CC BY
62
О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Относительные показатели качества контроля запасных частей * Механические средства измерений —■— Бесконтактные средства измерений
Рис. 2. Зависимость качества контроля запасных частей от факторов, влияющих на этот процесс
ми причинами: большая номенклатура и количество реализуемых изделий, большой диапазон геометрических размеров изделий (от прецизионных до крупногабаритных), сложности в позиционировании объектов и бесконтактных средств измерений, образование при измерениях невидимых участков изделий, или так называемых «слепых зон», а также отсутствие методических рекомендаций по использованию бесконтактных средств измерений.
Основными факторами, влияющими на точность измерений при использовании измерительных приборов, основанных на методе триангуляции, являются: передаточные функции оптических систем, структура и чувствительность приемников, микрогеометрия поверхностей, оптические шумы, блики, алгоритмы цифровой обработки изображений и др.
Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что среднее значение интегрального показателя качества контроля запасных частей за счет использования бесконтактных средств измерения увеличивается на 43 % (рис. 2).
Основными преимуществами бесконтактных измерений являются полный охват контролем всех параметров каждой единицы продукции, исключение погрешностей из-за недостаточной квалификации исполнителей, обеспечение высокой точности измерений (от 10 мкм).
По результатам проведенных научных исследований подготовлены рекомендации по разработ-
ке, внедрению и использованию бесконтактных автоматизированных измерительных систем у дилеров и на ремонтных предприятиях. Это сделано для того, чтобы комплексно решать проблему качества запасных частей.
Список литературы
1. Дорохов, А.С. Совершенствование входного контроля качества сельскохозяйственной техники на дилерских предприятиях / А.С. Дорохов // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Агроинженерия. — М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2009. — № 2 (33). — С. 73-75.
2. РМГ 29-99. Рекомендации по международной стандартизации ГСИ. Метрология. Основные термины и определения. — Взамен ГОСТ 16263-70; введ.2001-01-01. — Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации; М.: ИПК Изд-во стандартов, 2000. — 140 с.
3. Демкин, В.Н. Лазерные методы и средства измерения геометрии поверхностей сложной формы: дис. ... доктора техн. наук : 05.11.07 / Демкин Владимир Николаевич. — М., 2004.
УДК 634.1:631
А.В. Ещин, канд. техн. наук, доцент Н.Г. Кожевникова, канд. техн. наук, доцент
ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина»
СПОСОБ ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
При выращивании многолетних насаждений формы и способы внесения минеральных удобрений во многом определяются физиологией и спецификой строения корневой системы растений. Вносить удобрения нужно в наиболее доступной для корней форме, в зону, где осуществляется наилучшее впитывание минеральных веществ,
не повреждая при этом проводящие корни [1]. Следовательно, машины для внесения растворов минеральных удобрений должны соответствовать следующим требованиям:
• доставлять раствор удобрений в зону расположения основной массы всасывающих корней (на глубину до 60 см);
75
• не повреждать проводящие корни;
• отличаться простотой конструкции и надежностью;
• иметь возможность оперативно регулировать дозу и глубину внесения.
Разработанные за последнее время различные
машины и приспособления для внесения растворов минеральных удобрений [2] широкого распространения не получили из-за существенных недостатков — повреждение корневой системы растений, сложность конструкции и, как следствие, малая надежность, и др.
Наиболее перспективный способ — внесение растворов удобрений высоконапорной гидроимпульсной струей. Данный способ не только в наибольшей степени соответствует агротехническим требованиям, но и позволяет управлять процессом дистанционно.
Для создания высоконапорных струй рациональнее использовать электрогидравлический эффект — эффект повышения давления в жидкости при инициировании в ней электрического разряда. Типичным процессом инициирования разряда является пробой межэлектродного промежутка под действием электрического напряжения, возникающего на электродах при подключении к ним заряженного конденсатора [3].
Электрогидравлический эффект используется в строительстве (при литье свай), металлургии (при обработке металлических заготовок), для дробления кварца, электрогидравлической очистки трубопроводов и т. д. В металлургической промышленности существуют устройства, обеспечивающие создание гидроимпульсных струй, обладающих высокой концентрацией энергии, которые способны пробить металлическую заготовку толщиной до 3 мм [4].
С учетом позитивного опыта использования энергии и физической структуры струи от электро-гидравлического удара для целей внутрипочвенного внесения растворов удобрений авторами предлагается следующая схема устройства (рис. 1).
В процессе работы насос 2 из бака 1 нагнетает жидкость в трубопровод. При прохождении жидкости в гидравлическом клапане 5 возникает разряжение, которое не позволяет раствору вытекать из элек-троразрядного источника 6 в атмосферу. Электрогид-равлический клапан 3, взаимодействуя с датчиком давления, встроенным в гидравлический клапан, через блок управления 7 регулирует величину разряжения в оптимальных пределах. Таким образом обеспечивается постоянное заполнение рабочей жидкостью электроразрядного источника и предотвращается истечение раствора в атмосферу. Генератор импульсных токов посылает импульс высокого напряжения в электроразрядный источник, в котором происходит пробой межэлектродного промежутка и, как следствие, значительное повышение давления.
Под действием избыточного давления формируется высоконапорная струя жидкости, которая, пройдя через гидравлический клапан, пробивает почву на требуемую глубину. Поскольку гидравлический клапан не имеет механических затворов, происходит минимальная потеря энергии струи при выходе из насадки. Защитное устройство 4 предотвращает повышение давления в остальных частях трубопровода. Программируемый блок управления позволяет, изменяя энергию импульса и частоту повторения, оперативно регулировать глубину и дозу внесения удобрений.
Обоснование связи конструктивных и гидравлических параметров устройства для гидроимпульсной подачи жидкости в почву проведено с использованием специального лабораторного стенда, включающего геометрически подобную модель устройства для гидроимпульсной подачи рабочего раствора в почву.
Пределы, ограничивающие зону опытных данных, соответствующих оптимальной работе гидравлического клапана, определены из условий его работы (рис. 2).
Поскольку потери напора в сливном трубопроводе неизбежны, то нижняя граница зоны оптимальной работы гидравлического клапана определится в том месте, где линия, соответствующая максимально допустимой потере напора в сливном трубопроводе, соприкасается с осью ординат.
Верхнюю границу зоны оптимальной работы определит мини-
Рис. 1. Схема устройства для внутрипочвенного внесения удобрений высоконапорными струями:
1 — бак; 2 — центробежный насос; 3 — управляемый электрогидравлический клапан; 4 — защитное устройство;
5 — гидравлический клапан; 6 — разрядная камера; 7 — программируемый блок управления; ГИТ — генератор импульсных токов
Область данных, соответствующих оптимальной работе гидравлического клапана
О 1,0 2,0 3,0 4,0
Расход, м3/ч
“Максимально допустимая потеря напора в сливном трубопроводе _ Напор в напорном трубопроводе
“Напор в трубопроводе, обеспечивающем заполнение гидроимпульсной камеры
Рис. 2. Зона оптимальной работы гидравлического клапана
мально допустимое значение напора, определяющее заполнение пространства гидроимпульсной камеры за время, равное промежутку между импульсами повышения давления, формирующими высоконапорную струю.
Выводы
При использовании явления электрогидравлического эффекта для внутрипочвенного внесения растворов минеральных удобрений посредством гидроимпульсных струй процесс внесения отвечает всем агротехническим требованиям и имеет явные преимущества в области возможностей дистанционного оперативного регулирования глубины и дозы внесения. Поэтому данный метод является перспективным для использования его в рамках координатного земледелия. Применение гидроимпульсного способа также позволит формировать корневую систему многолетних насаждений, осуществляя ежегодное внесение удобрений.
Список литературы
1. Терехова, А.С. Применение жидких комплексных удобрений в садах / А.С. Терехова // Химия в сельском хозяйстве. — 1986. — № 9. — С. 36.
2. Ещин, А.В. Проблемы механизации внутрипочвен-ного внесения удобрений в садах / Научно-технический прогресс в садоводстве: сборник научных докладов Второй междунар. научно-практич. конф. Ч. 1. — М.: ВСТИСП, 2003. — С. 132.
3. Наугольных, Н.А. Электрические разряды в воде / Н.А. Наугольных, Н.А. Рой. — М.: Наука, 1971. — 212 с.
4. Электрогидроимпульсное формообразование с использованием замкнутых камер / В.Н. Чачин, В.Л. Шадуя [и др.]. — М.: Наука и техника, 1985. — 184 с.
УДК 620.9:644
А.П. Левцев, доктор техн. наук, профессор А.Н. Макеев, аспирант С.Ф. Кудашев, аспирант
ГОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарёва»
ИМПУЛЬСНЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛО-, ВОДОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
В настоящее время потенциал традиционных систем тепло- и водоснабжения объектов сельскохозяйственного назначения практически исчерпан. В то же время, как показывает практика их эксплуатации, должной водоподготовки в данных сетях, характеризующихся большим отбором воды, не осуществляется. Сельские сети обладают повышенной зашламленностью, теплопередающие поверхности приборов работают неэффективно, а потери давления в сетях тепло- и водоснабжения превышают нормативные в 2.2,5 раза.
Современные системы теплоснабжения все больше насыщаются регуляторами различного типа, корректирующими насосами, которые в основном являются энергозависимыми и контролируются электроникой. Все это усложняет систему теплоснабжения, требуя эксплуатации и обслуживания квалифицированным персоналом, и в итоге снижает ее надежность.
Однако существующие системы теплоснабжения могут получить принципиально новое направление развития и повышения энергоэффективности,
77
