автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Электрифицированная поточная линия измельчения грубых кормов для ферм крупного рогатого скота

' московский ордена трудового красного знамени институт инженеров сельскохозяйственного производства им. в.П.горячкина

На правах рукописи

илиев михаил петков

УДК 65.011.56:621 ,3:631.22

электрифицированная лоточная линия измельчения грубых•кормов для ферм крупного рогатого скота . с в условиях нрб )

Специапьиость 05.20.02. -Электрификация сельскохозяйственного производства *

автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

москва - 1990

У у ы /

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Крас-'.-иого Знамени институте инженеров сельскохозяйственного производства имени В.П.Горячкинаи в .ВТУ имени Ангела Кынчева -Русе (НРБ). • е '

Научные руководители: кандидат технических наук

доцент | ЯКИМЕНКО А.П. {

кандидат технических наук

профессор ФОМЕНКОВ А,П.

'Официальные оппоненты: доктор, технических наук . \ профессор Рекус Г.Г.

кандидат технических наук дошнт Куренков^В.П.

Ведущее предприятие; Всероссийсккй научно-и ссленова-тедьский проектно-технологичёс-ниЯ институт механизации жизот-новодсгва, г,Подольск

Защита состоится г. р-^-часоэ

на заседании специализированного Совета 2С К 1 20.1 2 .02 ) Московского ордена Трудового Красного Знамени института инженеров сельскохозяйственного производства имени В.П. Горяч-кина по адресу 127550>Москва, И-550, ул. Тимирязевская, д.58, , МИИСП. •

С диссертац) можно ознакомиться в библиотеке МИИСП.

Автореферат разослан Г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук^•

профЬссор ' А.П.ФОМЕНКОВ

О

i '

i ' !

t ;

'"'^ол _ j _

диссертаций

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Приготовление кормовых смесей для ферм крупного рогатого скота (КРС) относится к наиболее трудоемкой технологической операции, которая при существующих средствах механизации и автоматизации в условиях Народной Республики Болгарии (НРБ), составляет бопыауь часть от общих затрат на единицу продукции. Основная часть во. всяком сооружении для приготовления кормовых смесей (цех или кухня) - линия для измельчения грубых кормов. Эта линия самая энергоемкая в технологии производства кормовых смесей,' самая трудоемкая (обслуживается несколькими рабочими, условия труда непривлекательные) и определяющая по отношению качеств готовых смесей. Эти качества пинии для измельчения грубых кормов делают ее особенно важной, содержащей большие потенциальные возможности для реализации экономии прямых производственных расходов на единицу произведенной продукции. Применяемые до сих пор пинии для измельчения грубых кормов не гарантируют зоотехнических требований качества измельчения грубых кормов для питания КРС. Параллельно с этим они очень энергоемкие, металлоемкие и трудоемкие.

Неравномерность загрузки машин для измельчения значительна. Это определяет большую неравномерность выходящего из линии потока измельченного грубого корма, что затрудняет дозировку и смешивание с другими компонентами кормовых смесей. Существующее линии рассчитаны для большой производительности, что дополнительно ведет к удорожанию производства преобладающих в НРБ малых и средних частных н кооперативных ферм для КРС. Эти особенности в условиях ограниченных энергетических, природных и трудовых ресурсов в НРБ делают проблему приготовления кормовых смесей для.ферм КРС исключительно актуальной.

Цель и задачи исследования. Целью работы является обоснование и создание электрифицированной поточной линии для измельчения грубых кормов для ферм КРС, гарантирующей зоотехнические требования Ч качеству измельчения, при минимальных производственных расходах. Для выполнения указанной цели должны быть решены следующие задачи:

- обосновать выбор машич для поточной линии измельчена грубых кормов и их оптимальный эксплуатационный режим;

- разработать алгоритм и "нстему для оценки в "реальном времени" эффективности работы машин с электроприводом; .

- исследовать машину для измельчения грубых кормов в пинии, как объекта для автоматического управления,и синтезировать

систему автоматического р^гупнрования загрузкой этой машины;

-

- сделать технико-экономичессую и надежностную оценки электрифицированной поточной линии для измены, зния грубых кормов.

Объект исследоиания. Машины электрифицированной поточной пинии для кзмепьчендя грубых кормов, их эксплуатационные режимы и система для автоматического регулирования, поддерживающая эти режимы в оптимальных диапазонах.

Методы исследования. В процессе решения указанных задач использованы методы математического моделирования, синтеза и анализа с,.стем автоматического управления, методы планирования эксперимента, регрессионного анализа и метода оптимизации. Представленные методы предусматривают использование • микрокомпьютерной техники. Системы дня оценки эффективности работы машин с эЛёктро приводом и управления загрузкой машины для измепьченця грубых кормов, реализованы па базе микропроцессорных аппаратных и програм -мк.рс средств.

Научная новизна. Б представленной работе выполнен анализ качественных и энергетических показателей машин в линии дйя иэ-мопьчеиия грубых кормов.

Разработана методика для оценки эффективности работы машин с электроприводом.

Обосновано использование измельчителя для грубых кормов РГФ-3.¿"Странджа" (стационарный вариант) в линии и ее оптимальный эксплуатационный режим.

Получела математическая модель платформы-дозатора грубых кормов, для которой посредством оптимизационных методов получены оптимальные управляемые параметры платформы-дозатора. Эти параметры получены при ограничительной функции - заданной производительности.

Получена математическая модель измельчителя ГГФ-3 .6"Странд-а.а" (стационарный вариант) как обьектауправления. Выбран параметр рогулнрововнпня САР загрузкц измельчителя и об основаны технологические требования к системе. ВыбранНтип и закон регулирования регулятора С,Ц\

^Получена математическая модель оптимального регулятора.

Практическая ценность. Разработаны аппаратурная и прог-'

Ты 1 1

рюйшля чисти микрокомпьютерной системы для оценки эффективности jütíuiTU naumi с электроприводом. На основе исследований в паботе

разработан опытный образец электрифицированной поточной линии для измельчения грубых кормов, обеспечивающей хорошее качество измельчения при минимальных производственных расходах. Разработаны аппаратурная и программная части микропроцессорной САР загрузкой машины для измельчения грубых кормов РГФ-3.6"Странд'жа" (стационарный эариант).

Реализация результатов работы. Разработанный опытный образец электрифицированной поточной линии для измельчения грубых кормов с САР загрузкой машины для измельчения грубых кормов РГФ-3.6"Странджа" (стационарный вариант) внедрен в комплексной бригаде

- с.Червена вода, РаэградскоП области. Эффективность внедрения линии оценена и признана потребителем-свыше 3 400 пв. в год. САР внедрена в "Технологическом комбинате по производству целлюлозы и бумаги" - г. Мизия, Михайловградской области, для управления загрузкой машины для измельчения соломы. Годовой экономический эффект от внедрения САРв ТКЦХ - г.Мизия, признаний ВНЭДрИТеЛбМ составляет 80000 лв.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований работы обсуждались и докладывались на советах ОЛИЛ "Электрификация и автоматизация сельского хозяйства", ОШЩ "Олектротехноло-гии в сельском хозяйстве" и кафедры Электроника при ВТУ им. Ангела Кынчеьа - г. Русе .НРБ, на советах редколлегий журналов Сельскохозяйственной академии НРБ:"Сспскостонанска техника1' и "Механизация на селското стопаиство", на научно!!" конференции с международным участием "Автоматизация и роботизация на процеси в селското стопаиство" - г.Русе 1987 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ: 3 в научном журнале Сельскохозяйственной академии НРБ

- "Селскостопанска техника", 1 в "Механизация на сел кото стонан-" ство" и 2 на конференции с международным участием "Автоматизация

и роботизация на процеси в селското стопанство" - г.Русе, 193 7 г.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения пяти глав, общих выводов .списка литературы, документов о внедрении и результатов исследований в приложении. Работа изложена на ПО , страницах, в которые входят ЗУ рисунков, (3 таблиц и приложений на Ц страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ГДБОТЫ

Во введении обоснована акт. альность темы, кратко изложено г

содержание работы, поставлены цель и задачи исследований, сформулн-

рованы научная новизна, практическая значимость и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрено,хозяйственное значение измельчения кормов дпя ферм КРС в НРБ. Приведены: зоотехнические требования к измельчению грубых кормов для ферм KPJ. Проделанный анализ литературных источников показал, что:мелкое измельчение уменьшает /саоаемостьгрубого корма, вызывает заболеваемость у КРС и удорожает кормовые смеси: оптимальная ДЛЫ§ резки грубых кормов для питания КРС.30...50 мм. В связи с этим качество работы линии для измельчения грубых кормов необходимо оценивать по их способности обеспечивать измельчение в этих пределах. Проделан критический анализ качественных и энергетических характеристик машин линий дпя измельчения грубых кормов дпя ферм КРС. Рассмотрены способы для уменьшения неравномерности дозированной подачи грубых кормов к машинам для измельчения. В результате анализа сделаны следующие ' выводы:

- уменьшение расходов на приготовление кормовых смесей

для ферм крупного рогат .го скота - исключительно важная проблема в , условиях недостатка энергетических и трудовых ресурсов в Народной Республике Болгарии. Существенный резерв для решения этой за! Л чи - создание современных линий дпя измельчения грубых кормов и оптимизации их эксплуатационных режимов;

- не решен вопрос с дозированием грубых кормов.поступающих к измельчающим машинам в линиях для их обработки. Большая неравномерность входящего в машину для измельчения потока грубого, корма уменьшает производительность линии, ухудшает качества измельчения, ухудшает режим работы электропривода машины дпя из- , мельчения в результате, неравномерной ее Затру ки и увеличивает удельный расход энергии для измельчения грубого корма;- существующие способы уменьшения неравномерности вхо- •

дщцего и машину дпя измельчения потока грубого корма, применяемых самостоятельно (каждый отдельно), не могут уменьшить неравномерност! при приемлемых дополнительных расходах. Получение максимального результата, при минимуме дополнительных расходов, возможно при оптимальном совмещении метода использования систем автоматического управления (САУ) с другими, существующими способами;

а - большая часть традиционно используемых машин дпя из-мечьчения roboro корма в НРБ не обеспечивает качества измепьчет ним согяксно зоотехническим требоианиям к КРС;

- машины для дозированной подачи и для измельчения грубого корма имеют большой удельный расход энергии и металла, что является результатом конструктивно-технологических параметров машин и их эксплуатационных режимов, не соответствующих специфическим особенностям применения;

■■ - не известны современные эффективные информационно-измерительные вьп.лслительные системы для оценки эффективности машин с электроприводом, работающие в "реальное время" и ЕОПСЯЬзуе-МЫв В экспериментально-исследовательской работе ;

- работа линий для измельчения грубого корма требует много тяжелого физического труда в тяжелых производственных условиях. Низкий уровень автоматизации ведет к увеличению производственных расходов.

На основании выполненного анализа состояния вопроса сформулированы цель и основные задачи исследования.

Во второй главе обоснованы машины технологической линии для измельчения грубых кормов и их эксплуатационные режимы . Обоснование проделано с помощью методов планирования экспериментов, регрессионного анализа и методов оптимизации. Исследовано влияние скорости продольного транспорта V и частоты вращения битеров п платформы-дозатора на неравномерность выходящего потока корма V, средняя нагрузка двигателей Р, производительность О и удельный расход энергии Г/0 платформы-дозатора. Путем аппроксимирования данных функции одной переменной, получены стохастические модели, выражающие зависимости V,?', О, Р/0 от' V и л . Анализ этих моделей дал основание определить уровни варьирования основных факторов для исследования платформы-дозатора Стабл . 13 . '

Таблица 1

Факторы Уровни^^ч. варьирований*^ факторов Скорость продольного транс- • портера Частота вращения битеров Кодированное значения факторов Кодированное значение факторов

Х) ,м/'с Х^мин"' 9 хг

Верхний уровень Основной уровень Нгиний уровень Интервал варьиров. 0,007 0,006 ,005 0,001 275 250 225 25 + 1 0 ■ -1 + 1 0 -1

I Известно, что платформа-дозатор не может гарантировать-большую равномерность дозирования при минимальном удельном расходе энергии и при определенной производительности. Поэтому оптимизация параметров платформы-дозатора совершена при целевой функции .минимальном удельном расхоге энергии Р/С! и при заданной производительности О. Основание для этого дает использование САР загрузки .измельчителя грубых кормов. программным путем . получена математическая модель платформы-дозатора.

Г= 8, 1425 - 187,Баг, - 0,0155сгг . (1)

Для модели (1) сделан статистический анализ включающий: проверку значимости коэффициентов регрессии, проверку адекватности модели,анализ работоспособности модели. Анализ показал, что модель (1!) адекватная и работоспособная. Сделана проверка для взаимодействия между параметрами, которая показала, что в пределах варьнрорания факторов х/ и , данных в табл. 1,отсутствует■ взаимодействие между ними. Для модели СТ3 по программному пути определены значения параметров: V = 0,007 м/с и 71 - 250 мик| для которых удельный расход энергии Р/(Э имеет минимум Р/й = 2,56 кВтч/г.. '. Определены номинальные мощности электродвигателей продольного, поперечного транспортеров и битеров платформы-дозатора. На основании экспериментальных исследований • . обосновано '

применение РГФ-3,6 "Странджа" (стационарный вариант) в поточной пинии измельчения грубых кормов для КРС, Исследовано влияние окружной скорости режущего аппарата измельчителя V на качество измельчения и на удельный расход энергии. Качество измельчения оценено средневесовому размеру .. (модуля) частиц измельченного корма 1-ср 1

2 Lr

т.-

- . . (2)

1.1

где: - теорет .ческая длина частиц / -того класса

разделения,- мм; ГП( - масса частиц <' -того класс , г; Л - число классов (Фракций) разделения. Исследование показано, что уменьшение окружной хкорости .режущего аппарата V приводит: к увеличению средневесового размера измельченного корма I ср (рис. 1 аЭ ^ в пределах допустимых э

зоотехнических требований, к уменьшению средней моэдост, Р и удельного расхода энергии Р/й (рнс. 1б).

Рис.1. Влияние производительности 0 н окружной скорости режущего аппарата V. на: а-средневссовой размер частиц измельченного корма ¿Ср ; б-удепьный расход энергии Р/а при измельчении пшеничной соломы с влажностью №=14,1%

r 8 -

Исследование влияния производительности измельчителя Q на качество измельчения L ср и на удельный расход энергии P/Q показало, что с увеличеишмО увеличивается средневесовой размер L ср частиц измельченного корма срис. 1а) и уменьшается удельный расход энергии P/Q (рис. 16). *

В результате исследований измельчителя РГФ-3,6 "Странджа" (стационарный вариант) обоснованы: целесообразность его применения в линии измельчения грубых кормов для КРС и эксплуатационный режим измельчителя (окружная скорость режущего аппарата V = = 54 м/с, производительность Q = 1,7 т/ч). При этом режиме и при использовании САРзагрузки измельчителя, целесообразно использовать для привода измельчителя электродвигатель с номинальной мощностью Р = 5,5 кВт.

В третьей главе приведены методика для оценки энергетических характеристик машин с электроприводом и описание^микро;-компьютерной информационно-вычислительной системы (аппаратная и программная части).,'реаяизирукщей методики. Методика и система дают возможность получить в "реальном времени" оценку эффективности работы машин с электроприводом,проводят статистическую обработку данных измерений, запоминают данные на магнитном Диске, вычерчивают графики нагрузочных диаграмм. Результаты работы системы необходимы для минимизации энергоемкости поточной пинии.

Для каждой электрифицированной машины (ЭМ) существует оптимальный эксплуатационный режим, при котором единица продукции делается с минимальным расходом электрической энергии. Оптимальный удельный расход электроэнергии:

К/„ - Pon fQon , где: PQn - мощность,соответствующая оптимальному эксплуатационному режиму ЭМ;;

Qon - оптимал1чая производительность ЭМ.

Б общем случае PQn находится в пределах : PQn = (0,85

. ..1,1)1' , где Р номинальная мощность. Е<~лц действительный

!

удельный расход электроэнергии P/Q больше Won,следует, что технологический процесс осуществляется нерационально и расходуется лишняя энергия. Суммарная израсходованная энергия в процессе i .юизвидства U/: ' а

\л/ = V/ + V/ , (4)

** *^поп "неп '

где: ^поп - полезно израсходованная электроэнергия;

и/ - неполезно израсходованная электроэнергия, неп

= с - р )т (5)

"'пол ср ХХ' ОП ,

где: Р - ;редняя мощность; ср

Рхх ■ М011*Н0СТЬ холостого хода;

Т - оптимальное технологическое время, оп

V/ = р т , (б)

*неп хх '

где: Т - действительное технологическое вре-'я.

При оптимальном эксплуатационном режиме работы ЭМ полезно израсходованная электроэнергия:

^пол.оп. ~ ^оп " РххЗ-Топ " ^

Так как \УП0П действительно рВЗЖЦуеТсЯ на ПРВЗВСДСТВО . продукции.можем принять, что Т

•Чюл - \^пол.оп - (роп - рхх)л0п.'. (8)

Оптимально израсходованная электроэнергия в процессе производства:

V»/ 'V/ + ?(Р -Р )Т +Р Т =

оп пол неп.оп. оп хх оп хх оп

= Р Т (9)

оп оп '

Перерасход электроэнергии в результате необеспечения оптимального режима ЭМ д V*/:

¿V=\л/ -V/ =СТ~Т )Р • (Ю)

оп неп "неп.оп оп хх

г*

Коэффициент перерасхода электроэнергии С. >'.

£ £ ^ г Ь^лол _ I + / +

, ^пал , № пол Мпод

При оптимальном режиме работы ЭМ:

(11)

Мдп щ У/по л *Ынел оп _ + Мнеп оп - / + ^хг . (^ 2 )

оп Мпол Шпал ~ ' Мпол ~ * Роп "¡с*

*

Е характеризует конструктивное совершенство ЭМ в энергетическом отношении. Коэффициент полезного действия ЭМ:

/ Ь'пол

е-

W

аз)

Оптимальный коэффициент полезного действия ЭМ: ~ . J_____Мпол .

Eon ^

"on

д _ ууцеп _ j t AW _ r-on - гта _ i_ _ ^

^ Wnen on Wwen on Pep- P<xx Ton

Коэффициент перерасхода общей электроэнергии Ы, :

оС * IY/W0„ = I + ' C1S)

Won

Коэффициент перерасхода неполезно израсходованной электроэнергии jd

Wnen _ , д W _ Pgr, - fbcac

В результате исследования получены ЗНАЧвНИЯ W, 'Г, Рср , Рхх И на ИХ базе дана оценка • энергетических характеристик ЭМ.

Б главе даны алгоритм функционирования системы и описания программ ' обслужнваюииж систем, i

Четвертая глава посвящена разработке системы автоматического регулирования (САР) загрузки измельчителя грубых кормов РГФ-3,6 "Странджа" (стационарный вариант). Предлагаемая САР имеет цель обеспечить, при .случайном характере возмущающих воздействий, ограничение дисперсий-регулируемой системы параметра'в допустимых пределах . Для выбора параметра регулирования САР проделано исследование объекта управления (РГФ - 3,6) и определены зависимости'мевду, намеченными регулируемыми параметрами и показателями, характеризирушцимикачество технологического процесса. Учитывая, что предлагаемая САР по сути стабилизирует загрузку измельчителя на заданном уровне, близком к номинальной мощности электродвигателя, выбран ток электродвигателя КАК параметр регулирования, так как в этом случае измерительный элемент (датчик тока) проще по сравнению с другими датчиками. На основании экспериментальных исследований установлена зависимость между выбранным параметром САР и средняя длина частиц измельчен- ' ного корма (основной показатель качества измельчителя). Сравнивая эту зависимость и требование для экономии электрической энергии при измельчении грубых кормов, сформулированы количественные технологические требования к САР загрузки РГФ - 3,6 "Странджа11 (стационарный вариант) по регулнруемом/параметру

токуэпектродвнгателя измельчителя: ^

1 . 9,35 А < < 12,1 А .

2. е!^ С I ) й ' 1,89 А2 .

База для синтезирования САР загрузки РГФ - 3,6 "Странджа" (стационарный вариант) являлся параметрической оценкой измельчителя в результате проведенного эксперимента. Из переходной характеристики измельчителя (рис. 2) методомилотадей получена математическая модель измельчителя:

V

(р)

0,3

о*

0,77 6^?+ 1,974р +2,21 Вр + 1

(17)

Л-400

300

Исходя из передаточной функции объекта и используя соответствующе номограммы для объекта третьего ряда, выбран пропорционально-интегральный (ПИ) закон управления. Этот закон реализуется цифровым регулятором "ИЗОМАТИК-1001 УК" программным путем. Основание*применении цифрового регулятора дают серийное производство цифровых контроллеров' с модульной организацией, с возможностью конфигураций по желанию потребителя, наличие базового программного обеспечения программной реализации законов регулирования, как и другие преимущества цифровых регуляторов. Оптимальная настройка цифрового регуля ора совершается программном путем для че-' го использована соотвгтствувщая методика с заданным запасом устойчивости по модулю и па фазе. В результате получена математичес-

200

/00

¥л о. •

/

г/1 и №

У V

0 1 г ■ з 4 б г, с

?ис.2.Перехочные характеристики 1'ГФ-3,6;

(1)-основная экспериментальная

(2)-с .--лаженная,

(')-вычисленная из передаточной санкции, кая шучль оптимального ш ;рогдго регулятора:

Г0У

I

ША п I ЗЁ п ПТ а РГФ-3,С 1

1_

контоол I гонобца

лер трансф

Рис.3: Структурная схема САР загрузки РГФ-

3,6 "Страпджа" (стационарный вариант)

Управление загрузкой измельчителя РГФ-3,6 "Странджа" (стационарный вариант) совершается изменением скорости поперечного транспортера (ИТ) платформы-дозатора (рис.3). В этом случае запаздывание уменьшается до времени падения корма из транспортера

до рабочих органов измельчителя, которое составляет доли секунды. Это гарантн-рус .'хорошее качество регулирования. Управление скоростью ПТ совершается шаговым двигателем (ШД) и электромеханическим вариатором (ЭВ) клиноременного типа. Анализ показателей качества САР показывает, £то система устойчива, запасыустойчивос-ти по модули и по фазе достаточны. Время переходных процессов при возмущении по заданию и по нагрузке соответственно 3,5 и 3 с -_то-1«.е приемлемые величины. В' главе рассмотрено аппаратное и программное обеспечения САР загрузки измельчителя.

В пятой главе приведены результаты эксплуатационных исследованийэлектрифицированной поточной линии измельчения грубых кормов для ферм КРС. 'Исследования проведены в с. Червена вода Разградской области с пшеничной соломой с влажностью \л/ = = 13,2%. Результаты исследования показали, что приустановленной мощности линии 11,25. кВт, нагрузка в трех опытах составила соответственно 9,74, 9.63 и 9.65 кВт. Это можно считать приемлемым. Полученные производительности,соответственно 1.69, 1.68 и 1.68 т/ч, незначительно отличаются от ожидаемой (1,7 т/ч), что является результатом разной влажности грубого корма (13,2 против 14,14). Разнчца влажности, как и различия в качественных характеристиках соломы, определяет более мелкое измельчение. Средняя длина измельченной соломы ¿ср = 37.55 мм отвечает зоотехническим требованиям. Удельная энергоемкость на 1 т. измельченной соломы изменяется в пределах 5,74-5,76 кВту/т. , что сравнительно хорошо. Производит впечатление большая равномерность потока из-

мельченной соломы, выходящего из линии измельчения.Это является результатом как правильно выбранных экспг-'атационных режимов, так и в основном использованной системы автоматического управления загрузкой. Большая равномерность потока измельченной соломы, значительно улучшает качество кормовых смесей, которые приготовляются, так как по количеству грубого корма совершается дозирование других компонентов этих смесей. Это об-? . . легчает и упроща чт способ дозироваичя этих компонентов и обес-^. печивает хорошую однородность смешивания. Отдельно исследована эффективность применения системы автоматического управления загрузкой РГФ-3,6 "Странджа" (стационарный вар:ант). Результаты исследования показывают, что при установленной мощности электродвигателя измельчителя 5,5 кВт мощность.которую потребляет элекг тродвигатель от сети уравнительно постгянная-в среднем 5,67 кВт. Имея ввиду к.п.д .электродвигателя р =» 0,85, это составляет 88} от номинальной мощности. Анализ нагрузочной диаграммы электродвигателя РГФ-3,6 при работе с САР показывает, что

числовые статистические характеристики диаграммы: средняя ве-

1 2

личина тока I = 9,88 А; дисперсия 0,62 А ; коэффициент

неравномерности У| = 6,21, значительно лучше, чем характеристики нагрузочной диаграм-м электродвигателя при работе без САР. Сравнивая плоскости нагрузочных диаграмм электродвигателя РГ5-3,6 при работе с и без САР (рис. 4), моино сделать вывод, что в результате применения САР дисперсия регулируемого параметра уменьшилась чувствительно. Площадь заштрихованного участка на рис. 4 показывает долю дисперсии, на которую уменьшена диспер- , сия нагрузки в результате применения САР.

Проделан анализ экономической эффектис ости, который показывает, что реальный эффект внедрения поточной линии измельчения грубых кормов для ферм КРС свыше. 3500 лв. в год. Он является результатом использования новой машины для нзмельче-ния грубых кормов (РГл-3,6 "Странджа"), работы машин пинии в оптимальных эксплуатационных режимах и использования САР загрузки измельчителя.

Оценена эффективность применении САР загрузки РГФ-3,6 "С'ранджа" (стацис арный вариант). Она выражается в уменг-шении производственных расходов (экономия электроэнергии, зЕ.шлаты, средс" в для ремонта) . О теделен срок ^..упаемости первоначальных затрат дл.1 С^Р, 1 _>торый (соыасно нор..ати ным „оку-

без САР

ментам в НРБ) не превышает 1 года, т.е. применение САР экономически выгодно.

Проделан расчет надежности автоматизирован-ной поточной линии, который показал, что количественные надежностные оценки линии приемл емы ,

т.к.:

р =

2000 ' Тср =

л = 81,352.10%.

Рис.4. Спектральные плотности нагрузочных диаграмм электродвигателя РГФ-3,6 при работе с и без САР

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 . Традиционно используемиэ в настоящее время машины в линии для измельчения грубых кормов для ферм КРС в условиях НРБ не удовлетворяют требова иям к качеству измельчения, имеют высокий удельный расход электроэнергии и металла, большую неравномерность потока измельченного корма. Это ведет к удорожанию производства и затруднениям при эксплуатации линии.

2 Уменьшение расходов по приготовлению кормовых смесей требует оптимизации состава линий для измельчения грубых кормор и их эксплуатационных режимов, что обуславливает необходимость создания современных систем для оценки эффективпос-""I машин с электроприводом.

3. Обоснована целесообразность применения измельчителя грубого корма РГФ-3,6"Странджа" (стационарный вариант) ь поточных линияхиэмсльчения грубых кормов для ферм КРС. По-

лу 1ен эксплуатационный режим работы РГФ - 3,6 "Странджа" [стационарный вариант), обеспечивающий необходимое ка4ество измельчения при минимальном удельном расходе энергии.

4. Получена стохгстйческая модель платформы-дозатора , . участвующего в линии. В результате оптимизации модели при целевой функцин-минимум удельного расхода электроэнергии и ограничивающем условии-задана производительность, получены оптимальные величины скорости продольного транспор/р^ппатформи-дозатора V-= 0,007 м/с и частоты вращения битеров п = 275 мин. '

5. Обоснован выбор мощности электродвигателей приводящих машин линии для измельчения грубых кормов по критерию номинальной загрузки при определенной производительности линии.

6. Разработаны методика и микрокомпьютерная информационно-вычислительная система для оценки энергетических характеристик объектов с электроприводом.

7. Обосновала необходимость применения САР загрузки измельчителя грубого корма РГФ-3,6 "Стртнджа" ( стационарный варианту.

8. Выбран параметр регулирования системы и обоснованы технологические требования к САР.

9. Получена математическая модель измельчителя грубого

корма РГФ-3,6 "Странджа" С стационарный вариант ) как объекта ун-

«

равлення. .

10. Быбраштип регулятора и закон регулирования САР. Получена математическая модель оптимального регулятор''.

11. Разработаны аппаратное и программное обеспечения синтезированной САР.

. 12. Предложенные линия для измельчения груоого корма для

КРС <1 САР загрузки • измельчителя грубого корма РГФ-3,6"Странджа"

(стационарный вариант)внедрены в производство. Проведенный технико-Экономический анализ показал, что внедренная автоматизированная поточная пини. гарантирует годовой эко. омический эффект в ра-мере свыше 3¿00 левов. С.1Р загрузки ■ внедрена самостоятельно и В другой высокопроиэводителыюй линии для измельчения соломы н гарантирует 1 одопй экономический эффект, подтвержденный внедритепемразмере 8 0000 левов.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Андонов К.Й., Н.П.Илиев, С.И.Маджаров. Изследване на възможността за използване на резачка за груби фуражи РГФ-3,6 "Странджа" в линия за приготвяне на целодажбени смески за едър рога.т добитък. - Сепскостопанска техника, 1989, №•7, с. 3-8. ■ 1

2. Андонов К.Я., М.П.Ипиев и др.'Относно обосновката на хомпютърна система эя управление на технологична линия за приготвяне на целодажбени смески за едър рогат добитък. - С е л с к о- • стопанска техника, 1987, 1Р 7, с. 16*20.

3. Илиев М.П., В.Б.Баев, К.Й.Андонов. Микрокомпютърна система за оценка енергетични характеристики на селскостопански машини с електрозадвижване. Национална школа с международно участие "Автоматизация и роботизация на процеси в селското стопанст-во", Русе, 1987.

' 4. Илиев M .П., В.Б.Баев, К.Й.Андонов. Програмно осигуря-ване, за микрокомпютърна система за оценка енергетични характеристики на селскостопански машини с електрозадвижване. Национална школа с международно участне"Автоматизация и роботизация на пронеси в селското. стопанство".Русе, 1 987.

I 5. Михайлов Н.П., М.П.Илиев, Б.И.Яков. Състояние и въз-

MojKHOCTH за автоматизацията-на машини за наситняване на груби фуражи.Механизация на селското стопанство. 1990, №6, с.12-17.

6. Цонев P.C., М.П.Ипиев, В.Б.Стоянов, С.Г.Стоянова. Система за управление натоварването на резачка за груб фураж.-Сепскостопанска техника, 1989, If 7, с. 9-15.