ivdon3@bk.ru
Сложность и высокая стоимость мультиплексирования волоконно-оптических сенсоров до сих пор является основным ограничением для широкого внедрения сенсорных систем как распределенного и квази-распределенного, так и точечного типа. В статье предложен новый метод мультиплексирования, который использует преимущества как широкополосных, так и двухчастотных радиофотонных систем мультиплексирования. От первых взят простейший широкополосный излучатель, но не используется сложная и дорогая система спектрометрии для определения центральной длины волны волоконных брэгговских решеток. От вторых взята система регистрации на частоте биений между двумя составляющими, но не используется дорогая система генерации двух- и полигармонических систем зондирования. Параметр мультиплексирования определяется частотой разноса между окнами прозрачности волоконной брэгговской решетки, например, с двумя фазовыми π-сдвигами, который отличается на определенную величину у каждого из сенсоров. Приведен механизм моделирования решеток указанного типа, принципиально показана возможность мультиплексирования различного количества сенсоров. При использовании сенсорных сетей, построенных на основе пассивных оптических, число мультиплексируемых датчиков может достигать 256, при этом все датчики имеет одинаковую брэгговскую дину волны, и могут быть объединены в древовидную, шинную и другие топологии.
Ключевые слова: Волоконная брэгговская решетка, фазовая неоднородность, волоконно-оптический сенсор, мультиплексирование, окно прозрачности, разность частот между окнами прозрачности, частота биений
05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы
Проблема формализации упругой линии тонкой стальной полосы большой гибкости возникла в процессе создания упругих элементов с нелинейной характеристикой для применения в различного рода демпфирующих устройствах. Такие упругие стержни испытывают большие перемещения при работе материала в пределах упругости, в частности, при осевом нагружении в закритической области, когда осевая нагрузка превышает Эйлерову силу, однако в докритической области перемещения недостаточно значительны для получения регрессивно-прогрессивной характеристики. В работе исследуются возможности смягчения упругой характеристики при осевом нагружении в начальный период путем применения жесткого консольного плеча, установленного на конце упругого стержня с приложением к нему вертикальной нагрузки. Одновременно исследуется влияние на упругую характеристику круговой траектории точки приложения вертикальной силы. Для формализации напряженно-деформированного состояния тонкой стальной пластины большой гибкости применяется метод эллиптических параметров.
Ключевые слова: упругая линия, тонкая полоса, большая гибкость, формализация, внеосевое нагружение, эллиптические параметры, регрессивно-прогресивная характеристика
На основе выведенных расчетных зависимостей для определения показателей движения лесовозного автопоезда при неустановившемся и установившемся движении в различных режимах можно с достаточной точностью и достоверностью решать технико-экономические задачи при планировании и оптимизации работы транспорта леса. При двухступенчатой вывозке автопоезд на базе МАЗ-6312В9 в сравнении с автопоездом на базе Scania R-420 имеет преимущества по эксплуатационным и по технико-экономическим показателям. Имеются возможности резкого повышения проходимости автопоезда при использовании активного прицепа. В этом случае обеспечивается работа полнокомплектного автопоезда и на усах, а также имеется возможность упразднения двухступенчатой вывозки, с повышением производительности и технико-экономических показателей
Ключевые слова: транспорт леса, оптимизация, лесовозные автопоезда, моделирование движения, эффективность
05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
Одной из проблем, связанных с эксплуатацией автопоездов, является повреждения оборудования в процессе транспортировки и погрузки-разгрузки древесины. Авторами работы предлагается, для повышения надежности и эффективности работы лесовозных автопоездов оригинальное защитно-торцующее устройство, наличие которого позволит выравнивать торцы лесоматериалов, исключить вероятность выступания торцов отдельных лесоматериалов на величину, мешающую формированию соседней пачки лесоматериалов, исключить механические повреждения гидравлического манипулятора торцами, укладываемых на грузовую платформу лесоматериалов, что повысит его надежность и снизит издержки на ремонтные работы.
Ключевые слова: лесовозный автопоезд, гидроманипулятор, модернизация, надежность, безопасность
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
В статье проведен анализ влияния сгонно-нагонных процессов происходящих в устье реки Дон. Установлены основные источники загрязнения вод реки Дон и основные виды техногенной нагрузки на водную экосистему. Проанализирован процесс денивеляции поверхности Азовского моря и возникающих подпорных явлений в устье реки Дон. Выявлена необходимость контроля непериодических колебаний реки Дон и расположенных на ней водозаборных сооружений, с целью недопущения снижения качества питьевого водоснабжения населения. Сделан вывод о необходимости и возможности контроля за состоянием реки Дон, без организации дорогостоящей системы непрерывных наблюдений с обширным перечнем гидроэкологических показателей, а путем сохранения и развития сети гидрологических постов для сбора статистических данных.
Ключевые слова: река Дон, денивеляция, тяжелые металлы, донные отложения, водные экосистемы, водозаборные сооружения, гидрологический пост
05.23.07 Гидротехническое строительство , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В работе проведен технико-экономический анализ перспективы развития отечественного лесного машиностроения в условиях импортозамещения. Обоснована и доказана перспективность использования на лесосечных работах лесозаготовительных машин отечественного производства, в частности, на базе гусеничных тракторов ОТЗ-300 и ОТЗ-400, оснащенных современным зарубежным (в перспективе, отечественным) технологическим оборудованием. Экономически целесообразным является и использование на лесосечных операциях лесозаготовительных машин фирмы «Амкодор». В частности, в сложных природно-производственных условиях (III категория почвогрунтов) удельные эксплуатационные затраты по циклу работ комплексами машин фирмы «Ponsse» составляют 1081,7 руб/м³, фирмы «Амкодор» – 848,4 руб/м³, комплексами машин на базе гусеничных тракторов ООО «ОТЗ» в среднем 407,7 руб/м³; удельные капитальные затраты, соответственно, 2862, 1215,2 и 560,5 руб/м³. Исходя из этого, можно сделать вывод, что машины и комплексы машин на базе гусеничных тракторов повышенной проходимости при работе в сложных природных условиях позволяют обеспечить устойчивую, производительную работу с высокими технико-экономическими показателями.
Ключевые слова: импортозамещение, лесозаготовительные машины, технико-экономический анализ, перспективы
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
В статье изложено проектное решение по укреплению основания жилого дома армированием грунтов через направленные разрывы, устраиваемые при нагнетании цементогрунтовых растворов. Также описываются опытные работы на площадке строительства, которые позволили скорректировать проект и уменьшить стоимость работ по закреплению.
Ключевые слова: Армирование, грунт, цементогрунт, цементация, направленные гидроразрывы, бурение, скважина, опытные работы
В работе описаны и проанализированы основные векторы развития российского лесного машиностроения в современных условиях. Отмечается, что российские предприятия лесного машиностроения не используют имеющиеся в настоящее время перспективы в импортозамещении в связи с девальвацией курса рубля и возможности по созданию агрегатных многофункциональных машин. Разработка и выпуск лесных машин для сортиментной заготовки на базе тракторов российского производства, оснащенных технологическим оборудованием зарубежного производства, является первым шагом на пути создания отечественных машин аналогичного назначения полностью оснащенных отечественным технологическим оборудованием, что даст возможность снизить затраты на изготовление этих машин и выполняемые ими лесозаготовительные операции.
Ключевые слова: технология лесозаготовок, валка, обрезка сучьев, раскряжевка, трелевка, лесное машиностроение, развитие
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
Рассматриваются принципы построения интеллектуального узла электродвигателя – щетки, в которую встроен волоконно-оптический датчик износа и температуры (ВОДИТ) на основе нескольких слабоотражающих последовательно расположенных волоконных брэгговских решеток (ВБР). В отличие от существующих разработанные ВОДИТ являются комплексированными и способны одновременно измерять температуру по сдвигу центральной длины волны лазерного излучения, отраженного ВБР, величину износа – по изменению длины решеток. Анализ отраженного сигнала от ВБР позволяет определять скоростные параметры двигателя, изменения температуры – состояние щеточно-коллекторного узла. При разрешении интеррогатора по длине волны в 2 пм разрешающая способность ВОДИТ по температуре составит 0,2 °С. Погрешность измерения величины износа определяется стабильностью амплитудных параметров лазерного излучения и составляет доли микрометров.
Ключевые слова: трение, комплексированный волоконно-оптический датчик, волоконная брэгговская решетка, износ, температура, электродвигатель, интеллектуальная щетка, скорость вращения
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
Армирование грунтов через направленные разрывы, устраиваемые при нагнетании цементогрунтовых растворов, широко применяется при строительстве на просадочных грунтах. В статье излагается способ контроля качества цементогрунта, а также показано применение его при производстве работ по закреплению основания здания.
Ключевые слова: Армирование, грунт, цементогрунт, цементация, контроль качества, направленные гидроразрывы, бурение, скважина
В работе приводится описание и анализ модернизированной валочно-трелевочной машины (ВТМ). Предлагается комплекс технических решений по повышению эффективности работы и расширению сферы применения ВТМ, в том числе при производстве топливной щепы и строительстве лесовозных усов из древесных отходов. Создание ВТМ с расширенными функциональными возможностями обеспечивает частичное импортозамещение машин для сортиментной заготовки леса.
Ключевые слова: валочно-трелевочная машина, модернизация, повышение эффективности, лесосечные работы, топливная щепа, лесовозные усы
05.02.08 - Технология машиностроения , 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства , 05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
Применение физико-химических методов обработки в пищевой промышленности обосновывается возможностью повышения ресурсоэффективности производства. По результатам исследований было предложено и обосновано использование электростатической обработки спелых томатов, были определены возможные способы применения электростатической обработки в водной и воздушной средах.
Ключевые слова: электростатическое поле, обработка плодоовощных культур, томат, установка с электростатическим блоком обработки, хранение
В статье представлен обзор научно-технической литературы в области применения физико-химических методов обработки с целью получения продуктов питания с усовершенствованными потребительскими свойствами, сохраняющимися в течение длительного времени. Представленные методы являются одними из ключевых в пищевой отрасли и активно применяются для создания индустрии здорового питания.
Ключевые слова: электростатическая обработка, электрохимическая активация растворов, сублимационная сушка, улучшение качества продуктов, увеличение сроков годности, контроль, качество, безопасность
Конвективная сушка, как наиболее распространённый метод сушки может быть интенсифицирован при помощи обработки корнеплодов и овощей в электростатическом поле. По результатам экспериментов было определено оптимальное время обработки 3-3,5 часа при температуре 55 С, при напряжённостях в диапазоне 20-40 кВт/м. Под действием электростатической обработки скорость отвода гигроскопической влаги ускоряется. Органолептические показатели по сравнению с обычной конвективной сушкой не изменяются.
Ключевые слова: электростатическое поле, обработка и сушка плодоовощных культур, потеря влаги, сушилка с электростатическим блоком обработки, морковь, лук, свекла
В статье приведены результаты экспериментального исследования по влиянию пульсирующего режима в емкостном теплообменнике с активной трубной частью на конвективные процессы нагреваемой жидкости. Описаны достоинства емкостных теплообменных аппаратов. Исследование проводилось с помощью тепловизионных съемок. Сравнивались два режима: стационарный и пульсирующий. Предложена методика обработки экспериментальных данных, основанная на анализе слоев жидкости. Проведен регрессионный анализ, позволяющий определить вид зависимости распределения относительной разности температур между слоями жидкости в исследуемых режимах. Полученные уравнения регрессии были представлены в виде экспоненциальной и гармонической зависимости. Выявлено влияние пульсирующего режима на процесс конвекции в верхней четверти зоны нагрева в емкостном теплообменнике. Проведенное исследование показало преимущество емкостного теплообменника с активной трубной частью по сравнению с классическим теплообменным аппаратом в части скорости конвективных процессов в нагреваемой жидкости.
Ключевые слова: емкостной теплообменник с активной трубной частью, импульсная система теплоснабжения, конвективный процесс
05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение