Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА На правах рукописи
СОГИН АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ
СРЕДСТВА ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ОТ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Специальность 05.20.01 Технология и средства механизации сельского хозяйства
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
МОСКВА - 2011 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Работа выполнена на кафедре Организация и технологии строительства объектов природообустройства Московского государственного университета природообустройства Научный консультант доктор технических наук, профессор Сметанин Владимир Иванович Заведующий кафедрой организации и технологии строительства объектов природообустройства МГУП Официальные оппо- доктор технических наук, профессор ненты Балабанов Виктор Иванович Заведующий кафедрой Механизации растениеводства РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева доктор технических наук, профессор Личман Геннадий Иванович Всероссийский институт механизации сельского хозяйства (ГНУВИМ) доктор технических наук, профессор Куляшов Анатолий Павлович Заведующий кафедрой Строительные и дорожные машины НГТУ им. Р. Е. Алексеева Ведущая организация Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (ВНИИГиМ) им. А.Н.
Костякова
Защита состоится _7 июня_ 2011 г. в _15-00_часов на заседании диссертационного совета Д 212.165.04 при Московском государственном университете природообустройства по адресу:
Москва, ___________________, ауд. № 2/2
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.
Автореферат разослан ____ __________ 2011 г.
Учёный секретарь диссертационного совета Т.И. Сурикова PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Экологическая безопасность и рациональное использование водных объектов как источников чистой воды в прямой степени зависит от степени их загрязненности и заиленности донными отложениями. Загрязняющие вещества совместно с поверхностным стоком, образующимся на водосборе, промышленными и бытовыми сбросами, и привносимые из атмосферного воздуха, поступают в водные объекты и по мере их накопления ухудшают их экологическое благополучие и провоцируют интенсивное образование донных отложений. Накоплению органических донных отложений способствует осаждение отмирающей водной флоры и фауны, а также листвы и веток околоводной растительности. Сапропели - донные отложения с содержанием органики более 15% и наличию в них органоминеральной составляющей, делают их прекрасным органоминеральным удобрением.
Количество сапропелевых отложений в водоемах Российской Федерации ежегодно увеличиваются на 1106 м3, а их общий запас исчисляется миллиардами кубических метров. Накопленные в огромных количествах сапропели являются источником органического сырья для сельского хозяйства, промышленности, строительства, медицины.
Известны различные технологические приемы очистки водных объектов от донных отложений, например, ручной, механизированный и гидромеханизированный способы. Однако, в настоящее время, выпуск машин и механизмов для очистки водных объектов в России практически прекращен.
В связи с этим для очистки водных объектов от донных отложений и добычи сапропелей необходимы новые подходы к созданию современных машин и новых технологий.
Цель работы. Разработка научных основ и создание инновационных средств гидромеханизации для очистки водных объектов от донных отложений.
Объекты исследования. На разных этапах работы в качестве объектов исследований являлись донные отложения в водоемах Нижегородской области, рабочие органы и движители мобильных земснарядов Нижегородец-1, Нижегородец-2 и ЗРС-М, а также технологии очистки водоемов от донных и сапропелевых отложений.
Общая методология исследований. В теоретической части работы применены методы теории вероятностей, математической статистики, математического моделирования на ПЭВМ. При математиче PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ском моделировании использованы пакеты современных расчетных и моделирующих программ: Excel, MathCAD, MatLAB, конструкторская программа Auto CAD.
Экспериментальные исследования проведены в натурных условиях на опытных и серийных образцах техники для гидромеханизации. Результаты экспериментальных исследований обрабатывались с использованием специального оборудования. Все теоретические исследования и обработка экспериментальных данных выполнены с применением программного обеспечения MS Office и стандартных программ офисного обеспечения.
Разработана и применена новая методология создания землесосных снарядов.
Научная новизна. Разработана новая концепция создания инновационных машин для очистки водных объектов от донных отложений и добычи сапропелей; научно обоснована методика дистанционного определения физико-механических свойств донных отложений в естественном сложении; разработана математическая модель расчета фрезерного рабочего органа земснаряда с учетом взаимодействия его с донными отложениями; разработана комплексная методика расчета параметров самопередвижения земснаряда в переходных средах водасуша.
Достоверность результатов. Экспериментальными исследованиями, проведенными на мобильных земснарядах, опытных образцах, стендах и установках, установлена справедливость физических представлений и теоретических положений, обоснованность допущений и адекватность математических моделей.
Практическая ценность заключается в реализации разработанных методик при проектировании, создании и эксплуатации мобильных землесосных снарядов Нижегородец-1 и Нижегородец-2 и создании новой методологии поискового проектирования машин и технологий для очистки водоемов от донных отложений.
Реализация работы. Результаты исследований использованы при создании новых и модернизации существующих технических средств гидромеханизации для очистки водных объектов от донных отложений.
На целый комплекс технических средств гидромеханизации получены 33 авторских свидетельства и патента, которые реализованы на практике в научно-производственном предприятии Сапропель.
Под руководством и при участии автора были спроектированы и изготовлены различные модификации земснарядов Нижегородец, которые успешно выполняют очистку водоемов от донных отложеPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ний. В 1987-1995 гг. производилась добыча сапропеля на озере Глуховское в колхозе Гигант Шатковского района Нижегородской области.
По заказу организации Смоленскагропромпроект (1991 г.) был спроектирован и изготовлен земснаряд для добычи сапропеля, очистки водоемов и добычи песка.
Для научно-исследовательского института измерительных систем (НИИС) Министерства атомной промышленности РФ (г. Нижний Новгород) в 1992 г. спроектирован и изготовлен земснаряд, с помощью которого выполнены работы по добыче сапропеля и очистке водоемов в совхозе Майский Вадского района Нижегородской области.
С помощью модернизированной модели производились работы (2002 г.) по добыче песка в р. Кудьма пос. Дружный Богородского рна Нижегородской области, осуществлялось строительство пожарного водоема в Кудьминской промзоне Богородского района.
По заказу Главного Федерального Управления инженерных защит Чебоксарского водохранилища (2003 г.) выполнен большой объем работ по очистке водоотводящих каналов Фокинской сельхознизины Воротынского района Нижегородской области.
На основании выполненных исследований в настоящее время под руководством автора создаются различные типы землесосных снарядов, комплектуемые грунтозаборными устройствами с учетом конкретных природных условий объекта.
При помощи разработанных технических средств гидромеханизации выполнялись работы:
-по очистке водозабора на р. Быстрица пос. Лянгасово Кировской области;
-по совмещенной работе добыче сапропеля и очистке водоема (оз.Глуховское пос.Красный Бор Шатковского района Нижегородской области);
-по очистке каналов инженерной защиты Чебоксарского водохранилища;
-по очистке водохранилища и русел рек (водохранилища на р.
Валава г. Лысково Нижегородской области, по восстановлению русла реки Железница г. Выкса Нижегородской области);
-по строительству пожарных и мелиоративных водоемов (пос.
акша Богородского раона Нижегородской области);
-по строительству рыбоводных прудов Фокинской сельхознизины (пос. Воротынец Нижегородской области);
-по намыву строительных площадок и замыву территории (микрорайон Водный мир Автозаводского района г. Нижний Новгород;
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com г. Выкса Нижегородская область строительство трубопрокатного завода);
-при пожаротушении полигона твердых бытовых отходов (пос.
Игумново г. Нижний Новгород);
-при намыве песков для строительства дорог (дер. Галкино Балахнинский район Нижегородской области; дер. Чуварлей Дальнеконстантиновский район Нижегородской области).
Проведенные исследования по самоходности землесосных снарядов с применением роторно-винтового движителя позволили разработать технические решения и получить патенты и авторские свидетельства на плавающие рабочие машины (земснаряды), которые в дальнейшем открывают новое направление в создании самопередвижных земснарядов. Получен патент № 42237 на изобретение машины с роторно-винтовым движителем для самостоятельного входа в воду и для самостоятельного передвижения по воде, патент № 399для вездеходного малогабаритного земснаряда с комбинированным колесным и роторно-винтовым движителем, патент № 41746 для глубоководной разработки подводных грунтов с самоперемещающейся подводной площадкой на роторно-винтовых движителях, на которой установлено заборное устройство, патент № 41314 для автоматического привода заборного устройства при разработке подводных грунтов.
Получены авторские свидетельства на роторно-винтовые движители (авт. свид. № 551215, 901141, 1205434) и на машины с роторновинтовым движителем для передвижения по топким грунтам и для работы в переходных средах вода-суша (авт. свид. № 745762, 996254, 1284850), на различные конструктивные решения машин для добычи сапропеля (авт. свид. № 1687790) машины для обезвоживания сапропелевых массивов (авт. свид. № 1250189) и для очистки водоемов (авт. свид. № 1687750), а также на земснаряд (авт. свид. № 1700158) и рабочие органы к земснаряду (авт. свид. № 1738937, 1754852).
На основе теоретических исследований по взаимодействию роторно-винтового движителя с переувлажненными, топкими грунтами и водой предложена конструкция базовой машины для механизации процессов в прудовом рыбоводстве и машина для забора воды из труднодоступных водоемов (авт. свид. № 1123593).
В результате найденных новых технических решений технических средств гидромеханизации, получено 21 авторское свидетельство на изобретения и 7 патентов.
Апробация работы. Отдельные этапы и основное содержание работы докладывались на научно-технических конференциях и семинарах: на Всероссийском семинаре Торфяные и сапропелевые ресурPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com сы России: проблемы комплексного изучения, рационального использования, структура геологической службы по торфу и сапропелю (г.
Н. Новгород, 1999), на научной конференции Нижегородской сельскохозяйственной академии (Н. Новгород, 2001), на Девятых Международных рождественских чтениях на секции Православие и современная техническая реальность (Московский энергетический институт Ч технический университет, 2001 г.), на научно-практической конференции агропромышленного комитета Горьковской области Повышение плодородия почв в колхозах и совхозах области (Горький, 1989), на VII зональной конференции кафедр Трактора и автомобили сельскохозяйственных вузов Поволжья и Предуралья по вопросам совершенствования конструкции и повышения производительности тракторов, автомобилей и автотракторных средств (Горький, 1982), на научной конференции профессорскопреподавательского состава, научных работников и специалистов сельского хозяйства на тему: Достижение науки Ч сельскохозяйственному производству (Пенза, 1985), на международной научнотехнической конференции НГТУ АВТО-НН Автомобильный транспорт в ХХI веке (Н. Новгород, 2003), на научно-технической конференции Волжской Государственной академии водного транспорта (Н.Новгород, 2003), на международной научно-технической конференции НГТУ АВТО-НН - 2005 (Н. Новгород, 2005), на международной научно-технической конференции НГТУ Проблемы транспортных и технологических комплексов (Н.Новгород, 2008), на всероссийской молодежной научно-технической конференции НГТУ АВТОНН - 2009 (Н. Новгород, 2009), доклады на IV и V съездах гидромеханизаторов России (Москва, 2006, 2009), на 12-ом Международном научно-промышленном форуме Великие реки (экологическая, гидрометеорологическая, энергетическая безопасность)"/I C E F в 2010 г.
Отдельные этапы работы опубликованы в виде статей в научнотехническом журнале Транспортно-технологические машины и комплексы (Москва-Н. Новгород, 2003, 2004, 2006 г.), в научнотехническом журнале Известия высших учебных заведений Машиностроение №5 и №6 2006, в научно-техническом издании Нижегородской научной школы вездеходных, транспортно-технологических комплексов и специального оборудования (Н. Новгород, 2007), в сборниках научных статей Гидромеханизация -2006 и Гидромеханизация -2009 по материалам IV и V съездов гидромеханизаторов России (Москва, 2006, 2009).
Квалификационная формула работы. Диссертационная работа является самостоятельной научной работой, в которой на основании выполненных автором исследований изложены положения, которые PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com можно квалифицировать, как совокупность научно обоснованных технических решений, заключающихся в обосновании и разработке научных методов создания средств гидромеханизации для очистки водных объектов от донных отложений. Внедрение технических решений при создании семейства самоходных мобильных земснарядов вносит значительный вклад в решение народно-хозяйственных, социальных и экологических задач при восстановлении и оздоровлении водоемов.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 76 печатных работ, в том числе: 13 работ в изданиях согласно Перечню ВАК РФ, 33 описания изобретений к авторским свидетельствам и патентам.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, восьми глав, выводов, списка использованной литературы из 334 источников и приложений. Общий объем работы 360 страниц, в том числе текст работы без приложений изложен на 305 страницах.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель, научная новизна и практическая ценность, приведены основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе рассмотрено состояние вопроса и определены задачи исследования.
Вопросам разработки техники и технологии очистки водоемов от донных отложений уделяется большое внимание в работах отечественных и зарубежных ученых. Большой вклад в исследования по добыче сапропеля и оценке экологического состояния водных объектов внесли Б. М. Шкундин, М. Ф. Новиков, Г. А. Нурок, И. М. Ялтанец, Д. В. Рощупкин, А. И. Харин. Достаточно давно известно несколько результативных направлений использования сапропелей и продуктов их переработки, о чем подробно говорится в работах А. И. Фомина, М. З. и Н. В. Лопотко, Н. В. Кислова, С. М. Штина. Работы Д. В. Рощупкина, Б. Е. Романенко, А. И. Харина, С. П. Огородникова, Б. М.
Шкундина, позволили установить основные закономерности процесса всасывания и создать высокоэффективные рабочие органы землесосных снарядов.
Основой теоретических и экспериментальных исследований, кроме указанных выше, послужили работы, посвященные процессу резания донных отложений. В работах В. Д. Абезгауза, Г. Н. Синеокова, А. Ш. Рабиновича, А. Н. Зеленина, Ю. А. Ветрова, а также сотрудниками лаборатории гидромеханизации Калининского политехнического института (г. Тверь) С. П. Огородниковым, В. А. Балябиным, И. И. Михеевым рассмотрен ряд вопросов процесса износа и заPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com тупления режущих элементов землеройно-добывающих машин.
Теоретическим и экспериментальным исследованиям роторновинтовых машин посвящены работы ряда зарубежных ученых, например, Дж. Гордона, Х. Дугоффа, Р. Эрлиха, А. Солтынского, Б. Коула и др.
Исследованиям в этой области отводится значительная часть научных работ отечественных ученых: Н.Ф. Кошарного, А.Ф. Николаева, С.В Рукавишникова, В.И. Вологдина, В.И. Захаренкова, А.П. Куляшова, В. А. Шапкина и других ученых Нижегородской научной школы исследования роторно-винтового движителя.
В целом анализ выполненных исследований показал, что к настоящему времени необходимо выработать рекомендации в области модернизации технологий восстановления водных объектов.
В соответствии с поставленной целью и проведенным обзором работ сформулированы основные задачи исследования.
1. Провести количественное и качественное сравнение факторов, влияющих на экологическое состояние водных объектов.
2. Выполнить анализ проблемы создания современных инновационных и энергосберегающих технологий и технических средств, применяемых для очистки водоемов от донных отложений.
3. Провести аналитические и экспериментальные исследования физико-механических свойств донных отложений.
4. Разработать методику дистанционного определения физикомеханических свойств донных отложений.
5. На основании экспериментально-теоретических исследований донных отложений обосновать выбор параметров рабочего органа землесосного снаряда.
6. Выработать основы инновационной методологии создания машин и технологий для очистки водоемов от донных отложений.
7. Провести математическое моделирование параметров рабочего органа земснаряда для выявления зависимости геометрических, конструкционных и кинематических параметров в зависимости от физико-механических свойств водно-сапропелевой среды.
8. Разработать математическую модель и методику расчета движения земснаряда с роторно-винтовым движителем и установить их адекватность.
9. Обобщить опыт создания и практического использования машин с роторно-винтовым движителем при создании инновационной техники для очистки водных объектов от донных отложений.
Во второй главе рассмотрены технологии очистки водных объектов и существующие средства гидромеханизации.
Водные объекты от донных отложений очищаются следующими PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com способами: механизированным, гидромеханизированным, взрывным и ручным.
Наибольшее распространение получили механизированный и гидромеханизированный способы разработки донных отложений, рис 1.
При всем СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ВОДОЕМОВ многообразии техники для МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ ГИДРОМЕХАНИЗИРОВАННЫЙ очистки водных СПОСОБ СПОСОБ объектов от донных отложеЗЕМЛЕСОСНЫЙ МНОГОЧЕРПАКО СНАРЯД ВЫЙ СНАРЯД ний, наиболее перспективной отечественной разработкой являются малогабаритные землесосные снаряды серии Рис 1. Способы очистки водоемов Нижегородец, бежных - хорошо зарекомендовал себя финский земснаряд из зарубежных - Watermaster, как многофункциональная машина.
В целом представленный во второй главе анализ существующей техники для гидромеханизации показал, что в России в настоящее время нет необходимых и совершенных машин, с помощью которых могла бы решаться поставленная задача очистки малых водных объектов от донных отложений, и поэтому стоит острейшая потребность в создании таких машин.
В третьей главе дано теоретическое обоснование метода определения физико-механических свойств донных отложений.
Обзор методов дистанционного исследования грунтов в экстремальных условиях позволил установить, что наиболее оперативным и технически приемлемым в условиях заболоченной и обводненной местности является метод гравитационного зондирования дна, заключающийся в оценке прочности грунта по количеству ударов, глубине погружения или совпадению ударных импульсов гравитационного зонда в натуре и на грунтах-аналогах. Аналитического описания этого метода не существует. Отсутствие достоверных данных о прочностных свойствах донных грунтов приводит к несоответствию параметров грунторазрабатывающих машин реальным условиям их эксплуатации.
В настоящем разделе разработан математический аппарат метода оценки свойств подводных грунтов по результатам гравитационного PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com РУЧНОЙ СПОСОБ УСТАНОВОК УСТАНОВОК ВЗРЫВНОЙ СПОСОБ С ПОМОЩЬЮ С ПОМОЩЬЮ ЭКСКАВАТОРА ФРЕЗОЙ ЭРЛИФТА ЭЖЕКЦИИ СВОБОДНЫМ С ПОМОЩЬЮ С ПОМОЩЬЮ КАНАТНО-СКРЕПЕРНЫХ БЕЗ ЭЖЕКЦИИ ВСАСЫВАНИЕМ С ПОМОЩЬЮ КОВШОВОГО РАЗРЫХЛЕНИЕМ КАНАТНО-ЭКСКАВАТОРНЫХ зондирования донного массива в условиях естественного залегания.
На рис.2 приведена расчетная схема гравитационного зонда при внедрении его в грунт, а на рис. 3 - графики Рис. 2. Расчетная Рис. 3. Графики движения зонда в движения схема зондирования грунте: а - ускорение; б - скозонда в грунта рость; в - глубина погружения грунте.
Уравнения движения сферического зонда в массиве грунта имеет вид:
min(x,2r) 3 x (1) min(x,2r) + 2rx - x2 dx = g - x m m Установлено, что разработанная модель гравитационного зондирования позволяет по одному удару свободно падающего сферического зонда определять динамическую структурную вязкость и сцепление донных грунтов на месте залегания согласно приведенным ниже формулам:
T x (t4 ) x dt [g (T - t4 ) + x (t4 )]- (H - 2 r ) g (H - 2 r ) + m t 4 (2) = 2 2 T r (T - t4 ) x dt - (H - 2 r ) t x (t4 ) (T - t4 ) - (H - 2 r )x (t4 ) m 2 ЕЕЕЕ.(3) = T 6 r (T - t4 ) x dt - (H - 2 r )t Дальнейшей задачей этой части работы являлось исследование сопротивления разработке донных отложений. Рассмотрено движение вязкопластичного водонасыщенного грунта по наклонной поверхности рабочего органа, в качестве которого выбран элементарный нож, выпоРис.4 Расчетная схема разработки ненный в виде плоской прямоподводного грунта PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com угольной пластины с острой режущей кромкой.
Далее была определена сила, действующая на нож, на основе расчетной схемы разработки подводного грунта, показанной на рис. 4.
Сила сопротивления разработке подводного грунта примет вид:
cos +1 2 3cos +1 h-1 F = bh 0 + b v0 9h v01 +1 +1 + b( - )g (4) 0 в sin 9 sin где - динамическая структурная вязкость, Па*с; - сцепление грунта, Па; h - глубина резания, м; v0 - скорость ножа, м/с; b и l - соответственно ширина и длина ножа, м; - угол резания, рад; и - плотность в грунта и воды, кг/м3; g - ускорение свободного падения, м/с2.
Таким образом, для определения сопротивлений резанию необходимо знать свойства донного грунта - вязкость, сцепление, плотность, а также параметры рабочего процесса. Значения последнего обусловлены конструкцией рабочего органа и кинематикой процесса резания.
а б в г Рис. 5. Проведение испытаний (а) зонда с датчиком ускорений (б и в) на озере Глуховское (Нижегородская область), г) образец осциллограммы с записанным ускорением зонда при его внедрении в донное сапропелевое отложение на оз. Глуховское.
Свойства же подводных грунтов в условиях естественного залегания определяют методом гравитационного зондирования с помощью зондов, разработанных автором в Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, рис 5.
Четвертая глава посвящена описанию натурных исследований свойств подводных грунтов, проведенных на мелководье озера ГлуховPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ское Шатковского района Нижегородской области. В ходе испытаний определены физико-механические характеристики различных типов донных отложений и отработана методика гравитационного зондирования грунтов. Проведено 127 опробований грунтов мелководного полигона.
б) а) в) г) д) Рис 6 Глинисто-водорослевый сапропель: а, б, в - параметры движения зонда; г, д - расчетные значения вязкости, и сцепления, Сопротивление движению сферического зонда в донном массиве включает сопротивление Fв, пропорциональное вязкости грунта и скорости деформатора и сопротивление Fс, пропорциональное напряжению сдвига, не зависящее от скорости.
Для определения динамической структурной вязкости и предельного напряжения донных сапропелевых отложений использована программа на базе пакета MathCAD.
Свойства грунтов определяли исходя из уравнения движения зонда в вязко-пластичной среде :
Fв + Fс = m(g - w), min(x,2r) Fв = 3 v min(x,2r), Fс = 2 2rx - x2 dx где (5) 0 g w,v, x где m - масса зонда, кг; - ускорение свободного падения, м/с2; - ускорение, скорость и перемещение зонда, м/с2, м/с, м; и вязкость min(x,2r) и сцепление грунта, Па*с, Па;
означает, что в случае погруже PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com x ния шара в грунт на глубину более его диаметра величина стабилизируется и принимает постоянное значение x = 2r.
Для расчета динамической структурной вязкости и сцепления донных сапропелевых отложений регистрируемый график ускорения сферического зонда (рис. 3) дважды интегрировался в среде MathCAD.
а) б) Рис. 7. Плотности распределения сцепления (а) и вязкости (б) донных отложений: 1 - торфянисто-водорослевый сапропель; 2 - глинистоводорослевый сапропель; 3 - известковистый сапропель; 4 - глина Таблица 1. Значения параметров распределения сцепления и вязкости донных сапропелевых отложений в районе проведения испытаний на оз. Глуховское Сапропель Торфянисто- ГлинистоИзвестковистый Параметры водорослевый водорослевый Математическое ожидание 2,5 2,0 15,0, кПа, кПас 0,23 0,48 5,СКО (Среднеквадратичное отклонение) 0,346 0,27 1,, кПа 0,05 0,092 1,, кПа с Дисперсия 0,1197 0,073 3,, кПа0,0025 0,0085 1,, кПа сКоэффициент вариации K 13,8 13,5 11,K 21,7 19,2 22,В результате получены графические зависимости изменения реологических свойств глинисто-водорослевого сапропеля по ударному импульсу с учетом массово-габаритных параметров сферического зонда (рис 6). Аналогично получены зависимости для торфянисто- водорослеPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com вого и известковистого сапропелей, приведенные в диссертации.
Рис 8 Зависимость силы сопротивления разработки от вязкости и предельного напряжения сдвига По опытным выборкам построены плотности распределения свойств донных сапропелевых отложений (рис. 7). Распределение сцепления и вязкости донных осадков показывает, что оно соответствует нормальному закону. Статистические характеристики распределения физикомеханических свойств донных отложений оз. Глуховское, полученные методом гравитационного зондирования, сведены в таблицу 1.
Рис 9 Зависимость силы сопротивления разработки от длины резца и угла резания Проведенные исследования показали, что коэффициенты вязкости водонасыщенных грунтов, полученные методами гравитационного зондирования, согласуются между собой с точностью около 15 %. Сходимость значений сцепления грунтов, определенных зондом и вращательным срезом находится в пределах 17 %.
На рис. 8, 9 приведены зависимости сил сопротивления резанию донных грунтов от их свойств и параметров деформатора (рабочего ор PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com гана машины), построенные при помощи моделирующей программы MathCAD.
ГРУНТОЗАБОРНЫЕ УСТРОЙСТВА ЗЕМЛЕСОСНЫХ СНАРЯДОВ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО С УСТРОЙСТВАМИ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ГРУНТОЗАБОРА ВСАСЫВАНИЯ ГИДРАВЛИ ВИБРАЦИ МЕХАНИЧЕСКИЕ ЧЕСКИЕ ОННЫЕ ФРЕЗЕРНО- РАЗМЫВАЮ ФРЕЗЕРНЫЕ ЧЕРПАКОВЫЕ ВИНТОВЫЕ ЧЕРПАКОВЫЕ ЩИЕ СО СВОБОДНЫМ ОТКРЫТЫЕ БЕЗБУНКЕРНЫЕ ВСАСОМ ЗАКРЫТЫЕ ДОЗИРУЮЩИЕ БУНКЕРНЫЕ С ЧАСТИЧНОЙ ДОЗИРОВКОЙ БУНКЕРНЫЕ Рис. 10. Классификация грунтозаборных устройств Таким образом, установлена аналитическая взаимосвязь прочностных характеристик вязко-пластичных грунтов от параметров их ударного нагружения.
В пятой главе проведено исследование грунтозаборных устройств, предназначенных для разработки донных отложений.
Классификация грунтозаборных устройств землесосных снарядов приведена на рис. 10.
На основе опыта разработки донных отложений землесосными снарядами установлено, что наиболее производительным является разработка донных отложений с предварительным меРис.11 Фреза собственной ханическим их рыхлением фрезой, усконструкции автора тановленной перед всасывающим устройством. Вид фрезы предлагаемой конструкции приведен на рис. 11.
Для обоснования параметров фрезы была разработана математическая модель рабочего органа, основанная на исследованиях С. П. Огородникова и личных исследованиях автора.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ЩЕЛЕ ЧЕСКИЕ ВИДНЫЕ КРУГЛЫЕ ЭЛЛИПТИ ЦЕПНЫЕ КАЧАЮЩИЕСЯ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОЛОЧАЩИЕСЯ ДИФФУЗИОННЫЕ ЦЕПНЫЕ НОЖЕВЫЕ РОТОРНЫЕ ФРЕЗЕРНОШНЕКОВЫЕ ЧЕРПАКОВЫЕ ГИДРО ВИБРАЦИО ННЫ Е РЕВЕРСИВНЫЕ РЕВЕРСИВНЫЕ ЭЛЕКТО ВИБРАЦИО ННЫЕ ОДНОСТРУЙНЫЕ НЕРЕВЕРСИВНЫЕ НЕРЕВЕРСИВНЫЕ МНОГОСТРУЙНЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МНОГОФРЕЗЕРНЫЕ Математическое описание процессов взаимодействий рабочих органов грунтозаборного устройства с водно-грунтовой средой осуществлено с использованием ПЭВМ, пакетов современных расчетных и моделирующих программ: Excel, MathCAD.
Рис 12 Зависимость суммарного момента сопротивления разработке от плотности и вязкости среды Рис 13 Зависимость суммарного момента сопротивления разработке от предельного напряжения сдвига и вязкости сапропеля Получены зависимости суммарного момента сопротивления резанию от физико-механических параметров среды, построенные по программе MathCAD (рис 12,13).
Полученные результаты моделирования реального процесса, приведенные на рис 12, 13, подтверждают адекватность принятых положений.
Шестая глава посвящена разработке инновационной методологии по созданию машин и технологий для очистки водоемов от донных от PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ложений.
ОБОБЩЕННОЕ СВОЙСТВО Первоочередная заМАШИН ПО ДОБЫЧЕ САПРОПЕЛЯ K.n дача - это создание оте(КАЧЕСТВО В ЦЕЛОМ) чественных технических средств, предназначенЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА K1.n (K1.1,...,K1.19) ных для очистки водных ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА K2.n (K2.1,...,K2.10) объектов от донных отK3.n (K3.1,...,K3.4) ложений с учетом реальПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ных экономических услоПОКАЗАТЕЛИ СВОЙСТВ УНИФИКАЦИИ K4.n (K4.1,...,K4.3) вий в стране, основанных на исследованиях по созK5.n (K5.1,...,K5.3) ПОКАЗАТЕЛИ ТРАНСПОРТАБЕЛЬНОСТИ данию новых рабочих орK6.n (K6.1,...,K6.7) ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ганов.
На основании аналиЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ K7.n (K7.1,...,K7.5) за функционирования ЭСТЕТИКО-ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ K8.n (K8.1,...,K8.3) родственных технических объектов и функциониПАТЕНТНО-ПРАВОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ K9.n (K9.1,K9.2) рования машин по разраРис.14 Обобщенное свойство машин разботке донных отложений работке донных отложений автором предлагается комплексная модель оценки качественных показателей машин, рис. 14.
Разработанную модель оценки качества целесообразно положить в основу оценки качества машин для очистки водоемов. Комплексное рассмотрение вопросов, касающихся процесса проектирования и создания машин для разработки донных отложений должно быть основано на системном исследовании.
Условно процесс проектирования новой Si K i А машины показан на рис. 15.
i Автором разработан и применен функK0 - Ki Si+ционально-структурный подход и модульная С технология проектирования и создания машин Рис. 15 Условное изо- для добычи сапропеля и очистки водоемов от бражение процесса донных отложений. Функциональнопроектирования ноструктурный подход позволяет перейти к мовой машины дульному принципу комплектования машины.
Модульный принцип представлен на рис. 16.
F0 S0 M (6) 0 где: F - целевая функция, S0 - обобщенная структура, M - модуль.
f si (7) mi i где: f - элементарная функция, - элементарная структура, - si mi i PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com элементарный модуль.
Модульный принцип комплектования позволяет обеспечить: сокращение объема, снижение трудоемкости, стоимости и сроков выполнения проектно-конструкторских работ; уменьшение объема технологической документации; сокращение времени сборки узлов и постройки земснарядов для очистки водоемов.
Функции, осуществляемые условной Общественная Декомпозиция функций и технологической системой в процессе потребность структуры системы разработки и донного грунта Р = (D, G, Q ) Единство функций и структуры системы Р F S i i Промышленный образец земснаряда, Синтез структур созданный в ООО "Сапропель" 1 2 3 1i 2 i 3i F UF UF S US US = Si Показатели качества, ресурсы, сроки * * * K (W, Ti ) K (W, T ) i i Рис 16 Функционально-структурный подход и модульная технология проектирования и создания машин для очистки водоемов от донных отложений.
Для всех существующих земснарядов весьма трудоемкой операцией является процесс спуска земснарядов на воду, перемещение его в процессе работы по болотистой местности, перебазировка с объекта на объект, удаление земснаряда из воды на берег и эти проблемы до настоящего времени не разрешены.
Седьмая глава данной работы посвящена проблемам создания инновационной техники для очистки водных объектов от донных отложений. В этой главе рассмотрено взаимодействие мобильных земснарядов со средой вода-суша.
Выход из воды во многих случаях является наиболее трудным этапом работы самоходного земснаряда на водных участках. Обусловлено это тем, что в процессе выхода на берег силы сопротивления движению различной природы достаточно часто превышают силы тяги, создаваемые сухопутным и водоходным движителями.
Процесс выхода самоходного земснаряда с роторно-винтовым движителем (РВД) на берег рассматривается как состоящий из 2-х этапов, разных по физической природе, это отражено на рис.17, где приведен выбор расчетной схемы выхода мобильного земснаряда из воды на берег.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com а б Рис. 17 Силы, действующие на самоходный земснаряд с роторно-винтовым движителем: а) на первом этапе выхода из воды на берег, б) на втором этапе выхода из воды на берег 1,0,.
..
х D=2x0tg-1=Const Т min -x D=2x tg =Const xм/с с м2/с xD D 1,0, 0,0,30 D=2x0tg-1=Const x0,D 0,15 0,1,37 1,17 0,97 0,77 рад 0,1,37 1,17 0,97 0,77 рад0,1,37 1,17 0,97 0,77 рад 0, 75 60 45 град град в град 75 60 45 30 б 75 60 45 а Рис. 18 Результаты математического моделирования первого этапа выхода самоходного земснаряда с роторно-винтовым движителем на берег: а - время выхода на первый виток лопасти, б - скорость в момент выхода на первый виток лопасти, в - ускорение в момент выхода на первый виток лопасти ( -угол атаки передней части ротора; масса самоходного земснаряда: 1 - 3000 кг, 2 - 4500 кг, 3 - 6000 кг) На первом этапе используется инерция движущейся на плаву массы - мобильного земснаряда. За счет накопленной энергии земснаряд должен выйти на край берега первым витком лопасти ротора. На втором этапе самоходный земснаряд с роторно-винтовым движителем движется благодаря сцеплению ротора с основанием и силы упора об воду (силы тяги на воде).
На первом этапе (рис.17, а) дифференциальное уравнение поступательного выхода корпуса на береговую линию имеет вид:
(8) Mx = R - P + Fx + N x M На машину действуют силы: - сила тяжести, - сила тяги роg P R торов на воде (упор), - суммарное сопротивление движению роторPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com PV но-винтовой машины в воде, - выталкивающая сила, N - сила нормальной реакции грунта и - сила трения в точке контакта носовой F части корпуса с грунтом, - угол наклона передней части ротора (угол латаки).
Результаты математического моделирования первого этапа выхода самоходного земснаряда с роторно-винтовым движителем на берег показаны на рис.18.
б а в Угол наклона передней части ротора Угол наклона передней части ротора Угол наклона передней части ротора град град град наклон винтовой лопасти 15 град наклон винтовой лопасти 15 град наклон винтовой лопасти 15 /град скорость, м/с 8 скорость, мс скорость, м/с 6 ускорение, м/с^ускорение, м/с^ускорение, м/с^тяга,*10^3Н тяга,*10^3Н 6 тяга,*10^3Н сопротивление,*10^3Н сопротивление,*10^3Н сопротивление,*10^3Н погружение ротора, м погружение ротора, м погружение ротора, м 2 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,-0 0,2 0,4 0,6 0,--0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,--4 -время, с время, с время, с ---Рис. 19 Результаты математического моделирования выхода самоходного земснаряда с роторно-винтовым движителем на берег. Второй этап.
При угле наклона передней части ротора 60 земснаряд на берег не вышел (в), при больших значениях угла земснаряд на берег выходил (а, б) На втором этапе (рис.17.б) составлены уравнения движения самоходного земснаряда с роторно-винтовым движителем в проекциях на оси координат хОу:
Fx = Fy = M = (9) P1 cos - Q1 sin + P2 cos + J cos = Q1 cos - P1 sin + P2 cos + Q2 - G + J sin = Q1 + P1h + P2s + Q2 ( f sin - b cos ) - M = J P1 = Qгде G - масса машины; - сила тяги роторов на грунте; - кос с Pэффициент сцепления РВД с грунтом; Q - реакция грунта на роторы;
Q- сила тяги роторов гидродинамическая (упор); - гидростатическая сила, действующая на роторы; J - сила инерции, приложенная в центре MJ масс; - момент силы инерции относительно центра масс; О-- центр v w масс; - угол подъема; - линейная скорость машины; - угловая скорость машины; L - длина базового цилиндра ротора; а -текущая пе PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com L hЛ ременная, удовлетворяющая условию: 0 а 2 ; - высота реборды (лопасти) роторно-винтового движителя; АВ - линия сдвига грунта; хОу - система координат, жестко связанная с грунтом; XOY - система координат, жестко связанная с машиной.
Рис. 20 Общий вид и схема экспериментальной установки Результаты математического моделирования второго этапа выхода самоходного земснаряда с роторно-винтовым движителем на берег показаны на рис.19.
В качестве объектов физического моделирования использовалась модель самоходного земснаряда с роторно-винтовым движителем, вода и песчаная насыпь. Общий вид и схема экспериментальной установки представлены рис.20.
Восьмая глава посвящена реализации результатов диссертационного исследования. Результаты исследований использованы при создании новых и модернизации существующих образцов земснарядов для разработки донных отложений.
На целый комплекс плавающих машин получены авторские свидетельства и патенты, которые воплощены на практике в научнопроизводственном предприятии Сапропель Нижегородского сельскохозяйственного института в дальнейшем преобразованного в самостоятельную организацию ООО Сапропель.
Практическая ценность заключается в реализации разработанных методик при проектировании, создании и модернизации технических средств, предназначенных для очистки водоемов от донных отложений, по строительству водоемов, по использованию созданных земснарядов в экстремальных ситуациях. Рис. 21 наглядно это иллюстрируют.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com а б г в е д Рис. 21 Земснаряды на объектах Нижегородской области: а) расчистка заросшего канала к насосной станции для защиты Курмышской сельхознизины; б) очистка и дноуглубление городского водоема в микрорайоне Водный мир г. Нижний Новгород; в) земснаряд на восстановлении русла реки Железница в г. Выкса; г) земснаряд при строительстве хозяйственного водоема, пос. Лакша; д) на разработке грунта для подачи водогрунтовой пульпы на полигон; е) процесс замыва участка горящего полигона.
Результаты работы в виде методик расчетов, технических предложений, практических рекомендаций внедрены в ООО Сапропель при проектировании и изготовлении под руководством автора различных модификаций плавающих машин Нижегородец.
На основе теоретических исследований по взаимодействию роторно-винтового движителя с переувлажненными, топкими грунтами и водой предложена конструкция базовой машины для механизации процессов в прудовом рыбоводстве и машина для забора воды из труднодоступных водоемов.
На рис 22 приведены образцы инновационной техники для очистки водоемов, пожаротушения в труднодоступных местах и для ведения прудового рыбоводства.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com б а Рис. 22 Образцы инновационной техники:
а) для очистки водоемов, б) для пожаротушения в труднодоступных местах, в) для ведения прудового рыбоводства.
в ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 1. В работе на основании комплексного анализа теоретических и экспериментальных исследований в области гидромеханизации и проходимости различных типов движителей мобильных машин разработаны научные методы и получены обоснованные технические решения, позволяющие создать современные инновационные и энергосберегающие технологии и технические средства, способные качественно решить задачи экологической реабилитации существующих и создания новых водных объектов, как источников чистой воды, а также быть использованными в экстремальных ситуациях.
2. Экспериментально подтверждено наличие аналитической взаимосвязи между прочностными характеристиками вязкопластичных грунтов и параметрами их гравитационного зондирования. Разработанная автором модель гравитационного зондирования грунта, позволяет определять вязкость и сопротивление смятию донного грунта в реальных условиях по зависимостям (2) и (3).
3. Разработаны методики и программы математического моделирования, позволяющие обосновать геометрические, конструкционные и кинематические параметры рабочего органа в зависимости от физикомеханических свойств донных отложений (формула 4).
4. Разработан и внедрен функционально-структурный подход к формированию многовариантного образа технического средства для очистки водных объектов от донных отложений.
5. Анализ проходимости различных типов комбинированных движителей мобильных машин позволил установить, что наибольшей проходимостью обладает колесно-роторно-винтовой движитель, котоPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com рый применим во всем диапазоне перемещения и работы мелиоративных земснарядов (самостоятельно входит и выходит из воды).
6. Теоретически и экспериментально доказана способность движения самоходного земснаряда с роторно-винтовым движителем в водной среде, при выходе на берег.
7. Определены закономерности влияния геометрических параметров движителя на тяговую способность самоходного земснаряда с роторно-винтовым движителем на воде (величину упора). Для земснарядов, эксплуатируемых на воде с роторами, погруженными в воду на глубину, равной полному погружению базового цилиндра, до глубины, равной погружению 0,5 его диаметра, целесообразно выбирать большой угол наклона винтовой лопасти (до 40). У самоходных земснарядов с роторно-винтовым движителем, имеющих для успешного выхода на берег погружение роторов в воду менее 0,5 их диаметра, значение угла навивки винтовой лопасти имеет второстепенное значение. Для этих земснарядов важнее увеличивать длину роторов.
8. Теоретические разработки, методики расчетов, технические предложения, практические рекомендации внедрены в ООО Сапропель при проектировании, создании и модернизации мобильных земснарядов Нижегородец-1 и Нижегородец-2 для выполнения технологических операций по очистке водоемов от донных отложений и по строительству водоемов.
Публикации с изложением основных положений диссертации.
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:
1. Согин А.В. Новые способы и средства повышения консистенции засасываемой земснарядом водогрунтовой смеси. // А.В. Согин, Н.Н. Арефьев, О.Н. Тарасова // Сборник научных статей Гидромеханизация-2006: по материалам четвертого съезда гидромеханизаторов России. // Москва, Издательство МГГУ, 2006г. (Тематическое приложение к Горному информационно-аналитическому бюллетеню) с 183-189 (изд. ВАК №663).
2. Согин А.В. Особенности нового земснаряда с глубиной грунтозабора до 35 м. // А.В. Согин, Н.Н. Арефьев, О.Н. Тарасова // Сборник научных статей Гидромеханизация-2006: по материалам четвертого съезда гидромеханизаторов России. // Москва, Издательство МГГУ, 2006г. - (Тематическое приложение к Горному информационно-аналитическому бюллетеню) с 190-195 (изд. ВАК №663).
3. Согин А.В. Исследование движения роторно-винтовой машины (РВД) по воде // А.В. Согин, В.А. Шапкин // Известие вузов. Машиностроение, 2006г., № 5, с 54-64 (изд. ВАК №825).
4. Согин А.В. Исследование выхода роторно-винтовой машины из воды на берег. // А.В. Согин, В.А. Шапкин // Известие вузов. Машиностроение, PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 2006г., № 6, с 23-30 (изд. ВАК №825).
5. Согин А.В. Поиск новых технологий по очистке биологических прудов очистных сооружений. // Сборник научных статей Гидромеханизация2009: по материалам четвертого съезда гидромеханизаторов России. Москва: издательство МГГУ, 2009г. - (Тематическое приложение к Горному информационно-аналитическому бюллетеню) с 33-42 (изд. ВАК №663).
6. Сметанин В.И., Согин А.В., Согин И.А. Очистка водоемов и русел малых рек с помощью отечественных технических средств. // Академический бизнес-журнал Экономические стратегии №7-8, 2010, с. 88-91 (изд.
ВАК №1967).
7. Сметанин В.И., Согин А.В. Очистка водоемов с помощью средств гидромеханизации. // Гидротехническое строительство №9, 2010, с. 57-(изд. ВАК №652).
8. Согин А.В. Поисковое проектирование и создание машин для добычи сапропеля и очистки водоемов // Сборник научных статей Гидромеханизация-2006: по материалам четвертого съезда гидромеханизаторов России. // Москва, Издательство МГГУ, 2006г. (Тематическое приложение к Горному информационно-аналитическому бюллетеню) с 117-134 (изд.
ВАК №663).
9. Согин А.В. Исследование режимов резания вязких и сыпучих грунтов фрезой земснаряда проекта 2000М. // А.В. Согин, Н.Н. Арефьев // Сборник научных статей Гидромеханизация-2009: по материалам четвертого съезда гидромеханизаторов России. Москва: издательство МГГУ, 2009г. - (Тематическое приложение к Горному информационно-аналитическому бюллетеню) с 194-198 изд. ВАК №663).
10. Согин А.В. Результаты исследования компьютерной модели кольцевых сопел эжекторов, Согин А.В., Иванов Е.Г. Труды международной научно-технической конференции // Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика / Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета, 2008, с.
61-64 (изд. ВАК №897).
11. Согин А.В. Создание машин для добычи сапропеля и оценка их работы по критерию благотворности. Сб. научных трудов, часть 2 // Информационные технологии в образовании, технике и медицине / Министерство образования РФ, Волгоградский государственный технический университет, Политехник, Волгоград, 2002, с. 152-154 (изд. ВАК №813).
12. Согин А.В. Конверсия оборонных информационных технологий в экономику, биотехнологию, экологию, социологию, сельское хозяйство и образование // Согин А.В., Войнов Б.С., Бугров В.Н., Брикач Г.Е., Бритенков А.К., Костерин В.В., Кутьин А.М, Мокров А.В., Петрова И.Э., Ротков Л.Ю., Сперанский С.Б., Яблоков Ю.А. Сборник научных трудов, часть 2 // PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Информационные технологии в образовании, технике и медицине / Министерство образования РФ, Волгоградский государственный технический университет, Политехник, Волгоград, 2002, с. 265-268 (изд. ВАК №815).
13. Согин А.В., Штин С.М. Добыча сапропеля и возможности отечественных земснарядов. // Горный информационно-аналитический бюллетень.
Научно-технический журнал №1, 2011, с. 130-136 (изд. ВАК №663).
Изобретения и патенты:
14. Авторское свидетельство №1687750 СССР, МКИ, E02F 3/88, 5/28 Устройство для очистки водоемов / А.В. Согин, О.В. Удюрминов, В.М. Коновалов (СССР) Заявлено 04.04.1989г., опубликовано 30.10.1991г. Бюллетень №40.
15. Авторское свидетельство № 1687790 СССР, МКИ, Е21С 50/00 Устройство для добычи сапропеля / А.В. Согин, В.М. Коновалов, О.В. Удюрминов (СССР) Заявлено 20.02.1989г., опубликовано 30.10.1991г. Бюллетень №40.
16. Авторское свидетельство № 1700158 СССР, МКИ, E02F 3/88 Землесосный снаряд. / А.В. Согин, А.И. Назаров, В.М. Коновалов, М.Ю. Цапин, П.А. Белов (СССР) Заявлено 16.10.1989г., опубликовано 23.12.1991г. Бюллетень №47.
17. Авторское свидетельство №1738937 СССР, МКИ, E02F 3/90 Грунтозаборное устройство земснаряда. / А.В. Согин, П.А. Белов, О.В. Удюрминов, В.М. Коновалов (СССР) Заявлено 19.07.1989г., опубликовано 07.06.1991г. Бюллетень №21.
18. Авторское свидетельство № 1754852 СССР, МКИ, E02F 3/92 Всасывающий наконечник земснаряда / А.В. Согин, В.М. Коновалов, П.А. Белов (СССР) Заявлено 16.10.1989г., опубликовано 15.08.1992г. Бюллетень №30.
19. Авторское свидетельство №1655915 СССР, МКИ, C02F 11/12 Отстойник для сапропеля / А.В. Согин, А.И. Назаров, М.Ю. Цапин (СССР) Заявлено 04.04.1989г., опубликовано 15.06.1991г. Бюллетень №22.
20. Авторское свидетельство №1640128 СССР, МКИ, C02F 11/12 Отстойник для сапропеля. / А.В. Согин, Н.П. Светлов (СССР) Заявлено 04.04.1991г., опубликовано 07.04.1991г. Бюллетень №13.
21. Авторское свидетельство №1544759 СССР, МКИ, C05F 7/00 Способ получения сапропелевого удобрения / А.В. Согин (СССР) Заявлено 16.05.1988г., опубликовано 23.02.1990г. Бюллетень №7.
22. Авторское свидетельство №1693176 СССР, МКИ, Е02В 7/06 Грунтовая плотина и способ её возведения. / А.В. Согин, А.И. Назаров, М.Ю. Цапин (СССР) Заявлено 19.06.1989г., опубликовано 23.11.1991г. Бюллетень №43.
23. Патент на изобретения №2338832 Способ очистки и восстановления биологических прудов очистных сооружений / А.В. Согин (RU) Заявлено 12.03.2007г., опубликовано 20.11.2008г. Бюллетень №32.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 24. Патент на изобретения №2327528 Гидроциклон / А.В. Согин, Е.Г. Иванов (RU) Заявлено 09.01.2007г., зарегистрировано 27.06.2008г.
25. Патент №86699 Россия Гибкий трубопровод. / А.В. Согин, А.А. Хорычев (RU) Заявлено 27.02.2008г., опубликовано 29.10.2008г., зарегистрировано 10.09.2009г.
26. Патент № 75706 Подводный трубопровод. / А.В. Согин, А.А. Хорычев (RU) Заявлено 21.03.2008г., зарегистрировано 20.09.2008г.
27. Патент № 85210 Гибкий трубопровод. / А.В. Согин, А.А. Хорычев (RU) Заявлено 27.02.2008г., зарегистрировано 27.07.2009г.
28. Патент № 55390 Земснаряд. / А.В. Согин, Н.Н. Арефьев, Е.Г. Иванов, О.Н. Тарасова (RU) Заявлено 22.02.2006г., зарегистрировано 10.08.2006г.
29. Патент №49042 Машина для очистки дренажных колодцев / А.В. Согин, B.C. Дементьева, Е.Г. Иванов, Н.В. Афанасьев (RU) Заявлено 11.03.2005г., опубликовано 10.11.2005г. Бюллетень №31.
30. Патент № 45144 Грунтозаборное устройство землесосного снаряда. / А.В. Согин (RU) Заявлено 22.12.2004г., опубликовано 27.04.2005г. Бюллетень №12. Зарегистрировано 27.04.2005г.
31. Патент №42237 Землесосный снаряд. / A.B. Согин (RU) Заявлено 18.08.2004г., опубликовано 27.11.2004г. Бюллетень №33.
32. Патент №41746 Землесосный снаряд. / А.В. Согин (RU) Заявлено 06.06.2004г., опубликовано 10.11.2004г. Бюллетень №31.
33. Патент № 65062 Грунтовая плотина. / A.B. Согин (RU) Заявлено 05.03.2007г., опубликовано 27.07.2007г. Бюллетень №21.
34. Патент №41314 Землесосный снаряд и рабочий орган землесосного снаряда. / А.В. Согин, Ю.А. Судник, М.Н. Ерохин (RU) Заявлено 08.06.2004г., опубликовано 20.10.2004г. Бюллетень №29.
35. Патент на промышленный образец № 54841 Земснаряд. / A.B. Согин (RU) Заявлено 04.04.2003г., опубликовано 16.06.2004г.
36. Патент №32142 Землесосный снаряд. / А.В. Согин (RU) Заявлено 04.04.2003г., опубликовано 10.09.20034г. Бюллетень №25.
37. Авторское свидетельство №551215 СССР, МКИ, B62D 57/00, B60F 3/00 Шнековый движитель. / A.B. Согин (СССР) Заявлено 20.05.1975г., опубликовано 25.03.1977г. Бюллетень №11.
38. Авторское свидетельство № 745762 СССР, МКИ, B62D 57/00 Комбинированный движитель транспортного средства. / А.В. Согин (СССР) Заявлено 19.06.1978г., опубликовано 07.07.1980г. Бюллетень №25.
39. Авторское свидетельство №901141 СССР, МКИ, B62D 57/00, B60F 3/00 Шнековый движитель. / А.В. Согин, М.И. Лебедев (СССР) Заявлено 40. Авторское свидетельство №961623 СССР, МКИ, А01К 61/02 Устройство для внесения в водоемы веществ. / А.В. Согин, М.И. Лебедев (СССР) Заявлено 21.11.1980г., опубликовано 30.09.1982г. Бюллетень №36.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 41. Авторское свидетельство № 996254 СССР, МКИ, B62D 57/00, B60F 3/00 Транспортное средство высокой проходимости. / А.В. Согин, М.И.
ебедев (СССР) Заявлено 30.06.1980г., опубликовано 15.02.1983г. Бюллетень №6.
42. Авторское свидетельство № 1123593 СССР, МКИ, A01G 25/09 Поливная машина. / А.В. Согин (СССР) Заявлено 08.04.1984г., опубликовано 15.11.1984г. Бюллетень №42.
43. Авторское свидетельство №1205434 СССР, МКИ, B60F 3/00 Роторновинтовой движитель транспортного средства. / А.В. Согин, Е.Г. Иванов, М.Ю. Цапин (СССР) Заявлено 13.07.1984г., зарегистрировано 15.09.1985г.
44. Авторское свидетельство № 1284850 СССР, МКИ, B60F 3/00 Амфибия. / A.B. Согин, С.И. Котиков, А.Е. Смородин, А.А. Кириченко (СССР) Заявлено 31.05.1985г., опубликовано 23.01.1987г. Бюллетень №3.
45. Авторское свидетельство № 1250189 СССР, МКИ, А01С 3/06 Самоходная машина. / А.В. Согин, Е.Г. Иванов, М.Ю. Цапин, О.В. Удюрминов (СССР) Заявлено 04.03.1985г., опубликовано 15.08.1986г. Бюллетень №30.
46. Патент № 39900 Малогабаритный землесосный снаряд. / А.В. Согин (RU) Заявлено 21.04.2004г., опубликовано 20.08.2004г. Бюллетень №23.
Публикации и статьи в других изданиях:
47. Согин А.В. Синтез сельскохозяйственных мобильных машин эвристическим методом синтеза. В кн. Войнов Б.С. Информационные технологии и системы Т2, раздел 11.2, изд-во Нижегородского государственного университета им. Лобачевского. Нижний Новгород, 2001, с.154-174.
48. Согин А.В. Синтез сельскохозяйственных мобильных машин эвристическим методом синтеза. В кн. Войнов Б.С. Информационные технологии и системы, раздел 11.2, Издательский центр РАН, Наука, электронное издание, 2003, с.508-528.
49. Согин А.В. Синтез мобильных сельскохозяйственных машин эвристическим методом. / В книге Б.С. Воинова, В.Н. Бугрова, Б.Б. Воинова Информационные технологии и системы: Поиск оптимальных, оригинальных и рационных решений и Прикладные системные исследования, Москва, Наука, 2007г., с 154-174.
50. Согин А.В. Синтез сельскохозяйственных мобильных машин эвристическим методом синтеза. В кн. Войнов Б.С., Бугров В.Н., Войнов Б.Б Информационные технологии и системы: Поиск оптимальных, оригинальных и рациональных решений, раздел 11.2, Издательский центр РАН, Наука,, 2007, с.508-528.
51. Согин А.В. Функционально-структурный подход к разработке мобильных машин для добычи сапропеля. Сборник научных трудов // Совершенствование эксплуатационных качеств тракторов и автомобилей и исполь PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com зование машинно-тракторного парка / Горьковский сельскохозяйственный институт. Горький, 1986г., с 48-59.
52. Согин А.В. Начальный этап процесса проектирования и конструирования машин агропромышленного назначения. Сборник научных трудов // Улучшение эксплуатационных качеств тракторов и автомобилей / Горьковский сельскохозяйственный институт. Горький, 1988г., с 37-43.
53. Согин А.В. Постановка, анализ и процесс поиска новых технических решений при проектировании и конструировании машин агропромышленного назначения. Сборник научных трудов // Улучшение эксплуатационных качеств тракторов и автомобилей / Горьковский сельскохозяйственный институт. Горький, 1988г., с 43-54.
54. Согин А.В. Основные принципы создания машин и технологий для добычи сапропеля на основе системного подхода. Сборник научных трудов // Совершенствование сельскохозяйственной техники, применяемой в животноводстве / Горьковский сельскохозяйственный институт. Горький, 1990г., с 73-82.
55. Согин А.В. Логическая модель формирования критериев качества машин для добычи сапропеля. Сборник научных трудов // Улучшение эксплуатационных качеств тракторов и автомобилей / Горьковский сельскохозяйственный институт. Горький, 1990г., с 87-95.
56. Согин А.В. Математическая модель качества машин для добычи сапропеля и очистки водоемов. Сборник научных трудов // Улучшение эксплуатационных качеств тракторов и автомобилей / Горьковский сельскохозяйственный институт. Горький, 1990г., с 95-105.
57. Согин А.В., Панин A.M. Новый способ добычи и получения сапропелевых удобрений // Торфяные и сапропелевые ресурсы России. Всероссийский семинар. Тезисы докладов. / Нижний Новгород, 1999г., с 41-42.
58. Согин А.В. Машины для топких берегов. Изобретатель и рационализатор №7, 1987г., с.22-23.
59. Согин А.В. Постановка задачи при поисковом проектировании машин и технологий для добычи сапропеля. Сборник научных трудов // Повышение эффективности использования энергетики и совершенствование технологических процессов в сельскохозяйственном производстве. / Нижегородская сельскохозяйственная академия. Нижний Новгород, 2001г., с 53-60.
60. Согин А.В. Поиск новых технологий по добыче сапропеля и приготовлению сапропелевидных удобрений на основе морфологического метода синтеза. Сборник научных трудов// Повышение эффективности использования энергетики и совершенствование технологических процессов в сельскохозяйственном производстве. / Нижегородская сельскохозяйственная академия. Нижний Новгород, 2001г., с 44-53.
61. Согин А.В. Способ добычи и получения сапропелевых удобрений из PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com локальных водоемов. Сборник научных трудов // Повышение эффективности использования энергетики и совершенствование технологических процессов в сельскохозяйственном производстве. / Нижегородская сельскохозяйственная академия. Нижний Новгород, 2001г., с 60-67.
62. Согин А.В. Модульная технология создания машин для добычи сапропеля и очистки водоемов. Сборник научных трудов // Совершенствование технико-эксплуатационных процессов энергетических средств в сельском хозяйстве и на транспорте. / Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия. Нижний Новгород, 2007г., с 235-249.
63. Согин А.В. Создания машин для добычи сапропеля и оценка их работы по критерию благотворности. Сборник научных трудов // Информационные технологии в образовании, техники и медицине. / Международная научно-техническая конференция. Издательство Политехник, Волгоград, 2002г., с 152-154.
64. Согин А.В. Транспортно-технологический комплекс для очистки малых водоемов и добычи сапропеля. Сборник научных статей Международной научно-технической конференции (17-19 декабря 2003г.). // Автомобильный транспорт в XXI веке. / Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, 2003г., с 317-318.
65. Согин А.В., Ганин А.В. Классификация болот с точки зрения проходимости машин. Сборник научных статей Международной научнотехнической конференции (17-19 декабря 2003г.). // Автомобильный транспорт в XXI веке. / Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, 2003г., с 310-316.
66. Согин А.В. Транспортно-технологические машины для работы в переходных средах вода-суша и использование их в Поволжском регионе. Материалы научно-практической конференции Проблемы повышения эффективности транспорта Поволжья. Издательство ФГОУ ВПО ВГАВТ, Нижний Новгород, 2003г., с 67-71.
67. Согин А.В., Шапкин В.А., Щербаков Ю.В. Физико-механические свойства сапропелевых залежей Нижегородской области. - Материалы научно-практической конференции Проблемы повышения эффективности транспорта Поволжья. Издательство ФГОУ ВПО ВГАВТ, Нижний Новгород, 2003г., с 71-74.
68. Согин А.В., Шапкин В.А. Физико-механические свойства сапропелевых залежей. - Известие академии инженерных наук им. A.M. Прохорова, Научно-технический журнал, том 5, Москва - Нижний Новгород, 2003г., с 132-151.
69. Согин А.В., Шапкин В.А. Обоснование параметров машин для очистки малых водоемов и добычи сапропелевых удобрений. - Известие академии PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com инженерных наук им. A.M. Прохорова, Научно-технический журнал, том 5, Москва - Нижний Новгород, 2003г., с 171-183.
70. Согин А.В., Шапкин В.А. Современная технология получения сапропелевых удобрений из локальных водоемов - Известие академии инженерных наук им. A.M. Прохорова, Научно-технический журнал, том 8, Москва - Нижний Новгород, 2004г., с 77-88.
71. Согин А.В., Шапкин В.А., Щербаков Ю.В., Ерасов И.А. Математическая модель сопротивления разработки донного грунта. - Материалы Всероссийской научно-технической конференции Транспортнотехнологические машины, Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, 2004г., с 259-270.
72. Согин А.В., Зуйков Ю.П., Шапкин В.А., Ерасов И.А. Определение силы тяги (упора) роторно-винтового двигателя на воде. - Материалы Всероссийской научно-технической конференции Транспортнотехнологические машины, Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, 2004г., с 271-278.
73. Согин А.В., Шапкин В.А. Метод обработки экспериментальных данных результатов замеров физико-механических параметров донных грунтов. - Материалы Всероссийской научно-технической конференции Транспортно-технологические машины, Нижегородский государственный технический университет, Нижний Новгород, 2004г., с 279-284.
74. Согин А.В., Шапкин В.А., Урядов А.В. Взаимодействие шарового зонда с донным сапропелевым отложением. - Известие академии инженерных наук им. A.M. Прохорова, Научно-технический журнал, том 19, Москва - Нижний Новгород, 2006г., с 52-56.
75. Согин А.В., Тютнев A.M., Шапкин В.А. Экспериментальные исследования физико-механических свойств донных сапропелевых отложений гравитационным зондированием. - Известие академии инженерных наук им. A.M. Прохорова, Научно-технический журнал, том 19, Москва - Нижний Новгород, 2006г., с 141-147.
76. Согин А.В., Шапкин В.А., Крюков Л.Т. Постановка задачи фрезерования сапропелевых отложений. - Тезисы докладов Всероссийской молодежной научно-технической конференции, 19-20 ноября 2009г., Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, 2009г., с 135-136.
Подписано в печать. Тираж 100 экз.
Формат 60х84/16. Объем 2,0 уч.- изд.л.
Печать ротационно трафаретная. Заказ № Редакционно-издательский отдел МГУП Отпечатано в лаборатории множительной техники МГУП 127550, Москва, ул. Прянишникова,PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям