Механика жидких и сыпучих материалов

Так называется научная школа после решения Президиума РАЕ от 12 марта 2008 г. Предварительные исследования по тематике начаты в 1964 г. Вначале это была курсовая работа автора на 4-м курсе факультета механизации Казанского сельскохозяйственного института им. М. Горького, а на 5-м курсе в виде конструкторской части дипломного проекта (1965). Примечательным является тот факт, что дипломник кафедры Сельскохозяйственные машины тогда предложил членам ГЭК экспериментальную установку (транспортер) с приводом пружины в середине трассы перемещения. Через 44 года появилась острая необходимость производственников иметь ее, тем более, что данный вариант зернопогрузчиков в 17 раз дешевле аналогов, и к юбилею УГСХА проведены новые испытания опытного образца улучшенного мобильного варианта. Замечания и пожелания членов ГЭК не забыты до сегодняшнего дня; тогда вариант привода одобрил один из основателей школы ТММ в Казани профессор ,профессор , другие доктора наук и оценили проект на Отл. Достижениями в науке по тематике научной школы послужили научные исследования учителей автора работы: в школе, техникуме; профессора (создатель профиля шестеренной передачи вращающихся в одну сторону без паразитной шестерни); (оптимизация состава техники), (оценка техники с точки зрения энергетики, руководитель кандидатской диссертации); академик (консультант докторской диссертации, Саратовский ГАУ); , , (СГАУ), (чл. корр. РАСХН), коллеги по работе , , профессор и другие. Капитальную техническую подготовку получали ранее, обучаясь в техникумах механизации, которые готовили Механиков МТС. Такой подготовки кадров в ближайшей перспективе у нас в стране, по всей вероятности, вообще больше не будет. Сейчас даже не верят, что так было. Например (а их много), как студенты сдавали зачеты по лабораторным работам: доильные машины ? двое суток в коровнике под присмотром доярки-лаборантки надоить корову; комбайны ?двое студентов сами заводят комбайны (С ?4), с огромным трудом выезжаешь из деревянного гаража, получаешь 40 литров бензина и должны ездить по оврагам 6…7 часов (инструктором был ?позднее секретарь ЦК КПСС), при этом по близости никого нет, в том числе и инструктора; литейное дело зачитывается лишь после трех заходов ?загрузка шихтой вагранки (4 ч),получение модели (деревянной) и формирование поковки (4 ч) и заливка формы жидким металлом (копия металлургического завода) (4 ч). При этом преподаватель (металлург) читает только лекцию, а все остальное учебный мастер; шабровку деталей (4 ч) проверял мастер на плите (за 3 с); езду на тракторе (С ?80) сдавали после восьмичасового вытаскивания бревен на берег реки Кама ? инструктор находился не ближе 200 м; стригальные машины сдашь только тогда, когда на теле овцы лаборант не заметит надреза кожи; на ремонтной практике ?помогали делать из профилей рамы трактора НАТИ и ДТ ?54. Об этом можно писать до бесконечности. Единственно жалко, что наши современные студенты просидели за телевизорами, а после повсеместного внедрения Интернета в России практически не будет ни механиков, ни тем более инженеров-механиков. В науке начинали из простого. Пробным В ес тн икУ ль ян ов ск ойГ СХ А №(7), 2008 г 43 транспортирующим устройством была растянутая пружина от сошников сеялок, следующая проба уже пружины, изготовленные из пружинной проволоки Ст. 65Г, и далее до бесконечности, в принципе, и не только для сельского хозяйства, и не только для сыпучих материалов. В частности в середине 80-х годов (20 век) промышленность резко перешла к выпуску ЖКУ (жидких комплексных удобрений плотностью 1400 кг / м3 и вязкостью 50 сПз) взамен общеместно используемых сыпучих минеральных удобрений, а техники никакой. Производственники думали, что все обойдется и начали для этих целей использовать технику для обычных жидких удобрений (например, шестеренные насосы), не проводя настоящей промывки рабочих органов перед постановкой их на хранение. После высыхания воды из ЖКУ остаток сухого вещества цементируется (хуже бетона), следовательно, рабочие органы (насосы, жиклеры и др.) становятся неработоспособными. Учитывая все это, переживая за наших коллег, нами были проведены интенсивные исследования по созданию техники для работы с ЖКУ на базе вращающихся пружин (насосы, разбрасыватели по полю), что и явилось предпосылкой продолжить исследовании с жидкими материалами (материалы пленума ОК КПСС, первый секретарь обкома ). Сверхресурсосберегающим является использование пружин для уборки свиной жижи, птичьего помета, раздачи жидких и полужидких кормов, перекачки мазута, продуктов переработки молока, подсолнечного масла и др. Исследования по тематике проводятся с учетом потребностей народного хозяйства России, тем более, что техника стала на порядок дороже, а рабочие органы техники, созданные научной школой, на порядок ниже. Основные параметры машин: ?производительность 1 кг…20 т/ч; ?длина транспортирования 0,1…75 м; ?частота вращения пружины 10…5000 мин-1; ?диаметр кожуха (трубы) 10…200 мм; ?диаметр пружины 8…180 мм; ?диаметр проволоки 2…10 мм; ?шаг пружины 10…200 мм; ?потребная мощность 0,1…4,5 кВт; ?масса рабочего органа (пружины) 1,2 кг при проволоке в 8 мм; ?повреждения зерна ?исключаются; ?высота подъема вертикально ?20 м; ?комплектация: двигатель, вал, два подшипника, два шкива, ремень. Перемещаемые материалы: ?сыпучие, гранулированные; ?жидкие; ?полужидкие (с примесями равными шагу пружины); ?высокоплотновязкие (кашеобразные). Возможности использования: ?практически не ограничены (например, сбор проливов ГСМ). Рабочие органы, использованные на производстве, дают моральное (инженернотехническое) удовлетворение авторам разработок: ?дозатор комбикормов с пульта управления по откорму 16 тыс. голов бычков (Мценский комплекс, Орловская обл.); ?разбрасыватель ЖКУ, 20 га/ч (Сурск, Вешкайма) в 22 раза дешевле с.-х. авиации; ?раздача полужидких кормов и барды (Мелекесс); ?уборка помета и свиной жижи (Чердаклы) ?перекачка мазута (военный институт); ?приготовление биогумуса (Самара); ?зерносклады (Саратов) и другие. Некоторые чисто научные исследования: ?подъем жидкостей на высоту более 9,8 м (новинка, позволившая называть рабочий орган насос-транспортером, так как существующие насосы не могут засасывать жидкость более чем на 5…6 м); ?использование в теории явления флуктуация жидкости; ?замена труб и кожухов треугольным деревянным желобом; ?забор материала из низа зернового бурта или закромно-сусечного зернохранилища с использованием рассекателей потока; ?составлены алгоритмы, программы по раскрытию физической сущности и параметров процесса (доктор технических наук, проф. РАЕ ); ?испытание вертикальных пружин с частотой вращения в 12000 мин-1 и другие. Технические решения ?сотни вариантов. Выводы: Исследования по тематике научной школы расширяются, и не всегда успеваем удовлетворять просьбы производственников.