CC BY
12
Научная статья
УДК 621.548
doi: 10.37670/2073-0853-2022-95-3-216-222
Способы и системы ограничения угловой скорости ветротурбин с горизонтальной осью вращения
Виктор Гаврилович Петько, Ильмира Агзамовна Рахимжанова,
Максим Борисович Фомин, Владимир Юрьевич Бибарсов,
Алексей Сергеевич Байков, Эльвина Рифатовна Алибаева
Оренбургский государственный аграрный университет, Оренбург, Россия
Аннотация. Рассмотрены конструктивные схемы систем ограничения угловой скорости ветротурбин с горизонтальной осью вращения, работающих в условиях переменных скоростей ветра. Теоретически обоснованы системы ограничения угловой скорости прямого действия. Рассмотрены два принципа ограничения угловой скорости ветротурбин: переводом ветротурбины в косой поток с помощью боковой лопаты и поворотом лопастей ветротурбины под действием центробежной силы грузов, размещённых на определённом расстоянии от оси ветротурбины. Предлагаемая система осуществляет ограничение синхронной угловой скорости ветротурбины путём воздействия боковой лопаты не непосредственно на ветротурбину, а на изменяющую её положение виндрозу. Теоретически доказана идентичность зависимостей угла поворота боковой лопаты и необходимого для стабилизации угловой скорости угла поворота плоскости ветротурбины от скорости ветра. Рассмотрен регулятор, осуществляющий ограничение угловой скорости ветротурбины на уровне его статической характеристики путём поворота лопастей. Поворот каждой лопасти осуществляется под действием центробежной силы пары грузов, закреплённых на махе лопасти, со смещением относительно его осевой линии. Теоретически рассчитано влияние массы грузов и их смещения относительно оси махов и смещения относительно оси вращения ветротурбины на статическую характеристику регулятора.
Ключевые слова: датчик, лопасть, центробежный механизм, виндроза, боковая лопата.
Для цитирования: Способы и системы ограничения угловой скорости ветротурбин с горизонтальной осью вращения / В.Г. Петько, И.А. Рахимжанова, М.Б. Фомин и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 3 (95). С. 216 -222. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2022-95-3-216-222.
Original article
Methods and systems for limiting angular velocity wind turbines with a horizontal axis of rotation
Viktor G. Petko, Ilmira A. Rakhimzhanova, Maxim B. Fomin,
Vladimir Yu. Bibarsov, Alexey S. Baikov, Elvina R. Alibaeva
Orenburg State Agrarian University, Orenburg, Russia
Abstract. The design schemes of systems for limiting the angular velocity of wind turbines with a horizontal axis of rotation, operating under conditions of variable wind speeds, are considered. Theoretically substantiated systems for limiting the angular velocity of direct action. Two principles for limiting the angular velocity of wind turbines are considered: by transferring the wind turbine into an oblique flow using a side shovel and by turning the wind turbine blades under the action of the centrifugal force of loads placed at a certain distance from the wind turbine axis. The proposed system limits the synchronous angular velocity of the wind turbine by the action of the side shovel not directly on the wind turbine, but on the windrose that changes its position. The oretically proved the identity of the dependences of the angle of rotation of the side shovel and the angle of rotation of the wind turbine plane required to stabilize the angular velocity on the wind speed. A controller is also considered that limits the angular velocity of a wind turbine at the level of its static characteristics by turning the blades. The rotation of each blade is carried out under the action of the centrifugal force of a pair of weights fixed on the swing of the blade with an offset relative to its center line. The influence of the mass of loads and their displacement relative to the swing axis and displacement relative to the axis of rotation of the wind turbine on the static characteristic of the regulator is theoretically calculated.
Keywords: sensor, blade, centrifugal mechanism, windrose, side shovel.
For citation: Methods and systems for limiting angular velocity wind turbines with a horizontal axis of rotation / V.G. Petko, I.A. Rakhimzhanova, M.B. Fomin et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2022; 95(3): 216-222. (In Russ.). https://doi.org/10.37670/2073-0853-2022-95-3-216-222.
Специфика работы ветроустановок в условиях нестабильного воздушного потока заключается в том, что при усилении скорости ветра угловая скорость (частота вращения) их ветротурбин превышает допустимые пределы [1]. Поэтому они нуждаются в системах ограничения угловой скорости. Для ветроустановок малой и средней
мощности наиболее приемлемыми в техническом и экономическом аспектах являются ограничители (регуляторы) прямого действия.
Материал и методы. Простейшим ограничителем прямого действия является ограничитель угловой скорости ветротурбины путём перевода плоскости вращения ветротурбины с помощью
боковой лопаты в косой поток. Такой способ ограничения широко применялся на ранних стадиях развития ветроэнергетики [2 - 4]. Боковая лопата действовала непосредственно на поворот ветротурбины, поэтому имела достаточно большие размеры, а при порывах ветра осуществляла резкий поворот плоскости ветротурбины, сопровождающийся из-за ускорений Кориолиса повышенными механическими нагрузками.
Этот недостаток в значительной степени устранён в ограничителях мощности и частоты вращения, в которых боковая лопата воздействует не непосредственно на ветротурбину, а на виндрозу, осуществляющую поворот ветро-турбины на ветер и увод её плоскости в косой поток в случае усиления скорости ветра выше расчётной величины [5, 6]. Крыльчатка виндро-зы имеет размеры на порядок меньше размеров ветротурбины, и поэтому лопата для её поворота требуется соответственно меньших размеров. При этом виндроза при порывах ветра осуществляет поворот плоскости вращения ветротурбины плавно, что существенно уменьшает механические перегрузки.
Наиболее совершенным из ограничителей такого типа является предложенный нами ограничитель по патенту № 2689494 [7]. Его конструктивная схема изображена на рисунке 1.
Работает ограничитель следующим образом. В исходном состоянии при скорости ветра, не превышающей расчётную для данной ветро-установки величину, пружиной 17 штанга 11 лопаты 10 прижата к упору 16. Шторка 5 при этом занимает положение, симметричное относительно оси ветротурбины (ось О - О). Если и направление ветра совпадает с направлением оси ветротурбины, плоскость ветротурбины перпендикулярна направлению ветра. Шторка при этом обдувается ветром одинаково с той и другой стороны. Крыльчатка не вращается.
При смене направления ветер начнёт задувать одну из сторон крыльчатки с большей интенсивностью, и она придёт во вращение в соответствующем направлении. Вращение крыльчатки по цепи: вал 8 - ведущая шестерня 9 - цевочная шестерня 4 приведёт к повороту головки 1 в сторону ветра. При этом и шторка в конечном итоге установится в положение, при котором ветер будет действовать одинаково на обе стороны крыльчатки. Крыльчатка перестанет вращаться, а плоскость ветротурбины снова будет перпендикулярна изменившемуся направлению ветра.
В случае увеличения скорости ветра сверх расчётной для данной ветротурбины величины под действием действующей на лопату силы штанга, преодолевая сопротивление пружины, повернётся на угол у. Он будет тем больше, чем больше скорость ветра. Так как кониче-
ские шестерни 13 и 14 сцеплены между собой, на этот же угол по отношению к направлению ветра повернётся и шторка 5. За счёт вращения крыльчатки головка 1 установится в конечном итоге в такое положение, при котором задувание ветра на крыльчатку будет одинаковым с обеих сторон. Ось ветротурбины при этом будет повёрнута по отношению к направлению ветра также на угол у. Влияние повышенной скорости ветра на синхронную угловую скорость ветротурбины будет скомпенсировано.
Угловая скорость ветротурбины будет оставаться постоянной во всём диапазоне изменения повышенных скоростей ветра, при условии совпадения зависимости от скорости ветра угла поворота штанги и зависимости угла поворота плоскости ветротурбины, которая необходима для сохранения на постоянном уровне угловой скорости ветротурбины.
я =
S *
£ 5
ая -
а
03
17
Вид сбоку
0J =
=
S *
£ 5
ав -
CS
О
О.
IШштшФ-
15'
Вид сверху
Рис. 1 - Конструктивно-кинематическая схема ограничителя синхронной угловой скорости ветротурбины:
1 - головка ветроагрегата; 2 - ось ветротурбины; 3 - опора; 4 - цевочная шестерня; 5 - шторка; 6 - ось виндрозы; 7 -крыльчатка; 8 - вал; 9 - шестерня ведущая; 10 - лопата; 11 - штанга; 12 - шарнир; 13 и
14 - первая и вторая конические шестерни;
15 - шкив; 16 - упор; 17 - пружина
5
Покажем, что в данном ограничителе это условие соблюдается.
Так как составляющая скорости ветра, перпендикулярная плоскости ветротурбины, Ут = К-Соэу,
то
у = асоз(Кт / V). Угол ус, обеспечивающий постоянство Vт, равной номинальной её величине Vтн при любой скорости ветра V:
ус = aсos(Vтн / V). Синхронная угловая скорость ветротурбины:
юс = 2с-У/ Я. Тогда синхронная угловая скорость турбины при у = ус и, следовательно, при Ут = Утн равна:
®сн = ¿с / Я
где Я - радиус турбины, м;
Zс - синхронная быстроходность, равная отношению скорости ветра к линейной скорости конца лопасти в режиме идеального холостого хода.
Она будет постоянной ввиду постоянства Утн, ограниченной на уровне номинальной синхронной угловой скорости.
Составляющая скорости ветра, перпендикулярная поверхности лопаты, равна: Ул = V•Cosy, м/с. Тогда сила давления ветра на лопату: ^ = Сх^Ул2/ 2 = Сх-р^У2 ■ Соs2y / 2, Н [8], где Сх - коэффициент лобового сопротивления; р - плотность воздуха, кг/м3; S - площадь лопаты, м2. Момент, развиваемый лопатой, равен: Мл = = 1шСх-р^У^2у / 2, где Ьш - плечо приложения силы, равное длине штанги, м.
Момент сопротивления пружины Мс устанавливается таким, чтобы он был равен моменту лопаты при расчётной скорости ветра: Мс = Млн = Lш■Сx•р•S■Утн2 / 2. Тогда при превышении скорости ветра сверх расчётной величины Мл превысит Мс, лопата и турбина повернутся на угол у, при котором снова моменты станут равными друг другу: Мс = Мл = Lш■Сx•р•S■Утн2 / 2 = = ЬшСх-р^У2'^ / 2,
откуда
у = aсos(Vтн / V) = ус. Таким образом, угол поворота ветротурби-ны у соответствует ус, при котором синхронная угловая скорость турбины постоянна в диапазоне скоростей ветра начиная от расчётной скорости и выше. Регулирование (ограничение) угловой скорости в данном случае осуществляется по возмущению.
Однако реализуемый описанным регулятором способ ограничения частоты вращения поворотом плоскости вращения ветротурбины относительно направления ветра пригоден в основном для от-
носительно тихоходных ветротурбин. При повороте быстроходных ветротурбин, имеющих, как правило, 2 - 3 лопасти, кроме повышенных сил, возникающих в результате ускорения Кориолиса, на лопасти также действуют знакопеременные силы, при попеременном их движении в течение оборота по направлению и против ветра. Поэтому ограничение частоты вращения таких ветротурбин более целесообразно осуществлять изменением угла установки лопастей.
Результаты и обсуждение. Наиболее простым в конструктивном отношении регулятором прямого действия, осуществляющим ограничение частоты вращения ветротурбины поворотом лопастей, является регулятор ветроэнергетической установки АВЭУ6-4М [9]. Его конструктивно-принципиальная схема, поясняющая устройство и принцип действия, приведена на рисунке 2.
По мере увеличения угловой скорости ве-тротурбины за счёт центробежных сил увеличивается момент, стремящийся повернуть плечи грузов в плоскость вращения ветротурбины. Как только этот момент станет больше противодействующего момента пружины, увеличится угол между направлением ветра и направлением плеч грузов, а следовательно, и угол установки жёстко связанных с плечами грузов лопастей ветротурбины. Нарастание угловой скорости практически прекратится. При этом чем больше скорость ветра, тем на большую величину должен быть увеличен угол установки лопастей и тем при большей угловой скорости будет происходить ограничение, т.е. регулирование будет осуществляться по отклонению. Представляет интерес зависимость угловой скорости в режиме ограничения от скорости ветра (статическая характеристика), позволяющая оценить точность ограничения.
Построение этой зависимости произведём, воспользовавшись расчётной схемой, изображённой на рисунке 3.
Чтобы не загромождать чертёж, на схеме изображён только один мах лопасти и один груз массой m, закреплённый на махе на расстоянии В от его оси и на расстоянии y от оси вала ветротурбины. Вал ветротурбины и мах лопасти изображены в декартовых координатах XYZ. Плоскость вращения ветротурбины лежит в координатной плоскости Y0Z.
Обозначим угол поворота плеча груза от направления ветра символом р. Тогда проекция плеча груза в промежуточном положении на плоскость X0Y равна:
х(Р) = 5-CosP, а на плоскость Y0Z:
z(P) = B-Sinp.
При этом радиус вращения груза вокруг оси X
г(Р) = л/(B • sin Р)2 + y,
Рис. 2 - Принципиальная схема ограничителя частоты вращения ветротурбины [10]:
1 - ступица ветротурбины с противодействующей пружиной и механизмом останова, 2 - мах лопасти, 3 - груз, 4 - вал регулятора
Y
x(0)=B
z(90)=B
r(0)=y
X
в) fp
s
X
u ч сс
а
ft §
X
Явно просматривается максимальное значение момента. Для определения величины максимума и оптимального значения угла поворота возьмём первую производную момента и приравняем её к нулю: dM ф, и)
dß
= m-ю2 -ß2 • (
ß2 • ((cosß)2 - (sin ß)2) = O.
Z
Рис. 3 - Расчётная схема ограничителя угловой скорости
а центробежная сила, направленная от оси ветротурбины по направлению радиуса r(ß):
= т-ш2гф) [11], где ш - угловая скорость вращения ветротурбины, рад/с.
Проекция этой силы на плоскость Y0Z равна:
Fz(ß,rn) = m-<»2-z(ß) = m-<x>2ß-Sinß. В результате крутящий момент, развиваемый двумя грузами, в функции угла поворота и угловой скорости равен:
МДш) = 2-Fz(MMß) = = 2-m-®2-B2-Sinß-Cosß. График этой зависимости для грузов массой 2 кг, удалённых на расстоянии 0,2 метра от оси маха, представлен на рисунке 4.
Поскольку произведение m-<2-B2 не равно нулю, то:
(cosР)2 - (sinР)2 = 0. Решив данное уравнение относительно в, получим, что максимум момента наблюдается при угле поворота плеч грузов, равном 45° (Popt = 45°), а его величина:
Mgmaxfa) = 2-m-<»2B2-SmPopt-CosPopt.
Mg (ß, б)
lO S
Mg (ß, S) Mg (ß, 11)
/ / 1
/ / \
/ ■ - --._ \ , \
/ //
'У
O
2O
SO
lOO
40 60 в
Рис. 4 - Зависимости крутящего момента грузов от угла поворота их плеч при угловых скоростях ветротурбины 6, 8 и 11 рад/с
б
4
Например, для указанных выше т и В при угловой скорости 10 рад/с: Мтах(<») = 2-2-102-0,22^т45°-^45° = 8 Нм. Расчётная (начальная) угловая скорость ветро-турбины, с которой начинается ограничение:
<п = 2с-Уп / R, где Vп - начальная скорость ветра, с которой начинается ограничение угловой скорости ветротурбины, м/с; R - радиус ветротурбины, м. Тогда расчётный угол установки лопастей в градусах для всех скоростей ветра, меньших расчётной, в режиме холостого хода ветротурбины: фп = 180-а1ап(Уп / (юп^)) / п. Для скоростей ветра выше расчётной для того, чтобы турбина работала в режиме холостого хода, угол установки лопастей должен увеличиваться и соответствовать скорости ветра и угловой скорости ветротурбины:
ф(У,< = 180-аМ^ / п. (1)
Как только угловая скорость ветротурбины достигнет величины < п, момент, развиваемый грузами, должен сравняться с противодействующим моментом предварительно напряжённой спиральной пружины (рис. 5). Для того чтобы равенство моментов для повышения точности ограничения угловой скорости происходило при максимальном моменте грузов, плечи грузов в начальном положении должны быть повёрнуты на угол Р0рг = 45° и зафиксированы упором. Таким образом, противодействующий момент пружины в начальном положении равен:
Мрп = Mg(вopX<п) = = 2•m•юn2•В2•SinPopt•CosPopt. При этом закручивание пружины будет происходить в пределах изменения от Р^ до 90°.
В этом пределе развиваемый ею противодействующий момент:
Мр(Р) = Мр„-(1 + МР - 45) / 45),
где k - коэффициент увеличения момента пружины при повороте её от 45 до 90°. Но Р является функцией угла установки лопасти, который в режиме холостого хода сам является функцией скорости ветра и угловой скорости ветротурбины (1). Тогда угол поворота плеч в функции скорости ветра и угловой скорости ветротурбины:
Р(У,ю) = ф(У,ю) + Popt - фп. С учётом этого:
Мр(У,®) = Мрл-(1 + Ь(Р(У,ю) - 45) / 45), а момент грузов:
М^У,®) = 2-т-ю2-В2^тР(У,ю)-^Р(У,ю). Нарастание угловой скорости прекратится, и она примет установившееся значение ®у, когда разность этих моментов:
АМ(У,®) = Мр(У,®) - М^У,®) станет равной нулю. Или иначе:
Мр(У,®у) - Мг(У,Юу) = 0. Решив данное уравнение средствами Mathcad [12], получим зависимость установившейся угловой скорости ветротурбины в режиме ограничения (V > Ур) от скорости ветра:
®(У) = ®у(У) := гоо^АМ(У,ю),юД,25). В режиме без ограничения угловой скорости
(У< Ур):
®(У) = ®с(У) = у гс / R, где ®с - синхронная угловая скорость ветротур-бины, рад/с.
На рисунке 6 для ветротурбины и ограничителя угловой скорости с параметрами, указанными выше, приведён совмещённый график изменения угловой скорости для свободного режима вращения ветротурбины и режима с ограничением угловой скорости.
На графике явно просматривается начальный участок зависимости от 0 до Уп, равной для данной ветротурбины 5 м/с, на протяжении которого наблюдается пропорциональное (линей-
10
Мр (р) 8
Mg (в, юп) 6
(в,9) 4
Mg (в,11) 2 0
- 2
' Ч -ч N \
\
Л
40 50 60
70 в
80 90 100
Рис. 5 - Зависимости противодействующего момента пружины и момента грузов от угла поворота их плеч при угловых скоростях 6, 8 и 11 рад/с
15
10
ш(К)
10
20
V
Рис. 6 - Зависимость угловой скорости ветротурбины от скорости ветра в режимах нерегулируемого и регулируемого вращения на холостом ходу
5
0
0
ное) возрастание угловой скорости вплоть до юп (8 рад/с). Возрастание ю происходит при неизменном минимальном угле установке лопастей фп для рассматриваемой ветротурбины: фп = atan(Vn / (юп / 180 = = atan(5 / (8^5>л / 180 = 7,125°.
При дальнейшем увеличении скорости ветра ветротурбина переходит в рабочий режим с ограничением угловой скорости по статической характеристике Юу = f(V). При изменении скорости ветра от 5 до практически штормовой (30 м/с) угловая скорость увеличивается всего на 25 % - от 8 до 10 рад/с. А если учесть, что реально скорость ветра увеличивается не более, чем до 20 м/с, угловая скорость ветротурбины изменяется в пределах не более, чем на 10 %. Это вполне подходит для привода насосного оборудования, а также генераторов зарядных устройств. Необходимо при этом отметить, что если бы ветротурбина не была бы оснащена ограничителем угловой скорости, её нарастание продолжалось бы так же, как и на начальном участке, и достигло, например, при скорости ветра 20 м/с 40 рад/с вместо 8 рад/с при наличии ограничителя.
Вывод. Рассмотренные способы ограничения угловой скорости ветротурбин с помощью регуляторов прямого действия, как путём перевода их плоскости вращения в косой поток, так и путём поворота лопастей обеспечивают вполне приемлемую точность ограничения при относительной простоте конструкции, не требующей для регулирования вспомогательных источников энергии. Это особенно важно для ветроустановок малой и средней мощности, работающих в автономном режиме, в условиях отсутствия постоянного высококвалифицированного обслуживающего персонала, например в садовых товариществах и удалённых фермерских хозяйствах.
Список источников
1. Оптимизация степени загрузки ветроагрегата при различных скоростях ветра / В.Г. Петько, И.А. Рахим-жанова, В.В. Пугачёв и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 4 (48). С. 76 - 79.
2. Е.М. Фатеев. Ветродвигатели и ветроустановки. М.,1948. С. 201 - 204.
3. Петько В.Г, Пугачёв В.В. Устройство ограничения мощности для ветроэнергетической установки // Совершенствование инженерно-технического обеспечения технологических процессов в АПК: труды Оренбургского регионального отделения Российской инженерной академии. 2010. Вып. 10.
4. Сабинин Г.Х. Характеристики ветродвигателя в зависимости от направления ветра // Труды ЦАГИ. 1926. Вып. 22.
5. Пат. RU № 2430265 С2. Ветроагрегат с горизонтальной осью вращения ветротурбины и ограничением мощности / Петько В.Г (ДЦ), Пугачёв В.В. (ДЦ); патентообладатель: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования «Оренбургский государственный аграрный университет» (RU). Опубл. 27.09.2011; Бюл. № 27.
6. Пат. RU № 2535194 С2. Ветроагрегат с системой ориентации и ограничения мощности ветротурбины / Петько В.Г. (RU); патентообладатель: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский государственный аграрный университет» (RU). Опубл. 28.05.2019; Бюл. № 16.
7. Пат. RU № 2689494 С2. Ветроагрегат с системой ориентации и ограничения синхронной угловой скорости ветротурбины / Петько В.Г. (RU); патентообладатель: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский государственный аграрный университет» (RU). Опубл. 10.12.2014; Бюл. № 14.
8. Фатеев Е.М. Ветродвигатели и ветроустановки. М.:, 1956. 544 с.
9. Агрегат ветроэлектрический унифицированный типа АВЭУ6-4М. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: ВЕТРОЭН, 1986. -34 с.
10. Практикум по применению гидроветроэнергетических установок в сельском хозяйстве / А.В. Бастрон, Н.В. Коровайкин, Л.П. Костюченко и др. / Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, ФГБОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет», Красноярск, 2014. С. 18 - 21 [Электронный ресурс]. URL: http://www.kgau.ru/sveden/2017/energo/metod_350306_2. pdf (Дата обращения 26.04.2021).
11. Ковалев Л.А., Бондаренко И.Р. Теоретическая механика. Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2021. 73 с.
12. Дьяконов В.П. Справочник по MathCAD PLUS 7.0 М.: PRO Издательство «СК Пресс», 1998. С. 236 - 237
References
1. Optimization of the degree of loading of a wind turbine at various wind speeds / V.G. Petko, I.A. Rakh-imzhanova, V.V. Pugachev et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2014; 48(4): 76-79.
2. E.M. Fateev. Wind turbines and wind turbines. M., 1957.
3. Petko V.G., Pugachev V.V. Power limitation device for a wind power plant // Improvement of engineering and technical support of technological processes in the agro-industrial complex: proceedings of the Orenburg regional branch of the Russian Engineering Academy. 2010. Is. 10.
4. Sabinin G.Kh. Characteristics of a wind turbine depending on the direction of the wind. Proceedings of CAGI. 1926; 22.
5. Patent RU No. 2430265 C2. Wind turbine with a horizontal axis of rotation of the wind turbine and power limitation / Petko V.G. (RU), Pugachev V.V. (RU); patent holder: Federal State Educational Institution of Higher Professional Education "Orenburg State Agrarian University" (RU). Published 09/27/2011; Bull. No. 27.
6. Patent RU No. 2535194 C2. Wind turbine with a system of orientation and power limitation of the wind turbine / Petko V.G. (RU); patent holder: Federal State Educational Institution of Higher Professional Education "Orenburg State Agrarian University" (RU). Published 05/28/2019; Bull. No. 16.
7. Patent RU No. 2689494 C2. Wind turbine with a system of orientation and limitation of the synchronous angular velocity of the wind turbine / Petko V.G. (RU); patent holder: Federal State Educational Institution of Higher Professional Education "Orenburg State Agrarian University" (RU). Published 12/10/2014; Bull. No. 14.
8. Fateev E.M. Wind turbines and wind turbines. M.:, 1956. 544 p.
9. Unified wind power unit type AVEU6-4M. Technical description and operating instructions. M.: VETROEN, 1986. 34 p.
10. Workshop on the use of hydro-wind power plants in agriculture / A.V. Bastron, N.V. Korovaikin, L.P. Kostyuchenko et al. / Ministry of Agriculture of the Russian Federation, Krasnoyarsk State Agrarian University,
Krasnoyarsk, 2014. P. 18-21 [Electronic resource]. URL: http://www.kgau.ru/sveden/2017/energo/method_350306_2. pdf (Accessed 04/26/2021).
11. Kovalev L.A., Bondarenko I.R. Theoretical mechanics. Belgorod: Belgorod State Technological University. V.G. Shukhova, 2021. 73 p.
12. Dyakonov V.P. Handbook of MathCAD PLUS 7.0 M.: PRO Publishing house «SK Press», 1998. P. 236-237.
Виктор Гаврилович Петько, доктор технических наук, профессор, vgpetko@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-8214-8732
Ильмира Агзамовна Рахимжанова, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ahmetova.orenburg@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-7771-7291
Максим Борисович Фомин, кандидат технических наук, доцент, mbfom@mail.ru orcid.org/0000-0002-1190-7842
Владимир Юрьевич Бибарсов, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, 60.bars@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-0716-9258
Алексей Сергеевич Байков, кандидат сельскохозяйственных наук, старший преподаватель, 56.bas.56@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-9531-4712
Эльвина Рифатовна Алибаева, соискатель, elvina_alibaeva@mail.ru https://orcid.org/0000-0001-6827-0689
Viktor G. Petko, Doctor of Technical Sciences, Professor, vgpetko@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-8214-8732
Ilmira A. Rakhimzhanova, Doctor of Agriculture, Professor, ahmetova.orenburg@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-7771-7291
Maxim B. Fomin, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, mbfom@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-1190-7842
Vladimir Yu. Bibarsov, Candidate of Agriculture, 60.bars@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-0716-9258
Aleksey S. Baikov, Candidate of Agriculture, Senior Lecturer, 56.bas.56@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-9531-4712
Elvina R. Alibaeva, research worker, elvina_alibaeva@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-6827-0689
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию 04.05.2022; одобрена после рецензирования 18.05.2022; принята к публикации 18.05.2022.
The article was submitted 04.05.2022; approved after reviewing 18.05.2022; accepted for publication 18.05.2022. -♦-
Научная статья УДК 665.753.4
ао1: 10.37670/2073-0853-2022-95-3-222-226
Технико-технологические характеристики современной сепарирующей фильтрации топлива на нефтебазах агропредприятий
Владимир Александрович Шахов, Павел Анатольевич Стрельцов,
Ильмира Агзамовна Рахимжанова, Павел Григорьевич Учкин,
Ильдар Мирфаизович Затин, Владимир Владимирович Шахов
Оренбургский государственный аграрный университет, Оренбург, Россия
Аннотация. Современный состав машинно-тракторного парка агропредприятий включает сложные и дорогостоящие машины с мощными двигателями внутреннего сгорания. Топливная система двигателя внутреннего сгорания дорогостоящая и требует качественного топлива, получить которое можно путём эффективной фильтрации непосредственно на нефтебазах, в том числе непосредственно перед заправкой. Высокая эффективность очистки топлива с помощью фильтрации достигается конструкцией фильтра с увеличенной площадью фильтрующей зоны и применением фильтрующих элементов конусообразной формы в двойном ряду. Представлена структура сепарирующего фильтра, рассмотрены его характеристики и принципы работы. Результаты исследования показали, что увеличение площади рабочей зоны фильтра очистки от механических примесей в совокупности с фильтром водоотделения в одном фильтре исключает повторную очистку топлива, повышает его качество, сокращает время для выполнения технологических операций по его очистке.
Ключевые слова: топливо, очистка интегрированная, загрязнения, примеси, фильтрация.
