CC BY
11
УДК 621.3:636.5:636.034
УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ ОПТИМАЛЬНЫМ УГЛОМ НАКЛОНА НЕПОДВИЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ДЛЯ ДВИЖЕНИЯ СИЛОЙ ПРИТЯЖЕНИЯ ВЗВЕШИВАЕМОЙ
СЫПУЧЕЙ СМЕСИ
А.В. Дубровин, доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства E-mail: dubrovin1953@mail.ru
Аннотация. Предложен принцип технологически наилучшего автоматического управления углом наклона неподвижной поверхности скольжения и качения по ней частичек взвешиваемой сыпучей кормовой смеси для животных и птицы. В соответствующем устройстве отсутствует традиционный электропривод для перемещения смеси в горизонтальной плоскости, в результате чего экономится электрическая энергия при сохранении в целом точности процесса взвешивания и производительности измерителя массы сыпучей смеси в потоке. Предложен вид математической модели (количественной взаимной связи) величины скорости движения сыпучей кормовой смеси самотеком по длине поверхности, установленной с наклоном под углом по отношению к горизонту, от вида материала поверхности, от формы поперечного сечения направляющей части поверхности, от амплитуды и частоты поперечных колебаний поверхности, от физико-механических свойств сыпучего материала. Приведен вид графической зависимости силы воздействия смеси на датчик силы и скорости самотека сыпучей смеси от угла наклона направляющей поверхности, при различных амплитудах и частотах поперечной вибрации, при постоянных параметрах материала и формы поперечного сечения направляющей поверхности движения сыпучей смеси самотеком. Дана функциональная схема устройства управления технологически оптимальным углом наклона неподвижной направляющей поверхности движения взвешиваемой и дозируемой сыпучей смеси самотеком за счет силы земного тяготения при приготовлении и раздаче кормов и кормовых смесей в животноводстве и птицеводстве. Подобные весоизмерители для систем автоматизации процессов в птицеводстве по экономическому критерию имеют приемлемую точность и невысокую стоимость по сравнению с устройствами, ориентированными на обязательное применение в них мощного электропривода для перемещения взвешиваемой сыпучей смеси.
Ключевые слова: сыпучая кормосмесь, взвешивание в потоке, оптимизация.
Введение. Недостатком известных устройств для взвешивания сыпучих материалов в потоке на движущейся ленте транспортера [1 и др.] является использование внешнего искусственного источника энергии, в данном случае электричества, соответственно, вынужденное наличие электропривода, существенно усложняющего и удорожающего конструкцию устройства и увеличивающего эксплуатационные энергетические затраты при работе устройства. Указанный недостаток также обусловлен тем, что установленный в горизонтальной плоскости транспортер должен перемещать взвешиваемую сыпучую смесь за счет энергии внешнего искусственного источника, в данном случае - электричества. Существуют многочисленные математические модели, алгоритмы расчета и
управления, технические решения достаточно точного измерения массового расхода и дозирования сыпучих материалов. Однако все они предполагают горизонтальное расположение в пространстве весоизмерительной поверхности для наиболее полного учета вертикально направленной силы тяжести, принудительное движение этой поверхности с сыпучим материалом с постоянной скоростью для упрощения учета этой характеристики процесса непрерывного во времени взвешивания и дозирования. Однако такой подход принципиально требует дополнительного источника энергии для движения ленты весоизмерительного транспортера с нагруженным на нее сыпучим материалом, а также соответствующего дополнительного движительного оборудования. Например, в случае использо-
вания электрической энергии необходим прецизионный электропривод.
Задачей является отказ от энергии внешнего источника, например, электричества, использование для транспортировки взвешиваемой сыпучей смеси в процессе взвешивания в ее потоке за счет энергии только земного тяготения, осуществление движения взвешиваемой сыпучей смеси самотеком по неподвижной направляющей поверхности весоизмерительной конструкции. Также задачей является автоматическая установка такого значения угла наклона направляющей поверхности весоизмерительной конструкции, при котором величина произведения вертикальной проекции силы тяжести взвешиваемой сыпучей смеси и скорости движения взвешиваемой сыпучей смеси самотеком имеет наибольшее (экстремальное, оптимальное) значение. В результате осуществляется технологически наилучшее сочетание процессов взвешивания и движения взвешиваемой сыпучей смеси самотеком по направляющей весоизмерительной поверхности.
Методы или методология проведения работ. Время соскальзывания или скатывания сыпучего материала по поверхности направляющей конструкции самотеком равно времени задержки т0, равному времени пребывания материала на весовом транспортере [1 и др.]), или на неподвижной наклоненной поверхности самотечной направляющей. Это время пропорционально рабочей длине направляющей Ь, по которой скользит или перекатывается вниз сыпучий материал, и обратно пропорционально скорости движения V массы сыпучего материала самотеком:
то = Ь№, м/с. (1)
Поэтому для определения значения временной задержки т0 в конкретном режиме работы наклонной направляющей длиной Ь нужно знать соответствующее значение скорости движения V смеси самотеком. Это знание можно получить двумя путями.
Первый - измерять сразу величину скорости V, что потребует сложных и дорогостоящих неконтактных измерителей для всех весоизмерительных бесприводных самотечных наклонных направляющих, установленных в
кормоцехе и в производственных животноводческих или птицеводческих помещениях. Понятно, что такой путь связан с чрезмерными затратами и экономически нецелесообразен.
Второй путь - только один раз измерить подобным сложным и дорогостоящим измерителем (например, оптоэлектронным и т.п.) скорости самотека различных сыпучих кормовых смесей. Причем на направляющих с различными материалами их конструкций, с различными формами их поперечных сечений, в отсутствие и при наличии принудительных внешних вибраций направляющей с различными сочетаниями амплитуд и частот вынужденных колебаний в горизонтальной плоскости. Затем по полученным опытным данным построить графические и математические модели процесса самотека сыпучей смеси. Тогда в реальных условиях производства останется только иметь данные о виде сыпучей смеси, о длине Ь, о материале рабочей поверхности направляющей, о форме поперечного сечения направляющей конструкции. Они нужны для того, чтобы вычислить по такой известной математической модели (2) сначала значение скорости движения V смеси самотеком, затем временной задержки то по формуле (1). Останется автоматически установить технически (достаточно большая проекция усилия действия на датчик силы) и технологически (достаточно большая скорость самотека смеси V) оптимальный угол наклона направляющей по отношению к ее горизонтальному положению.
В результате с помощью вычисленного сначала значения скорости самотека смеси V, с достаточно высокой точностью определяется требуемое значение временной задержки то, причем весоизмеритель избавляется от достаточно дорогой, сложной и не всегда надежной системы электропривода. Это существенно расширяет стоимостные, эксплуатационные и многие другие функциональные возможности измерения расхода и дозирования сыпучих материалов, преимущественно, кормов и кормовых смесей, в животноводстве и особенно в птицеводстве.
Ход исследования. Величина скорости перемещения (движения) V сыпучего корма (кормовой смеси) самотеком по длине L направляющей, установленной с наклоном по отношению к горизонту под углом ugol (a...b), зависит также от трения скользящих частичек корма по материалу направляющей mater napravl, от сопротивления направляющей прохождению по ней сыпучего материала в зависимости от формы поперечного сечения направляющей forma popereth seth, от размаха (от амплитуды) поперечных направлению силы тяжести искусственно вызванных колебаний направляющей ampl, от частоты этих искусственно вызванных колебаний frequence, от физико-механических свойств собственно сыпучего материала (сыпучего корма или сыпучей кормовой смеси svojstva smesi kormov:
V = f(ugol (a...b), mater napravl, forma popereth seth, ampl, frequence, svojstva smesi kormov). (2)
С увеличением угла наклона направляющей к горизонту от нуля (наименьшее возможное значение) до 90° (наибольшее возможное значение) вертикальная проекция силы тяжести смеси изменяется по зависимости косинуса, скорость V изменяется от нуля (смесь лежит без перемещения по длине направляющей, поскольку нет движущей ее силы тяжести) до величины
Vgcr = (L х g)0,5^ (3)
где g = 9,8 м/с - ускорение свободного падения.
При этом скорость V прямо пропорциональна амплитуде поперечных колебаний направляющей, поскольку с ростом этой амплитуды ослабевает связь частичек сыпучей смеси с направляющей (рис. 1).
Рис. 1. Зависимости силы воздействия смеси на датчик силы F и скорости самотека смеси V от угла наклона направляющей поверхности ugol (a...b), при различных амплитудах ampl, В, или А, или Вт, при различных частотах frequence, Гц или кГц, при постоянных параметрах материала направляющей поверхности mater napravl = const], формы ее поперечного сечения forma popereth seth = const2, сыпучей смеси (кормовой) svojstva smesi kormov = const3: (L x g)05 - скорость свободного падения смеси в конце вертикально расположенной направляющей поверхности, т.е. наклоненной на 90°; А - угол начала движения смеси кормов в отсутствие поперечных принудительных колебаний (вибрации направляющей поверхности), В - угол начала движения смеси кормов при наличии поперечных колебаний, С - угол начала движения смеси кормов при наличии поперечных колебаний при оптимальной частоте вибрации, FonmHca и VonmHa" - оптимальные значения силы и скорости при наличии вынужденной вибрации с оптимальной частотой, кг и м/с; Fonmomc и
т т отс
Vonmomc - оптимальные значения силы и скорости в отсутствие вынужденной вибрации, кг и м/с; AFonm и AVonm - выигрыши в силе и в скорости при переходе от отсутствия вибрации к ее наличию с оптимальной частотой, кг и м/с; ugolonmHWI и ugolonmomc - оптимальные значения углов наклона при наличии вибрации с
оптимальной частотой и при ее отсутствии, °; AV(ugolonmHajl) и AV(ugolonmomc) - выигрыши в скорости самотека смеси при наличии вибрации с оптимальной частотой и при ее отсутствии, м/с.
Влияние частоты вынужденных поперечных колебаний направляющей frequence на взаимную связь частичек смеси и направляющей (т.е. на значение скорости V) имеет выраженный оптимальный (колоколообраз-ная кривая линия, перевернутая парабола) характер.
При нулевой и малой частоте frequence воздействие на частицу смеси практически отсутствует, равно как и при достаточно большом значении частоты frequence, когда инерционность массы частицы не позволяет ей сдвинуться с места на направляющей и таким образом придти в движение по ней. Один максимум скорости V в зависимости от этой частоты будет, когда все частички смеси равны по их массам и имеют одинаковую геометрическую форму. Тогда при некотором значении частоты колебаний наступает состояние резонанса, и частица перемещается по направляющей под действием колебаний наиболее результативно (эффективно). Несколько многочисленных ярко максимумов скорости V в зависимости от этой частоты будет наблюдаться по количеству выраженных различных по свойствам частичек смеси, групп частичек смеси с одинаковыми массовыми и формовыми свойствами частичек в каждой группе.
При различных соответствующих значениях частоты в резонанс входят те или иные группы частиц, и происходит увеличение скорости самотека сыпучего материала, тем большее, чем больше содержание в смеси данной резонирующей группы частиц. Данная группа частиц заставляет двигаться по направляющей и остальную часть сыпучего материала. Эти качественные зависимости имеют похожий друг на друга характер при изменении вида материала, из которого изготовлена направляющая mater napravl, и от формы ее поперечного сечения forma poper-eth seth, при неизменных физико-механических свойствах сыпучей смеси svojstva smesi kormov. В частном случае, отражающем характер процесса, эти условия выглядят так: mater napravl = const1, forma popereth seth = const2, svojstva smesi kormov = const3. Поэтому достаточно построить качественные зави-
симости скорости V движения смеси от угла наклона ugol (a...b), от амплитуды ampl и от частоты frequence поперечных колебаний. Также для упрощения графической и затем математической модели процесса движения сыпучей смеси по направляющей можно в первом приближении считать смесь однородной, т.е. состоящей из примерно одинаковых по массе и по форме ее частичек. Тогда количество экстремумов (максимумов) взаимодействия вибрации и движения смеси равно одному, и кривая линия зависимости скорости движения смеси V от частоты вибрации занимает наилучшее единственное положение (самая левая из трех кривых линий на рис. 1). В отсутствие вибрации (поперечных колебаний) направляющей смесь начинает движение вниз при увеличении угла наклона направляющей до значения А. При угле наклона направляющей в 90° смесь падает вниз с ускорением свободного падения и в нижнем конце направляющей приобретает скорость (L х g)05. При наличии вибрации (поперечных колебаний) направляющей смесь начинает движение вниз при увеличении угла наклона направляющей до меньшего чем А значения В. При угле наклона направляющей в 90° смесь также падает вниз с ускорением свободного падения и в нижнем конце направляющей также приобретает скорость (L х g)05. При оптимальной для наилучшего движения смеси частоте вибрации и наибольшей амплитуде этих колебаний угол С начала движения смеси является самым меньшим по сравнению с углами А и В наклона направляющей от ее горизонтального положения. Сила тяжести смеси, находящейся на направляющей, изменяется от истинного значения Fmax = F0 х cos 0° = F0 х 1 = F0 до нуля по косинусоидальной зависимости с изменением угла наклона направляющей от 0° до 90°.
Поэтому различие Augol между наилуч-
1 отс
шими углами наклона в отсутствие ugolonm при наличии ugolonmCUl вибрации дает прирост измеряемой величины силы тяжести и прирост расчетной скорости транспортирования смеси AFonm, AVonm по сравнению с от-ветствующими значениями при переходе от
77 отс т г отс
отсутствия вибрации Fonm , Vonm к ее
1 ' нал тт нал т-» г
включению и наличию гопт , Уопт . Вибрация направляющей со смесью дает выигрыш в скорости взвешивания сыпучего материала AV(ugolопт'тc) при оптимальном зна-
~ 1 отс
чении угла наклона направляющей ugolопт для случая отсутствия вибрации. Также имеется выигрыш в скорости взвешивания сыпучего материала AV(ugolоптна,l) при оптимальном значении угла наклона направляющей ugolоптнал для случая наличия вибрации.
Следовательно, вибрация с достаточной амплитудой колебаний и с оптимальной для данной сыпучей смеси частотой колебаний в любом случае является полезной и целесообразной. Для любых других сыпучих смесей также можно легко определить опытным путем точный вид математической модели зависимости скорости самотека смеси V от указанных в (2) величин и обоснованно выбрать требуемые параметры конструкции самотечного весоизмерителя и сопоставить их с энергетическими характеристиками вибратора.
Остается найти по точной математической модели вида (2) расчетное оптимальное (наилучшее) значение технико-технологической эффективности (результативности) процесса взвешивания данной конструкцией самотечной направляющей сыпучей смеси. Надо найти баланс (компромисс), между по возможности большей составляющей силы, действующей в вертикальном направлении на силоизмерительный датчик, установленный в конце направляющей по ее длине, и по возможности большей скоростью самотека смеси. Ведь эти две технические характеристики (функции, действия) весоизмерительной направляющей и скорости самотека смеси изменяются в противоположных направлениях при одном общем направлении изменения угла наклона направляющей (аргумента обеих указанных функций). Значит, существует такое положение баланса двух технических характеристик рассматриваемого процесса и направляющей смесь конструкции - когда и вертикальная проекция силы действия на тензометрический (силоизмери-тельный) датчик достаточно велика, и когда скорость самотека смеси также достаточно
велика. И это положение баланса достигается при технически оптимальном угле наклона направляющей. Для двух вариантов самотека смеси, при отсутствии и при наличии вибрации направляющей, имеются два соответствующих значения технически оптимальных углов наклона конструкции направляю-
отс
щей по отношению к горизонту: ugolопт и ugolопm'ш. Видно, что первая величина всегда больше второй величины, поскольку вибрация направляющей со смесью облегчает самотек смеси при меньших углах наклона.
Точный учет и более достоверное измерение на фоне помех большего значения силы тяжести смеси позволяет в управляемых по экономическому критерию технологиях кормления и выращивания, использовать для расчетов и для целей управления достаточно точные результаты измерения расхода и дозы сыпучей смеси. Также важно достижение при этом достаточно высокой скорости взвешивания кормовой смеси в ее потоке и достаточно быстрое дозирование кормовой смеси. Оба эти факта являются основанием для того, чтобы считать процесс оптимизации режима работы весоизмерительной направляющей по углу ее наклона, по амплитуде и по частоте колебаний вынужденной искусственной вибрации осуществляемым по технологическому признаку.
Оценку эффективности нового весоизмерительного автоматизированного оборудования определяют для неблагоприятных, умеренных и благоприятных условий [2,3].
Результаты исследования. Устройство (рис. 2) работает следующим образом. Изначально известны и соответственно заданы в виде материальных сигналов вид и, следовательно, требуемые физико-механические свойства направляющей поверхности весоизмерительной конструкции. Это осуществляется посредством задатчика вида материала направляющей 5. Одновременно известна форма и размеры поперечного сечения направляющей поверхности весоизмерительной конструкции, которые сильно влияют на величину механического воздействия направляющей поверхности весоизмерительной конструкции на сыпучую смесь в ее потоке.
Рис. 2. Функциональная схема устройства управления технически оптимальным углом наклона неподвижной направляющей поверхности движения взвешиваемой и дозируемой сыпучей смеси самотеком за счет силы земного тяготения при приготовлении и раздаче кормов и кормовых смесей в животноводстве и птицеводстве: 1 - направляющая поверхность движения взвешиваемой и дозируемой сыпучей смеси в весоизмерительной конструкции, 2 - датчик силы, 3 - вычислительный блок, 4 - блок интерфейса с индикатором расхода и дозы сыпучей смеси, 5 - за-датчик вида материала направляющей, 6 - задатчик формы поперечного сечения направляющей, 7 - задатчик вида сыпучей смеси, 8 - задатчик диапазона
изменения угла наклона, 9 - блок вычисления скорости самотека сыпучей смеси для определения временной задержки и технически оптимального угла наклона направляющей, 10 - задатчик амплитуды вибрации, 11 - задатчик частоты вибрации, 12 - задатчик угла наклона направляющей, 13 - датчик углового положения, 14 - регулятор угла наклона направляющей, 15 - электродвигатель для изменения угла наклона направляющей, 16 - червячная или другая передача, 17 - амплитудный усилитель, 18 - генератор частоты, 19 - исполнительный элемент вибратора (соленоид, электродвигатель с кривошипом и с тягой и т.п.)
Это производится задатчиком формы и размеров поперечного сечения направляющей 6. При выборе вида сыпучей смеси для ее непрерывного в потоке взвешивания и дозирования следует ввести в устройство данные о физико-механических свойствах сыпучей смеси, что и выполняется посредством задатчика вида сыпучей смеси 7. Диапазон значений углов наклона направляющей по-
верхности весоизмерительной конструкции, внутри которого автоматически будет происходить поиск наибольшего значения величины произведения косинуса этого угла и расчетной скорости движения сыпучей смеси при этом угле, задается при помощи задатчика диапазона изменения угла наклона 8 и составляет от 0 до 90 угловых градусов. Указанные сведения передаются в блок вычисления скорости самотека сыпучей смеси для определения временной задержки и технологически оптимального угла наклона направляющей 9. В нем по математическим зависимостям (2) и (1) вычисляются соответственно значение расчетной скорости самотека сыпучей смеси V и значение временной задержки т0 сыпучей смеси на направляющей поверхности весоизмерительной конструкции от момента времени поступления смеси на направляющую до момента времени схода смеси с направляющей. Блок вычисления 9 перебирает значения переменных и их сочетаний. В нем строится первая зависимость -косинуса угла наклона в заданном диапазоне углов наклона. Также строится вторую зависимость - скорости движения сыпучей смеси в том же диапазоне. Одновременно строится третья зависимость - произведения косинуса этого угла и расчетной скорости движения сыпучей смеси опять в том же диапазоне, причем в вариантах отсутствия и наличия вибрации.
Известными математическими методами в блоке вычисления 9 находится в варианте отсутствия вибрации наибольшее значение величины произведения косинуса этого угла и расчетной скорости движения сыпучей смеси при этом угле и соответствующее этому наибольшему значению режимное (рабочее) значение технически оптимального угла наклона. Сразу же определяются режимные значения
~ т т отс
скорости самотека сыпучей смеси Уопт в от-
отс
сутствие вибрации и временной задержки т0 сыпучей смеси на направляющей поверхности весоизмерительной конструкции. Данные о т0отс передаются в вычислительный блок 3, в который также поступает сигнал от датчика силы 2 и в котором по известным математическим моделям работы аналогичных устройств
формируются сигналы массового расхода сыпучей смеси во времени и сигналы дозирования сыпучей смеси по ее массе в отсутствие принудительной вибрации направляющей поверхности весоизмерительной конструкции.
Если решено использовать вибрацию направляющей поверхности весоизмерительной конструкции для облегчения движения сыпучей смеси самотеком, то уже на стадии задания физико-механических свойств сыпучей смеси блок вычисления 9 определяет соответствующие данной смеси амплитуду и частоту вынужденных колебаний при вибрации. Тогда в блоке вычисления 9 определяются другие режимные значения угла накло-
нал
на, скорости самотека сыпучей смеси Уопт при наличии вибрации и соответствующей
нал
временной задержки т0 сыпучей смеси на направляющей поверхности весоизмерительной конструкции при вибрации. Данные о т0нал передаются в вычислительный блок 3, и в нем формируются сигналы массового расхода сыпучей смеси во времени или сигналы дозирования сыпучей смеси по ее массе при наличии принудительной вибрации.
Математическое моделирование значений сигналов соответствующих физических величин должно подкрепляться их действием на материальные объекты с помощью материальных средств. И это непременное условие изобретения реализуется по указаниям блока вычисления 9 посредством сформированных в нем сигналов заданиями режимных сигналов амплитуды вибрации, частоты вибрации в задатчике амплитуды вибрации 10, в задат-чике частоты вибрации 11, в задатчике вида сыпучей смеси 7. Сигнал измеренного угла наклона от датчика углового положения 13 сравнивается в регулятор угла наклона направляющей 14 с заданным сигналом от задатчика угла наклона направляющей 12, и выходной сигнал регулятора угла наклона направляющей 14 заставляет работать электродвигатель для изменения угла наклона направляющей 15. Посредством механической червячной или другой передачи 16 юстирующий (подстраивающий) недорогой маломощный электропривод устройства изменяет в нужную сторону и на необходимое
значение угол наклона направляющей поверхности движения сыпучей смеси 1. При этом амплитудный усилитель 17 и генератор частоты 18 на соединении их выходов (как, например, у обычного регулируемого настольного прибора-генератора частоты) формируют общий для них сигнал требуемой амплитуды и частоты. Исполнительный элемент вибратора (соленоид, электродвигатель с кривошипом и с тягой и т.п.) 19, соединенный механически определенным образом с направляющей поверхностью движения сыпучей смеси 1 заставляет ее принудительно вибрировать в плоскости, перпендикулярной направлению измеряемой силы тяжести. Поэтому вынужденные колебания конструкции весоизмерите-ля в горизонтальной плоскости на точность измерения силы веса этой конструкции с движущейся по ней сыпучей смесью не влияют.
Область применения результатов. Расширяются функциональные возможности автоматизированного технически оптимального управления, причем без использования дополнительной энергии и сложных прецизионных конструкций и режимов их работы для перемещения сыпучей смеси при ее взвешивании и дозировании. В полной мере учитываются физико-механические свойства материала конструкции и форма поперечного сечения направляющей поверхности весоизмерительной конструкции, угол ее наклона для осуществления самотека кормовой смеси или составляющих эту смесь кормов. Также учитываются амплитуда и частота облегчающей самотек искусственно вызванной вибрации направляющей со смесью, физико-механические свойства сыпучих кормов или сыпучих кормовых смесей и других сыпучих материалов.
Выводы. Подобные технические решения отличаются невысокой стоимостью по сравнению с решениями, ориентированными на обязательное применение в них мощного электропривода для перемещения взвешиваемой сыпучей смеси и потому могут быть рекомендованы для использования в системах автоматизации технологических процессов в птицеводстве по экономическому критерию [4].
Литература:
1. А.с. 1571413 СССР. Дозатор сыпучих материалов / Славин Р.М. и др. Опубл. 15.06.90. Бюл. №22.
2. Rotz C.A., Coiner C. U., Soder K.J. Economic impact of automatic milking system on dairy farm. CIGR XVth wold congress, 2002.
3. Fubbener H., Kowalewsky H. Praxiserfarungen mit automatischen Melksystemen. KTBL-Schrift 424, 2005.
4. Дубровин А.В. Основы автоматизированного управления технологическими процессами в птицеводстве по экономическому критерию. М., 2013. 292 с.
Literatura:
1. A.s. 1571413 SSSR. Dozator sypuchih materialov / Slavin R.M. i dr. Opubl. 15.06.90. Byul. №22.
2. Rotz C.A., Coiner C. U., Soder K.J. Economic impact of automatic milking system on dairy farm. CIGR XVth wold congress, 2002.
3. Fubbener H., Kowalewsky H. Praxiserfarungen mit automatischen Melksystemen. KTBL-Schrift 424, 2005.
4. Dubrovin A.V. Osnovy avtomatizirovannogo uprav-leniya tekhnologicheskimi processami v pticevodstve po ehkonomicheskomu kriteriyu. M., 2013. 292 s.
THE TECHNOLOGICALLY OPTIMAL INCLINATION ANGLE OF UNMOVED SURFACE FOR GRAVITY'S MOVEMENT
BY WEIGHING LOOSE MIXTURE'S MANAGEMENT A.V. Dubrovin, doctor of technical sciences, professor, laboratory chief All-Russian Research Institute of Agriculture Electrification
Abstract. The principle of weighed loosed animals and poultry feed mixture particles' sliding and rolling's the best technologically automated control of unmoved surface's inclination angle is proposed. In the corresponding device the traditional electro drive for the mixture's moving on the horizontal surface is absent, thus electric energy is saving, while the loose mixture mass in a stream's weighing and measuring accuracy as a whole is maintaining. The type of the mathematical model (quantitative mutual relationship) of the magnitude of granular feed mixture movement's speed by gravity flow along the surface length, installed with an inclination at an angle to the horizon relative, from the surface material's type, from the surface guide part's cross- section shape, from the surface cross oscillations' amplitude and frequency, from the loose material's physico-mechanical properties is proposed. The graphical view of the mixture power effecting on the power's sensor and the loose mixture gravity flow speed on the guide surface's inclination angle, at different amplitudes and the cross vibration frequencies, at the material and guide surface cross-section's shape of the loose mixture movement by gravity flow's constant parameters' dependence is shown. The functional diagram of the technologically optimal inclination angle of the unmoved guide surface of weighing and dosing loose mixture motion by gravity flow due to the earth gravity at the livestock and poultry feed and feed mixtures' preparation and distribution device's management is given. This weight meters for automation systems in the poultry industry by their economic criterion have reasonable accuracy and low cost in compared with the devices focused on the powerful electric drive mandatory use for the weighed loose mixture's moving. Keywords: loose feed mixture, weigh in stream, optimization.
