CC BY
2УДК 656.051 DOI 10.36508/RSATU.2021.50.2.014
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ КУЗОВОВ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ЛОШАДЕЙ АКУСТИКО-КАВИТАЦИОННЫМ СПОСОБОМ
НОВИКОВ Никита Михайлович, кафедры организации транспортных процессов и безопасности жизнедеятельности, nеwwееkоff@gmаil.соm
КУКУШКИНА Татьяна Романовна, аспирант кафедры ветеринарно-санитарной экспертизы, хирургии, акушерства и внутренних болезней животных, tkuсkusс4kinа@yаndеx.ru
ШЕМЯКИН Александр Владимирович, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой ОТП и БЖД, shеm.аlеx62@yаndеx.ru
Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева
Проблема и цель. В России сельское хозяйство составляет 4,6 % валового внутреннего продукта и является ключевым аспектом в экономике страны. Сельскохозяйственная техника является неотъемлемой составляющей любой сельскохозяйственной отрасли и средством повышения экономической прибыли предприятий. Так как от чистоты машин зависит напрямую качество продукции, это обстоятельство нельзя обходить стороной. Гоязь, скопленная за время работы техники, приводит не только к низким показателям качества производимой продукции, но и к быстрому изнашиванию самой техники.
Методология. Эффективная дезинфекция достигается физико-химическим и механическим способом воздействия на поверхность сельскохозяйственной техники. Первый метод очистки экономически не выгоден, так как слишком высоки затраты на использование химических реагентов во время обработки поверхности, которые оказывают также негативное воздействие на здоровье людей. Для грамотной очистки необходимо повышать давление подаваемой на поверхность жидкости, поэтому механический способ считается слишком энергозатратным. Сейчас развивается метод кавитационного воздействия для очистки техники.
Результаты. Исследования в этой области приводят к получению эффективной и качественной технологии, которая в дальнейшем сможет повысить качество производимой очистки и уменьшить материальные затраты на обработку. Сейчас достаточно быстро развивается данное направление, но при этом не все разработки выполняют заявленные функции полностью. Заключение. В данной статье мы проанализировали ошибки предыдущих исследований и предложили практичное и выгодное решение. В статье приведены методы обработок, виды загрязнений, описание акустическо-кавитационного метода дезинфекции, его практическое применение и реализация конструкции.
Ключевые слова: обеззараживание, кавитация, акустическо-кавитационный метод, давление, средства дезинфекции транспортных средств, перевозка животных, обработка площадок после погрузки и выгрузки животных.
Введение распространения инфекционных заболеваний. Ее
Понятие дезинфекции появилось еще в сред- главная задача - пресечение увеличения инфек-
невековой Европе во время вспышек чумы. Люди ции [2,19].
массово умирали, тогда еще никто не представлял, Способы обработки со времен средневековья
как с этим бороться. Дезинфекция проводилась с прошли большой путь, развиваясь год за годом.
помощью отваров и настоев трав, а инструменты На данный момент существует пять основных ме-
закаливали на огне. В конце XI века ученые стали тодов дезинфекции [1]:
активно проводить исследования данной области. физический - суть метода заключается в
По прошествии лет этот процесс стал обыденным обеззараживании объектов с помощью механиче-
и незаменимым действием. Разработано множе- ской очистки, высоких температур, токов высокой
ство видов, методов и средств дезинфекции. Ни частоты и ультразвука;
одна сфера не обходится без этого мероприятия. химический метод дезинфекции заключа-
Сельское хозяйство не стало исключением. ется в использовании химических веществ, приво-
Сельскохозяйственная техника является необ- дящих к гибели микроорганизмов на поверхности
ходимым компонентом производства и экономики и внутри, а также в воздухе; предприятий. Качество использования техники биологический метод очистки базируется
неизбежно связано с качеством работ, продукции на сольватации различных микроорганизмов. Его
и здоровьем потребителей [9]. Дезинфекция - не- применяют для обработки канализации, сточных
отъемлемая часть сельскохозяйственного произ- вод и сливных конструкций
водства, так как в этой отрасли во время работы механический метод обработки пред-
с животными она нужна постоянно [4]. Санитар- ставляет собой уничтожение микроорганизмов с
ная обработка устанавливается нормами соот- помощью очистки. Данный способ не всегда эф-
ветствующих инстанций. Дезинфекция является фективен, так как он не позволяет полностью из-
неотъемлемой частью процесса профилактики бавиться от микробов на поверхности [10].
© Новиков Н. М., Кукушкина Т. Р., Шемякин А. В., 2021 г.
Акустико-кавитационный метод очистки впервые появился лишь несколько десятков лет назад. Он подразумевает образование в жидкости пузырьков газа за счет ударной акустической волны. Акустико-кавитационное явление состоит в том, что газ преобразуется в пузырьки, а затем освобождается из них. Звуковая волна образует неоднородное поле, которое обеспечивает поступательное движение пузырьку жидкости.
Объекты и методы Процесс обработки сельскохозяйственных машин и их составляющих оказывает большое влияние на производительность, продукты и качество ремонта. Во время работы техники внутренние механизмы подвергаются загрязнениям. На них попадает большое количество пыли, грязи, остатков растений, химикатов и т.д. Сельскохозяйственная техника является прямым объектом сильных загрязнений из-за постоянной работы в экстре-
мальных эксплуатационных условиях [2]. Накопление грязи внутри сельскохозяйственной техники, а именно оси колес, трансмиссия, ходовая часть, механизмы управления и двигатель, приводит к снижению надежности и КПД во время использования машин, а также к увеличению затрат на производстве, ускорению износа материалов, снижению качества продукции и росту травм [8].
Загрязнения бывают разного типа. Их подразделяют на:
растительные - образуются во время полевых работ;
маслянисто-грязевые - от дорожной пыли
и грязи;
остатки ядохимикатов; старые лакокрасочные покрытия; продукты коррозии; технологические загрязнения.
Рис. 1 - Классификация загрязнений в зависимости от трудности их удаления и их плотности
Существует множество технологий очистки поверхностей. Основными являются: пескоструйный, косточковой крошкой, гидроабразивный, водоструйный (рис. 2.).
К о сточков ой кр ошкон
Технология очистки Пескоструйная
Гидр о абразивная
Б од о струйная
Рис. 2 - Технологии струйной очистки
Каждый из этих методов имеет множество недостатков - от загрязнения рабочей поверхности до слишком большого расхода воды. Акустиче-ско-кавитационный метод очистки поверхности минимизирует количество используемой воды и затопленность рабочего пространства. На поверхность воздействуют кавитирующей струей воды, обогащая воду воздухом с помощью насоса высокого давления, создавая воздушную смесь. Далее
подогревают и насыщают пузырьками парогазовой фазы и подают на очищаемую поверхность [12].
В сельском хозяйстве широко используются механические установки для очистки. Они классифицируются [1]:
1) по области применения:
стационарные;
передвижные;
автономные;
2) по уровню давления подаваемой жидкости:
низкого давления (до 0.35 МПа);
среднего давления (до 0.8 МПа);
высокого давления (свыше 0.8 МПа);
3) по виду конструкции для очистки: струйные;
щеточные;
комбинированные (струйные и щеточные);
4) по способу перемещения:
проездные; подвижные.
На данный момент в мире набирает популярность инновационный метод обработки - кавитация -получение в жидкости полостей газа или
пара за счет уменьшения давления благодаря возникновению ударной акустической волны или внутреннего увеличения скорости.
Кавитационное воздействие - это совокупность химических и гидродинамических явлений. Оно относится к мягким методам воздействия, так как из-за небольшой температуры не приводит к разрушению обрабатываемых поверхностей [3].
Существует свод правил и норм, согласно которым использование транспорта для перевозки лошадей должно проходить только после тщательной дезинфекции. Мелкие детали конструкции не должны выпирать, так как транспортировка животных не должна наносить вред их здоровью и жизни. Использование метода дает повышение эффективности процесса обеззараживания сельскохозяйственных машин для перевозки лошадей [17]. Так как этот вид обработки только начинает развиваться, то увеличения действенности можно добиться путем разработки технологии и моечной установки акустико-кавитационного действия с определением режимов ее работы, обеспечивающих снижение затрат энергии и повышение производительности процесса обеззараживания.
Акустико-кавитационный способ обеззараживания наружных и внутренних поверхностей сельскохозяйственной техники обеспечивает увеличение производительности процесса и снижение электрических затрат. Для реализации данного способа разрабатывается конструкция устройства, обеспечивающего акустико-кавитационного воздействие на зараженные поверхности сельскохозяйственных машин.
Преимущества данного метода обработки:
- быстрая очистка и дезинфекция труднодоступных и криволинейных поверхностей;
- очистка и дезинфекция поверхностей с обрастанием микроорганизмами;
- отсутствие вибрации, отдачи и полная безопасность от повреждения кавитационной струей для людей, занимающихся очисткой и дезинфекцией;
- сохранение лакокрасочного, антиобрастаю-щего и антикоррозийного покрытия поверхностей;
- отсутствие необходимости периодической замены инструмента и расходных материалов в процессе работ;
-простота эксплуатации - метод не требует специальной подготовки людей, занимающихся очисткой и дезинфекцией.
Экспериментальная часть
Главной целью испытаний являлось определение эксплуатационных показателей разработки: надежность, расход воды, качество обработки поверхности, затраты и т.д, а также сравнение с помощью испытаний с уже существующими экспериментальными образцами. Для решения этих задач была создана установка, которая позволяет осуществлять дезинфекцию с помощью акустиче-ско-кавитационного метода [16].
Моечная установка состоит из щита электропитания, насоса высокого давления, манометра, корпуса установки, электродвигателя, акустиче-ско-кавитационного пистолета и сопла, баллона с
дезинфицирующем раствором (рис. 3.). Технология обработки будет использоваться для дезинфекции при перевозке лошадей в сельском хозяйстве и при транспортировке животных в других отраслях.
Данный научно-технический продукт будет предназначен для предприятий и хозяйств, занимающихся разведением и перевозкой лошадей. В перспективе - для предприятий, занимающихся разведением и перевозкой любых сельскохозяйственных животных [14].
1 - акустическо-кавитационный пистолет, 2 - насос высокого давления, 3 - электродвигатель, 4 - корпус, 5 - щит электропитания, 6 - дезинфицирующем раствором, 7 - расходомер,
8 - акустическо-кавитационное сопло, 9 - баллон с манометром Рис. 3 - Моечная установка
Установка работает на воде, которую подают под давлением [7]. Скоростная кавитационная струя дезинфицирующего состава с парогазовыми микроскопическими пузырьками очищает поверхность, разрушая обрастания и уничтожает вредные микроорганизмы. Выброс объектов обработки из рабочей зоны происходит вследствие направленного столкновения микропузырьков кавитиру-ющей струи дезинфицирующего состава с образованием микровзрыва [5].
Этот метод дезинфекции зависит от площади обрабатываемой поверхности и от расстояния между соплом и поверхностью (рис. 4) [15].
- сопло моечной установки; Н1, Н2 - расстояния от края сопла до очищаемой поверхности; S1, S2 - площади распыла струи а. Рис. 4 - Изменение площади очистки при удалении
1
Площадь очищаемой поверхности, равна:
(1)
На основании теории подобия, можно записать соотношение между площадью обрабатываемых поверхностей и расстояния от сопла:
(2)
где Б - очищаемая площадь, м2; а - угол распыления;
Н - расстояние между соплом и поверхностью, м;
Согласно формуле 1, эффективность процес-
II
Н2 ,
са очистки напрямую также зависит от угла распыления, который не должен превышать 60 0, так как чем он больше, тем меньше эффективность дезинфекции. Для увеличения производительности моечных машин, работающих по принципу акустическо-кавитационного метода, нужно повышать расстояние между соплом и поверхностью, что видно из формулы 2 [3].
Акустическо-кавитационное сопло (рис. 5) после выхода из канала попадает на лепестки резо-наторной втулки (рис. 6) и вызывает колебания. Лепестки однотипны, поэтому колебания возникают с одинаковой частотой. При совпадении частоты возникает резонанс, что приводит к ультразвуковым колебаниям. Возникающие пузырьки пульсируют, волна, образованная насыщенной струей, очищает поверхность.
1 - передняя часть насадки; 2 - резонаторная втулка; 3 - регулировочная шайба удаления резонаторной втулки от кольцевого канала; 4 - средняя часть насадки; 5 - регулировочная шайба для изменения величины ольце-вого канала; 6 - тыльная часть насадки; 7 - подводящие каналы; 8 - цилиндрический стержень;
9 - коническая поверхность Рис. 5 - Акустико-кавитационное сопло
В ходе апробации были выявлены эксплуатационные показатели установки акустико-кавита-ционной очистки поверхностей техники. Затраты на использование установки ниже чем у других, более ранних, разработок.
Сравнительный анализ электрозатратности и качества производимой очистки показали, что акустическо-кавитационный способ позволяет добиться более эффективной дезинфекции с наименьшими затратами [2].
Существует несколько вариантов реализации данного устройства для обработки, но большинство из них, в той или иной степени, не выполняют заявленных свойств на сто процентов. Предлагаемый научно-технический продукт повышает кумулятивный ударный эффект с помощью увеличения энергетического насыщения исходного количества воды и кавитационных полостей паро-
т-г-
о "о
/ / У
1
с11 - наружный диаметр втулки; сЬ - внутренний .диаметр втулки; I - высота лепестка втулки Рис. 6 - Резонаторная втулка
газовой смесью [13].
При этом разработка будет лучше защищена от нежелательного повреждения из-за эффекта кавитации, так как основной процесс происходит в момент распыления воды из сопла [20].
Моечная установка акустико-кавитационного действия для обеззараживания кузовов транспортных средств не имеет аналогов в массовом производстве в сельском хозяйстве. Действующие очистные станции не мобильны и существенно более затратны в использовании. Неоспоримым плюсом является возможность изменения химического состава дезинфицирующего вещества, в перспективе позволяющая использовать предложенную разработку не только для перевозки лошадей, но и любых других животных [6].
Заключение
На основе вышесказанного можно сделать вывод, что данная разработка может рассматриваться как перспективное решение в своей отрасли. Множество предыдущих устройств не могли выполнять все заявленные качества на 100 %. Аку-стическо-кавитационный метод очистки малоразвит, поэтому актуальность подобной разработки велика. Обслуживание и эксплуатация установки проста, а значит - экономически выгодна. Данный метод не вредит окружающей среде и людям, работающим с ним.
Минимизация затрат рабочих и природных ресурсов - это одно из важнейших преимуществ установки. С научной точки зрения эффективность акустическо-кавитационного метода выше, чем у всех ранее разработанных моделей. Из этого следует, что процесс развития и внедрения этого устройства в сельскохозяйственную отрасль актуален и прогрессивен. В дальнейшем предполагается развитие разработки для внедрения ее не только в процесс дезинфекции транспортных средств после перевозки лошадей и других животных, но и в процессы различных обработок на производстве.
Список литературы
1. Сметанин, В. Н. Основы дезинфектологии : учебное пособие для вузов / В. Н. Сметанин, Т. Д. Здольник. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2021. — 251 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-13484-1. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: httрs://urаit.ru/bсоdе/476949
2. Борычев С. Н. Технологии и установка для очистки деталей сельскохозяйственных машин при постановке на хранение/ С.Н. Борычев, А.В. Шемякин, А.З Аксенов, В.П. Губанов, П.С. Синицын// Научный журнал КубГАУ. 2016. №124. URL: https:// cyberleninka.ru/article/n/tehnologii-i-ustanovka-dlya-ochistki-detaley-selskohozyaystvennyh-mashin-pri-postanovke-na-hranenie (дата обращения: 03.06.2021).
3. Кузнецов, В. А. Гидрогазодинамика: учебное пособие для вузов / В. А. Кузнецов. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2021. — 120 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5534-11813-1. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: httрs://urаit.ru/bсоdе/476269
-Dl
4. Системы управления технологическими процессами и информационные технологии: учебное пособие для вузов / В. В. Троценко, В. К. Федоров, А. И. Забудский, В. В. Комендантов. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2021. — 136 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-09938-6. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: httрs://urаit.ru/bсоdе/473061
5. Калекин, В. С. Гидравлика и теплотехника: учебное пособие для вузов / В. С. Калекин, С. Н. Михайлец. — 2-е изд. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 318 с. — (Высшее образование).
— ISBN 978-5-534-11738-7. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: httрs://urаit.ru/ Ь^е/457000
6. Логистика: учебник для вузов / В. В. Щербаков [и др.]; под редакцией В. В. Щербакова.
— Москва: Издательство Юрайт, 2021. — 387 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-53400912-5. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: httрs://urаit.ru/bсоdе/471343
7. Устройство для очистки сельскохозяйственных машин с использованием энергии вращающейся жидкостной струи. Шемякин А.В., Те-рентьев В.В., Морозова Н.М., Кожин С.А., Кирилин А.В. Вестник Рязанского государственного агро-технологического университета им. П.А. Костыче-ва. 2016. № 3 (31). С. 77-80. DOI: 10.35887/23052538-2019-5-49-60
8. Кирилин, А. В. Очистка сельскохозяйственных машин перед подготовкой к хранению / А. В. Кирилин. — Текст : непосредственный // Инновационные технологии в сельском хозяйстве : материалы III Междунар. науч. конф. (г. Казань, май 2017 г.). — Казань : Бук, 2017. — С. 44-48. — URL: https://moluch.ru/conf/agr/archive/249/12401/ (дата обращения: 03.06.2021).
9. Григорьев, М. Н. Логистика. Продвинутый курс. В 2 ч. Часть 1: учебник для вузов / М. Н. Григорьев, А. П. Долгов, С. А. Уваров. — 4-е изд., перераб. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2021. — 472 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-02569-9. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: httрs://urаit.ru/bсоdе/470320 (дата обращения: 12.05.2021).
10. Мурусидзе, Д. Н. Технологии производства продукции животноводства: учебное пособие для вузов / Д. Н. Мурусидзе, В. Н. Легеза, Р. Ф. Филонов. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2021. — 417 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-10647-3. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: httрs:// игаК.ги/Ь^е/475403
11. Акопян, В. Б. Ультразвук в медицине, ветеринарии и биологии : учебное пособие для вузов / В. Б. Акопян, Ю. А. Ершов, С. И. Щукин; под редакцией С. И. Щукина. — 3-е изд., испр. и доп.
— Москва: Издательство Юрайт, 2021. — 224 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-128703. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: httрs://urаit.ru/bсоdе/470096
12. Fluid dynamics of acoustic and hydrodynamic cavitation in hydraulic power systems. A. Ferrari. Published:15 March 2017 URL: https://doi.
org/10.1098/rspa.2016.0345
13. Acoustic Cavitation: The Driving Force Behind Ultrasonic Processing. Jan 2, 2016 5:01:34 PM / by Alexey Peshkovsky, Ph.D. URL: https://blog.sonomechanics.com/blog/acoustic-cavitation-the-driving-force-behind-ultrasonic-processing
14. Comparison Between Hydrodynamic and Acoustic Cavitation in Microbial Cell Disruption,Mauro Capocellia, Marina Prisciandarob, Amedeo Lanciac, Dino Musmarraa. DOI: 10.3303/CET1438003
15. Experimental researches of agricultural machinery engines cleaning by icy and cavitation jet. Shemyakin A.V., Terentyev V.V., Morozova N.M., Kirilin A.V. Modern Science. 2016. № 10. С. 34-37. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ochistka-dvigateley-selskohozyaystvennyh-mashin-pered-remontom-eksperimentalnye-issledovaniya (дата обращения: 03.06.2021).
16. Fundamentals of acoustic cavitation: the effect of surfactants. Leong, T. S. H. (2012). Fundamentals of acoustic cavitation: the effect of surfactants. PhD thesis, Dept. of Chemical and Biomolecular Engineering, The University of Melbourne. URI http://hdl.handle.net/11343/37407 Linked Resource URL http://cat.lib.unimelb. edu.au/record=b4756317 2012 Thomas Seak Hou Leong
17. Зайцева, А. А. Коневодство: учебное пособие для вузов / А. А. Зайцева, А. Б. Муромцев. — Москва: Издательство Юрайт, 2021. — 196 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-13158-1. — Текст: электронный //ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: httрs://urаit.ru/bсоdе/476754
18. Сметанин, В. Н. Основы дезинфектологии: учебное пособие для вузов / В. Н. Сметанин, Т. Д. Здольник. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2021. — 251 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-13484-1. — Текст: электронный//ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: httрs:// urаit.ru/bсоdе/476949
19. Equine Behavioral Medicine Professor, Department of Small Animal Clinical Sciences, College of Veterinary Medicine. Paperback ISBN: 9780128121061 eBook ISBN: 9780128122457 Imprint: Academic Press. Published Date: 4th January 2019. Page Count: 397. URL: https://www.elsevier.com/books/equine-behavioral-medicine/beaver/978-0-12-812106-1
20. Acoustic, Thermal Wave and Optical Characterization of Materials, Volume 11 1st Edition. Editors: G.M. Crean M. Locatelli J. McGilp/ eBook ISBN: 9780444596642 Imprint: North Holland. Published Date: 12th March 1990. Page Count: 412. URL: https://www.elsevier.com/books/acoustic-thermal-wave-and-optical-characterization-of-materials/crean/978-0-444-88552-4
THE DEVICE FOR DECONTAMINATING THE BODIES OF VEHICLES FOR TRANSPORTING HORSES
BYACOUSTIC-CAVITATION METHOD
Novikov Nikita M., 2nd year post-graduate student, Ryazan State Agrotechnological University named after P. A. Kostychev, newweekoff@gmail.com
Kukushkina Tatyana R., 2nd year postgraduate student, Ryazan State Agrotechnological University named after P. A. Kostychev, tkuckusc4kina@yandex.ru
Shemyakin Alexander V., Doctor of Technical Sciences, Professor, Ryazan State Agrotechnological University named after P. A. Kostychev, shem.alex62@yandex.ru
Problem and goal. In Russia, agriculture accounts for 4.6% of gross domestic product and is a key aspect of the country's economy. Agricultural machinery is an integral part of any agricultural products and a means of increasing the economic profit of enterprises. Since the quality of the products directly depends on the cleanliness of the machines, this aspect cannot be ignored. The dirt accumulated during the operation of the equipment leads not only to low indicators of the quality assessment of the products produced, but also to the rapid wear of the equipment itself.
Methodolgy. Effective disinfection is achieved by physico-chemical and mechanical means of exposure to the surface of agricultural machinery. The first method of cleaning is not economically profitable, since the cost of using chemical reagents during surface treatment is too high. And it also has a big impact on people's health. For proper cleaning, it is necessary to increase the pressure of the supplied liquid on the surface, so the mechanical method is considered too energy-consuming. Now the method of cavitation action for cleaning equipment is being developed.
Results. Research in this area leads to an effective and high-quality technology that can further improve the quality of cleaning and reduce the material costs of processing. Now this direction is developing quite quickly, but not all developments perform their stated functions 100%.
Conclusion. In this article, we have analyzed the errors of previous studies and made a practical and profitable solution. Below you can get acquainted with the treatment methods, types of contamination and learn about the acoustic-cavitation method of disinfection, its practical application and design.
Key words: disinfection, disinfection, cavitation, horses, agricultural machinery, acoustic-cavitation method, sanitary treatment, pressure, disinfection means, agriculture, means of disinfection of vehicles, transportation of animals, methods of treatment of vehicles, treatment of sites after loading and unloading of animals.
Literatura
I.Smetanin, V. N. Osnovy dezinfektologii: uchebnoe posobie dlya vuzov / V. N. Smetanin, T. D. Zdol'nik.
— 2-e izd., pererab. i dop. — Moskva : Izdatel'stvo YUrajt, 2021. — 251 s. — (Vysshee obrazovanie). — ISBN 978-5-534-13484-1. — Tekst: elektronnyj//EBS YUrajt [sajt]. — URL: httrs://urait.ru/bsode/476949
2.Borychev SergejNikolaevich, SHemyakinAleksandr Vladimirovich, AksenovAleksejZinov'evich, Gorbunov Vasilij Pavlovich, Sinicin Pavel Sergeevich Tekhnologii i ustanovka dlya ochistki detalej sel'skohozyajstvennyh mashin pri postanovke na hranenie // Nauchnyj zhurnal KubGAU. 2016. №124. URL: https://cyberleninka. ru/article/n/tehnologii-i-ustanovka-dlya-ochistki-detaley-selskohozyaystvennyh-mashin-pri-postanovke-na-hranenie (data obrashcheniya: 03.06.2021).
3.Kuznecov, V. A. Gidrogazodinamika: uchebnoe posobie dlya vuzov / V. A. Kuznecov. — 2-e izd., ispr. i dop. — Moskva: Izdatel'stvo YUrajt, 2021. — 120 s. — (Vysshee obrazovanie). — ISBN 978-5-534-11813-1.
— Tekst: elektronnyj // EBS YUrajt [sajt]. — URL: httrs://urait.ru/bsode/476269
4.Sistemy upravleniya tekhnologicheskimi processami i informacionnye tekhnologii: uchebnoe posobie dlya vuzov / V. V. Trocenko, V. K. Fedorov, A. I. Zabudskij, V. V. Komendantov. — 2-e izd., ispr. i dop. — Moskva: Izdatel'stvo YUrajt, 2021. — 136 s. — (Vysshee obrazovanie). — ISBN 978-5-534-09938-6. — Tekst: elektronnyj // EBS YUrajt [sajt]. — URL: httrs://urait.ru/bsode/473061
5.Kalekin, V. S. Gidravlika i teplotekhnika: uchebnoe posobie dlya vuzov / V. S. Kalekin, S. N. Mihajlec. — 2-e izd. — Moskva: Izdatel'stvo YUrajt, 2020. — 318 s. — (Vysshee obrazovanie). — ISBN 978-5-534-117387. — Tekst: elektronnyj // EBS YUrajt [sajt]. — URL: httrs://urait.ru/bsode/457000
6.Logistika: uchebnik dlya vuzov / V. V. SHCHerbakov [i dr.]; pod redakciej V. V. SHCHerbakova. — Moskva: Izdatel'stvo YUrajt, 2021. — 387 s. — (Vysshee obrazovanie). — ISBN 978-5-534-00912-5. — Tekst: elektronnyj^ // EBS YUrajt [sajt]. — URL: httrs://urait.ru/bsode/471343
7.Ustrojstvo dlya ochistki sel'skohozyajstvennyh mashin s ispol'zovaniem energii vrashchayushchejsya zhidkostnoj strui. SHemyakin A.V., Terent'ev V.V., Morozova N.M., Kozhin S.A., Kirilin A.V. Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta im. P.A. Kostycheva. 2016. № 3 (31). S. 77-80. DOI: 10.35887/2305-2538-2019-5-49-60
8.Kirilin, A. V. Ochistka sel'skohozyajstvennyh mashin pered podgotovkoj k hraneniyu / A. V. Kirilin. — Tekst : neposredstvennyj // Innovacionnye tekhnologii v sel'skom hozyajstve : materialy III Mezhdunar. nauch. konf. (g. Kazan', maj 2017 g.). — Kazan': Buk, 2017. — S. 44-48. — URL: https://moluch.ru/conf/agr/ archive/249/12401/(data obrashcheniya: 03.06.2021).
9.Grigor'ev, M. N. Logistika. Prodvinutyj kurs. V2 ch. CHast' 1: uchebnik dlya vuzov/M. N. Grigor'ev, A. P. Dolgov, S. A. Uvarov. — 4-e izd., pererab. i dop. — Moskva: Izdatel'stvo YUrajt, 2021. — 472 s. — (Vysshee obrazovanie). — ISBN 978-5-534-02569-9. — Tekst: elektronnyj // EBS YUrajt [sajt]. — URL: httrs://urait.ru/ bsode/470320 (data obrashcheniya: 12.05.2021).
10.Murusidze, D. N. Tekhnologii proizvodstva produkcii zhivotnovodstva: uchebnoe posobie dlya vuzov / D. N. Murusidze, V. N. Legeza, R. F. Filonov. — 2-e izd., ispr. i dop. — Moskva: Izdatel'stvo YUrajt, 2021.
— 417 s. — (Vysshee obrazovanie). — ISBN 978-5-534-10647-3. — Tekst: elektronnyj //EBS YUrajt [sajt]. — URL: httrs://urait.ru/bsode/475403
II.Akopyan, V. B. Ul'trazvuk v medicine, veterinarii i biologii: uchebnoe posobie dlya vuzov/ V. B. Akopyan, YU. A. Ershov, S. I. SHCHukin; pod redakciej S. I. SHCHukina. — 3-e izd., ispr. i dop. — Moskva: Izdatel'stvo YUrajt, 2021. — 224 s. — (Vysshee obrazovanie). — ISBN 978-5-534-12870-3. — Tekst: elektronnyj // EBS YUrajt [sajt]. — URL: httrs://urait.ru/bsode/470096
12.Fluid dynamics of acoustic and hydrodynamic cavitation in hydraulic power systems. A. Ferrari. Published:15 March 2017 URL: https://doi.org/10.1098/rspa.2016.0345
13.Acoustic Cavitation: The Driving Force Behind Ultrasonic Processing. Jan 2, 2016 5:01:34 PM / by Alexey Peshkovsky, Ph.D. URL: https://blog.sonomechanics.com/blog/acoustic-cavitation-the-driving-force-behind-ultrasonic-processing
14.Comparison Between Hydrodynamic and Acoustic Cavitation in Microbial Cell Disruption,Mauro Capocellia, Marina Prisciandarob, Amedeo Lanciac, Dino Musmarraa. DOI: 10.3303/CET1438003
15.Experimental researches of agricultural machinery engines cleaning by icy and cavitation jet. Shemyakin A.V., Terentyev V.V., Morozova N.M., Kirilin A.V. Modern Science. 2016. № 10. S. 34-37. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ochistka-dvigateley-selskohozyaystvennyh-mashin-pered-remontom-eksperimentalnye-issledovaniya (data obrashcheniya: 03.06.2021).
16.Fundamentals of acoustic cavitation: the effect of surfactants. Leong, T. S. H. (2012). Fundamentals of acoustic cavitation: the effect of surfactants. PhD thesis, Dept. of Chemical and Biomolecular Engineering, The University of Melbourne. URI http://hdl.handle.net/11343/37407 Linked Resource URL http://cat.lib.unimelb. edu.au/record=b4756317 2012 Thomas Seak Hou Leong
17.Zajceva, A. A. Konevodstvo: uchebnoe posobie dlya vuzov/A. A. Zajceva, A. B. Muromcev. — Moskva: Izdatel'stvo YUrajt, 2021. —196 s. — (Vysshee obrazovanie). — ISBN 978-5-534-13158-1. — Tekst: elektronnyj // EBS YUrajt [sajt]. — URL: httrs://urait.ru/bsode/476754
18.Smetanin, V. N. Osnovy dezinfektologii: uchebnoe posobie dlya vuzov / V. N. Smetanin, T. D. Zdol'nik.
— 2-e izd., pererab. i dop. — Moskva: Izdatel'stvo YUrajt, 2021. — 251 s. — (Vysshee obrazovanie). — ISBN 978-5-534-13484-1. — Tekst: elektronnyj //EBS YUrajt [sajt]. — URL: httrs://urait.ru/bsode/476949
19.Equine Behavioral Medicine Professor, Department of Small Animal Clinical Sciences, College of
Veterinary Medicine. Paperback ISBN: 9780128121061 eBook ISBN: 9780128122457 Imprint: Academic Press. Published Date: 4th January 2019. Page Count: 397. URL: https://www.elsevier.com/books/equine-behavioral-medicine/beaver/978-0-12-812106-1
20.Acoustic, Thermal Wave and Optical Characterization of Materials, Volume 11 1st Edition. Editors: G.M. Crean M. Locatelli J. McGilp/ eBook ISBN: 9780444596642 Imprint: North Holland. Published Date: 12th March 1990. Page Count: 412. URL: https://www.elsevier.com/books/acoustic-thermal-wave-and-optical-characterization-of-materials/crean/978-0-444-88552-4
УДК 665.753.4
DOI 10.36508/RSATU.2021.50.2.015
БЕЗМОТОРНЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТОПЛИВ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ
ПЛОТНИКОВ Сергей Александрович, д-р. техн. наук, профессор кафедры технологии машиностроения, PlotnikovSA@bk.ru
ГНЕВАШЕВ Павел Вячеславович, аспирант кафедры технологии машиностроения, gnevashevpv@inbox.ru
Вятский государственный университет
ШИШКИН Геннадий Петрович, канд. пед. наук, доцент кафедры физики, shgp45@mail.ru РЕЗНИК Евгений Наумович, канд. биол. наук, доцент кафедры физики, reznick@yandex.ru Кировский государственный медицинский университет Проблема и цель. В ходе проведенного обзора литературы было установлено, что между основными эксплуатационными свойствами моторного топлива и его физико-химическими показателями существуют корреляционные зависимости. Логично предположить, что подобные зависимости могут быть применимы и к альтернативному топливу. Цель исследований - определение физико-химических показателей смесевого топлива, влияющих на эксплуатационные характеристики дизельного двигателя.
Объекты и методы. Объект исследований - смеси товарного дизельного топлива с рапсовым маслом холодного отжима. Исследовались физико-химические показатели смесевого топлива с различным содержанием рапсового масла. Массовая доля рапсового масла в искомой смеси варьировалось от 0 до 50 %. Для измерения показателей использовалось специализированное лабораторное оборудование - пикнометр ПЖ-2-25, лабораторные весы VIBRAAJH-620CE и рефрактометр ИРФ-454б. Ход экспериментов. Значения плотности и показателя преломления фиксировались для каждой подготовленной смеси. Данные эксперимента и последующих расчетов наносились на графики. По данным плотности и показателя преломления был построен график удельной рефракции Лорент-ца-Лоренца.
Результаты и выводы. В результате анализа полученных данных лабораторных опытов было установлено, что некоторые выходные показатели работы ДВС на альтернативных топливах могут существенно зависеть от физических показателей, измеренных в ходе эксперимента, что позволяет найти корреляционные зависимости между ними. В качестве экспресс-метода оценки эксплуатационных свойств двигателя предложено использовать удельную рефракцию, так как она проста в определении, не зависит от внешних условий и позволяет использовать её на месте эксплуатации.
Ключевые слова: дизель, смесевое топливо, альтернативное топливо, рапсовое масло, показатель преломления, экспресс-методы, удельная рефракция.
Введение
Альтернативное моторное топливо - это смесь различных углеводородов и их соединений. При разработке методов определения эксплуатационных свойств топлив основной проблемой является их многокомпонентность, так как каждый компонент вносит свой вклад в эксплуатационные характеристики. Наиболее важными эксплуатационными характеристиками являются: цетановое число (ЦЧ), содержание серы, низшая теплота
сгорания и некоторые другие.
В настоящее время для определения эксплуатационных свойств дизельных двигателей используют моторные установки, где при сжигании топлива измеряются выходные параметры. В этом направлении проведено много исследований, где в качестве топлива использовались смеси товарного дизельного топлива (ДТ) со спиртами, растительными маслами и др. [1-8]. Недостатком метода прямых измерений является то, что он трудоёмок,
© Плотников С. А., Гневашев П. В., Шишкин Г П., Резник Е. Н., 2021г.
