Файл: В. Г. Борулько, ведущий инженер, доцент не. Денисова.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 200
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Abstract. The advantages of microwave heat treatment technology waste
slaughter non-food animals. Described designed and developed microwave setup for
grinding, centrifugation and heat treatment dehydrated, inedible waste of slaughter
animals.
Keywords: The microwave generator, the magnetron is a resonant cavity,
inedible waste of slaughter animals, the continuous mode of operation, tiered located
working chambers.
УДК 621.311.26 (470.311) ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ В МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Загинайлов В.И., Лештаев О.В., Мамедов ТА, Самсонов А.А.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Статья посвящена анализу результатов эксплуатации солнечной электростанции в условиях Московской области и научно-
технической информации по перспективам применения источников солнечной энергии в России. Ключевые слова альтернативная энергетика, солнечная электростанция, электроснабжение, электропотребление, графики электрических нагрузок, солнечная инсоляция. Потребление энергии в современном мире постоянно растет. Для её производства, как правило, используются невозобновляемые первичные источники, запасенные планетой в течение миллионов лет в виде угля, горючих
182 сланцев, нефти, природного газа и торфа [1]. Однако ко второй половине 20 века стали видны проблемы традиционной углеводородной энергетики. Основные её причины обусловлены истощением ископаемых ресурсов и значительным экологическим ущербом [2], связанным со сжиганием этих ресурсов. Многие компании в мире Тесла, Солар, Импульс, Шарп и др. всерьез озабочены проблемой экологии и стараются как можно скорее стать на путь альтернативной энергетики. К таким компаниям относится и российская компания GOOD-WOOD, основное производство которой находится в Московской области.Руководство предприятия существенное внимание уделяет экологии и охране окружающей среды и поэтому компанией GOOD-WOOD было принято решение об использовании энергии солнца, и тем самым улучшении экологической ситуации в регионе. Компания специализируется на производстве экологически чистых клееных домов из бруса, с евроотделкой помещений и установкой в них современного оборудования и мебели. Компания не только полностью обеспечена тепловой энергией, производимой из отходов производства (опилки, опилы) и используемой на собственные нужды производства, отопление и горячее водоснабжение, но и производит топливные брикетов на продажу. Электроснабжение предприятия осуществляется от двух ТП кВ, мощностью каждой по 320 кВА. Предусмотрена возможность взаимного резервирования при выходе одного из трансформаторов из строя или аварии в сети. В нормальном режиме каждая ТП питает свой участок сети предприятия. В соответствии с принятым решением, в 2013 году компания закупила и установила на предприятии солнечную электростанцию (СЭС, предназначенную для обеспечения электроэнергией цеха по производству клееного бруса. Основу электростанции составляют 850 солнечных панелей марки Virtus
Model II JC255M-24/Bbs
, расположенные на 10000кв.м крыши и южной стене цеха по производству бруса. Каждая панель способна выработать до Вт энергии. Общая установленная мощность составляет более кВт, те. электростанция является самой крупной СЭС в Центральном Федеральном округе и самой крупной частной солнечной электростанцией в стране. Электроэнергия, вырабатываемая солнечными панелями, последовательно соединенными по 17 штук передается на 12 инверторов, преобразующими постоянный ток панелей в переменный. Управление инверторами, работающими параллельно с централизованной сетью, осуществляется контролером. При возникновении сбоя в работе одного из инверторов, контролер автоматически отключает его от шины нагрузки, что позволяет изолировать поврежденный инвертор, без отключения нагрузки от остальных модулей. Информационная связь между контролером и инверторами осуществляется по цифровой шине. Вся информация о работе системы передается на персональный компьютер. В соответствии с алгоритмом работы контролера, подача выработанной электроэнергии осуществляется только во внутреннюю
183 электрическую сеть предприятия, если она необходима для производства. В централизованную сеть передача электроэнергии запрещена. Проведенный анализ графиков нагрузки, за годы эксплуатации показывает, что СЭС предприятия в летние солнечные дни способна обеспечивать до 50% нагрузки цеха по производству клееного бруса, в осенние и весенние дни до 10%. В зимние дни, при выпадении снега, солнечные панели, установленные на крыше отключаются от сети и производство энергии снижается до одного процента. В соответствии с методикой расчета мощности СЭС [3] и распределением солнечной инсоляции [4] срок окупаемости СЭС компании GOOD-WOOD, без аккумулирования электроэнергии, составит 8 – 10 лет. Это позволяет сделать вывод о возможности использования таких систем для электроснабжения жилых и производственных объектов и улучшения экологии не только в Московской области, но ив других регионах страны, имеющих большой уровень солнечной инсоляции. Библиографический список Фортов В.Е., Попель ОС. Энергетика в современном мире. М.:
Издательский дом Интеллект, 2011.- 168 с.
2. Варфоломеев С.Д., Шевалевский О.И. Возобновляемая энергия:
Фотоэлектричество и биотоплива – реалии сегодняшнего дня. // Возобновляемые источники энергии. Курс лекций. Учебное пособие. – М
МИРОС, 2010. – С. 57 – 64.
3. Охоткин Г.П. Методика расчета мощности солнечных электростанций Вестник Чувашского университета. 2013, № 3. – С – 230.
4. Солнечная инсоляция – справочные таблицы Электронный ресурс. Альтернативная энергетика сайт URL: http://alternativenergy.ru/solnechnaya- energetika/312-solnechnaya- insolyaciya.html (дата обращения 27.10.2012).
Abstract. The article is devoted to the analysis and systematization of solar
power station operation results and scientific and technical information with the
justification for the use of solar power stations in the Moscow Region.
Keywords: alternative energy, solar power station, power supply, power
consumption, electrical load graphs, operation of electrical equipment.
184
УДК: 631.371:621.31 ОЦЕНКА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ
Загинайлов В.И., Логинова И.А., Ещин А.В., Стушкина НА.
РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева Аннотация. Разработаны математические модели по оценке
энергоэффективности работы сельскохозяйственного предприятия, тем самым определена возможность по оценке энергоемкости производства сельскохозяйственной продукции и определены пути её снижения. Ключевые слова энергоэффективность, сельскохозяйственная техника, энергоемкость производства продукции, сельскохозяйственное предприятие. В соответствии с Указом президента № 889 от 4 июня 2008 г и Энергетической стратегии России на период до 2030 года намечено провести снижение энергоемкости производства продукции не менее чем надо года. Энергоемкость производства продукции тесно связана с эффективностью используемой сельскохозяйственной техники. Согласно ГОСТ 51387-99 под показателями эффективности использования топливно-энергетических ресур- совпонимается:
- коэффициент полезного действия (КПД Величина, характеризующая совершенство процессов превращения, преобразования или передачи энергии, являющаяся отношением полезной энергии к подведенной.
- потеря энергии:Разность между количеством подведенной (первичной) и потребляемой (полезной) энергии
- энергоемкость производства продукции:Величина потребления энергии и (или) топлива на основные и вспомогательные технологические процессы изготовления продукции, выполнение работ, оказание услуг на базе заданной технологической системы. При определении энергоэффективности одной энергоустановки необходимо определить КПД и потери энергии в энергоустановке
- КПД одной энергоустановки
????
ЭУ
=
????
пол
????
подв
(1)
- потери энергии в энергоустановке
∆???? = ????
подв
− пол ????
подв
(1 − ????
ЭУ
) (2) где пол количество полезно-используемой энергии ????
подв
– количество подводимой энергии к энергоустановке. При определении энергоэффективности нескольких энергоустановок
- последовательно соединенных
????
ЭУ
=
????
пол
????
подв
= ????
ЭУ
1
∙ ????
ЭУ
2
⋯ ????
ЭУ
????
(3)
185
- параллельно соединенных
????
ЭУ
= ????
ЭУ
1
????
ЭУ
1
+ ????
ЭУ
2
????
ЭУ
2
+ ⋯ ????
ЭУ
????
????
ЭУ
????
(4)
????
ЭУ
1
+ ????
ЭУ
2
+ ⋯ ????
ЭУ
????
= 1, где ????
ЭУ
????
– доля энергии, получаемой i – энергоустановкой от подводимой энергии к n – энергоустановкам. Потери энергии в последовательно и параллельно, соединенных определяются по формуле (2). Определение энергоемкости производства сельскохозяйственной продукции осуществляется в соответствии с [2]:
Э
СП
=
????
подв
????
СП
=
????
пол
????
ЭУ
∙????
СП
(5) где ????
СП
– масса продукции произведенной и реализованной сельскохозяйственным предприятием в натуральном выражении при производстве одного вида продукции в денежном – нескольких видов сельскохозяйственной продукции ????
подв
– в данном случае это энергия, закупаемая сельскохозяйственным предприятием (топливо, электроэнергия) и используемая на производство продукции ????
ЭУ
– КПД энергоустановок – сельскохозяйственной техники, определяется по (3) и/или (4); пол, ∆???? – соответственно, полезно-используемая энергия и потери энергиипо – (2). Потребляемая энергия сельскохозяйственным предприятием может быть снижена за счет внедрения и использования энергии возобновляемых источников энергии ????
ВИЭ
и/или энергии вторичных ресурсов W
ВЭР
,
????
подв
−
(????
ВИЭ
+ ????
ВЭР
). Энергия вторичных ресурсов на сельскохозяйственном предприятии может производиться из отходов производства и переработки сельскохозяйственной продукции. Так, как правило, сельскохозяйственная продукция состоит из продукции растениеводства и животноводства
????
СП
= (р+ ж) − от, (6) тов соответствии с (6) отходы производства и переработки сельскохозяйственной продукции будут равны от = (р+ ж) − ????
СП
, (7) где р – произведенная продукция растениеводства ж – произведенная продукция животноводства от – отходы производства и переработки сельскохозяйственной продукции. Снижение энергоемкости производства сельскохозяйственной продукции, при использования энергии возобновляемых источников энергии и/или энергии вторичных ресурсовопределяется по измененной формуле (5):
Э
СП
=
????
подв
−(????
ВИЭ
+????
ВЭР
)
(????
р
+????
ж
)−????
от
(8) В соответствии с разработанными математическими моделями можно, не только рассчитать энергоемкость производства сельскохозяйственной продукции, но и определить пути её снижения за счет использования энергоэффективной сельскохозяйственной техники, снижения количества полезной энергии на производство высокопродуктивной и качественной
186 сельскохозяйственной продукции и использования энергии возобновляемых источников и/или энергии вторичных ресурсовпредприятия. Библиографический список
1.
Загинайлов В.И., Ещин А.В., Попов АИ, Стушкина НА. Пути снижения энергоемкости производства сельскохозяйственной продукции ДОКЛАДЫ ТСХА. 2017. Выпуск 289. Часть III. – М Изд-во РГАУ-МСХА – С.
278 – 280.
Abstract.
Mathematical models have been developed to assess the energy
efficiency of the agricultural enterprise, thus providing an affordable opportunity to
assess the energy efficiency of agricultural production and how to reduce it.
Keywords:
energy efficiency, agricultural machinery, energy intensity of
production, agricultural enterprise.
УДК 631.348.8+58.08:621.3.06+621.317.3:621.3-1/-8 МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ – НАГРУЗКИ ЭЛЕКТРОПИТАЮЩИХ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ
Ляпин В.Г
1
., Загинайлов В.И
1
., Соболев А.В
1
.,
Болотов Д.С
2
., Самохвалов М.В
2
1
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева, Новосибирский государственный аграрный университет Аннотация. Материал посвящен исследованиями диагностике электродных систем с растительными объектами, как нагрузки мобильных
электротехнологических машин. Ключевые слова нагрузка, электротехнологическая машина, электрод, растительность, диагностика, процесс. Для систематизации знаний в электрофизиологии и электротехнологиях
[1-
3] необходимы сведения по современным представлениям о физико- химических механизмах действия электромагнитных полей (ЭМП) на субклеточном, клеточном и тканевом уровнях растительных объектов (РО, в т.ч. механизмах электромагнитной гибели клеток и их репарации после повреждения, в основу которых должны быть положены фундаментальные исследования.Для РО как объекта исследования - живой системы, характеризующейся сложными внутренними электрофизическими процессами, целесообразно использовать математическое и физическое моделирование, позволяющее сократить объем трудоемкого, длительного и дорогостоящего эксперимента. При этом необходимо использовать универсальные,
187 отработанные для других объектов исследования, методы моделирования, корректно учитывая специфические особенности живой системы, и комплексный подход в исследованиях для выявления взаимосвязей в изменении электрофизических свойств, состава и структуры материалов обоснованными методами и способами решения поставленных задач (таблица. Таблица Методология исследования электротехнологических процессов в электроустановках и биофизических системах при электрическом повреждении растительности Метод Задачи исследования
А
на ли ти че ск ий
Обзор способов и технических средств ЭПР
Обзор электрофизических свойств РО и почвы как технологической среды (объектов воздействия) ЭМП ЭТМ
Анализ зависимостей электрофизических параметров отдельных уровней РО и выявление эмпирических выражений
Выявление путей совершенствования электротехнологии и технических средств ЭПР, обеспечивающих снижение эксплуатационных затрат
Те орет иче ск ий
Исследование динамики ЭПР и разработка моделей при изменении ЭМП ЭС и электрофизических параметров РО (Ẕ, диэлектрической проницаемости, диэлектрических потерь, электрической прочности и др.)
Моделирование статических и динамических режимов и обоснование параметров ЭС и ЭП, обеспечивающих ЭПР Исследование и разработка моделей распределения ЭМП в технологической среде при ЭПР Исследование электротехнологических процессов при ЭПР (взаимосвязи многофакторности воздействия электрического тока на технологическую среду и совершенствования ЭТМ) Исследование процессов электрофизических взаимодействий ЭМП ЭС, РО и почвы при ЭПР, причин появления и развития дестабилизирующих факторов, ограничивающих введение энергии ЭМП в ЭС ЭТМ
Совершенствование моделей биофизических процессов в системе "электрод-растение-почва" при ЭПР с использованием установленных (теоретически и экспериментально) характеристик РО и ЭМП ЭТМ
Исследование ЭТМ как электроэнергетической системы, обладающей способностью к возбуждению ЭМП, низкочастотной и высокочастотной генерации электрического тока и напряжений
Комплексный анализ физической природы возмущений в ЭС ЭТМ в условиях ЭПР (изучение биофизических процессов в РО и параметров ЭМП ЭТМ, их характеристики моделей)
Э
ксп ер имен тал ьн ый
Исследование электрофизических свойств РО и почвы как объектов воздействия ЭМП ЭТМ. Исследование влияния биофизической системы (геометрических характеристики физических свойств РО) назначения элементов матриц сопротивлений [Z] и проводимостей Исследование динамики ЭПР
Проведение анализов РО, почвенной среды и микрофлоры после воздействия ЭМП ЭТМ
Оптимизация режимов работы ЭТМ с учетом электротехнологического критерия эффективности при снижении эксплуатационных затрат
Исследование распределения ЭМП и ЭПР в процессе обработки ЭТМ
Испытание ЭТМ для ЭПР в опытных и производственных условиях
Разработка рекомендаций по оптимизации электрических режимов и конструкций ЭТМ
Разработка способов рационального ведения ЭПР, совершенствования конструкций ЭТМ и технических требований, обеспечивающих рациональные эксплуатационные характеристики
Комплексные сопротивления Ẕ (импедансы) и проводимости - параметры биотехнических систем при электрическом повреждении растительности (ЭПР)
188 электротехнологическими машинами (ЭТМ) определяются множеством факторов, таких как характеристики ЭМП, топология (геометрические характеристики) и физические свойства РО, электродных систем (ЭС), включая контуры тока через почву [1-3]. Это определяет необходимость детального анализа взаимосвязи между характеристиками РО и параметрами эквивалентных схем замещения нагрузок электропитающих устройств и систем. Актуальность задачи обусловлена нарастающим интересом исследователей к идентификации фактических параметров схем замещения биотехнических систем и РО с использованием технологии векторных измерений. При измерении роте. наложении измерительных электродов на ткани РО происходит разбиение участка ткани под ЭС, на сетку, в узлах которой находятся электроды, а процесс съема информации заключается в последовательном измерении Ẕ между двумя электродами. При этом к измерительному каналу в фиксированный момент времени имеется возможность подключить только два электрода, в результате чего измеряется межэлектродный Ẕ
эс
. Для высокой точности измерения, необходимо уменьшать расстояние между электродами l
мэп
в сетке ЭС, снижая Ẕ
эс
и увеличивая чувствительность преобразования Ẕ
эс
– напряжение. Кроме снижения чувствительности преобразователя приуменьшении l
мэп
возникают технологические трудности, связанные с достижением заданной топологии электродов ЭС. Библиографический список
1.
Оськин, СВ. Электротехнологии в сельском хозяйстве учебник для вузов/С.В. Оськин. – Краснодар КубГАУ, 2016. – 501 с.
2. Баранов, Л.А. Светотехника и электротехнология/Л.А. Баранов, В.А.
Захаров. - М КолосС, 2006. - 344 с.
3.
Ляпин, В.Г. Структурно-функциональные изменения сорных растений при их повреждении электрическим током/В.Г. Ляпин, А.В. Боженков, В.Ф.
Котяшкина. Под общ. ред. В.Г. Ляпина/Новосиб. гос. аграр. унт. - Новосибирск, 2001. - 127 с.
Annotation. The article is devoted to research of electrode systems with
vegetation objects, as loads of mobile electrotechnological machines. It is proposed
to use matrix structures for the diagnostic of electrode systems.
Keywords: load, electrotechnological machine, electrode, vegetation,
diagnostic, process.electrode, vegetation.
189
УДК 631.348.8+58.08:621.3.06+621.317.3:621.3-1/-8 ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ МОБИЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН
Ляпин В.Г., Мартынов ММ.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Материал посвящён описанию этапов и принципов проектирования электропреобразователей электротехнологических машин. Ключевые слова нагрузка, источник электропитания,
электропреобразователь, электротехнологическая машина, электрод, растительность. Проблемы энергосбережения выступают на первый план во всех приложениях и отраслях, включая перспективную технику и технологии [1], в нашем случае [2] мобильные электротехнологические машины (МЭТМ) и электротехнологии (ЭТ). Одним из путей повышения КПД η компонентов и устройств МЭТМ, те. снижения потерь является увеличение эффективности источников электропитания, электропреобразователей (ЭП) и электродных систем (ЭС). Уменьшение потерь повысит энергетическую эффективность ЭП и
ЭС, упростит их конструкции, уменьшив нагрев элементов, систем и МЭТМ в целом. Под проектированием понимается процесс обоснования системно- технических решений по построению (совершенствованию) ЭТ и МЭТМ с оформлением соответствующей (проектной) документации. Основная цель проектирования – максимизация экономического или другого эффекта от построения ЭТ и МЭТМ, а процесс проектирования осуществляется в несколько этапов
1) постановка задачи (выбор критериев планирования ЭТ, МЭТМ в целом и её систем в частности, анализ и систематизация исходных данных
2) прогнозирование необходимых для процесса проектирования величин
(видов и объемов ЭТ, номенклатуры оборудования МЭТМ и типономиналов;
3) декомпозиция общей задачи проектирования ЭТ и МЭТМ на частные
(например, по системами электрическим цепям
4) разработка возможных сценариев построения ЭТ и МЭТМ;
5) анализ разработанных сценариев с учетом экономических, технических и иных ограничений выбор сценариев, которые могут быть реализованы решение задач оптимизации существенных параметров ЭТ и МЭТМ
путем использования соответствующих математических методов
7) интерпретация результатов решения с учетом различных ограничений и составление необходимой проектной документации. Общие потери энергии Р
п в ЭП и ЭС разделяют на коммутационные динамические) Р
кд
, возникающие при коммутации силовых ключей,
190 электродов (токоподводов) с растительными объектами (РО) и потери на проводниковых материалах (омические) Р
пм
[3].
Р
кд
вызваны инерционностью силовых ключей, электродов и РО, индуктивностью рассеяния электромагнитных компонентов (трансформаторов и дросселей) и паразитной индуктивностью проводников. Эти потери можно минимизировать с помощью схемотехнических и программных средств. Уменьшение Р
пм возможно за счёт снижения амплитуды пульсаций тока и правильного выбора компонентов ЭП и
ЭС. В импульсных ЭП потери Р
пм
, если не учитывать пульсацию токов, определяются суммарными активными сопротивлениями элементов ЭП проводников, обмоток, каналов транзисторов) R
пм
[3]. Общие потери притоке нагрузки I
э
и частоте т технологического напряжения U
т
МЭТМ с учетом коэффициентов к и к, зависящих от используемого силового ключа, составляют
Р
п
=
Р
пм
+
Р
кд
= э
R
пм
+
к
v1
I
э
f
т
+
к
v2
f
т
Э ффективность ЭП определяется соотношением η=U
т
I
э
/(U
т
I
э
+
Р
пм
+
Р
кд
). С увеличением размеров и максимально допустимых параметров транзисторов
ЭП к и к
v2
также возрастают. При параллельной работе ключей в чередующемся режиме увеличивается эффективность ЭП при большой нагрузке, т.к. уменьшается величина R
пм
, а при малой нагрузке преобладают потери Р
кд
. Коэффициенты к и к возрастают с увеличением числа фаз, поэтому при работе в режиме чередования уменьшается эффективность ЭП при малых нагрузках. На каждом этапе проектирования характер решаемых задач определяется исходными данными и результатами решения задач предшествующего этапа. Так, по итогам этапа 2 или 3 может оказаться, что динамика роста электротехнологического критерия к
эт
при обработке РО и почвенных сред
МЭТМ или падения рассчитываемого показателя, например, Р
кд
и Р
пм
такова, что исходные данные или критерии нуждаются в пересмотре. В каждом конкретном случае процесс проектирования должен рассматриваться подробнее с учетом особенностей ЭТ и МЭТМ, приведенных в [2, 3]. Следование приведенным принципам проектирования способствует обеспечению оптимальности построения систем и схем МЭТМ в конкретных условиях ЭТ и реализуемости разрабатываемых проектов. Данный подход позволяет использовать возможности, предоставляемые информационными технологиями, на основе сложившейся структуры МЭТМ. Изложенные принципы могут служить основой для составления алгоритмов и разработки соответствующего программного обеспечения, автоматизирующего процесс проектирования ЭТ и
МЭТМ. Библиографический список
1
. Федоренко, В.Ф. Интеллектуальные системы в сельском хозяйстве:
науч. аналит. обзор/В.Ф. Федоренко, В.Я. Гольтяпин, Л.М. Колчина. – М
ФГБНУ «Росинформагротех», 2017. – 156 с.
191 2. Ляпин, В.Г. Оборудование и энергосберегающая электротехнология борьбы с нежелательной растительностью/В.Г. Ляпин. Новосиб. гос. аграр. унте изд. перераб. и доп. - Новосибирск, 2012. – 366 с.
3. Ляпин, В.Г. Электропитание устройств и систем. Учебное пособие в трёх частях. Часть 1. Лекции по теории цепей и электронных преобразователей/В.Г. Ляпин, ГС. Зиновьев, А.В. Соболев. – Химки ФГБВОУ ВО АГЗ МЧС России, 2016. – 220 с.
Abstract. Article is devoted to the description of the stages and design
principles of electric converters and electrode systems of mobile electrotechnoligical
machines with electrical load in the form of vegetation and soil objects.
Keywords: loads, power supply, electric converter, electrotechnological
installation, electrode, vegetation.
УДК 621.316.1 АНАЛИЗ СТРУКТУР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ СИСТЕМ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Мамедов ТА.
РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева
Аннотация.Выполнен сравнительный анализ автономных систем электроснабжения. Выявлены основные отличия автономного электроснабжения от централизованного электроснабжения. Установлена необходимость дополнительных исследований автономных систем электроснабжения. Ключевые слова:автономная система электроснабжения, централизованное электроснабжение, децентрализованное электроснабжение, оптимизация структуры, электрические сети. В нашей стране, электроснабжение потребителей электрической энергии, осуществляется от систем централизованного и автономного (децентрализованного) электроснабжения. Поданным Российского Энергетического Агентства в зоне автономного электроснабжения находится около 1/3 территория России В соответствии с ГОСТ 19431-84 [2] и ПУЭ [3]: централизованное электроснабжение электроснабжение потребителей от энергетической системы. Понятия автономного электроснабжения в нормативно- технической документации нет, вместо него используется термин децентрализованное электроснабжение, те. электроснабжение потребителей от источника, не имеющего связи с энергетической системой. Проведенный анализ показывает, что автономное электроснабжение – это обеспечение электроэнергией потребителей от автономного источника энергии, причем в качестве электропотребителей могут служить как удаленные потребители системдецентрализованного электроснабжения, таки потребители имеющие связь с централизованной энергетической системой. Следовательно сфера применения систем автоно́много электроснабже́ния охватывает все зоны централизованного и децентрализованногоэлектроснабже́ния[4,5]. Проведенный анализ научно-технической литературы показывает, что в автономных системах электроснабжения используются электроустановки как переменного тока, таки постоянного тока. Также, стоит отметить, что электрические сети автономных систем электроснабжения имеют меньшие размеры и по ним передаются меньшие мощности, чем по централизованным сетям. Это обусловлено тем, что в данном случае источники электроэнергии располагаются в непосредственной близости с электропотребителями. Структура системы автономного электроснабжения не отличается от структуры централизованных систем, но выполнена на другой элементной базе, так
- подсистема генерация может содержать наряду с традиционными источниками энергии – электромеханическими генераторами переменного тока, возобновляемые источники энергии, такие как солнечные, ветро, гидро и др. электростанции, как переменного таки постоянного тока
- подсистема передача и распределение электрической энергии, как правило, выполнена с использованием статических преобразователей, а не трансформаторов и автотрансформаторов
- подсистема потребление электрической энергии может содержать как приемники переменного тока, таки постоянного тока. В связи с выявленными отличиями необходимо провести дополнительные исследования
- по классификации автономных систем электроснабжения (по мощности, роду тока, удаленности, времени эксплуатации и т.д.) с учетом их разделения на индивидуального потребителя и группы потребителей
- по перспективам применения постоянного тока в подсистемах генерации, передачи и распределении энергии
- провести оптимизацию структуры электрических сетей автономных систем электроснабжения с учетом их элементной базы. При должном выполнению, поставленных выше задач по проведению дополнительных исследований, будут разработаны оптимальные структуры автономных систем электроснабжения, обеспечивающих передачу и распределение электроэнергии с высокой энергоэффективностью и минимальными потерями.
193 Библиографический список
1. Фортов В.Е., Попель ОС. Энергетика в современном мире. – М:
Издательский дом « Интеллект, гс. ГОСТ 19431-84. Межгосударственный стандарт. Энергетика и электрификация. Термины и определения. Дата введения 01.01.86. Правила устройства электроустановок. е издание. – М ЗАО
«Энергосервис», 2008. – 696.
4. Карамов ДН. Комплексная оптимизация автономной системы электроснабжения, использующей возобновляемые источники энергии и аккумуляторные устройства на примере п. «Батамай» Кобяйского района Якутии. / Энергетика России в XXI веке. Инновационное развитие и управление, 1-3 сентября 2015 г, Иркутск. – С – 8. Казанов М. Разработка алгоритма оптимизации параметров и комплексной оценки эффекта внедрения локальных источников питания в системах электроснабжения потребителей с распределенной генерацией / Диссертация на соискание уч. степени к.т.н. по специальности 05.09.03. – Москва. Национальный исследовательский университет МЭИ, 2017 – 168 с.
Abstract.A comparative analysis of autonomous power supply systems is
performed. The main differences between autonomous power supply and centralized
power supply are revealed. The need for additional studies of autonomous power
supply systems has been established.
Keywords:water heating, centralized power supply, decentralized power
supply, optimization of electric network structure.
УДК 62; 12 ТЕХНИКА СУТЬ И РОЛЬ В ЧЕЛОВЕЧЕСТВЕ
Сергованцев ВТ.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Технические системы созданы по образу и подобию живой природы. Изобретая техникумы, не осознавая, копируем себя. К двух иерархической системе разума Высший и человеческий, человек изобретает третий, нижний уровень разума – технический (искусственный интеллект. Облегчая труд человека и расширяет его возможности, техника создает еще и мощные средства уничтожения самого человечества. Ключевые слова техника, разум, труд. Подобие технических и биологических системы. Функции техники в человечестве.
194 Сказано, техника – есть средство труда и труд сделал человека человеком
(Энгельс). А человек, его уровень развития, определяется его разумом. Следовательно, техника через труд совершенствует разум человеческий. Но технику, в свою очередь, создает (изобретает) сам разум человека, применяя труд. Получаем систему Разум Труд Техника. Мы знаем, что труд существует физический и умственный. Следовательно, и техника разделяется на технику механизации и технику автоматизации. Известны структуры (образы) техники Механика = Двигатель Кинематика Рабочий орган Автоматика = Датчики Процессор, память Исполнительный орган. Автоматика и механика вместе образуют техническую систему управления, состоящую из управляющей и управляемой частей Управляющий орган (автоматика) Объект управления (механика. Полученная структура технической системы полностью копирует структуру работающего человека. Действительно, у человека, выполняющего труд, работает система управления Управляющий орган = Зрение Нейроны, аксоны Эффекторы Объект управления = Мышцы Скелет руки Рабочий инструмент. Мы видим одинаковые структуры (образы) и одинаковые (подобные) функции элементов системы. Однако среда (природная база, в которой построены системы, совершенно разная. Водной техническая база, в другой – биологическая. Из этого следует выводы
1) Мир построен по одному и тому же лекалу. Технические и биологические системы идентичны по структуре и функциям. Что вверху, то и внизу.
2) Мы, инженеры, изобретая технические системы, копируем их с живой природы, те. человек строит технику по образу и подобию своему. Заметим далее. Человек изобретает технику, ионе автоматизирует. Он добывает знания и их размещает в компьютере и книгах, созданных техникой. и наконец, пытается создать искусственный интеллект (разум. Таким образом, человеческий разум в технике создает 1) технический разум, 2) технические автоматы ив технической памяти накапливает знания. Оказывается, что и человек имеет аналогичные части, туже структуру 1) разум, 2) биологические автоматы (инстинкты) и 3) знания. Вновь подтверждается мысль, что техникумы строим по образу и подобию своему. Более того. учитывая закон подобия, получаем, что и человек, его информационная структура созданы также более высоким уровнем разума – Высшим Разумом, подобно тому, как и наш разум создает аналогичную систему в технике. Следовательно, можно полагать, что в мире существует двухуровневая иерархия разума Высший Разум и человеческий разум. К этой иерархии человеческий разум создает третий нижний уровень – технический разум. Такова суть техники.
195 В нашем человеческом мире техника реализует три функции
1) Высвобождение человека, его разум от забот о своем жизнеобеспечении и своих потребностях, расширение возможностей самого человека.
2) Развитие разума и расширение его знаний) Активизация свободного бизнеса.
Техника дала человеку возможность быть под водой, летать по воздуху, выходить в космос. Человек имеет самолеты, ракеты, радиосвязь, компьютер, интернет и др. Созданы микроскопы, телескопы и другие приборы познания. А знания развивают разум и его возможности. Свободный бизнес, используя машинное производство, создал социально- экономическую систему капитала. Капитализм оказался мощнейшим механизмом развития производства, общества и самой техники. Он, капитал, создал высокоразвитую материальную культуру Запада. Поскольку в основе системы капитала – конкуренция, те. борьба, то капитализм всюду и везде сеет зло, возникают войны, человечество становится на путь саморазрушения [1, 2]. Итак, к чему привела техника человечество С одной стороны техника облегчила процесс познания Мира, облегчила человеку его труд и расширила его возможности, создала высокоразвитую техническую культуру. С другой стороны техника создала мощнейшие средства самоуничтожения самого человека. Итак, перед человечеством поставлена проблема, как, не отказываясь от техники, избежать катастрофу нашей цивилизации. Библиографический список
1. Федотов А.П. Глобалистика: начало науки о современном мире. Курс лекций. – М Аспект Пресс, 2002. – 224 с. Сергованцев ВТ. Глобалистика: глобальное управление. Презентация лекций. Электрон. уч.-метод. пособие. – М ФГОУ ВПО МГАУ, 2011. – 195 сл.
Abstract. Technology systems are created in the image and likeness of nature.
Inventing technology we unconsciously emulate ourselves. In addition to the two
hierarchical levels of brain – Superior and human, human being invents a third,
inferior level of brain – technological (artificial intelligence). Along with facilitating
human labour and expanding abilities of a human being, technology also creates
powerful means for self-destruction of humanity.
Keywords: technology, brain, labour. Similarity between technology and
biology systems. Technology's functions in humanity.
196
УДК 631.348.8+58.08:621.3.06+621.317.3:621.3-1/-8 ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЯХ НА ОСНОВЕ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Соболев А.В., Ляпин В.Г., Стушкина НА.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Материал посвящен исследованиям переходных процессов в электротехнических системах и комплексах, электронных устройствах, при работе электротехнологических установок с использованием пакетов прикладных программ. Ключевые слова. Нагрузка, электротехническая система,
электротехнологическая установка, замыкание, переходные процессы. В зависимости от причини места возникновения переходных процессов
(ПП) в электрических системах (ЭС) различают волновые, электромагнитные
(ЭМ) и электромеханические ПП. Волновые ПП возникают непосредственно в линиях электропередач в результате воздействия ударов молний, ЭМ - при включении и отключении мощных электроагрегатов, коротких замыканиях (КЗ) на различных участках ЭС, появлении асимметрии напряжений и токов и по ряду других причин. Из всего многообразия причин появления ЭМ ПП наиболее распространенными и опасными являются процессы, вызванные КЗ, которые в свою очередь могут быть дуговыми и гальваническими. Последние являются наиболее опасными для элементов ЭС, когда фазы элементов соединяются между собой или с землей. ПП возникают также при обрыве нейтрального провода (присоединении нагрузки "звездой) и обрыве линейного провода присоединении нагрузки "треугольником. Опасность и неоднозначность влияния ПП на качество работы сложных электротехнических и электронных устройств вызывает необходимость достаточно полного изучения характера изменения токов и напряжений на элементах ЭС, включая спектральный и фазовый спектр этих процессов. Существующие методы расчета ЭМ ПП делятся на аналитические и практические (инженерные. Аналитические методы являются наиболее точными и основаны на решении интегро-дифференциальных уравнений. Применительно к трехфазным ЭС они представляют собой системы линейных интегро-дифференциальных уравнений го порядка, решение которых вызывает необходимость определения значительного числа ненулевых начальных условий. А поскольку начальные условия, в свою очередь, определяются моментами коммутации, расчет ПП изначально предполагает неоднозначность даже постановки задачи их расчета. В связи со сложностью применения аналитических методов расчета ПП в инженерной практике используются приближенные методы расчета,
197 основанные на значительном упрощении постановки задачи и методики расчета. В частности, не учитываются такие важные факторы как сдвиг фаз между напряжениями трехфазного источника и несимметричность нагрузки в фазах, пренебрегают активным сопротивлением нагрузки и ее нелинейностью, а также поперечной емкостью воздушных линий электропередачи кВ. Между тем опыт использования в учебном процессе пакетов прикладных программ (MULTISIM, TINA, ELECTRONIX WORBENCH, MICRO-CAP) позволяет сделать вывод о возможности их эффективного использования при исследовании ЭМ ПП в трехфазных цепях при различных возмущающих воздействиях с учетом практически всех факторов, характерных для реальных трехфазных ЭС. Практика моделирования процессов в электрических цепях и электронных схемах позволяет сделать вывод, что наиболее простои наглядно
ЭМ ПП могут быть исследованы с помощью компьютерной программы
ELECTRONIX WORBENCH (EWB
). Так, применительно разветвленной трехфазной цепи при включении несимметричной нагрузки "звездой" и симметричной нагрузки "треугольником" в программе EWB была разработана компьютерная схема этой цепи с различными видами коммутаций, реализующими однофазные К, двухфазные К) и трехфазные К)
КЗ на землю, межфазные КЗ, обрыв нейтрального и линейных проводов. Получаемые осциллограммы переходных фазных напряжений нагрузки и фазных линейных) токов в несимметричной "звезде" при различных моментах коммутации соответствуют характеру этих параметров, рассчитанных аналитически классическим методом, что подтверждает достоверность результатов моделирования. По полученным осциллограммам довольно просто оценить опасные значения переходных токов и напряжений на элементах цепи, длительность и скорость ПП. В дальнейшем, используя известные методы численного интегрирования для определения коэффициентов Фурье, может быть определен спектральный и фазовый состав полученного ПП. Это позволит более точно проводить анализ ПП в ЭС и электронных устройствах, чувствительных как к значениям переходных напряжении и токов, таки к их спектральному составу.
Annotation. The article devoted to research of transition processes in
electrotechnical systems and complexes and electronic devices when electrotechnical
installation equipments work with the use application programs.
Keywords: load, electrotechnical system, electrotechnical installation
equipment, circuit, transition process.
198
УДК 621.315 ВНЕДРЕНИЕ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Тишков В.В., Лещинская Т.Б.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. В работе рассмотрены актуальные вопросы применения облачных технологий в системах электроснабжения России. Проанализированы реорганизации разновидности облачных касается технологий, приведены помощью примеры успешной всей реализации в электроэнергетике. Предложена представляется схема модели единого облачного
service
ИТ-пространства электроэнергетики. Ключевые кибер слова облачные технологии электроэнергетика сотрудничестве интеллектуализация интеграция обработка решения данных Интернет-сервис.
В
вопросы развитиеосновных каналы направлений социально-экономического обеспечение развития России анализе дог, принятых говоря несколько лет компанией назад на общегосударственном сотрудничестве уровне, была service утверждена и Энергетическая россети стратегия дог. В является рамках реализации предприятия направлений этой сотрудничестве стратегии была energy разработана и онцепция everything создания работы интеллектуальной сети вопросы единой энергетической являются системы России [1]. За обеспечение рубежом такие содержит сети называют SmartGrid, генерирующих а в России еще приборов и активно-адаптивными и они генерирующих являются основой реорганизации интеллектуального электроэнергетического platform комплекса экономики обеспечени
России.
«Облака» могут всей предоставить пользователям platform для обеспечения структурами получения громадных передачи объемов данных приборов и высокой скорости обработки собственных информации свои содержит разнообразные ресурсы – программное являются обеспечение, данные, основанной объемы памяти мперативы и т.д. Для работы представляется с ресурсами облака пользователю анализе необходимо иметь определенными только лишь согласно
ПК или компьютеры, через используемые в вычислительных особенности центрах АСУ передачи компании и соответственно степень доступ в сеть вопросы Интернет. Существуют согласно следующие виды (категории, представляет сервисы) предоставляемых режим пользователям облаков [2]:
1) Software особенности as a Service (SaaS) – Программное реорганизации обеспечение как smart услуга»,
вид структурами облачной технологии, программному обеспечивающий доступ является множеству пользователей service через web-браузер к единому россии приложению, разработанному едином и управляемому поставщиком-владельцем облака) Infrastructure grid as a Service (IaaS) – Инфраструктура содержит как услуга, высокой вид технологии использующийся кибер исключительно предприятиями, едином с предоставлением им различной представляется
ИТ-инфраструктуры (серверов, вузовская СУБД, сетевого монография оборудования, программных содержит приложений) с применением service технологии виртуализации;
3)
глущ
Platform as a Service (PaaS) – Платформа включающий как услуга, интеграции технология предоставляющая обеспечени пользователям говоря программные платформы используемые с определенными
199 характеристиками частности для разработки, предприятия тестирования, развертывания, россии поддержки веб-приложений;
4) Desktop energy as a Service (DaaS) – Данные ктуальной как услуга, обеспечени технология предоставляющая стратегии пользователям (дополнительно россии настраиваемые под глущ свои задачи) полностью глущ готовые к работе стандартизированные режим виртуальные рабочие desktop места (доступ architecture к программному комплексу сундуков необходимому работы) WorkspaceasaService (WaaS) – Рабочее этом место как современная услуга, в отличие service от технологии информационной
DaaS пользователи структурами получают доступ облачных только к программному схеме обеспечению, а все россии вычислительные операции сетевых выполняют на собственных согласно
ПК;
6) Everything россии as a service (EaaS) –
«Всё как дорофеев услуга, вид структурами сервиса,
включающий говоря в себя элементы говоря всех вышеназванных касается видов решений продуманная и находящийся в данный service момент времени момент в разработке или каналы в тестовых вариантах.
В приборов качестве примера всей можно привести глущ создание компанией Microsoft генерирующих референсной архитектуры вопросы для интеллектуальной реорганизации энергетической экосистемы –
Smart сеть
Energy Reference этом
Architecture (SERA) В технологии системе SERA сетевого особое внимание кибер уделено следующим представляется областям 1) управлению управл большими объемами работы данных 2) интеллектуальной desktop аналитике 3) кибер-безопасности; 4) управлению обеспечение мастер-данными и моделированию 5) иерархическому сеть управлению 6) облачным вопросы технологиям 7) шаблонам доступ для интеграции.
Центральной момент задачей для кибер любой системы сундуков управления является, выбора для интеллектуальной architecture электроэнергетики или иначе частности активно-адаптивных электроэнергетических управл систем, в конечном стратегии счете, принятие продуманная решений. Поскольку глущенко система управления облачных представляет собой конечном комплекс, состоящий степень из процессов, технических информационной и программных средств управление и персонала, то степень выбор интеллектуальности системы является управления характеризует архитектуры интеллектуализация поддержки grid решений во всей своей глущенко многогранности, в том grid числе и с использованием современная технологий облачных используемые вычислений основанных методы на использовании могучих возможностей Интернет-сервиса. Библиографический частности
список
1.
Дорофеев В.В., полностью Макаров А.А. Активно-адаптивная определенными сеть – новое варжапетян качество ЕЭС частности России // Энергоэксперт, 2009, № 4 (15).
2. http://www.tesla-tehnika.biz/oblachnie-tehnologii.html.2.
3.
http://www.smartgrid.ru/tochka-zreniya/intervyu/interes-k-innovacionnym- tehnologiyam-v-rossiyskoy-elektroenergetike-dovolno/.
Abstract. Т
варжапетян
paper considers предлагаемая
topical issues частности
of application of cloud вопросы
computing
in power сеть
systems of Russia. Analyzed работы
varieties of cloud могут
technologies and предлагаемая
examples of
successful могучих
implementation in the всей
power sector. The конечном
proposed scheme твердая
models the момент
unified cloud центральной
it space electricity.
Key едино cloud представляет
technologies; power архитектуры
engineering; intellectualization; всей
integration; data степень
processing; online интеграции
service.
200
УДК 621.37 АКТУАЛЬНОСТЬ ОБРАБОТКИ ШКУР ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ НАГРЕВОМ В КРОЛИКОВОДЧЕСКИХ ХОЗЯЙСТВАХ
Шамин Е.А., Новикова Г.В.
ГБОУ ВО НГИЭУ
Аннотация. Анализированы перспективы развития кролиководства в России. Приведены критерии проектирования установок для обработки шкур кроликов. Описана микроволновая установка, обеспечивающая отделения пуха со шкур кроликов, мездровая сторона которых увлажнена рассолом. Ключевые слова объемы продукции кролиководства обработка шкур кроликов микроволновая технология рассол мездровая сторона шкур. Развитие кролиководства в ряде регионов России дает большие перспективы фермерским хозяйствам. Спрос на мясо кроликов составляет свыше 300 тыс. тонн в год [1]. В настоящее время 13–15 тыс. тонн. мясо кролика на рынок поставляют фермерские хозяйства, себестоимость производства мясо кролика составляет 120 руб./кг., а дополнительным источником дохода может стать продажа их шкурок. Но возникают проблемы с обработкой шкур [1]. Разработка технологии и технических средств для обработки шкур кроликов является актуальной задачей. Нами разрабатываются установки для обработки шкур кроликов с использованием энергии электромагнитного поля сверхвысокой частоты
(ЭМПСВЧ). При этом учитываются нижеприведенные критерии [2,3], обеспечивающие - непрерывный режим работы и радиогерметичность установки для обслуживающего персонала - многократное воздействие
ЭМПСВЧ с соблюдением определенной скважности технологического процесса - регулирование производительности установки в широких пределах при использовании маломощных магнетронов с воздушным охлаждением - равномерность распределения электрического поля в сырье с учетом глубины проникновения волн - регулирование продолжительности воздействия
ЭМПСВЧ на сырье в зависимости от вида и размеров шкурок эндогенный нагрев сырья не более 40…45
о
С; - контроль интенсивности теплообразования регулированием мощности СВЧ генераторов удаление влажного воздуха при сохранении радиогерметичности установки - подачу и выгрузку сырья через запредельные волноводы. Блок схема базовых СВЧ установок содержит в основном восемь элементов. Нами модернизируется электродинамическая система нагревательной камеры, обеспечивающая непрерывность технологического процесса, высокую напряженность электрического поля при равномерном распределении СВЧ энергии в объеме резонатора и высокую собственную
201 добротность резонаторов. В конструктивном отношении электродинамические системы отличаются от существующих совмещением передвижных резонаторных и лучевых камер, расположенных в экранирующем корпусе. Рабочая камера СВЧ установки представляет электродинамическую систему
(ЭС). Она должна обеспечивать необходимую мощность и структуру электромагнитного поля (ЭМП), выполнение необходимых температурных режимов и иметь запредельные волноводы, выполняющие функции загрузки и выгрузки сырья. С учетом особенностей ЭС и критериев проектирования нами разработаны несколько СВЧ установок с применением маломощных магнетронов с воздушным охлаждением, с разными конфигурациями объемных резонаторов, обеспечивающих равномерный нагрев сырья при непрерывном режиме работы. Разработаны комбинированные резонаторные и лучевые электродинамические системы, в виде цилиндрических, сферических, кольцевых, тороидальных резонаторов. Причем резонаторы для обеспечения непрерывного режима работы были перфорированными, передвижными, вращающимися [2, 3]. Например, нами разработана СВЧ установка для отделения пуха от шкуры кроликов для реализации способа снятие пуха со шкурок кроликов (АС.
№ 40499), предусматривающего предварительное увлажнение рассолом, за счет втирания в шкурки с мездровой стороны. Разработанная установка содержит поддон, куда установлен роликовый транспортер, закрытый полуцилиндрическим куполом, образуя полуцилиндрический резонатор. СВЧ генераторы расположены на куполе. Внутри резонатора имеется щипальный барабан сколками, над которым установлен зонт с пневмопроводом. Впереди резонатора расположена ванна с рассолом и валиком. Установка обеспечивает снижение энергетических затратна процесс сбора пуха с шкур кроликов. Заключение. Разработаны методы расчета многогенераторных и многорезонаторных рабочих камер, предназначенных для обработки пушно- мехового сырья в непрерывном режиме с достижением энергетического и экономического эффектов. Исследуются микроволновые технологии обработки шкур кроликов. Разрабатываются математические модели, наиболее полно отражающие физические процессы, происходящие в сырье при воздействии
ЭМПСВЧ. Проектируются СВЧ установки для обработки шкур кроликов, имеющие простую конструкцию, минимальную потребляемую мощность, достаточную производительность для фермерских хозяйств. Библиографический список
1.
Пелеев, АН. Оборудование для съемки и оборудование для съемки и обработки шкур на мясокомбинатах. – М Пищевая промышленность, 1968. –
162 с.
2.
Шамин, Е.А. Анализ условий функционирования установки для отделения меха от шкурок кроликов / Е.А. Шамин, Б.Г. Зиганшин, Г.В.
Новикова, Т.В. Шаронова // Вестник НГИЭИ, – Княгинино: 2017, №8 (75). – С.
41…47.
202 3.
Шамин, Е.А. Разработка сверхвысокочастотной установки с цилиндрическими резонаторами для сушки пушно-мехового сырья в непрерывном режиме // Е.А. Шамин, Б.Г. Зиганшин, Г.В. Новикова // Вестник
НГИЭИ, – Княгинино: 2017, № 9 (76). – С. 57…64.
Abstract. Analyzed the prospects of development of rabbit production in
Russia. Given the design criteria of facilities for processing skins of rabbits.
Described the microwave installation for the separation of fluff from the skins of
rabbits hide side of which is wetted by the brine.
Key words: volume production-breeding; processing of skins of rabbits;
microwave technology; pickle, hide the side skins.
УДК 656.052.45 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ РОБОТОВ
Юсупов Р.Х.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Обзор содержит сведения о требованиях, предъявляемых к навигационным системам роботов. Представлены основные характеристики спутниковых, инерциальных систем навигации. Кроме того, рассматриваются системы навигации с использованием дальномеров, технического зрения, энкодеров. Ключевые слова робот, навигация, спутниковая, инерциальная навигационная система, дальномер, энкодер. Требования, предъявляемые к навигационным системам
1. Должны позволять достаточно точно измерять пройденный путь робота.
2. При использовании робота на открытой местности вне помещений, а также в помещениях должны позволять хорошо ориентироваться в пространстве. Должны позволять использовать робот для проведения работ в зонах радиационной, химической и биологической зараженности местности.
4. Должны исключать возможность столкновения с различными препятствиями при автономном движении. Для того, чтобы осуществить выбор эффективной системы навигации в зависимости от условий выполняемой работы, важно знать возможности и характеристики известных способов навигации.
203 Спутниковые системы навигации. Система ГЛОНАСС предназначена для глобальной оперативной навигации приземных подвижных объектов. Се помощью можно производить определение ориентации объекта на основе измерений, производимых от четырёх приёмников сигналов навигационных спутников. Американская система GPS по своим функциональным возможностям аналогична отечественной системе ГЛОНАСС. Глобальная система позиционирования (Global Positioning System, GPS) – это спутниковая навигационная система, дающая информацию о расположении устройств - приемников в абсолютной мировой системе координат. Инерциальная навигация. Способ определения координат и параметров движения различных объектов и управления их движением, основанный на свойствах инерции тел и являющийся автономным, те. не требующим наличия внешних ориентиров или поступающих извне сигналов. Сущность инерциальной навигации состоит в определении ускорения объекта и его угловых скоростей с помощью, установленных на нем приборов и устройства по этим данным координат этого объекта, его курса, скорости, пройденного пути и т. Д. Навигация с использованием дальномеров.Лазерный дальномер — прибор для измерения расстояний с применением лазерного луча.
Основные элементы лазерного дальномера импульсный лазерный излучатель и фотоприемник, связанные оптической системой и образующие лазерную головку. Излучатель с некоторым интервалом времени генерирует короткие лазерные лучи (импульсы. Лазерный луч, отражаясь от препятствия, возвращается к дальномеру и попадает на фотоприемник. Электроникой фиксируется время, которое затрачивает луч на путь до объекта (препятствия) и обратно. Используя ультразвуковые сонары можно измерять расстояние от объекта до робота. Они испускают звуковой сигнал, который отражается от ближайшего на пути объекта и возвращается в виде эха. Время полета сигнала фиксируется, и на его основе рассчитывается расстояние до объекта. Принцип измерения координат с помощью системы технического зрения Система технического зрения (СТЗ) – совокупность алгоритмов и устройств для обработки визуальной информации. На первом этапе работы СТЗ формирует изображение сцены (объектов, находящихся в зоне видимости телекамеры. Затем полученный массив данных обрабатывается соответствующими алгоритмами для решения поставленной перед СТЗ конкретной задачи. Система технического зрения (СТЗ) позволяет решать широкий круг задач тактического и стратегического уровней управления роботом.
204 Навигация с использованием энкодеров. Энкодер – это устройство, предназначенное для преобразования угла поворота вращающегося объекта вала) в электрические сигналы, позволяющие определить угол его поворота.
Установка датчика угла непосредственно на оси колес, приводы гусениц или на дополнительное измерительное колесо робота – общее решение задачи одометрии для мобильных роботов. Существует множество видов датчиков угла резистивные, индукционные, емкостные, оптические и др. Библиографический список
1. Интегрированные инерциально-спутниковые системы навигации Составитель О.А. Степанов, под общей ред. В.Г. Пешехонова. – СПб.: ГНЦ
ЦНИИ Электроприбор, 2004. – с. Ориентация и навигация подвижных объектов современные информационные технологии / Под ред. Б.С. Алёшина, К.К. Веремеенко, АИ. Черноморского. – М.:ФИЗМАТЛИТ, 2006. – 424 с. – ISBN 5-9221-0735-6.
Abstract. An overview provides information about the requirements for
navigation systems. Presents the main characteristics of satellite, inertial navigation
systems. In addition, navigation systems using range finders, technical vision,
encoders.
Keywords: robot navigation, satellite, inertial navigation system, rangefinder,
encoder.
205 ИННОВАЦИОННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА В АПК
УДК 621.791.: 621.791.9 ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ ПАЙКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЛЕНТЫ НА ПЛОСКИЕ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ
Серов Н.В., Бурак ПИ, Серов А.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. На основании литературных данных определены условия образования высококачественного соединения при электроконтактной пайке через ленточные аморфные припои металлической ленты с основным металлом. Рассмотрены факторы, влияющие на электроконтактную пайку. Ключевые слова ленточные аморфные припои, электроконтактная пайка металлическая лента, производительность. При создании покрытия на плоских поверхностях деталей, с помощью электроконтактной пайки через ленточные аморфные припои металлической ленты необходимо точно определить параметры процесса электроконтактной пайки, влияющие на электроконтактную пайку, из которых выделены режимы величина сварочного тока, длительность сварочного импульса, расход охлаждающей жидкости, регулирующие процесс образования соединения [1]. Из уравнения теплового баланса [2-4] ЭКП плоских деталей получено выражение для расчёта оптимальной величины расхода охлаждающей жидкости
???? =
????????(????
c
−????
ж
)
????????(????
к
−????
н
)+(1−????)????
= =
0,664????????
ж????
0,5
????????
ж
0,333
�
????????ж
????????с
�
0,25
????(????
c
−????
ж
)π????
????????(????
к
−????
н
)+(1−????)????
(1) где ???? – расход охлаждающей жидкости, л/с; Re – число Рейнольдса; ж и
Pr
c
– значения критерия Прандтля; ???? – коэффициент теплопроводности жидкости (для воды ???? = 0,6), Вт/(м∙К); с – температура стенки детали, С ж – температура жидкости, С а – доля неиспарившейся воды α – коэффициент теплоотдачи к – температура воды конечная, С н – температура воды начальная, С r – теплота парообразования при с, Дж/кг. Разработана математическая модель определения оптимальных коэффициентов перекрытия сварочных точек в ряде Пи между рядами ????
П????
в зависимости от скорости св и производительности процесса ????
????
[5, 6]. Производительность процесса ЭКП определялась следующим образом
????
????
=
????
П????
????
т
????
ПS
????
т
????
п
+????
и
????
П????
=
????
П????
????
ПS
????
т
2
????
п
+????
и
????
П????
(2)
206 где П – коэффициента перекрытия сварочных площадок между соседними точками ряда П, коэффициента перекрытия сварочных площадок между рядами ЭКП; т – диаметр припаянной единичной точки, мм и – время импульса, с;????
п
– время паузы, с. Для случая, когда требуется обеспечить полное перекрытие сварочных площадок при различных коэффициентах П П П �1 − П (П �1 − П) Для определения коэффициентов перекрытия для достижения наибольшей производительности процесса ЭКП, подставим выражение (3) в (2) и найдём (экстремум) производную полученного выражения по П т ????
П????
�1−????
П????
2
????
п
+????
и
????
П????
�
′
= т (????
и
????
П????
3
+2????
п
????
П????
2
−????
п
)
(????
п
+????
и
????
П????
)
2
(5) Производительность процесса ЭКП будет максимальна при таком значении П, при котором производная ????
????
′
= 0: П 3
(1 − ????
и
√3)????
п
2 3�−16????
и
????
п
3
+ п п пи и) �−16????
и
????
п
3
+3√3�−32????
п
4
−27????
п
2
−27????
п
????
и
3 6 √2 3
+
2????
и
????
п
3
(6) Получены эмпирические зависимости, позволяющие прогнозировать твёрдость и протяжённости зоны термического влияния покрытий, полученных
ЭКП в зависимости от силы тока, продолжительности и расхода воды. Для твёрдости получаемых покрытий
HRN15 = 90,177 + 0,052???? − и+ 1,361????, (7) где HRN15 – твёрдость получаемого термического влияния Для зоны термического влияния
????
зтв
= 310,205 + 26,15???? + и 109,75????, (8) где ????
зтв
– глубина зоны термического влияния, мкм. Установлено, что на твёрдость положительно влияет повышенный расход воды G и сила тока J, в тоже время продолжительность импульса отрицательно сказывается на твёрдости. Библиографический список Свидетельство № 2012615912 от 28 июня 2012 го гос. регистрации программы для ЭВМ. Параметризация процесса электроконтактной приварки /
А.В. Серов, ПИ. Бурак, Н.В. Серов;– № 2011619999; заявл. 15.04.15; зарегистрировано 28.06.12. – 1 с. Коротких, А.Г. Основы гидродинамики и теплообмена в ядерных реакторах учебное пособие / А.Г. Коротких, ИВ. Шаманин – Томск Томский
207 государственный университет, 2007. – 117 с.
3.
Рудобашта, С.П. Теплотехника. – М.:КолосС, 2010. – 599 с.
4.
Исаченко, В.П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С.
Сукомел. – М ЭНЕРГИЯ, 1965. – 424 с.
5.
Серов,
Н.В. Определение технологических параметров электроконтактной приварки при восстановлении и упрочнении плоских поверхностей / Н.В. Серов, ПИ. Бурак, А.В. Серов // Вестник ФГОУ ВПО
МГАУ, 2017. – №. 1 (77). – С. 35-40.
6. Корнеев, В.М. Технология ремонта машин учебник / В.М., Корнеев,
В.С. Новиков, И.Н. Кравченко, Д.И. Петровский – М ИНФРА-М, 2018. – 314 с.
Abstract. On the basis of literary data the conditions for the formation of high-
quality connections with electric tape soldering using alloys of amorphous metal strip
with the base metal. Describes factors that affect electric soldering.
Keywords: tape amorphous solders, electrocontact soldering, metal tape.
УДК 621.791.03: 621.791.9 УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО И МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
ЭЛЕКРОКОНТАКТНОЙ ПРИВАРКОЙ
Латыпов Р.А.
1
, Бурак ПИ, Серов А.В.
2
, Серов Н.В.
2
1
ФГБОУ ВО Московский политехнический университет,
2
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. В процессе инструментального и машиностроительно производства образуется отходов, утилизацию которых возможно производить электроконтактной приваркой на поверхности деталей при получении функциональных покрытий. Ключевые слова утилизация, функциональные покрытия, электроконтактная приварка. Повышения экономичности и экологичности производства, можно достичь получением на рабочих поверхностях деталей функциональных покрытий [1] из материалов, подлежащих утилизации. Проблемами утилизации отходов производства занималось и занимается множество учёных. Большинство способов утилизации имеют высокую трудоемкость, а последующее использование продуктов утилизации при упрочнении и восстановлении осуществляется с применением других технологий, в основном металлургических (скрап процесс, которые сами по себе являются достаточно
208 сложными, ресурсоёмкими и вредными для экологии. Поэтому при утилизации отходов машиностроительного и инструментального производства необходимо использовать технологию, при которой не будет происходить вредных выбросов в атмосферу и которая позволяет получать покрытия из различных материалов. Такой технологией является электроконтактная приварка (ЭКП) [1-3]. Учёные [4] уже применяли электроконтактную приварку отходов шлифования шарикоподшипников (ШХ
15) для упрочнения дисков сошников сеялки. Разработана технология утилизации отходов вольфрамсодержащих твердых сплавов электроэрозионным диспергированием с последующим электроконтактным напека- нием продуктов диспергирования на упрочняемые детали сельскохозяйственных машин [5-7]. Рассмотренные способы, также имеют высокую трудоёмкость и промежуточные этапы между непосредственно утилизацией (подготовкой материала) и последующим получением покрытия. Предлагается способ [8] утилизации отходов машиностроительного и инструментального производства ручных, машинных, ленточных, лобзиковых полотен, напильников, надфилей, свёрл и их обломков обрезков, обрубков и облоя образующихся при инструментальном производстве их электроконтактной приваркой на поверхности деталей для получения покрытий с требуемыми свойствами. Метод получения функциональных покрытий электроконтактной приваркой отходов машиностроительного и инструментального производства подлежащих утилизации заключается в том, что на поверхность детали укладывается присадочный материал в виде лент или проволок из инструментальной углеродистой, инструментальной легированной или быстрорежущей стали. Деталь и присадочный материал находятся между электродами электроконтактной машины, через зону электрод – присадочный материал – деталь – электрод пропускаются импульсы сварочного тока при одновременном сжатии сварочных электродов и подачи охлаждающей жидкости в зону сварки при постоянном взаимном перемещении электродов и детали сформированием непрерывного сварочного шва. Приварка осуществляется на установках для электроконтактной приварки, машинах для шовной или точечной сварки. Отходы инструментального и машиностроительного производства, могут иметь высокую твёрдость, и низкую пластичность, что затрудняет их приварку к цилиндрическим поверхностям, вследствие хрупкого разрушения при изгибе, в связи, с чем в ряде случаев, необходимо проводить разупрочняющую термическую обработку перед приваркой. Предлагаемый способ, даёт большие перспективы для использования отходов машиностроительного и инструментального производства, для получения функциональных покрытий из широкой номенклатуры материалов на различных деталях.
209 Библиографический список
1. Серов А.В. Функциональные покрытия в сельскохозяйственном машиностроении / А.В. Серов, ПИ. Бурак, Р.А. Латыпов, Н.В. Серов // Международный научный журнал. М ООО Спектр, 2014. Вып. 6. С. 71–77.
2. Бурак ПИ. Материалы, рекомендованные для электроконтактной приварки / ПИ. Бурак, А.В. Серов // Труды ГОСНИТИ. 2010. Т. 105. С. 176-180.
3. Оськин В.А. Электроконтактная приварка как метод получения функциональных покрытий в сельском хозяйстве / А.В. Серов, В.М. Соколова // Доклады ТСХА: Вып. 288. ч. IV. – М РГАУ-МСХА, 2016. - С. 252-255.
4. Способ наплавки для упрочнения режущей кромки изделия пат.
2112634 РФ МПК 6B 23K 9/04 A. Р.А. Латыпов, А.В. Поляченко, Н.Д.
Бахмудкадиев, Б.А. Молчанов. - №97107594/02;; заявл. 28.04.1997; опубл.
10.06.1998.
5. Латыпов, Р.А. Получение порошков из отходов вольфрамсодержащих твердых сплавов и их применение в технологиях восстановления и упрочнения деталей / ПИ Бурак, ГР. Латыпова // Труды ГОСНИТИ. - 2014. - Т. 114.
6. Латыпов, Р.А. Исследование твердосплавных порошков, полученных электроэрозионным диспергированием вольфрамсодержащих отходов / Р.А.
Латыпов, ПИ Бурак // Международный научный журнал. - 2013. - №5. с. 80-85.
7. Латыпова, ГР. Особенности электроконтактной приварки порошковых смесей с использованием диспергированных отходов твердых сплавов / ГР.
Латыпова, В.В. Чернов, К.С. Шалашов // Труды ГОСНИТИ. – 2017. – Т. 128.
8. Серов, А.В. Способ утилизации отходов из углеродистых, легированных и быстрорежущих инструментальных сталей электроконтактной приваркой
/ А.В. Серов, Н.В. Серов, ПИ Бурак // Труды ГОСНИТИ. – 2017. – Т. 127.
Abstract. Waste of tool and machinery production, can be used for produce
functional coatings on the surfaces of parts by electrocontact resistance welding.
Keywords: utilization, functional coatings, electrocontact resistance welding.
УДК 636 УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ КЛИМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ СВИНОВОДСТВА
Игнаткин И.Ю.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. На свиноводческом комплексе львиная доля топливных затрат приходится на отопление производственных помещений. В статье рассматривается универсальная энергосберегающая климатическая установка, снижающая затраты энергии на отопление на 80%.
210 Ключевые слова микроклимат, свиноводство, вентиляция, рекуперация. Обеспечение необходимого микроклимата – обязательное условие эффективного производства свинины. В отопительный период года ассимиляция вредных газов требует значительного воздухообмена, а, следовательно, затрат теплоты на подогрев приточного воздуха. Анализируя структуру затрат теплоты на отопление свинарников замечено, что при использовании эффективных ограждающих конструкций потери теплоты через стены кровлю составляют порядка 20 %, оставшиеся 80 % приходятся на подогрев приточного воздуха [1-4]. В основе предлагаемой энергосберегающей климатической установки лежит рекуперативный теплообменник, в котором тепло от удаляемого из помещения воздуха передается приточному. Отработанный воздух отделен от приточного разделительной (теплообменной) стенкой и никогда не перемешивается со свежим. Воздушные потоки образуют противоток, что в сочетании с большой поверхностью теплообмена дает возможность обеспечить интенсивный теплообмен. Аппарат выполнен из материалов устойчивых к воздействию агрессивной среды животноводческих комплексов. Образующийся в процессе теплообмена конденсат, собирается в поддоне, расположенном в нижней части установки и далее самотеком направляется в систему навозной канализации [5-8]. Оценку экономии топливных ресурсов мы получили, сравнив годовые расходы теплоты энергосберегающей и обычной систем. Результаты расчетов демонстрируют выгоду от применения энергосберегающей системы отопления-вентиляции. Были проведены расчеты для Томска с расчетной температурой наиболее холодной пятидневки -40 °С.
Результаты проведенных испытаний на свинокомплексе в Томске подтверждают расчетный эффект. Система экономит 70–80% топлива. Входе исследований оценивался текущий коэффициент утилизации теплоты, который варьировал в диапазоне 0,46-0,58 Выводы. Предлагаемая система позволяет снизить затраты на отопление на 80%. Обеспечивает снижение установленной мощности в 2 раза, в соответствии с коэффициентом утилизации теплоты. Библиографический список
1. Механизация и технология животноводства / В.В. Кирсанов, ДН.
Мурусидзе, В.Ф. Некрашевич, В.В. Шевцов, РФ. Филонов. Мс. Гулевский В.А., Шацкий В.П., Спирина Н.Г. Применение теплообменников рекуператоров) для нормализации микролимата животноводческих помещений // Известия ВУЗов. Строительство. № 9. Новосибирск, 2013. С. 64-68.
3. Гулевский В.А., Шацкий В.П. Моделирование теплообмена в пластинчатых теплообменниках // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2012. № 2. С. 140-144.
211 4. Игнаткин И.Ю., Казанцев С.П. Рекуператор теплоты для свиноводческого комплекса // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2013. № 4. С. 17-18.
5.
Кирсанов В.В., Игнаткин И.Ю. Универсальная установка обеспечения микроклимата // Вестник НГИЭИ. 2016. № 8 (63). С. 110-116.
6.
Игнаткин И.Ю. Оценка эффективности рекуперации теплоты в свинарнике-откормочнике ООО Фирма Мортадель» // Вестник ФГОУ ВПО
«МГАУ имени В.П. Горячкина». 2016. № 1 (71). С. 14-20.
7. Теплоутилизационная установка Патент на изобретение 2627199 РФ ИВ. Ильин, И.Ю. Игнаткин; заявл. 08.07.2016; опубл. 03.08.2017. Бюлл. № 22.
8.
Корнеев, В.М. Технология ремонта машин учебник / В.М., Корнеев,
В.С. Новиков, И.Н. Кравченко, Д.И. Петровский – М ИНФРА-М, 2018. – 314 с.
Abstract.
At the pig-breeding complex, the lion's share of fuel costs falls on the
heating of industrial premises. The article considers a universal energy-saving
climate system, which reduces energy costs for heating by 80%.
Keywords: microclimate, pig production, ventilation, hit recovery.
УДК 631.3 ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ ХОНИНГОВАНИЕ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ЗМЗ
Колокатов А.М.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Окончательное хонингование гильз цилиндров с использованием эластичных брусков повышает производительность обработки на 30 %. Ключевые слова хонингование, алмазные бруски, цилиндр, гильза. При окончательном хонинговании гильз цилиндров ЗМЗ-511 в заводских условиях иногда алмазные бруски засаливаются, те. происходит налипание частичек металла на поверхность бруска, что ухудшает шероховатость поверхности гильзы, и оставляет на зеркальной поверхности гильзы даже грубые риски, те. брак. В связи с этим поверхность гильзы не отвечает ТУ на восстановление и её требуется повторно обрабатывать [1-3]. По литературным данным известно, что алмазные бруски на эластичной связке Р11/Р9 обладают большой износостойкостью при хонинговании чугуна и стали и обеспечивают наилучшую шероховатость поверхности в результате снижения разновысотности алмазных зерен, закрепленных в эластичной связке.
212 Бруски на эластичной связке обладают локальной эластичностью алмазные зерна, находящиеся на их поверхности, погружаются в связку под действием сил микрорезания и выступают из нее при отсутствии нагрузки. Это свойство данных брусков дает возможность при обработке поверхностей сделать края рисок микропрофиля овальными и тем самым исключить появление заусенцев, снижающих маслоемкость трущихся поверхностей. Поэтому, для исследования были взяты алмазные бруски на эластичной (каучукосодержащей) связке
Р11/Р9: АББХ 100х8х4х2 АС 80/63 Р11/Р9 50 % [4-6]. Для решения данной проблемы было намечено выполнить следующее изучить заводской технологический процесс, провести исследования шероховатости гильз после окончательного хонингования по заводской и новой технологиям с применением алмазных эластичных брусков [7, 8]. Существующий заводской процесс предусматривал процесс окончательного алмазного хонингования гильз цилиндров двигателей ЗМЗ-511 алмазными брусками АБХ 100х8х4х2 АСМ 28/20 М 100 %. Основное время при этом составляет 0,5…0,6 мин. Хонингование осуществлялось на вертикально-хонинговальных станках модели Г. Исследования шероховатости гильз цилиндров ЗМЗ-511 проведены непосредственно на гильзах в заводских условиях, а замеры проведены в заводской лаборатории. Гильзы цилиндров на предварительном хонинговании обработаны брусками АС 100/80 М 100 %. Замеры шероховатости гильз цилиндров, обработанных после окончательного алмазного хонингования брусками АСМ 28/28 М 100 % (по заводской технологии) и брусками АС 80/63 Р11/Р9 100 % (по новой технологии) показали, что бруски на связке Р11/Р9 обеспечивают шероховатость поверхности гильз уже через 20 с обработки, в то время как обычные алмазные бруски обеспечивают нужную шероховатость после 30 с. На основании проведенных исследований были сделаны следующие выводы
1. В процессе работы алмазные эластичные хонбруски на засаливаются и, следовательно, исключается возможность нанесения брусками случайных рисок на внутренней поверхности гильзы цилиндра.
2. В процессе обработки гильз было установлено, что алмазные эластичные бруски не требуют приработки и ими можно начать обработку сразу после их установки на хонголовку, те. исключаются затраты времени на приработку эластичных брусков, в то время как приработка обычных алмазных брусков требует 2…4 часа.
3. Алмазные бруски на каучукосодержащей связке Р11/Р9 обеспечили требуеиую шероховатость внутренней поверхности гильз R
a
= 0,32 мкм уже через 20 сек обработки, в то время как обычные алмазные бруски обеспечивают данную шероховатость после 30 сек. Таким образом, бруски на эластичной связке позволяют повысить производительность обработки на 30 %.
4. Повысилось качество обработанной поверхности за счет повышения её маслоемкости.. Это можно объяснить тем, что бруски на связке Р11/Р9
213 обладают локальной эластичностью.
5. Процесс окончательного алмазного хонингования гильз цилиндров двигателей ЗМЗ-511 эластичными брусками на связке Р11/Р9 был внедрен наряде авторемотных заводах (Волоколамском АРЗ, Краснопахорском АРЗ,
Ростокинском РЗ, Кировском АРЗ). Таким образом, технология окончательного алмазного хонингования эластичными брусками на связке Р11/Р9 может быть рекомендована для внедрения при обработке отверстий любых деталей – гильз, цилиндров двигателей, шатунов, тормозных цилиндров и др. Инструмент, необходимый для внедрения данной технологии – это алмазные эластичные бруски, характеристика и размеры которых подбираются и уточняются при проведение пробных исследований. Затраты на внедрение такой технологии определяются непосредственно на производстве, где внедряется процесс. В затраты войдут стоимость алмазных брусков, расходы на проведение пробных исследований с целью получения качества обработанной поверхности и на заработную плату. Библиографический список
1. Колокатов А.М. Применение плосковершинного хонингования при ремонте шатунов ДВС / Доклады ТСХА: Сборник статей, Вып. 288. В х ч. М
РГАУ-МСХА, 2016, 300 с. С. 239-242.
2. Трибологические основы повышения ресурса машин практикум Стрельцов В.В., Колокатов А.М., Приходько ИЛ, Шитов АН, Рожков СВ, Бугаев А.М. М ФГОУ ВПО МГАУ, 2010. - 168 с.
3.
Ерохин, МН. К вопросу об импортозамещении рабочих органов зарубежных почвообрабатывающих машин / МН. Ерохин, В.С. Новиков, Д.И. Петровский // Труды ГОСНИТИ. – 2015. – Т. 121. – С. 206-212. Петровский, Д.И. Диагностирование топливной системы высокого давления дизелей по амплитудно-фазовым параметрам топливоподачи // Д.И. Петровский. – Дисс. … канд. техн. наук. Москва, 2004. – 162 с. Петровский, ДИК вопросу о повышении долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин / Д.И. Петровский, В.С. Новиков // Инновационные направления развития технологий и технических средств механизации сельского хозяйства материалы международной научно- практической конференции, посвящённой
100-летию кафедры сельскохозяйственных машин агроинженерного факультета Воронежского государственного аграрного университета имени императора Петра I. – Ч. II. – Воронеж, 2015. – С. 125-129.
6.
Вашланов, П.В. Перспективы развития топливной аппаратуры дизелей /
П.В. Вашланов, Д.И. Петровский//Сельский механизатор. 2013. № 1 (47). С. 6-7. Петровский, Д.И. Совершенствование форсунок и клапанов топливных систем Common Rail / Д.И. Петровский, П.В. Вашланов // Сельский механизатор. – 2014. – № 2. – С. 36. Петровский, Д.И. Совершенствование методов оценки технического состояния топливной аппаратуры дизелей / Д.И. Петровский // В сборнике
214 Аграрная наука в условиях модернизации и инновационного развития АПК России. Сборник материалов Всероссийской научно-методической конференции с международным участием, посвящённой 85-летию Ивановской государственной сельскохозяйственной академии имени Д.К. Беляева. 2015. С.
159-162.
Abstract. Final honing of the cylinder liners, using a stretch of bars increases
productivity by 30 %.
Keywords: honing, diamond stones, cylinder, sleeve.
УДК 621.43 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ДВИГАТЕЛЕЙ ОТ НАГАРООТЛОЖЕНИЙ
Катаев Ю.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация В процессе эксплуатации техники показатели работы двигателя выходят за пределы регламентированных значений за счет образования нагароотложений на его деталях. На сегодняшний день очень актуальный вопрос по технологии безразборной очистки деталей двигателей от нагароотложений. Ключевые слова нагароотложения, двигатель, компрессия. В процессе эксплуатации техники энергетические, экономичностные и ресурсные показатели работы дизелей выходят за пределы регламентированных значений. Ухудшение этих показателей обусловлено множеством причин, в том числе и образованием на поверхностях деталей двигателя нагароотложений. Этим видам загрязнений подвержены камеры сгорания, клапаны, поршни, форсунки, проточные части турбокомпрессоров, выпускные коллекторы и другие детали [1-3]. Для обеспечения эксплуатационно-технических характеристик дизельных двигателей необходимо проводить периодическую очистку деталей двигателей от нагароотложений. В настоящее время наиболее известные и применяемые методы безразборной очистки это использование водотопливных эмульсий (ВТЭ) и применение присадок. При использовании ВТЭ улучшается смесеобразование и предотвращается коксообразование, но при этом снижается надежность двигателя за счет обводнения масел, ухудшаются показатели эксплуатации, возникает опасность коррозии отдельных деталей. Присадки улучшают процесс сгорания рабочей смеси, не допускают коагуляцию частиц сажи в крупные
215 агломераты. Недостатком данного метода является удаление отложений, скопившихся в топливном баке, следовательно, выход из строя топливного насоса и форсунок [4-6]. Изучив имеющиеся методы и способы безразборной очистки деталей двигателей от нагароотложений, приходим к выводу, что рациональными наиболее эффективным способом является подача воды в камеры сгорания двигателя в парообразном состоянии вместе с воздухом. При этом необходимо отметить, что подача пара гарантирует отсутствие капельной влаги в двигателе и, следовательно, не способствует процессам износа и коррозии – отрицательным побочным эффектам, имеющим место при использовании ВТЭ
[7, 8]. Оценку эффективности восстановления технических параметров двигателя методом безразборной очистки его деталей от нагароотложений паровоздушной смесью предлагается осуществлять измерением компрессии по цилиндрам количества газов, прорывающихся в картер утечек воздуха через сопряжение
«клапан-гнездо». По полученным данным можно сделать вывод, что увеличение среднего значения компрессии по цилиндрам двигателя на 8 % является результатом раскоксовывания поршневых колец, те. восстановления их подвижности после очистки от нагароотложений. В целях получения объективной информации об эффективности технологии очистки деталей двигателя от нагароотложений нужно в обязательном порядке провести диагностирование цилиндропоршневой группы по количеству газов, прорывающихся в картер, прибором КИ-13671. Диагностирование цилиндропоршневой группы производится на прогретом двигателе до температуры охлаждающей жидкости 85…90 С. При работе двигателя на холостом ходу нужно установить номинальную частоту вращения коленчатого вала 2200 об/мин. Измеряют расход картерных газов путем вставления конусного наконечника прибора в отверстие маслозаливной горловины. Оценка эффективности технологии очистки деталей двигателя от нагароотложений производится по снижению расхода картерных газов [9]. Результаты измерения расхода картерных газов показывают снижение их прорыва после очистки двигателя от нагароотложений, свидетельствующие о восстановлении подвижности компрессионных поршневых колец вследствие их очистки от нагароотложений. Таким образом, анализируя полученные результаты можно сделать вывод о повышении технических показателей двигателя путем очистки его деталей от нагароотложений, и целесообразности использования разработанной технологии при проведении операций, предусмотренных ТО тракторов в целях профилактического снижения вероятностей их отказов.
216 Библиографический список
1.
Катаев, Ю.В. Актуальность очистки деталей двигателя от нагароотложений / Ю.В. Катаев, В.М. Корнеев // Международный технико- экономический журнал. – 2010. – № 1. – С. 63-65.
2.
Корнеев, В.М. Влияние нагароотложений на работу двигателя / В.М.
Корнеев, Ю.В. Катаев // Сельский механизатор. – 2011. – №1. – С. 36-37.
3.
Катаев, Ю.В. Безразборная очистка двигателя от нагара / Ю.В. Катаев // Сельский механизатор. – 2011. – №9. – С. 34-35.
4.
Катаев, Ю.В. Очистка двигателей от нагароотложений / Ю.В. Катаев // Сельский механизатор. – 2014. – №10. – С. 36-37.
5.
Ерохин, МН. К вопросу об импортозамещении рабочих органов зарубежных почвообрабатывающих машин / МН. Ерохин, В.С. Новиков, Д.И. Петровский // Труды ГОСНИТИ. – 2015. – Т. 121. – С. 206-212.
6.
Вашланов, П.В. Перспективы развития топливной аппаратуры дизелей /
П.В. Вашланов, Д.И. Петровский // Сельский механизатор. 2013. №1(47). С. 6-7.
7. Петровский, Д.И. Диагностирование топливной системы высокого давления дизелей по амплитудно-фазовым параметрам топливоподачи // Д.И. Петровский. – Дисс. … канд. техн. наук. Москва, 2004. – 162 с.
8. Петровский, Д.И. Совершенствование форсунок и клапанов топливных систем Common Rail / Д.И. Петровский, П.В. Вашланов // Сельский механизатор. – 2014. – № 2. – С. 36.
9. Петровский, Д.И. Совершенствование методов оценки технического состояния топливной аппаратуры дизелей / Д.И. Петровский // В сборнике Аграрная наука в условиях модернизации и инновационного развития АПК России. Сборник материалов Всероссийской научно-методической конференции с международным участием, посвящённой 85-летию Ивановской государственной сельскохозяйственной академии имени Д.К. Беляева. 2015. С.
159-162.
Abstract. During operation of machinery, the engine performance indicators
go beyond the limits of regulated values due to the formation of carbon deposits on
its parts. To date, a very topical issue on the technology of CIP cleaning of engine
parts from carbon deposits.
Keywords: carbon deposits, engine, compression.
217
УДК 631.173 ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ФИРМЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ МОЛОЧНОГО СКОТОВОДСТВА
Чепурина ЕЛ.
РГАУ–МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Обоснованы основные факторы, требующие скорейшего внедрения в агропромышленном комплексе фирменного метода технического сервиса машин и оборудования молочного скотоводства, что обеспечит своевременность и качество производственных процессов производства продукции и при этом необходимость восстановления требуемого уровня специализации работ и услуг технического сервиса. Ключевые слова фирменное техническое обслуживание, технический сервис, машины и оборудования для животноводства, надежность, качество техники, отказ машины, наработка на отказ. Широкий спектр машин и оборудования для механизации производственных процессов в животноводстве, как отечественного, таки импортного производства, сопровождаемый мощным рекламным потоком, затрудняет обоснованный и взвешенный выбор наиболее рационального варианта набора машин для механизации тех или иных операций. Правильность выбора осложняется и тем, что многие машины для выполнения аналогичных работ и операций, несущественные различия по конструктивно- технологическим признакам имеют существенную разницу в цене, в показателях надежности и эффективности [1-3]. Индустриализация производства животноводческой продукции в настоящее время строится на широкой модернизации материально-технической базы отрасли, на разработке, адаптации и внедрении перспективных ресурсосберегающих и интенсивных технологий. Для реализации этих новейших технологий самые разнообразные производители машин и оборудования для животноводства предлагают как отдельные машины, таки целые машинно-технологические комплексы. В отличие от растениеводства в животноводстве нарушения и сбои в технологическом процессе производства продукции усугубляются тем, что здесь мы имеем живые организмы животных, которые могут не только снизить продуктивность, но и привести к невосполнимым потерям. Это предъявляет повышенные требования особенно к содержанию животных в молочном скотоводстве, к обеспечению требуемых оптимальных условий и качества содержания, поения, кормления, ухода, доения и других операций [4-6]. Известны многие крупные производители и поставщики на рынок
218 техники, отечественной и зарубежной, но ни один из них не дает практически никакой конкретной информации о показателях надежности выпускаемых ими машин и оборудования. Поэтому на стадии выбора машин и оборудования целесообразно собрать информацию о параметрах их надежности. В настоящее время более высокий технический уровень, качество изготовления и показатели надежности имеют машины и оборудование, поставляемые на рынок техники зарубежными фирмами–изготовителями. Но как показывает опыт использования зарубежной техники в крупных агропредприятиях, фирмах и холдингах РФ, целесообразность ее применения ограничивается низкой продуктивностью животных в различных природно- климатических зонах страны. Существенным сдерживающим фактором массовых закупок импортных машин и оборудования для механизации процессов в животноводстве является устранение фирм-производителей и поставщиков от организации своевременного, качественного и доступного технического сервиса. Ответственные механизмы оборудования зарубежного производства, требуют специальных и дорогостоящих эксплуатационных материалов, высокочувствительны к колебаниям механических нагрузок и напряжения в электросетях, высококвалифицированного ремонтно- обслуживающего персонала и т.д. [7-9]. В этих условиях назрела острая необходимость радикального повышения технического уровня, качества изготовления и надежности машин и оборудования для животноводства. Мировой опыт показывает, что движущей силой постоянного повышения технического уровня машин является острая конкуренция производителей техники. Анализ этапов технического развития ведущих стран Запада указывает на то, что и у РФ нет другого пути технической модернизации, как внедрение фирменного метода технического сервиса. Таким образом, дальнейшее повышение эффективности и конкурентоспособности отечественных машин и оборудования для животноводства требует повышения качества и улучшения показателей надежности, что требует ускоренного внедрения фирменного метода технического сервиса, который обеспечивает полную ответственность изготовителя за качество поставляемых машин. При проектировании центров фирменного технического сервиса необходимо учитывать низкий уровень обновления техники в реальных условиях регионов и предусматривать возможные варианты технического перевооружения животноводческих ферми комплексов. Библиографический список
1.
Кушнарев ЛИ. Фирменный технический сервис машин и оборудования. Проблемы. Поиски. Решения. / Монография. Palmarium.
Academic publishirig. –2014. – 210 с.
2.
Кушнарев ЛИ. Технико-экономическая оценка отечественной и зарубежной техники. Монография. – М ФГБОУ ВПО МГАУ. – 2013.
219 3.
Бирман Е.В., Кушнарев ЛИ. Информационные системы управления производством молока на крупных фермах // Международный научный журнал.
–
№1.. – 2012. М ООО «УМЦ Триада – С. 52–58.
4.
Пучин, Е.А. Практикум по ремонту машин / В.С. Новиков, Н.А.
Очковский, Д.И. Петровский и др. – М КолосС, 2009. – 327 с.
5. Корнеев, В.М. Технология ремонта машин учебник / В.М., Корнеев,
В.С. Новиков, И.Н. Кравченко, Д.И. Петровский – М ИНФРА-М, 2018. – 314 с.
6.
Кравченко И.Н. Утилизация и рециклинг техники в агропромышленном комплексе / А.В. Коломейченко, В.М. Корнеев, Д.И. Петровский и др. – М БИБКОМ, ТРАНСЛОГ, 2016. – 240 с.
7. Кравченко, И.Н. Основы патентоведения / И.Н. Кравченко, В.М.
Корнеев, А.В. Коломейченко, А.Г. Пастухов, В.Н. Логачев, МН. Ерофеев, Д.И. Петровский – М Инфра-М. – 2017. – 252 с.
8. Кравченко, И.Н. Основы изобретательства и патентоведения / И.Н.
Кравченко, В.М. Корнеев, Д.И. Петровский – М КноРус. – 2017. – 262 с.
9. Корнеев, В.М. Технологическая подготовка предприятий технического сервиса учебное пособие / В.М. Корнеев, И.Н. Кравченко, Д.И. Петровский,
Ю.А. Шамарин, МН. Ерофеев. – М ИНФРА-М, 2018.
Abstract. The article substantiates the main factors for rapid implementation
in the agricultural sector proprietary method of technical service of machinery and
equipment dairy cattle that will ensure the timeliness and quality of production
processes of production and the need to restore the required level of specialization of
work and services technical services.
Keywords: brand maintenance, technical service, machines and equipment for
animal husbandry, reliability, quality of equipment, machine failure.
УДК 631.512.2, 631.514, 631.517 ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СТРЕЛЬЧАТЫХ ЛАП КУЛЬТИВАТОРА
Новиков В.С.
РГАУ–МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация В статье изложены характер износов стрельчатых лап культиваторов, приведены критерии их замены в результате изнашивания, даны основные направления повышения долговечности рабочих органов. Ключевые слова почва, обработка, стрельчатая лапа культиватора, долговечность.
220 Размеры и форма стрельчатой лапы характеризуются углом раствора 2γ, углом крошения β, углом заточки ί, шириной крыла a и шириной захвата b. По мере эксплуатации, в результате изнашивания, практически все эти параметры изменяются, снижая работоспособность лапы. В результате изнашивания носовой части увеличивается радиус режущей кромки, косое резание переходит в категорию фронтального резания, в результате чего повышается сопротивление, снижается заглубляющая способность лапы, нарушается равномерность глубины обработки. В результате износа крыльев лапы по ширине возникает нарушение сплошности обработки за счёт уменьшения ширины захвата и ликвидации зоны перекрытия обработки почвы лапами первого и второго рядов. По мере изнашивания режущей кромки лезвия, увеличивается её толщина, ухудшается её режущая способность и снижается глубина обработки на твёрдых участках. Долговечность лапы определялась по известным формулам [1-4]. В настоящее время лапы культиваторов изготавливают из стали Г. Их ресурс составляет, в зависимости от механического состава почвы, от 7 дога. Повысить их долговечность возможно различными способами применением более изностойких сталей для изготовления лапы различного вида наплавками или напылением на лезвийную часть лапы износостойких сплавов закреплением на наиболее изнашиваемых точках накладных элементов и др. [6, 7] Наиболее приемлемыми для изготовления лапы культиватора марками сталей являются 40ХС, Х, Г и 30ХГСА. Для повышения долговечности наплавкой или напылением твёрдых сплавов лапа упрочняется наплавкой по всему режущему контуру толщиной 0,5…1,0 мм и шириной 15…20 мм. Упрочнение носовой части лапы с помощью накладного элемента [8] заключается в закреплении механически заострённого бруса из сталей 9ХС,
30ХГСА. Предпочтительным материалом для изготовления самой лапы вместо стали Г рекомендована сталь 40ХС или Х приповерхностной твёрдости
HRC 48…58. Выводы для обеспечения высокой долговечности и работоспособности стрельчатых культиваторных лап их изготовление представляется целесообразным осуществлять из стали 40ХС вместо Г упрочнение наиболее изнашиваемой носовой части стрельчатых лап более целесообразно осуществлять накладными элементами в виде брусов [9, 10]. Библиографический список Петровский, Д.И. Диагностирование топливной системы высокого давления дизелей по амплитудно-фазовым параметрам топливоподачи // Д.И. Петровский. – Дисс. … канд. техн. наук. Москва, 2004. – 162 с. Петровский, ДИК вопросу о повышении долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин / Д.И. Петровский, В.С. Новиков //
221 Инновационные направления развития технологий и технических средств механизации сельского хозяйства материалы международной научно- практической конференции, посвящённой
100-летию кафедры сельскохозяйственных машин агроинженерного факультета Воронежского государственного аграрного университета имени императора Петра I. – Ч. II. – Воронеж, 2015. – С. 125-129.
3. Новиков, В.С. Повышение ресурса стрельчатых лап культиваторов /
В.С. Новиков, Д.И. Петровский // В сборнике Современные тенденции развития технологий и технических средств в сельском хозяйстве Материалы Международной научно-практической конференции, посвящённой 80-летию
А.П. Тарасенко. 2017. С. 54-62.
4. Петровский, Д.И. Технология повышения ресурса рабочих органов зарубежных почвообрабатывающих машин / Д.И. Петровский, В.С. Новиков // В сборнике Инновационные технологии и технические средства для АПК: Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов . 2016. - С. 70-74.
5. Новиков, В.С. Теоретические предпосылки повышения долговечности почворежущих рабочих органов / В.С. Новиков, Д.И. Петровский // Управление рисками в АПК. 2016. № 5. С. 41-50.
6.
Вашланов, П.В. Перспективы развития топливной аппаратуры дизелей /
П.В. Вашланов, Д.И. Петровский // Сельский механизатор. 2013. №1(47). С. 6-7.
7. Ерохин, МН. Прогнозирование ресурса рабочих органов почвообрабатывающих машин / МН. Ерохин, В.С. Новиков, Д.И. Петровский // Сельский механизатор. – 2015. – №11. – С. 6-9.
8. Ерохин, МН. К вопросу об импортозамещении рабочих органов зарубежных почвообрабатывающих машин / МН. Ерохин, В.С. Новиков, Д.И. Петровский // Труды ГОСНИТИ. – 2015. – Т. 121. – С. 206-212.
9. Петровский, Д.И. Технология повышения ресурса рабочих органов зарубежных почвообрабатывающих машин / Д.И. Петровский, В.С. Новиков // В сборнике Инновационные технологии и технические средства для АПК: Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов . 2016. - С. 70-74.
10. Лемех плуга. Патент. 81619 Российская Федерация МПК: А01В 15/00.
/ Новиков В.С., Ерохин МН, Орсик Л.С., Пучин Е.А., Петровский Д.И.,
Поздняков НА. – №2008145238; заявл. 18.11.2008; опубл. 27.03.2009, – Бюл.
№9.
slaughter non-food animals. Described designed and developed microwave setup for
grinding, centrifugation and heat treatment dehydrated, inedible waste of slaughter
animals.
Keywords: The microwave generator, the magnetron is a resonant cavity,
inedible waste of slaughter animals, the continuous mode of operation, tiered located
working chambers.
УДК 621.311.26 (470.311) ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ В МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Загинайлов В.И., Лештаев О.В., Мамедов ТА, Самсонов А.А.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Статья посвящена анализу результатов эксплуатации солнечной электростанции в условиях Московской области и научно-
технической информации по перспективам применения источников солнечной энергии в России. Ключевые слова альтернативная энергетика, солнечная электростанция, электроснабжение, электропотребление, графики электрических нагрузок, солнечная инсоляция. Потребление энергии в современном мире постоянно растет. Для её производства, как правило, используются невозобновляемые первичные источники, запасенные планетой в течение миллионов лет в виде угля, горючих
182 сланцев, нефти, природного газа и торфа [1]. Однако ко второй половине 20 века стали видны проблемы традиционной углеводородной энергетики. Основные её причины обусловлены истощением ископаемых ресурсов и значительным экологическим ущербом [2], связанным со сжиганием этих ресурсов. Многие компании в мире Тесла, Солар, Импульс, Шарп и др. всерьез озабочены проблемой экологии и стараются как можно скорее стать на путь альтернативной энергетики. К таким компаниям относится и российская компания GOOD-WOOD, основное производство которой находится в Московской области.Руководство предприятия существенное внимание уделяет экологии и охране окружающей среды и поэтому компанией GOOD-WOOD было принято решение об использовании энергии солнца, и тем самым улучшении экологической ситуации в регионе. Компания специализируется на производстве экологически чистых клееных домов из бруса, с евроотделкой помещений и установкой в них современного оборудования и мебели. Компания не только полностью обеспечена тепловой энергией, производимой из отходов производства (опилки, опилы) и используемой на собственные нужды производства, отопление и горячее водоснабжение, но и производит топливные брикетов на продажу. Электроснабжение предприятия осуществляется от двух ТП кВ, мощностью каждой по 320 кВА. Предусмотрена возможность взаимного резервирования при выходе одного из трансформаторов из строя или аварии в сети. В нормальном режиме каждая ТП питает свой участок сети предприятия. В соответствии с принятым решением, в 2013 году компания закупила и установила на предприятии солнечную электростанцию (СЭС, предназначенную для обеспечения электроэнергией цеха по производству клееного бруса. Основу электростанции составляют 850 солнечных панелей марки Virtus
Model II JC255M-24/Bbs
, расположенные на 10000кв.м крыши и южной стене цеха по производству бруса. Каждая панель способна выработать до Вт энергии. Общая установленная мощность составляет более кВт, те. электростанция является самой крупной СЭС в Центральном Федеральном округе и самой крупной частной солнечной электростанцией в стране. Электроэнергия, вырабатываемая солнечными панелями, последовательно соединенными по 17 штук передается на 12 инверторов, преобразующими постоянный ток панелей в переменный. Управление инверторами, работающими параллельно с централизованной сетью, осуществляется контролером. При возникновении сбоя в работе одного из инверторов, контролер автоматически отключает его от шины нагрузки, что позволяет изолировать поврежденный инвертор, без отключения нагрузки от остальных модулей. Информационная связь между контролером и инверторами осуществляется по цифровой шине. Вся информация о работе системы передается на персональный компьютер. В соответствии с алгоритмом работы контролера, подача выработанной электроэнергии осуществляется только во внутреннюю
183 электрическую сеть предприятия, если она необходима для производства. В централизованную сеть передача электроэнергии запрещена. Проведенный анализ графиков нагрузки, за годы эксплуатации показывает, что СЭС предприятия в летние солнечные дни способна обеспечивать до 50% нагрузки цеха по производству клееного бруса, в осенние и весенние дни до 10%. В зимние дни, при выпадении снега, солнечные панели, установленные на крыше отключаются от сети и производство энергии снижается до одного процента. В соответствии с методикой расчета мощности СЭС [3] и распределением солнечной инсоляции [4] срок окупаемости СЭС компании GOOD-WOOD, без аккумулирования электроэнергии, составит 8 – 10 лет. Это позволяет сделать вывод о возможности использования таких систем для электроснабжения жилых и производственных объектов и улучшения экологии не только в Московской области, но ив других регионах страны, имеющих большой уровень солнечной инсоляции. Библиографический список Фортов В.Е., Попель ОС. Энергетика в современном мире. М.:
Издательский дом Интеллект, 2011.- 168 с.
2. Варфоломеев С.Д., Шевалевский О.И. Возобновляемая энергия:
Фотоэлектричество и биотоплива – реалии сегодняшнего дня. // Возобновляемые источники энергии. Курс лекций. Учебное пособие. – М
МИРОС, 2010. – С. 57 – 64.
3. Охоткин Г.П. Методика расчета мощности солнечных электростанций Вестник Чувашского университета. 2013, № 3. – С – 230.
4. Солнечная инсоляция – справочные таблицы Электронный ресурс. Альтернативная энергетика сайт URL: http://alternativenergy.ru/solnechnaya- energetika/312-solnechnaya- insolyaciya.html (дата обращения 27.10.2012).
Abstract. The article is devoted to the analysis and systematization of solar
power station operation results and scientific and technical information with the
justification for the use of solar power stations in the Moscow Region.
Keywords: alternative energy, solar power station, power supply, power
consumption, electrical load graphs, operation of electrical equipment.
184
УДК: 631.371:621.31 ОЦЕНКА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ
Загинайлов В.И., Логинова И.А., Ещин А.В., Стушкина НА.
РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева Аннотация. Разработаны математические модели по оценке
энергоэффективности работы сельскохозяйственного предприятия, тем самым определена возможность по оценке энергоемкости производства сельскохозяйственной продукции и определены пути её снижения. Ключевые слова энергоэффективность, сельскохозяйственная техника, энергоемкость производства продукции, сельскохозяйственное предприятие. В соответствии с Указом президента № 889 от 4 июня 2008 г и Энергетической стратегии России на период до 2030 года намечено провести снижение энергоемкости производства продукции не менее чем надо года. Энергоемкость производства продукции тесно связана с эффективностью используемой сельскохозяйственной техники. Согласно ГОСТ 51387-99 под показателями эффективности использования топливно-энергетических ресур- совпонимается:
- коэффициент полезного действия (КПД Величина, характеризующая совершенство процессов превращения, преобразования или передачи энергии, являющаяся отношением полезной энергии к подведенной.
- потеря энергии:Разность между количеством подведенной (первичной) и потребляемой (полезной) энергии
- энергоемкость производства продукции:Величина потребления энергии и (или) топлива на основные и вспомогательные технологические процессы изготовления продукции, выполнение работ, оказание услуг на базе заданной технологической системы. При определении энергоэффективности одной энергоустановки необходимо определить КПД и потери энергии в энергоустановке
- КПД одной энергоустановки
????
ЭУ
=
????
пол
????
подв
(1)
- потери энергии в энергоустановке
∆???? = ????
подв
− пол ????
подв
(1 − ????
ЭУ
) (2) где пол количество полезно-используемой энергии ????
подв
– количество подводимой энергии к энергоустановке. При определении энергоэффективности нескольких энергоустановок
- последовательно соединенных
????
ЭУ
=
????
пол
????
подв
= ????
ЭУ
1
∙ ????
ЭУ
2
⋯ ????
ЭУ
????
(3)
185
- параллельно соединенных
????
ЭУ
= ????
ЭУ
1
????
ЭУ
1
+ ????
ЭУ
2
????
ЭУ
2
+ ⋯ ????
ЭУ
????
????
ЭУ
????
(4)
????
ЭУ
1
+ ????
ЭУ
2
+ ⋯ ????
ЭУ
????
= 1, где ????
ЭУ
????
– доля энергии, получаемой i – энергоустановкой от подводимой энергии к n – энергоустановкам. Потери энергии в последовательно и параллельно, соединенных определяются по формуле (2). Определение энергоемкости производства сельскохозяйственной продукции осуществляется в соответствии с [2]:
Э
СП
=
????
подв
????
СП
=
????
пол
????
ЭУ
∙????
СП
(5) где ????
СП
– масса продукции произведенной и реализованной сельскохозяйственным предприятием в натуральном выражении при производстве одного вида продукции в денежном – нескольких видов сельскохозяйственной продукции ????
подв
– в данном случае это энергия, закупаемая сельскохозяйственным предприятием (топливо, электроэнергия) и используемая на производство продукции ????
ЭУ
– КПД энергоустановок – сельскохозяйственной техники, определяется по (3) и/или (4); пол, ∆???? – соответственно, полезно-используемая энергия и потери энергиипо – (2). Потребляемая энергия сельскохозяйственным предприятием может быть снижена за счет внедрения и использования энергии возобновляемых источников энергии ????
ВИЭ
и/или энергии вторичных ресурсов W
ВЭР
,
????
подв
−
(????
ВИЭ
+ ????
ВЭР
). Энергия вторичных ресурсов на сельскохозяйственном предприятии может производиться из отходов производства и переработки сельскохозяйственной продукции. Так, как правило, сельскохозяйственная продукция состоит из продукции растениеводства и животноводства
????
СП
= (р+ ж) − от, (6) тов соответствии с (6) отходы производства и переработки сельскохозяйственной продукции будут равны от = (р+ ж) − ????
СП
, (7) где р – произведенная продукция растениеводства ж – произведенная продукция животноводства от – отходы производства и переработки сельскохозяйственной продукции. Снижение энергоемкости производства сельскохозяйственной продукции, при использования энергии возобновляемых источников энергии и/или энергии вторичных ресурсовопределяется по измененной формуле (5):
Э
СП
=
????
подв
−(????
ВИЭ
+????
ВЭР
)
(????
р
+????
ж
)−????
от
(8) В соответствии с разработанными математическими моделями можно, не только рассчитать энергоемкость производства сельскохозяйственной продукции, но и определить пути её снижения за счет использования энергоэффективной сельскохозяйственной техники, снижения количества полезной энергии на производство высокопродуктивной и качественной
186 сельскохозяйственной продукции и использования энергии возобновляемых источников и/или энергии вторичных ресурсовпредприятия. Библиографический список
1.
Загинайлов В.И., Ещин А.В., Попов АИ, Стушкина НА. Пути снижения энергоемкости производства сельскохозяйственной продукции ДОКЛАДЫ ТСХА. 2017. Выпуск 289. Часть III. – М Изд-во РГАУ-МСХА – С.
278 – 280.
Abstract.
Mathematical models have been developed to assess the energy
efficiency of the agricultural enterprise, thus providing an affordable opportunity to
assess the energy efficiency of agricultural production and how to reduce it.
Keywords:
energy efficiency, agricultural machinery, energy intensity of
production, agricultural enterprise.
УДК 631.348.8+58.08:621.3.06+621.317.3:621.3-1/-8 МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ – НАГРУЗКИ ЭЛЕКТРОПИТАЮЩИХ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ
Ляпин В.Г
1
., Загинайлов В.И
1
., Соболев А.В
1
.,
Болотов Д.С
2
., Самохвалов М.В
2
1
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева, Новосибирский государственный аграрный университет Аннотация. Материал посвящен исследованиями диагностике электродных систем с растительными объектами, как нагрузки мобильных
электротехнологических машин. Ключевые слова нагрузка, электротехнологическая машина, электрод, растительность, диагностика, процесс. Для систематизации знаний в электрофизиологии и электротехнологиях
[1-
3] необходимы сведения по современным представлениям о физико- химических механизмах действия электромагнитных полей (ЭМП) на субклеточном, клеточном и тканевом уровнях растительных объектов (РО, в т.ч. механизмах электромагнитной гибели клеток и их репарации после повреждения, в основу которых должны быть положены фундаментальные исследования.Для РО как объекта исследования - живой системы, характеризующейся сложными внутренними электрофизическими процессами, целесообразно использовать математическое и физическое моделирование, позволяющее сократить объем трудоемкого, длительного и дорогостоящего эксперимента. При этом необходимо использовать универсальные,
187 отработанные для других объектов исследования, методы моделирования, корректно учитывая специфические особенности живой системы, и комплексный подход в исследованиях для выявления взаимосвязей в изменении электрофизических свойств, состава и структуры материалов обоснованными методами и способами решения поставленных задач (таблица. Таблица Методология исследования электротехнологических процессов в электроустановках и биофизических системах при электрическом повреждении растительности Метод Задачи исследования
А
на ли ти че ск ий
Обзор способов и технических средств ЭПР
Обзор электрофизических свойств РО и почвы как технологической среды (объектов воздействия) ЭМП ЭТМ
Анализ зависимостей электрофизических параметров отдельных уровней РО и выявление эмпирических выражений
Выявление путей совершенствования электротехнологии и технических средств ЭПР, обеспечивающих снижение эксплуатационных затрат
Те орет иче ск ий
Исследование динамики ЭПР и разработка моделей при изменении ЭМП ЭС и электрофизических параметров РО (Ẕ, диэлектрической проницаемости, диэлектрических потерь, электрической прочности и др.)
Моделирование статических и динамических режимов и обоснование параметров ЭС и ЭП, обеспечивающих ЭПР Исследование и разработка моделей распределения ЭМП в технологической среде при ЭПР Исследование электротехнологических процессов при ЭПР (взаимосвязи многофакторности воздействия электрического тока на технологическую среду и совершенствования ЭТМ) Исследование процессов электрофизических взаимодействий ЭМП ЭС, РО и почвы при ЭПР, причин появления и развития дестабилизирующих факторов, ограничивающих введение энергии ЭМП в ЭС ЭТМ
Совершенствование моделей биофизических процессов в системе "электрод-растение-почва" при ЭПР с использованием установленных (теоретически и экспериментально) характеристик РО и ЭМП ЭТМ
Исследование ЭТМ как электроэнергетической системы, обладающей способностью к возбуждению ЭМП, низкочастотной и высокочастотной генерации электрического тока и напряжений
Комплексный анализ физической природы возмущений в ЭС ЭТМ в условиях ЭПР (изучение биофизических процессов в РО и параметров ЭМП ЭТМ, их характеристики моделей)
Э
ксп ер имен тал ьн ый
Исследование электрофизических свойств РО и почвы как объектов воздействия ЭМП ЭТМ. Исследование влияния биофизической системы (геометрических характеристики физических свойств РО) назначения элементов матриц сопротивлений [Z] и проводимостей Исследование динамики ЭПР
Проведение анализов РО, почвенной среды и микрофлоры после воздействия ЭМП ЭТМ
Оптимизация режимов работы ЭТМ с учетом электротехнологического критерия эффективности при снижении эксплуатационных затрат
Исследование распределения ЭМП и ЭПР в процессе обработки ЭТМ
Испытание ЭТМ для ЭПР в опытных и производственных условиях
Разработка рекомендаций по оптимизации электрических режимов и конструкций ЭТМ
Разработка способов рационального ведения ЭПР, совершенствования конструкций ЭТМ и технических требований, обеспечивающих рациональные эксплуатационные характеристики
Комплексные сопротивления Ẕ (импедансы) и проводимости - параметры биотехнических систем при электрическом повреждении растительности (ЭПР)
188 электротехнологическими машинами (ЭТМ) определяются множеством факторов, таких как характеристики ЭМП, топология (геометрические характеристики) и физические свойства РО, электродных систем (ЭС), включая контуры тока через почву [1-3]. Это определяет необходимость детального анализа взаимосвязи между характеристиками РО и параметрами эквивалентных схем замещения нагрузок электропитающих устройств и систем. Актуальность задачи обусловлена нарастающим интересом исследователей к идентификации фактических параметров схем замещения биотехнических систем и РО с использованием технологии векторных измерений. При измерении роте. наложении измерительных электродов на ткани РО происходит разбиение участка ткани под ЭС, на сетку, в узлах которой находятся электроды, а процесс съема информации заключается в последовательном измерении Ẕ между двумя электродами. При этом к измерительному каналу в фиксированный момент времени имеется возможность подключить только два электрода, в результате чего измеряется межэлектродный Ẕ
эс
. Для высокой точности измерения, необходимо уменьшать расстояние между электродами l
мэп
в сетке ЭС, снижая Ẕ
эс
и увеличивая чувствительность преобразования Ẕ
эс
– напряжение. Кроме снижения чувствительности преобразователя приуменьшении l
мэп
возникают технологические трудности, связанные с достижением заданной топологии электродов ЭС. Библиографический список
1.
Оськин, СВ. Электротехнологии в сельском хозяйстве учебник для вузов/С.В. Оськин. – Краснодар КубГАУ, 2016. – 501 с.
2. Баранов, Л.А. Светотехника и электротехнология/Л.А. Баранов, В.А.
Захаров. - М КолосС, 2006. - 344 с.
3.
Ляпин, В.Г. Структурно-функциональные изменения сорных растений при их повреждении электрическим током/В.Г. Ляпин, А.В. Боженков, В.Ф.
Котяшкина. Под общ. ред. В.Г. Ляпина/Новосиб. гос. аграр. унт. - Новосибирск, 2001. - 127 с.
1 ... 17 18 19 20 21 22 23 24 ... 38
Annotation. The article is devoted to research of electrode systems with
vegetation objects, as loads of mobile electrotechnological machines. It is proposed
to use matrix structures for the diagnostic of electrode systems.
Keywords: load, electrotechnological machine, electrode, vegetation,
diagnostic, process.electrode, vegetation.
189
УДК 631.348.8+58.08:621.3.06+621.317.3:621.3-1/-8 ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ МОБИЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН
Ляпин В.Г., Мартынов ММ.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Материал посвящён описанию этапов и принципов проектирования электропреобразователей электротехнологических машин. Ключевые слова нагрузка, источник электропитания,
электропреобразователь, электротехнологическая машина, электрод, растительность. Проблемы энергосбережения выступают на первый план во всех приложениях и отраслях, включая перспективную технику и технологии [1], в нашем случае [2] мобильные электротехнологические машины (МЭТМ) и электротехнологии (ЭТ). Одним из путей повышения КПД η компонентов и устройств МЭТМ, те. снижения потерь является увеличение эффективности источников электропитания, электропреобразователей (ЭП) и электродных систем (ЭС). Уменьшение потерь повысит энергетическую эффективность ЭП и
ЭС, упростит их конструкции, уменьшив нагрев элементов, систем и МЭТМ в целом. Под проектированием понимается процесс обоснования системно- технических решений по построению (совершенствованию) ЭТ и МЭТМ с оформлением соответствующей (проектной) документации. Основная цель проектирования – максимизация экономического или другого эффекта от построения ЭТ и МЭТМ, а процесс проектирования осуществляется в несколько этапов
1) постановка задачи (выбор критериев планирования ЭТ, МЭТМ в целом и её систем в частности, анализ и систематизация исходных данных
2) прогнозирование необходимых для процесса проектирования величин
(видов и объемов ЭТ, номенклатуры оборудования МЭТМ и типономиналов;
3) декомпозиция общей задачи проектирования ЭТ и МЭТМ на частные
(например, по системами электрическим цепям
4) разработка возможных сценариев построения ЭТ и МЭТМ;
5) анализ разработанных сценариев с учетом экономических, технических и иных ограничений выбор сценариев, которые могут быть реализованы решение задач оптимизации существенных параметров ЭТ и МЭТМ
путем использования соответствующих математических методов
7) интерпретация результатов решения с учетом различных ограничений и составление необходимой проектной документации. Общие потери энергии Р
п в ЭП и ЭС разделяют на коммутационные динамические) Р
кд
, возникающие при коммутации силовых ключей,
190 электродов (токоподводов) с растительными объектами (РО) и потери на проводниковых материалах (омические) Р
пм
[3].
Р
кд
вызваны инерционностью силовых ключей, электродов и РО, индуктивностью рассеяния электромагнитных компонентов (трансформаторов и дросселей) и паразитной индуктивностью проводников. Эти потери можно минимизировать с помощью схемотехнических и программных средств. Уменьшение Р
пм возможно за счёт снижения амплитуды пульсаций тока и правильного выбора компонентов ЭП и
ЭС. В импульсных ЭП потери Р
пм
, если не учитывать пульсацию токов, определяются суммарными активными сопротивлениями элементов ЭП проводников, обмоток, каналов транзисторов) R
пм
[3]. Общие потери притоке нагрузки I
э
и частоте т технологического напряжения U
т
МЭТМ с учетом коэффициентов к и к, зависящих от используемого силового ключа, составляют
Р
п
=
Р
пм
+
Р
кд
= э
R
пм
+
к
v1
I
э
f
т
+
к
v2
f
т
Э ффективность ЭП определяется соотношением η=U
т
I
э
/(U
т
I
э
+
Р
пм
+
Р
кд
). С увеличением размеров и максимально допустимых параметров транзисторов
ЭП к и к
v2
также возрастают. При параллельной работе ключей в чередующемся режиме увеличивается эффективность ЭП при большой нагрузке, т.к. уменьшается величина R
пм
, а при малой нагрузке преобладают потери Р
кд
. Коэффициенты к и к возрастают с увеличением числа фаз, поэтому при работе в режиме чередования уменьшается эффективность ЭП при малых нагрузках. На каждом этапе проектирования характер решаемых задач определяется исходными данными и результатами решения задач предшествующего этапа. Так, по итогам этапа 2 или 3 может оказаться, что динамика роста электротехнологического критерия к
эт
при обработке РО и почвенных сред
МЭТМ или падения рассчитываемого показателя, например, Р
кд
и Р
пм
такова, что исходные данные или критерии нуждаются в пересмотре. В каждом конкретном случае процесс проектирования должен рассматриваться подробнее с учетом особенностей ЭТ и МЭТМ, приведенных в [2, 3]. Следование приведенным принципам проектирования способствует обеспечению оптимальности построения систем и схем МЭТМ в конкретных условиях ЭТ и реализуемости разрабатываемых проектов. Данный подход позволяет использовать возможности, предоставляемые информационными технологиями, на основе сложившейся структуры МЭТМ. Изложенные принципы могут служить основой для составления алгоритмов и разработки соответствующего программного обеспечения, автоматизирующего процесс проектирования ЭТ и
МЭТМ. Библиографический список
1
. Федоренко, В.Ф. Интеллектуальные системы в сельском хозяйстве:
науч. аналит. обзор/В.Ф. Федоренко, В.Я. Гольтяпин, Л.М. Колчина. – М
ФГБНУ «Росинформагротех», 2017. – 156 с.
191 2. Ляпин, В.Г. Оборудование и энергосберегающая электротехнология борьбы с нежелательной растительностью/В.Г. Ляпин. Новосиб. гос. аграр. унте изд. перераб. и доп. - Новосибирск, 2012. – 366 с.
3. Ляпин, В.Г. Электропитание устройств и систем. Учебное пособие в трёх частях. Часть 1. Лекции по теории цепей и электронных преобразователей/В.Г. Ляпин, ГС. Зиновьев, А.В. Соболев. – Химки ФГБВОУ ВО АГЗ МЧС России, 2016. – 220 с.
Abstract. Article is devoted to the description of the stages and design
principles of electric converters and electrode systems of mobile electrotechnoligical
machines with electrical load in the form of vegetation and soil objects.
Keywords: loads, power supply, electric converter, electrotechnological
installation, electrode, vegetation.
УДК 621.316.1 АНАЛИЗ СТРУКТУР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ СИСТЕМ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Мамедов ТА.
РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева
Аннотация.Выполнен сравнительный анализ автономных систем электроснабжения. Выявлены основные отличия автономного электроснабжения от централизованного электроснабжения. Установлена необходимость дополнительных исследований автономных систем электроснабжения. Ключевые слова:автономная система электроснабжения, централизованное электроснабжение, децентрализованное электроснабжение, оптимизация структуры, электрические сети. В нашей стране, электроснабжение потребителей электрической энергии, осуществляется от систем централизованного и автономного (децентрализованного) электроснабжения. Поданным Российского Энергетического Агентства в зоне автономного электроснабжения находится около 1/3 территория России В соответствии с ГОСТ 19431-84 [2] и ПУЭ [3]: централизованное электроснабжение электроснабжение потребителей от энергетической системы. Понятия автономного электроснабжения в нормативно- технической документации нет, вместо него используется термин децентрализованное электроснабжение, те. электроснабжение потребителей от источника, не имеющего связи с энергетической системой. Проведенный анализ показывает, что автономное электроснабжение – это обеспечение электроэнергией потребителей от автономного источника энергии, причем в качестве электропотребителей могут служить как удаленные потребители системдецентрализованного электроснабжения, таки потребители имеющие связь с централизованной энергетической системой. Следовательно сфера применения систем автоно́много электроснабже́ния охватывает все зоны централизованного и децентрализованногоэлектроснабже́ния[4,5]. Проведенный анализ научно-технической литературы показывает, что в автономных системах электроснабжения используются электроустановки как переменного тока, таки постоянного тока. Также, стоит отметить, что электрические сети автономных систем электроснабжения имеют меньшие размеры и по ним передаются меньшие мощности, чем по централизованным сетям. Это обусловлено тем, что в данном случае источники электроэнергии располагаются в непосредственной близости с электропотребителями. Структура системы автономного электроснабжения не отличается от структуры централизованных систем, но выполнена на другой элементной базе, так
- подсистема генерация может содержать наряду с традиционными источниками энергии – электромеханическими генераторами переменного тока, возобновляемые источники энергии, такие как солнечные, ветро, гидро и др. электростанции, как переменного таки постоянного тока
- подсистема передача и распределение электрической энергии, как правило, выполнена с использованием статических преобразователей, а не трансформаторов и автотрансформаторов
- подсистема потребление электрической энергии может содержать как приемники переменного тока, таки постоянного тока. В связи с выявленными отличиями необходимо провести дополнительные исследования
- по классификации автономных систем электроснабжения (по мощности, роду тока, удаленности, времени эксплуатации и т.д.) с учетом их разделения на индивидуального потребителя и группы потребителей
- по перспективам применения постоянного тока в подсистемах генерации, передачи и распределении энергии
- провести оптимизацию структуры электрических сетей автономных систем электроснабжения с учетом их элементной базы. При должном выполнению, поставленных выше задач по проведению дополнительных исследований, будут разработаны оптимальные структуры автономных систем электроснабжения, обеспечивающих передачу и распределение электроэнергии с высокой энергоэффективностью и минимальными потерями.
193 Библиографический список
1. Фортов В.Е., Попель ОС. Энергетика в современном мире. – М:
Издательский дом « Интеллект, гс. ГОСТ 19431-84. Межгосударственный стандарт. Энергетика и электрификация. Термины и определения. Дата введения 01.01.86. Правила устройства электроустановок. е издание. – М ЗАО
«Энергосервис», 2008. – 696.
4. Карамов ДН. Комплексная оптимизация автономной системы электроснабжения, использующей возобновляемые источники энергии и аккумуляторные устройства на примере п. «Батамай» Кобяйского района Якутии. / Энергетика России в XXI веке. Инновационное развитие и управление, 1-3 сентября 2015 г, Иркутск. – С – 8. Казанов М. Разработка алгоритма оптимизации параметров и комплексной оценки эффекта внедрения локальных источников питания в системах электроснабжения потребителей с распределенной генерацией / Диссертация на соискание уч. степени к.т.н. по специальности 05.09.03. – Москва. Национальный исследовательский университет МЭИ, 2017 – 168 с.
Abstract.A comparative analysis of autonomous power supply systems is
performed. The main differences between autonomous power supply and centralized
power supply are revealed. The need for additional studies of autonomous power
supply systems has been established.
Keywords:water heating, centralized power supply, decentralized power
supply, optimization of electric network structure.
УДК 62; 12 ТЕХНИКА СУТЬ И РОЛЬ В ЧЕЛОВЕЧЕСТВЕ
Сергованцев ВТ.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Технические системы созданы по образу и подобию живой природы. Изобретая техникумы, не осознавая, копируем себя. К двух иерархической системе разума Высший и человеческий, человек изобретает третий, нижний уровень разума – технический (искусственный интеллект. Облегчая труд человека и расширяет его возможности, техника создает еще и мощные средства уничтожения самого человечества. Ключевые слова техника, разум, труд. Подобие технических и биологических системы. Функции техники в человечестве.
194 Сказано, техника – есть средство труда и труд сделал человека человеком
(Энгельс). А человек, его уровень развития, определяется его разумом. Следовательно, техника через труд совершенствует разум человеческий. Но технику, в свою очередь, создает (изобретает) сам разум человека, применяя труд. Получаем систему Разум Труд Техника. Мы знаем, что труд существует физический и умственный. Следовательно, и техника разделяется на технику механизации и технику автоматизации. Известны структуры (образы) техники Механика = Двигатель Кинематика Рабочий орган Автоматика = Датчики Процессор, память Исполнительный орган. Автоматика и механика вместе образуют техническую систему управления, состоящую из управляющей и управляемой частей Управляющий орган (автоматика) Объект управления (механика. Полученная структура технической системы полностью копирует структуру работающего человека. Действительно, у человека, выполняющего труд, работает система управления Управляющий орган = Зрение Нейроны, аксоны Эффекторы Объект управления = Мышцы Скелет руки Рабочий инструмент. Мы видим одинаковые структуры (образы) и одинаковые (подобные) функции элементов системы. Однако среда (природная база, в которой построены системы, совершенно разная. Водной техническая база, в другой – биологическая. Из этого следует выводы
1) Мир построен по одному и тому же лекалу. Технические и биологические системы идентичны по структуре и функциям. Что вверху, то и внизу.
2) Мы, инженеры, изобретая технические системы, копируем их с живой природы, те. человек строит технику по образу и подобию своему. Заметим далее. Человек изобретает технику, ионе автоматизирует. Он добывает знания и их размещает в компьютере и книгах, созданных техникой. и наконец, пытается создать искусственный интеллект (разум. Таким образом, человеческий разум в технике создает 1) технический разум, 2) технические автоматы ив технической памяти накапливает знания. Оказывается, что и человек имеет аналогичные части, туже структуру 1) разум, 2) биологические автоматы (инстинкты) и 3) знания. Вновь подтверждается мысль, что техникумы строим по образу и подобию своему. Более того. учитывая закон подобия, получаем, что и человек, его информационная структура созданы также более высоким уровнем разума – Высшим Разумом, подобно тому, как и наш разум создает аналогичную систему в технике. Следовательно, можно полагать, что в мире существует двухуровневая иерархия разума Высший Разум и человеческий разум. К этой иерархии человеческий разум создает третий нижний уровень – технический разум. Такова суть техники.
195 В нашем человеческом мире техника реализует три функции
1) Высвобождение человека, его разум от забот о своем жизнеобеспечении и своих потребностях, расширение возможностей самого человека.
2) Развитие разума и расширение его знаний) Активизация свободного бизнеса.
Техника дала человеку возможность быть под водой, летать по воздуху, выходить в космос. Человек имеет самолеты, ракеты, радиосвязь, компьютер, интернет и др. Созданы микроскопы, телескопы и другие приборы познания. А знания развивают разум и его возможности. Свободный бизнес, используя машинное производство, создал социально- экономическую систему капитала. Капитализм оказался мощнейшим механизмом развития производства, общества и самой техники. Он, капитал, создал высокоразвитую материальную культуру Запада. Поскольку в основе системы капитала – конкуренция, те. борьба, то капитализм всюду и везде сеет зло, возникают войны, человечество становится на путь саморазрушения [1, 2]. Итак, к чему привела техника человечество С одной стороны техника облегчила процесс познания Мира, облегчила человеку его труд и расширила его возможности, создала высокоразвитую техническую культуру. С другой стороны техника создала мощнейшие средства самоуничтожения самого человека. Итак, перед человечеством поставлена проблема, как, не отказываясь от техники, избежать катастрофу нашей цивилизации. Библиографический список
1. Федотов А.П. Глобалистика: начало науки о современном мире. Курс лекций. – М Аспект Пресс, 2002. – 224 с. Сергованцев ВТ. Глобалистика: глобальное управление. Презентация лекций. Электрон. уч.-метод. пособие. – М ФГОУ ВПО МГАУ, 2011. – 195 сл.
Abstract. Technology systems are created in the image and likeness of nature.
Inventing technology we unconsciously emulate ourselves. In addition to the two
hierarchical levels of brain – Superior and human, human being invents a third,
inferior level of brain – technological (artificial intelligence). Along with facilitating
human labour and expanding abilities of a human being, technology also creates
powerful means for self-destruction of humanity.
Keywords: technology, brain, labour. Similarity between technology and
biology systems. Technology's functions in humanity.
196
УДК 631.348.8+58.08:621.3.06+621.317.3:621.3-1/-8 ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЯХ НА ОСНОВЕ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
1 ... 18 19 20 21 22 23 24 25 ... 38
Соболев А.В., Ляпин В.Г., Стушкина НА.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Материал посвящен исследованиям переходных процессов в электротехнических системах и комплексах, электронных устройствах, при работе электротехнологических установок с использованием пакетов прикладных программ. Ключевые слова. Нагрузка, электротехническая система,
электротехнологическая установка, замыкание, переходные процессы. В зависимости от причини места возникновения переходных процессов
(ПП) в электрических системах (ЭС) различают волновые, электромагнитные
(ЭМ) и электромеханические ПП. Волновые ПП возникают непосредственно в линиях электропередач в результате воздействия ударов молний, ЭМ - при включении и отключении мощных электроагрегатов, коротких замыканиях (КЗ) на различных участках ЭС, появлении асимметрии напряжений и токов и по ряду других причин. Из всего многообразия причин появления ЭМ ПП наиболее распространенными и опасными являются процессы, вызванные КЗ, которые в свою очередь могут быть дуговыми и гальваническими. Последние являются наиболее опасными для элементов ЭС, когда фазы элементов соединяются между собой или с землей. ПП возникают также при обрыве нейтрального провода (присоединении нагрузки "звездой) и обрыве линейного провода присоединении нагрузки "треугольником. Опасность и неоднозначность влияния ПП на качество работы сложных электротехнических и электронных устройств вызывает необходимость достаточно полного изучения характера изменения токов и напряжений на элементах ЭС, включая спектральный и фазовый спектр этих процессов. Существующие методы расчета ЭМ ПП делятся на аналитические и практические (инженерные. Аналитические методы являются наиболее точными и основаны на решении интегро-дифференциальных уравнений. Применительно к трехфазным ЭС они представляют собой системы линейных интегро-дифференциальных уравнений го порядка, решение которых вызывает необходимость определения значительного числа ненулевых начальных условий. А поскольку начальные условия, в свою очередь, определяются моментами коммутации, расчет ПП изначально предполагает неоднозначность даже постановки задачи их расчета. В связи со сложностью применения аналитических методов расчета ПП в инженерной практике используются приближенные методы расчета,
197 основанные на значительном упрощении постановки задачи и методики расчета. В частности, не учитываются такие важные факторы как сдвиг фаз между напряжениями трехфазного источника и несимметричность нагрузки в фазах, пренебрегают активным сопротивлением нагрузки и ее нелинейностью, а также поперечной емкостью воздушных линий электропередачи кВ. Между тем опыт использования в учебном процессе пакетов прикладных программ (MULTISIM, TINA, ELECTRONIX WORBENCH, MICRO-CAP) позволяет сделать вывод о возможности их эффективного использования при исследовании ЭМ ПП в трехфазных цепях при различных возмущающих воздействиях с учетом практически всех факторов, характерных для реальных трехфазных ЭС. Практика моделирования процессов в электрических цепях и электронных схемах позволяет сделать вывод, что наиболее простои наглядно
ЭМ ПП могут быть исследованы с помощью компьютерной программы
ELECTRONIX WORBENCH (EWB
). Так, применительно разветвленной трехфазной цепи при включении несимметричной нагрузки "звездой" и симметричной нагрузки "треугольником" в программе EWB была разработана компьютерная схема этой цепи с различными видами коммутаций, реализующими однофазные К, двухфазные К) и трехфазные К)
КЗ на землю, межфазные КЗ, обрыв нейтрального и линейных проводов. Получаемые осциллограммы переходных фазных напряжений нагрузки и фазных линейных) токов в несимметричной "звезде" при различных моментах коммутации соответствуют характеру этих параметров, рассчитанных аналитически классическим методом, что подтверждает достоверность результатов моделирования. По полученным осциллограммам довольно просто оценить опасные значения переходных токов и напряжений на элементах цепи, длительность и скорость ПП. В дальнейшем, используя известные методы численного интегрирования для определения коэффициентов Фурье, может быть определен спектральный и фазовый состав полученного ПП. Это позволит более точно проводить анализ ПП в ЭС и электронных устройствах, чувствительных как к значениям переходных напряжении и токов, таки к их спектральному составу.
Annotation. The article devoted to research of transition processes in
electrotechnical systems and complexes and electronic devices when electrotechnical
installation equipments work with the use application programs.
Keywords: load, electrotechnical system, electrotechnical installation
equipment, circuit, transition process.
198
УДК 621.315 ВНЕДРЕНИЕ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Тишков В.В., Лещинская Т.Б.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. В работе рассмотрены актуальные вопросы применения облачных технологий в системах электроснабжения России. Проанализированы реорганизации разновидности облачных касается технологий, приведены помощью примеры успешной всей реализации в электроэнергетике. Предложена представляется схема модели единого облачного
service
ИТ-пространства электроэнергетики. Ключевые кибер слова облачные технологии электроэнергетика сотрудничестве интеллектуализация интеграция обработка решения данных Интернет-сервис.
В
вопросы развитиеосновных каналы направлений социально-экономического обеспечение развития России анализе дог, принятых говоря несколько лет компанией назад на общегосударственном сотрудничестве уровне, была service утверждена и Энергетическая россети стратегия дог. В является рамках реализации предприятия направлений этой сотрудничестве стратегии была energy разработана и онцепция everything создания работы интеллектуальной сети вопросы единой энергетической являются системы России [1]. За обеспечение рубежом такие содержит сети называют SmartGrid, генерирующих а в России еще приборов и активно-адаптивными и они генерирующих являются основой реорганизации интеллектуального электроэнергетического platform комплекса экономики обеспечени
России.
«Облака» могут всей предоставить пользователям platform для обеспечения структурами получения громадных передачи объемов данных приборов и высокой скорости обработки собственных информации свои содержит разнообразные ресурсы – программное являются обеспечение, данные, основанной объемы памяти мперативы и т.д. Для работы представляется с ресурсами облака пользователю анализе необходимо иметь определенными только лишь согласно
ПК или компьютеры, через используемые в вычислительных особенности центрах АСУ передачи компании и соответственно степень доступ в сеть вопросы Интернет. Существуют согласно следующие виды (категории, представляет сервисы) предоставляемых режим пользователям облаков [2]:
1) Software особенности as a Service (SaaS) – Программное реорганизации обеспечение как smart услуга»,
вид структурами облачной технологии, программному обеспечивающий доступ является множеству пользователей service через web-браузер к единому россии приложению, разработанному едином и управляемому поставщиком-владельцем облака) Infrastructure grid as a Service (IaaS) – Инфраструктура содержит как услуга, высокой вид технологии использующийся кибер исключительно предприятиями, едином с предоставлением им различной представляется
ИТ-инфраструктуры (серверов, вузовская СУБД, сетевого монография оборудования, программных содержит приложений) с применением service технологии виртуализации;
3)
глущ
Platform as a Service (PaaS) – Платформа включающий как услуга, интеграции технология предоставляющая обеспечени пользователям говоря программные платформы используемые с определенными
199 характеристиками частности для разработки, предприятия тестирования, развертывания, россии поддержки веб-приложений;
4) Desktop energy as a Service (DaaS) – Данные ктуальной как услуга, обеспечени технология предоставляющая стратегии пользователям (дополнительно россии настраиваемые под глущ свои задачи) полностью глущ готовые к работе стандартизированные режим виртуальные рабочие desktop места (доступ architecture к программному комплексу сундуков необходимому работы) WorkspaceasaService (WaaS) – Рабочее этом место как современная услуга, в отличие service от технологии информационной
DaaS пользователи структурами получают доступ облачных только к программному схеме обеспечению, а все россии вычислительные операции сетевых выполняют на собственных согласно
ПК;
6) Everything россии as a service (EaaS) –
«Всё как дорофеев услуга, вид структурами сервиса,
включающий говоря в себя элементы говоря всех вышеназванных касается видов решений продуманная и находящийся в данный service момент времени момент в разработке или каналы в тестовых вариантах.
В приборов качестве примера всей можно привести глущ создание компанией Microsoft генерирующих референсной архитектуры вопросы для интеллектуальной реорганизации энергетической экосистемы –
Smart сеть
Energy Reference этом
Architecture (SERA) В технологии системе SERA сетевого особое внимание кибер уделено следующим представляется областям 1) управлению управл большими объемами работы данных 2) интеллектуальной desktop аналитике 3) кибер-безопасности; 4) управлению обеспечение мастер-данными и моделированию 5) иерархическому сеть управлению 6) облачным вопросы технологиям 7) шаблонам доступ для интеграции.
Центральной момент задачей для кибер любой системы сундуков управления является, выбора для интеллектуальной architecture электроэнергетики или иначе частности активно-адаптивных электроэнергетических управл систем, в конечном стратегии счете, принятие продуманная решений. Поскольку глущенко система управления облачных представляет собой конечном комплекс, состоящий степень из процессов, технических информационной и программных средств управление и персонала, то степень выбор интеллектуальности системы является управления характеризует архитектуры интеллектуализация поддержки grid решений во всей своей глущенко многогранности, в том grid числе и с использованием современная технологий облачных используемые вычислений основанных методы на использовании могучих возможностей Интернет-сервиса. Библиографический частности
список
1.
Дорофеев В.В., полностью Макаров А.А. Активно-адаптивная определенными сеть – новое варжапетян качество ЕЭС частности России // Энергоэксперт, 2009, № 4 (15).
2. http://www.tesla-tehnika.biz/oblachnie-tehnologii.html.2.
3.
http://www.smartgrid.ru/tochka-zreniya/intervyu/interes-k-innovacionnym- tehnologiyam-v-rossiyskoy-elektroenergetike-dovolno/.
Abstract. Т
варжапетян
paper considers предлагаемая
topical issues частности
of application of cloud вопросы
computing
in power сеть
systems of Russia. Analyzed работы
varieties of cloud могут
technologies and предлагаемая
examples of
successful могучих
implementation in the всей
power sector. The конечном
proposed scheme твердая
models the момент
unified cloud центральной
it space electricity.
Key едино cloud представляет
technologies; power архитектуры
engineering; intellectualization; всей
integration; data степень
processing; online интеграции
service.
200
УДК 621.37 АКТУАЛЬНОСТЬ ОБРАБОТКИ ШКУР ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ НАГРЕВОМ В КРОЛИКОВОДЧЕСКИХ ХОЗЯЙСТВАХ
Шамин Е.А., Новикова Г.В.
ГБОУ ВО НГИЭУ
Аннотация. Анализированы перспективы развития кролиководства в России. Приведены критерии проектирования установок для обработки шкур кроликов. Описана микроволновая установка, обеспечивающая отделения пуха со шкур кроликов, мездровая сторона которых увлажнена рассолом. Ключевые слова объемы продукции кролиководства обработка шкур кроликов микроволновая технология рассол мездровая сторона шкур. Развитие кролиководства в ряде регионов России дает большие перспективы фермерским хозяйствам. Спрос на мясо кроликов составляет свыше 300 тыс. тонн в год [1]. В настоящее время 13–15 тыс. тонн. мясо кролика на рынок поставляют фермерские хозяйства, себестоимость производства мясо кролика составляет 120 руб./кг., а дополнительным источником дохода может стать продажа их шкурок. Но возникают проблемы с обработкой шкур [1]. Разработка технологии и технических средств для обработки шкур кроликов является актуальной задачей. Нами разрабатываются установки для обработки шкур кроликов с использованием энергии электромагнитного поля сверхвысокой частоты
(ЭМПСВЧ). При этом учитываются нижеприведенные критерии [2,3], обеспечивающие - непрерывный режим работы и радиогерметичность установки для обслуживающего персонала - многократное воздействие
ЭМПСВЧ с соблюдением определенной скважности технологического процесса - регулирование производительности установки в широких пределах при использовании маломощных магнетронов с воздушным охлаждением - равномерность распределения электрического поля в сырье с учетом глубины проникновения волн - регулирование продолжительности воздействия
ЭМПСВЧ на сырье в зависимости от вида и размеров шкурок эндогенный нагрев сырья не более 40…45
о
С; - контроль интенсивности теплообразования регулированием мощности СВЧ генераторов удаление влажного воздуха при сохранении радиогерметичности установки - подачу и выгрузку сырья через запредельные волноводы. Блок схема базовых СВЧ установок содержит в основном восемь элементов. Нами модернизируется электродинамическая система нагревательной камеры, обеспечивающая непрерывность технологического процесса, высокую напряженность электрического поля при равномерном распределении СВЧ энергии в объеме резонатора и высокую собственную
201 добротность резонаторов. В конструктивном отношении электродинамические системы отличаются от существующих совмещением передвижных резонаторных и лучевых камер, расположенных в экранирующем корпусе. Рабочая камера СВЧ установки представляет электродинамическую систему
(ЭС). Она должна обеспечивать необходимую мощность и структуру электромагнитного поля (ЭМП), выполнение необходимых температурных режимов и иметь запредельные волноводы, выполняющие функции загрузки и выгрузки сырья. С учетом особенностей ЭС и критериев проектирования нами разработаны несколько СВЧ установок с применением маломощных магнетронов с воздушным охлаждением, с разными конфигурациями объемных резонаторов, обеспечивающих равномерный нагрев сырья при непрерывном режиме работы. Разработаны комбинированные резонаторные и лучевые электродинамические системы, в виде цилиндрических, сферических, кольцевых, тороидальных резонаторов. Причем резонаторы для обеспечения непрерывного режима работы были перфорированными, передвижными, вращающимися [2, 3]. Например, нами разработана СВЧ установка для отделения пуха от шкуры кроликов для реализации способа снятие пуха со шкурок кроликов (АС.
№ 40499), предусматривающего предварительное увлажнение рассолом, за счет втирания в шкурки с мездровой стороны. Разработанная установка содержит поддон, куда установлен роликовый транспортер, закрытый полуцилиндрическим куполом, образуя полуцилиндрический резонатор. СВЧ генераторы расположены на куполе. Внутри резонатора имеется щипальный барабан сколками, над которым установлен зонт с пневмопроводом. Впереди резонатора расположена ванна с рассолом и валиком. Установка обеспечивает снижение энергетических затратна процесс сбора пуха с шкур кроликов. Заключение. Разработаны методы расчета многогенераторных и многорезонаторных рабочих камер, предназначенных для обработки пушно- мехового сырья в непрерывном режиме с достижением энергетического и экономического эффектов. Исследуются микроволновые технологии обработки шкур кроликов. Разрабатываются математические модели, наиболее полно отражающие физические процессы, происходящие в сырье при воздействии
ЭМПСВЧ. Проектируются СВЧ установки для обработки шкур кроликов, имеющие простую конструкцию, минимальную потребляемую мощность, достаточную производительность для фермерских хозяйств. Библиографический список
1.
Пелеев, АН. Оборудование для съемки и оборудование для съемки и обработки шкур на мясокомбинатах. – М Пищевая промышленность, 1968. –
162 с.
2.
Шамин, Е.А. Анализ условий функционирования установки для отделения меха от шкурок кроликов / Е.А. Шамин, Б.Г. Зиганшин, Г.В.
Новикова, Т.В. Шаронова // Вестник НГИЭИ, – Княгинино: 2017, №8 (75). – С.
41…47.
202 3.
Шамин, Е.А. Разработка сверхвысокочастотной установки с цилиндрическими резонаторами для сушки пушно-мехового сырья в непрерывном режиме // Е.А. Шамин, Б.Г. Зиганшин, Г.В. Новикова // Вестник
НГИЭИ, – Княгинино: 2017, № 9 (76). – С. 57…64.
Abstract. Analyzed the prospects of development of rabbit production in
Russia. Given the design criteria of facilities for processing skins of rabbits.
Described the microwave installation for the separation of fluff from the skins of
rabbits hide side of which is wetted by the brine.
Key words: volume production-breeding; processing of skins of rabbits;
microwave technology; pickle, hide the side skins.
УДК 656.052.45 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ РОБОТОВ
Юсупов Р.Х.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Обзор содержит сведения о требованиях, предъявляемых к навигационным системам роботов. Представлены основные характеристики спутниковых, инерциальных систем навигации. Кроме того, рассматриваются системы навигации с использованием дальномеров, технического зрения, энкодеров. Ключевые слова робот, навигация, спутниковая, инерциальная навигационная система, дальномер, энкодер. Требования, предъявляемые к навигационным системам
1. Должны позволять достаточно точно измерять пройденный путь робота.
2. При использовании робота на открытой местности вне помещений, а также в помещениях должны позволять хорошо ориентироваться в пространстве. Должны позволять использовать робот для проведения работ в зонах радиационной, химической и биологической зараженности местности.
4. Должны исключать возможность столкновения с различными препятствиями при автономном движении. Для того, чтобы осуществить выбор эффективной системы навигации в зависимости от условий выполняемой работы, важно знать возможности и характеристики известных способов навигации.
203 Спутниковые системы навигации. Система ГЛОНАСС предназначена для глобальной оперативной навигации приземных подвижных объектов. Се помощью можно производить определение ориентации объекта на основе измерений, производимых от четырёх приёмников сигналов навигационных спутников. Американская система GPS по своим функциональным возможностям аналогична отечественной системе ГЛОНАСС. Глобальная система позиционирования (Global Positioning System, GPS) – это спутниковая навигационная система, дающая информацию о расположении устройств - приемников в абсолютной мировой системе координат. Инерциальная навигация. Способ определения координат и параметров движения различных объектов и управления их движением, основанный на свойствах инерции тел и являющийся автономным, те. не требующим наличия внешних ориентиров или поступающих извне сигналов. Сущность инерциальной навигации состоит в определении ускорения объекта и его угловых скоростей с помощью, установленных на нем приборов и устройства по этим данным координат этого объекта, его курса, скорости, пройденного пути и т. Д. Навигация с использованием дальномеров.Лазерный дальномер — прибор для измерения расстояний с применением лазерного луча.
Основные элементы лазерного дальномера импульсный лазерный излучатель и фотоприемник, связанные оптической системой и образующие лазерную головку. Излучатель с некоторым интервалом времени генерирует короткие лазерные лучи (импульсы. Лазерный луч, отражаясь от препятствия, возвращается к дальномеру и попадает на фотоприемник. Электроникой фиксируется время, которое затрачивает луч на путь до объекта (препятствия) и обратно. Используя ультразвуковые сонары можно измерять расстояние от объекта до робота. Они испускают звуковой сигнал, который отражается от ближайшего на пути объекта и возвращается в виде эха. Время полета сигнала фиксируется, и на его основе рассчитывается расстояние до объекта. Принцип измерения координат с помощью системы технического зрения Система технического зрения (СТЗ) – совокупность алгоритмов и устройств для обработки визуальной информации. На первом этапе работы СТЗ формирует изображение сцены (объектов, находящихся в зоне видимости телекамеры. Затем полученный массив данных обрабатывается соответствующими алгоритмами для решения поставленной перед СТЗ конкретной задачи. Система технического зрения (СТЗ) позволяет решать широкий круг задач тактического и стратегического уровней управления роботом.
204 Навигация с использованием энкодеров. Энкодер – это устройство, предназначенное для преобразования угла поворота вращающегося объекта вала) в электрические сигналы, позволяющие определить угол его поворота.
Установка датчика угла непосредственно на оси колес, приводы гусениц или на дополнительное измерительное колесо робота – общее решение задачи одометрии для мобильных роботов. Существует множество видов датчиков угла резистивные, индукционные, емкостные, оптические и др. Библиографический список
1. Интегрированные инерциально-спутниковые системы навигации Составитель О.А. Степанов, под общей ред. В.Г. Пешехонова. – СПб.: ГНЦ
ЦНИИ Электроприбор, 2004. – с. Ориентация и навигация подвижных объектов современные информационные технологии / Под ред. Б.С. Алёшина, К.К. Веремеенко, АИ. Черноморского. – М.:ФИЗМАТЛИТ, 2006. – 424 с. – ISBN 5-9221-0735-6.
1 ... 19 20 21 22 23 24 25 26 ... 38
Abstract. An overview provides information about the requirements for
navigation systems. Presents the main characteristics of satellite, inertial navigation
systems. In addition, navigation systems using range finders, technical vision,
encoders.
Keywords: robot navigation, satellite, inertial navigation system, rangefinder,
encoder.
205 ИННОВАЦИОННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА В АПК
УДК 621.791.: 621.791.9 ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ ПАЙКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЛЕНТЫ НА ПЛОСКИЕ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ
Серов Н.В., Бурак ПИ, Серов А.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. На основании литературных данных определены условия образования высококачественного соединения при электроконтактной пайке через ленточные аморфные припои металлической ленты с основным металлом. Рассмотрены факторы, влияющие на электроконтактную пайку. Ключевые слова ленточные аморфные припои, электроконтактная пайка металлическая лента, производительность. При создании покрытия на плоских поверхностях деталей, с помощью электроконтактной пайки через ленточные аморфные припои металлической ленты необходимо точно определить параметры процесса электроконтактной пайки, влияющие на электроконтактную пайку, из которых выделены режимы величина сварочного тока, длительность сварочного импульса, расход охлаждающей жидкости, регулирующие процесс образования соединения [1]. Из уравнения теплового баланса [2-4] ЭКП плоских деталей получено выражение для расчёта оптимальной величины расхода охлаждающей жидкости
???? =
????????(????
c
−????
ж
)
????????(????
к
−????
н
)+(1−????)????
= =
0,664????????
ж????
0,5
????????
ж
0,333
�
????????ж
????????с
�
0,25
????(????
c
−????
ж
)π????
????????(????
к
−????
н
)+(1−????)????
(1) где ???? – расход охлаждающей жидкости, л/с; Re – число Рейнольдса; ж и
Pr
c
– значения критерия Прандтля; ???? – коэффициент теплопроводности жидкости (для воды ???? = 0,6), Вт/(м∙К); с – температура стенки детали, С ж – температура жидкости, С а – доля неиспарившейся воды α – коэффициент теплоотдачи к – температура воды конечная, С н – температура воды начальная, С r – теплота парообразования при с, Дж/кг. Разработана математическая модель определения оптимальных коэффициентов перекрытия сварочных точек в ряде Пи между рядами ????
П????
в зависимости от скорости св и производительности процесса ????
????
[5, 6]. Производительность процесса ЭКП определялась следующим образом
????
????
=
????
П????
????
т
????
ПS
????
т
????
п
+????
и
????
П????
=
????
П????
????
ПS
????
т
2
????
п
+????
и
????
П????
(2)
206 где П – коэффициента перекрытия сварочных площадок между соседними точками ряда П, коэффициента перекрытия сварочных площадок между рядами ЭКП; т – диаметр припаянной единичной точки, мм и – время импульса, с;????
п
– время паузы, с. Для случая, когда требуется обеспечить полное перекрытие сварочных площадок при различных коэффициентах П П П �1 − П (П �1 − П) Для определения коэффициентов перекрытия для достижения наибольшей производительности процесса ЭКП, подставим выражение (3) в (2) и найдём (экстремум) производную полученного выражения по П т ????
П????
�1−????
П????
2
????
п
+????
и
????
П????
�
′
= т (????
и
????
П????
3
+2????
п
????
П????
2
−????
п
)
(????
п
+????
и
????
П????
)
2
(5) Производительность процесса ЭКП будет максимальна при таком значении П, при котором производная ????
????
′
= 0: П 3
(1 − ????
и
√3)????
п
2 3�−16????
и
????
п
3
+ п п пи и) �−16????
и
????
п
3
+3√3�−32????
п
4
−27????
п
2
−27????
п
????
и
3 6 √2 3
+
2????
и
????
п
3
(6) Получены эмпирические зависимости, позволяющие прогнозировать твёрдость и протяжённости зоны термического влияния покрытий, полученных
ЭКП в зависимости от силы тока, продолжительности и расхода воды. Для твёрдости получаемых покрытий
HRN15 = 90,177 + 0,052???? − и+ 1,361????, (7) где HRN15 – твёрдость получаемого термического влияния Для зоны термического влияния
????
зтв
= 310,205 + 26,15???? + и 109,75????, (8) где ????
зтв
– глубина зоны термического влияния, мкм. Установлено, что на твёрдость положительно влияет повышенный расход воды G и сила тока J, в тоже время продолжительность импульса отрицательно сказывается на твёрдости. Библиографический список Свидетельство № 2012615912 от 28 июня 2012 го гос. регистрации программы для ЭВМ. Параметризация процесса электроконтактной приварки /
А.В. Серов, ПИ. Бурак, Н.В. Серов;– № 2011619999; заявл. 15.04.15; зарегистрировано 28.06.12. – 1 с. Коротких, А.Г. Основы гидродинамики и теплообмена в ядерных реакторах учебное пособие / А.Г. Коротких, ИВ. Шаманин – Томск Томский
207 государственный университет, 2007. – 117 с.
3.
Рудобашта, С.П. Теплотехника. – М.:КолосС, 2010. – 599 с.
4.
Исаченко, В.П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С.
Сукомел. – М ЭНЕРГИЯ, 1965. – 424 с.
5.
Серов,
Н.В. Определение технологических параметров электроконтактной приварки при восстановлении и упрочнении плоских поверхностей / Н.В. Серов, ПИ. Бурак, А.В. Серов // Вестник ФГОУ ВПО
МГАУ, 2017. – №. 1 (77). – С. 35-40.
6. Корнеев, В.М. Технология ремонта машин учебник / В.М., Корнеев,
В.С. Новиков, И.Н. Кравченко, Д.И. Петровский – М ИНФРА-М, 2018. – 314 с.
Abstract. On the basis of literary data the conditions for the formation of high-
quality connections with electric tape soldering using alloys of amorphous metal strip
with the base metal. Describes factors that affect electric soldering.
Keywords: tape amorphous solders, electrocontact soldering, metal tape.
УДК 621.791.03: 621.791.9 УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО И МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
ЭЛЕКРОКОНТАКТНОЙ ПРИВАРКОЙ
Латыпов Р.А.
1
, Бурак ПИ, Серов А.В.
2
, Серов Н.В.
2
1
ФГБОУ ВО Московский политехнический университет,
2
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. В процессе инструментального и машиностроительно производства образуется отходов, утилизацию которых возможно производить электроконтактной приваркой на поверхности деталей при получении функциональных покрытий. Ключевые слова утилизация, функциональные покрытия, электроконтактная приварка. Повышения экономичности и экологичности производства, можно достичь получением на рабочих поверхностях деталей функциональных покрытий [1] из материалов, подлежащих утилизации. Проблемами утилизации отходов производства занималось и занимается множество учёных. Большинство способов утилизации имеют высокую трудоемкость, а последующее использование продуктов утилизации при упрочнении и восстановлении осуществляется с применением других технологий, в основном металлургических (скрап процесс, которые сами по себе являются достаточно
208 сложными, ресурсоёмкими и вредными для экологии. Поэтому при утилизации отходов машиностроительного и инструментального производства необходимо использовать технологию, при которой не будет происходить вредных выбросов в атмосферу и которая позволяет получать покрытия из различных материалов. Такой технологией является электроконтактная приварка (ЭКП) [1-3]. Учёные [4] уже применяли электроконтактную приварку отходов шлифования шарикоподшипников (ШХ
15) для упрочнения дисков сошников сеялки. Разработана технология утилизации отходов вольфрамсодержащих твердых сплавов электроэрозионным диспергированием с последующим электроконтактным напека- нием продуктов диспергирования на упрочняемые детали сельскохозяйственных машин [5-7]. Рассмотренные способы, также имеют высокую трудоёмкость и промежуточные этапы между непосредственно утилизацией (подготовкой материала) и последующим получением покрытия. Предлагается способ [8] утилизации отходов машиностроительного и инструментального производства ручных, машинных, ленточных, лобзиковых полотен, напильников, надфилей, свёрл и их обломков обрезков, обрубков и облоя образующихся при инструментальном производстве их электроконтактной приваркой на поверхности деталей для получения покрытий с требуемыми свойствами. Метод получения функциональных покрытий электроконтактной приваркой отходов машиностроительного и инструментального производства подлежащих утилизации заключается в том, что на поверхность детали укладывается присадочный материал в виде лент или проволок из инструментальной углеродистой, инструментальной легированной или быстрорежущей стали. Деталь и присадочный материал находятся между электродами электроконтактной машины, через зону электрод – присадочный материал – деталь – электрод пропускаются импульсы сварочного тока при одновременном сжатии сварочных электродов и подачи охлаждающей жидкости в зону сварки при постоянном взаимном перемещении электродов и детали сформированием непрерывного сварочного шва. Приварка осуществляется на установках для электроконтактной приварки, машинах для шовной или точечной сварки. Отходы инструментального и машиностроительного производства, могут иметь высокую твёрдость, и низкую пластичность, что затрудняет их приварку к цилиндрическим поверхностям, вследствие хрупкого разрушения при изгибе, в связи, с чем в ряде случаев, необходимо проводить разупрочняющую термическую обработку перед приваркой. Предлагаемый способ, даёт большие перспективы для использования отходов машиностроительного и инструментального производства, для получения функциональных покрытий из широкой номенклатуры материалов на различных деталях.
209 Библиографический список
1. Серов А.В. Функциональные покрытия в сельскохозяйственном машиностроении / А.В. Серов, ПИ. Бурак, Р.А. Латыпов, Н.В. Серов // Международный научный журнал. М ООО Спектр, 2014. Вып. 6. С. 71–77.
2. Бурак ПИ. Материалы, рекомендованные для электроконтактной приварки / ПИ. Бурак, А.В. Серов // Труды ГОСНИТИ. 2010. Т. 105. С. 176-180.
3. Оськин В.А. Электроконтактная приварка как метод получения функциональных покрытий в сельском хозяйстве / А.В. Серов, В.М. Соколова // Доклады ТСХА: Вып. 288. ч. IV. – М РГАУ-МСХА, 2016. - С. 252-255.
4. Способ наплавки для упрочнения режущей кромки изделия пат.
2112634 РФ МПК 6B 23K 9/04 A. Р.А. Латыпов, А.В. Поляченко, Н.Д.
Бахмудкадиев, Б.А. Молчанов. - №97107594/02;; заявл. 28.04.1997; опубл.
10.06.1998.
5. Латыпов, Р.А. Получение порошков из отходов вольфрамсодержащих твердых сплавов и их применение в технологиях восстановления и упрочнения деталей / ПИ Бурак, ГР. Латыпова // Труды ГОСНИТИ. - 2014. - Т. 114.
6. Латыпов, Р.А. Исследование твердосплавных порошков, полученных электроэрозионным диспергированием вольфрамсодержащих отходов / Р.А.
Латыпов, ПИ Бурак // Международный научный журнал. - 2013. - №5. с. 80-85.
7. Латыпова, ГР. Особенности электроконтактной приварки порошковых смесей с использованием диспергированных отходов твердых сплавов / ГР.
Латыпова, В.В. Чернов, К.С. Шалашов // Труды ГОСНИТИ. – 2017. – Т. 128.
8. Серов, А.В. Способ утилизации отходов из углеродистых, легированных и быстрорежущих инструментальных сталей электроконтактной приваркой
/ А.В. Серов, Н.В. Серов, ПИ Бурак // Труды ГОСНИТИ. – 2017. – Т. 127.
Abstract. Waste of tool and machinery production, can be used for produce
functional coatings on the surfaces of parts by electrocontact resistance welding.
Keywords: utilization, functional coatings, electrocontact resistance welding.
УДК 636 УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ КЛИМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ СВИНОВОДСТВА
Игнаткин И.Ю.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. На свиноводческом комплексе львиная доля топливных затрат приходится на отопление производственных помещений. В статье рассматривается универсальная энергосберегающая климатическая установка, снижающая затраты энергии на отопление на 80%.
210 Ключевые слова микроклимат, свиноводство, вентиляция, рекуперация. Обеспечение необходимого микроклимата – обязательное условие эффективного производства свинины. В отопительный период года ассимиляция вредных газов требует значительного воздухообмена, а, следовательно, затрат теплоты на подогрев приточного воздуха. Анализируя структуру затрат теплоты на отопление свинарников замечено, что при использовании эффективных ограждающих конструкций потери теплоты через стены кровлю составляют порядка 20 %, оставшиеся 80 % приходятся на подогрев приточного воздуха [1-4]. В основе предлагаемой энергосберегающей климатической установки лежит рекуперативный теплообменник, в котором тепло от удаляемого из помещения воздуха передается приточному. Отработанный воздух отделен от приточного разделительной (теплообменной) стенкой и никогда не перемешивается со свежим. Воздушные потоки образуют противоток, что в сочетании с большой поверхностью теплообмена дает возможность обеспечить интенсивный теплообмен. Аппарат выполнен из материалов устойчивых к воздействию агрессивной среды животноводческих комплексов. Образующийся в процессе теплообмена конденсат, собирается в поддоне, расположенном в нижней части установки и далее самотеком направляется в систему навозной канализации [5-8]. Оценку экономии топливных ресурсов мы получили, сравнив годовые расходы теплоты энергосберегающей и обычной систем. Результаты расчетов демонстрируют выгоду от применения энергосберегающей системы отопления-вентиляции. Были проведены расчеты для Томска с расчетной температурой наиболее холодной пятидневки -40 °С.
Результаты проведенных испытаний на свинокомплексе в Томске подтверждают расчетный эффект. Система экономит 70–80% топлива. Входе исследований оценивался текущий коэффициент утилизации теплоты, который варьировал в диапазоне 0,46-0,58 Выводы. Предлагаемая система позволяет снизить затраты на отопление на 80%. Обеспечивает снижение установленной мощности в 2 раза, в соответствии с коэффициентом утилизации теплоты. Библиографический список
1. Механизация и технология животноводства / В.В. Кирсанов, ДН.
Мурусидзе, В.Ф. Некрашевич, В.В. Шевцов, РФ. Филонов. Мс. Гулевский В.А., Шацкий В.П., Спирина Н.Г. Применение теплообменников рекуператоров) для нормализации микролимата животноводческих помещений // Известия ВУЗов. Строительство. № 9. Новосибирск, 2013. С. 64-68.
3. Гулевский В.А., Шацкий В.П. Моделирование теплообмена в пластинчатых теплообменниках // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2012. № 2. С. 140-144.
211 4. Игнаткин И.Ю., Казанцев С.П. Рекуператор теплоты для свиноводческого комплекса // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2013. № 4. С. 17-18.
5.
Кирсанов В.В., Игнаткин И.Ю. Универсальная установка обеспечения микроклимата // Вестник НГИЭИ. 2016. № 8 (63). С. 110-116.
6.
Игнаткин И.Ю. Оценка эффективности рекуперации теплоты в свинарнике-откормочнике ООО Фирма Мортадель» // Вестник ФГОУ ВПО
«МГАУ имени В.П. Горячкина». 2016. № 1 (71). С. 14-20.
7. Теплоутилизационная установка Патент на изобретение 2627199 РФ ИВ. Ильин, И.Ю. Игнаткин; заявл. 08.07.2016; опубл. 03.08.2017. Бюлл. № 22.
8.
Корнеев, В.М. Технология ремонта машин учебник / В.М., Корнеев,
В.С. Новиков, И.Н. Кравченко, Д.И. Петровский – М ИНФРА-М, 2018. – 314 с.
Abstract.
At the pig-breeding complex, the lion's share of fuel costs falls on the
heating of industrial premises. The article considers a universal energy-saving
climate system, which reduces energy costs for heating by 80%.
Keywords: microclimate, pig production, ventilation, hit recovery.
УДК 631.3 ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ ХОНИНГОВАНИЕ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ЗМЗ
Колокатов А.М.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация. Окончательное хонингование гильз цилиндров с использованием эластичных брусков повышает производительность обработки на 30 %. Ключевые слова хонингование, алмазные бруски, цилиндр, гильза. При окончательном хонинговании гильз цилиндров ЗМЗ-511 в заводских условиях иногда алмазные бруски засаливаются, те. происходит налипание частичек металла на поверхность бруска, что ухудшает шероховатость поверхности гильзы, и оставляет на зеркальной поверхности гильзы даже грубые риски, те. брак. В связи с этим поверхность гильзы не отвечает ТУ на восстановление и её требуется повторно обрабатывать [1-3]. По литературным данным известно, что алмазные бруски на эластичной связке Р11/Р9 обладают большой износостойкостью при хонинговании чугуна и стали и обеспечивают наилучшую шероховатость поверхности в результате снижения разновысотности алмазных зерен, закрепленных в эластичной связке.
212 Бруски на эластичной связке обладают локальной эластичностью алмазные зерна, находящиеся на их поверхности, погружаются в связку под действием сил микрорезания и выступают из нее при отсутствии нагрузки. Это свойство данных брусков дает возможность при обработке поверхностей сделать края рисок микропрофиля овальными и тем самым исключить появление заусенцев, снижающих маслоемкость трущихся поверхностей. Поэтому, для исследования были взяты алмазные бруски на эластичной (каучукосодержащей) связке
Р11/Р9: АББХ 100х8х4х2 АС 80/63 Р11/Р9 50 % [4-6]. Для решения данной проблемы было намечено выполнить следующее изучить заводской технологический процесс, провести исследования шероховатости гильз после окончательного хонингования по заводской и новой технологиям с применением алмазных эластичных брусков [7, 8]. Существующий заводской процесс предусматривал процесс окончательного алмазного хонингования гильз цилиндров двигателей ЗМЗ-511 алмазными брусками АБХ 100х8х4х2 АСМ 28/20 М 100 %. Основное время при этом составляет 0,5…0,6 мин. Хонингование осуществлялось на вертикально-хонинговальных станках модели Г. Исследования шероховатости гильз цилиндров ЗМЗ-511 проведены непосредственно на гильзах в заводских условиях, а замеры проведены в заводской лаборатории. Гильзы цилиндров на предварительном хонинговании обработаны брусками АС 100/80 М 100 %. Замеры шероховатости гильз цилиндров, обработанных после окончательного алмазного хонингования брусками АСМ 28/28 М 100 % (по заводской технологии) и брусками АС 80/63 Р11/Р9 100 % (по новой технологии) показали, что бруски на связке Р11/Р9 обеспечивают шероховатость поверхности гильз уже через 20 с обработки, в то время как обычные алмазные бруски обеспечивают нужную шероховатость после 30 с. На основании проведенных исследований были сделаны следующие выводы
1. В процессе работы алмазные эластичные хонбруски на засаливаются и, следовательно, исключается возможность нанесения брусками случайных рисок на внутренней поверхности гильзы цилиндра.
2. В процессе обработки гильз было установлено, что алмазные эластичные бруски не требуют приработки и ими можно начать обработку сразу после их установки на хонголовку, те. исключаются затраты времени на приработку эластичных брусков, в то время как приработка обычных алмазных брусков требует 2…4 часа.
3. Алмазные бруски на каучукосодержащей связке Р11/Р9 обеспечили требуеиую шероховатость внутренней поверхности гильз R
a
= 0,32 мкм уже через 20 сек обработки, в то время как обычные алмазные бруски обеспечивают данную шероховатость после 30 сек. Таким образом, бруски на эластичной связке позволяют повысить производительность обработки на 30 %.
4. Повысилось качество обработанной поверхности за счет повышения её маслоемкости.. Это можно объяснить тем, что бруски на связке Р11/Р9
213 обладают локальной эластичностью.
5. Процесс окончательного алмазного хонингования гильз цилиндров двигателей ЗМЗ-511 эластичными брусками на связке Р11/Р9 был внедрен наряде авторемотных заводах (Волоколамском АРЗ, Краснопахорском АРЗ,
Ростокинском РЗ, Кировском АРЗ). Таким образом, технология окончательного алмазного хонингования эластичными брусками на связке Р11/Р9 может быть рекомендована для внедрения при обработке отверстий любых деталей – гильз, цилиндров двигателей, шатунов, тормозных цилиндров и др. Инструмент, необходимый для внедрения данной технологии – это алмазные эластичные бруски, характеристика и размеры которых подбираются и уточняются при проведение пробных исследований. Затраты на внедрение такой технологии определяются непосредственно на производстве, где внедряется процесс. В затраты войдут стоимость алмазных брусков, расходы на проведение пробных исследований с целью получения качества обработанной поверхности и на заработную плату. Библиографический список
1. Колокатов А.М. Применение плосковершинного хонингования при ремонте шатунов ДВС / Доклады ТСХА: Сборник статей, Вып. 288. В х ч. М
РГАУ-МСХА, 2016, 300 с. С. 239-242.
2. Трибологические основы повышения ресурса машин практикум Стрельцов В.В., Колокатов А.М., Приходько ИЛ, Шитов АН, Рожков СВ, Бугаев А.М. М ФГОУ ВПО МГАУ, 2010. - 168 с.
3.
Ерохин, МН. К вопросу об импортозамещении рабочих органов зарубежных почвообрабатывающих машин / МН. Ерохин, В.С. Новиков, Д.И. Петровский // Труды ГОСНИТИ. – 2015. – Т. 121. – С. 206-212. Петровский, Д.И. Диагностирование топливной системы высокого давления дизелей по амплитудно-фазовым параметрам топливоподачи // Д.И. Петровский. – Дисс. … канд. техн. наук. Москва, 2004. – 162 с. Петровский, ДИК вопросу о повышении долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин / Д.И. Петровский, В.С. Новиков // Инновационные направления развития технологий и технических средств механизации сельского хозяйства материалы международной научно- практической конференции, посвящённой
100-летию кафедры сельскохозяйственных машин агроинженерного факультета Воронежского государственного аграрного университета имени императора Петра I. – Ч. II. – Воронеж, 2015. – С. 125-129.
6.
Вашланов, П.В. Перспективы развития топливной аппаратуры дизелей /
П.В. Вашланов, Д.И. Петровский//Сельский механизатор. 2013. № 1 (47). С. 6-7. Петровский, Д.И. Совершенствование форсунок и клапанов топливных систем Common Rail / Д.И. Петровский, П.В. Вашланов // Сельский механизатор. – 2014. – № 2. – С. 36. Петровский, Д.И. Совершенствование методов оценки технического состояния топливной аппаратуры дизелей / Д.И. Петровский // В сборнике
214 Аграрная наука в условиях модернизации и инновационного развития АПК России. Сборник материалов Всероссийской научно-методической конференции с международным участием, посвящённой 85-летию Ивановской государственной сельскохозяйственной академии имени Д.К. Беляева. 2015. С.
159-162.
1 ... 20 21 22 23 24 25 26 27 ... 38
Abstract. Final honing of the cylinder liners, using a stretch of bars increases
productivity by 30 %.
Keywords: honing, diamond stones, cylinder, sleeve.
УДК 621.43 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ДВИГАТЕЛЕЙ ОТ НАГАРООТЛОЖЕНИЙ
Катаев Ю.В.
РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация В процессе эксплуатации техники показатели работы двигателя выходят за пределы регламентированных значений за счет образования нагароотложений на его деталях. На сегодняшний день очень актуальный вопрос по технологии безразборной очистки деталей двигателей от нагароотложений. Ключевые слова нагароотложения, двигатель, компрессия. В процессе эксплуатации техники энергетические, экономичностные и ресурсные показатели работы дизелей выходят за пределы регламентированных значений. Ухудшение этих показателей обусловлено множеством причин, в том числе и образованием на поверхностях деталей двигателя нагароотложений. Этим видам загрязнений подвержены камеры сгорания, клапаны, поршни, форсунки, проточные части турбокомпрессоров, выпускные коллекторы и другие детали [1-3]. Для обеспечения эксплуатационно-технических характеристик дизельных двигателей необходимо проводить периодическую очистку деталей двигателей от нагароотложений. В настоящее время наиболее известные и применяемые методы безразборной очистки это использование водотопливных эмульсий (ВТЭ) и применение присадок. При использовании ВТЭ улучшается смесеобразование и предотвращается коксообразование, но при этом снижается надежность двигателя за счет обводнения масел, ухудшаются показатели эксплуатации, возникает опасность коррозии отдельных деталей. Присадки улучшают процесс сгорания рабочей смеси, не допускают коагуляцию частиц сажи в крупные
215 агломераты. Недостатком данного метода является удаление отложений, скопившихся в топливном баке, следовательно, выход из строя топливного насоса и форсунок [4-6]. Изучив имеющиеся методы и способы безразборной очистки деталей двигателей от нагароотложений, приходим к выводу, что рациональными наиболее эффективным способом является подача воды в камеры сгорания двигателя в парообразном состоянии вместе с воздухом. При этом необходимо отметить, что подача пара гарантирует отсутствие капельной влаги в двигателе и, следовательно, не способствует процессам износа и коррозии – отрицательным побочным эффектам, имеющим место при использовании ВТЭ
[7, 8]. Оценку эффективности восстановления технических параметров двигателя методом безразборной очистки его деталей от нагароотложений паровоздушной смесью предлагается осуществлять измерением компрессии по цилиндрам количества газов, прорывающихся в картер утечек воздуха через сопряжение
«клапан-гнездо». По полученным данным можно сделать вывод, что увеличение среднего значения компрессии по цилиндрам двигателя на 8 % является результатом раскоксовывания поршневых колец, те. восстановления их подвижности после очистки от нагароотложений. В целях получения объективной информации об эффективности технологии очистки деталей двигателя от нагароотложений нужно в обязательном порядке провести диагностирование цилиндропоршневой группы по количеству газов, прорывающихся в картер, прибором КИ-13671. Диагностирование цилиндропоршневой группы производится на прогретом двигателе до температуры охлаждающей жидкости 85…90 С. При работе двигателя на холостом ходу нужно установить номинальную частоту вращения коленчатого вала 2200 об/мин. Измеряют расход картерных газов путем вставления конусного наконечника прибора в отверстие маслозаливной горловины. Оценка эффективности технологии очистки деталей двигателя от нагароотложений производится по снижению расхода картерных газов [9]. Результаты измерения расхода картерных газов показывают снижение их прорыва после очистки двигателя от нагароотложений, свидетельствующие о восстановлении подвижности компрессионных поршневых колец вследствие их очистки от нагароотложений. Таким образом, анализируя полученные результаты можно сделать вывод о повышении технических показателей двигателя путем очистки его деталей от нагароотложений, и целесообразности использования разработанной технологии при проведении операций, предусмотренных ТО тракторов в целях профилактического снижения вероятностей их отказов.
216 Библиографический список
1.
Катаев, Ю.В. Актуальность очистки деталей двигателя от нагароотложений / Ю.В. Катаев, В.М. Корнеев // Международный технико- экономический журнал. – 2010. – № 1. – С. 63-65.
2.
Корнеев, В.М. Влияние нагароотложений на работу двигателя / В.М.
Корнеев, Ю.В. Катаев // Сельский механизатор. – 2011. – №1. – С. 36-37.
3.
Катаев, Ю.В. Безразборная очистка двигателя от нагара / Ю.В. Катаев // Сельский механизатор. – 2011. – №9. – С. 34-35.
4.
Катаев, Ю.В. Очистка двигателей от нагароотложений / Ю.В. Катаев // Сельский механизатор. – 2014. – №10. – С. 36-37.
5.
Ерохин, МН. К вопросу об импортозамещении рабочих органов зарубежных почвообрабатывающих машин / МН. Ерохин, В.С. Новиков, Д.И. Петровский // Труды ГОСНИТИ. – 2015. – Т. 121. – С. 206-212.
6.
Вашланов, П.В. Перспективы развития топливной аппаратуры дизелей /
П.В. Вашланов, Д.И. Петровский // Сельский механизатор. 2013. №1(47). С. 6-7.
7. Петровский, Д.И. Диагностирование топливной системы высокого давления дизелей по амплитудно-фазовым параметрам топливоподачи // Д.И. Петровский. – Дисс. … канд. техн. наук. Москва, 2004. – 162 с.
8. Петровский, Д.И. Совершенствование форсунок и клапанов топливных систем Common Rail / Д.И. Петровский, П.В. Вашланов // Сельский механизатор. – 2014. – № 2. – С. 36.
9. Петровский, Д.И. Совершенствование методов оценки технического состояния топливной аппаратуры дизелей / Д.И. Петровский // В сборнике Аграрная наука в условиях модернизации и инновационного развития АПК России. Сборник материалов Всероссийской научно-методической конференции с международным участием, посвящённой 85-летию Ивановской государственной сельскохозяйственной академии имени Д.К. Беляева. 2015. С.
159-162.
Abstract. During operation of machinery, the engine performance indicators
go beyond the limits of regulated values due to the formation of carbon deposits on
its parts. To date, a very topical issue on the technology of CIP cleaning of engine
parts from carbon deposits.
Keywords: carbon deposits, engine, compression.
217
УДК 631.173 ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ФИРМЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ МОЛОЧНОГО СКОТОВОДСТВА
Чепурина ЕЛ.
РГАУ–МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация Обоснованы основные факторы, требующие скорейшего внедрения в агропромышленном комплексе фирменного метода технического сервиса машин и оборудования молочного скотоводства, что обеспечит своевременность и качество производственных процессов производства продукции и при этом необходимость восстановления требуемого уровня специализации работ и услуг технического сервиса. Ключевые слова фирменное техническое обслуживание, технический сервис, машины и оборудования для животноводства, надежность, качество техники, отказ машины, наработка на отказ. Широкий спектр машин и оборудования для механизации производственных процессов в животноводстве, как отечественного, таки импортного производства, сопровождаемый мощным рекламным потоком, затрудняет обоснованный и взвешенный выбор наиболее рационального варианта набора машин для механизации тех или иных операций. Правильность выбора осложняется и тем, что многие машины для выполнения аналогичных работ и операций, несущественные различия по конструктивно- технологическим признакам имеют существенную разницу в цене, в показателях надежности и эффективности [1-3]. Индустриализация производства животноводческой продукции в настоящее время строится на широкой модернизации материально-технической базы отрасли, на разработке, адаптации и внедрении перспективных ресурсосберегающих и интенсивных технологий. Для реализации этих новейших технологий самые разнообразные производители машин и оборудования для животноводства предлагают как отдельные машины, таки целые машинно-технологические комплексы. В отличие от растениеводства в животноводстве нарушения и сбои в технологическом процессе производства продукции усугубляются тем, что здесь мы имеем живые организмы животных, которые могут не только снизить продуктивность, но и привести к невосполнимым потерям. Это предъявляет повышенные требования особенно к содержанию животных в молочном скотоводстве, к обеспечению требуемых оптимальных условий и качества содержания, поения, кормления, ухода, доения и других операций [4-6]. Известны многие крупные производители и поставщики на рынок
218 техники, отечественной и зарубежной, но ни один из них не дает практически никакой конкретной информации о показателях надежности выпускаемых ими машин и оборудования. Поэтому на стадии выбора машин и оборудования целесообразно собрать информацию о параметрах их надежности. В настоящее время более высокий технический уровень, качество изготовления и показатели надежности имеют машины и оборудование, поставляемые на рынок техники зарубежными фирмами–изготовителями. Но как показывает опыт использования зарубежной техники в крупных агропредприятиях, фирмах и холдингах РФ, целесообразность ее применения ограничивается низкой продуктивностью животных в различных природно- климатических зонах страны. Существенным сдерживающим фактором массовых закупок импортных машин и оборудования для механизации процессов в животноводстве является устранение фирм-производителей и поставщиков от организации своевременного, качественного и доступного технического сервиса. Ответственные механизмы оборудования зарубежного производства, требуют специальных и дорогостоящих эксплуатационных материалов, высокочувствительны к колебаниям механических нагрузок и напряжения в электросетях, высококвалифицированного ремонтно- обслуживающего персонала и т.д. [7-9]. В этих условиях назрела острая необходимость радикального повышения технического уровня, качества изготовления и надежности машин и оборудования для животноводства. Мировой опыт показывает, что движущей силой постоянного повышения технического уровня машин является острая конкуренция производителей техники. Анализ этапов технического развития ведущих стран Запада указывает на то, что и у РФ нет другого пути технической модернизации, как внедрение фирменного метода технического сервиса. Таким образом, дальнейшее повышение эффективности и конкурентоспособности отечественных машин и оборудования для животноводства требует повышения качества и улучшения показателей надежности, что требует ускоренного внедрения фирменного метода технического сервиса, который обеспечивает полную ответственность изготовителя за качество поставляемых машин. При проектировании центров фирменного технического сервиса необходимо учитывать низкий уровень обновления техники в реальных условиях регионов и предусматривать возможные варианты технического перевооружения животноводческих ферми комплексов. Библиографический список
1.
Кушнарев ЛИ. Фирменный технический сервис машин и оборудования. Проблемы. Поиски. Решения. / Монография. Palmarium.
Academic publishirig. –2014. – 210 с.
2.
Кушнарев ЛИ. Технико-экономическая оценка отечественной и зарубежной техники. Монография. – М ФГБОУ ВПО МГАУ. – 2013.
219 3.
Бирман Е.В., Кушнарев ЛИ. Информационные системы управления производством молока на крупных фермах // Международный научный журнал.
–
№1.. – 2012. М ООО «УМЦ Триада – С. 52–58.
4.
Пучин, Е.А. Практикум по ремонту машин / В.С. Новиков, Н.А.
Очковский, Д.И. Петровский и др. – М КолосС, 2009. – 327 с.
5. Корнеев, В.М. Технология ремонта машин учебник / В.М., Корнеев,
В.С. Новиков, И.Н. Кравченко, Д.И. Петровский – М ИНФРА-М, 2018. – 314 с.
6.
Кравченко И.Н. Утилизация и рециклинг техники в агропромышленном комплексе / А.В. Коломейченко, В.М. Корнеев, Д.И. Петровский и др. – М БИБКОМ, ТРАНСЛОГ, 2016. – 240 с.
7. Кравченко, И.Н. Основы патентоведения / И.Н. Кравченко, В.М.
Корнеев, А.В. Коломейченко, А.Г. Пастухов, В.Н. Логачев, МН. Ерофеев, Д.И. Петровский – М Инфра-М. – 2017. – 252 с.
8. Кравченко, И.Н. Основы изобретательства и патентоведения / И.Н.
Кравченко, В.М. Корнеев, Д.И. Петровский – М КноРус. – 2017. – 262 с.
9. Корнеев, В.М. Технологическая подготовка предприятий технического сервиса учебное пособие / В.М. Корнеев, И.Н. Кравченко, Д.И. Петровский,
Ю.А. Шамарин, МН. Ерофеев. – М ИНФРА-М, 2018.
Abstract. The article substantiates the main factors for rapid implementation
in the agricultural sector proprietary method of technical service of machinery and
equipment dairy cattle that will ensure the timeliness and quality of production
processes of production and the need to restore the required level of specialization of
work and services technical services.
Keywords: brand maintenance, technical service, machines and equipment for
animal husbandry, reliability, quality of equipment, machine failure.
УДК 631.512.2, 631.514, 631.517 ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СТРЕЛЬЧАТЫХ ЛАП КУЛЬТИВАТОРА
Новиков В.С.
РГАУ–МСХА имени КА. Тимирязева Аннотация В статье изложены характер износов стрельчатых лап культиваторов, приведены критерии их замены в результате изнашивания, даны основные направления повышения долговечности рабочих органов. Ключевые слова почва, обработка, стрельчатая лапа культиватора, долговечность.
220 Размеры и форма стрельчатой лапы характеризуются углом раствора 2γ, углом крошения β, углом заточки ί, шириной крыла a и шириной захвата b. По мере эксплуатации, в результате изнашивания, практически все эти параметры изменяются, снижая работоспособность лапы. В результате изнашивания носовой части увеличивается радиус режущей кромки, косое резание переходит в категорию фронтального резания, в результате чего повышается сопротивление, снижается заглубляющая способность лапы, нарушается равномерность глубины обработки. В результате износа крыльев лапы по ширине возникает нарушение сплошности обработки за счёт уменьшения ширины захвата и ликвидации зоны перекрытия обработки почвы лапами первого и второго рядов. По мере изнашивания режущей кромки лезвия, увеличивается её толщина, ухудшается её режущая способность и снижается глубина обработки на твёрдых участках. Долговечность лапы определялась по известным формулам [1-4]. В настоящее время лапы культиваторов изготавливают из стали Г. Их ресурс составляет, в зависимости от механического состава почвы, от 7 дога. Повысить их долговечность возможно различными способами применением более изностойких сталей для изготовления лапы различного вида наплавками или напылением на лезвийную часть лапы износостойких сплавов закреплением на наиболее изнашиваемых точках накладных элементов и др. [6, 7] Наиболее приемлемыми для изготовления лапы культиватора марками сталей являются 40ХС, Х, Г и 30ХГСА. Для повышения долговечности наплавкой или напылением твёрдых сплавов лапа упрочняется наплавкой по всему режущему контуру толщиной 0,5…1,0 мм и шириной 15…20 мм. Упрочнение носовой части лапы с помощью накладного элемента [8] заключается в закреплении механически заострённого бруса из сталей 9ХС,
30ХГСА. Предпочтительным материалом для изготовления самой лапы вместо стали Г рекомендована сталь 40ХС или Х приповерхностной твёрдости
HRC 48…58. Выводы для обеспечения высокой долговечности и работоспособности стрельчатых культиваторных лап их изготовление представляется целесообразным осуществлять из стали 40ХС вместо Г упрочнение наиболее изнашиваемой носовой части стрельчатых лап более целесообразно осуществлять накладными элементами в виде брусов [9, 10]. Библиографический список Петровский, Д.И. Диагностирование топливной системы высокого давления дизелей по амплитудно-фазовым параметрам топливоподачи // Д.И. Петровский. – Дисс. … канд. техн. наук. Москва, 2004. – 162 с. Петровский, ДИК вопросу о повышении долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин / Д.И. Петровский, В.С. Новиков //
221 Инновационные направления развития технологий и технических средств механизации сельского хозяйства материалы международной научно- практической конференции, посвящённой
100-летию кафедры сельскохозяйственных машин агроинженерного факультета Воронежского государственного аграрного университета имени императора Петра I. – Ч. II. – Воронеж, 2015. – С. 125-129.
3. Новиков, В.С. Повышение ресурса стрельчатых лап культиваторов /
В.С. Новиков, Д.И. Петровский // В сборнике Современные тенденции развития технологий и технических средств в сельском хозяйстве Материалы Международной научно-практической конференции, посвящённой 80-летию
А.П. Тарасенко. 2017. С. 54-62.
4. Петровский, Д.И. Технология повышения ресурса рабочих органов зарубежных почвообрабатывающих машин / Д.И. Петровский, В.С. Новиков // В сборнике Инновационные технологии и технические средства для АПК: Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов . 2016. - С. 70-74.
5. Новиков, В.С. Теоретические предпосылки повышения долговечности почворежущих рабочих органов / В.С. Новиков, Д.И. Петровский // Управление рисками в АПК. 2016. № 5. С. 41-50.
6.
Вашланов, П.В. Перспективы развития топливной аппаратуры дизелей /
П.В. Вашланов, Д.И. Петровский // Сельский механизатор. 2013. №1(47). С. 6-7.
7. Ерохин, МН. Прогнозирование ресурса рабочих органов почвообрабатывающих машин / МН. Ерохин, В.С. Новиков, Д.И. Петровский // Сельский механизатор. – 2015. – №11. – С. 6-9.
8. Ерохин, МН. К вопросу об импортозамещении рабочих органов зарубежных почвообрабатывающих машин / МН. Ерохин, В.С. Новиков, Д.И. Петровский // Труды ГОСНИТИ. – 2015. – Т. 121. – С. 206-212.
9. Петровский, Д.И. Технология повышения ресурса рабочих органов зарубежных почвообрабатывающих машин / Д.И. Петровский, В.С. Новиков // В сборнике Инновационные технологии и технические средства для АПК: Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов . 2016. - С. 70-74.
10. Лемех плуга. Патент. 81619 Российская Федерация МПК: А01В 15/00.
/ Новиков В.С., Ерохин МН, Орсик Л.С., Пучин Е.А., Петровский Д.И.,
Поздняков НА. – №2008145238; заявл. 18.11.2008; опубл. 27.03.2009, – Бюл.
№9.
1 ... 21 22 23 24 25 26 27 28 ... 38