Основные направления деятельности
- разработка и внедрение на предприятиях АПК энергоресурсосберегающих технологических процессов комплексной переработки сырья и материалов;
- разработка теоретических основ и внедрение энергосберегающих технологических процессов баромембранного разделения и концентрирования жидких сред, методов расчета и проектирования мембранных установок, в том числе на базе интегрированных программных комплексов ANSYS, COSMOS и др.;
- фундаментальные и прикладные исследования физико-механических и реологических свойств конструкционных полимеров, композиционных материалов, пищевых и биологических сред со сложной структурой
- разработка энергоэффективных процессов измельчения и методов расчета измельчающего оборудования, в том числе с использованием программных комплексов ANSYS, COSMOS и др.;
- разработка теоретических основ и внедрение новых технологических процессов восстановления изношенных деталей машин и аппаратов комбинированными металлополимерными покрытиями, методов их расчета и проектирования на базе интегрированных программных комплексов ANSYS, COSMOS и др.;
- разработка теоретических основ функционирования и внедрение новых конструкций уплотнительных соединений с повышенным ресурсом эксплуатации для герметизации подвижных и неподвижных соединений технологического и транспортного оборудования, методов их расчета и проектирования на базе интегрированных программных комплексов ANSYS, COSMOS и др.
- интеграция науки и образования в направлении подготовки кадров высшей квалификации (кандидатов и докторов наук) и высококвалифицированных специалистов (бакалавров и магистров) с сокращенными сроками адаптации к узкопрофессиональной деятельности на предприятиях АПК по указанной тематике.
Виды оказываемых услуг
- разработка для предприятий АПК энергоресурсосберегающих технологических процессов комплексной переработки сырья и материалов;
- разработка энергосберегающих баромембранных технологий разделения и концентрирования жидких сред (фруктово-овощных соков, молочных и других продуктов, в том числе получение высококачественной питьевой и обессоленной воды);
- разработка конструкторской документации на баромембранное оборудование;
- исследование физико-механических и реологических свойств конструкционных полимеров, пленок и композиционных материалов, пищевых и биологических сред со сложной структурой в широком диапазоне скоростей нагружения и температур;
- разработка энергоэффективных технологий измельчения полимерных и керамических материалов (в том числе технологий получения наноразмерных частиц);
- разработка эффективных технологий переработки зерновых материалов для производства продуктов питания с высокой пищевой и биологической ценностью для различных возрастных и профессиональных групп населения;
- восстановление изношенных деталей машин и аппаратов комбинированными металлополимерными покрытиями;
- разработка уплотнительных соединений с повышенным ресурсом эксплуатации для технологического, транспортного и другого оборудования;
- компьютерное моделирование технологических процессов и процессов нагружения механических систем на базе интегрированного программного комплекса ANSYS и университетского кластера.
Перечень оборудования лаборатории
№ | Наименование оборудования | Стр. |
1 | Компьютеризированная пилотная установка с керамическими мембранными элементами | 5 |
2 | Лабораторная установка Alfa Laval LabUnit M20 с комплектом плоских полимерных мембранных элементов | 6 |
3 | Пилотная установка Alfa Laval PilotUnit 2.5″ RO/NF с комплектом полимерных мембранных элементов спирального типа | 7 |
4 | Система вакуумной фильтрации | 8 |
5 | Реометр HAAKE MARS III | 9 |
6 | Ротационный вискозиметр HAAKE VT550 | 10 |
7 | Лазерный анализатор микрочастиц «Ласка-1К» | 11 |
8 | Лабораторная центрифуга ЦЛн-16 | 12 |
9 | Гомогенизатор HG-15D-Set DAIHAN | 13 |
10 | Универсальная испытательная машина UAI-7000 М с термокамерой | 14 |
11 | Вертикальный термопластавтомат Babyplast 6/10VP | 15 |
12 | Аппарат ультразвуковой для лабораторных исследований | 16 |
13 | Вакуумный сушильный шкаф Binder VD 23 | 17 |
14 | Мельница ножевая РМ 120 | 18 |
15 | Дробилка валковая ДВГ 200х125 | 19 |
16 | Вибрационная конусная мельница-дробилка ВКДМ 6 | 20 |
17 | Анализатор вибрационный лабораторный А20 | 21 |
18 | Анализатор влажности «ЭВЛАС-2М» | 22 |
19 | Лабораторная роторно-шнековая машина Angel LIVING JUICE | 23 |
20 | Компрессор Fubag OL 195/24 CM1.5 | 24 |
21 | Пресс ручной гидравлический ПЛГ 20 | 25 |
22 | Микротвердомер MicroUIRHD | 26 |
23 | Измеритель плотности жидкостей вибрационный ВИП-2М | 27 |
24 | Модульная измерительная система стандарта PXI | 28 |
25 | Цифровой микроскоп с ЖК монитором 8,9 см (3,5″) | 29 |
26 | Аналитические весы CE 124-C | 30 |
27 | Весы лабораторные ВК 3000 | 30 |
Компьютеризированная пилотная установка с керамическими мембранными элементами
Назначение: Исследование и пилотная отработка технологических параметров процессов нано-, ультра- и микрофильтрационного разделения жидких сред с выпуском опытных партий продукта.
Технические характеристики:
- сменные модули нано-, ультра- и микрофильтрации с керамическими мембранными элементами фирмы «TAMI DEUTSCHLAND»
- площадь фильтрации – 0,2 м2;
- производительность – 10…300 л/ч;
- давление насоса – до 5,5 бар;
- регулирование частоты вращения питающего насоса, температуры, давления и потоков.
Лабораторная установка Alfa Laval LabUnit M20 с комплектом плоских полимерных мембранных элементов
Назначение: Подбор мембран и лабораторное исследование баромембранных процессов разделения жидких сред (обратный осмос, нано-, ультра- и микрофильтрация).
Технические характеристики:
- производительность – 3,5…24 л/мин;
- площадь фильтрации – 0,036 – 0,72 м2;
- давление насоса – до 60 бар;
- объем резервуара исходной среды – 9 л;
- регулирование частоты вращения питающего насоса;
- регулирование и индикация температуры среды в диапазоне 20…80 °С;
- регулирование и индикация давления в диапазоне 0…60 бар.
Пилотная установка Alfa Laval PilotUnit 2.5″ RO/NF с комплектом полимерных мембранных элементов спирального типа
Назначение: Исследование и пилотная отработка технологических параметров процессов обратноосмотического и нанофильтрационного разделения жидких сред с выпуском опытных партий продуктов.
Технические характеристики:
- полимерные обратноосмотические (из эфиров целлюлозы) и нанофильтрационные (композитные) мембранные модули спирального типа;
- производительность – до 500 л/ч;
- площадь фильтрации – 1 м2;
- давление насоса – до 60 бар;
- объем резервуара исходной среды – 15 л;
- регулирование частоты вращения насоса;
- регулирование температуры среды в диапазоне 20…80 °С;
- регулирование давления фильтрования в диапазоне 0…60 бар;
- индикация давлений и разделяемых потоков.
Система вакуумной фильтрации
Назначение: Вакуумное фильтрование суспензий.
Технические характеристики:
Нутч-фильтр НФЛ-0,015-160 ПП: объем приемника суспензии – 1,5 л; объем приемник фильтрата – 3 л; габариты – 190х210х350 мм. Нутч-фильтр НФЛ-0,035-225 ПП: объем приемника суспензии – 5 л; объем приемника фильтрата – 8 л. Объем ресивера (вакуумной ловушки) – 20 л. Вакуум-насос N816.1.2KN.18: производительность – 30 л/мин; конечный вакуум – 100 мбар, давление на выходе – 0.5 бар.
Реометр HAAKE MARS III
Назначение: Исследование вязкоупругих свойств (вязкость, граница текучести, модули накопления и потерь, время восстановления, нормальные напряжения), а также кинетики структурирования консистентных сред и расплавов полимеров в широком диапазоне температур и скоростей нагружения.
Технические характеристики:
- крутящий момент 10 nNm … 0,2 Nm с разрешением 0,1 nNm;
- число оборотов (CS) 1E-7…1500 об/мин, (CR) 1E-8…1500 об/мин;
- частота осцилляций – 1E-6 .. 100Hz;
- измерение нормального усилия — (-50…50) H c разрешением 0,001H;
- прямой малый инерционный привод измерительного ротора двигателя с полым ротором; момент инерции привода 1E-5 Nms;
- возможность параллельного проведения реологических измерений и наблюдения за изменением внутренней структуры исследуемого образца в широком диапазоне температур благодаря модулю RheoScope;
- температурное регулирование в диапазоне -28..200 °C;
- программное обеспечение HAAKE RheoWin обеспечивает проведение измерений и обработку их результатов.
Ротационный вискозиметр HAAKE VT550
Назначение: Измерение вязкости жидких пищевых сред и биопродуктов в режиме CR (Controlled Rate) и CD (Controlled Deformation).
Технические характеристики:
- диапазон вязкости – 1…1,000,000 mPas;
- диапазон крутящего момента – 0.1…30 mNm;
- диапазон частоты – 0.5…800 rpm;
- температурный диапазон — (-20) … 100 °C;
- объем пробы – 8…80 cm3;
- типичное время измерения – 1 min;
- измерение температуры непосредственно в пробе;
- соответствие измерительных системы стандартам DIN, ISO, ASTM;
- память на 10 готовых программ измерительных процедур, включающих в себя методики измерения предела текучести, снятие кривой течения и контроль отвердения, возможность изменения программ пользователем.
Лазерный анализатор микрочастиц «Ласка-1К»
Назначение: Измерение дисперсных параметров суспензий, эмульсий и порошкообразных материалов методом малоуглового светорассеяния.
Технические характеристики:
- размер анализируемых частиц (диапазон измерений) – 1,0…50 мкм;
- размер анализируемых частиц (диапазон показаний) 0,5…100 мкм;
- рабочая концентрация частиц в кювете – 104…108 частиц/мл;
- источник света – лазерный диод (λ= 670 нм, Р=5 мВт);
- количество оптических блоков (ОБ) – 1;
- количество измерительных фотодиодов в ОБ – 32;
- среднее квадратическое отклонение выходного сигнала (по каналу пропускания) – не более 5 %;
- скорость перемешивания – 1200 об/мин;
- время непрерывной работы анализатора – не менее 8 ч.
Лабораторная центрифуга ЦЛн-16
Назначение: Разделение небольших объемов жидкостей и взвесей с удельной плотностью до 2 грамм на кубический сантиметр.
Технические характеристики:
- диапазон задания частоты вращения ротора – от 500 до 16000 мин-1;
- максимальное ОЦУ – 14700;
- максимальная вместимость центрифугируемой жидкости – 300 мл;
- время разгона ротора до максимальной частоты вращения – 5 мин;
- время торможения ротора – 5 мин;
- дискретность задания частоты оборотов 100 мин-1;
- диапазон задания времени центрифугирования – от 1 до 99 мин;
- используемые пробирки 6×50 мл.
Гомогенизатор HG-15D-Set DAIHAN
Назначение: Измельчение пищевых, биологических продуктов и подготовка их к дальнейшему анализу, получение суспензий и эмульсий.
Технические характеристики:
- объём гомогенизируемой пробы – от 1 до 2500 мл;
- диаметр частиц в суспензиях от 10 до 50 мкм;
- диаметр частиц в эмульсиях – от 1 до 10 мкм;
- скорость вращения измельчающей насадки до 27000 об./мин;
- контроль скорости – цифровой с точностью до 10 об./мин;
- максимальная температура – 180 °С.
Универсальная испытательная машина UAI-7000 М с термокамерой
Назначение: Испытание на растяжение, сжатие, сдвиг, релаксацию напряжений, ползучесть, прочность на разрыв образцов эластомеров, реактопластов, термопластов и композиционных материалов в широком диапазоне температур и скоростей и времени нагружения.
Технические характеристики:
- максимальное усилие — 2000 кг;
- точность фиксации нагрузки — ±0,25%;
- скорость испытаний – 0,001…1000 мм/мин;
- точность замера скорости — ±0,5%;
- разрешение перемещения – 0,0001 мм;
- температурный диапазон испытания – -60…+250 °С;
- точность поддержания температуры – ±2 °С;
- единицы измерения кгс, фунт-с, Н, кН, кПа, МПа;
- разрешение по нагрузке 1/200 000;
- ход без захватов – 1100 мм;
- точность по скорости — ±0.5%;
- разрешение по ходу — ±0.5%;
- эффективная ширина – 410 мм;
- управление с ПК через USB-интерфейс;
- поддержка стандартов ISO 37, ASTM D828, ASTM D882, ASTM D1938, ASTM D3330, ASTM F88, ASTM F904.
Вертикальный термопластавтомат Babyplast 6/10VP
Назначение: Исследование влияния параметров литьевого формования на физико-механические характеристики деталей, изготовление литьем под давлением малогабаритных изделий из термопластов и композиционных материалов, в том числе с армированием металлами.
Технические характеристики:
- диаметр поршня – 18 мм;
- объём впрыска – 15 см3;
- давление литья – 815 кг/см2;
- усилие запирания – 6250 кг;
- усилие раскрытия – 400 кг;
- ход подвижной плиты – 30…110 мм;
- усилие выталкивания – 920 кг;
- ход выталкивания – 25 мм;
- давление в гидросистеме – 130 кг/см2.
Аппарат ультразвуковой для лабораторных исследований
Назначение: Интенсификация мембранного разделения жидких и жидкодисперсных сред наложением механических колебаний ультразвуковой частоты высокой интенсивности (не менее 100 Вт/см3) на разделяемые потоки.
Технические характеристики:
- мощность, потребляемая от сети – 3,6 кВт;
- мощность выходная – 2,0±0,2 кВт;
- точность автоматической подстройки частоты – ±50 Гц
- Полный импеданс – 20¸25 Ом (Zн);
- частота механического резонанса – 22±1,65 кГц;
- коэффициент мощности (cosjн) – не менее 0,7;
- ток поляризации — 12¸20 А.
Вакуумный сушильный шкаф Binder VD 23
Назначение: Концентрирование и сушка термолабильных пищевых сред и биопродуктов.
Технические характеристики:
- объем камеры – 23 л;
- Line-технология предварительного нагрева с двумя патентованными выдвижными алюминиевыми каркасами и электронным контролем;
- максимальное разряжение – 2 мБар;
- вакуумный модуль с химической мембранной помпой мощностью 1,7 м3/мин;
- рабочая камера (электрополировка), все рабочие патрубки, выдвижные подставки и вакуумные клапаны выполнены из нержавеющей стали;
- мощность – 800 Вт;
- программируемый (от 0 до 100%) нагрев до 200°С;
- программируемый таймер от 0 до 99,59 ч (возможность задержки на 0 — 99,59 ч, в том числе в зависимости от температуры);
- вентиляционный клапан тонкого дозирования;
- клапан тонкого дозирования для инертного газа;
- микропроцессор-контроллер с жидкокристаллическим дисплеем индикации температур;
- дублирующее устройство блокировки от перегрева;
- регулируемая функция роста температуры;
- интерфейс RS 232 для принтера или компьютера;
- регулируемый интервал печати;
- аналоговый индикатор давления;
- размеры камеры – 285 х 285 х 285 мм;
- максимальное количество полок – 2.
Мельница ножевая РМ 120
Назначение: Среднее и мелкое измельчение полимерных и растительных материалов.
Технические характеристики:
- размер кусков исходного материала – до10 мм;
- минимальный размер кусков после измельчения – до 0,5 мм;
- размеры загрузочного окна 80 х 60 мм;
- размеры ротора 80 х 120 мм;
- крупность продукта 0,5…15 мм.
Дробилка валковая ДВГ 200х125
Назначение: Сухое дробление материалов различной твердости.
Технические характеристики:
- размер исходного куска – не более 20 мм;
- размер частиц конечного продукта – 0,25 мм;
- размеры загрузочного окна 100 х 25 мм;
- диаметр валков 200 мм;
- ширина валков 125 мм;
- размер кусков измельчаемого материала — менее 20 мм;
- расстояние между валками 0…12 мм;
- минимальная крупность частиц измельченного материала 0,25 мм;
- производительность не более 0,7 т/ч.
Вибрационная конусная мельница-дробилка ВКДМ 6
Назначение: Дробление хрупких, сыпучих материалов различной прочности и твердости до 7 ед. по шкале Мооса.
Технические характеристики:
- максимальная твердость материала – до 7 ед. по шкале Мооса;
- диаметр дробящего конуса 60 мм;
- размер кусков сырья для дробления не более 5 мм;
- производительность не более 10 кг/час (на кварце — материале средней прочности).
Анализатор вибрационный лабораторный А20
Назначение: Сухой рассев сыпучих материалов по классам крупности частиц в периодическом режиме.
Технические характеристики:
- диаметр просеивающих поверхностей 200 мм;
- количество просеивающих элементов не более 6 шт.;
- амплитуда (полуразмах) колебаний 0,25…1,5 мм;
- частота колебаний 1500 кол./мин;
- сита: диаметр – 200 мм (С20/38 с сеткой нормальной точности, С20/50 с перфорированным полотном).
Анализатор влажности «ЭВЛАС-2М»
Назначение: Экспресс-анализ массовой доли влаги в продукции сельского хозяйства и продуктах ее переработки термогравиметрическим методом в лабораторных условиях.
Технические характеристики:
- диапазон измерения от 0 до 100%;
- предел абсолютной инструментальной погрешности – не более ±0,2%;
- наибольший предел взвешивания – 10 г.;
- масса навески для проведения анализа – от 2 до 10 г.
Лабораторная роторно-шнековая машина Angel LIVING JUICE
Назначение: Получение небольших объемов фруктово-овощных соков для последующей отработки баромембранных технологий осветления и концентрирования на установке LabUnit M20.
Технические характеристики:
- трехэтапная система холодного прессового отжима сока;
- возможность отжима и получения витаминного «молочка» из зерен, семян и орехов;
- мощность прессования – 3 л. с.;
- скорость вращения роторов-измельчителей – 82 об./ мин;
- размеры ротора – ø 60,32 x 212,7 мм;
- продолжительность непрерывной работы – 60 минут.
Компрессор Fubag OL 195/24 CM1.5
Назначение: Нагнетание воздуха под давлением со сжатием в 8 бар.
Технические характеристики:
- тип компрессора – поршневой безмасляный;
- рабочее давление – 8 бар;
- производительность – 180 л/мин;
- мощность – 1.1 кВт;
- объем ресивера – 24 л;
- число оборотов – 3400 об./мин;
- количество ступеней сжатия – 1;
- количество цилиндров – 1.
Пресс ручной гидравлический ПЛГ 20
Назначение: Изготовление таблетированных образцов материалов при подготовке проб к физико-механическим исследованиям.
Технические характеристики:
- максимальное усилие – 20 т;
- максимальный ход столика – 24;
- высота объекта прессования – не более 160 мм,
- диаметр объекта прессования – не более 120 мм;
- диаметр стола пресса – 124 мм.
Микротвердомер MicroUIRHD
Назначение: Определение твердости образцов полимерных материалов и композитов по шкале MicroIRHD.
Технические характеристики:
- измерение и диагностика состояния прибора осуществляется с помощью ПО Hildebrand Software с ПК.
- диапазон измерений – (30…100) микро IRHD;
- диаметр индентора – 0,4 мм;
- глубина проникновения – 0,3 мм;
- толщина образца – 1…5 мм;
- исследуемые материалы – тонкие образцы малых размеров, уплотнительные кольца и др.
Измеритель плотности жидкостей вибрационный ВИП-2М
Назначение: Определение плотности гомогенных жидких сред методом измерения периода резонансных колебаний измерительной ячейки, заполненной исследуемой жидкостью.
Технические характеристики:
- диапазон показаний плотномера – 0…3.0 г/см3;
- вязкость контролируемой среды, не более – 300 мПа·с;
- цена единицы младшего разряда – 0,0001 г/см3;
- номинальный объем измерительной ячейки – 1,5 см3;
- диапазон температур термостата датчика – (+10)…+60 ºС;
- время непрерывной работы – 8 ч.
Модульная измерительная система стандарта PXI
Назначение: Разработка многофункциональных и высокопроизводительных контрольно-измерительных систем на платформе PXI.
Технические характеристики:
- PXIe-1082 – шасси, обеспечивающее одновременное размещение встраиваемого контроллера и 7 модулей ввода-вывода сигналов в формате PXI Express и/или PXI;
- передача данных со скоростью до 4 ГБ/сек);
- NI PXIe-8133 – высокопроизводительный контроллер на базе Core i7-820QM 1.73 с расширенным температурным диапазоном;
- встроенной шины синхронизации модулей;
- NI PMA-1115 – портативный PXI монитор с клавиатурой для 8-слотового шасси PXI;
- NI PXIe-6363 – универсальный модуль ввода/вывода сигналов;
- NI PXI-6733 – модуль высокоскоростного аналогового вывода сигналов;
- система машинного зрения на базе платы сбора видеоданных модели NI PXIe-8234;
- NI PXIe-4331 – мостовой модуль параллельной оцифровки PXI Express;
- NI PXIe-4353 – высокоточный модуль измерения напряжения и температуры;
- NI PXI-2586 – высоковольтный 10-канальный релейный модуль на базе электромеханических реле;
- NI PXI-6608 – высокоточный восьмиканальный счётчик/таймер;
- PXI-8461 – модуль интерфейса DeviceNet;
- NI PXI-8513/2 – модуль интерфейса XNET, CAN;
- PXI-8431/8 – модуль интерфейса RS422/485;
- среда графического программирования компании National Instruments.
Цифровой микроскоп с ЖК монитором 8,9 см (3,5″)
Назначение: Исследование прозрачных и непрозрачных объектов в проходящем и отраженном свете.
Технические характеристики:
- разрешение камеры – 2 Mpx;
- разрешения LCD-дисплея – 1600×1200, 800×600 px;
- фото-формат записи данных – JPEG;
- видео-формат данных – AVI;
- освещение – светодиод, плавная регулировка.
Аналитические весы CE 124-C
Назначение: Взвешивание проб, образцов и др.
Технические характеристики:
- наибольший предел взвешивания – 120 г;
- наименьший предел взвешивания – 0,01 г;
- дискретность – 0,1 мг;
- класс точности по ГОСТ 24104-01 – I (специальный).
Весы лабораторные ВК 3000
Назначение: Взвешивание партий проб, образцов и др.
Технические характеристики:
- наибольший предел взвешивания – 3000 г;
- цена деления – 0,05 г.
Контакты
Республика Мордовия, 430904,
г. Саранск, п. Ялга, ул. Российская, д. 7
Институт механики и энергетики
Лаборатория «Энергосберегающие технологии переработки сырья и материалов»
Телефон: (8342) 25-40-89,
Факс: (8342) 25-44-19,
E-mail: imesrv@mail.ru
Контактное лицо:
Котин Александр Владимирович
Зав. лабораторией «Энергосберегающие технологии переработки сырья и материалов», д.т.н. профессор