05.00.00 Технические науки
-
Почему «буксует» машинно-технологическая модернизация сельскохозяйственного производства
Краткое описаниеЗадачи, поставленные в «Стратегии машинно-технологической модернизации сельского хозяйства до 2020 года», предусматривают рост производительности труда в 3–4 раза. В нашей статье сделана попытка конкретизировать в зональном разрезе направления действии по успешной машинно-технологической модернизации с целью выполнения такого стратегически важного пункта. Предложена коренная модернизация системы машин для комплексной механизации полеводства на базе отечественной техники применительно к природно-технологическим условиям Краснодарского края. Реализация системы машин предполагается с использованием техники четвертого поколения, но уже в 2020 году должна быть реализована техника пятого поколения и инновационные технологические приемы для производства зерновых культур. Отмечено, что решение такой задачи без государственного участия невозможно. Предложены основополагающие принципы совершенствования системы машин для полеводства и машинных технологий. Основные из них – это новая система мобильной энергетики, новые высокопроизводительные безмоторные зерно-, свекло-, кормоуборочные комбайны, новые многофункциональные агрегаты с предложенными приспособлениями для совмещения технологических операций, в корне изменяющих трудозатратные технологии. Даны предложения по замене тяжелых тракторов, самоходных комбайнов, сокращению номенклатуры техники за счет многофункциональных агрегатов, по применению основного внесения удобрений одновременно с обработкой почвы, по снижению уплотнения почвы и ее распыла. Предложенное техническое переоснащение отрасли обеспечит прецизионное выполнение операций, повышение производительности труда и экономию ресурсов
-
Инновационные технологические приемы в производстве воздушных крипсов
Краткое описаниеВ современных пищевых производствах экструзия является актуальным и эффективным вариантом интенсификации технологических процессов. Существенным ее преимуществом является возможность коррекции содержания белков, витаминов и минеральных веществ в готовом продукте. Анализ работ, посвященных проблемам получения пищевых продуктов ценного пищевого состава путем экструзионных технологий, показывает важность дальнейшей работы в данном направлении. Целью работы явился анализ технологических приемов производства снеков на орехово-зерновой основе с учетом необходимости получения комплекса веществ суточной потребности при небольшом объеме потребляемой пищи. В соответствии с целью, были обозначены основные задачи работы. Обосновать целесообразность изготовления зерновых крипсов сбалансированного и обогащенного состава; исследовать химический состав и обосновать выбор сырья для получения крипсов высокой пищевой ценности; предложить приемы совершенствования технологии получения экструдированных снеков; разработать рецептуры и апробировать усовершенствованную технологии получения питательных снеков на орехово-зерновой основе. В ходе выполнения работы исследовали качественный состав основного зернового и вспомогательных видов растительного сырья. Прорабатывали оптимальные технологические параметры процесса производства воздушных снеков и оригинальные вкусовые сочетания. Установили целесообразные режимы экструзии для получения продукта с заданными свойствами. Исследовали различные показатели конечного воздушного продукта, получаемого путем оптимизации рецептурных компонентов при добавлении купажа СО2-экстрактов и некоторых видов СО2-шрота. Состав и свойства исследуемых объектов оценивали по общепринятым методикам. При создании графиков, оптимизации рецептурного состава и для статической обработки результатов исследований использовали математические методы. Представлены технологические параметры процесса производства воздушных снеков из отечественного сырья и оригинальных вкусовых и биологически активных добавок. Предложены рецептуры новых снековых продуктов. Предложены пути оптимизации применяемой технологии в целях получения продукта более высокой пищевой ценности
-
Перспективы использования порошков фруктов и овощей в общественном питании
Краткое описаниеОсновным способом продления сроков использования фруктового и овощного сырья считается низкотемпературная сушка, отличающаяся высоким качеством продукции, низким энергопотреблением производства и доступной стоимостью готовой продукции. Более полно таким требованиям отвечает двухступенчатая сушка, первой ступенью которой является конвективная сушка и второй ступенью - конвективная вакуумная сушка. В статье обоснованы перспективы использования порошков фруктов и ягод в общественном питании, с использованием электрофизического воздействия, существенно снижающих потери ценных компонентов исходного сырья. Авторы предложили комбинацию обычных конвективных процессов обезвоживания с вакуумной СВЧ-обработкой, с целью достижения высоких качественных показателей сушеной продукции. Целью работы является снижение энергозатрат на сушку и повышение качества готовой продукции. Среди объектов исследований находится фруктовое и овощное сырье, конструкции сушильных установок и технологические режимы двухступенчатой сушки и обеспечивающие его устройства. К предметам исследований относится установление свойств фруктового и овощного сырья в процессе двухступенчатой сушки. Методы исследований основаны на использовании современных методов анализа и контрольно-измерительных приборов. На пути широкого внедрения порошков в производство различных пищевых продуктов стоит проблема недостаточного внимания производственников этому виду продукта, невысоких объемов его производства и монополизм отдельных производителей порошков
-
Моделирование фильтрационно-волнового нагрева нефтяного пласта
Краткое описаниеВ данной статье разработана математическая модель термодинамических процессов при колебательном движении жидкостей в пористой среде с учетом теплового взаимодействия нефтяного пласта с окружающими породами и фазовых переходов вследствие растворения парафинов; разработка программного средства на языке высокого уровня и проведение вычислительного эксперимента, обосновывающие возможность увеличения нефтеотдачи пластов при воздействии на них периодическими полями давления. Предложено использование баротермического эффекта для увеличения температуры удаленных от скважины зон пласта. Математическая модель базируется на уравнении теплового баланса, учитывающего вклад фазовых переходов за счет парафинизации в случае, когда движение смеси происходит в однородной пористой изотропной среде с постоянной пористостью и постоянной плотностью. В работе развита теория баротермического эффекта при колебательном движении жидкостей в пористой среде с учетом теплового взаимодействия нефтяного пласта с окружающими породами и фазовых переходов вследствие растворения парафинов. Сопоставление теоретических и экспериментальных данных подтвердило возможность использования первого приближения для расчетов реальных термодинамических процессов в фильтрационно-волновых полях. Разработанная модель процесса позволяет рассчитывать температурные поля в практических условиях
-
Краткое описание
В статье проведен анализ существующих подходов к обоснованию оптимального состава технологических комплексов. Обоснован новый метод повышения надежности и эффективности функционирования технологических комплексов уборки зерновых на основе применения теории массового обслуживания. Разработана инженерная методика для обоснования структуры технологического комплекса с учетом агроклиматических условий. При этом за основу взята методика, предложенная С.Д. Шепелёвым и Г.А. Окуневым. Для обоснования структуры технологического комплекса с учетом агроклиматических условий Краснодарского края разработана оптимизационная математическая модель, в качестве критериев которой приняты потери от простоев комбайнов и транспортных средств. На основе разработанной методики получены зависимости количества зерноуборочных комбайнов «Торум-740» от грузоподъемности транспортных средств и коэффициента их использования для Северной зоны Краснодарского края
-
Восстановление модели динамической нелинейной системы по порождаемому ей временному ряду
Краткое описаниеГлавной задачей при анализе временных рядов является реконструкция породившей этот ряд динамической системы. Для наглядного представления характера поведения динамической системы, описываемой нестационарным временным рядом, предложен метод «фазового портрета». Приемлемое описание фазового пространства динамической системы можно получить, если взять вместо реальных переменных системы векторы задержек, составленные из значений ряда в последовательные моменты времени. Восстановление в заданном классе системы дифференциальных или разностных уравнений осуществляется на базе скалярного временного ряда наблюдаемого процесса. С целью устранения погрешности измерения и представления с хорошей точностью положения объекта в текущий, будущий или какой-либо из прошедших моментов предложено применения фильтра Калмана, использующего известную математическую модель динамики объекта
-
Краткое описание
В статье рассматривается проблема выявления сетевой атаки с целью последующего применения мер по обеспечению информационной безопасности. Для решения данной задачи проведено исследование эффективности работы нейронной сети с использованием в качестве алгоритмов обучения ряда метаэвристических методов, таких как, генетический алгоритм, алгоритм серых волков и алгоритм светлячков. Описаны механизмы указанных алгоритмов и принципы их работы. Для определения наличия сетевой атаки выбрана архитектура многослойного персептрона с сигмоидальной функцией активации. Исследованы различные конфигурации нейронной сети с целью определения оптимальной, имеющей соотношение слоев и нейронов на каждом слое, которое позволит получить минимальную ошибку. Обучение проводилось путем минимизации квадрата отклонения полученного выхода сети от эталонного с помощью заявленных алгоритмов. Генетический алгоритм требует тщательного подбора параметров при любом изменении структуры нейронной сети, а также значительно уступает в быстродействии алгоритмам светлячков и серых волков. Наибольшую точность показал метод серых волков, однако с увеличением количества скрытых слоев сети, его эффективность снижается. Большую устойчивость точности полученных результатов к изменению структуры нейронной сети показал алгоритм светлячков: он незначительно уступает по эффективности алгоритму волков, однако является более универсальным
-
Моделирование управленческих ситуаций при строительстве объектов недвижимости
Краткое описаниеВ статье предлагается подход к построению методики моделирования управленческих ситуаций при строительстве объектов недвижимости с применением иерархической системы и выбор компании застройщика, которой будет поручено строительство объектов недвижимости. Разработана комплексная методика, на основании которой возможно прогнозировать проблемные ситуации, возникающие при строительстве объекта недвижимости и проводить научно обоснованный выбор компании застройщика
-
Цели и методология сквозного проектирования технических систем
Краткое описаниеУчитывая неутихающие споры о реформе высшего образования в нашей стране, предлагаем свою точку зрения по поводу подготовки бакалавров и магистров по направлению «Управление в технических системах». Используя возможности вариативных дисциплин специализации и дисциплин по выбору, кафедра САУ формирует учебный план исходя из потребностей бизнес- среды региона или под нужды отдельного крупного заказчика определенных отраслей промышленности. В частности, в результате участия студентов в модулях проектной деятельности решаются такие задачи, как формирование обоснованного выбора новых эффективных инженерных решений, развитие навыков их практической реализации, оценки эффективности предложенных решений с учетом актуальности, технико-экономической обоснованности и перспектив дальнейшего развития создаваемого проекта. Особое значение в подготовке бакалавров и магистров приобретает производственная практика, в процессе которой проверяется достоверность полученных в модуле проектной деятельности результатов, осуществляется их экспериментальная проверка и корректировка с учетом производственных условий. С этой целью с предприятиями заключается договор о сотрудничестве в области повышения качества подготовки студентов ЮФУ. Так сотрудничество с предприятием НИЛ АП (www.rlda.ru) позволило магистрантам проходить производственную практику, выполняя тематические задания по заказу предприятия на договорной основе. Выпускники магистратуры успешно трудоустраиваются на предприятии, обеспечивая таким образом укрепление и усиление его кадрового состава. Методику подготовки бакалавров и магистров можно проследить по материалам предлагаемой статьи
-
К вопросу поиска наилучшей методики выбора оптимальной политики замены автотранспортного парка
Краткое описаниеВ данной статье проведен анализ передовых методик выбора оптимальной политики замены автотранспортного парка. Сформулирована задача о замене оборудования. Для каждого из рассматриваемых методов приведена целевая функция, ограничения. Выбрана наилучшая методика составления оптимального плана замены автотранспортного парка на предприятии, позволяющая получить точный, экономически обоснованный план закупки нового оборудования в течение определенного периода. Отобраны множества важных факторов, влияющих на выбор методики расчетов политики замены. Построена сводная таблица методик и содержащихся в них факторов. Выбранная в рамках исследования методика позволит существенно сократить затраты труда и времени, что приведет к повышению производительности предприятия в целом. Приведено практическое обоснование необходимости решения проблемы выбора оптимальной политики замены автотранспортного парка