективности являются системы интенсификации процессов, называемые аппаратами вихревого слоя, установками активации процессов, электромеханическими активаторами и т.д. [6-8]. Природа эффектов, реализуемых данными системами, сводится
к воздействию на технологический материал ферромагнитными частицами, перемещающимися во вращающемся переменном электромагнитном поле. Данное воздействие позволяет существенным образом интенсифицировать ряд тепло- мас-сообменных процессов [9-11]. Одной из основных операций утилизационного цикла жидкой фракции отходов животноводческих предприятий является интенсификация их обеззараживания и повышение экологической безопасности, что является важными народнохозяйственными задачами.
Как показал анализ информационных источников и результаты предварительных исследований [12, 13], рабочие тела оказывают существенное влияние на качество функционирования активатора, однако при его работе с жидкими средами существует проблема их неравномерного распределения в рабочей зоне и выноса в пострабочую зону, что приводит к повышению удельной энергоёмкости и является неприемлемым с точки зрения требований к готовому продукту.
Всё пространство активатора обеззараживания можно условно разделить на три зоны: пред-рабочую, рабочую и пострабочую.
Под воздействием электромагнитного поля рабочие тела совершают сложное движение в радиальной плоскости активатора (рис. 1).
а) б)
1 - рабочие тела; 2 - траектория движения рабочих тел; 3 - полюса индуктора активатора Рис. 1 - Движение рабочих тел в радиальной плоскости под воздействием электромагнитного поля (а), траектория движения
\ ^ КГ, ! / 1 ^ ч / ' 4 и +
~ — —
Предрабочая Рабочая зона Пострабочая
зона зона
Рис. 2 - Схема распределения рабочих тел в активаторе
Под воздействием комплекса сил, обусловленных электромагнитным и центробежным полями, а также воздействием потока обрабатываемой жидкости и других сил, рабочие тела совершают сложное вращательно-поступательное движение относительно продольной оси активатора. Рабочие тела смещаются в рабочей зоне активатора к его выходу, а часть из них выносится вместе с потоком жидкости за пределы рабочей зоны активатора в пострабочую зону. Графическое изображение ситуации представлено на рисунке 2.
В результате этого возникает неравномерное заполнение рабочей зоны рабочими телами, а часть из них выносится за пределы активатора, что приводит к постепенному сокращению их количества. Оба события приводят к существенному снижению эффективности обеззараживания в нём, а вынос рабочих тел за пределы активатора является недопустимым с точки зрения требований, предъявляемых к качеству готового продукта. Эта проблема в значительной мере ограничивает область применения данных устройств. Соответственно, создание систем удержания рабочих тел в активаторе является актуальной задачей.
Цель исследования - создание математической модели, описывающей траекторию движения рабочих тел в пострабочей зоне активатора, позволяющей определить место начала заборного окна.
Обзор литературы
При моделировании динамики процесса перемещения стоков и рабочих тел в пострабочей зоне активатора необходимо рассматривать систему: активатор - поток стоков - рабочие тела. При этом приняты следующие допущения: рабочее тело необходимо рассматривать как твёрдую частицу, обладающую массой и размерами, а стоки - как стационарный поток идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости [14, 15]. Общие закономерности движения частиц в центробежных полях рассмотрены в работах [16-18].
В общем случае под системой отсчёта понимается совокупность тела отсчёта, системы координат, жёстко связанной с ним, и система отсчёта времени. В нашем случае в качестве тела отсчёта принят активатор и жёстко связанная с ним декартова трёхмерная система координат. При этом приняты допущения, что рассматриваемое пространство однородно и изотропно.
Под однородностью пространства понимается тождественность всех точек в нём, то есть во всех точках активатора законы физики действуют абсолютно идентично. Благодаря этому начало отсчёта может быть размещено в любой удобной точке рассматриваемого пространства. И если в процессе исследования потребуется повернуть сетку координат вокруг начальной точки, то другие параметры задачи не изменятся.
Под изотропностью пространства понимается, что все направления, которые начинаются от этой точки, имеют абсолютно тождественные свойства. Движение материальной точки М будем рассматривать по отношению к неподвижной системе отсчета - прямоугольной системе декартовых осей
координат Оху2.
В качестве начала отсчёта выберем точку на пересечении радиальной плоскости, проведённой через начало пострабочей зоны и центральной продольной оси пострабочей зоны активатора.
При этом:
- ось Х расположена на радиальной плоскости, проведённой через начало пострабочей зоны и направлена вертикально вверх;
- ось Y расположена на этой же плоскости и направлена горизонтально;
- ось Z расположена на центральной продольной оси пострабочей зоны активатора и направлена вдоль направления движения потока.
На твердую частицу во вращающемся потоке жидкости, согласно [14-18], действуют следующие силы: давления потока жидкости; тяжести частицы; центробежная; Архимеда.
Рассмотрим подробно перечисленные силы, схема которых представлена на рисунке 3.
Рис.3 - Схема сил, действующих на частицу в пострабочей зоне активатора
Сила давления потока (рис. 3), обусловле
на воздействием вращающегося потока жидкости на материальную частицу.
Сила тяжести р (рис. 3), действующая
дп
на материальную частицу представляет собой геометрическую сумму силы притяжения Земли и центробежной (переносной) силы инерции и направлена вертикально вниз. Численное значение силы тяжести в Н определяется по формуле:
Р = т -я,
т ч О '
(1)
где т - масса тела, кг;
£ - ускорение свободного падения, кг-м/с2.
Сила центробежная р (рис. 3), действующая
ч
на частицу, возникает при ее вращательном дви-
жении в радиальной плоскости потока жидкости и направлена вдоль радиуса от оси вращения.
Численное значение силы центробежной в Н определяется по формуле:
(2)
У = т
ч
V2
ч г
Я
То есть 1\ = тчо> '11.
Угловая скорость частицы
2/г ) = —,
" Т
(4)
р с - V н = т
(6)
р + М+Ф=0,
(8)
ных сил'
N - вектор равнодействующей всех реактивных сил;
ф - вектор силы инерции частиц,
(9)
где тц - масса частицы, кг;
Уцг- тангенциальная составляющая линейной скорости частицы (потока), м/с;
Rч - мгновенный радиус вращения частицы, м. Тангенциальная составляющая линейной скорости частицы:
V = СО -К , (3)
ЧТ ч ч 5 у '
где ыч - угловая скорость частицы, рад/с.
Запишем систему дифференциальных уравнений второго основного закона динамики для материальной частицы в векторной форме и проекциях на оси XYZ относительно принятой системы координат:
тп • х = -т ■ е + т ■ о) ■ х + т -е
ч ч о ч ч ж С?
т • у = т со1 • у;
ч У ч ч У 7
т ■ г = 0.
(10)
где Т - период оборота частицы вокруг продольной оси рабочей камеры активатора, с.
Сила Архимеда (рис. 3), действующая на частицу, погружённую в жидкость, направлена вертикально вверх.
Численное значение в Н определяется по формуле:
Рл^Рс-Я-К. (5)
где рс - плотность жидкости, кг/м3;
Уч-объёмчастицы, погружённой вжидкость, м3. Причняв во внимание, что
где тж - масса жидкости, вытесненной частицей, кг,
запишем уравнение (5) в следующем виде:
Материалы и методы
После определения системы сил, действующих на свободную материальную частицу в потоке жидкости в пострабочей зоне активатора, необходимо определить траекторию движения этой частицы под действием рассмотренных сил, а это - вторая основная задача механики. При решении задач динамики используется метод кинетостатики, в основу которого положен принцип Даламбе-ра, согласно которому в каждый момент времени активные и реактивные силы, действующие на материальную точку, совместно с силой инерции точки образуют уравновешенную систему сил
где р- вектор равнодействующей всех актив-
Добавив к (10) начальные условия, получим задачу Коши.
(11)
где у "р- продольная составляющая линейной
скорости частицы (потока), м/с.
Следует обратить внимание на то, что природа сил, действующих вдоль осей Х и Y - идентична, но равнодействующая их вдоль оси Х больше, чем вдоль оси У Поэтому наибольший интерес, с точки зрения нашей задачи, представляет перемещение частицы в плоскости XОZ. Схема сил, действующих на частицу А, представлена на рисунке 3, а система уравнений примет следующий вид:
т -х = -т • ц + т -со1 -х + т • е;
Ч Ч О ч ч ж О "
тч-г = 0. (12)
Схема сил, действующих на частицу А, представлена на рисунке 3. Ввиду того, что в рассматриваемой системе в первом уравнении отсутствует г, а во втором - х, рассмотрим систему, как два независимых уравнения. Рассмотрим перемещения частицы вдоль оси Х в самом начале пострабочей зоны активатора: когда рабочее тело расположено на цилиндрической поверхности пострабочей зоны активатора в точке О1, дальнейшее её перемещение вдоль оси Х невозможно; когда рабочее тело расположено на центральной
продольной оси активатора в точке О. Под дей
ствием суммарной силы р рабочее тело пере
X
мещается вдоль оси Х от исходного положения к цилиндрической поверхности пострабочей зоны.
Рассмотрим первое уравнение системы (12):
т ■ х — -т + т -со2-х + т ■£. пз)
Ч Ч СУ ч Ч Ж О \ '
Разделив все члены уравнения на тч, получим:
.Т
Сд'Х = g(
т
т.
1)
(14)
Переходя к перемещениям, получим:
сГ'х 2 ,т л. -со2х = ё{-^~ 1).
(15)
Л,, - = ±0)
1,2
(17)
ш
- (У ■ С = —— - 1) т
(19)
или
X
= С, .
+ С2 -е
+
(У
т
1/=0
^+^=-4(1-—):
со т„
откуда
(21)
со - С1 + со - С 2 = 0 ■
х = - -
2 со
-(1 - + ) + " —) =
т
со
т
8 т
{ -т . а \
е +е
О)
т
8 т + ---) =
(23)
сН тч
Соответствующее (15) характеристическое уравнение имеет вид:
Л2 — со2 = О . (16)
Его корни всегда вещественные
Общее решение соответствующего (15) однородного уравнения имеет вид
где С1 и С2 - произвольные константы, определяемые из начальных условий.
Ввиду того, что правая часть (15) является многочленом нулевой степени, частное решение неоднородного уравнения будем искать в виде константы подставим в (15) и найдем С:
Объединяя (18) и (19) получим общее решение неоднородного уравнения (15):
ё л гпж (1--) (20)
Произвольные константы найдем из начальных условий, соответствующих случаю наиболее длительного витания частицы в среде, т.ех|,_п=0 Откуда
(22)
Подставляя найденные константы в (15), получим окончательное уравнение перемещений вдоль оси Х:
ОУ III
ч
где сИ - гиперболического косинус. При этом интересует время, за которое рабочее тело, находящееся в точке О, переместится в точку О1. Для этого, решив уравнение (23) относи-
тельно ^ получим:
(24)
Откуда
г = — АгссЬ со
со
ё
1-
Рч
(25)
Подставив в уравнение (25) максимальное значение х= R и другие исходные данные, решив его, получим ^ с. Это время, за которое рабочее тело, расположенное на максимальном удалении от поверхности рабочей зоны активатора, переместится от центральной продольной оси к цилиндрической поверхности. Перемещение частицы вдоль оси Z обусловлено движением потока жидкости с его скоростью.
Перемещение частицы вдоль оси Z описывается уравнением:
т ч • 1 - 0. (26)
Добавив начальные условия к (24) и дважды проинтегрировав, получим окончательное уравнение перемещений вдоль оси
2 = V -Т.
(27)
Результаты исследования
Объединив уравнения (23) и (27), получим систему уравнений, определяющих траектории движения рабочих тел в пострабочей зоне активатора
со т
ч
2 = Г
(28)
Для обоснования параметров окна заборника рабочих тел в пострабочей зоне активатора с помощью полученной системы дифференциальных уравнений определим траекторию движения частицы в пострабочей зоне активатора.
Заключение На основании проведенного теоретического исследования динамики процесса перемещения рабочих тел в пострабочей зоне активатора можно сделать следующие выводы:
- неравномерное заполнение рабочей зоны активатора рабочими телами существенно снижает эффективность обеззараживания и функционирования в целом;
- вынос рабочих тел за пределы рабочей зоны активатора недопустим с точки зрения требований к качеству готового продукта и существенным образом снижает надёжность функционирования системы;
- часть рабочих тел, унесённая потоком жид-
кости из рабочей в пострабочую зону активатора, продолжает совершать вращательно-поступа-тельное движение;
- траектории движения рабочих тел в пострабочей зоне активатора описываются системой дифференциальных уравнений (28);
- результаты теоретического исследования позволяют определить место начала заборного окна в пострабочей зоне активатора, что снижает потери рабочих тел.
Развитие полученных результатов заключается в моделировании и визуализации динамики исследуемого процесса в системах автоматизированного проектирования с последующим созданием технических решений, предотвращающих вынос рабочих тел за пределы рабочей зоны активатора обеззараживания.
Список литературы
1.Брюханов, А.Ю. Проблемы обеспечения экологической безопасности животноводства и наилучшие доступные методы их решения / А.Ю. Брюханов, Э.В. Васильев, Е.В. Шалавина // Региональная экология. - 2017. - № 1 (47). - С. 37-43.
2.Бышов, Н.В. Устройство для утилизации незерновой части урожая / И.Ю. Богданчиков, Н.В. Бышов, А.Н. Бачурин, А.И. Мартышов, А.А. Качар-мин // Сельский механизатор. - 2018. - № 2. - С. 2-3.
3.Бондаренко, А.М. Ресурсный потенциал региона на основе рециклинга органических отходов /
A.М. Бондаренко, Л.С. Качанова// Конкурентоспособность в глобальном мире: экономика, наука, технологии. - 2017. - № 4-1 (37). - С. 49-56.
4.Суржко, О.А. Ресурсосбережение и экологическая безопасность при утилизации отходов животноводческих хозяйств. О.А. Суржко. - Ростов-н/Д. - 2003. - 176 с.
5.Куденко, В.Б. Механизированный способ переработки отходов АПК с обеззараживанием на основе раствора с ацетатом натрия и углеродными нанотрубками / Б.С. Труфанов, А.В. Щегольков,
B.Д. Хмыров, В.Б. Куденко // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. - 2017. - № 4 (36). - С. 113-117.
6.Лимаренко, Н.В. Моделирование технологического процесса утилизации стоков животноводства / Н.В. Лимаренко // Современные проблемы математического моделирования, обработки изображений и параллельных вычислений 2017: сб. трудов междунар. науч. конф. - пос. Дивномор-ское, г. Геленджик, 4 - 11 сентября, 2017. - с. 158166.
7.Лимаренко, Н.В. Создание экологически безопасной технологии утилизации стоков животноводства / Н.В. Лимаренко, В.П. Жаров, Б.Г.
Шаповал // Инновационные технологии в науке и образовании. ИТНО-2017: сб. науч. тр. - Ростов на-Дону; Зерноград; п. Дивноморское, 11-15 сентября, 2017. - с. 175-179.
8.Месхи, Б.Ч. Создание математической модели для оценки энергоёмкости процесса обеззараживания стоков животноводства / Б.Ч. Месхи, Н.В. Лимаренко, В.П. Жаров, Б.Г. Шаповал // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2017. - Т.18, № 4 . - с. 129-135.
9.Беззубцева, М.М. Механоактиваторы агропромышленного комплекса. Анализ, инновации, изобретения: монография / М.М. Беззубцева, В.С. Волков // - Санкт-Петербург: СПбГАУ, 2014. - 161 с.
10.Бахвалов, Ю.А. Синтез электромеханических активаторов с вихревым слоем с применением обратных задач / Ю.А. Бахвалов, Г.И. Володин,
B.В. Горчаков // Математические методы в технике и технологиях. ММТТ. - Саратов, 2014. Т.7, ч.7. -
C. 25-27.
11.Адошев, А.И. Ферровихревой аппарат для обеззараживания жидкого свиного навоза: дисс. канд. тех. наук: 05.20.02 / А.И. Адошев; СГАУ. -Ставрополь, 2011. - 190 с.
12.Лимаренко, Н.В. Исследование влияния заполненности рабочей зоны рабочими телами на качество функционирования индуктора / Н. В. Лимаренко [и др.] // Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения: материалы 10-й междунар. науч.- практ. конф. в рамках 20-й междунар. агропром. выставки "Ин-терагромаш-2017", 1-3 марта 2017 г. - Ростов н/Д, 2017. - С. 622-626.
13.Лимаренко, Н.В. Экспериментальное исследование влияния массы рабочих тел на параметры, характеризующие качество функционирования индуктора / Н.В. Лимаренко, В.П. Жаров, Ю.В. Панов, Б.Г. Шаповал // Вестник Дон. гос. техн. унта. - 2016. - Т.16, № 2 . - с. 90-96.
14.Великанова, Ю.В. Гидромеханика многофазных сред: учеб. пособ. / Ю.В. Великанова. -Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2009. - 166 с.
15.Ужов, В.Н. Подготовка промышленных газов к очистке / В.Н. Ужов, А.Ю. Вальдберг. - М.: Химия, 1975. - 216 с.
16Нигматулин,Р.И.Динамикамногофазныхсред: том 1 / Р.И. Нигматулин. - М.: Наука, 1987. - 464 с.
17.Владимиров, B.C. Уравнения математической физики: уч. для вузов / В.С. Владимиров, В.В. Жаринов. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 400 с.
18.Волк, А.М. Анализ сил, действующих на твердую частицу в сплошном потоке / А.М. Волк, Е.В. Терешко // Труды БГТУ: Физико-математические науки и информатика. - 2015. - № 6С. - С. 10-14.
THE PROCESS OF MOVING OF WORKING BODIES IN THE AREA POTREBICA
ACTIVATOR DISINFECTION
Tsymbal Aleksandr A., Doctor of Agricultural Sciences, Professor,the Head of the Department of Heat Engineering of Hydraulics and Power Supply of Enterprises, Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy, tcimbalaa@yandex.ru
Kokorev Gennadii D., Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Technical Operation of Transport, kgd5408@rambler.ru
Uspenskiy Ivan A., Doctor of Technical Sciences, Professor, the Head of the Department of Technical Operation of Transport, ivan.uspensckij@yandex.ru
Yukhin Ivan A., Doctor of Technical Sciences, Professor, the Head of the Department of Automotive Engineering and Heat Power Engineering, ivan.uspensckij@yandex.ru
Ryazan State Agrotechnological University Named after P. A. Kostychev
Limarenko Nikolay V., Senior Lecturer, Department of electrical Engineering and Electronics, Don state technical university, limarenkodstu@yandex.ru
The increase of the level of environmental management of agricultural waste is an important task, the solution of which is impossible without the intensification of the processes of their utilization. It is particularly important to increase the level of environmental safety and reduce the specific energy consumption of the operation of disinfection of the liquid fraction of livestock waste. The paper considers an approach to the intensification of this operation through the use of a decontamination activator. The decontamination activator is a system that implements a complex physical and chemical action of working bodies and chemical reagent in a rotating alternating electromagnetic field. An important factor hindering the use of such systems when working with liquid media is the uneven distribution of working bodies in the working area and their partial removal beyond it. These processes significantly reduce the quality of the system operation and are unacceptable from the point of view of the requirements for the quality of the finished product. The aim of this study was to create a mathematical model that describes the trajectory of the working bodies in the post-working zone of the activator and allows to determine the place of the beginning of the intake window. A complex of forces acting on the working body in the post-working zone of the disinfection activator during its work with liquid media is considered. Methodological instruments of the study includes the terms of kinetostatical, the principle of Dalember, Caushytask. On the basis of the study of the dynamics of the process of moving of working bodies in the post-working area of activator you can make the following conclusions: a part of the working bodies, carried away by the flow of fluid from the working in post-working area continues to commit rotational-translational motion; the trajectory of movement of the working bodies in post-working area is described by a system of differential equations; the results of theoretical research allow to determine the start of the intake window in post-working area of the activator.
Key words: disinfection, activator, post-working area of the activator, the working body, the process of moving of working bodies in post-working area of the activator.
Literatura
1.Brjuhanov, A.JU. Problemy obespechenija jekologicheskoj bezopasnosti zhivotnovodstva i nailuchshie dostupnye metody ih reshenija /A.JU. Brjuhanov, JE.V. Vasil'ev, E.V. SHalavina //Regional'naja jekologija. -2017. - № 1 (47). - S. 37-43.
2.Byshov, N.V. Ustrojstvo dlja utilizacii nezernovoj chasti urozhaja /I.JU. Bogdanchikov, N.V. Byshov, A.N. Bachurin, A.I. Martyshov, A.A. Kacharmin //Sel'skij mehanizator. - 2018. - № 2. - S. 2-3.
3.Bondarenko, A.M. Resursnyj potencial regiona na osnove reciklinga organicheskih othodov / A.M. Bondarenko, L.S. Kachanova// Konkurentosposobnost' v global'nom mire: jekonomika, nauka, tehnologii. -2017. - № 4-1 (37). - S. 49-56.
4.Surzhko, O.A. Resursosberezhenie i jekologicheskaja bezopasnost' pri utilizacii othodov zhivotnovodcheskih hozjajstv. O.A. Surzhko. - Rostov-n/D. - 2003. - 176 s.
5.Kudenko, V.B. Mehanizirovannyj sposob pererabotki othodov APK s obezzarazhivaniem na osnove rastvora s acetatom natrija i uglerodnymi nanotrubkami/B.S. Trufanov, A.V. SHHegol'kov, V.D. Hmyrov, V.B. Kudenko // Vestnik Rjazanskogo gosudarstvennogo agrotehnologicheskogo universiteta im. P.A. Kostycheva. - 2017. - № 4 (36). - S. 113-117.
6.Limarenko, N.V. Modelirovanie tehnologicheskogo processa utilizacii stokov zhivotnovodstva / N.V. Limarenko // Sovremennye problemy matematicheskogo modelirovanija, obrabotki izobrazhenij i parallel'nyh vychislenij 2017: sb. trudov mezhdunar. nauch. konf. - pos. Divnomorskoe, g. Gelendzhik, 4 - 11 sentjabrja, 2017. - s. 158-166.
7.Limarenko, N.V. Sozdanie jekologicheski bezopasnoj tehnologii utilizacii stokov zhivotnovodstva /N.V. Limarenko, V.P. ZHarov, B.G. SHapoval // Innovacionnye tehnologii v nauke i obrazovanii. ITNO-2017: sb. nauch. tr. - Rostov na-Donu; Zernograd; p. Divnomorskoe, 11-15 sentjabrja, 2017. - s. 175-179.
8.Meshi, B.CH. Sozdanie matematicheskoj modeli dlja ocenki jenergojomkosti processa obezzarazhivanija stokov zhivotnovodstva / B.CH. Meshi, N.V. Limarenko, V.P. ZHarov, B.G. SHapoval // Vestnik Don. gos. tehn. un-ta. - 2017. - T.18, № 4. - s. 129-135.
9.Bezzubceva, M.M. Mehanoaktivatory agropromyshlennogo kompleksa. Analiz, innovacii, izobretenija: monografija/M.M. Bezzubceva, V.S. Volkov//- Sankt-Peterburg: SPbGAU, 2014. - 161 s.
10.Bahvalov, JU.A. Sintez jelektromehanicheskih aktivatorov s vihrevym sloem s primeneniem obratnyh zadach / JU.A. Bahvalov, G.I. Volodin, V.V. Gorchakov //Matematicheskie metody v tehnike i tehnologijah. MMTT. - Saratov, 2014. T.7, ch.7. - S. 25-27.
11.Adoshev, A.I. Ferrovihrevoj apparat dlja obezzarazhivanija zhidkogo svinogo navoza: diss. kand. teh. nauk: 05.20.02/A.I. Adoshev; SGAU. -- Stavropol', 2011. - 190 s.
12.Limarenko, N.V. Issledovanie vlijanija zapolnennosti rabochej zony rabochimi telami na kachestvo funkcionirovanija induktora / N. V. Limarenko [i dr.] // Sostojanie i perspektivy razvitija sel'skohozjajstvennogo mashinostroenija: materialy 10-j mezhdunar. nauch.- prakt. konf. v ramkah 20-j mezhdunar. agroprom. vystavki "Interagromash-2017", 1-3 marta 2017 g. - Rostov n/D, 2017. - S. 622-626.
13.Limarenko, N.V. JEksperimental'noe issledovanie vlijanija massy rabochih tel na parametry, harakterizujushhie kachestvo funkcionirovanija induktora / N.V. Limarenko, V.P. ZHarov, JU.V. Panov, B.G. SHapoval // Vestnik Don. gos. tehn. un-ta. - 2016. - T.16, № 2 . - s. 90-96.
14.Velikanova, JU.V. Gidromehanika mnogofaznyh sred: ucheb. posob. / JU.V. Velikanova. - Samara: Samar. gos. tehn. un-t, 2009. - 166 s.
15.Uzhov, V.N. Podgotovka promyshlennyh gazov k ochistke / V.N. Uzhov, A.JU. Val'dberg. - M.: Himija, 1975. - 216 s.
16Nigmatulin, R. I. Dinamika mnogofaznyh sred: tom 1 /R.I. Nigmatulin. - M.: Nauka, 1987. - 464 s.
17.Vladimirov, B.C. Uravnenija matematicheskoj fiziki: uch. dlja vuzov/ V.S. Vladimirov, V.V. ZHarinov. -M.: FIZMATLIT, 2004. - 400 s.
18.Volk, A.M. Analiz sil, dejstvujushhih na tverduju chasticu v sploshnom potoke/A.M. Volk, E.V. Tereshko // Trudy BGTU: Fiziko-matematicheskie nauki i informatika. - 2015. - № 6S. - S. 10-14.
