CC BY
3УДК 631.347.084.13
ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ МНОГООПОРНОЙ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОЙ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ «КУБАНЬ-ЛК1»
РЯЗАНЦЕВ Анатолий Иванович, д-р техн. наук, профессор кафедры «Технические системы в АПК», ryazantsev.41@mail.ru
АНТИПОВ Алексей Олегович, канд. техн. наук, магистрант кафедры «Технические системы в АПК», antipov.aleksei2010@yandex.ru
Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева,
Доказано, что эффективность применения многоопорных электрифицированных дождевальных машин (МЭДМ) кругового действия определяется их низкой энергоемкостью, простотой в эксплуатации и высоким уровнем автоматизации процесса полива. Приведены данные полевых исследований по оценке технико-эксплуатационных показателей электрифицированной машины «Кубань-ЛК1». Даны рекомендации по повышению качества полива и снижению энергетических затрат машиной, посредством её оснащения различными схемами расстановки дождеобразующих устройств (дождевальных насадок и аппаратов).Были проанализированы три схемы с различными рабочими органами на водопроводящем трубопроводе МДЭМ "Кубань-ЛМ". Исходя из максимально допустимой интенсивности дождя, равной для выровненного рельефа в среднем 1,2 мм/мин, исключения забиваемости дождевателей в начале машины и снижения их стоимости, основной схемой расстановки была принята комбинированная схема, когда в начале и в конце водопроводящего пояса установлены дождевальные аппараты, а в его середине расположены низконапорные корот-коструйные насадки. Правильность выбора отмеченной схемы расстановки дождеобразующих устройств подтверждена высокими показателями качества дождя по интенсивности и равномерности распределения. В целом производственные испытания МДЭМ «Кубань-ЛК1» показали, что её внедрение позволит снизить энергоемкость и повысить уровень автоматизации процесса полива с обеспечением требуемых агротехнических, эксплуатационно-технологических показателей и показателей надежности.
Ключевые слова: дождевальная машина, энергетические затраты, электрифицированные машины, дождевальные насадки.
Введение
Одним из направлений ускорения научно-технического прогресса в орошении является внедрение в производство высокопроизводительных энерго- и ресурсосберегающих дождевальных машин с высокими технико-эксплуатационными показателями. Новым этапом в развитии дождевальных машин кругового действия является обеспечение их энергией от централизованного электроснабжения [1].
Машины с электроприводом в сравнении с машинами типа "Фрегат" имеют ряд преимуществ: менее энергоемки, проще в эксплуатации, позволяют автоматизировать процесс полива, решить проблему полива углов, упростить и удешевить оросительную сеть и насосную станцию и др.
С учетом отмеченного на базе дождевальной машины фронтального действия МДЭФ "Кубань-Л" была разработана электрифицированная дождевальная машина МДЭМ "Кубань-ЛК1", работающая по кругу с забором воды из закрытой оросительной сети. Она предназначена для полива дождеванием различных сельскохозяйственных культур, включая высокостебельные, на орошаемых площадях со спокойным рельефом и всеми типами почв, в том числе с низкой несущей способностью.
Дождевальная машина (рис. 1) представляет собой движущийся по кругу водопроводящий трубопровод, состоящий из отдельных секций ферменной конструкции, шарнирно связанных между собой и опирающихся на тележки с пневмоколе-сами, приводимыми в движение электродвигателями. Водопроводящий трубопровод шарнирно подсоединяется к неподвижной опоре, являющейся центром вращения. Крайний участок трубопровода выполнен в виде консоли, поддерживаемой тросовыми подвесками. Подача электропитания на машину осуществляется через токопереход, установленный на поворотном колене.
Машина оборудована системой управления электроприводом (СУЭ), предназначенной для автоматического управления электродвигателями опорных тележек, защиты силовых цепей и цепей управления, контроля и сигнализации режимов работы электрооборудования, освещения оперативных органов управления, а также управления запорной арматурой на оросительной сети. Система управления включает приборы синхронизации движения тележек в линию (ПСЛ), установленные в местах шарнирного соединения секций водопро-водящего трубопровода, и на последней тележке - силовой щит и щит управления, датчики положения, кабельные соединения.
© Рязанцев А. И., Антипов А. О., 2016г
1 - трубопровод, 2 - неподвижная опора, 3 - самоходная тележка, 4 - щит управления Рис.1 - Общий вид дождевальной машины Кубань-ЛК1
МДЭМ "Кубань-ЛК1" осуществляет движение с поливом и без полива в режиме ручного управления и только с поливом в режиме дистанционного управления. Ее перемещение во всех режимах работы может осуществляться как по часовой, так и против часовой стрелки. Настройка и контроль работы машины, а также пуск и остановка осуществляются со щита управления, установленного у неподвижной опоры. Скорость перемещения задается путем изменения продолжительности включения мотора редуктора последней тележки. Прямолинейность водопроводящего трубопровода обеспечивается совместной работой системы синхронизации и СУЭ. Машина снабжена аварийной защитой, предотвращающей появления при работе недопустимых значений электрических и механических параметров, а также исключающих последствия неправильных действий обслуживающего персонала.
Исследование эксплуатационных особенностей многоопорной электрифицированной дождевальной машины
Распределение дождя по длине машины осуществляется рабочими органами, установленными на водопроводящем трубопроводе. В целях обеспечения равномерного полива машинами кругового действия удельная водоподача должна увеличиваться от центра водопроводящего трубопровода к его концевой части. Для каждого рабочего органа она рассчитывается по формуле
Rн - расстояние от рабочего органа до неподвижной опоры;
гн - радиус орошения рабочего органа с учетом перекрытия его соседним.
При этом интенсивность дождя р в необходимой точке можно вычислить по следующей формуле:
(2)
27^
где qн - расход рабочего органа; Q -общий расход машины; Р -длина машины;
(1)
где 11 - высота слоя осадков, выпадающих в данной точке;
ы - угловая скорость вращения машины.
Применение электропривода для перемещения тележек и низконапорных рабочих органов позволяет снизить напор на входе в машину по сравнению с ДМ "Фрегат". Были проанализированы три схемы с различными рабочими органами на водопроводящем трубопроводе МДЭМ ''Кубань-ЛК1" (рис. 2):
1-с низконапорными короткоструйными насадками секторного действия;
2 - с дождевальными аппаратами II серии от ДМ "Фрегат";
3 - комбинированная (авт. свид. СССР №1931926) [2].
При первой схеме получены наиболее качественные характеристики дождя и его равномерное распределение. Причем стоимость рабочих органов при этой схеме наименьшая. Однако выявлен ряд недостатков: забивание насадок, установленных в начале машины; уменьшение радиуса полива, а, следовательно, и площади орошения; создается высокая интенсивность дождя в концевой части трубопровода (более 1,2 мм/мин).
1 - с короткоструйными насадками; 2 - с дождевальными аппаратами; 3 - комбинированные Рис. 2 - Схемы размещения дождеобразующих устройств на трубопроводе МДЭМ «Кубань-ЛК1»
При второй схеме качественные характеристики дождя несколько выше, но значительно увеличивается стоимость машины. Преимуществом схемы является снижение интенсивности дождя, увеличение радиуса полива, а также исключение забиваемости сопл дождевальных аппаратов.
Исходя из максимально допустимой интенсивности дождя, равной для выровненного рельефа в среднем 1,2 мм/мин, исключения забиваемости дождевателей в начале машины и снижения их стоимости, основной схемой расстановки была принята комбинированная схема, когда в начале и в конце водопроводящего пояса установлены дождевальные аппараты, а в его середине расположены низконапорные короткоструйные насадки.
На испытания была представлена МДЭМ "Кубань-ЛК1" с расстановкой дождевателей по первой и третьей схемам.
Дождемеры расставлялись вдоль водопрово-дящего трубопровода на участке поля с общим уклоном + 0,0014, причем уклон между неподвижной опорой и седьмой тележкой составлял + 0,0085, между седьмой тележкой и консолью - 0,011. Опыты проводились при минимальной поливной норме и скорости ветра 0,05-0,8 м/с.
а) - расстановка дождевателей по основной схеме (3); б) - расстановка дождевателей по дополнительной схеме (1) Рис. 3 - График распределения слоя осадков по длине МДЭФ "Кубань-ЛК»
<5>
С
С| ^
и
2
О
Рис. 4 - Распределение расхода воды вдоль водопроводящего пояса МДЭФ "Кубань-ЛК": — теоретические зависимости; — экспериментальные
Основные показатели МДЭМ "Кубань-ЛК1"
Наименование показателей Значение
Длина машины, м 473,2
Число тележек 10
Графики распределения слоя осадков по длине машины представлены на рисунке 3.
При обеих схемах расстановки рабочих органов для дождевания на водопроводящем трубопроводе получено высокое качество распределения слоя осадков по длине машины и хорошая структура дождя. Коэффициенты эффективного полива соответственно равны 0,802 и 0,805 при среднем диаметре капель 0,842 и 0,856 мм. Однако третья схема расстановки дождевателей позволяет увеличить радиус полива до 490 м и снизить величину средней интенсивности с 0,98 до 0,53 мм/мин.
Изменение расхода воды вдоль водопроводящего трубопровода определяется по выражению (1).Отклонения фактических значений расходов от расчетных составляют: по пролетам - не более 5 %,по машине - 3,5 % (рис. 4).
За время хозяйственных испытаний получены высокие значения эксплуатационно-технологических коэффициентов: надежности технологического процесса - 1,0; использования эксплуатационного времени - 0,953; технологического обслуживания - 0,995; готовности - 0,99, т.е. машина устойчиво и надежно выполняет технологический процесс.
Напор, м:
на входе в машину 35
в конце машины 24
Максимально допустимый общий уклон поля по длине машины + 0,01
Расход, л/с 72,2х 74,8ХХ
Радиус полива, м 490 480
Площадь, орошаемая с одной позиции, га 75,4 72,2
Средняя интенсивность дождя, мм/мин 0,53 0,98
Минимальный слой осадков за проход, мм 8,7 9.7
Коэффициенты полива:
эффективного 0,805 0,802
недостаточного 0,058 0,108
избыточного 0,137 0,090
Средний диаметр капель, мм 0,856 0,842
Производительность за час основного времени при поливной норме 600 м3/га, га 0,433 0,449
Эксплуатационно-технологические коэффициенты:
технологического обслуживания 0,995 -
надежности технологического процесса 1,000 -
использования сменного времени 0,995 -
использования эксплуатационного времени 0,953 -
Коэффициент готовности 0,990 -
х Комбинированная схема расстановки рабочих органов. хх Схема с короткоструйными насадками.
Заключение
Таким образом, как показали испытания, внедрение электрифицированной дождевальной машины кругового действия позволяет снизить энергоемкость и повысить уровень автоматизации процесса полива с обеспечением требуемых агротехнических, эксплуатационно-технологических показателей и показателей надежности.
Список литературы
машина«Кубань» кругового действия [Текст] / А.И. Рязанцев // Гидротехника и мелиорация. - 1987. -№ 12.
2. А. с. 1531926 СССР, Многоопорная дождевальная машина кругового действия [Текст] / А. И. Рязанцев, М. Л. Ценципер, В. И. Евтюхин. -4262989/30-15 ; заявл. 20.04.87 ; опубл.30.12.89, Бюл. №48.
1. Рязанцев, А. И. Дождевальная
MAINTENANCE PECULIARITIES OF NEW GENERATION MULTIPLE-SEATED ELECTRIC SPRINKLING
MACHINE 'KUBAN-LK1
Ryazantsev Anatoly I., doctor of technical., professor of technical systems in agriculture, Ryazan State University named after PA AgrotechnologicalKostychev, ryazantsev.41@mail.ru
Antipov Alexey O., Candidate of Technical Sciences, graduate student Department of technical systems in agriculture, Ryazan State University named after PA AgrotechnologicalKostychev
It is proved that the efficacy of electrified multisupport sprinkling machines(MADM) circular actions is determined by their low energy consumption, easy operation and high automation of the irrigation process. The data of field research on the assessment of performance indicators of an electrified machine "Kuban-HK1". Recommendations for improving the quality of irrigation and reduction of energy costs of dishwasher, through its equipping of various schemes of arrangement domeabra devices(sprinkler nozzles and apparatus). Were analyzed three schemes with different working bodies in the water conveyance pipeline MDAM "Kuban-HK1". Based on the maximum allowed rain intensity equal to an aligned topography on the average 1.2 mm/ min, eliminating zabyvaemo sprinklers at the beginning of the machine and reduce cost, the main scheme of arrangement was adopted by the combined scheme, when at the beginning and at the end of water conveyance belt installed sprinkler devices, and in the middle are korotkometrazhnye low-pressure nozzles. The correct choice marked layout domeabra devices confirmed high quality rain intensity and uniform distribution. Overall production tests MDAM "Kuban-HK1" showed that the introduction of potolitsyna the intensity and improve
the level of automation of the irrigation process with the provision of the required agronomic, operational and technological indicators and indicators of reliability.
Key words: irrigation system, energy costs, electric cars, sprinkler heads.
Literatura
1. Rjazancev, A.I. Dozhdeval'naja mashina«Kuban'» krugovogo dejstvija [Tekst] / A.I. Rjazancev -Gidrotehnika i melioracija №12. - 1987 g.
2. Avt. svidetel'stvo№1531926SSSR, Mnogoopornaja dozhdeval'naja mashina krugovogo dejstvija [Tekst]/A.I. Rjazancev, M.L. Cenciper- Bjul. №48 - 1989 g.
УДК 658.382
СОСТОЯНИЕ ТРАВМАТИЗМА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК В АППАРАТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕИ ПУТИ
ЕГО ПРОФИЛАКТИКИ
СМЕЛИК Виктор Александрович, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой технических систем в агробизнесе, проректор по научной работе, smelik_va@mail.ru
КАРПОВ Валерий Николаевич, д-р техн. наук, профессор кафедры энергообеспечения предприятий и электротехнологий, kvn_39@mail.ru
ШКРАБАК Роман Владимирович, канд. техн. наук, доцент кафедры профессиональной аттестации и внедрения инноваций, shkrabakrv@mail.ru
СЕЧКИН Василий Семенович, д-р техн. наук, профессор, вед. научн. сотрудник научно-исследовательской лаборатории технологии и средств производства зерна и семян трав института агропромышленных и экологических проблем сельскохозяйственного производства
РУЗАНОВА Наталья Игоревна, аспирант кафедры «Безопасность технологических процессов и производств», ruzanovani@list.ru
Санкт-Петербургский государственный аграрный университет
Целью исследования стал поиск эффективных путей снижения травматизма при эксплуатации электрообородувания и тепловых электроустановок. Приведены сведения об использовании энергии в подотраслях сельскохозяйственного производства, краткие сведения о производственных составляющих отрасли, её кадровом потенциале, а также о суммарном летальном травматизме на объектах электрооборудования и тепловых установок. Приводятся сравнительные данные по основным трудоохранным параметрам в целом по стране и по виду экономической деятельности «сельское хозяйство, охота и лесное хозяйство». Обращено внимание на существенно (в 1,65 раза осредненно) худшее положение с охраной труда и её обеспечением в отрасли сельского хозяйства, чем в стране в целом. Это же относится и к эксплуатации электрооборудования и тепловых установок. Авторам представляется, что профилактическая работа будет высокоэффективнее при условии, если она будет базироваться на основе стратегии и тактики динамичного снижения и ликвидации производственного травматизма, обоснованной и разработанной трудоохранной научной школой Санкт-Петербургского госагроуниверситета. Базовыми составляющими указанной стратегии и тактики являются: нормативно-правовое обеспечение охраны труда в отрасли; научное обеспечение проблемы (её теоретические и практические аспекты); кадровое обеспечение профилактики на всех уровнях её реализации (имея ввиду подготовку профилактических и научных положений отдельных аспектов проблемы); санитарно-гигиенические, организационно-технические, медико-биологические, эргономические, инженерно-технические, социально-экономические, материально-технические, финансовые, психофизиологические составляющие проблемы). Отмечены эффективные пути решения проблемы и их результативность. Утверждается, что среди причин травматизма одной из важнейших является разрушение вертикали в области охраны труда в стране и отрасли.
Ключевые слова: электрооборудование, тепловые установки, травмирование, уровень, пути профилактики.
Введение деятельности, включая сельское хозяйство, охоту
Современный период трудо- и жизнеобеспече- и лесное хозяйство. Применительно к названно-ния общества характеризуется тотальным исполь- му виду деятельности отметим, что все его подо-зованием электро- и тепловой энергии практиче- трасли (растениеводство, животноводство, плоски во всех без исключения видах экономической доовощеводство, птицеводство, звероводство и
© Смелик В. А., Карпов В. Н., Шкрабак Р. В., Сечкин В. С., Рузанова Н. И., 2016г.
