автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Электропривод молотильно-сепарирующего устройства стационарног комплекса по обработке урожая



МОСКОВСКИЙ'ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСГОП) ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВ ■ имени Л.П.Горячкина

На правах рукописи

СОКИРКО Андрей Викторович

ЭЛЕКТРОПРИВОД МОЮТЖЬНО-СЖ'ЛРИРУЮЩЗГО УСТРОЙСТВА СТАЦИОНАРНОГО КОМПШСА ЯО ОБРАБОТКЕ УРОНАЯ

Специальность 05.20.02 - электрификация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации та соискание учёной степени кандидата технических наук

-у\:<-у Москва - 1991

Работа выполнена в Московской ордена Трудового Красного Знамени институте инженеров сельскохозяйственного производства игл. В.П.Горячкина

Научный руководитель - кандидат технических наук ,

профессор МЯКИШЕВ Н.Ф.

Официальные оппоненты - доктор технических наук ,

ведущий научный сотрудник М/СИН A.M.

- кандидат технических наук , .зам, директора ВНИИКОМЖ ■ МАРТЫНОВ A.B.

Ведущее предприятие

-,ГСКБ ПО "Таганрогский,комбайновый завод"

Защита состоится ■" 1991 г. в

к

часов на

заседании специализированного совета И2 (К 120.12.02) Московского ордена Трудового Красного Знамени института инженеров сельскохозяйственного производства имени В.П.Горячкина по адресу : ул.Тимирязевская , д.58 .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИИСП .

Отзывы на автореферат (в 2-х экземплярах) , заверенные печатью ...просим направлять по адресу : 127550 , Москва И-550 , Тимирязевская уд.,, дои 58 , МШСП , Учёный совет .

Автореферат разослан " ^ г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технически наук , профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ«

Актуальность проблемы. Дойность зерна я ссшш трав требует обеспечения уборки урожая баз потерь я л любых погодных условиях , полного использования сопутствующих продуктов (половы , соломы) , минимального вредного воздействия механизмов на плодородно яочвн , экономичности и т.д. Сущестзущие технология стационарной обработка урожая зерновых культур и трав на семена параллельно с комбайновой технологией дают в этом направлении хорошяо результаты, работы.

3 настоящее время ГСКБ ПО "Таганрогский комбайновый завод" и другими организациями разработан и впервые знпуден пробной партией комплекс машин на электроприводе для стационарной обработки , обладающий возможностью адаптации к различим вариантам стационарной технологии . Комплекс установлен в разливших регионах страна в специфических: условиях которых проходят испытания ,

В стационарном комплексе Таганрогского ГС1СБ ыолотильЕЮ-сепари-рущий узел выполнен с -аксиально-роторным агрегатом максимальной пропускной способностью. 15 кг/с растительной массы . Применение аксиально-роторного молотильно-сепарирувдего устрэ!стза (МСУ) обусловлено его повышенной пропускной способностью и низким повреждением зерна , универсальностью по отношении к различным культурам обмолота, доступностью .электроэнергии на "стационаре" , необходимой для решения проблемы большой энергоёмкости "ротора" .

Анализ результатов исследований комплекса машин Таганрогского ГСХБ свидетельствует о несовершенстве работы ряда ого узлов , встает вопрос об установке их регулируемого электропривода я создании схемы автоматизированного управления: моим комплексом. Специфика электропривода аксиально-роторного УСУ в условиях стационарной -технологии предусматривающей обработку предварительно измельчённой растительно!! массы практически не изучена .

Несовершенство процесса дозирования и колебание параметров растительной массы (солоиветомъ, влажность, рязиошрность размещения гллооков в измельченном ворохе и т.д.) обусловливают случайный ха-раг.тер нагрузки иС/ , при которой выбор оптимального регулируемого электропривода без завышения мощности п величины энергопотребления представляет определённую сложность .

Гассштренаю вопроса решиш проблемы оиг.адизлцш привода а этих условиях /деяяяк видоштае н своих работа:', по теорл; э.ч®ктр>кр::-вода такие Советские учёике как- II.!!. Лис тог , , Г.Г.]'е:сус ,

АШ.'Юшенков , лдвдоэ и др.

Цель работы. Исследование специфического процесса работы МСУ и других механизмов "стационара" , разработка метода для расчёта и оптимизации их регулируемого электропривода . Задачи исследования:

- анализ причин невысоких производительности и качества работы механизмов стационарного комплекса; с,

- исследование энергетики и скоростных режимов питателя-дозатора и ■ МСУ при работе о различным растительным ворохом в разных уелашк дозирования и подачи;

- исследование связи между исходными параметрами растительного вороха , качеством получаемой продукции и регулировочными характеристиками механизмов стационарного комплекса с последующим составлением математической модели;

- разработка метода аппроксимации случайна процессов для расчёта I электропривода ЦСУ с'учётом специфики случайного характера ого наг- I рузки и режима работы; '

- составление и испытание системы регулируемого электропривода питателя-дозатора и НС? стационарного комплекса;

- проведение технико-экономической оценки системы регулируемого электропривода.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы планирования эксперимента и математической статистики , аппарат теории вероятностей и ошибок , математического моделирования и электропривода , применялась измерительная и вычислительная техника Научная новизна. Впервые проведены экспериментальные исследования работы и аварийных режимов аксиально-роторного МСУ в условиях Кубанской индустриальной технологии (КИТ) с измельчённой растительной массой на стационарном комплексе машин Таганрогского ГСКБ .

Разработана математическая модель "стационара" , связывающая ряд таких факторов , как режимы работы питателя-дозатора (ПД) и МСУ, параметра исходной растительной массы а конечной продукции , подачу.

Для статистической обработки нагрузочных диаграмм машин , имеющих случайный характер нагрузки с -нестационарными составляющими , и последующего расчёта электропривода разработан метод аппроксимации случайных процессов АСП , его упрощённые варианты и приложения к нему , введены новые понятия в теорию электропривода .

Предложена система регулируемого электропривода ПД и МСУ со специальным устройством контроля характера обмолачиваемой растительной . массы (ЛОМ) . При этом , для расчёта передаточных коэффициентов схема;« рошений электропривода МОУ разработана методика , использующая

статистические результаты метода АСП .

Новизна технических решений может быть подтверждена находящейся на заключительной стадии доработки во БНШШ1Э заявкой №4760764Д5 от 30 ноября 1989 г.

Практическая ценность. Экспериментальные данные и разработанная по ним многофакторная математическая модель позволяют прогнозировать и оптимизировать работу ПД и МСУ при изменения ряда факторов .

Разработанный метод АСП даёт возможность при разработке и исследовании электропривода машин со случайной нестационарной нагрузкой точнее рассчитывать его , оценивать по условию допустимой перегрузки , допустимой неравномерности вращения , по нагреву , достаточности ускорения , соответствии маховых масс и пр. Применение при этом специально созданного программного обеспечения облегчает статистическую обработку и дальнейшие расчёты . Ка основании разработанного метода и его приложений мокно проводить графический анализ электропривода по ряду номограмм .

Предложенная система регулируемого привода ПД и МСУ повысит производительность комплекса , качество работы его механизмов , снизит энергозатраты и потери продукции при обмолоте и сепарации , ликвидирует аварийные забивания сепараторов и молотилки. .

Существенно облегчается г: убыстряется расчёт передаточных коэффициентов схемных решений электропривода при использовании результатов статистической обработки по предлагаемой методике ,

Реализация результатов работы. Разработанный метод АСП с программным обеспечением принят и используется ГСКБ ПО "Таганрогский комбайновый завод" в инженерно-конструкторской работе. Внедрена система регулируемого электропривода ПД и МСУ стационарного комплекса машин , разработанным Таганрогским ГСаБ . Практически установлена и испытана система регулируемого электропривода ПД "стационара" , производственный эффект от чего составил в среднем 30 руб/г семян трав и зерна .

Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты . диссертации докладывались и обсуждались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава , научных работников и аспирантов ЬШИСП им. В.П.Горячкина (г.Москва , 1985-1990 гг.); X научной конференции болгарских аспирантов в СССР "Актуальные проблемы современной науки" (г.Москва , 1988 г.); заседаниях технического совета ГСКБ ПО "Таганрогский комбагночый завод" .

Объём работы. Диссортация состоит из введения , пяти глав и

общих выводов , изложенных на 248 страницах основного и пояснительного текста , 101 рисунка , IG таблиц , списка литературы из 155 наименований и II приложений .

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ■

Во введении обоснована актуальность работы и изложено состояние вопроса .

В первой глазе охарактеризованы технологии стационарной и комбайновой обработки урожая зерновых культур , трав на семена , риоа и т.д. с тотаи зрения, эффективности работы механизмов , производительности , качества продукции (зерна,семян,половы) , энергозатрат и т.п. Кезэдая из этих технологий имеет свои достоинства и недостатки и позволяет получить максимальный эффект при параллельном при- . мененпи. Процентное их соотношение должно определяться исходя из мостит природных особенностей ; материально-технической базы хозяйств , вида убираемых культур и энергоснабжения . Наиболее целесообразно применять стационарную технологии при обработке семенников -трав , конечная продукция которых (семена) является дорогостоящей и имеет высокув ценность для народного хозяйства .

Анаяио исследований к разработок в области стационарной технологии показал большое разнообразие её вариантов и схем. Общей чертой для всех является скашивание растений специальной полевой машиной бос обмолота , загрузку скошенной массы в транспортную* телекку с последующе? доставкой её к стационарно установленному сепарирующему к молотильному оборудованию*. Для большей компактности упадки cr.ciiioïinoii пассы г транспортные тел&кки , соломистая часть растений ко;::от кхлзльчеткт до длины 10-16 см , уплотняться специальны.»® устройствам:: , ш «о скгл'лазаегся только продуктшзная часть урокая без солоьк' (технология "иехейка" ) . Комплексы стационарных машин ебнчко ссдгргст ¿¡озкруэдай , молотидьпо-сепариругаций и транспор-?крулц»с полузэемуп продукцию механизмы .

Г01Л но "ТагвнрогсгсЕ комбайновый завод" и рядом других орга-ui«wt:.ri, г, впервые внвущен пробной партиен комплекс ма-

nw. дгл с-ге'л'окершП обработки урожая. &{ашш выполнены с возмож-»г^Саы: wiitiCUBs: i. рг.г.:.;хткцк вариантам стационарных технологи!;, уни-!> ";fi.rb:"j по огнпгьо:л'.т.,' к убираемым культурам и могут комбинировать-ел о яр;/ГГд"П' t квяскемк. Комплекс (рисЛ) состоит из гштате-

::--, ;.»,'.10рг (ПЛ.: , бгокя предварительно!', сепарация (ЕС) , отделяю-

щего вымолоченное зерно при измельчении растительной массы половой машиной , молотильно-селарирущего устройства 0,1С У) аксиально-роторного типа ( отводящими пневматическими соломо- и половопроводами , транспортёрами зерна (семян) . Причём ГЛСУ имеет возможность, передвигаться на специальной трансмиссии с одного места обмолота на другое. Все машины комплекса приводятся от асинхронных электродвигателей . Электропривод использованного в качестве МСУ высокопроизводительного (до 15 кг/с растительной массы) аксиально-роторного агрегата в условиях сельской стационарной технологии ранее специально не изучался и требует совершенствования . Особая специфика работы аксиально-роторного МСУ проявляется в условиях Кубанской индустриальной технологии при измельчении скошенной растительной массы на полевой машине типа МПУ-150 с многочисленными перевалочными операциями с массой до попадания её в МСУ , Несовершенство работы ПД и колебание параметров растительной массы оказывают отрицательное влияние на ка-, чество обмолота и сепарации в МСУ . Исследователями и технологами ставится вопрос о ликвидации аварийных забиваний "ротора" , поддержании его скорости в жёстких технологических рамках , использовании регулируемого электропривода .

хЗо второй главе описаны многофакторные экспериментальные исследования- стационарного комплекса Таганрогского ГСКБ , проведённые в условиях КИТ в течение уборочных сезонов 1588-1990 гг. Исследовались энергетика и скоростные режимы МСУ и ПД при изменении параметров обрабатываемого растительного вороха , качество работы МСУ д ДЦ , колебания производительности комплекса , аварийные режимы МСУ и т.п. Б результате подтвердилось несовершенство работы ПД и МСУ , обеспечивающих максимальную производительность комплекса примерно вдвое меньшую запланированной с низким качеством получаемого зерна (семян) .

Из-за особенностей КИТ со стационарной обработкой всего биологического урожёл , па ПД попадает измельчённая растительная масса , с хаотическим расположением колосков- , соломы , выделенного зерна и сорняков . Масса содержит вперемешку растения разной влажности и урожайности , привезённые с разных шлей на накопительную площадку-"стационара" , причём высвобожденное при измельчении массы зерно под действием утряски при транспортировании смещается в нижний слой вороха . Из-за несовершенства ПД и неоднородности растительной массы , нагрузка МСУ приобретает случайный характер с нестационарной составляющей , что приводит к колебаниям скорости и статического момента "ротора" , превышающим норматьные пределы с ухудшением качест-

-ПИТЛТЕЗГЬ-дОЗАТОР'

-шок—гжлотипьво- -

-ДНЕШОПРОВОДЫ-

шшг

Масштаб 1:50

Ркс.1

ва обмолота и сепарации , снижением экономичности работы олоктро-привода , аварийными забиваниями .

Особенность конструкции аксиально-роторного МСУ , заполняемого ворохом по всему рабочему объёму и производящего "вытирание" растений , ставит угловую скорость молотилки в жесткую зависимость от характера подачи и параметров вороха . В целом на величину перегрузок оказывает влияние ряд факторов : равномерность подачи ,• влажность вороха.и наличие в нём зелёного сорняка , степень измельчён-ности , коэффициент соломпстости , урожайность и спелость сорта , степень утряски доставленного к "стационару" измельчённого вороха , равномерность загрузки ПД водителем стогометателя и т.д. Прохождение! объёма вороха по шести параллельным сепараторам БС 5(рис.1) , в котором отделяется вымолоченное при измельчении растений зерно , и сужающему шнеку 6 придаёт вороху дополнительную неравномерность .

Конструкция аксиально-роторного МСУ предусматривает установку в заходной чаотя молотилки лопастей , втягивающих с потоком воздуха подаваемый в МСУ ворох . Втягивание разных фракций вороха (соломистая часть,колосья,полова,зерно.зелёный сорняк) происходит с различными интенсивностью и скоростью . Следовательно , колебания процентного соотношения фракций оказывают отрицательное влияние на равномерность поступления вороха в молотилку .

С помощью программного обеспечения разработанного метода АСП были получены вероятностные характеристики момента и скорости , силы тока и мощности приводного двигателя |ЛС/ , а также ряд характеристик электропривода . .

По итогам экспериментальных исследований и статистической обработки составлена математическая модель работы взаимосвязанной технологической цепочки ПД-МСУ с учётом параметров исходной массы и конечной продукции . Проверка показала хорошее соответствие математической модели реальному процессу . Полученные формулы прогноза связывают-показатели работы ПД и МСУ с регулировочными характеристиками электропривода , определяют наиболее оптимальное их соотношение при изменениях .

Многофакторные формулы прогноза дают возможность дая изучения рабочего процесса механизмов "стационара" , выбора их оптимального регулируемого электропривода'путём использования данных при расчёте и построении графиков передаточных функции ззоньев схемных решений привода , выявления значимости 1-дздого фактора в отдельности и вместе взятых , прогнозирования реакции механизмов "стационара" на

колебания какого-либо фактора .

Результаты экспериментов показали , что для выравнивания величины подачи во■времени , улучшения процесса работы БС и УСУ , снижения потерь зерна (семян) , уменьшения энергозатрат и увеличения пропускной способности "стационара" требуется достичь плавного изменения скорости горизонтального транспортёра I (величина подачи) в зависимости от фактически полученной подачи на выходе ПД и жесткого поддержания скороати "ротора" 9 в технологических рамках с ликвидацией аварийных ситуаций забивания молотилки. Для этого необходимо установить регулируемый электропривод на ПД и ЖУ с датчиками , следящими за характером подачи и параметрами вороха .

В третьей главе произведён анализ существующих методов статистической обработки загрузочных диаграмм машин со случайным характером нагрузки для последующего подбора электропривода . Все они не учитывают нестационарных составляющих процесса нагрузки , дают возможность получить вероятностные характеристики силы тока и мощности экспериментально устанавливаемого электродвигателя или вращающего момента машины , который при наличии колебаний скорости машины со случайной нагрузкой отличается от статического , дая пересчёта на который требуется учитывать перепады скорости' и маховые массы машины ,

Разработанный метод аппроксимации случайных процессов (АСП) позволяет проводить статистическую обработку нестационарных процессов и , не учитывая перепады угловой скорости по тахограмме , пересчитывать записанный на осциллограмму измеренный момент на статический и момент приводного электродвигателя , необходимого для данной машины . Для э®ого используется свойство циклов нарастания и спада случайной нагрузки из, которых состоит осциллограмма , заключающееся в том , что, измеренный , статический и момент -двигателя имеют две общие точки пересечения за время каждого цикла при достижении моментом двигателя минимального и максимального значений за цикл , Приравнивая уравнения всех трёх моментов- , получаем выражение , по которому ЭВ',1 пересчитав все циклы диаграммы измеренного момента на статический и момент двигателя формирует массивы их диаграмм .

Метод АСП , используя взаимосвязь функций статического момента и момента приводного электродвигателя за время каждого цикла случайной нагрузки , выводит ряд коэффициентов и параметров исследуемого процесса нагрузки и даэт возможность получить по диаграмме

Mokj= =Мсн,

Мдмакс—

Мдп2 f---1

Мдп-j-

Мок2 "7 MoHj "

Н1 ¿макс liKg

Рис.2

статического момента необходимые расчётные характеристики электропривода . Лдя этого на исследуемой диаграмме статического момента выделяются начальная и конечная точки каждой ветви циклов нарастания и спада нагрузки (рис.2) . Координаты точек вводятся в ЭВМ , обеспечивающую с помощью математического аппарата метода АСП достоверную аппроксимацию ветвей циклов статического момента диаграммы н получение массива его значений с соответствующими вероятностными характеристиками и поправочными коэффициентами . Одновременно с этим будет рассчитываться массив значений момента требующегося электродвигателя и его характеристики благодаря решению уравнения движения электропривода при помощи интегрирующего множителя с общим уравнением , успешно применяемым ранее Г.И.Назаровым и Н.Ф.Мякшевым для периодических процессов . С учётом общих точек аппроксимируемых ветвей циклов , уравнение момента двигателя ¿-ой ветви цикла

нагрузки будет тлеть вид ¿н -zf

Мд;(¿)=А;(1-е ш ) +В¿{[t-Ъл)-(¿н -Чы)^

¿и -t ¿н

/+Мдп; е

IM

(I)

А¿= (Мсн^ ¿к - Уск^ ¿н -¿iu)

(Мск; - Мсн^/(Л<LL - ¿к¿)

где ¿нI - временная координата начальной точки ¿-ой ветви цикла нагрузки , с ; - временная координата конечной точки ¿-ой ветви цикла нагрузки , с ;

Тм - электромеханическая постоянная рремени привода , с ;

Мдо2 - координата предшествующего момента двигателя!на которой он входит в г-ую ветвь цикла нагрузки , Н«м ;

Мсн^ - координата статического момента-в начальной точке ¿'-ой ветви цикла нагрузки , Н«м ;

Мск/ - координата- стапгческого момента в конечной точке ¿-ой ветви цикла нагрузки , Н-м .

Подставляя уравнение (I) в формулу эквивалентного момента и производя интегрирование , получаем выражение эквивалентного момента нагрузочной диаграммы длительностью Т всех ¿-ых ветвей Г7 циклов нагрузки .

-I) • С Tr^+zÎKi-zfHi: )

Wк; -t\u)( 3-2ki Ъг Тм+В^Вд2 ) + (АгВ£-Б?Т1,1) (¿к?-г?н§) + + В? ;

4:= 2Тм А^ ¡.1дп^ -Bi Тм • Ыдп^ Bî(é н^ -Тм ) -tii^ А ¿Тм ьВ^Тм ( t ai -Тм ) j ■ ; + /2 ;

¿6= 2В^Тм ki - Ыдп^ + M (¿H^-T;.ï)j

В методе.АСП вводится понятие усреднённого цикла статического момента и соответствующего ему moi,¡опта двигателя . Усреднённый цикл строится в результате статистической обработки массивов обоих моментов , включающей для нестационарных; процессов фильтрацию и ввдолоиие детерминированной составляющей . Подобный цикл при достаточной длительности обработанной диаграммы мо;шо считать математическим ожиданием звда нагрузки и реакции на неё электродвигатели.

Это позволяет прогнозировать случайную нагрузку на валу электродвигателя в ввдб периодически повторяющихся усреднённых циклов с соответствующими значениями максимумов и минимумов , длительности циклов и т.д. Из данной информации о параметрах усреднённого цикла можно исходить как из характерной для исследуемой машины при расчё- ' те электропривода .

Исследуя усреднённый цикл- нагрузки машины , имеющей вид допустил цикла АЗС (рис.2) , получаем условие достижения максимума моментом двигателя за время цикла

Выражение (3) связывает основные параметры" усреднённого цикла

ко¡5 постоянной времени , моментом инерции , паспортными данными . Используя уравнение (3) , формулы коэффициентов формы нагрузочной диаграммы рабочей машины и электродвигателя , производил ряд преобразований и получаем выражения (4)-(6) , по которым отроится альбом номограмм , позволяющее такие и графическим путём производить расчёт характеристик электропривода по коэффициентам усреднённого цикла и его параметрам

='В.Гм/(В.(Тм -¿н) - А + Ндп)

(3)

диаграммы с моментом двигателя , его максимумом , электромеханичес-

(1-м)/е~х - 1/(1чи) - у = О

(4)

/(к + I)

(5)

Кфд = Ид oicbAÍc ср=2 W+6\q-Y~ 1)-^'(е-2У-1) + ^(е"у-1) /(1+к) , (6)

а'= (1-к)2/у2 - (1-к2)/у +■ 7к2/3 - к/3 - 1/3 ;

ó'= ¡фкЦ-Ю/у - (Т-к)2/у2 - к(1-к)/п.у -i- кг/п - к2 /у ;

= р(1-п)2/п2 - (1-к)2/г г 2я(1-г:)/п.у - 2к(1-и)/у /2у ; í/=(2(I-к)/у)(к-(к/и)-(1-к)/у)СI-(I/у i) .

к = Мсн/.!ск у ■= г? к/1К.1

л - ¡.¡енД!дп j.i-tn )/( ::ок - : ;он )

где Кф^ , Кфд - коэффициенты форды нагрузочной диаграммы рабочей машины и электродвигателя .

Таким образом метод АСП дает ряд значимых характеристик случайного процесса работы исследуемой машины и её приводного электродвигателя рассматривая диаграмму статичоского момента не только как выборку значений с получением вероятностных характеристик , но 1 и её циклы Нагрузки с соответствующей реакцией электродвигателя . Значение эквивалентного момента двигателя , коэффициенты формы диаграммы рабочей мамины и электродвигателя , максимум момента двигателя , электромеханическая постоянная времени , параметры усреднён--ного цикла диаграммы связанные с уравнением движения элехстропршода позволяют рассчитать электропривод рабочей машины по условиям допустимой перегрузки и нагрева , условиям максимума момента двигателя и допустимой неравномерности вращения , оцепить соответствие маховых масс рабочей машины и привода , подобрать оптимальный маховик и вывести ряд частных формул расчёта электропривода , составляющих пакет приложений к методу АСП . ,

С помощью метода АСП произведён расчёт .электропривода аксиально-роторного ЫСУ стационарного комплекса по его осциллограммам вращающего момента .

Разработаны упрощённые, варианты метода АСП , убыстряющие про-цесо обработки нагрузочных диаграмм и последующие расчёты с минимальными потерями в точности получаемых результатов . Один из вариантов предусматривает статистическую обработку токовой диаграммы электродвигателя , которая в определённых условиях может быть пропорциональна диаграмме момента .

Предложено в цолях автоматизации обработки диаграмм.и избежания аппроксимационных действий производить считывание диаграмм с последующими математическими опорацщшц по методу АСП специальным аппаратом . При о том отпадает необходимость ручного ввода в Э13.М координат циклов нагрузки и повышается точность обработки .

Произведён сравнительный анализ метода АСП , подтвердивший точность получаемых статистических результатов , получены положительные отзывы редакций "Электричество" , "Электротехника" , "Техника в сельском хозяйстве" , "Механизация и электрификация сельского хозяйства" и др.

В четвёртой главе произведено обоснование и расчёт регулируемого электропривода Г1Д и ЫСУ стационарного комплекса машин Таганрогского ГСКВ .

На горизонтальный транспортёр I 1Щ (рис.1) устанавливается

регулируемый по скорости электропривод , сигнал управления которого зависит от' нагрузки счёсывающего битера 4 . Поскольку нагрузка счёсывающего битера отражает величину подачи растительной массы в конце наклонного транспортёра 3 на выходе из ПД , скорость горизонтального транспортёра I будет обеспечивать необходимую величину подачи растительной массы в зазор под сдерживающими битерами 2 , На вход управления регулируемого привода также подаётся сигнал со специально разработанного устройства контроля характера обрабатываемой растительной массы (КОМ) . Сигналы с устройства КОМ и электродвигателя счёсывающего битера позволят с помощью графиков экспериментальных зависимостей однозначно судить о равномерности подачи с учётом влажности и однородности растительного вороха . Исходя из этого , регулируемый привод ПД обеспечивает выравнивание подачи , что благотворно сказывается на работе БС 5 и ¡.1СУ Э .

лЗ качестве регулируемого привода горизонтального транспортера выбран комплектный параметрический электропривод созданный для нужд сельского хозяйства , содержащий тирнсторчшй регулятор напряжения и асинхронный электродвигатель с короткозамкнутыи , массивным , гладким , голым ротором , что в комплексе о отрицательной обратной связью по скорости обеспечивает диапазон регулирования более 10:1 и достаточную жесткость механических характеристик .

Проворенное в экспериментальных условиях устройство КОМ представляет собой реализации авторского способа регулирования подачи растительной массы с Получением визуатьгой информации о количестве, характере и параметрах подаваемой на обмолот массы . 'Визуальна* информация со специального оптического датчика с возобновляемым изображением (пат.Великобритании Л2053800) ечктнвается автоматическим устройством .

Устройство ГО,'I устанавливается на подающем транспортёре О ;,!СУ, пршпелпецэм растительную массу с пемошыо бкгера ? после суяакоэго гшека С , Иодш'чПГ. транспортёр приводится от регулируемого по скорости электропривода , управляемого сшшапоя устройства ЮТ , и ооеецочгоаст дополнительное вираоюшшшс подачи растительной мае си, ирошдаоЯ через блок предварительной зелг.рацяи ,

Особенности конструкции "ротора" , • залэдпяежго ворохом но всему рабочему объёму , углозея сксргссь которого кёстко связана с равномерностью подачи и фраицкопнип составом вороха , несоворшон-стпо рпсотн ОД , допускающего и поело автоматизации некоторую пороп-поморпссть подпли , ооядапие в КЗ доподиптильиоЛ церавноморноотя и асодио^ляостл подач» »а сч8т нрохэцдснм потока вороха да мести

параллельным сепараторам и отделения в них от 30 до 95% зерна (семян) , вымолоченноголхри измельчении растений (.обуславливают неустойчивый режим pa6oi-íi МСУ с колебаниями нагрузки и скорости .

Регулируемый маховиковый электропривод МСУ направлен на поддержание с помощью сигнала с устройства КОМ оптимальной дал качественного обЦу^Ота к сепарации угловой скорости "ротора" , .ликвидацию его аварийных перегрузок и забивания .

Рассмотрено несколько вариантов схемных решений регулируемого эдзм'^щишода аксиально-роторного 1,!СУ : тиристорный преобразователь частоты , асинхронно-вентильный каскад , 'тиристорный регулятор нал- -ряжения , введение добавочного сопротивления в цепь ротора и др., которые рекомендовано применять в зависимости от набора обмолачиваемых культур и условий работы , обуславливающих потребные диапазоны регулирования привода п жёсткость механических характеристик . При этом раода? передаточных коэффициентов каждой схемы производился по разpaüy'i!ai}7PÍ? методике , использующей результаты статистической обработки щщесса нагрузки рабочей машины по метода' ДСП . Данная методика позволила упростить и повысить точность расчёта коэффициентов схем регулируемого электропривода машины со случайным характером нагрузки .

Приведены породаточные функции всех звеньев схемных решент" электропривода с их промежуточным графическим изображением в координатах реального процесса , изученного во время экспериментальных исследований и испытаний оборудования .

Экспериментальная проверка показала , что система регулнруомо-•го электропривода стационарного комплекса позволяет вначале точнее отдозпровать подачу с учётом объема растительного вороха , ого параметров и характера распределения по объёму , а затеи пород 1.1СУ ■ разравнять прошедпш:; блок сепарации ворох устройством Ш1Д и лшши-дировать возможность аварийного забивания молотилки , уменьшить отклонение рабочей скорости от технологически необходимой дтя сопо.-рации и обмолота . Регулируемый электропривод ¡.¡СУ благотворно сказывается на его пуске к снимает вопрос необходимости пускового реостата , облогчазт процесс очистки "ротора" па низкой старости обратного хода , упрощает переход на другие культуры обмолоте .

В пятой главе дано тсхпико-экоиоыгеескоо обоснование системы - регулируемого привода 1Щ и ..1С/ стационарного комплекса . Расчёты ио;:и:задл , что о-ли окупаемости объекта составляют 1,43 года , щщ 3vov. с„'.,.-'йт<.'ец.:о колидоотся покааатсл» работы. Так, окорго&лхють одно;: soimu зорка (се:.шн) в сродна.: слг-^пстек почти па ti 'j п. , a u¿.г.и>г.сд!1ге.шисть труда лозуиглао'? па .

. . общие вывода

1. Экспериментальные исследования показали , что существующие ЦЦ и МСУ , имеющие сл;учайную нагрузку с нестационарной составляющей , не обеспечивают оптимальной работы-стационарного комплекса и нуждаются в регулируемом электроприводе , управляющем работой его узлов в зависимости от равномерности подачи-, однородности обрабатываемого растительного вороха и его параметров (влажности,соло-мистости,урожайности,наличия зелёных сорняков и т.д.) , поддерживающем скоростные режимы ПД и МСУ в технологических рамках , предотвращающем забивания БС и МСУ , повышающем качественные и количественные показателя райвтп-' ^стационара" .

2. ФормуЛй Луо-гноза процесса работы машга стационарного комплекса , составЛошк-а по данным проведённого многофакторного эксперимента г дают» яозмбзшость связать исходные параметры постугающего на обработку растительного вороха с устойчивостью технологического режима работы машин , её конечными показателямп и энергозатратами , прогнозировать реакцию оборудования на случаглые колебания какого-либо фактора , выявить значимость каждого фактора в отдельности и вместе взятых , выбрать оптимальный режим работы "стационара" при изменении факторов , построить графики передаточных функций схемных решений электропривода ЦЦ и МСУ .

3. Анализ существующих методов статистической обработки нагрузочных диаграмм машга Для расчёта' алЬлтропривода показал за непри-меншость при наличии в случайюм процзбсе нагрузки рпбочей машины' нестационарных' составляющих .

4. Разработанный метод аппроксшац;«' тЗДессов , его . разновидности и приложения к ному позволяв? пэ й^руггочпзх диаграммам всесторонне и глубоко исследовать энсрхчггаку п Скоростные режимы МСУ , шенцего случайный характер идгруннг с нестационарной составляющей , с точки зрения дальнейшего- расчёта п выбора электропривода по условиям допустилой перегрузки и нагрева , достаточности ускорения и допустимой неравномерности вращения , упрощения расчёта передаточных коэффициентов схемных репеиий привода , оценки соот- '•• .ветствия маховых масс рабочей машшш и пртода , подбора оптимального маховика и т.д.

5. Экспериментальная проверка разработанного регулируемого

■ электропривода ЦЦ и МСУ показала , что при этом повышается точность и равномерность дозирования растительного вороха с учётом его пара-остров , уменьшается отклонение скорости ШУ от технологически

необходимой для качественных обмолота и сепарации , ликвидирует аварийные забивания "ротора" , поднимает качественные и количественные показатели работы комплекса .

6. Устройство K0I.5 (заявка M760764/I5) вдентифицируя параметры вороха сигналом даёт возможность с учётом сигнала загрузки 11Д добиваться оптимальной работы механизмов комплекса , качественной обработки вороха ,

7. Система регулируемого электропривода ПД и МСУ существенно повышает технико-экономические показатели работы стационарного комплекса , v

кшшклвдн по 'та,¡Е диссертации

1, Мякииев Н.Ф.,Сокирко А,Б, Обоснование электропривода стационарной роторной молотилки»//Электропривод и электротехнология на объектах АПК:Сб. науч, тр.Д!оск, ик-т шсж. с.-х. пр-ва , 1989 .

2, Мякишев Н,Ф,гСамойленко А.Ф. ¿Сокирко A.B. Электропривод питателя-дозатора и молотялько'-сепарирущего устройства стационарного комплекса по обмолоту зерновых культур и семенников трав,// Техника в сельском хозяйстве . - 1990, - J'6 .

3, Ыякишев Н,Ф,,Самойленко А.Ф.,Сокирко A.B. Метод статистической обработки нагрузочных диаграмм сельскохозяйственных механизмов для расчёта электропривода.//Электрификация -технологических процессов с/х.производства : Сб. науч. тр.Дкхлс. гоь-т ик, с.-х. пр-ва,К1Л\

4, Согарко A.B. Составление формул прогноза работы стационарного комплекса уоорка ypoka»x.//CÖ, иоуч, тр,/.!осв, ш-т шея. с.-х. пр-за , Ii;90.

'13. Шкилев Н.Ф., Сш.-ю йлелно А.и>. .Сокирко А,13. Регулируемый олоктропрщод на комплексе но стационарному обмолоту.//механизация и зл(;ктрЬ'Лп:,ац;.ш сельского хозяйства . - ГЖ> - i'II .

6, Цякдуев П. я,,Сокирко A.B. Статкстичос-лш обработка аочгавс дютраш мо;-шн со случайно» пагруикои для расчёта злоктр; -ирШ5одк1,//аюктротох1виу;1» - 1Ш1, - ГП.