894

В ходе выполнения исследований установлено, что твердость сталей повышается с увеличением скорости охлаждения и снижается от повышения температуры отпуска. Полученные результаты соответствуют классическому представлению термической обработки сталей с различным содержанием углерода. Использование режимов термической обработки позволит на практике получать заданные механические свойства стали с целью повышения эксплуатационных характеристик деталей машин.

Литература

1.Оськин В.А. и др. Материаловедение. Технология конструкционных материалов. Кн. 1 –

М.: «КолосС», 2007.- 447 с.

2.Дегтярев М.Г. Материаловедение. Технология конструкционных материалов.- М.: «Ко-

лосС», 2007.- 358 с.

УДК 631.363.285

А.В. Костицин – аспирант; В.Д. Галкин – научный руководитель, профессор,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

ВЗАИМОСВЯЗЬ ЖИВОГО СЕЧЕНИЯ ЗЕЕРНОЙ КАМЕРЫ И ОБЪЁМНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МАСЛА В ЗЕРНЕ РАПСА

Аннотация. Рассматривается влияние живого сечения зеерной камеры на отжим масла. При отжиме масла из семян использована шнековая экструзия. Исследование проводили на кафедре сельскохозяйственных машин и оборудования инженерного факультета ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ.

Ключевые слова: экструдирование, зеерная камера, живое сечение, массовая концентрация масла, рапс.

Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013 – 2020

281

гг. предусматривает рост производства сельскохозяйственной продукции, обеспечивающей продовольственную независимость страны в параметрах, заданных Доктриной продовольственной безопасности Российской Федерации. Одним из направлений решения этой задачи является получение рапсового масла, которое по своему составу не уступает оливковому маслу, а по некоторым параметрам даже превосходит его. Спектр применения рапсового масла достаточно широк от употребления его в пищу, применения в промышленности, до использования его в качестве биотоплива. Масло можно получать различными методами. Наиболее перспективным из них является метод отжима экструдированием [1].

При отжиме рапса экструдером выход масла происходит через поры естественного или искусственного происхождения, образовавшиеся в процессе разрушения семян. Обозначим объём пор, в которых содержится масло , объёмной концентрацией масла – Cvm , как отношение объёма пор Vп к общему объёму рапса

Vр.[2]

Отжим происходит через зеерную камеру, состоящую из набора пластин, либо шайб, либо из каналов (ячеек) для оттока масла. Введем понятие живого сечения зеера и обозначим его, как отношение объёма каналов (ячеек) Vяч к общему объёму зеера Vз. ( рисунок 1) [3]

Рис. 1 – Зеерная камера

Так как объём рапса распределен на участке Lр, то объём обозначим как произведение площади на высоту S×L, следовательно, объём можно выразить как

Sгр× Lр

где Sгр – площадь границы зеера и рапса, Sпт – площадь пор. Сократив dLр, получим:

282

В результате получили:

0.4×0.11 Cз=(0.8+0.3)×(0.4+0.3)=0.57

На рисунке 2 представлена зависимость изменения объёмной концентрации масла по зонам.

Рисунок 2 – Объёмная концентрации масла по зонам

Выводы

1.Из графика следует, что объёмная концентрация Cvм находится в диапазоне меньшем значения живого сечения зеера Cз, что соответствует условию (19).

2.Выход масла происходит начиная с первой зоны, так как значение живого сечения зеера Cз больше объёмной концентрации масла Cvм. В четвертой зоне отмечается увеличение скорости снижения концентрации масла, то есть увеличение

284

объёма его отжима. Это объясняется ростом давления, в результате которого происходит более интенсивный отток масла.

Литература

1.Костицин А.В. Плунжерный отжим семян рапса. /А.В. Костицин// В сборнике: Молодежная Наука 2018: технологии, инновации Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. Ч 3. ФГБОУ ВО «Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д. Н. Прянишникова». 2018. С. 138-142.

2.Славнов Е.В. Методика определения связи массовой и объёмной концентраций масла в семенах и результаты её использования /Е.В. Славнов, М.А. Трутнев, А.В. Костицин// Пермский аграрный вестник №2 (22) 2018. С. 30-35

3.Лисицын А.Н. Способ получения растительных масел из маслосодержащего сырья /А.Н. Лисицын, В.Н. Марков, Ю.В. Шрамко, А.Н. Пирко, А.Ф. Дубовой, А.А. Алексеев, Б.В. Савочкин// Патент на изобретение RU 2159271 C1.

УДК 331.451

Ю. А. Курасевич, О. В. Голикова – студентки, О. С. Сергеева – научный руководитель, доцент, ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ АРТЕЗИАНСКИХ СКВАЖИН

Аннотация. Предложен проект улучшения питьевой воды в артезианских скважинах на предприятии ОАО «Лукойл», подобрано оборудование для очистки скважины. Рассмотрены вопросы оснащения скважин, вопросы охраны труда и экологии.

Ключевые слова: артезианская скважина, органолептический анализ, биотест, обратный осмос, фильтр.

Вода является важнейшей составной частью живого организма. Без пищи человек может прожить 65–70 дней, без воды – несколько дней. Согласно гигиеническим требованиям к качеству питьевой воды, она должна быть безопасной в эпидемическом отношении, безвредной по химическому составу и обладать удовлетворительными органолептическими свойствами. В целом неудовлетворительное качество питьевой воды оказывает значительное влияние на состояние здоровья населения. Так, по данным ВОЗ, в развивающихся странах потребление недоброкачественной воды является ежегодно причиной гибели нескольких сотен тысяч человек. Масштабы распространения острых кишечных инфекций связывают с нехваткой или плохим качеством питьевой воды. Не случайно десятилетняя программа улучшения водоснабжения для обеспечения каждого человека на Земле доброкачественной водой в достаточном количестве выдвинута ВОЗ в качестве глобальной медицинской и социальной задачи для всех стран. Актуальна эта проблема и для Пермского края, где отмечается повышенное содержание железа в воде по причине заболачивания земель, а также повышенная мутность по причине преобладания в составе почвы глинистых пород.

На территории цеха по добычи нефти и газа отсутствует централизованное водоснабжение, поэтому возникла необходимость в чистой питьевой воде и воде

285

для бытового водоснабжения, для этих целей пробурены скважины по добыче артезианской воды. Но из-за природных особенностей Пермского края, вода нуждается в доочистке для производства и потребления в бытовых и питьевых целях.

Цель данной работы – подбор системы очистки питьевой воды артезианских скважин для приведения в соответствие санитарно-гигиеническим требованиям [3].

Вработе был осуществлен подбор эффективной очистительной системы от железа и мутности питьевой воды артезианских скважин.

При выполнении проекта нами был произведён подбор метода исследования питьевой воды согласно санитарно-гигиеническим требованиям и так же были проведены пробы вытяжек из почвы и биотесты на тест-объекте Chlorellavulgaris [5]. Проведен органолептический анализ воды. Анализ качества питьевой воды проводится для изучения состава воды и выявления в ней вредных элементов. Такие меры обязательно должны предприниматься в момент начала строительства с целью обеспечения людей качественной водой [2]. Процедура также позволяет определиться с выбором водопроводного оборудования. Долгосрочность службы водопровода и здоровье людей напрямую зависит от состава питьевой воды. Именно поэтому первоначально перед началом застройки берется проба воды для последующей оценки ее химических свойств. В проекте отражены вопросы безопасности труда и экологии.

Для того чтобы получить воду кристальной чистоты, следует подготовиться: перед монтажом системы фильтрации рекомендуется провести анализ состава жидкости водоносного слоя. Это позволит узнать, какие элементы преобладают на данном участке. Тогда комплексная очистка воды из скважины обеспечит нужный результат.

Узлы, которые должны присутствовать по умолчанию, — фильтры механической очистки, грубой и тонкой очистки, блок аэрации и обеззараживания. Чтобы убрать растворенные примеси в жидкости, предусматриваются специальные установки.

Фильтр с обратным осмосом наиболее подходит для воды с данным видом загрязнения как вторая ступень, потому что он безреагентный и в нем нет отходов. Чтобы повысить эффективность обратного осмоса, рекомендуется предварительно установить фильтр. Первая ступень очистки от мутности - фильтр осадительный, наиболее дешевый и быстрый по сравнению с отстаиванием. Ключевым элементом очистительной установки является угольный фильтр или аналог с наполнителем в виде кварцевого песка

Это минимум очистки который необходим для питьевой воды при данном виде загрязнения.

Пригодная вода для бытовых и питьевых нужд необходима на объектах бурения и добычи полезных ископаемых, из-за удалённости от городской местности и городского водоснабжения.

Обслуживание фильтров очистки воды является необходимым условием безотказной работы системы фильтрации.

Вобязательный регламент работ по сервисному обслуживанию системы водоочистки и водоподготовки входят:

286

Проверка настроек оборудования;

Разборка и очистка элементов автоматического клапана управления. Очистки жиклеров и инжекторов;

Проверка работоспособности и регулировка поплавковых механизмов в реагентных бачках;

проверка насосного оборудования на предмет обеспечения необходимых значений по давлению и расходу для регенерации, при необходимости настройка реле давления и подкачка воздуха в напорном мембранном баке;

Регенерация фильтров очистки воды с контролем всех этапов. Обязательным является замена картриджей в картриджных фильтрах и про-

мывка фильтрующих сеток.

При необходимости проверяется химический состав воды на входе в фильтры водоочистки и на выходе по усеченному набору химических элементов с целью экономии средств [4]. Срок службы системы 20 лет при бытовом и питьевом водоснабжении, это является экономически выгодным для здоровья человека, особенно на производственных площадках, потому что одна из важных задач работодателя – это безопасные условия труда, отвечающие требованиям санитарно-эпидемиологи- ческого благополучия.

Принятое проектное решение позволяет полностью удовлетворить производственные потребности в питьевом и бытовом водоснабжении, а также обеспечить бесперебойное и качественное водоснабжение на долгие года без технического обслуживания.

Литература

1. О недрах : Федеральный Закон РФ от 21.02.1992 N 2395-1

Электронный ресурс // Доступ из СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения 25.01.2019)

2.Водный кодекс РФ Электронный ресурс // Доступ из СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения 29.01.2019)

3.СанПин 2.1.4.559-96 Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Санитарные нормы и правила., Госкомсанэпиднадзор, М., 1996

Электронный ресурс // Доступ из СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения 25.01.2019)

4.Анализ воды: методическое пособие / сост. Е.А. Борисова – Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2013 – 30 с.

5.Программа ведения производственного экологического контроля ОАО

«ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» за состоянием компонентов окружающей среды (атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды), Пермь, 2017.

УДК 631.362

С.А. Огнев, Д.В. Некрасов, И.В. Паньков – студенты; В.Д. Галкин – научный руководитель, профессор, ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

ТЕНДЕНЦИИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СЕПАРАТОРОВ МЕЛКОГО ВОРОХА В ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНАХ

Аннотация. Представлен обзор сепараторов мелкого вороха зерноуборочных комбайнов RSM 161 для очистки зернового вороха и системы очистки DynaFlo Plus зерноуборочного комбайна S760 John Deere.

Ключевые слова: сепаратор мелкого вороха, очистка.

287

В зерноуборочном комбайне RSM 161 для очистки зернового вороха применяется 2-х каскадная система очистки с подвеской решет площадью 7,1 кв.м. Воздушный поток, большая высота перепада и пальцевая решетка на подготовительной доске улучшают процесс очистки. На верхнем решете использована технология «волнового» решета - гребенки имеют разные размеры. Это решение обеспечивает равномерное распределение воздушного потока и предотвращает застревание высокоостистых колосьев на решетах. В системе очистки используется двухпоточный турбинный вентилятор, частота вращения которого регулируется из кабины и отображается на панели управления [1].

Рис. 1. Очистка комбайна RSM 161

Система очистки DynaFlo Plus зерноуборочного комбайна S760 John Deere имеет площадь решетного стана 5,9 кв.м. , что увеличивает время очистки и снижает потери зерна. Вентилятор обеспечивает подачу воздуха до 740 м³ в минуту, а его конструкция обеспечивает распределение потока воздуха равномерно по всей ширине решетного стана. Большие объемы воздуха, направленный поток и большая площадь нижнего решета обеспечивают существенное снижение потерь зерна при заданной производительности. Дополнительное поднятое переднее решето является уникальной особенностью системы очистки. Оно помогает истончать слой растительной массы и распределять его по передней и задней частям системы очистки, что обеспечивает сепарацию до 40% свободного зерна, прежде чем оно попадет на верхнее решето.

Самоочищающиеся шнековые транспортеры обеспечивают при работе на скклонах или с влажными культурами равномерную подачу зернового вороха на очистку .

При уклонах до 7% шнековые транспортеры равномерно перемещают массу в систему очистки, где за счет увеличенной её длины зерновой ворох более продолжительное время остаётся на решетном стане. Таким образом увеличивается время сепарации и сокращаются потери зерна.

При уклонах до 14% используются дополнения в виде делителей верхнего решета, направляющих лопаток и делителей возвратной доски. Они предотвращают скопление зерна с одной стороны и помогают распределить его по всей ширине верхнего решета. Ворошилки активно перемещают зерно вверх, а делители и отсекатели не дают ему скатываться при движении вниз по уклонам.

288

Рис. 2. Очистка комбайна S760 John Deere

Система очистки Jet Stream зерноуборочного комбайна Claas Lexion. Комбайны Lexion 570/570С имеют увеличенную на 56% первую ступень перепада. Длинный компенсационный канал под съемной транспортной доской обеспечивает равномерное давление потока воздуха за счет шеститурбинного вентилятора с двумя независимыми вентиляционными каналами. Всё это, вместе со значительно возросшей площадью решет, ведет к высокопроизводительной очистке, оптимальному качеству зерна в бункере и снижению себестоимости уборки зерна.

У комбайна Lexion 580 посредством двух продуваемых ступеней перепада достигается интенсивная предварительная очистка. Интенсивность воздушного потока, образуемого многоступенчатым турбинным вентилятором, плавно регулируется из кабины. Легкие примеси выносятся потоком воздуха. Верхнее решето при этом значительно разгружается, и производительность очистки возрастает.

Система 3-D очистки позволяет сохранять эффективность очистки на уклонах до 20%. Динамическое выравнивание крена позволяет равномерно распределять зерновую массу по верхнему решету, в том числе и при максимальной загрузке.

Рис. 3 Схема движения воздушного потока комбайна Claas Lexion

Система очистки Opti-Fan зерноуборочного комбайна New Holland СХ8.80.позволяет автоматически, за счет изменения числа оборотов вентилятора, выбрать необходимую скорость воздуха как при движении комбайна на ровной поверхности, так и при движении машины в вверх или вниз для эффективной очистки зернового вороха.

Положение системы очистки автоматически регулируется в пределах 17° для компенсации влияния склонов.

289

Система очистки Opti-Clean улучшает эффективность разделения зернового вороха на 20%. Зерноуловитель, предварительное и верхнее решето работают независимо друг от друга. Эффективность очистки повышается за счет увеличения времени удержания большего количества материала в воздушном потоке. Противоположные колебания зерноуловителя и нижнего решета относительно предварительного и верхнего решета снижают вибрации машины.

Новая конструкция лопастей вентилятора позволяет подавать большие объемы воздуха с постоянным давлением.

Рис. 4 Схема работы очистки комбайна New Holland СХ8.80

Концепция продува зернового вороха потоком воздуха в момент преодоления им ступеней каскада между транспортной доской и верхним решетом является в настоящее время главной, но не единственной. Например, в комбайне «Енисей 1200М» открытый перепад высот отсутствует. Вместо этого задний конец транспортной доски соединен с передним концом верхнего решета предварительной очистки. Принципиальным изменениям подверглась и воздушная система очистки. Кожух осевого вентилятора снабжен не только поперечной перегородкой, но и продольной, что позволяет разделять воздух на 2 независимых потока. Один поток обдувает верхнее и нижнее решето, а второй – жалюзийную надставку. Поскольку мощность воздушного потока, приходящаяся на единицу площади жалюзийной надставки, существенно больше, чем на основных решетах, то значительная часть соломистых фракций вороха сразу выносится за пределы комбайна, проходя без задержек над поверхностью верхнего решета, за счет чего увеличивается стабильность работы очистки и уменьшается вынос из комбайна щуплого зерна. Этот принцип заложен в конструкцию очистки комбайнов фирмы «John Deere» серии 9000. Подача зернового вороха на решето предварительного очистителя осуществляется системой из шести продольных шнеков.

Вывод. Cистемы очистки OptiFlow, DynaFlo Plus, Jet Stream и Opti-Fan оте-

чественных и зарубежных производителей в значительной степени повышают производительность, эффективность очистки мелкого вороха и снижают потери зерна при уборке урожая.

Литература 1. Липовский М.И.Зерноуборочный комбайн: из прошлого к новому поколению./М.И.Ли-

повский, А.Н.Перекопский.-СПб.:ИАЭП, 2015.-316с.

290