Машиныс электрическим приводом.
Многоопорные электрифицированные дождевальные машины «Днепр», «Кубань», «Коломенка», а такжеколесные трубопроводы ДКН-80 и ТКС-90 представляют группу машин оборудованныхэлектроприводом.
Колесные трубопроводы ДКН-80, ТКС-90 и дождевальнаямашина «Днепр» работают позиционно, а от позиции к позиции перемещаютсяфронтально. Такие условия работы позволяют эффективно использоватьэлектропривод. Так как в этом случае используется один передвижной источникэлектропитания в комплексе с несколькими машинами, рационально используетсяземля, а отсутствие у машин насосного агрегата обеспечивает высокуюэкономическую эффективность топлива. Разобщенность процесса полива ипередвижения практически исключают опасность в работе оператора.
Перспективен электрический привод на многодвигательныхмашинах, работающих с забором воды из открытого канала («Кубань»). В этихмашинах для создания требуемого напора ставятся дизель-насосные установки.Логическим добавлением к дизель-насосной установке является генератор длявыработки электроэнергии, обеспечивающей питанием двигатели опорных тележек.Электромеханические передачи имеют ряд преимуществ по сравнению с другимиприводами, применяемых в дождевальных машинах. Использование электродвигателей вмногоопорных дождевальных машинах позволяет повысить надежность в работе,улучшает тяговые качества машины, создает благоприятные условия дляавтоматизации управления ими.
В последующих разделах приведены технические характеристики, технологические схемы работы,элемента привода и автоматизации вышеперечисленных машин с электрическимприводом.
Вопросы, связанные с энергосбережением, улучшениемусловий труда оператора, а также с охраной окружающей среды, ставят подсомнение использование дизельных двигателей в многоопорных дождевальных машинахс электроприводом, т.е. необходима их замена на электродвигатели, подключенныек центральной энергосистеме страны. Многообещающим представляется применениепостоянного тока, а также движителей высокой проходимости на базе мотор-колеса.
Дождевальныйфронтальный с механизированным перемещением «Днепр» ДФ-120.
«Днепр» ДФ-120 является одной из первыхотечественных электрифицированных машин.Дождевальная машина ДФ-120 предназначена для полива зерновых и технических культур,лугов и пастбищ. Водопроводящийтрубопровод машины расположен над поверхностью поля на расстоянии 2,1 м, чтопозволяет поливать и высокостебельные культуры. Машина ДФ-120 «Днепр» имеетфронтальное перемещение и работает позиционно. Основные конструктивные элементымашины «Днепр» отмечены на рис.1-2
Дождевальнаямашина «Днепр» состоит из водопроводящего пояса, расположенного на опорных тележках, ферм, на каждой из которыхдва среднеструйных дождевальных аппарата, передвижной электрической станции.
Рис. 1Дождевальная машина «Днепр» :
а — конструктивная схема; б — начальная часть; 1 — опорная тележка; 2 — подсоединительтельныйтрубопровод; 3 — водопроводящий трубопровод; 4 — дождевальные аппараты; 5 — фермы-открылки; 6 — гидранты; 7 - передвижная электрическая станция; 8 — мачта;9 - стремянка; 10 — соединительнаятруба; 11 — сливной клапан; 12 — система раскрепляющих тросов
Водопроводящий пояс представляет собой трубопровод,собранный из соединительных труб, оборудованных сливными клапанами, двух подсоединительных трубопроводов с опорами. Трубопроводподдерживается системой раскрепляющих тросов, уголками и мачтой на каждойопорной тележке. На выходной патрубок закрытой оросительной сети, от которойработает дождеватель, устанавливаются гидранты,служащие переходным соединительным звеном между водопроводящим поясом машины иоросительной сетью.
Рис.2Дождевальная машина ДФ-120 «Днепр».
а — общий вид; б — схема водоподачи при поливе.
Техническаяхарактеристика дождевателя фронтального ДФ-120 «Днепр».
Тип машины Многоопорнаямашина с фронтальным
механизированнымперемещением на позиции.
Водозабор Изоткрытой оросительной
сети
Привод Электрический
Источник электроэнергии Передвижнаяэлектрическая
станция-генераторЕСС5-82-42 с приводом от ВОМ
трактораЮМЗ-6л ( ЮМЗ-6КЛ/6КМ)
Мощность электродвигателя мотор-редуктора, кВт 1,1
Габаритные размеры машины врабочем и транспортном
положении, м:
длина 448
ширина 27
высота 5,3
Количество секций, шт. 17
Расстояние между гидрантами, м 54
Расход, л/с 120
Напор на гидранте, м.вод.ст. 45±5
Средняя интенсивность дождя,мм/мин 0,3
Количество дождевальныхаппаратов, шт.:
а) с механизмом секторного полива и
ссоплами Д=7; 4 мм 4
б) без механизма секторного полива и
ссоплами Д=7; 12; 4 мм 30
Марка дождевальных аппаратов «Роса-3»
Производительность за 1 часосновного времени при норме
600 м3/га, га/ч 0,71
Ширина захвата с учетомперекрытия, м 460
Рабочая скорость передвижениямашины, км/ч 0,49
Допустимый уклон поля 0,02
Количество опорных тележек, кг 13700±1,5%
Приводмашины и автоматизация технологических процессов полива
Передвижение машины с позиции на позицию осуществляется спомощью электропривода. В состав электропривода входят мотор-редукторы,смонтированные на каждой из семнадцати опорных тележках, системы управления исигнализации, а также силовые кабели. На рис. 3 показан основной элементпривода машины — опорная тележка.
Рис. 3Опорная тележка:
1 — стеблевод; 2 — колесо; 3 — ось; 4 — кожух мотор-редуктора; 5 — рама; 6 — желоб; 7 — мотор-редуктор; 8 — звездочка натяжная; 9 — цепная передача; 10 — передачазубчатая цилиндрическая.
Опорная тележка представляет собой сварнуюпространственную раму из элементов трубчатого профиля, опирающуюся на дваметаллических колеса. Мощность мотор-редуктора каждойтележки 1,1 кВт, напряжение 230 В. Вращение колес осуществляется через паруцилиндрических зубчатых колес от промежуточного вала. Промежуточный вал, в своюочередь, приводится в движение от звездочек, расположенных на валу мотор-редуктора, при помощи цепных передач, смонтированных на тележке.
Электроснабжение привода обеспечивается отэлектрогенератора с ходоуменьшением, установленного на тракторе ЮМЗ-6М, сноминальной мощностью 44 кВт.Электрогенератор приводится в движение от вала отбора мощности трактора.Напряжение в сети 220 В, частота 50 Гц.
Для сохранения прямолинейности поливного трубопроводаимеются специальные электрические синхронизирующие устройства с напряжением всети 120 В, включающие конечные выключатели, магнитные пускатели и блокиртутных переключателей. Механизм управления подсоединен ко всем тележкам, заисключением первой и последней.
Выравнивание движения промежуточных тележек выполняетсяавтоматическим механизмом синхронизации, изображенном на рис. 4.
Рис. 4.Механизм управления машины «Днепр»:
1 — проводящий трубопровод; 2 — штанга; 3 — опорный ролик; 4 — трос; 5 — тягаштанги; 6 — барабан; 7 — подвеска; 8 — пружина; 9 — ртутный прерыватель; 10 — кулачок; 11 — рычаг сигнализирующего устройства; 12 — кулачковый вал; 13 — концевые выключатели. Стрелкой показано направление движения машины.
Если какая-либо тележка опережает соседние, то штангасмещается относительно изогнувшегося водопроводящего трубопровода в сторону,противоположную направлению движения машины, и с помощью тросаповорачивает барабан, а вместе с ним и кулачковый вал, выключая тем самым верхний конечный выключатель. Выключательотключает магнитный пускатель двигателя-редуктора и тележка останавливается.После выравнивания трубопровода штанга под действием пружины смещается впередпо ходу движения машины, двигатель-редуктор включается и тележка вновьначинается двигаться.
Если в результате нарушения работы электропривода тележкиизгиб трубопровода становится недопустимым, то штанга поворачивает ртутныйпрерыватель и цепь размыкается. При этом на пульте управления гаснет лампочка ивключается звуковой сигнал, требующий вмешательства машиниста-оператора.
Модификациямашины «Днепр» ДФ-120.
Базовая модель машины имеет 17 опорных тележек.Производственные условия иногда требуют уменьшения рабочей длины дождевателя. Для этих случаев промышленность выпускаетчетыре модификации машины, в которых рабочая ширина захвата сокращена до 352 м,расчетный расход уменьшен до 92 л/с, а потребляемая мощность уменьшена с 18,7кВт до 14,3 кВт. Указанные минимальные параметры соответствуют машине с 13рабочими секциями.
Использованнаялитература:
1. В. Ф. Озерин « Автоматизация и привод дождевальных и поливныхмашин», Москва 1988, Ротапринт МИИСП им. Горячкина