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 техническихкультур, 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.1-2Дождевальнаямашина Днепр состоит из водопроводящего пояса, расположенного на опорных тележках, ферм, на каждой из которыхдва среднеструйных дождевальных аппарата, передвижной электрической станции.
Рис.1 Дождевальная машина Днепр а - конструктивная схема б- начальная часть 1 - опорная тележка 2 - подсоединительтельный трубопровод 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 подсоединительныхтрубопроводов с опорами.
Трубопровод поддерживается системой раскрепляющихтросов, уголками и мачтой на каждой опорной тележке.На выходной патрубокзакрытой оросительной сети, от которой работает дождеватель, устанавливаютсягидранты, служащие переходным соединительным звеном между водопроводящим поясоммашины и оросительной 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 сетиПривод ЭлектрическийИсточник электроэнергии Передвижнаяэлектрическая станция-генераторЕСС5-82-42 с приводом от ВОМ трактораЮМЗ-6л ЮМЗ-6КЛ 6КМ Мощность электродвигателямотор-редуктора, кВт 1,1Габаритные размеры машины врабочем и транспортномположении, м длина 448 ширина 27 высота 5,3Количество секций, шт. 17Расстояние междугидрантами, м 54Расход, л с 120Напор на гидранте,м.вод.ст. 5Средняя интенсивностьдождя, мм мин 0,3Количество дождевальныхаппаратов, шт. а с механизмом секторного полива и ссоплами Д 7 4 мм 4 б без механизма секторного полива иссоплами Д 7 12 4 мм 30Марка дождевальныхаппаратов Роса-3 Производительность за 1 часосновного времени при норме600 м3 га, га ч 0,71Ширина захвата с учетомперекрытия, м 460Рабочая скоростьпередвижения машины, км ч 0,49Допустимый уклон поля 0,02Количество 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.3 Опорная 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 каждой тележки 1,1 кВт,напряжение 230 В. Вращение колес осуществляется через пару цилиндрическихзубчатых колес от промежуточного вала. Промежуточный вал, в свою очередь,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, с номинальной мощностью 44 кВт. Электрогенератор приводитсяв движение от вала отбора мощности трактора.
Напряжение в сети 220 В, частота50 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 выпускает четыре модификации машины, в которыхрабочая ширина захвата сокращена до 352 м, расчетный расход уменьшен до 92 л с,а потребляемая мощность уменьшена с 18,7 кВт до 14,3 кВт. Указанные минимальныепараметры соответствуют машине с 13 рабочими секциями.Использованная литература 1. В. Ф.Озерин Автоматизация и привод дождевальных и поливных машин , Москва 1988,Ротапринт МИИСП им. Горячкина.