автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Обоснование параметров и исследование режимов работы электрифицированного монорельсового транспорта

Г ОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

по продовольствию и закупкам

Грузинский ордена Трудового Красного Знамена сельскохозяйственный институт

На правах рукописи

БУАЧИДЗЕ Нутзар Александрович

УДК 631.565:625.54:625.574-83

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБО""' ЭДЕКТИ№ЩИР0ВАНН0Г0 МОНОРЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТ'

Специальность 05.20.02 - злектрификация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тбилиси - 1990

/Уо /и

Работа выполнена в Проблемной лаборатории Грузинского сельскохозяйственного института

Научвнй руководитель - Академик ВАСХНЙЛ, доктор технических иаук, профессор

В.И. МЕГРЕВЕЛИ

Официальные оппоненты - доктор технических наук» профессор

А.Е. КЕРБСЕЛИДЗБ

кандидат технических наук, доцент А.Л. ТИКИШВИЛИ

Ведущее предприятие - НПО Трузбельхозмаш"

Защита дяссерташя состоится * 4 " 1990 года

в -В чао. ва заседании специализированного совете Л 120.42.02 Грузинского ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственного института по адресу: 380031, Тйилиси-31, Дигома, Военно-Грузинская дорога 13-ый кы, ГрузСХИ.

С дисс-ертавдей можно ознакомиться в'библиотека Груз. СХИ

Автореферат разослав " ^ " О & 1990 г.

Ученый секретарь специалвзированяого совета, доктор технических наук, профессор

^■■{■•сГ-

да.в. кащтадзе

з

••. ';?.'.! | ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

• -'"^Актуальность теми. Значительная часть с.-х. угодой Грузик-с'^окоЯ,фР расположена в горных условиях, где применение традици-■"■--^нШс^мобильной с.-х. техники практически исключается. В частности, на ск; лнах крутизной 10° и выше расположены 8,6 тис.га цитрусовых плантаций, причем 71,2% (11,6 тис.га) плантаций расположена на участках до 5 га.

Для получения высоких и стабильных урожаев и снижения себестоимости цитрусовых плодов необходимо выполнять полный комплекс агротехнических мероприятий с максимальным уменьшением доля тяжелого ручного труда. Сложный рельеф плантаций является основным препятствием для применения обычных средств механизации и электрификации.

Значительную доло технологических процессов, выполняемых hi. цитрусовых плантациях, составляют транспортные работы. В течение года на цитруоовых плантациях необходимо транспортировать и распределять на каждое дерево примерно 47...127 кг разного рода сельскохозяйственных грузов.

Используя опыт зарубежных стран (Япония, ФРГ, Швейцария и др.) в лесотехнической и горнодобывающей промышленности по созданию технических средств для транспортировки грузов на тракто-ронедоступннх местах в таких научно-исследовательских и проект-но-конструкторских организациях страны, как НПО "Грузсельхоз-маш", ГрузШШЭСХ, БНПО "Стецтранс", ВНПОЧСК и 41, ГИСХ и других, выполнен ряд раг-чаботок, среди которых для цитруоовых плантаций наиоолее интересным представляется отечественный моноредь-совый транспорт МРТГ который наряду с положительными свойствами имеет ряд отрицательных сторон, в частности, загрязнение окружающей среды, высокая энерго-и металлоемкость, низкая надежность и т.д.

Решению отдельных аспектов »той проблемы посвящена настоящая работа, выполнена'я в соответствии с тематикой Проблемной НИЛ ГрузСХИ (теш 01 и 140-95- 211, Л ГР 02870063529 - 1984... 1990 гг. - научный руководитель теш академик ВАСХНИЛ В.И. Мет-ревели).

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является обоснование, разработка и исследование параметров и режимов j-аботы эканогЕчески чистого электрифицированного монорельсово-

го транспорта сельскохозяйственного назначения для выполнения различных технологических операций в горных условиях, на приме э цитрусовых плантаций.

В соответствии с цель» исследования были поставлены следующие задачи:

- обосновать принципиальную схему и основные параметры электрифицированного монорельсового транспорта;

- разработать методику выбора тягового электропривода;

- выполнить анализ параметров и факторов, влияющих на функционирование ЭМТ, и разработка методики исследований;

- провести на основании разработанной методики лабораторные к полевые испытания и исследования с целью выявления оптимальных режимов и технических решений;

- определить показатели надежности;

- провести технихо-эхономическое обоснование эффективности применения ЭМТ,

Объектом исследования является система электропривода и режимы работы экспериментальных образцов ЭМТ для различных планов и профилей монорельсовой дороги при транспортировании с.-х. грузов.

Методика исследования. В процессе решения поставленных задач использованы методы по выбору электропривода и сис ?мы автоматического регулирования. Дня уточнения основных направлений исследований и оптимизации режимов работы ЭМТ применен математический метод планирования эксперимента. Экспериментальные исследования проводились по разработанной методике на специально сооруженном полигоне, с последующим уточнением в полрчых условиях, а результаты обрабатывались с помощью методов регресс-: энного анализа по программа "Црега" с применением ЭВМ СМ-4-20. Определение экономической эффективности проводилось на основе общепринятой методики технико-экономических расчетов.

Научная новизна. На основания анализа литературных источников по различным типам и конструкциям монорельсовых транспортов обоснована принципиальная схема электропривода. Разработана методика выбора тягового электропривода и расчета параметров ЭМТ» Разработана методика исследования параметров и режимов работ.. ЭЫТ с уче-

том уоловий эксплуатации, Иооледошкл различные режимы работы мо-норельоового транспорта, получены jr «внения регрессии я определены оптимальные условия его работы. Составлено дифференциальное уравнение САР привода Э!.ТГ и определены показатели надежности.

Практичеокая ценнооть. Обоснованы преимущества применения электротяги „¡я привода монорельсового транспорта. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать та' эдику выбора ооновных элементов и раочета параметров ЭМТ с.-х. назначения. Применение электротяги позволяет уменьшить энергозатраты при выполнения технологических операций в 2...2,5 раза по сравнению с базовым вариантой,не загрязняя при втом окружающую ореду. Изготовлены два варианта электрифицированного монорельсового транспорта ЭМТ-I и ЭМРТ-1. Годовой вкономичеокий эффект от его применения составляет около 360 руб.в год по сравнении с базовым вариантом и 2114 руб. по сравнению с ручным трудом.

Реализация результатов исследований. Результаты теоретических и экспериментальных работ легли в основу разработанных в ВШО "Спецтрано" и НПО "Грузсельхозмап" проектно-конструкторских документация ЭМТ. Приемочные испытания изготовленных образцов проведены на полигона НПО "Грузсельхозмаш", а ведомственные ио-пыта.'шя - на полигоне НШШЭМА ГрузОХИ. ЭМТ внедрен в цитрусовод-ческом колхозе о.Легва Кобулетского р-на Аджарской АССР на площади 3,0 га (МД-410 м) и в ОГК ВНПОЧСК alla площади 1,5 га (МД-240 м). Подготовлены материалы для проведения гооиспытаняй. По решению Госплана ГССР г. миируется изготовление малой партии ЭМТ (10 шт.).

Апробация. Основные результаты исследований доложены и об-оуздены на научных конференциях Грузинского СХЙ (Тбилиси, 1904... 1990), на Всесоюзном научно-методическом совещании секции "При-меяение электричеокой энергии в сельском хозяйстве (Ташкент,1984), ко совещании координационного совета но научно-технической программа 0.51.21 "Разработать и внедрить новые методы и технические оредотва электрификяц. и сельского хозяйства (Кировабад, 1986), ев первом научно-практическом оемапаре "Опыт проектирования а внедрения грузовых моноредьоовых дорог сельскохозяйственного назначения в Грузинской ССР" ("Монорвльо-87") (Батуми, 1987), на Всесоюзной научно-технической конференции "Повышение эффективности использования электропривода в сельскохозяйственном производстве" (Челябинск, 1989).

Публикация. По теме диссертация опубликовано 5 работ общим объемом 1,2 печатных листа.

Объем работа. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выво-^ дов, списка использованной литературы (83 наименований, из них 5 иностранных источников), приложений к содержит I73 страниц машинописного текста, 71 рисунков, 21 таблиц .

СОДШШШ РАБОТЫ

Глава I. Состояние вопроса и цель исследований. На основании анализа результатов паспортизеции цитрусовых и чайных плантаций, а также технологического процесса установлена актуальность применения специальных транспортных средств. Проведен обзор существующих транспортных агрегатов и установок, применяемых в условиях горного земледелия. Установлены преимущества монорельсовых транп-портов.

Монорельсовый транспорт с ДВС как отечественного, так и зарубежного производства характеризуется рядом техн:-ко-экономических отрицательных качеств, не позволяющих создать такое транспортное средство, которое даст возможность производить экологически чистую продукцию. Вместе с тем следует откатить, что ему присущи также недостатки энергетического и эксплуатационного характера.

С применением электрической тяги на монорельсовом транспорте улучшаются условия работы обслуживающего персонала и экологическая обстановка, повышается надежность, уменьшаются энергетические расходы, при этом автоматизация управления работой транспорта становится относительно легко решаемой з&даче?

Электрифицированный монорельсовый транспорт важен не только как транспортное, но и как энергетическое средство для питания ручных инструментов и орудий.

Вопросам электротяги и электропривода, в также электроснабжения мобильных агрегатов сельскохозяйственного назначения посвящены работы таких видных ученых, как Розенфельд В.Е., Листов Д.Я.» Метревели В.И., Кереселвдзе А.Е., Назаров Г.Н. и других.

Глава 2. Методика выбора элементов привода системы электроснабжения и расчета патаметров ЭМТ. Кок известно, при выборе электродвигателя предпочтение отдается той системе электропривода, которая при максимальном соответствии техническим требованиям

обеспечивает наибольший народнохозяйственный эффект.

При выборе тягового электродвигателя привода ЭМТ основное вникание уделялось вопросам техники безопасности к охрани труда, т.к. транспорт работает в контакте с обслуживающим персоналом» Из-за сложности конфигурации» мояорельсовых дорог и большой пересеченности к }тпооти применение кабельного питания затруднено, что обусловливает невозможность применения напряжения 220/360 В.

Вместе о вышеуказанным необходимо учитывать условия эксплуатации, под которыми подразумевается воздействие климатических факторов В нашем случае транспорт функционирует в условиях открытого воздуха, о воздействием совокупности климатических фал-торов.

С целью уменьшения металкоеюсоояг и соблвдення безопасности персонала обосногана целесообразность применения в рассматриваемом случае тролейиого питания на нзпряжениж 24 В постоянного тока.

Принципиальная схема электроснабжения ыонорельсового электротранспорта изображена на рис.1.

подстанции (ТЛ) I или с КТД напряжение подается кабелем 2 на высями тельную установку 3, которая производит выпрямление перемен-

а

ного тока. От выпрямителя 3 кабелями постоянного тока 4 к 5 напряжение подается контактной сети 6 и на рельс В,и тем самым сеть подготавливается для пусм монорельсового транспортера 7»

При выборе элементов системы электроснабжения влияние блуждающих токов на величину падения напряжения в системе из-за незначительности игнорируется.

Как ВЗВ5СТКО, тяговыз электродвигатели транспортных средств должки: удовлетворять СЕецЕфнчэокам требованиям» б ■■«тносги, каи-мекыаеку кзмзкениа потовблквьяй ¡¡лоадсста электродвигателем при колебакхх каврякваия в контактной оетк н прк движении тягача по различным влемектш профиля МД.

При измокекик капряжеки в контактной; сети изменяется к скоростная характеристика трангсюрта, ври этом у тяговых злектродвк-гагелей последовательного возбуждения толчка тока к силе ткгк получаются значительно больше, что шкот отразиться на ышвкосте движения транспорта. При нзмекекнн дорояиих. условий ткгокый электродвигатель последовательного зсзбундэния потребляет иг сети кекыауа шщнооть, следовательно( к ток зо сравнению с двига-телам параллельного к смешанного возбуадення н равномернее нагружает систему блвктроовабжеиия»

Как известно, вместе с этим ДПТ пооледовательного зозбудде-ны лучше перекосят перегрузки. При задаьиой кратности перегрузки по моменту = к'^ток язадря в двигателе с параллельны;.: возбуждением увеличивается в Км раз. По втой ео причине ток двигателя с последовательным возбувдением увеличивается тольк в раз. По этой же прятана двигатель с последовательным возбужденней развивает большой пусковой момент, так как при заданной кратности пускового тока -К; пусковой моыэнт его Мп - Миом • в 70 время как у двигателя с параллельным возбуждением Мп = К{.'Нн

Исходя из проведенного анализа характеристик ИГ показано, что наиболее приемлемым в этом случае является двигатель поото-яниого тока последовательного возбуждения.

Необходишм условием для возникновения тягового уешвгя при движений ЭМТ является подзод крутящего момента от двигателя к ведущему колесу. Величина крутящего момента однознэч: 1 зависит от сил сопротивления двааеншз, которые э свое очередь опреде I-ются весовым состоянием ИТ, дорожным условиями и режимом движения.

Крутящи,. момент, приведенный к валу двигателя

Мс = [к(сова*0,2)+ 51ПЫ], (I)

где С- - полный вес подвижного состава, И; р( - диаметр ведущего колеса, м; - к.п.д. аередачи; ¿л - передаточное чшсло редуктора; 0< - угол уклона трасса; Д - коэффициент трения ьачения.

Хронометражем Ш установлено, что продолжительность вклгта-ния ПВ % — 60£,

Исходя из проведенного анализа определена мощность двигателя привода Р »2,25 кВт.

Скорость перемещения шяорельсового транспорта - это один из важнейших параметров» обеспечивающих рациональный ход технологического процесса. Как уже указывалось вше, агрегат работает в повторно-кратковременном режиме, когда допустяма перегрузка тягового двигателя. Учитывая "мягкую" механическую характеристику ДКГ ПВ, скорость перемещения агрегата при подъема будет падать от ХУта-г. Ц^ип » кри спуска будем гметь обратный процесс. Исходя из производительности агрегата, безопасности обслуживающего персонала, условий токосъема определены значения \Xn\.r\ = 0,6 м.с"1, 0,9 м.сГ1, 8 1)!) =0,8 м.о"1.

Зте данные скорости перемещения однозначно предопределяют относительную углотзуо частоту вращения двигателя СОтш ~ ЦУтаг.- Г. 12 м диапазон относительных значений момента Мт1п -0,151, N««-1,04'..

При помощи определенных диапазонов частоты вращения и момента и универсальной мехвяичеокой характеристики ШГГ Ш5 установлено, что естественная механическая характеристика не удовлетворяет условиям выполнения технологического процесса к необходимо р.тслаче-ние шунтирующего сопротивления для уменьшения частоты г.рагдения при 0,85. В этом случае наиболее приемлемым является регу-

лирование частоты сра:..энкя ДПХ ПВ с шунтированием якоря. Эта схема выгодно отличается тем, что возможна работа двигателя ПВ при малых нагрузках вплоть до режима холостого хода. Вместе с тем модуль зесткости механически характеристик больше чем при реостатном регулировании. Величина цуптируюцего сопротивления определяется по известно;; методике ~ 0,1 Ом.

Iff

Уравнения движения з.п.с. согласно Кешшга и для рассматриваемого случая принимает вид:

■I/ (2)

где m3= +21 /лв - эквивалентная масса вра-

щающихся частей; ПО - масса подвижного состава \ М-моменты инерции соответственного ведущего и воддертававдих шлее в якоря двигателя, включая механизм передачи, укреплешшй еа его валу; R& в Rn - радиусы ведущего к воддераивавщизс колее; К -коэффициент пропорциональности; - магпитимЯ поток одного полюса двигателя-» Зл - ток якоря»

На основании уравнения движения лш врибяиженянх расчетов Применен графический мэтод (рис.2), который позволяет задан-

Глава 3, Результат« экспершектал .пах исследований и оптимизация режимов работа ЭМТ. Электриф'/.алроьанякй монорельсовый транспорт представляет собой сложную систему, состоящую из нескольких частей, жестко связанных друг о другом, поэтому движение транспорта по монорельсу состоит из полезного его перемещения вдоль оси дороги и налагаемых на него различных колебательных движений:. Эти колебания появляются от возмутцаюдах сил со стороны пути и окружающей среды, а также вследствие взаимодействия мевду отдельными частями транспорта.

При -энализе факторов, воздействующих на монорельсовый транспорт, необходимо выделить дорожтее условия, предопределяющие силу сопротивления перемещению ССД транспортного средства. ССП при теоретическом анализе была разложена на несколько составляющих. При экспершен'галт.ных же условиях необходимо установить зависимость этого параметра от геометрических параметров ВД. Определенное влияние на ССП имеют таете факторы окружающей среды (скорость ветра, наличие осадков и т.д.), однако они несущественны и при экспериментальных исследованиях ими прензбрегали. Не учитывалось такхе влияние скорости перемещения транспорта на ССП, т.к. в рассматриваемом случае она изменяется в незначительных пределах.

Для основной силы сопротивления перемещению получены эмпирические зависимости

кв=ю,о+а*п1 .да эмг-1

Яо~ 19,0+0,95-гп - для ЭМРТ-1

Зависимость ССП от угла наклона трассы ж величины полезного груза приводится на р—5.3.

Основными параметрам ЭМГ являются мощность, потребляемая из сети, и скорость перемещения, характеризуодие как энергетику, так и качество выполняемого технологического процесса. В качестве существенных факторов выделен угол наклона трассы и величина полезного груза. Исследование проводилось с помощью синхронной записи указанных параметров и факторов на самопишущих приборах.

Для уточнения ось>вных направлений исследования и оптимизации режимов работы монорельсового транспорта применен метод математического планирования эксперимента.

В качестве параметров оптимизации были взяты У-/ - скорость перемещения и У, - потребляемая мощность. Были выбраны интервалы варьирования факторов, которые сведены в таблицу I.

Кодированные значения факторов равны:

зооо

200 С

<000

Ш9 20° 30 е 40е «Xе

Рис.3.

Таблица I

№№ Факторы Ед.езм. Средний Утювни условных факторов

уровень -I +1

I Угол наклона град 30 20 40

2 Масса груза кг 200 160 °4С

ОС- ^ —

с

-40

пг - ЯП-200

40

В результате анализа получены уравнения регрессии у, = 2,667 + о, 20,13 йсг - о, 09315-!Х?- О, ООбЗ-х^-О^-зс,^

Для исследования области варьирования {¡акторов ка ЭВМ проведен расчет уравнений регрессии с перебором всех точек от -I до +1 с шагом 0,1. Результаты расчета показали, что все точке области, кроме заштрихованной части на рис.4, лежат в допустимых пределах скорости и мощности. В заштрихованной части скорость снижается ниже допустимой 0,6 м/с.

Таким образом проведено исследование режимов работы моко-

И: 1 )

&>,й кг

Г

ёо1

¿10»

н.с .ца -об -о,н -о,г о | • ' -од

0,2 0,Ц 0,6 0,8 1,0

I

М.-1) и

-0,4.

-0,8--J.fi

J

О«;-:!)

№ кг

Рис.4.

рельсового транспорта и определены оитмлалыше условия его работа а которые подразумевают, чтс при максимальном наклона монорельса около 40° нагрузка на превышает '210 кг, а п остальных случаях, когда накис:-: монорельса не превышает 30°, нагрузка может бить максимально допустимой.

Нормальное функционирование ауско-рвгулярующв2 аппаратуры и двыатзля и качественное выполнение технологического процесса во многом зависит от стабильности напряжения в системе электроснабжения. Падение напряжения также связано с потерями энергии в то-копроводе. Падение напряжения на дшгателе вызвано не только нагрузкой, но я оетческаи сопротивлением токопровода, чтс в пашем случае обусловливается расстоянием £ «езду точкой подпитки токопровода и движущимся транспортом.

На рис.5 приводится зависимость и (С)

при номинальной нагрузке- ГП -25О иг я о( =0; как видно яя рисунка с увеличением расстояния £ от точки подпитки падение Ийпря-лаязя у2эличявается, д скорость зеремвк*н«:я уквнывается. Точка лв1»сечв1ия этих характеристик лает оитямшгюе значение расстояния «чюгду точкткк нодлсткя, £ ~ '30 \т.

«

<0 8

-

ои —П йй,

1 |

|

1

1

' 1 1 |

| |

с

{¡25

Ш

0Д5 0,5 £¡25

12.

Рьо.5.

Глава 4, сдр электрксГг.таровикного монорельсового транспорта. Для проведения анализа взаимодействия отдельных элементов элек-трифицлрованЕЛГо конорельсово!о транспорта и создания САР проведен анализ пршияпиальной схемы,и на егс основе составлено функциональная схема (р»_о.6): воспрпнимаюг.'й о^ган (ВО) - центробеж-нуЕ. маятник через рычаг действует на выключатель, который является исполнительным органом (ПО) вместе с реле и добавочным сопротивлением. После включения гаунтирумвдго сопротивления параллельно якорю двигателя и, тем самым, увеличения том в обмотке возбуждения уменьиается частота вращения двигателя, который является объектом управления (0У).

При иовышекии момента сопротивления на ведущем колесе М( , который через усиливающий орган (УО) редуктор (Р) передается ка вал двигателя, частота вращения которого уменьшается, вследствие чего ползунок маятника опускается, а контакт размыкается. Добавочное сопротивление отключается, а ток якоря увеличивается, и

Рис,6.

частота вращения вала двигателя увеличивается.

Основным звеном САР ЭМГ является электропри">д (ОУ). В операторной форме система уравнений, прэдотавлящая матсматическуэ еюдвяь ярквода ЭМ смеет вид:

Т*-тч Р2-и(р) + ТНРМ(Р) п(р)= а*В-<*(р)

Лосл| подстановки значений шстояшшх получено:

НОЪб-^ + ббМЗ?**» =246' ы«- 600

17045,6 + 65103$ ¿+0,26«

где ~ элен1'Р°ма1'ня®а,:£ постоянная временя якоря цепи, С;

Тц -~ механическая постоянная времени привода, С. При помощи экспериментальных исследований и теорэгмчеокого она^лза получены передаточные функции звеньев структурной охемк. Передаточная функция линейной частя структурной охемы имеет вид:

IV/ /Г) , 0,М2ру18,97р^ПЗ

(п~ а0 ■р\а ,-р3+ае-р*^а3- р+а~ ом-^рЦанрН о^лтр^5

¡Передаточная функция нелинейного звена

Построенные амплитудо-фазовыз характеристики и диаграмма ка-?еотва свидетельствует, чт^ процесс в иозладуемнх надо режимах 'вляется устойчивым. Вре--ч затухания аероходного процесса состав-

дяет 0, о.

•Глава 5. Анализ надестооти электропривода монорельсового

тракппоЕга. В цроцеосо аксплуатвщш оборудование к ешшрвтура электрифицированного монорвльоового транспорта для работы в цитрусовых плантациях работает в сильно изменящихся нагрузочных и кдЕматкческкх услозиях. Они подвергаются /вк постоянным, так к случайным воздействиям, приводящим к износу оборудования, исото-ыеккому ухудшении качественных показателей и выходу из строя. Надежность работа различных алиментов привода зависит от объективных (износ, внеакие вез. ;йствия) и субъективных (выбор схемы к параметров, режлма аксплуагацта привода) факторов, находящихся в сложной взаимосвязи.

Приведен ргсченадежности электропривода монорельсозого транспорта, выполненный на основе использования експоненцивльного расаределеякя отказов ьяеыентов, к распределения Зрланга, как модели восстановления систем.

На ряс .7 показана гаЕкоиыос1.. вероятности наработки между отказами Рз _ от зг -анксго календарного времени Т^ . Наработка яа отказ - 12800 ч. Коэффициент готовности для установив-

Рис.7

Глава б. Анализ и расчет экономической эЗДективиости 3f.1T. Расчет экономической »{фактепнооти ОМГТ-.Т проводится ка основании ГОСТ 22728-8 - 23730-83 "Тиашш сельскохозяйственная. Методы пко-

.комической оценки", Исходами данными служили показатели, полу-ченккэ пря нрпьгтанаях транспортера, я норкатевно-техкичезкие материала.

Гвсчет проведек в орашегак с ру-згам трудом к сеи.Яко ••-ипуо-каемкм мскорель овда транспортером МРТ-А.

Необходимо отметить, что стоимость электрифицированного монорельсового транспорта ЭМРТ-1 складываотмл из расчета стоимости узлов серийного транспортера МРТ-А (без стоимости двигателя внутреннего сгорания АЛН-330) и электрооборудования. Таким образом, оптовая цена транспортера ЭМРТ-1 составила 5053 руб.

Основные результата экономических расчетов приводятся в таблице 2.

Таблица 2

Показатели экономической эффективности ЭМТ

Наименование показателей Новая Ьззовзя Ручной труд

машина маиина

I 2 3 4

С.-Х. МЕСЯЦЕ ЭМРТ-1 ЫРТ-А

Оптовая цеяас руб. 5953 4600

Производительность» т. км/ч

- основного времени 0,65 0,79

- сменного времени 0,425 0,316

- эксплуатационного времени 0,421 0,312

Производительность, т/ч

- основного времени 4,25 о„оэ

- сменного времени 2,125 0,07

- эксплуатационного времени 2,100 0,07

Коэффициент использования рабочего

времени смена 0,5 0,4 0,75

Годовая загрузка, ч 330 330

Расход горючего, кг/т.км 1,49

Расход электроэнергии, кВт.ч/т.км 4,5? -

Обслуживающий персонал:

- моторист 1У разряда I I

- рабочий П разряда I I

0бкие затраты труда на едя*'*цу

работы, чел/ч (на т.км) 4,?0 6,32У

чел/ч (на т) 0,М 14,3

I 2 3

Зональная годовая выработка, т.км 138,93 102,95

т 693

Удельные капвложения на единицу

работ, р/т.км 47,13 49,14

р/т 9,45 -

.Прямые экоплуЕтациони? затрат^

на единицу работы, руб. (на т.км) 19,150 21,79

- зарплата обол, персонала 3,42 9,83

-'на капит; шшй, текучЫ ремонты

л планово-техническое обслужи-

вание 6,1? 6,39

- на горюче-смазочные материалы и

ЭД4энергии 0,045 0,29

- на хранение 0,142 0,192

Пряхые эксплуатационные затраты

аа единицу роботы, руб. (иа т) а,95

- зарплата оСол. персонала 0,76

- еа реновацию 1,89

- да рзмэвт к обслуживаете 1,23

- на ал, анергии 0,045

- иа храпение 0,028

И=0,588x14,4= 8,4

3=0,588x14,а» 8,4

Годоьэй экоаошческий 8$фаят по оравженив о МРТ -361,21 pyrl., с ручшш трудом - 21 т4 руб.

ОБЩЕ вывода

. I. На основании анализа литературных источник« как отечественных, так и зарубежных евторов обоснованы осяовные преимущества применения электрической тягв для привода шиорельсовс. о траис-порта с.-: назначения, которые заключаются в предотвращении загрязнения окружающей среда, уыеиыленик шума и вибрация, улучшении условий труда обслуживающего персонала, уменьшении энергетических ва.рат, увеличении надежности и радикальном решении вопроса енер-тссчайквеая машшы и орудий для выполнения различных технологических операций на плантациях.

2. Разработана методига выбора элементов электропривода, системы электроснабжения и расчета параметров ЭМГ. В частности, определяется эквивалентная мощность тягового дкигаталя Рзкв

( к 2,2 кВт при Ш3=60#), скорость перемещения трьлспорта при изменении с~атичоского момента в пределах Мс* =0,151..Л,841.

3. При движении монорельсоиого транспорта в зависимости от угла наклона, радиуса поворота монорельсового путл и массы полезного груза изменяется потребляемая мощность и скорость движения моиорельсового агрегата. Для выяснения корреляционной связи между вышеуказанными величинами проведеи мтогофаигорный корелляци-онный анализ по программе "Црега" (КЭК-ТОХА, 198*). Установлено, что из вышеуказанных параметров наиболее существенное влияние на величину потребляемой мощности и скорости передвижения оказывает угол наклона монорельсовоЯ дороги и масса полезного груза. Из корреляционной матрицы выяс :илооь, что радиус кривизны рельса, фактор несущественный и из дальнейшего исследования выпадает.

4. С целью оптимизации режимов работы монорельсового транспорта методами планирования многофакторяых экспериментов выведены регрессионные уравнения как в кодированном, так а в натуральном виде. В качестве параметров оптимизации были взяты скорость перемещения, потребляемая мощность в зависимости от таких факторов как угол наклона монорельсовой дороги и массы полезного груза. Были определены оптимальные условия работы , которые подразумевают при максимальном наклоне монорельса около 40° не превышать нагрузки агрегата в 210 кг, а в остальных условиях, когда наклон монорельса не превышает 30°, нагрузка может быть максимально допустимой, при условии, что скорость перемещения ЗМТ не снижается ниже 0,6 м/с, а потребляемая мощность не доляна быть более 3,2кВт.

5. На основе сравнения двух транспортеров 3f.fr-1 (на базе _ю) и ЗГЛРТ-1 (на базе МРТ-1) ¿оказано, что оба агрегата работают удовлетворительно. При движения тягача по тяжелым подъемам монорельсового пути 30°) привод ЭМРТ-1 (с двигателем последовательного возбуждения типа ЗДН-51) потребляет из сети меньшую мощность, а следовательно я токи по еракнекип о ЗИГ-1 (о двигателем смешанного возбуждения типа ГТ-3), поэтому равномерно загружают систему влектроекзбяения,

С увеличением нагрузки скорость перемещения транспортера ЭМРТ-1 по сравнению с Э'ЛТ-1 уменьшается, но при этом возрастает крутя^иЛ момент, что очень вагаю для транспортного средства.

Исилця из вшшизложепыого, предпочтение отдано агрегату ЭЫРХ—Í„ созданному на базе перийио выпускаемого отечественного транспортера тппо UPi1.

6, Применением охемы о^оотороннего питания монорельсовой дороги обеспечивается достаточная надежность электроснабжения электроподвижного состава (э.п.о.) - монорельсового транспорта. При дмзении З'ЛТ на горизонтальном участке пути потребляемая мощность изменяется не только ог величины полезного груза и дорожных условий, а также от падения напряжения в контактной сети. Выходное напряжение выпрямителя 30..,31В, При включении тягового двигателя падение напряжения на его зажимах составляет 4.. ,5В, а при удалении от точки подозтки на равотоякии 180...200 ы, падение напряжения увеличивается еще на 2...3 Е, т.е. всего ка 6...8В. При движении э.п.о. на подъеме 30...40° падание напряжения увеличивается в 1,5...2 раза по сравнению с горизонтальным участком. Дтя обеспечения нормального функционирования ЭГ.ТГ, о целью уравнения эквипотенциальных точек конэктной сети, Центром подооеди-нения выбираются то"~и с яаиоложнцми путевыми условиями, а на горизонтальном участка шаг уравнивающие соединений составляет 80 ы, еря атом ; üUmax = 6,5 В,

7. Сост.£1Влена функциональная и структурная схема САР. Исследована ее устойчивость и качество регулирования /время затухания переходных процессов - 0,2 с/.

Определены основные показатели надежности ЭМТ. Наработка на отказ составляет 12820 коэф.лцкеят готовности 0,999.

8. Годовой экономический эффект от внедрения ЗМТ-ИО сравнению о базовым вариантом МРТ-А составляг-» о..оло 360 руб., а по сравнению с ручным трудом 2114 руб. в год.

ЭМТ внедрен в цитруосводчесхом колхозе с.Легва Кобулетского района Аджарской АССР на площади 3,0 га (МД-410 ы) и в 0ЯХ ВНПСЛСК и ЧП ка площади 1,5 га (МД-2.40 и). Подготовлены материалы для проведения госиспытаикй. По решению Госплана ГССР плакируется изготовление малой партии ЭМТ (10 ртт,}.

Осаовное содержание диссертации опубликовано в работах: I. Еуачидзо H.A. Электрифицированный монорольсовый агрегат для транспортировки сельскохозяйственных проектов. /Материалы респ. паута, коаф. молодых ученых к аспирантов, посвяд. ХХЛ1 съезду КПСС - Тбилиси: ГрузСХИ, 1985. - 0.-J7. ..108.

2. 5уачздзв H.A., Беридзэ H.A. Электрг'тциронанхшй монорельсовый агрегат о электроприводом переменного тока для сельского хозяйства. /Матаряалн респ. конф. молодых ученых и.а ("гарантов, поовящ. Ш съез-у КПСС!. - Тбилиси: ГрузСХИ, 1985. - о. "06... 107.

3. Буачвдзе H.A. Разработка электрифицированного монорельсового агрегата для транспортировки о.-х. продуктов. /Сб. научн. трудов ГрузСП. - Тбилиси, 1986. - о.109...ИЗ.

4. Метревели В.И», Челидзе Ш.В., Буачидзе H.A. Монорельеовый ai^ регат для транспортировки сельскохозяйственных продуктов о электроприводом постоянного тока./.Статья деп .¡кровава в СЮ ВНИИТЭСЗС, J» 508 ВС-85 Деп., 1986.

50 Буачидзе H.A., ъзридза H.A. Исследование тяговых характеристик электрифицированного монорельсового транспорта. /Сб. научных трудов ГрузСХИ - Тбилиси, 1989. - о.43...49.