|
ЖУРНАЛ
ПЕРМСКОГО НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ISSN (Print): 2411-1678 ISSN (Online): 2411-1694 | ||
|
Разработка способа повышения выхода биоэтанола из лигнин-целлюлозных отходов С.Б. Чачина, Е.П. Денисова Получена: 30.10.2025 Рассмотрена: 28.11.2025 Опубликована: 29.12.2025 Аннотация:
Экспериментальные исследования проводились в период с ноября 2024 г. по апрель 2025 г. В ходе исследования проводили искусственный мутагенез дрожжей для получения штаммов, устойчивых к высоким концентрациям спирта. Для мутагенеза природные дикие штаммы дрожжей, выделенные с поверхности различных фруктов (яблоки, черноплодная рябина, виноград, комбуча), подвергали мутагенезу с использованием добавления различных концентраций спирта (10–30 %) в питательную среду Сабуро. Затем проводили иммобилизацию микробных клеток в альгинат натрия (альгинатные шарики) и кубики агар-агара. Проводили кислотный гидролиз целлюлозных отходов с использованием 4%-ой соляной кислоты. Затем проводили ферментацию дрожжей при 35 °C в течение 10 дней. В ходе исследования установлено, что биоэтанол, полученный из соломы с использованием диких дрожжей, показал средние результаты по объему и крепости спирта при относительно низкой себестоимости. При этом у него самый высокий выход продукта из исходного сырья. Получено 0,148 л биоэтанола с содержанием спирта 50 %, с выходом 85 % от массы сырья. При использовании модифицированных дрожжей объем 65 % спирта составил 230 мл (выход спирта 91 %). Биоэтанол, полученный из опилок с использованием диких дрожжей, оказался менее эффективным: объемный выход – 0,104 л, содержание спирта – 42 %, выход от сырья – 53 %. При использовании модифицированных дрожжей объем 60 % спирта составил 240 мл (выход спирта 97 %). Биоэтанол, полученный из кукурузного зерна с использованием диких дрожжей, дал средний объемный выход (0,225 л) и максимальную крепость (54 %). Однако у него наименьший выход от сырья (23 %). При использовании модифицированных дрожжей объем 58 % спирта составил 225 мл (выход спирта 37 %). Биоэтанол, полученный из листьев с использованием диких дрожжей, дал средний объемный выход (0,150 л) и максимальную крепость (50 %) и выход от сырья (84 %). При использовании модифицированных дрожжей объем 59 % спирта составил 200 мл (выход спирта 90 %). Наибольший выход биоэтанола из сырья достигнут при использовании соломы (91 %), опилок (97 %) и листьев (90 %) с использованием модифицированных дрожжей. Ключевые слова: биоэтанол, дрожжи S. Cerevisiae, искусственный мутагенез, гидролиз, брожение, перегонка. Сведения об авторах:
Чачина Светлана Борисовна (Омск, Российская Федерация) – кандидад биологических наук, доцент кафедры «Биотехнология, технология общественного питания и товароведение», Омский государственный технический университет (644050, Омск, пр. Мира, 11, e-mail: ksb3@yandex.ru). Денисова Елизавета Павловна (Омск, Российская Федерация) – аспирант, сотрудник кафедры «Биотехнология, технология общественного питания и товароведение», Омский государственный технический университет (644050, Омск, пр. Мира, 11, e-mail: liza.chachina@yandex.ru). Список литературы:
Стихийные воздействия горной среды на мосты. Часть 1. Отражение в отечественных нормативных документах М.М. Магомедов, И.И. Овчинников Получена: 28.08.2025 Рассмотрена: 28.11.2025 Опубликована: 29.12.2025 Аннотация:
Проектирование большепролетных мостов в горной местности, на первый взгляд, может показаться дедуктивной задачей в мостостроении. Большие пролеты для пересечения горных ущелий, конусов выноса или для переброски трассы с одного борта горного водораздела на другой, а также относительная неравномерность опор со скальным основанием – на этом, кажется, и заканчивается особенность горных мостов. Однако в подобных размышлениях во внимание берут именно геоморфологические особенности горных склонов, забывая о факторах, ставящих под сомнение вообще возможность рационального проектирования мостов, в том числе и большепролетных, в призме воздействий горной среды и их описания через отечественные нормативные документы. Стихийные и опасные геологические процессы, характерные для горной среды, имеют случайную природу воздействия, а в самих нормативных документах отсутствуют выдержки по определению этих воздействий и по методике расчета горных мостов через их призму. Ключевым требованием нормативных документов является обеспечение безопасности и долговечности конструкций. Разные сечения и участки конструкций в большей или меньшей степени подвержены влиянию различных факторов и их сочетаний, вследствие чего формируются несколько условий для проверки конструкции. В постановке нормативных документов на стадии проектирования и расчета мостов выводят хоть и многочисленные, но фиксированные и детерминированные вариации условий прочности, жесткости и устойчивости. Горные мосты в виду воздействия стохастически неопределенных и критических нагрузок, во-первых, накапливают повреждения за кратчайший период времени, во-вторых, появляется необходимость последовательного учета аккумулирования повреждений моста от этих воздействий в процессе эксплуатации. В конечном итоге, разные реализации состояний горного моста, удовлетворяющего требованиям нормативных документов, дадут совершенно разные и неопределенные прогнозы по безопасности и долговечности. Ключевые слова: большепролетный мост, нормативный документ, горная местность, вантовые и висячие мосты, стихийные воздействия, случайные процессы, камнепад, оползни. Сведения об авторах:
Магомедов Мухтар Магомедович (Саратов, Российская Федерация) – аспирант, Саратовский государственный технический университет имени Ю.А. Гагарина (410054, Саратов, ул. Политехническая, 77, e-mail: magomedovmm751@mail.ru). Овчинников Илья Игоревич (Саратов, Российская Федерация) – доктор технических наук, доцент кафедры «Транспортное строительство», Саратовский государственный технический университет имени Ю.А. Гагарина (410054, Саратов, ул. Политехническая, 77, e-mail: bridgeart@mail.ru). Список литературы:
Методы снижения сил морозного пучения под водопропускными трубами Natural impacts of the mountain environment on bridges. Part 1. Reflection in domestic regulatory documents Получена: 24.08.2025 Рассмотрена: 28.11.2025 Опубликована: 29.12.2025 Аннотация:
Эксплуатация автомобильных дорог в регионах с суровым климатом, таких как Пермский край, сопряжена с проблемой морозного пучения грунтов. Деформации, возникающие в результате этого явления, оказывают негативное воздействие на водопропускные трубы, приводя к их разрушению и снижению пропускной способности. Это влечет за собой необходимость проведения дорогостоящих ремонтных работ и может нарушить транспортное сообщение. Вопросы, связанные с морозным пучением грунтов, достаточно широко освещены в научной литературе. Однако существующие методики проектирования требуют адаптации к специфическим условиям эксплуатации водопропускных труб. Целью исследования является определение наиболее эффективных и экономически целесообразных методов снижения сил морозного пучения, воздействующих на водопропускные трубы, для обеспечения их долговечной и надежной эксплуатации. Рассмотрены три метода снижения сил морозного пучения под водопропускными трубами. К ним относятся замена пучинистого грунта на непучинистый материал; устройство водопропускной трубы на опорных амортизирующих элементах из полимерных композиционных материалов; устройство водопропускной трубы на свайном основании. Проведен сравнительный анализ предложенных методов с учетом их стоимости, трудоемкости и эффективности. Представлены рекомендации по выбору оптимального метода в зависимости от конкретных условий строительства и эксплуатации. Направлением дальнейших исследований является разработка математической модели, позволяющей прогнозировать деформации водопропускных труб под воздействием сил морозного пучения, а также проведение экспериментальных исследований по определению эффективности новых материалов и конструктивных решений. Ключевые слова: морозное пучение, водопропускные трубы, повреждения, замена грунта, свая, амортизирующие элементы. Сведения об авторах:
Третьякова Ольга Викторовна (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614013, Пермь, ул. Академика Королева, 19а, e-mail: Olga_wsw @mail.ru). Моисеев Денис Алексеевич (Пермь, Российская Федерация) – студент кафедры «Автомобильные дороги и мосты», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614013, Пермь, ул. Академика Королева, 19а, e-mail: denis_moiseev_2000@mail.ru). Список литературы:
О кинематике автопоезда с механизмом регулирования длины дышла передней тележки двухосного прицепа Ю.Н. Строганов, Е.М. Пампура Получена: 23.08.2025 Рассмотрена: 28.11.2025 Опубликована: 29.12.2025 Аннотация:
Увеличение грузоподъемности, погрузочной площади, объема кузова автопоезда обеспечивается посредством увеличения габаритов по длине, при этом поперечные габаритные размеры автопоезда, а также осевые нагрузки на опорную поверхность остаются в пределах допустимых норм. Наличие шарнирных связей между звеньями, большие габариты по длине вызывают появление ряда недостатков автопоездов в сравнении с одиночными автомобилями, проявляющихся в снижении маневровых показателей, ухудшении устойчивости прямолинейного движения, усложнении управления. Для автотракторных прицепов размер дышла по длине выбирается не изменяемым из условия беспрепятственного складывания звеньев транспортного поезда без их касания при любых радиусах поворота, имеющих место в эксплуатационных условиях. При этом такой размер дышла необходим только при значительных углах складывания звеньев автопоезда при маневрировании с малыми радиусами поворота. При прямолинейном движении, а также на повороте автопоезда с большими радиусами кривизны максимальной длины дышла не требуется. Регулирование длины дышла передней колесной тележки в процессе прямолинейного движения и маневрирования позволит уменьшить габаритную длину автопоезда при прямолинейном движении и движении по траекториям с большими радиусами кривизны. Предложена методика расчета оптимальной длины дышла двухосного прицепа при неустановившемся повороте автопоезда. Представлен сравнительный анализ зависимостей углов складывания кинематических звеньев автопоезда с двухосным прицепом в процессе неустановившегося поворота при использовании дышла постоянного размера и дышла регулируемой длины. Ключевые слова: автопоезд, дышло регулируемой длины, углы складывания автопоезда, неустановившееся криволинейное движение, режимный параметр поворота, кинематическое звено автопоезда. Сведения об авторах:
Строганов Юрий Николаевич (Екатеринбург, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Подъемно-транспортные машины и роботы», Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19, e-mail: iu.n.stroganov@urfu.ru). Пампура Елена Михайловна (Екатеринбург, Российская Федерация) – старший преподаватель кафедры «Высшая математика», Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19, e-mail: e.m.pampura@urfu.ru). Список литературы:
Демонтаж руслового пролета внеклассного мостового сооружения с применением системы Heavy Lifting Н.В. Сутулов, Б.З. Суючбакиев, И.И. Овчинников Получена: 13.10.2025 Рассмотрена: 28.11.2025 Опубликована: 29.12.2025 Аннотация:
Приведен пример демонтажа внеклассного мостового сооружения с русловым пролетным строением длиной 126 м и весом более 550 т. Процесс демонтажа мостового сооружения через реку Тобол на автомобильной дороге Тюмень – Ишим – Омск в Тюменской области выполнялся с применением технологии Heavy Lifting, при участии соавторов данной статьи. Состояние транспортных сооружений влияет на экономику страны, что за собой требует своевременного ремонта и грамотной эксплуатации с учетом постоянного роста транспорта. СМИ все чаще фиксируют случаи разрушения транспортных инфраструктурных объектов (мостов, путепроводов), вызванные целым рядом причин: отсутствием должного технического обслуживания, нарушениями ПДД, эксплуатацией устаревших конструкций, имеющих серьёзные дефекты и повреждения, несоответствие конструкций современным нагрузкам. Особую проблему представляют сооружения, построенные десятки лет назад по нормативным требованиям, не отвечающим современным стандартам безопасности (сооружения, имеющие «моральный износ»). Многие российские искусственные сооружения обладают индивидуальными характеристиками, делающими их реконструкцию нерентабельной или технически невозможной. Из-за предельного износа, усталости материала конструкций и несоответствия современным стандартам безопасности, особенно в сложных природно-климатических условиях, такие объекты часто требуют полной замены. Демонтаж мостового сооружения может быть обусловлен рядом факторов: физическим износом несущих элементов или всего сооружения в целом; несоответствием требованиям современных норм; возросшими эксплуатационными нагрузками, связанными с развитием автомобильной отрасли – увеличением массы транспортных средств и интенсивности движения; технической и экономической нецелесообразностью усиления конструкций. Мостовые сооружения являются объектами повышенной опасности, что требует особого внимания к ним на всех этапах жизненного цикла. Это особенно актуально для автодорожных и железнодорожных мостов, которые постоянно испытывают значительные динамические нагрузки, подвергаются агрессивному воздействию эксплуатационных сред и физических полей. Ключевые слова: мостовое сооружение, пролетное строение, система Heavy Lifting, опоры, метод демонтажа, безопасность выполнения работ. Сведения об авторах:
1. CTC LLC: [website]. – URL: https://sts-hydro.ru/projects/rekonstrukcziya-moste-cherez-r-tobol / (date 05.05.2024). – Text: electronic. 2. Accidents of transport structures and their prevention: a textbook for undergraduates in the field of 08.04.01 "Construction". The applied program "Artificial structures in transport, methods of construction and operation" / I. I. Ovchinnikov, S. N. Valiev, I. G. Ovchinnikov, I. S. Shatilov. – Cheboksary: Publishing house "Wednesday". 3. Ponomarev V.P. On the need for a systematic approach to scientific research in the field of integrated safety and prevention of accidents in buildings and structures / V.P. Ponomarev, V.I. Travush, V.M. Bondarenko [et al.] // Electronic journal "Prevention of Accidents in buildings and structures". - 2012. – pp. 1-9. [Electronic resource]: http://pamag.ru/pressa/bss-pse. 4. Work project "Reconstruction of sections of the Tyumen-Tobolsk-Khanty-Mansiysk highway R-404, km 123 section, bridge crossing over the Tobol River" Part 1 Dismantling of the superstructure. Project code: Inv. No. 78/16-2017 Tobolsk 2017. 5. Article: Basic methods of bridge construction using "HEAVY LIFTING" technology, Peshkov I.S., Ovchinnikov I.G. 2019. 6. Miroshnik V.A., Klyuchnik S.V., Zhurbenko M.K. Problems of bridge structure accidents // Bridges and tunnels: theory, research, and practice. DIET. 7. Online magazine "Transport facilities" I.S. Peshkov, Ovchinnikov I.G. Reconstruction of the bridge using the "Heavy lifting" method // Internetjournal "Transport Facilities", 2019 No. 3 [Electronic resource]: https:// 8. Ledenev V.V. Accidents in construction. Vol. 1: Causes of accidents and structures: a textbook for undergraduates in the field of 270100.68 "Construction" / Tambov State Technical University. – Tambov. 9. Kokodeev A.V. Ensuring trouble-free operation of bridges and other transport structures by examining and monitoring their underwater parts: the state of the problem in Russia / A.V. Kokodeev, I.G. Ovchinnikov // Transport. Transport Facilities. Ecology. Bulletin of PNRPU. 2015. No. 1. 10. Telov V. I., Kanukov I. M., Floating bridges, ferry and ice crossings: 1978 - 193 p. 11. Article: B.Z. Suyuchbakiev, V.I. Markov, and I.I. Ovchinnikov Dismantling of Bridge Structures: Methods, Examples of Implementation, and Challenges // Transport. Transport Structures. Ecology Magazine 2024 No. 3 [Electronic resource]: https://vestnik.pstu.ru/obgtrans/archives/?id=&folder_id=12378 Список литературы: 1. ООО «СТС» [Электронный ресурс]. – URL: https://sts-hydro.ru/projects/rekonstrukcziya-moste-cherez-r-tobol/ (дата обращения: 05.05.2024). 2. Аварии транспортных сооружений и их предупреждение: учебное пособие для магистрантов направлению 08.04.01 «Строительство». Прикладная программа «Искусственные сооружения на транспорте, способы возведения и эксплуатации» / И.И. Овчинников, Ш.Н. Валиев, И.Г. Овчинников, И.С. Шатилов. – Чебоксары: ИД «Среда». 3. О необходимости системного подхода к научным исследованиям в области комплексной безопасности и предотвращения аварий зданий и сооружений [Электронный ресурс] / В.П. Пономарев, В.И. Травуш, В.М. Бондаренко [и др.] // Электронный журнал «Предотвращение аварий зданий и сооружений». – 2012. – С. 1–9. – URL: http://pamag.ru/pressa/bss-pse (дата обращения: 05.05.2024). 4. Проект производства работ «Реконструкция участков автомобильной дороги Р-404 Тюмень – Тобольск – Ханты-Мансийск, участок км 123, мостовой переход через р. Тобол» Часть 1. Демонтаж пролетного строения. Шифр проекта: Инв. №78/16-2017. – Тобольск, 2017. 5. Пешков, И.С. Основные методы строительства мостов с применением технологии «HEAVY LIFTING» / И.С. Пешков, И.Г. Овчинников. – 2019. 6. Мирошник, В.А. Проблемы аварийности мостовых конструкций / В.А. Мирошник, С.В. Ключник, М.К. Журбенко // Мосты и тоннели: теория, исследования, практика. ДИИТ. 7. Интернет-журнал «Транспортные сооружения» Пешков И.С., Овчинников И.Г. Реконструкция моста с применением метода «Heavy lifting» [Электронный ресурс] // Интернетжурнал «Транспортные сооружения». – 2019. – № 3. – URL: https://t-s.today/PDF/38SATS319.pdf (дата обращения: 05.05.2024). 8. Леденев, В.В. Аварии в строительстве. Т. 1: Причины аварий и сооружений: учебное пособие для магистрантов направления 270100.68 «Строительство» / В.В. Леденев; ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет». – Тамбов. 9. Кокодеев, А.В. Обеспечение безаварийной эксплуатации мостов и других транспортных сооружений путем обследования и мониторинга их подводных частей: состояние проблемы в России / А.В. Кокодеев, И.Г. Овчинников // Транспорт. Транспортные Сооружения. Экология. Вестник ПНИПУ. – 2015. – № 1. 10. Телов, В.И. Наплавные мосты, паромные и ледяные переправы / В.И. Телов, И.М. Кануков. – 1978. – 193 с. 11. Суючбакиев, Б.З. Демонтаж мостовых сооружений: способы, методы, примеры реализации, проблемы [Электронный ресурс] / Б.З. Суючбакиев, В.И. Марков, И.И. Овчинников // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. – 2024. – № 3. – URL: https://vestnik.pstu.ru/
| ||