CC BY
1УДК 621. 438
К ВОПРОСУ ОСОБЕННОСТЕЙ КОМПРЕССОРА И ТУРБОНАДДУВА Доржиев А.С.1, ассистент, Горбунова Т.Л.2, к.т.н., доцент. Научный руководитель: д.т.н., профессор Шуханов С.Н. 1ФГБОУ ВО Бурятская ГСХА 2ФГБОУ ВО Иркутский ГАУ
АННОТАЦИЯ
Инновационные разработки сельскохозяйственной науки способствуют прогрессу агропромышленного комплекса. Значительное место в этом аспекте отводится техническому обеспечению аграрного производства. Большой объем работ в сельском хозяйстве выполняется с помощью автотракторной техники. Для повышения мощности силовых агрегатов мобильных машин создают различные технологии и технические устройства, среди которых компрессор и турбонаддув. Обзор и анализ литературных источников позволил установить отличительные особенности компрессора от турбонаддува и принцип их работы. Особую актуальность этому вопросу придает тренд ведущих мировых производителей автотракторной техники по замене громоздких атмосферных двигателей на агрегаты, которым свойственны компактность, высокая мощность, а также экономичность, оснащенные турбонаддувом либо компрессором. Четкое понимание отличий двух технологий дает возможность сделать правильный выбор в пользу одного или другого технического средства.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Агропромышленный комплекс, автотракторная техника, турбонаддув и компрессор. ABSTRACT
Innovative developments in agricultural science contribute to the progress of the agro-industrial complex. A significant place in this aspect is given to the technical support of agricultural production. A large volume of work in agriculture is performed using motor and tractor equipment. To increase the power of power units of mobile machines, various technologies and technical devices are created, including a compressor and turbocharging. A review and analysis of literary sources made it possible to establish the distinctive features of a compressor from a turbocharger and the principle of their operation. Particular relevance to this issue is given by the trend of the world's leading manufacturers of motor and tractor equipment to replace bulky atmospheric engines with units that are compact, high power, and also economical, equipped with a turbocharger or compressor. A clear understanding of the differences between the two technologies makes it possible to make the right choice in favor of one or another technical means.
KEYWORDS
Agro-industrial complex, motor and tractor equipment, turbocharging and compressor.
Введение. Инновационные разработки сельскохозяйственной науки способствуют прогрессу агропромышленного комплекса [2, 7, 8, 12, 16]. Значительное место в этом аспекте отводится техническому обеспечению аграрного производства [1, 9, 10, 13]. Большой объем работ в сельском хозяйстве выполняется с помощью автотракторной техники, которой посвящено немало исследований [14, 15, 17, 18]. Для повышения мощности силовых агрегатов мобильных машин создают различные технологии и технические устройства, среди которых компрессор и турбонаддув [3-6, 11].
Цель исследования. Установить отличительные особенности компрессора от турбонаддува и принцип их работы.
Материалы и методы исследования: определение отличительных особенностей рассматриваемых технических средств, изучение принципов функционирования турбонаддува и компрессора, обзор и анализ литературных источников.
Результаты исследования. В настоящее время наблюдается тренд, когда ведущие мировые производители автомобилей и тракторов заменяют громоздкие атмосферные двигатели на агрегаты, которым свойственны компактность, высокая мощность, а также экономичность, оснащенные турбонаддувом либо компрессором. Четкое понимание отличий двух технологий дает возможность сделать правильный выбор.
Ключевая функция.
Механические нагнетатели-компрессоры, в том числе турбины выполняют одну и ту же задачу - повышение мощности силового агрегата. Осуществляется это с помощью принудительного нагнетания при большом значении давления воздуха в цилиндры, что позволяет достичь как отличные динамические показатели машины, так и его лучшую топливную экономичность. Оборудованные компрессорами или же турбинами силовые агрегаты значительно повышают производительность, а также улучшается их динамика, в том числе нет необходимости в многолитровых двигателях.
Ключевые отличия турбин от компрессоров заключаются в их принципе функционирования. Лопатки турбины смонтированы на выпуске. При функционировании двигателя на минимальной частоте вращения коленвала наддув не работает, как только значение оборотов в минуту мотора превышает 3000 вступает в действие нагнетатель, значительно увеличивающий мощность силового агрегата. Тогда как механический нагнетатель компрессор получает привод от коленвала посредством цепной передачи, в этой связи он начинает работать сразу после запуска двигателя, что не допускает такого явления как турбояма.
Несмотря на то, что технология наддува и компрессоров были изобретены еще в прошлом столетии широкое распространение они получили только в настоящее время. Сдерживающими факторами из развития были плохая надежность узлов, а также проблемы с эксплуатацией силовых агрегатов. Компрессор
Компрессор представляет собой механический нагнетатель, монтируемый в непосредственной близости от мотора (рис. 1). Принцип его функционирования может быть винтовым, либо центробежным, кроме того, роторным.
шкив
ведущая шестерня
ведом ля шестерня роторл
внутренняя
МЛСЛЯНЛЯ
шестерня
Рисунок 1 - Общий вид компрессора
Основное положительное качество компрессора состоит в том, что он работает на постоянной основе, а именно мощность силовой агрегат получает на всех оборотах коленвала, что не допускает провалы при разгоне мобильного средства. В настоящее время конструкция этих технических устройств претерпела значительные улучшения и как следствие повысилась их надежность, в том числе упростилось обслуживание.
По причине того, что по своей конструкции компрессоры простые их можно монтировать на уже эксплуатирующиеся атмосферные двигатели. Не сложно приспособить различные механические компрессоры для разных силовых агрегатов.
Положительные и отрицательные стороны. К положительным сторонам силовых агрегатов, оборудованных механическими компрессорами, относятся:
1. риск перегрева минимален;
2. конструкция не нуждается в дополнительном смазывании, а также охлаждении;
3. исключена турбояма;
4. несложное устройство обладает высокой надежностью и большим ресурсом.
Отрицательной стороной является невысокая производительность. Установка стандартных моделей дает возможность повысить КПД силового агрегата всего в диапазоне от 10 до 15 %. Лишь применение мощного центробежного компрессора позволяет достичь увеличения мощности мотора в пределах от 40 до 50 %. Компрессоры в этом аспекте уступают турбинам, которые могут более чем в 2 раза повысить мощность двигателя.
Турбина. Турбонаддув являет собой высокотемпературный механический нагнетатель, который функционируют за счет использования энергии выхлопных газов (рис. 2).
Рисунок 2 - Общий вид турбины
Техническое устройство состоит из двух частей: холодной и горячей, которые не только раскручивают лопатки, но также обеспечивают нагнетание под давлением воздуха в мотор (рис. 3).
Шарикоподшипник вала Поляна
Турбинный хаузинг
Компрессор
Компресс коле< (сжимает для ПОДЕ двигат«
хаузинг
Задняя
КОМП|
в энергию вращения вала для привода компрессора)
Турбинное колесо (преобразует энергию . выхлопных газов
Рисунок 3 - Конструктивное устройство турбины
Выхлопные газы проходят по горячей части, что приводит в действие холодную часть. Значение частоты вращения крыльчатки может достигать 10000 и более оборотов в минуту. Это дает возможность добиться предельно возможного давления при осуществлении процесса впуска, что способствует значительному увеличению мощности силового агрегата.
Работоспособность турбины обеспечивается наличием у нее как смазочной, так и охлаждающей системы, снабжаемых маслом, в том числе антифризом из двигателя. Применение турбин повышает мощность силового агрегата на более чем 40 %. При этом не изменяются качественные топливно-экономические характеристики у моторов небольшого объема. Современным турбинам свойственны малые габариты, что облегчает размещение их в ограниченном пространстве под капотом.
Положительные и отрицательные стороны.
Значительное увеличение мощности двигателя представляет собой основное преимущество применения турбины. При этом не снижаются топливно-экономические показатели силового агрегата. Корректный подбор турбины в соответствии с типом мотора обеспечивает бесперебойное функционирование двигателя 300 000 и более километров пробега.
К отрицательным сторонам относится наличие эффект турбоямы: на минимальных оборотах нагнетатель не работает и соответственно мотору не хватает мощности для своевременного ускорения. Также имеет место быть повышенная нагрузка на силовой агрегат. Поэтому эти технические устройства требуют к себе повышенного внимания.
Заключение.
Турбонаддув также, как и компрессор представляют собой механические нагнетатели, отличающиеся друг от друга принципом функционирования. Задача, которую они выполняют состоит в увеличении мощности силового агрегата, с сохранением топливно-экономических характеристик. Отличие их между собой заключается в принципе работы. Компрессор получает привод от коленчатого вала двигателя на постоянной основе, тогда как турбина функционирует за счет
использования энергии выхлопных газов и подключается в действие при значении частоты вращения коленвала в минуту от 2500 до 3000.
Библиография:
1. Бородин С.Г., Хабардин В.Н., Хабардин С.В., Чубарева М.В. Результаты анализа методов испытаний тракторных двигателей при определении их мощности // Вестник ИрГСХА. 2012. № 51. С. 111-117.
2. Сабиев У.К., Лисянов В.В., Гайдай П.А. Обоснование рациональных параметров безводного очистителя корнеклубнеплодов // Техника и оборудование для села. 2014. № 6. С. 14-16.
3. Крохта Г.М., Иванников А.Б., Пронин Е.А. Повышение эффективности самоходных машин в зимний период эксплуатации путем вторичного использования бросовой теплоты двигателя // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2014. № 4 (114). С. 127-133.
4. Крохта Г.М., Иванников А.Б., Пронин Е.А. Вторичное использование бросовой теплоты двигателя для оптимизации тепловых режимов в агрегатах самоходных машин // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 4. С. 17-22.
5. Ласточкин Д.М., Медяков А.А. Пути повышения скоростных характеристик автомобиля // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. 2017. Т. 4. № 1(7). С. 198-201.
6. Алтухов С.В., Шуханов С.Н. Исследование теплообмена корпуса распылителя форсунки с топливом // Вестник ИрГСХА. 2017. № 80. С. 54-61.
7. Садов В.В., Сорокин С.А. Повышение эффективности молотковой дробилки с вертикальным валом при измельчении зерновых компонентов // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2018. № 11 (169). С. 86-92.
8. Садов В.В., Сорокин С.А. Теоретические предпосылки обоснования разрушения зернового материала разгонным диском в молотковой дробилке // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019. № 2 (172). С. 156-161.
9. Беломестных В.А., Агафонов С.В., Кузьмин А.В. Эксплуатационная надёжность зерноуборочных комбайнов РСМ-142 «AKROS» // Актуальные вопросы инженерно-технического и технологического обеспечения АПК: материалы VIII Национальной научно-практической конференции с международным участием «Чтения И. П. Терских», посвященной 85-летию Иркутского ГАУ. 2019. С. 20-27.
10. Поляков Г.Н., Солодун В.И., Шуханов С.Н. Состав и изменение структуры сельскохозяйственных машин для почвообработки в Иркутской области // Известия Международной академии аграрного образования. 2019. № 47. С. 28-32.
11. Anisimov P.N., Medyakov A.A. The parameters of the off-grid power system with a biomass gasifier engine for the autonomous power supply of forest harvesters // Journal of Physics: Conference Series. 3. Сер. «3rd Conference «Problems of Thermal Physics and Power Engineering» Energy Saving - Theory and Practice». 2020. С. 052015.
12. Сабиев У.К., Хузин И.Р. Обоснование конструктивно-режимных параметров безводного очистителя корнеклубнеплодов // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2022. № 9 (215). С. 114-119.
13. Шуханов С.Н., Аносова А.И., Хороших О.Н. Частная методика экспериментальных исследований функционирования поршневого двигателя УЗАМ-331.10, использующего бензин и газообразное топливо // Известия Международной академии аграрного образования. 2022. № 58. С. 54-57.
14. Аносова А.И., Ильин П.И., Шуханов С.Н. Влияние параметров декомпрессирования цилиндров двигателя на момент сопротивления сжатию // Вестник ВСГУТУ. 2022. № 2 (85). С. 36-40.
15. Бодякина Т.В., Елтошкина Е.В., Горбунова Т.Л. Об износе прецизионных пар топливного насоса высокого давления при работе дизеля // Актуальные вопросы аграрной науки. 2022. № 44. С. 6-12.
16. Садов В.В., Сорокин С.А. Интенсификация процесса смешивания комбикормов в вертикальном шнековом смесителе // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2023. № 4 (222). С. 86-92.
17. Шуханов С.Н. Зависимость толщины масляного слоя в подшипниках скольжения от разных условий работы двигателей внутреннего сгорания // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 1 (99). С. 169-173.
18. Шуханов С.Н., Болоев П.А., Кокиева Г.Е., Абидуев А.А., Пехутов А.С. Износ дизельного двигателя в течение прогрева // Наука в центральной России. 2024. № 3 (69). С. 46-52.
УДК 616.037
ПРИМЕНЕНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В РАННЕМ ОБНАРУЖЕНИИ И БОРЬБЕ С ОНКОЛОГИЧЕСКИМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ
Дуров А.С., бакалавр 3 курса направления подготовки 35.03.06 Агроинженерия. Научный руководитель: к.ф.н., доцент Нерушева Т.В. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
Искусственный интеллект (ИИ) - это использование математических алгоритмов для имитации когнитивных способностей человека и решения сложных задач здравоохранения, включая сложные биологические аномалии, такие как рак. Экспоненциальный рост ИИ за последнее десятилетие свидетельствует о том, что он является потенциальной платформой для принятия оптимальных решений сверхинтеллектом, когда человеческий разум ограничен обработкой огромных данных в узком временном диапазоне. Рак - это сложное и многогранное заболевание с тысячами генетических и эпигенетических вариаций.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Искусственный интеллект, медицина, онкология, skinvision, нейросети, глубокое обучение, алгоритм.
ABSTRACT
Artificial intelligence (AI) is the use of mathematical algorithms to imitate human cognitive abilities and to solve difficult healthcare challenges including complex biological abnormalities like cancer. The exponential growth of AI in the last decade is evidenced to be the potential platform for optimal decision-making by super-intelligence, when the human mind is limited to process huge data in a narrow time range. Cancer is a complex and multifaced disease with thousands of genetic and epigenetic variations.
KEYWORDS
Artificial intelligence, medicine, oncology, skinvision, neural network deep Learning, algorithm.
Введение: ИИ предлагает отличные прогрессивные возможности для технологии медицинской визуализации (MIT) и основан на вычислительных моделях и алгоритмах, основанных на биоинформатике. Обычные системы компьютерного распознавания (CAD) могут указывать на наличие или отсутствие символов изображения, в то время как системы на основе искусственного интеллекта извлекают все видимые и невидимые особенности изображения для получения более точных результатов [1,2].
Основная часть. В этой статье сосредоточились на том, чтобы представить изменяющие правила игры в технологиях будущего для клиник, соединив биологию с
