3235

ное решение.

Использование технологии производства фруктовых и овощных чипсов позволяет:

повысить качество получаемых фруктовых и овощных чипсов за счет поддержания рационального температурного воздействия на обрабатываемый продукт и рационального нанесения пищевых добавок (сахарного сиропа, ароматизаторов, пищевых добавок и др.);

– интенсифицировать процесс удаления испаряемой влаги в соответствие с основными кинетическими закономерностями за счет использования комбинированного теплоподвода к обрабатываемым фруктовым и овощных чипсам;

– повысить технологические возможности линии по переработке фруктового и овощного сырья;

достигнуть равномерной сушки вследствие использования мягких, щадящих режимов обработки при максимальном сохранении формы получаемых фруктовых и овощных чипсов.

Литература

1.Процессы и аппараты пищевых производств: В 2 т: Учебник для вузов (под ред. Острикова А.Н.). – СПб. : ГИОРД, 2007.– 1312 с.

2.Справочник технолога пищеконцентратного и овощесушильного производства [Текст] / В. Н. Гуляев, Н. В. Дремина, З. А. Кац и др.; под ред. В. Н. Гуляева. – М.: Легкая и пищевая пром-ть, 1984. – 488 с.

УДК 681.532.1

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МЕДИЦИНСКИХ ЭНДОСКОПОВ

С.И.Савин Юго-Западный государственный университет

E-mail: sergey89mtkgtu@mail.ru

На данных момент в медицине все более широко применяются медицинские эндоскопы – устройства, применяемые для обследования и лечения полых внутренних органов человека. Применение медицинских эндоскопов позволяет значительно расширить

91

возможности диагностики и лечения различных заболеваний. Основным недостатком современных эндоскопов является невозможность перемещения по сложно изогнутым органам человека, например, кишечнику. Для преодоления данной проблемы было разработано устройство автоматического перемещения медицинских эндоскопов (далее УАПМЭ). УАПМЭ перемещается в полых органах за счет изменения своей формы. УАПМЭ спроектирована таким образом, что внедряемая часть конструкции не содержит электроники и электромеханики, что позволяет упростить дезинфекцию устройства и обезопасить пациента. Вместе с тем, на борту УАПМЭ может быть установлен микроманипулятор, что позволит использовать его для проведения сложных операций эндоскопической хирургии, а так же облегчить работу хирурга.

3D модель макета робота, созданная в среде SolidWorks

Целью данной работы является создание устройства, способного перемещаться в полых органах человека перемещая медицинский эндоскоп, не нанося при этом повреждений тканям человека и обеспечивая точное позиционирование, прохождение сложных изгибов, работая в условиях меняющегося диаметра полости, наличия жидкостей.

В ходе работ над проектом были разработаны шесть различных конструкций устройства. Было произведено макетирование (собраны макеты трех конструкций), произведены ряд испытаний, в том числе испытывалась способность устройства перемещаться по сложным изогнутым полостям. Отличительной особенностью всех разработанных конструкций является использование внешнего привода. Усилие, необходимое для деформации частей робота и для перемещения их относительно друг друга передаѐтся с использованием гибкого троса в оболочке (см. рисунок).

92

Подана заявка на получения патента на полезную модель «Устройство для перемещения по трубам малого диаметра» (на первый вариант конструкции устройства, подразумевающий использование одного троса в оболочке для передачи усилий для изменения формы корпуса устройства). Так же, на настоящий момент готовится заявка на получения патента на полезную модель «Устройство для перемещения по полостям» (на второй вариант конструкции устройства, подразумевающий использование трѐх тросов в оболочке для передачи усилий для изменения формы корпуса устройства и способных к адаптации к форме полости, в которой происходит перемещение).

На данный момент основными задачами, которые предстоит решить для повышения качества работы проектируемого устройства, являются дальнейшая миниатюризация устройства, разработка системы дистанционного управления, включая систему очувствления, разработка контактных элементов робота (частей корпуса, контактирующих со стенкой полости), исключающих травматизм.

УДК 681.03

СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОГО БАНКА ТИПОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И МЕТОДА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ НА ОСНОВЕ КОДИРОВАНИЯ

А.Ю.Новиков Воронежский государственный технический университет

E-mail: novikov.ay@yandex.ru

В наше время, когда дорога каждая минута и выражение «время - деньги» принимает реальный смысл, производственные предприятия начинают задумываться о сокращении времени и затрат на производство продукции. Для решения этой задачи принимается решение о механизации и автоматизации производственных подразделений. Но механизация производства дает желаемый результат только при крупносерийном и среднесерийном производстве. Автоматизация сокращает затраты независимо от типа производства. Автоматизация конструкторско – технологической подго-

93

товки подразумевает внедрение CAD/CAM/CAE/PDM/PLM систем для увеличения скорости подготовки конструкторскотехнологической документации. Главными критериями является единое информационное пространство, возможность ведения базы данных по изделиям и технологиям их изготовления, максимально быстрое изменение данных, как в конструкторскую, так и в технологическую часть. В связи со сложившейся тяжѐлой экономической ситуации в мировой экономике, а в частности в нашей стороне для преодоления трудного периода в развитии нашей страны необходимо сотрудничество производственных предприятий. Как сказал губернатор воронежской области А. В. Гордеев необходимо создавать кластера предприятий. Для обмена опытом, сотрудничество на взаимно выгодных условиях, сокращение затрат на производства продукции. Развитие инновационных методов производства. В связи с этим предлагаемый продукт даст возможность предприятиям более быстро подготавливать технологическую документацию для производства продукции, обмениваться инновационными методами обработки, применяемыми на предприятии, выпускать более качественные изделия при меньших затратах, передавать части производственного процесса на другие предприятия где для выполнения операций есть более подходящее оборудование. Тем самым высвободить средства для производства новой востребованной продукции высочайшего качества.

На сегодняшний день технологические отделы производственных предприятий не имеют возможности обмениваться опытом, использовать готовые технологические процессы. Каждый отдел проектирует технологию с нуля. Такой метод очень сильно замедляет темпы роста производственной отросли, так как каждое предприятие пытается изобрести велосипед. Что тянет за собой лишние затраты на разработку технологии, производство опытных образцов.

Наша система предлагает современный подход решения этой проблемы. Технологические отделы производственных предприятий обмениваться накопленным опытом, и не разрабатывают технологию с нуля, а подстраивают имеющуюся технологию под нужды своего предприятия. При этом не используют бумажные документы. А пользуются современными способами передачи данных через сеть интернет. Актуальность разработки такого продукта может подтвердить интернет ресурс государственных заказов, где

94

размешен тендер на разработку программного обеспечения для проектирования технологий. Сумма, выделяемая государством на такой проект, составляет 26 миллионов рублей.

Метод проектирования технологии изготовления деталей на основе кодирования содержит 3 этапа:

1 этап проектирования - поиск детали аналога. В основе системы поиска детали предлагается использование конструкторскотехнологического кодирования.

Результатом выполнения этого этапа является идентификатор выбранной детали аналога.

2 этап проектирования - предназначен для выборки из базы данных модели унифицированного технологического процесса для найденной детали аналога.

3 этап проектирования - предназначен для корректировки унифицированного технологического процесса на обработку заданной детали. На этом этапе модель УТП преобразуется в модель рабочего технологического процесса, по которому будет обработана заданная деталь.

На выходе мы получим следующий продукт и услуги. Продукция:

Информационная система проектирования технологий изготовления изделий

Продукция содержит:

-Информационную базу данных для хранения технологий;

-Систему поиска технологий;

-Веб – ориентированный интерфейс проектирования / редактирования технологий;

-Возможность интеграции с другими системами;

-Возможность формирования технологической отчетности

иразличных технологических ведомостей.

Услуги:

-Установка клиентского приложения;

-Обучение сотрудников организации – клиента;

-Сопровождение сотрудников организации – клиента;

-Информационная безопасность;

-Адаптация и сертификация технологий.

Результаты НИОКР, полученные на данный момент.

Сделано обобщение гостов по кодированию, изданы два тома справочника по кодированию деталей в машиностроении:

95

1.Кодирование деталей в машиностроении. Т.1. (Справочник) - Справочник в 2-х томах. — Москва: Технология машино-

строения. ТНТ. 2010. Т.1. 432 с.

2.Кодирование деталей в машиностроении. Т.2.(Справочник)

-Справочник в 2-х томах. — Москва: Технология машиностроения.

ТНТ. 2010.

3.Готовиться к изданию третий том справочника проектирования технологии на основе кодирования.

Таким образом, актуальность такого проекта обуславливается следующими факторами. У многочисленных малых предприятий по производству изделий иметься острая нехватка инженерных кадров и рабочих по разработки и реализации технологии изготовления изделий. В этих условий единственным эффективным методом является не проектирование технологии с нуля, а оперативное нахождение ранее разработанных технологий на других предприятиях методом кодирования. Такой подход сократит затраты и время на разработку и внедрение технологий. Настоящий проект предусматривает создание электронных баз данных типовых технологий, электронной поисковой системы, интерфейса для редактирования технологий.

УДК 641.541

ТЕХНОЛОГИИ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АГРОПИЩЕВЫХ РЕСУРСОВ

Е.А.Татаренков Воронежский государственный университет инженерных технологий

E-mail: tea_86@mail.ru

Сегодня одним из наиболее эффективных способов переработки пищевого сырья является термопластическая экструзия, позволяющая осуществлять комплексную переработку сырья в одном виде оборудования с приданием ему новых свойств в результате комплексного воздействия температурного поля и сдвиговых усилий от рабочих органов экструдера. Технологические требования, предъявляемые к комбикормам, определяют их постэкструзионную обработку, включающую измельчение и сортировку.

96

Целью данной работы стала: обеспечение высокоэффективными комбикормами животноводства, птицеводства и рыбоводства повышение качества.

Для достижения которой, необходимо решить следующие за-

дачи:

–провести анализ основных направлений разработки;

–разработка новых конструкций формующих устройств для производства комбикормов;

–разработка технологии для производства комбикормов с повышенным содержанием белка;

–проведение энергетической оценки термодинамической эффективности разработанной линии посредством эксергетического анализа;

–проведение комплексной оценки качества экструдированных комбикормов;

–проведение промышленной апробации и производственных испытаний предлагаемых разработок.

На основании проведенного анализа разработанных конструкций была спроектирована экспериментальная установка одношнекового экструдера (рисунок) с динамической матрицей, которая по своим технико-эконо-мическим характеристикам сопоставимы с импортными установками. Установка состоит из станины 1; привода 2; цепной передачи 3; подшипника 4; шнека 5; рабочей камеры 6; фланца 7; конуса 8; дорна 9; подшипника дорна 10; салазок 11; ременной передачи 12; привода дорна 13. Давление в матрице при экструзии является важным параметром, определяющим глубину физико-химических изменений в компонентах перерабатываемого сырья.

Производимые

комбикорма включают, как правило, один компонент, они плохо сбалансированы по аминокислотному и углеводному составу.

97

Поэтому наиболее выгодно для получения комбикормов использовать смеси круп и зернобобовых культур, а также продукты переработки растительного сырья. С помощью программного комплекса «ЭкоКорм» была оптимизирована смесь комбикорма состоящая из люпина, фасоли, чечевицы и кукурузы в пропорции 12,1 : 11,7 : 65,0 : 11,2 по массе. Динамическое формование поликомпонентной зернобобовой смеси, позволило получить комбикорм с достаточно высокой энергетической и биологической ценностью.

Определенная роль отводится наращиванию объемов производства комбикормов для крестьянских (фермерских) хозяйств, и, особенно, для личных подсобных хозяйств. Так, затраты комбикормов на 1 кг живого мяса свинины в 2010 году в животноводческих комплексах составили от 4,5 до 4,8 кг, в то время как затраты кормов в крестьянских (фермерских) хозяйствах и личных подсобных хозяйствах населения – от 8,3 до 8,5 кг. Предлагаемые технические решения позволили снизить затраты комбикормов в условиях малых фермерских хозяйств от 7,5 до 7,6 кг на 1 кг живого мяса.

Таким образом, была разработана комплексная ресурсосберегающая технология для производства комбикорма с повышенным содержанием белка, предназначенная для внедрение ее в условиях малых фермерских хозяйств, позволяющая снизить затраты сырья в сфере животноводства, птицеводства и рыбоводства.

УДК 631.331

ЛЕСОПОСАДОЧНАЯ МАШИНА

М.В.Шавков Воронежская государственная лесотехническая академия

E-mail: mikhvit737@mail.ru

Восстановление леса – является одной из важнейших задач нашего времени. Большие объемы лесопосадочных работ требуют широкого применения средств механизации. Механизированная посадка леса значительно повышает производительность труда и улучшает качество работ по сравнению с ручной посадкой.

Для посадки сеянцев и саженцев древесно – кустарниковых

98

пород используются лесопосадочные машины. Современная лесопосадочная машина включает в себя 3 основных узла: 1) сошник – производит образование борозды; 2) посадочный аппарат – подает сеянец в борозду; 3) уплотняющие катки – производят заделку и уплотнение почвы вокруг корней растения. Технологический процесс посадки представлен следующим образом: при работе лесопосадочной машины, сошник образует борозду, посадочный механизм подает туда сеянец, а уплотняющие катки заделывают и уплотняют почву вокруг корней растения.

Лесопосадочная машина должна обеспечивать сеянцу нулевую скорость относительно поверхности почвы в процессе его заделки, хорошее уплотнение корней растения влажной почвой, и вертикальное положение посадки.

Применяемые лесопосадочные машины не отвечают этим критериям: сеянец наклоняется более чем на 30 градусов; корневая система деформируется; а заделка корней растения осуществляется неудовлетворительно [1].

В конструкциях лесопосадочных машин, в основном, применяется ротационно-лучевой посадочный аппарат. Сеянец подается в захват посадочного аппарата, который имеет круговую траекторию движения. Причем сеянец имеет нулевую скорость только в положении вертикального диаметра. Но так как сеянец вместе с захватом посадочного аппарата движется по дуге окружности, он приобретает угловое ускорение и в момент его освобождения из захвата протаскивается на некоторую величину, что приводит к деформации корней растений и ухудшению приживаемости.

После прохода сошника верхние слои почвы обрушаются на дно борозды, причем обрушение верхнего слоя почвы незначительно и заделывает корневую систему только частично. Для полной заделки корневой системы применяются уплотняющие катки, которые образуют почвенную волну и направляют ее в борозду. Таким образом, уплотняющие катки выполняют две функции: заделку борозды и уплотнение почвы вокруг корней растения [2].

Однако, верхний слой почвы подсушенный, попадая на дно борозды, он образует воздушные пустоты, которые негативно сказываются на приживаемости растений. Кроме того, почвенная волна от уплотняющих катков оказывает на сеянец механическое влияние, наклоняя его в направлении движения агрегата.

Для устранения этих недостатков разработана новая кон-

99

струкция лесопосадочной машины, отличительной чертой которой является использование ременного посадочного аппарат и комбинированного сошника.

Ременный посадочный аппарат имеет горизонтальный участок движения захвата, который обеспечивает сеянцу спокойное вертикальное положение относительно земли в течение всего процесса посадки. Данный посадочный аппарат исключает деформацию корневой системы и наклон сеянцев.

Используемый здесь сошник в отличие от применяемых аналогов выполняет две функции, как образование борозды, так и ее заделку. Для этого в стенках сошника сделаны окна с захватами, которые будут подавать почву из нижних и средних слоев борозды внутрь сошника, тем самым исключается попадание верхнего подсушенного слоя на дно борозды, который приводит к образованию воздушных пустот. А каткам остается выполнить только одну функцию - уплотнить почву вокруг корней.

Литература

1.Патент РФ на изобретение №2410862. Лесопосадочная машина / Бартенев И.М., Шабанов М.Л., Шавков М.В. – зарегистрировано 10.02.2011.

2.Бартенев И.М., Шавков М.В., Посметьев В.В. Математическая модель функционирования сошника лесопосадочной машины

//Вест. КрасГАУ. – 2011. – Вып. 4. – с.122-128.

УДК 631.316

КУЛЬТИВАТОР ДЛЯ УХОДА ЗА ЛЕСНЫМИ КУЛЬТУРАМИ НА ВЫРУБКАХ

М.Н. Лысыч Воронежская государственная лесотехническая академия

E-mail: Miklynea@yandex.ru

Уход за культурами, создаваемыми на вырубках, является одной из важнейших операций технологического процесса лесовосстановления, определяющей сохранность культур и их развитие. Эта операция выполняется в течение ряда первых лет несколько раз за се-

100