Зерттеуді Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігінің Ғылым комитеті қаржыландырады (грант № АР14870434).
Жоба жетекшісі: Тюканко В.Ю., PhD.
Жоба орындаушылары: Демьяненко А.В., т.ғ.к., доцент, Семенюк В.В., техника ғылымдарының магистрі, Алёшин Д.В., жаратылыстану ғылымдарының магистрі.
Мақсаты: Сұйық минералды тыңайтқыштарды сақтауға арналған ыдыстарды пайдалану ресурсын: бұзбайтын бақылаудың конструкциялары мен әдістерін есептеу (бөшкелердің жасырын ақауларын толық анықтау үшін) жолымен ұлғайту.
Жобаның қысқаша сипаттамасы: Қазіргі уақытта Қазақстан фермерлері сұйық минералды тыңайтқыштарға көшуде. Сұйық минералды тыңайтқыштарды сақтау және тасымалдау үшін пластикалық контейнерлер қолданылады, бірақ олар әдетте 5-10 жылға дейін қолданылады (содан кейін олар жарылып кетеді). Бұл мәселе сұйық минералды тыңайтқыштарға көбінесе улы пестицидтер қосылатындығына байланысты өткір болып отыр, олар контейнерлер бұзылған кезде топыраққа түсіп, жер асты суларын улайды. Сұйық минералды тыңайтқыштарды сақтау үшін қолданылатын ыдыстардың жарылуы бірнеше себептерден туындайды: олардың қабырғаларындағы жоғары кернеулер (олар рұқсат етілгеннен асады, ұзақ гидростатикалық беріктікті қамтамасыз етеді) және оларды алу технологиясының ақаулары. Бұл ақауларды (микро көпіршіктер және материалдың термодеструкциясы) көзбен анықтау мүмкін емес, сондықтан оларды анықтауды қамтамасыз ететін бұзбайтын бақылау әдістерін іздеу қажет.
Жобаның өзектілігі және серіктес ұйыммен байланыс:
Солтүстік Қазақстан облысының Петропавл қаласында шамамен 15 жыл бойы "AVAGRO" ЖШС базасында ротациялық қалыптау әдісімен сұйық минералды тыңайтқыштарды сақтауға арналған сыйымдылықтардың өзіндік өндірісі болды. Сондықтан бұл қолданбалы жобаның мәлімделген мақсатты шешуге мүдделі нақты серіктесі бар - "AVAGRO"ЖШС. "AVAGRO" ЖШС көлемі 2,5-тен 12 текше метрге дейін, жылына 1,5 мыңға жуық үлкен сыйымдылықтарды ғана өндіреді.
Күтілетін нәтижелер: «AVAGRO» ЖШС серіктес ұйымы дайындайтын сұйық минералды тыңайтқыштарды сақтауға арналған сыйымдылықтарды пайдалану ресурсын ұлғайту.
Атқарылған жұмыс:
Соңғы элементтер әдісі (МКЭ) негізінде жұмыс істейтін femap компьютерлік бағдарламасында ТЗ.РПСН.000.00.003 сәйкес әсер ететін параметрлердің мәндері (қабырға қалыңдығы, ортаның тығыздығы және т.б.) кезінде тыңайтқыштарды дала бойынша тасымалдау кезінде динамикалық жүктемелерді сынайтын ЕП.10.00.003 сыйымдылықтың беріктігіне есептеу жүргізілді. МКЭ есептеу негізінде барлық зерттелген қозғалыс режимдері кезінде ЕП.10.00.003сыйымдылық конструкциясындағы ең жоғары кернеулер бес жерде – бүйір қабырғаларда бұдан әрі (БС), жоғарғы шығыңқы қалталарда (КВ), мойында (ГР), бекіту арматурасын кесуге арналған орындарда (ЗА) және сыйымдылықтың жоғарғы бөлігінен қабырғаларға (бұдан әрі ПВ) өтулерде локализацияланған. Анықталған бестен ең көп жүктелген орын - жоғарғы шығыңқы қалталар (КВ), екінші орында сыйымдылықтың жоғарғы бөлігінен қабырғаларға (ПВ), үшінші орында мойын (ГР), бекіту арматурасын кесуге арналған орынның төртінші орында (ЗА) және соңғы орында – бүйір қабырғалар (БС). Есептеулер нәтижесінде барлық зерттелген параметрлер сыйымдылықтағы барлық жүктелген орындардағы максималды кернеулерге әсер ететіндігі анықталды. Алайда, ең маңызды параметр-сұйықтықтың тығыздығы (ρ). Р-ға әсер ету дәрежесі бойынша зерттелген барлық параметрлерді қатарға орналастыруға болады (төмендеу ретімен): ρ > L > h > T > R. Femap бағдарламалық кешеніндегі есептеу нәтижелеріне сүйене отырып, геометриялық параметрлердің оңтайлы жиынтығымен жаңа сыйымдылық дизайны ұсынылды.
Айналмалы полиэтиленнің акустикалық сипаттамаларына әртүрлі параметрлердің әсері зерттелді. Айналмалы полиэтиленнің (re) (dowlex 2629ue (бұдан әрі DOW), eltex HD3850UA (бұдан әрі ELTEX) және m3504dxp (бұдан әрі M350) үш маркасының үлгілері үш агломерация дәрежесімен (недопек (ICS), қалыпты агломерация (NS), бөтен (TDS)), үш h қалыңдығымен (7.5 мм, 8.5 мм және 9.5 мм) және төрт Т температурасы (20°C; 40°C; 60°C; 80°C). Әрбір үлгі үшін агломерация дәрежесі белгілі бір PIAT, os мәнімен сипатталады (ELTEX және DOW үшін: 170, 200, 235; M350 үшін: 180, 210, 245). Бойлық ультрадыбыстық толқынның жылдамдығы пластмассаның қалыңдығы мен маркасына, сондай-ақ агломерация сапасының дәрежесіне (ICS, NS, TDS) қарамастан re температурасының (c 20-дан 80 °C-қа дейін) 22-27% жоғарылауымен төмендейді. яғни, үлгілерді қыздыру немесе салқындату процесінде бойлық ультрадыбыстық толқынның жылдамдығын төмендету үшін агломерация сапасының әртүрлі дәрежелері бар үлгілердің статистикалық маңызды айырмашылықтарын анықтау мүмкін емес. Piat жоғарылауымен төменгі сигналдың үшінші гармоникасының (бұдан әрі β) әлсіреуі төмендейді. 20°C температурада «TDS» агломерация сапасының дәрежесі үшін β амплитудасының коэффициенті 0.2±0.02 r.u құрайды.a., «NS» үшін 0.1±0.02 r.u. a.айна-көлеңке әдісін қолдана отырып, ультрадыбыстық сигналдың (β) үшінші гармоникасының амплитудасын талдау арқылы pe агломерациясының сапа дәрежесін анықтау мүмкіндігі дәлелденді. 20-дан 40°С-қа дейінгі төмен температурада re (NS, TDS, ICS) агломерация сапасының дәрежесі β бойынша анықталады: «NS» үшін β = 0,1±0,02; «TDS» үшін β = 0,2±0,02; «ICS» үшін β = 0. 40-тан 60°C-қа дейінгі орташа температурада: «NS» үшін β = 0,05±0,002; «TDS» үшін β = 0,1±0,02; «ICS» үшін β = 0. Жоғары температурада (60-80°C) үшінші гармоника пайда болмайды. Мұндай температурада «ICS» NN=0.75±0.02, «NS» NN=0.1±0.02, «TDS» NN=0.05±0.02 үшін амплитудалық Шу коэффициентін (NN) пайдалану қажет. PE қалыңдығы мен маркасы β және NN арқылы агломерация сапасын анықтау мүмкіндігіне әсер етпейді.
Сынақ нәтижесінде β агломерация сапасының дәрежесін анықтауға қабілетті ең Ақпараттық сипаттама ретінде таңдалады дәлдік кем дегенде 95%.Ол үшін әр re маркасы үшін β = f(T, PIAT) теңдеулері шығарылады және екі факторлы номограммалар жасалады.Алынған эксперименттік мән бойынша β, сыйымдылықтың нақты температурасын ескере отырып, белгілі бір өнімнің «ICS», «NS», «TDS» агломерация класын күрделі есептеулерсіз тез анықтауға мүмкіндік береді.
|
|
|
|
«AVAGRO» ЖШС аумағында ұсынылатын ультрадыбыстық Дефектоскопия әдісін сынау
Ротациялық қалыптаудың оңтайлы технологиялық параметрлерін анықтау бойынша бұрын жүргізілген зерттеу жұмыстарының негізінде «AVAGRO» ЖШС серіктес ұйымының аумағында сұйық минералды тыңайтқыштарды сақтау және тасымалдау үшін ЕП.10.00.002 сыйымдылықты дайындау технологиясын пысықтау жүргізілді. Технологияны дамыту бірнеше кезеңдерді қамтыды.
Сақталған тыңайтқыштардың тығыздығы мен температурасына байланысты сұйық минералды тыңайтқыштарды сақтауға арналған контейнерлерді пайдалану ресурсын есептеу үшін компьютерлік бағдарлама жасалды.
Интеграцияланған даму платформасы ретінде Ide GameMaker Studio және арнайы GML бағдарламалау тілі таңдалды. Бұл С-тәрізді Тілді таңдау қосымшалардың дамуын жеделдетуге, құрылғының файлдық жүйесімен жұмыс істеуге қолдау көрсетуге, сондай-ақ динамикалық теруге мүмкіндік беретін көптеген дайын модульдер мен кітапханалардың болуына байланысты. GameMaker ортасында Android, Windows, IOS, Linux платформаларында GML кодын құрастыру модульдері бар, олар бастапқы кодты айтарлықтай өзгертпейді.
Windows 7/8.1/10/11 операциялық жүйесіне арналған жұмыс үстелі қосымшасы түріндегі компьютерлік бағдарламаның құрылымы төрт жұмыс терезесін қамтиды. Бірінші терезе-үш есептеу режимін таңдауға арналған бастапқы навигациялық бет. Екінші бет-пайдаланушы берген параметрлерге байланысты цилиндрлік сыйымдылықтың қабырғасының (мм) қалыңдығын есептеуге мүмкіндік беретін арнайы терезе: сақталатын сұйық минералды тыңайтқыштың тығыздығы( г / см3), сыйымдылықтың биіктігі (м), сыртқы диаметрі (м), Жұмыс температурасы (с), рұқсат етілген гидростатикалық кернеу (МПа) ұзақ мерзімді гидростатикалық беріктік. Үшінші беттің интерфейсі цилиндрлік сыйымдылықтың беріктігін (сағатпен, 1000000-ға дейін (100 жыл), кернеуге байланысты, ортаның тығыздығы, сыйымдылықтың биіктігі, берілген қадаммен және диапазонмен қабырға қалыңдығының диапазоны (мм), сыртқы диаметрі және сақталған тыңайтқыштың жұмыс температурасы. Төртінші бет цилиндрлік сыйымдылықтың қажетті кепілдендірілген жұмыс ресурсын (беріктігін) ескере отырып, қабырға қалыңдығы мен кернеуді анықтауға арналған терезе болып табылады. Есептеулердің дәлдігі ASTM D 1998 стандартынан формулалардың бағдарламалық кодына интеграциялау арқылы қамтамасыз етіледі.
Мақалалар мен патенттер:
