MONOGRAFIA POKONFERENCYJNA SCIENCE, RESEARCH, …конференция.com.ua/files/75_07.pdf · monografia pokonferencyjna science, research, development technics and technology

MONOGRAFIA

POKONFERENCYJNA

SCIENCE,

RESEARCH, DEVELOPMENT

TECHNICS AND TECHNOLOGY. #3

Rotterdam 30.03.2018-31.03.2018

2

MONOGRAFIA POKONFERENCYJNA

U.D.C. 004+62+54+66+082B.B.C. 94Z 40

Zbiór artykułów naukowych recenzowanych.(1) Z 40 Zbiór artykułów naukowych z Konferencji Miedzynarodowej Naukowo-

Praktycznej (on-line) zorganizowanej dla pracowników naukowych uczelni, jednostek naukowo-badawczych oraz badawczych z państw obszaru byłego Związku Radzieckiego oraz byłej Jugosławii.

(31.03.2018) - Warszawa, 2018. - 48 str.ISBN: 978-83-66030-18-3

Wydawca: Sp. z o.o. «Diamond trading tour»Adres wydawcy i redakcji: 00-728 Warszawa, ul. S. Kierbedzia, 4 lok.103 e-mail: [email protected]

Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. Powielanie i kopiowanie materiałów bez zgody autora jest zakazane. Wszelkie prawa do artykułów z konferencji należą do ich autorów.

W artykułach naukowych zachowano oryginalną pisownię. Wszystkie artykuły naukowe są recenzowane przez dwóch członków Komitetu Na-

ukowego. Wszelkie prawa, w tym do rozpowszechniania i powielania materiałów opubliko-

wanych w formie elektronicznej w monografii należą Sp. z o.o. «Diamond trading tour».

W przypadku cytowań obowiązkowe jest odniesienie się do monografii.Nakład: 80 egz. «Diamond trading tour» © Warszawa 2018ISBN: 978-83-66030-18-3

3


Redaktor naukowy: W. Okulicz-Kozaryn, dr. hab, MBA, Institute of Law, Administration and Eco-

nomics of Pedagogical University of Cracow, Poland; The International Scientific As-sociation of Economists and Jurists «Consilium», Switzerland.

KOMITET NAUKOWY:W. Okulicz-Kozaryn (Przewodniczący), dr. hab, MBA, Institute of Law, Adminis-

tration and Economics of Pedagogical University of Cracow, Poland; The Interna-tional Scientific Association of Economists and Jurists «Consilium», Switzerland;

C. Беленцов, д.п.н., профессор, Юго-Западный государственный универси-тет, Россия;

Z. Čekerevac, Dr., full professor, «Union - Nikola Tesla» University Belgrade, Ser-bia;

Р. Латыпов, д.т.н., профессор, Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ), Россия;

И. Лемешевский, д.э.н., профессор, Белорусский государственный универ-ситет, Беларусь;

Е. Чекунова, д.п.н., профессор, Южно-Российский институт-филиал Рос-сийской академии народного хозяйства и государственной службы, Россия.

KOMITET ORGANIZACYJNY:A. Murza (Przewodniczący), MBA, Ukraina;А. Горохов, к.т.н., доцент, Юго-Западный государственный университет, Рос-

сия;А. Kasprzyk, Dr, PWSZ im. prof. S. Tarnowskiego w Tarnobrzegu, Polska;А. Malovychko, dr, EU Business University, Berlin – London – Paris - Poznań, EU;S. Seregina, independent trainer and consultant, Netherlands;M. Stych, dr, Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej w Kra-

kowie, Polska;A. Tsimayeu, PhD, associate Professor, Belarusian State Agricultural Academy,

Belarus.Recenzenci:L. Nechaeva, PhD, Instytut PNPU im. K.D. Ushinskogo, Ukraina;М. Ордынская, профессор, Южный федеральный университет, Россия.

WSPÓŁORGANIZATORZY:The East European Scientific Group (Azerbaijan, Belarus, Poland, Serbia, Ukraine),Virtual Training Centre «Pedagog of the 21st Сentury»,Global Management Journal.

4

SPIS/СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДПОСЫЛКИ ФОРМИРОВАНИЯ ИННОВАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЯГарус И. А., Гарус Е. А. ....................................................................................................................... 5

КОМП’ЮТЕРНА МОДЕЛЬ ПІДЙОМНОЇ ЛЕБІДКИ КРАНА В СЕРЕДОВИЩІ MATLABБабій С. М., Ратушна А. М. ................................................................................................................. 8

LEVELIZED ELECTRICITY COST OF NUCLEAR POWER PLANT WITH ENERGY STORAGE SYSTEMDenisov V. .......................................................................................................................................... 12

РОЗРОБКА І ДОСЛІДЖЕННЯ СИРУ АДИГЕЙСЬКОГО З ЛАМІНАРІЄЮБолгова Н.В. ...................................................................................................................................... 16

ANALYSIS OF METHODS FOR MEASURING THE VISCOSITY OF MOTOR OILSIenina І.І., Matsui А.N., Munshtukov I.V. ............................................................................................. 19

ЗАДАЧА ПОИСКА АССОЦИАТИВНЫХ ПРАВИЛ. АЛГОРИТМ APRIORI Кожешкурт И. В., Афанасьева И. В. ................................................................................................ 23

ПОЛІПШЕННЯ ЯКОСТІ ШОКОЛАДНОГО БРАУНІ ШЛЯХОМ ВИКОРИСТАННЯ БЕЗГЛЮТЕНОВОЇ СИРОВИНИНєміріч О.В., Михайленко В.М., Литвин Д.О. .................................................................................. 27

ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ХІМІЧНОГО СКЛАДУ ТА БІОЛОГІЧНОЇ ЦІННОСТІ АГЛЮТЕНОВОГО ТА ПШЕНИЧНОГО БОРОШНАНєміріч О.В., Михайленко В.М., Бережна Т.О. ................................................................................ 30

ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОШЛАКОВАННОЙ ФУТЕРОВКИ СТЕН КОНВЕРТЕРА ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ЕЁ С РАСПЛАВОМ В ХОДЕ ПРОДУВКИПантейков С. П., Пантейкова Е. С. .................................................................................................. 34

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ ВТОРИЧНЫХ РЕСУРСОВ ЛЕСОЗАГОТОВОК НА ТОПЛИВНУЮ ЩЕПУГарус И. А., Гарус Е. А. ..................................................................................................................... 40

СИСТЕМА АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ ВАННОГО ТИПАСитников А.В. .................................................................................................................................... 43

5


На современном этапе в секторах экономики РФ наблюдается снижение инновационной актив ности, и лесное хозяйство не является исключени ем. Это связано со значительным коммер-ческим риском инвестирования лес-ной сферы, необходимо стью вложе-ния большого объема инвестицион-ных ресурсов и длительным сроком окупаемости, несо вершенством пра-вового обеспечения научно-технической и инновационной дея-тельности, спе цификой внутреннего рынка лесоматериалов.

Лесное хозяйство в Российской Фе-дерации в настоящее время остается отраслью, недостаточно эффективно использующей потенциал для разви-тия по ключевым направлениям. Основные проблемы в развитии лес-ного хозяйства Российской Федерации связаны с – увеличением повреждения лесов и по терь лесных ресурсов от по-жаров, ростом ущерба от незаконных рубок, изменением ресурсного и эколо-гического потенциала лесов в местах их интенсив ного использования, а так-же невысоким качеством лесовосста-

новления в сочетании с низким техниче ский уровнем лесохозяйствен-ных работ, при сни жении объемов вы-ращивания посадочного материа ла для лесокультурного производства.

Известно, что главным принципом воспроиз водства лесных ресурсов яв-ляется обязательное своевременное лесовосстановление на непокрытых лесной растительностью землях, и в первую очередь лесовосстано витель-ных мероприятий. К планируемым ме-рам лесовосстановления относится создание лесных культур и проведение мер содействия естественно му возоб-новлению леса.[1,2]

Под инфраструктурой лесовосста-новления надо понимать совокуп-ность взаимосвязанных и взаимодей-ствующих организаций и систем, необ ходимых для эффективного осу-ществления инно вационной деятель-ности в области воспроизвод ства ле-сов, создания продукции улучшенно-го ка чества, обеспечивающие концен-трацию работ по созданию инфраструктурных лесосеменных объ ектов, заготовке и переработке ле-

ПРЕДПОСЫЛКИ ФОРМИРОВАНИЯ ИННОВАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЯ

Гарус Иван Александровичк.т.н. доцент ФГБОУ ВО «БрГУ»Гарус Екатерина АлександровнаМагистрант 1-го курса ФГБОУ ВО «БрГУ»

Ключевые слова: лесовосстановление, ресурсы, лесное хозяйствоKeywords: reforestation, resources, forestry

6


сосеменного сырья и семян, а также массового выращивания лесопоса-дочного материала. Объекты инфра-структуры лесовосстановления обла-дают свой ствами основных фондов (стоимостные оценки зданий, соору-жений, коммуникаций), в то же время оказывают услуги по выращиванию лесо посадочного материала, хране-нию семян лесных пород, обеспечи-вая семенами, сеянцами и сажен цами все лесокультурное производство, яв-ляя со бой, по сути, систему производ-ственного обслу живания процессов создания лесов и закладки лесонасаж-дений.

Подчеркивая важность развития инфраструк туры лесовосстановления, отметим, что за 6 лет общая площадь питомников России сократилась на 8895,5 га, или на 42 %, а продуцирую-щая пло щадь составляет только 49 % от общей площади питомников России при рекомендуемой ОСТами площади не менее 60 % (рис. 1).

Сегодня уже ясно, что без проведе-ния анализа состояния инфраструкту-ры лесовосстановления, раскрытия

факторов обеспечивающих ее перевод на инновационный путь развития не представляется возможным формиро-вание действенных мер по ле-совосстановлению и созданию высокопродуктив ных лесонасаждений с улучшенными наследствен ными свойствами, обеспечения заинтересо-ванных лесопользователей и организа-ций лесопродукцией.

Вторая проблема в сфере лесовосста-новления связана с сокращением объе-мов выращивания ле сопосадочного ма-териала, ввиду устаревания лес ной ин-фраструктуры, а большинство из имев-шихся питомников с современными технологиями выра щивания посадочно-го материала утрачены в 2007- 2010 гг. и восстановлению не подлежат.

Рисунок 1 – Динамика выращивания сеянцев лесных растений в лесных питомниках

Рисунок 2 – Динамика лесокультурных работ

7


В базисных лесных питомниках, ориентиро ванных на выращивание посадочного материала в открытом грунте с 1 га продуцирующей пло-щади, в зависимости от породы, мож-но получить от 650 тыс. до 1,7 млн шт. посадочного материа ла. Новые техно-логии в Лесном селекционно- семено-водческом центре позволяют на 1 га площади производить 12 млн шт. сеян-цев за счет внедрения системы много-ротационного выращи вания.

Таким образом, раскрытые предпо-сылки раз вития инновационной инфра-структуры состоят в необходимости:

• повышения устойчивости, продук-тивно сти и качества лесных насажде-ний за счет посад ки сенцев с улучшен-ными наследственными свойствами;

• обеспечения выращивания высоко-продук тивных лесонасаждений с улуч-

шенными каче ствами древесины для удовлетворения нужд в сы рьевых ре-сурсах деревообрабатывающей и цел-люлозно-бумажной промышленности;

• создания менее затратных техноло-гий за кладки лесных культур;

Литература:1. Гребенюк А.Л., Гарус И.А. Проблема до-

ступности лесных ресурсов. / Актуаль-ные проблемы лесного комплекса/ Под ред. Е.А. Памфилова. Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции. Вы-пуск 39. – Брянск: БГИТА, 2014. – 147 с.

2. Гребенюк А.Л., Сухих А.Н. Методы вы-явления элементов биологического раз-нообразия и ключевых биотопов в экс-плуатационных лесах Иркутской Об-ласти. / Перспективы развития лесного комплекса Иркутской области: Мате-риалы международной научно-практической конференции. – Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2007. – 140 с.

8


Вступ. Згідно [1], одним із важливих напрямків розвитку сучасного елек-тропривода (ЕП) є розвиток науково-дослідних робіт по створенню матема-тичних моделей і алгоритмів технологічних процесів, комп’ютерних засобів проектування ЕП. Це дозволить суттєво спростити процес проектування ЕП виробничих механізмів та дозволить проводити дослідження їх роботи без шкоди та зношення реального обладнання [2].

До переліку найбільш поширених загальнопромислових механізмів відно-сять вантажопідйомні машини. В роботі [2] запропоновано комп’ютерну модель підйомної лебідки вантажного крана в середовищі Matlab. Дана модель має обмеження, оскільки забезпечує отримання коректних результатів за умови, що коефіцієнт корисної дії (ККД) механічної передачі більший 0.5, а також не враховує зміну ККД при зміні навантаження.

Мета дослідження. Розроблення комп’ютерної моделі підйомної лебідки крана, яка б забезпечувала коректні результати в усьому діапазоні навантажень з врахуванням зміни ККД механічної передачі.

Матеріал і результати дослідження. Статичні навантаження підйомних лебідок визначаються, головним чином, силою тяжіння. Якщо не враховувати втрати на тертя, то приведений до вала двигуна момент опору дорівнює [3]:

де mv – маса вантажу, кг; m0 – маса вантажозахватного пристрою, кг; g – прискорення вільного падіння, м/с2; Db – діаметр барабана лебідки, м; imp – передаточне число механічної передачі; u – кратність поліспаста.

КОМП’ЮТЕРНА МОДЕЛЬ ПІДЙОМНОЇ ЛЕБІДКИ КРАНА В СЕРЕДОВИЩІ MATLAB

Бабій С. М.доцент, кандидат технічних наукРатушна А. М.студент Вінницький національний технічний університет

Ключові слова: підйомна лебідка, кран, електропривод, комп’ютерна модель.Keywords: lifting hoist, crane, electric drive, computer model.

9


В реальному механізмі присутні втрати тертя ΔМ, які обумовлюють наявність реактивного моменту, який завжди перешкоджає руху, змінюючи свій знак при зміні напрямку руху. При цьому результуючий момент статичного опору Мс є алгебраїчною сумою моменту опору Мvn і моменту втрат ΔМ («+» при підйомі; «–» при опусканні) [3]:

Момент втрат в механічній передачі, приведений до вала двигуна:

де ηmp – ККД механічної передачі при підйомі вантажу масою mv.При зміні навантаження підйомної лебідки крана змінюється також і ККД

механічної передачі, який аналітичним шляхом наближено можна розрахувати так:

де а – коефіцієнт постійних втрат; b – коефіцієнт змінних втрат; γ – коефіцієнт завантаження (при γ=1 відомо, що a/b=1,2…1,5 [4]).

«Структурна схема підйомної лебід-ки крана» рисунок 1

MрJ

1Σ

ωd Vv

2Dg b

m0

Mg

mv

u⋅⋅іmp⋅

Mvn1mpη 1

M∆

MсSign

Sign

ui2D

m p

б⋅⋅

10


Структурна схема підйомної лебідки крана згідно виразів (ф.1) – (ф.3) зображена на рис. 1. В пакеті прикладних програм Matlab створено відповідну модель підйомної лебідки крана та сформовано її у вигляді елемента бібліотеки параметри налаштувань якого зображено на рис. 2.

Отримані результати моделювання повністю збігаються з результата-ми аналітичних розрахунків, які було проведено в пакеті прикладних програм Mathcad.

Висновки. На основі виразів для статичних навантажень розроблено комп’ютерну модель підйомної лебідки крана та проведено її імітаційне моделювання. Запропонована модель дозволяє отримати коректні резуль-тати в усьому діапазоні навантажень з врахуванням зміни коефіцієнта ко-рисної дії механічної передачі. Використання даної моделі дозволить суттє-во спростити процес проектування електроприводів підйомних лебідок кранів та дозволить проводити дослідження їх роботи без шкоди та зно-шення реального обладнання.

Література1. Москаленко В. В. Электрический привод / В. В. Москаленко – М. : Издательский центр

«Академия», 2007. – 368 с.2. Бабій С. М. Комп’ютерна модель підйомної лебідки вантажного крана в середовищі

Matlab / С. М. Бабій, А. М. Ратушна // Zbiór artykułow naukowych. «Inżynieria i technologia. East European Conference» (29.06.2017 – 30.06.2017) – Warszawa: Wydawca: Sp. z o.o. «Diamond trading tour», 2017. – 40 str. – S. 11–13.

«Налаштування моделі підйомної лебідки крана» рисунок 2

11


3. Ключев В. И. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов / В. И. Ключев, В. М. Терехов. – М. : Энергия,1980. – 360 с.

4. Есаков В. П. Электрооборудование и электропривод промышленных установок / Еса-ков В. П. – Киев: Высшая школа. Головное изд-во, 1981. – 248 с.

12


LEVELIZED ELECTRICITY COST OF NUCLEAR POWER PLANT WITH ENERGY STORAGE SYSTEM

Viktor Denisovresearcher, Institute of General Energy National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv

The comparative estimation of the levelized electricity cost of nuclear power plant in the modes of base generation, load following and with storage system is presented.

Keywords: energy storage system, nuclear power plant, base generation, load following.

https://orcid.org/0000-0002-3297-1114

Taking into account and developing the models [1, 2] and the results, obtained in them, the comparative estimation of the NPP LCOE in the modes of base generation, load following and with storage system is presented. The results of all subsequent test calculations are summarized in Table 1.

The base generation were calculated by the formula (1)[3]:

where: – annual NPP generation in base mode, [kWh]; – discounted rate (WACC) (%);

– capital costs, $/kW; – annual fixed costs, $/kW-yr; – variable costs, $/kWh;

– NPP life cycle, years.Test calculations for WACC 3,5,7 and 10 % confirm the model adequacy.In LF mode, was calculated using the formula similar to (1). Based on

the hourly load distribution of the UES of Ukraine components [4], the model hourly power balance and the annual generation of NPP in the LF mode – were calculated. The results of the test calculations of and the ratio of the

are also given in Table 1.

The NPP with storage system (ESS) was calculated according to the formula (2), which is a development of the formula (1):

13


where: – total Initial Installed costs, $/kWh; – operating costs, $/kW-yr;

– Charging cost, $/kWh.In the first phase it was performed a test calculation of levelized cost of storage

of the ESS 100 MW during the life cycle of 20 years [5]. The results of these calculations confirm the adequacy of the model. At the second phase

for NPP–2200 with one ESS–100 during the life cycle of 40 years was calculated.

Next, the model hourly balance of NPP-2200 power (Figure 1) is calculated, which, with the required amount of , will allow for the lining of the daily energy consumption schedule. The required is determined taking into account the limit on the maximum annual permissible charge / discharge power, which, according to passport data, should not exceed 140 000 MWh. Accordingly, the charge / discharge energy required to completely equalize the load schedule and the NPP’s operation in the base generation mode is 936 437 MWh and = 7.

Calculations of the comparative cost of a system consisting of NPP-2200 and several (3, 5, 7) ESS are performed. The results are shown in Table 1 and in Fig. 2.

Calculations showed, that for this particular configuration, the system is economical until does not exceed 3, and ESS power does not exceed 15% of NPP power.

Viktor Denisov. The step by optimization model of the sustainable development of Table 1.WACC %/year 3 5 7 10

$/kWh 0,058 0,071 0,084 0,105

$/kWh 0,066 0,080 0,096 0,120

LF/BASE 1,138 1,127 1,143 1,143$/kWh 0,279 0,279 0,280 0,280

$/kWh 0,061 0,073 0,087 0,107

$/kWh 0,066 0,078 0,092 0,112

$/kWh 0,071 0,083 0,097 0,117

$/kWh 0,075 0,087 0,101 0,122

14


energy systems. SCIENCE, RESEARCH, DEVELOPMENT. Technics and technology. – Berlin – 2018. – p. 10-12.

Viktor Denisov. Optimization model of the power generating technology with energy storage system. SCIENCE, RESEARCH, DEVELOPMENT #2. Technics and technology. – London – 2018. – p. 21-23.

E-storage: Shifting from cost to value. © World Energy Council 2016, p.27, URL: http://www.worldenergy.org/publications/

Hourly balance of power of the UES of Ukraine URL: http://www.data.gov.ua/dataset/resource/.

Lazard’s levelized cost of storage analysis – version 3.0. NOVEMBER 2017.

Fig. 1 – The model hourly balance of NPP-2200 power

15


Fig.2 – The generation system comparative cost

16


Як відомо здоров’я населення на пряму залежить від харчування. Тому одним із пріоритетних напрямків є профілактика дефіциту йоду та наслід-ків його недостатності. Вчені прово-дять активну роботу з розробки функ-ціональних продуктів, які збагачені йодовмісними інгредієнтами. До при-родних продуктів з високим вмістом йоду відносяться бурі водорості.

Морські водорості мають унікаль-ний біохімічний склад, який дозволяє повністю забезпечити організм люди-ни екзогенними біохімічно-активними речовинами. Це мікроелементи, аміно-кислоти, полісахариди, ненасичені жирні кислоти, а також йод, який в значній кількості знаходиться в бурих водоростях у вигляді органічних спо-лук [3].

Найвідомішою із представників бу-рих водоростей є ламінарія. Найбільш популярними видами ламінарії є ламі-нарія сахариста (L. Saccbarina) і ламі-нарія японська (L. Japonica) [2].

Метою роботи є розробка рецепту-ри і технології м’яких сирів без дозрі-вання з використанням ламінарії.

В якості об’єкта досліджень було обрано сир адигейський. Адигейський сир вироблений без дозрівання, має високу біологічну і харчову цінність.

Однією із основних причин обме-женого використання ламінарії у ви-робництві харчових продуктів україн-ців є її специфічний смак та аромат, який не є звичним для нас, на відміну від жителів Китаю та Японії.

Тому першим нашим кроком в роз-робці рецептури є вивчення органо-лептичних характеристик нового про-дукту з різним співвідношенням тва-ринної і рослинної сировини. Для про-ведення дослідження нами було обрано 4 зразки: 1-й – сир адигейський за кла-сичною рецептурою, 2-й – сир адигей-ський з 3% ламінарії, 3-й – сир адигей-ський з 5% ламінарії і 4-й – сир адигей-ський з 7% ламінарії.

Адигейський сир отримують спосо-бом термокислотного (молочнокисла сироватка, 85-100°Т) осадження білків.

Технологічний процес виробництва складається із наступних операцій: приймання молока, визрівання моло-ка, нормалізація, пастеризація, підго-

РОЗРОБКА І ДОСЛІДЖЕННЯ СИРУ АДИГЕЙСЬКОГО З ЛАМІНАРІЄЮ

Болгова Н.В.Доцент, кандидат сільськогосподарських наук, Сумський національний агарний університет

Ключові слова: сир адигейський, ламінарія, водорості, органолептика, тех-нологія.

Keywords: Adyghe cheese, laminaria, algae, organoleptic, technology.

17


товка молока до зсідання, утворення згустку, формування, самопресування, посол, просолювання, обсушування. Ламінарію вносили в нормалізоване молоко відповідно 3, 5 і 7%.

Використовуючи систему бальної органолептичної оцінки показників якості сирів, кількісно оцінили кож-ний зразок з урахуванням думки 5-ти дегустаторів. Основними показником органолептичної оцінки є смак і запах. На нього виділяється половина від за-гальної суми балів (15 балів). Наступ-ним є показник консистенція та струк-тура – 10 балів. Показник кольору тіста та зовнішній вигляд отримали відпо-відно 2 і 3 бали. Отже загальна сума балів становить 30 [1].

Аналіз сенсорної оцінки розробле-них зразків сиру адигейського подано на рис.1.

Дані діаграми сенсорних показни-ків досліджуваних зразків сиру ади-гейського з різним вмістом ламінарії свідчать про те, що всі зразки сиру від-

повідають вимогам стандарту за орга-нолептичними показниками. Слід за-значити, що всі зразки досліджуваного сиру адигейського отримали вищі оцінки порівняно з контрольним зраз-ком. Зразки № 2–4 характеризувались приємним запахом, мали гарні смакові властивості, добру консистенцію, ко-лір тіста з рівномірними вкраплення-ми ламінарії та нормальний зовнішній вигляд. Високу органолептичну оцінку отримали всі показники якості сиру адигейського з ламінарією, проте най-вищу оцінку отримав зразок № 3.

В процесі виробництва сиру адигей-ського з ламінарією нами також було визначено об’єм отриманої підсирної сироватки. Спостерігалося зниження даного показника в залежності від вміс-ту у продукті ламінарії. Це пов’язано з тим, що морська водорість характери-зується високими водозв’язуючими та вологоутримуючими властивостями. Таким чином, вихід продуту в серед-ньому збільшився на 12%.

Рис. 1 Сенсорна характеристика дослідних зразків.

18


Аналіз результатів проведених до-сліджень показали, що розробка ре-цептури і технології сиру адигейського з додаванням ламінарії в даний час актуальна. Розроблений продукт може вважатися функціональним завдяки своїм властивостям. Вживання такого сиру буде мати не лише лікувальну дію на організм, але й профілактичний вплив на функцію щитовидної залози.

Література.1. Калмикова Г.Ф. Розробка технології

сиру термокислотного, збагаченого мо-

лочнокислою мікрофлорою: дисс. канд. техн. наук: 05.18.04 / Калмикова Ганна Феодосіївна. – Київ, 2016. – 170.

2. Разработка и исследование качества рассольного сыра «Осетинский» с ла-минарией / Л.Б. Коротышева, Т.В. Пи-липенко, М.И. Дмитриченко // Технико-технологические проблемы сервиса – 2015. – №2 (32). – С.37-40.

3. Разработка технологии получения йод-содержащих продуктов из ламинарии японской / Т.И. Вишневская, Н.М. Ами-нина, О.Н. Гурулева // Известия Тихо-океанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра. – 2001. – Том 129. – С. 163-169.

19


One of the main tasks for ensuring reliable and economical operation of en-gines is the rational selection and use of motor oils and additives.

The viscous properties of lubricants influence on the speed of its flow into the gaps between the conjugated friction parts, fuel consumption, energy con-sumption [1; 2; 3, 4].

Viscosity (internal friction) is the property of fluid bodies (liquids and gas-es) to doing resistance to the displace-ment (fluid fluids) of their particles rela-tive to one another.

The model of fluid fluids is performed in the form of parallel moving layers. In the scheme, this can be done in the form of two flat parallel plates (Fig. 1) between which layers of fluid are in thickness h. The lower plate of infinite length moves at a certain speed, the upper is motionless.

Conditionally separate a liquid in sep-arate layers, each of which has a definite speed of movement. The highest velocity υ will be in the layer, which clamps to the bottom plate, the uppermost layer – mo-

tionless. The velocities of the intermedi-ate layers are reduced from υ to 0 accord-ing to the linear law. When casting a liq-uid, the velocities of two adjacent layers which are distributed from each other at a distance Δh are distinguished by one and the same magnitude:

(1)The characteristic of the velocity

change rate at the height of the gap is the velocity gradient hD ∆∆= /υ , which is measured in с-1. The force F of the resis-tance of the displacement of the liquid layers, that is the force which needs to be overcome so that the two adjacent layers of the fluid slip each other in proportion to the magnitude of the dynamic viscosity η [5], the gradient of velocity and the area of contact of the layers S: . (2)

From this law it turns out that in the example given of the flow of each layer, which is inside the liquid, has two forces. From the bottom of the forward facing layer, the force F is directed along the flow of fluid. From the top of the placed lag-

ANALYSIS OF METHODS FOR MEASURING THE VISCOSITY OF MOTOR OILS

Ienina І.І.Ph.D., Associate Professor Central Ukrainian national technical universityMatsui А.N.Ph.D., Associate Professor Central Ukrainian national technical universityMunshtukov I.V.Senior lecturer Flight Academy of the National Aviation Institute

Keywords: viscosity, motor lubrication, speed change, fluid, diametrical viscosity, kinematic viscosity, piezoelectric coefficient, friction, pressure.

20


ging layer acting force directed to the op-posite side. Such pairs of forces act on each layer, the whole liquid is in a state of equilibrium, which is characteristic for the established equilibrium motion.

For the uppermostlayer, the role of a higher placed neighboring layer plays a fixed plate, on the surface of which also there is a voltage. In order to keep it in a motionlessstate, it is necessary to apply the external force F (Fig. 1). The magni-tude of this force help to determine the viscosity of the liquid:

. (3)

Practically for this purpose coaxial cylinders are used. In which movable plate is played by the inner cylinder (ro-tor), the outer cylinder abstains from ro-tation by force F, the value of which calcu-lates the viscosity:

(4)

where D and d – the diameters of the

outer and inner cylinders; L – height of cylinders.

With installed flow of fluid on a cylindri-cal tube, the speed of movement of layers changes along the intersection of the flow, which are most distant from the walls of the pipe.

If the radius of the tube is r, then the speed υхat the selected distance from the center of the tubesection is determined by the formula: . (5)

The coefficient of proportionality k depends on the change in pressure Δp per unit pipe length l and on the viscosity of the liquid η:

. (6)

The flow of liquid Q through the tube is inversely proportional to the viscosity. For two liquids, at the same pressure, the same size of the tube is the ratio:

. (7)

Figure 1 – Scheme of outflow of liquid

21


This ratio is widely used in determin-ing the viscosity of liquids. If there is a viscosity of one fluid, one can calculate the viscosity of the second, determining the flow (time of a certain volume of liq-uid) of both liquids, passing them through the same tube, with constant pressure dif-ference.

For this purpose, pipes of small diam-eter are used to provide laminar flow of liquid. These tubes are called capillary vis-cosimeters. The unit of measurement of diameter viscosity in the international sys-tem (SI) is expressed in Pa·s, or H·s/m2.

Often, for the characterization of petro-leum products and, for example, lubricants use not diametric viscosity, but its relation to the density ρ. The ratio η/ρ is called ki-nematic viscosity and is denoted by the Greek letter ν. The unit of measurement of kinematic viscosity [6] in the international system (SI) is expressed in mm2/s.

The most commonly used methods for determining the viscosity were meth-ods that substantiate the measurement of the flow time of a predetermined volume of liquid material through a short cali-brated hole.

The viscosity of all oils is significantly dependent on temperature. The value of viscosity without determining the tem-perature does not have force, as when in-creasing or decreasing the temperature by several tens of degrees, the viscosity can change hundreds of times. This depen-dence is particularly pronounced in the region of low temperatures.

It has been found experimentally that a good reproduction of the general behav-ior of oils is given by Voltaire’s formula.

(8)where ν – kinematic viscosity in

mm2/s; a and b – constants that character-ize the lubricant; T – temperature in K.

If the Voltaire formula is subjected to double logarithm, it becomes a form that is used for practical purposes:

. (9)Constant A and B in the Voltaire equa-

tion can serve as a characteristic of the lubricant (the value of A characterizes the general level of viscosity, B is the depen-dence of viscosity on temperature, or the viscosity-temperature curve).

The viscosity of lubricating oils also depends on pressure. This dependence can be expressed by the formula:

(10)where ηр, η0 – the viscosity at pressure

p and atmospheric pressure; α is a piezo-electric coefficient of viscosity.

Oil lubricants have significantly higher viscosity piezoelectric coefficients than plant and animal. In oil lubricants have the greatest dependence of viscosity on pres-sure which get from asphalt-resinous oils, and the smallest – from paraffinic.

The more complex molecule of the liquid, whereby the more viscosity of the piezoelectric coefficient becomes.

The viscosity of lubricants is their most important characteristic. It causes the re-sistance of the oil to squeeze it out of the gap between the parts that are rotated. The dependence of viscosity on pressure has great practical value. When calculating the friction units working at high specific

22


loads in contact with friction, it is neces-sary, along with other factors to consider and change the viscosity with the increase in pressure, as it is reflected in the bearing capacity of the friction elements.

References:1. Балтенас Р. Моторные масла / Р. Балте-

нас, А.С. Сафонов, А.И. Ушаков – М.: Альфа– Лаб, 2000. – 272 с.

2. Моторные масла [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.drive2.ru/b/60721/.

3. Вязкость моторного масла [Електрон-ний ресурс]. – Режим доступу: https://www.drive2.ru/b/60721/.

4. Классы вязкости моторних масел по ГОСТ [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://chem21.info/info/1459490/.

5. Кинематическая вязкость [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://dic.a c a d e m i c . r u / d i c . n s f / b s e / 9 5 4 1 4 /Кинематическая.

6. Динамическая вязкость [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://uno-tices.com/page-answer.php?id=6852.

23


Компьютерные технологии являют-ся неотъемлемой частью нашей по-вседневной жизни.

Они проникли и прочно закрепи-лись во всех сферах деятельности со-временного человека. Развитие ком-пьютерных технологий послужило значительному увеличению объема хранимых данных. Это привело к тому, что стало все труднее их анализиро-вать. Стали развиваться различные методы, позволяющие проводить ав-томатический анализ данных.

“Data Mining” – собирательное на-звание, которое используется для обо-значения совокупности методов обна-ружения в ‘сырых’ данных ранее неиз-вестных нетривиальных практически полезных и доступных интерпретации знаний, необходимых для принятия

решений в различных сферах челове-ческой деятельности. [1]

Сфера применения Data Mining ни-чем не ограничена – она везде, где имеются какие-либо данные: в рознич-ной торговле, банковском деле, теле-коммуникации, страховании, медици-на, молекулярной генетике, приклад-ной химии и т.д. [2]

Ранее сдерживающим фактором широкого практического примене-ния Data Mining являлось то, что ал-горитмы требуют большего количе-ства вычислений. Однако на сегод-няшний день рост производительно-сти современных процессоров снял остроту данной проблемы. Теперь за приемлемое время можно провести качественный анализ миллионов данных.

ЗАДАЧА ПОИСКА АССОЦИАТИВНЫХ ПРАВИЛ. АЛГОРИТМ APRIORI

Кожешкурт Ирина Викторовнастудент Харьковский национальный университет радиоэлектроники Украина, г. ХарьковАфанасьева Ирина Витальевнакандидат технических наук, доцент Харьковский национальный университет радиоэлектроники Украина, г. Харьков

Аннотация: Статья посвящена обзору существующих методов Data Mining. Отражены основные преимущества выбранного метода поиска ассоциативных правил – алгоритма Apriori – для построения системы подбора путешествий по предпочтениям.

Ключевые слова: алгоритм поиска ассоциативных правил; алгоритм Apriori; анализ данных; добыча данных; аналитические информационные системы.

Keywords: algorithm for finding associative rules; algorithm Apriori; data analysis; data mining; analytical information systems.

24


Задачи, которые можно решить ме-тодами Data Mining следующие:

• Классификация – это отнесение объектов к одному из заранее известных классов.

• Регрессия – установление зави-симости непрерывных выходных от входных переменных.

• Кластеризация – это группировка объектов (наблюдений, событий) на основе данных (свойств), описывающих сущность объектов. Причем в отличии от классифика-ции, группы заранее не заданы. Объекты внутри кластера должны быть «похожими» друг на друга и отличаться от объектов, вошедших в другие кластеры. Чем больше по-хожи объекты внутри кластера и чем больше отличий между класте-рами, тем точнее кластеризация.

• Ассоциация – выявление законо-мерностей между связанными событиями, поиск ассоциативных правил.

• Последовательные шаблоны – установление закономерностей между связанными во времени событиями, т.е. обнаружение за-висимости, что если произойдет событие X, то спустя заданное время произойдет событие Y.

• Анализ отклонений – выявление наиболее нехарактерных шаблонов.

Задача, которую необходимо ре-шить, подбор городов для путеше-ствий по предпочтениям клиентов, требует более детального рассмотре-ния одного из вышеперечисленных методов интеллектуального анализа

данных – алгоритма поиска ассоциа-тивных правил. [3]

Впервые задача поиска ассоциатив-ных правил (association rule mining) была предложена для нахождения ти-пичных шаблонов покупок, совершае-мых в супермаркетах, поэтому иногда ее еще называют анализом рыночной корзины (market basket analysis). [4]

Рыночная корзина - это набор това-ров, приобретенных покупателем в рамках одной отдельно взятой тран-закции.

Транзакции являются достаточно характерными операциями, ими, на-пример, могут описываться результа-ты посещений различных магазинов.

Регистрируя все бизнес-операции в течение всего времени своей деятель-ности, торговые компании накаплива-ют огромные собрания транзакций. Каждая такая транзакция представля-ет собой набор товаров, купленных покупателем за один визит.

Полученные в результате анализа шаблоны включают перечень товаров и число транзакций, которые содержат данные наборы.

Транзакционная или операционная база данных (Transaction database) представляет собой двумерную табли-цу, которая состоит из номера тран-закции (TID) и перечня покупок, при-обретенных во время транзакции. [3]

То есть поиск закономерностей осу-ществляется не на основе свойств ана-лизируемого объекта, а между не-сколькими событиями, которые про-исходят одновременно.

Наиболее известным алгоритмом

25


решения задачи поиска ассоциативных правил является алгоритм Apriori.

В зависимости от размера самого длинного часто встречающегося набо-ра алгоритма Apriori сканирует базу данных определенное количество раз. Разновидности алгоритма Apriori, яв-ляющиеся его оптимизацией, предло-жены для сокращения количества ска-нирований базы данных, количества наборов-кандидатов или того и друго-го. Были предложены следующие раз-новидности алгоритма Apriori: AprioriTID и AprioriHybrid.

AprioriTID – алгоритм, особенно-стью которого является то, что база данных не используется для подсче-та поддержки кандидатов набора това-ров после первого прохода.

С этой целью используется кодиро-вание кандидатов, выполненное на предыдущих проходах. В последую-щих проходах размер закодированных наборов может быть намного меньше, чем база данных, и таким образом эко-номятся значительные ресурсы.

AprioriHybrid предложен, чтобы объединить лучшие свойства алгорит-мов Apriori и AprioriTid.

Для решения данной задачи мы будем использовать классический ал-горитм Apriori, так как данный алго-ритм показывает более высокую про-изводительность при небольших раз-мерах самого часто встречающегося набора.

Для подбора городов для путеше-ствий на основе предпочтений пользо-вателей в качестве рыночной корзины будет набор городов для путешествий,

выбранный пользователями в рамках определенного времени.

Перед тем, как разобраться в осно-ве алгоритма, необходимо определить три основных пункта:

• Размер элементного набора.• Поддержка, или количество тран-

закций, в которых встречается этот элементный набор, деленный на общее количество транзакций. Элементный набор, чья поддерж-ка больше или равна минималь-ной поддержке, называется частым элементным набором.

• Достоверность, или условная веро-ятность того, как часто некоторый элемент встречается в элементном наборе, при наличие в нем другого определенного элемента.

В основе Apriori 3 этапа:1. Объединение. Сканирование

всей базы данных, чтобы опреде-лить, как часто встречаются 1-элементные наборы.

2. Сокращение. Эти элементные наборы, удовлетворяющие под-держку и достоверность, прохо-дят в следующий раунд для 2-элементных наборов.

3. Повтор. Эта последовательность повторяется для каждого эле-ментного набора, пока не до-стигнут определенный ра-нее размер.

С помощью алгоритма Apriori мож-но найти какие города пользователи хотят посетить вместе чаще, чем дру-гие. (Таблица 1)

Из таблицы 1 видно, что Верону и Прагу часто выбирают вместе. Их на-

26


зывают 2-элементным набором. При достаточно большом наборе данных будет сложнее увидеть такие взаимо-отношения, особенно если вы имеете дело с 3-элементными наборами и более.

Для данной задачи выше представ-ленный алгоритм помогает пользовате-лю составить «идеальный» план путе-шествия (при составления маршрута путешествия система будет подсказы-вать какие города еще стоит посетить).

Таким образом, задача поиска ассо-циативных правил впервые была пред-ставлена для анализа рыночной корзи-ны. Данные алгоритмы эффективно используются в сегментации покупа-телей по поведению при покупках, анализе предпочтений клиентов, пла-нировании расположения товаров в супермаркетах, кросс-маркетинге, адресной рассылке. Их также успешно применяют и в других областях: меди-цине, для анализа посещений веб-

страниц (Web Mining), для анализа текста (Text Mining), для анализа дан-ных по переписи населения, в анализе и прогнозировании сбоев телекомму-никационного оборудования, а также данный алгоритм подходит и для под-бора путешествий не основе предпо-чтений пользователей.

Литература1. W. Frawley, G. Piatetsky-Shapiro,

C. Matheus Knowledge Discovery in Da-tabases: An Overview. – AI Magazine. – 1992. – С. pp. 213-228.

2. Ian H. Witten, Eibe Frank and Mark A. Hall. Data Mining: Practical Machine Learning Tools and Techniques. – 3rd Edi-tion. – Morgan Kaufmann, 2011. – P. 664.

3. R. Agrawal, T. Imielinski, A. Swami. 1993. Mining Associations between Sets of Items in Massive Databases. In Proc. of the 1993 ACM-SIGMOD Int’l Conf. on Man-agement of Data, 207-216.

4. R. Agrawal, R. Srikant. ‘Fast Discovery of Association Rules’, In Proc. of the 20th In-ternational Conference on VLDB, Santia-go, Chile, September 1994.

Таблица 1 Таблица тразакцийНомер транзакции Верона Венеция Прага Берлин Вена1 Х Х Х2 Х Х Х3 X X

27


Значною популярністю серед моло-ді користуються борошняні кондитер-ські вироби з шоколаду, оскільки вони мають приємний зовнішній вигляд та солодкий смак. Натомість в даних ви-робах є суттєві недоліки, а саме висока калорійність та використання сирови-ни, котра містить у своєму складі ком-поненти, які є лімітованими для вжи-вання людям, що мають певні неінфек-ційні захворювання, пов’язані з харчу-ванням (целіакія цукровий діабет, ожиріння, атеросклероз та ін.).

Целіакія (глютенова ентеропатія) – неінфекційне захворювання, що вражає тонку кишку генетично схильних осіб,

внаслідок споживання токсичного для них протеїну злакових – глютену (го-ловного компоненту пшениці, жита, ячменю та – частково – вівса) [1].

Дане захворювання невиліковне, єдиним способом для нормального

функціонування організму людини є дотримання безглютенової дієти. Саме тому, все більше закладів ресто-ранного господарства вводять в меню борошняні кондитерські вироби виго-товлені з аглютенової сировини. Оскільки дані страви є низькалорійни-ми та не містять в своєму складі глюте-ну, що дає можливість споживати дані вироби особам, котрі страждають на глютенову ентеропатію.

Проаналізувавши літературні дже-рела можна зробити висновок, що ве-ликою популярністю користають бо-рошняні кондитерські вироби виго-товлені з шоколаду. Саме тому, для вдосконалення обрано класичну ре-цептуру шоколадного брауні.

Брауні (англ. Chocolate brownie) –

ПОЛІПШЕННЯ ЯКОСТІ ШОКОЛАДНОГО БРАУНІ ШЛЯХОМ ВИКОРИСТАННЯ БЕЗГЛЮТЕНОВОЇ СИРОВИНИ

Нєміріч О.В.,к.т.н, доцент,Михайленко В.М.,асистент,Литвин Д.О.магістрантка Національний університет харчових технологій

Ключові слова: целіакія, крохмаль тапіоки, порошок какао-масла, білий шо-колад, шоколадне брауні.

Рис. 1. Шоколадний брауні

28


шоколадний десерт, який реалізується у вигляді тістечка, торту, пирога або кексу з досить вологим м’якушем [2]. Брауні відноситься до страв американ-ської кухні. Назва виробу походить від характерного коричневого кольору, зу-мовленого наявністю в тісті какао-порошку або натурального шоколаду [3] (рис 1). Рецептурний склад шоко-ладного брауні наведений в таблиці 1.

Зважаючи на поширення глютенової ентеропатії необхідно замінити в контр-ольному зразку борошно пшеничне ви-щого сорту на крохмаль тапіоки. Таким чином дана взаємозаміна дозволить спо-живати страву особам хворим на целіа-кію, так як крохмаль тапіоки не містить в своєму складі білку[4-7].

У традиційній рецептурі в якості пластифікатора використовується масло вершкове, в альтернативній ре-цептурі запропоновано застосування порошок какао-масло. Оскільки в си-ровині міститься значна кількість олеїнової кислоти, що в свою чергу призводить до зниження рівня холес-терину в крові.

Нині часто зустрічаються випадки алергії на чорний шоколад, враховую-

чи даний факт замінено чорний шоко-лад на шоколад білий. У якому міс-титься значна кількість токоферолів та омега-9.

Кількісне співвідношення запропо-нованих компонентів встановлено під час однофакторних експериментів. Ін-новаційна рецептура брауні спеціаль-ного призначення з білого шоколаду подана в таблиці 2.

Виріб має притаманний колір, смак та запах білому шоколаду. Встановле-но, що контрольний зразок поступа-ється дослідному зразку за показником консистенції.

Під час дослідження рецептурно-го складу брауні шоколадного, ви-готовленого за класичною рецепту-рою, доведено необхідність вико-ристання аглютенової сировини та взаємозаміна шоколаду чорного на шоколад білий.

Даний виріб може бути рекомендо-ваним для дієтичного та спеціального харчування.

Література1. Целіакія: Поширеність, особливість

клінічного перебігу, діагностики ліку-вання та одужання хворих [Текст] /

Таблиця 1 Рецептурний склад шоколадного брауні№ Назва сировини Маса сировини, г Відповідність сировини

нормативній документації

Брутто Нетто

1 Масло вершкове 30,00 30,00 ДСТУ 4339:20052 Шоколад чорний 70% 50,00 50,00 ДСТУ 3924-20003 Цукор білий кристалічний 10,00 10,00 ДСТУ 4623:20064 Борошно пшеничне вищого

сорту15,00 15,00 ДСТУ 46.004-99

5 Какао-порошок 7,00 7,00 ДСТУ 4391:20056 Яйце куряче 0,5 24 ДСТУ 5028:2008

29


Губська О.Ю. // Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук, Київ – 2009

2. McCarthy E. Who Invented the Brownie? [Хто винайшов брауні?]/ E. McCarthy//MentalFloss. – 2014. [Електронний ре-сурс]. – Режим доступу: http://mental-floss.com/article/60011/who-invented-brownie

3. Перспективи розвитку інноваційних технологій шоколодного брауні / Гвізда Н.В., Люлька О.М. // Міжнародна нау-кова практична конференція молодих вчених та студентів 83, 5-6 квітня 2017 рік Київ, НУХТ ст. 281

4. Грищенко А. Н. Реологические характе-ристики безглютенового теста с мукой крупяных культур / А. Н. Грищенко, В. И. Дробот // Техника и технология пищевых производств: VII Междунар. науч. конф. студ. и асп.,22-23 апр. 2010 г.:

тезисы докл. – М., 2010.– Ч. 1. – С. 150.5. Грищенко А. Н. Особенности техноло-

гии хлебобулочных изделий для больных целиакией / А. Н. Грищенко, А. В. Подик // Aktualne naukowe problemy. Rozpra-trzenie, decyzja, praktyka: Zbiуr raportуw naukowych, 29.06.2014–30.06.2014. – Wrocław: Sp. z o.o. “Diamond trading tour”, 2014. – S. 15–17.

6. Дорохович В. В. Безглютенові борош-няні кондитерські вироби / В. В. Доро-хович, Н. П. Лазоренко // Обладнання та технології харчових виробництв. – 2013. – Вип. 30. – С. 341–347.

7. Обґрунтування рецептурного складу фонтанів спеціального призначення / О.О. Дудкіна, С.О. Губенко, А.В. Гав-риш, О.В. Нєміріч // Прогресивні техні-ка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі. – 2015. – Вип. 1. – С. 331-343.

Таблиця 2 Рецептурний склад брауні спеціального призначення з білого шокладу№ Назва сировини Маса сировини, г Відповідність сировини

нормативній документаціїБрутто Нетто1 Порошок какао-масло 3,00 3,00 ДСТУ 5004:2008

2 Шоколад білий 50,00 50,00 ДСТУ 3924-2000

3 Цукор білий кристалічний 10,00 10,00 ДСТУ 4623:2006

4 Крохмаль тапіоки 15,00 15,00 ДСТУ 4380:2005

5 Яйце куряче 0,5 24 ДСТУ 5028:2008

30


Нині стає актуальним розширення асортименту борошняних кондитер-ських виробів спеціального призна-чення. Дана продукція характеризу-ються використанням аглютенової си-ровини. В її складі небагато білків, відсутні деякі незамінні амінокислоти, у багатьох невелика кількість поліне-насичених жирних кислот, фосфоліпі-дів, вітамінів тощо [1].

В ході експериментальних дослі-джень обґрунтовано заміну борошна пшеничного вищого сорту на крохмаль тапіоки та борошно черемхи в якості структуроутворювача в тісті для борош-няного кондитерського виробу – брауні.

Борошно черемхи – вид сировини, котре отримують з плодів ягід черем-хи, шляхом висушування та перемелю-вання на спеціальних пристроях. Дана сировина має коричневе забарвлення та присмак мигдалю, саме тому, ідеаль-но підходить до борошняних та конди-терських виробів [2].

Крохмаль тапіоки (борошно маніо-ки) – крохмалеподібний екстракт, одер-жаний з коренів маніоки, практично не містить жирів та білків, в ньому відсут-ній глютен. В своєму складі містить ві-таміни такі як: холін, тіамін, пантотено-ва та фолієва кислоти, а також міне-ральні речовини селен, марганець, мідь, фосфор, калій, кальцій, натрій. Пере-вагою крохмалю є стійкість структури протягом технологічного процесу: при нагріванні, або заморожуванні, тому ця молекулярна текстура зберігає всі свої властивості протягом всіх технологіч-них процесів [3].

Порівняльний хімічний склад бо-рошна пшеничного вищого сорту, бо-рошна черемхи та крохмалю тапіоки наведений нижче (табл. 1).

При аналізі хімічного складу аглю-тенової сировини встановлено пере-ваги харчової цінності запропонова-них зразків над борошном пшеничним вищого сорту. Згідно з даними табл.

ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ХІМІЧНОГО СКЛАДУ ТА БІОЛОГІЧНОЇ ЦІННОСТІ АГЛЮТЕНОВОГО ТА ПШЕНИЧНОГО БОРОШНА

Нєміріч О.В.,к.т.н, доцент, Михайленко В.М.,асистент,Бережна Т.О.бакалавр Національний університет харчових технологій

Ключові слова: крохмаль тапіоки, борошно черемхи, борошно пшеничне, хі-мічний склад, амінокислотний склад, амінокислотний скор, біологічна цінність.

31


1 виходить, що в борошні пшеничному міститься більша кількість білка в по-рівнянні з дослідженою сировиною. Проаналізувавши літературні джерела можна стверджувати, що в традицій-ній сировині міститься менша кіль-кість незамінних амінокислот. Саме тому є актуальним взаємозаміна бо-рошна пшеничного на борошно черем-хи або крохмалю тапіоки в борошня-них кондитерських виробах, оскільки

білки борошна черемхи мають у своє-му складі значну кількість незамінних амінокислот, а саме: лейцину, валіну, фенілаланіну (табл. 2) [7].

Як видно з табл. 2, борошно черемхи має вищі показники амінокислотного скору лейцину 128% та валіну 100%. В перерахунку на 1г білка міститься біль-ша кількість аргініну, аспарагінова кис-лоти, гістидину гліцину, глутамінова кислоти, проліну, тирозину [11].

Таблиця 1 Порівняльний хімічний склад пшеничного вищого сорту, борошна черемхи та крохма-лю тапіокиНайменуванняречовин

Вміст компонентів в 100 г сировини, в г

Борошно пшеничне [4]

Борошно черемхи [5]

Крохмаль тапіоки [6]

Вода 20 10,99Зола 0,5 7,7 0,11

Мінеральні речовини, мгЗалізо 1,2 0,2 1,58Калій 122 13,4 11Кальцій 18 2,20 20Манган 0,57 0,9 0,11Цинк 0,70 0,3 0,12

Харчові речовини гБілки 10,80 7,6 0,19Вуглеводи 69,90 21,8 87,79Крохмаль 67,90Харчові волокна 3,5 4,7 0,90Моно і дисахариди 1 3,35Жири 1,3 - 0,02Насичені жирні кислоти 0,2 0,005Поліненасичені жирні кисоти 0,62

Вітаміни, мгВітамін В1 0,17 0,39 -Витамин В2 0,04 0,07 -Вітамін В4 52 1,2Вітамін В5 0,3 - 0,135Вітамін В9 27,1 - 4Вітамін Е 1,5 1,7 -Аскорбінова кислота - 0,45 -

32


Встановлено, що заміна пшенично-го борошна на крохмаль тапіоки або борошно черемхи, при зміні техноло-гічних параметрів технології, дає мож-ливість отримати виріб спеціального призначення високої якості [12, 13].

Отже, з огляду на тенденцію здоро-вого та дієтичного харчування є пер-спективним урізноманітнювати асор-тимент борошняних кондитерських виробів аглютеновою сировиною.

Література1. Поліпшення споживчих властивостей і

збереженості печива / Т.О. Чорна, Д.О. Тютюнник / 30.03.2011. ХДУХТ, Харків ст.200-204

2. Медичний Інтернет журнал [Електро-нний ресурс]. – Режим доступу: http://medporada.in.ua

3. К вопросу использования черемуховой муки в производстве бисквитных полуфа-брикатов / Т.Ю. Фомина, И.В. Калинина // Вестник Южно-Уральского государствен-ного университета 2016 Т.4.,33 с. 55-63

4. Ковтун, К. С. Використання тапіоки у десертних кремах / К. С. Ковтун, О. В. Арпуль, А. С. Протченко // Інно-ваційні технології в харчовій промис-ловості та ресторанному господарстві: Міжнародна науково-практична інтер-нет- конференція, 12-14 листопада 2014 р. – Х., 2014. – С. 35-36

5. Хімічний склад харчових продуктів Книга 2, Скуріхін І.М. Волгарь Н.М. М.: Агропромиздат 1987. с. 224

Таблиця 2 Амінокислотний склад пшеничного вищого сорту, борошна черемхи та крохмалю тапіокиАмінокислота Шкала

FAOБорошно пшеничне [8]

Борошно черемхи [9]

Крохмаль тапіоки [10]

вміст, мг/100г

СКОР, %


СКОР, %


СКОР, %

Незамінні амінокислоти:Валін 5,0 470 91 500 100 - -Ізолейцин 4,0 430 104 395 98,75 - -Лейцин 7,0 806 112 900 128 0,01 -Лізин 5,5 250 44 100 18,18 0,01 -Треонін 4,0 311 76 295 73,8 - -Триптофан 1,0 100 97 - - - -Фенілаланін 6,0 500 80 890 148

Замінні амінокислоти:Аланін 330 200Аргінін 400 760 0,02 -Аспарагінова к-та 340 1420 0,01 -Гістидин 200 420 0,01 -Гліцин 350 740Глутамінова к-та 3080 3660 0,01 -Пролін 970 700 0,01 -Серин 500 400 0,01 -Тирозин 250 600Цистеїн 200 - - -

33


6. Перспективы использования черёмуховой муки в производстве мучных кондитерских изделий / Кузне-цова О.А., Москвичева Е.В., Тимошенко-ва И.А., Москвичев А.С. // Наука и Про-свещение: сборник статей XІV Междуна-родного научно-практи чес кого конкурса, 25 декабря 2017 г. г. Пенза с. 42-47

7. Новий вид суфле «Дитяча радість» спе-ціального призначення / Дітріх І.В., Михайленко В.М., // Nowy sposób rozwoju Inżynieria i Technologia, 30.11.2017 рік Познань ст.68-71

8. [Електронний ресурс]. – Режим досту-пу: uk.baker-group.net

9. [Електронний ресурс]. – Режим досту-пу: https://studfiles.net

10. Новая технология производства хлебобулочных изделий, не содержа-щих глютен // Food Technologies & Equipment. – 2008. – № 7. – С. 9

11. Дослідження можливості заміни пше-ничного борошна на рисове у виробни-цтві бісквітних напівфабрикатів для хворих на целіакію / Войтенко О.О. // Національний університет харчових технологій, 2014 – с.32-33

12. Малютенкова, С.М. Тоароведение и експертиза сырья кондитерского про-изводства / С.М. Малютенкова – СПб. Питер, 2004 -278

13. Оцінювання можливості та доцільності використання лляного борошна та рисо-вого борошна у складі функціональних паштетних продуктів / Лариса Борсилюк, Любов Войцехівська, Вероніка Лизова, Сергій Вербицький // Міжнародна нау-кова – технічна конференція «Стан і пер-спективи харчової науки та промисло-вості» / НААН Київ: Інститут продоволь-чих ресурсів України, 20011 – Вип (4) – с. 124-126.

34


ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОШЛАКОВАННОЙ ФУТЕРОВКИ СТЕН КОНВЕРТЕРА ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ЕЁ С РАСПЛАВОМ В ХОДЕ ПРОДУВКИ

Пантейков Сергей Петровичканд. техн. наук, инженер-металлург, инженер-программист, юрист, доцент Днепровского государственного технического университета, г.Каменское, Украина;

Пантейкова Елена Сергеевнамагистр металлургии, юрист, юрисконсульт Территориального центра Днепровского района, г.Каменское, Украина.

С помощью разработанной авторами математической моде-ли тепловой работы ошлакованной футеровки стен конвертера

при взаимодействии её с расплавом по ходу продувки проведены численные ис-следования зависимости температуры рабочей поверхности футеровки 250-т конвертера в конце продувки от толщины шлакового гарнисажа при различных коэффициентах его теплопроводности и от коэффициента теплопроводности гарнисажа при различных его толщинах.

Ключевые слова: математическая модель, шлаковый гарнисаж, футеровка стен, температурный градиент, численные исследования.

Keywords: mathematical model, slag skull, lining the walls, temperature gradient, numerical analysis.

В связи с широким использованием различных вариантов ресурсо- и энер-госберегающей технологии горячих ремонтов футеровки агрегатов, значительно увеличивающих срок службы футеровки агрегатов [1] за счёт нанесения защит-ного шлакового гарнисажа на периклазоуглеродистую футеровку конвертеров или её наиболее изнашиваемые участки путём раздувки азотными струями спе-циально подготовленного конечного шлака, актуальным является изучение те-плового состояния футеровки конвертера при работе агрегата как с ошлакова-нием футеровки, так и без такового. Это необходимо для досконального изуче-ния влияния различных факторов на стойкость самого шлакового гарнисажа и огнеупоров футеровки конвертеров при их ошлаковании, так как исследования данных вопросов в мировой технической литературе нами не было найдено.

35


Для упрощения экспериментальных работ по исследованию и повышению стойкости футеровки конвертеров необходимо это делать методами математи-ческого моделирования.

Авторами данной статьи уже была создана математическая модель [2] тепло-вого состояния днища конвертера, проведены численные исследования тепло-вого состояния огнеупоров днища конвертера с учётом его ошлакования [3, 4] и динамики износа слоя зашитного шлакового гарнисажа на днище конвертера при продувке расплава [5].

Также была создана математическая модель тепловой работы контактирую-щей с расплавом во время продувки футеровки стен конвертера [6], учитываю-щая наличие на ней слоя намороженного слоя шлакового гарнисажа с модели-рованием его толщины, а также свойств применяемого шлака. C помощью дан-ной модели необходимо также провести численные исследования теплового состояния огнеупоров стен кислородного конвертера с учётом их ошлакования и динамики износа слоя зашитного шлакового гарнисажа на стенах футеровки кислородного конвертера ниже уровня расплава при продувке расплава.

Разработанная математическая модель [6] предусматривает решение диффе-ренциального уравнения теплопроводности Фурье [7] в цилиндрических коор-динатах (одномерная постановка), что позволяет найти распределение темпера-тур и температурных градиентов в расчётной области (по толщине стенки кон-вертерного агрегата, которая состоит из следующих расчётных областей: «корка металла» (расплав, который может наморозиться на защитное шлаковое покры-тие стенки конвертера) + «шлаковый гарнисаж» + «огнеупорный материал стен-ки (рабочий и арматурный слои футеровки)» + «кожух конвертера»):

( ) ( ) ( )

τ⋅+

∂

τ∂⋅λ=

∂ττ∂

⋅⋅ρdx

,xdt

x

1

x

,xt)x,t(

,xt)x,t(c)x,t(

2

2,

(1)

K2 Rx)(z ≤<τ , 0>τ

В уравнении (1): t(х,τ) – температура, как функция текущих координаты x и времени продувки τ, °С; ρ(t,х), с(t,х), λ(t,х) – плотность, кг/м3, теплоёмкость, Дж/(кг·°С), теплопроводность, Вт/(м·°С), материала, как функции текущих тем-пературы t и координаты х;

KR – наружный радиус конвертерного агрегата (на-ружный диаметр кожуха), м.

Граничные условия. Решается задача Стефана с двумя подвижными граница-ми )(z1 τ и )(z2 τ (соответственно граница раздела твёрдого и жидкого шлака и граница намёрзшей корочки металла и расплава) с граничными условиями III и IV рода. Поверхность кожуха стен конвертера обменивается теплом с окружаю-щей атмосферой посредством излучения и свободной конвекции. Между кожу-хом конвертера и футеровкой стен, футеровкой стен и шлаковым гарнисажем, а

36


так же между шлаковым гарнисажем и намёрзшей на него корочкой расплава существует идеальный тепловой кон-такт, т.е. на границах соприкосновения указанных материалов заданы условия сопряжения. При отсутствии намёрз-шего слоя корочки расплава на рабо-чей поверхности шлакового гарнисажа происходит конвективный теплооб-мен слоя шлака с расплавом. В услови-ях присутствия намороженной короч-ки расплава на шлаковом гарнисаже происходит конвективный теплооб-мен указанной корочки с расплавом. Моделью учитывается полное оплав-ление защитного шлакового гарниса-жа и корочки расплава с оголением поверхности футеровки стен конвер-тера. При этом, на рабочей поверхно-сти футеровки стен происходит кон-вективный теплообмен огнеупорного материала с высокотемпературным

расплавом, а также принимается, что футеровка конвертера не изнашивает-ся (не оплавляется) в результате её контакта с жидкой ванной, так как за-дача исследования процесса срабаты-вания футеровки стен конвертера в данной задаче не ставится. На границе раздела жидкого и твёрдого шлака за-даётся калометрическое уравнение Стефана, а температура принимается равной температуре плавления шлака. Начальное поле температур по толщи-не футеровки стен конвертера задаёт-ся в соответствии с требованиями тех-нологической инструкции, при этом

)0(z1 = )0(z2 .Задача решена методом контроль-

ного объёма [8]. Для расчёта размеров движущихся границ плавления-намерзания )(z1 τ и )(z2 τ применён чис-ленный метод Дюзинберра [9]. Ап-проксимация уравнения теплопрово-

а) б)Рисунок 1 – Зависимости температуры рабочей поверхности футеровки 250-т конвер-тера в конце продувки от толщины шлакового гарнисажа (а) и от коэффициента теплопроводности гарнисажа (б) соответственно при различных коэффициентахтеплопроводности (а) и при различных толщинах (б) шлакового гарнисажа

37


дности (1) в его конечно-разностный аналог выполнена по явной разност-ной схеме расчётов [10]. Программа расчётов написана на алгоритмиче-ском языке Borland Delphi 7 и реализо-вана на ПК применительно к промыш-ленным 250-т конвертерам.

Результаты исследования темпера-турных полей в футеровке стен кон-вертера, которая покрыта слоем за-щитного шлакового гарнисажа раз-личной толщины и без такого и рас-положена ниже уровня расплава в ходе его продувки в конвертере, показала следующие результаты.

С увеличением толщины шлаково-го гарнисажа, покрывающего футеров-ку стен конвертера, температура на наружной поверхности футеровки (т.е.

на границе «шлаковый гарнисаж»-«футеровка») будет уменьшаться, что, в свою очередь, будет снижать темпе-ратурный градиент по толщине футе-ровки стен агрегата. Снижение коэф-фициента теплопроводности набрыз-гиваемого шлака так же будет способ-ствовать снижению температуры рабочей поверхности футеровки и, со-ответственно, снижать температурный градиент в огнеупорном материале фу-теровки стен конвертера (рис.1).

Снижение температурного гради-ента и получение более равномерного температурного поля в футеровке стен конвертера приведёт к снижению тер-мических напряжений, возникающих в ней, вследствие нагревания шлаково-го гарнисажа, который будет предо-

Рисунок 2 – Зависимость температуры рабочей поверхности футеровки 250-т кон-вертера в конце продувки от толщины шлакового гарнисажа и его коэффициента теплопроводности

38


хранять от нагрева высокотемператур-ным расплавом, находящимся в кон-вертере, огнеупорную футеровку его стен. Это позволит в ходе продувки из-бежать вероятности появления тре-щин внутри футеровки стен в резуль-тате снижения растягиваюших (+) на-пряжений, возникающих в футеровке стен, и вероятности скалывания огне-упора на рабочей поверхности футе-ровки в результате снижения напря-жений сдвига, а при простоях конвер-тера – избежать возникновения тре-щин на поверхности футеровки, приводящего к срабатыванию рабоче-го слоя футеровки путём его скалыва-ния, вызванного сжимающими (–) на-пряжениями.

Как показали численные исследова-ния влияние коэффициента теплопро-водности шлака на температуру футе-ровки рабочей поверхности футеровки очень мала при очень низких значени-ях шлакового гарнисажа – до 2-3 мм. Влияние коэффициента теплопрово-дности шлака увеличивается в интер-вале толщин шлакового гарнисажа от 2-3 мм до 60 мм, после чего влияние коэффициента теплопроводности шлака становится менее значитель-ным, что объясняется, вероятно, за-метным увеличением толщины шлако-вого покрытия (рис.2).

Результаты численных исследова-ний хорошо корреспондируются с по-добными данными зарубежных иссле-дователей [11, 12].

Литература1. Пантейков С.П. Анализ мирового раз-

вития и современное состояние техно-

логий ошлакования футеровки кисло-родных конвертеров // Чёрная метал-лургия. Бюллетень НТиЭИ.– 2013.– № 6 (1362).– С. 65-78.

2. Пантейков С.П., Пантейкова Е.С. Мате-матическая модель теплового состояния днища кислородного конвертера с учё-том слоя защитного шлакового покры-тия // «Современная металлургия ново-го тысячелетия»: Сб. науч. тр. XI Меж-дународной научно-практической кон-ференции (8-11 декабря 2015г., г.Липецк, Россия).– Часть 1.– Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2015.– С.89-92.

3. Пантейков С.П., Пантейкова Е.С. Численные исследования теплового со-стояния огнеупоров днища кислородно-го конвертера с учётом его ошлакования // Проблеми математичного моделюван-ня: Матеріали Всеукраїнської науково-методичної конференції, 25-27 травня 2016р. м.Дніпродзержинськ.– Дніпропе-тровськ: Біла К.О., 2016.– С.51-53.

4. Пантейков С.П., Пантейкова Е.С. О тем-пературном состоянии огнеупоров днища кислородного конвертера при его ошлаковании // Сборник трудов XIV Международного Конгресса стале-плавильщиков (г.Электросталь, Россия, 17-21 октября 2016г.).– Москва-Электросталь, 2016.– С.211-214.

5. Пантейков С.П., Пантейкова Е.С. Чис-ленное исследование динамики износа слоя зашитного шлакового гарнисажа на днище кислородного конвертера при продувке расплава // Университетская наука 2016: Сборник тезисов докладов международной научно-технической конференции.– Мариуполь, ГВУЗ “ПГТУ”, 2016.– С.148-150.

6. Пантейков С.П., Пантейкова Е.С. Мате-матическая модель тепловой работы ошлакованной футеровки стен конвер-тера при взаимодействии её с расплавом в ходе кислородной продувки // Мате-матическое моделирование / Каменское: ДГТУ, 2017.– № 1 (36).– С.70-73.

39


7. Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопереда-чи.– М: Мир, 1983.– 512 с.

8. Теплообмен и тепловые режимы в про-мышленных печах / В.И. Тимошполь-ский, И.А.Трусова, А.Б.Стеблов, И.А. Павлюченков // Под общ. ред. В.И.Тимо шпольского.– Минск: Вышэй-шая школа, 1992.– 217 с.

9. Раддл Р.У. Затвердевание отливок.– М.: Машгиз, 1960.– 391 с.

10. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные

методы: Учебное пособия для вузов.– М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1989.– 432 с.

11. Akio I. Поведение углеродсодержащих огнеупоров при высоких температурах // Тайкабуцу = Refractories.– 1988.– 40, № 10.– С.605.

12. Огнеупоры для конвертеров с комби-нированной продувкой / E.Todataka, S.Hirashi, Y.Hirashi, I.Akio // Тайка дзай-рё = Refrac. Mater..– 1990.– № 138.– С.69-85.

40


Ускоренный вывод на рынок кон-курентоспособной отечественной тех-ники обеспечивающей как эффектив-ную заготовку круглых лесоматериа-лов, так и эффективную заготовку, транспортировку и переработку вто-ричных ресурсов лесозаготовок явля-ется важнейшим направлением реше-ния проблем рынка потребителей кру-глых лесоматериалов и рынка потре-бителей вторичных ресурсов лесозаготовок для использования в биоэнергетике [1], [2].

В настоящее время на отечествен-ных и зарубежных рынках активно ведется совершенствование конструк-ций многооперационных машин (типа «харвестер») и навесного оборудова-ния для них. Именно поэтому в по-следние годы наряду с ранее домини-рующей на лесозаготовках России тех-нологии заготовки леса в хлыстах все шире применяют сортиментную заго-товку с использованием зарубежных харвестеров и форвардеров [2]. При этом предлагаемые технологии и тех-нические решения носят в основном

эволюционный характер. Прослежи-вается недостаток в новых инноваци-онных решениях, позволяющих перей-ти на принципиально новый более вы-сокий уровень развития техники и технологий ведения заготовки деловой древесины и вторичных отходов лесо-заготовок для выработки из них био-топлива [1], [2],

Оценивая эти технологии, необхо-димо отметить следующее.

1. При заготовке леса в хлыстах де-ревья с кроной трелюют к погрузочной площадке. В результате крона деревьев загрязняется минеральными примеся-ми. Это обстоятельство значительно усложняет их переработку на щепу.

2. Несмотря на все достоинства тех-нологии заготовки леса в сортиментах приходится признавать, что она также имеет существенный недостаток, за-ключающийся в том, что отходы лесо-заготовок (потенциальные вторичные ресурсы) остаются на лесосеке.

Предполагаемая технология будет включать операции: срезание дерева, трелевку, обрезку сучьев, раскряжевку

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ ВТОРИЧНЫХ РЕСУРСОВ ЛЕСОЗАГОТОВОК НА ТОПЛИВНУЮ ЩЕПУ

Гарус Иван Александровичк.т.н. доцент ФГБОУ ВО «БрГУ»Гарус Екатерина АлександровнаМагистрант 1-го курса ФГБОУ ВО «БрГУ»

Ключевые слова: лесозаготовка, переработка лесных ресурсов, топливная щепа.Keywords: logging, processing of forest resources, fuel chips.

41


и штабелевку сортиментов. Ее отличия будут, заключаются в том, что после срезания дерева, удерживая его в хар-вестерной головке агрегатной маши-ны, осуществляют погрузку комлевого конца дерева в зажимной коник. После набора пачки деревьев и трелевки агрегатной машиной на погрузочную площадку ее разгружают. Далее захва-тывают поштучно деревья харвестер-ной головкой за комель и, не отпуская дерево, производят обрезку сучьев и раскряжевку на сортименты. В про-цессе выпиливания сортиментов их сортируют и штабелюют агрегатной машиной. При такой работе лесосеч-ные отходы концентрируют на погру-

зочной площадке. Для реализации соз-даваемой технологии предлагается валочно-трелевочно-процессорная машина, область ее применения – за-готовка леса в сортиментах со штабе-левкой их на погрузочной площадке, а также доставка и концентрация дре-весных отходов (ветви, вершины, су-чья) на погрузочной площадке [1], [3]. Однако и по этому способу ветви и сучья деревьев при трелевке суще-ственно загрязняются, усложняя их переработку на щепу.

На рис. 1 изображен вариант реа-лизации технологического процесса заготовки деловой древесины и вто-ричных ресурсов лесозаготовок с пе-

Рисунок. 1 – Технологическая схема заготовки деловой древесиныи вторичных отхо-дов лесозаготовок.1 – пасека, 2 – харвестер, 3 – сортименты, 4 – скопления вторичных отходов лесоза-готовок, 5 – форвардер, 6 – мобильная рубительная машина, 7 – бункер рубительной машины, – 8 рубительный модуль, 9 – манипулятор, 10 – грейферный захват с виброприводом, 11 – технологический коридор

42


реработкой последних на щепу энерге-тического назначения. Он заключается в разработке пасек харвестером, кото-рый производит валку дерева, обрезку сучьев и раскряжевку на сортименты. При обрезке сучьев происходит кон-центрация лесосечных отходов вблизи технологического коридора. После разработки пасеки форвардер произ-водит погрузку и транспортировку со-ртиментов на погрузочный пункт. За-тем на пасеке с вывезенной деловой древесиной мобильная рубительная машина собирает и перерабатывает лесосечные отходы на щепу, а после заполнения бункера, транспортирует и отгружает полученную щепу на погру-зочную площадку.

Эффективность новой технологии включает в себя несколько факторов.

Во-первых, производится очистка лесосечных отходов от минеральных примесей. Это позволяет существенно снизить износ дорогостоящего измель-чающего оборудования рубительной машины и увеличить интервалы вре-мени между заточками инструмента.

Во-вторых, при применении опи-санного способа снижается затраты энергии на измельчения лесосенчных отходов за счет сохранения качества

заточки режущего инструмента.В-третьих, предлагаемая техноло-

гия создает условия для реализации синергетического эффекта, способ-ствуя решению проблемы вовлечения в промышленную переработку прак-тически неиспользуемых в биоэнерге-тике загрязненных минеральными примесями вторичных ресурсов лесо-заготовок с целью их использования для производства энергетической щепы. Отметим, что дальнейшее на-правление работ – переход от проблемно-ориентированных иссле-дования к опытно-конструкторской стадии работ.

Литература:1. Гребенюк А.Л., Гарус И.А. Проблема до-

ступности лесных ресурсов. / Актуальные проблемы лесного комплекса/ Под ред. Е.А. Памфилова. Сборник научных тру-дов по итогам международной научно-технической конференции. Выпуск 39. – Брянск: БГИТА, 2014. – 147 с.

2. Гребенюк А.Л., Сухих А.Н. Методы выявления элементов биологического разнообразия и ключевых биотопов в эксплуатационных лесах Иркутской Области. / Перспективы развития лес-ного комплекса Иркутской области: Материалы международной научно-практической конференции. – Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2007. – 140 с.

43


При создании систем управления технологическим процессом основной вопрос стоит в синтезе системы. Перед решением вопросом синтеза системы, необходимо иметь модель объекта управления, проверенную на адекват-ность. Модель есть математическое описание технологического процесса (объекта) с учётом всех параметров и особенностей данной технологии. В работах [1, 2] разработана и проверена на адекватность модель ванны стекло-варенной печи. В модели учтены все геометрические, конструкционные особенности печей ванного типа с по-перечным направлением пламени. Данная модель есть универсальная, т.к. геометрические параметры возможно изменять в зависимости от конструк-ционных особенностей конкретного аппарата. Для конечного создания мо-дели необходимо было разработать структурную модель тепловых пото-ков [3], для учёта взаимодействия сте-кломассы с кладкой и газовым про-странством. В результате была получе-на модель объекта с распределёнными параметрами по глубине стекломассы.

Следующим шагом есть синтез си-стемы управления. В стекловаренной промышленности системы управления представляют собой двухконтурные АСР, а чаще всего каскадные АСР. Регу-ляторы реализуют ПИ и ПИД закон регулирования расхода газа и распре-деления подачи газа и направление факела пламени по каждой из горелок. Фактически все задачи управления процессом варки стекломассы реше-ны, однако есть вопросы к изменению температурного поля стекломассы по-сле контакта теплового потока стекло-массы с тепловым потоком стенки. Данную задачу будет реализовывать система управления с блоком адапта-ции [4] к изменению значений темпе-ратурного поля стекломассы.

Основной задачей системы адап-тивного управления есть поддержка на заданном уровне теплового режима в печи, экономное использование при-родного газа, при неизменном каче-стве продукта. Основным требовани-ем к создаваемой системе, является сохранение работоспособности при изменении параметров объекта и усло-

СИСТЕМА АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ ВАННОГО ТИПА

Ситников А.В.Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»

Ключевые слова: стекловаренная печь; адаптивное управление; алгоритм управления.

Keywords: glass furnace; adaptive management; control algorithm.

44


вий внешней среды, т.е. наличие опре-делённого запаса устойчивости.

В последнее время всё более широ-кой популярности набирают нечёткие модели и алгоритмы управления. Не-четкое управление основано на прак-тическом применении знаний квали-фицированных специалистов, пред-ставленных в форме лингвистических баз правил [5]. Таким образом даль-нейшим шагом исследований есть раз-работка алгоритма нечёткого управле-ния ПИД-регулятора.

Блок адаптации, в системе управле-ния стекловаренной печью, изображен на рис. 1

На схеме X – вход в систему (значе-ние заданного значения температуры), Y1 – выход объекта 1 (температура газа на выходе с горелки), Y2 – выход объекта 2 (температура стекломассы в конкретной точке измерений), U1 – управляющее воздействие в контуре стабилизации (контроль расхода газа), U2 – управляющее воздействие конту-

ра коррекции (подача газа по каждой из горелок), R – вектор перенастраи-ваемых параметров.

В результате проведённых исследо-ваний разработана система управле-ния стекловаренной печью ванного типа с адаптивным ПИД регулятором на базе системы нечёткого ввода и по-ставлена задача на создание адаптив-ного алгоритма управления ПИД-регулятора в АСР тепловым режимом стекловаренной печи ванного типа.

Литература1. Ситніков О.В. Математичне моделю-

вання складних теплових об`єктів // Компьютерная математика. Киев, 2011. – с. 30-35.

2. Дослідження адекватності математич-ної моделі скломаси: Матеріали міжна-родної конференції з автоматичного управління Автоматика-2012, м. Київ, 2012, – с. 263-264.

3. Березаяокая Е.Л., Кудрявцева Л.В., Кур-патенков В.Д., Люлька Л.А. Расчет лучистых тепловых потоков. Москва.: «МАИ», 1989. – 64с.

«Система управления печью с блоком адаптации» рисунок 1

45


4. Перельман И.И. Непосредственная адаптация и адаптация путём иденти-фикации. Москва.: Институт проблем управления, 1980. – с. 257

5. Спицын А.В., Мазуров В.М.

Высококачественная адаптивная систе-ма управления с ПИ-регулятором.// “Изв. ТулГУ”. Сер. “Выч. техника. Авто-матика. Управление.”.1997- Т.1,Вып. 2. Автоматика.- с. 11-17.

46


47


48


Documents

MONOGRAFIA POKONFERENCYJNA SCIENCE, RESEARCH, …конференция.com.ua/files/75_07.pdf · monografia pokonferencyjna science, research, development technics and technology