Введение к работе
Актуальность темы. На сегодняшний день общая производственная мощность сахарных заводов РФ составляет более 50 тыс. т/сут., в каждом из них имеется участок, в котором транспортирование влажного сахара производится вибрационным конвейером. Это обусловлено критериями, включающими в себя совокупность технологических факторов производства и свойств материала.
Однако эксплуатация вибрационных конвейеров сопряжена с трудностями, вызванными режимом работы с подбрасыванием груза и наличием в электроприводе сложного и имеющего весьма низкую надежность механического преобразователя вращательного движения в возвратно-поступательное.
Ранее были попытки повышения эффективности транспортирования влажного сахара путем применения инерционного конвейера системы Маркуса с линейным асинхронным электроприводом (ЛЭП), в которой исключены преобразователи вида движения из вращательного в возвратно-поступательное. Но данное техническое решение имеет недостатки, так как предусматривает работу в режиме частого пуска и отключения линейного асинхронного двигателя (ЛАД). Каждый пуск сопровождается переходными процессами: длительными пусковыми токами, рывками и большими динамическими нагрузками, что негативно влияет на эффективность работы инерционного конвейера.
Решением данных недостатков является применение в ЛЭП возвратно-поступательного движения звена предварительного разгона.
Тематика работы отвечает «Стратегии развития пищевой и перерабатывающей промышленности РФ до 2020 года» и соответствует разделу Федеральной программы по научному обеспечению АПК РФ: шифр 01.02 «Разработать перспективную систему технологий и машин для производства продукции растениеводства и животноводства на период до 2015 года».
Цель работы: повышение эффективности работы инерционного конвейера для транспортирования влажного сахара путем применения ЛЭП со звеном предварительного разгона.
Для достижения сформулированной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи:
-
Разработать конструкцию ЛЭП со звеном предварительного разгона и согласовать ее установку в инерционный конвейер влажного сахара.
-
Разработать математическую модель инерционного конвейера на базе ЛЭП со звеном предварительного разгона, позволяющую определить параметры колебаний транспортирующего лотка от режимов работы ЛЭП.
-
Разработать методику исследования инерционного конвейера на базе ЛЭП со звеном предварительного разгона, создать экспериментальный стенд и провести его исследование, проверить адекватность разработанной математической модели.
-
Исследовать влияние режимов работы и конструктивных параметров разработанного привода инерционного конвейера на его характеристики и эф-
фективность работы. Разработать рекомендации по проектированию инерционного конвейера на базе ЛЭП со звеном предварительного разгона.
Объект исследования: электромеханические процессы в инерционном конвейере на базе ЛЭП со звеном предварительного разгона.
Предмет исследования: закономерности изменения параметров колебаний основных узлов инерционного конвейера и параметров электромеханических процессов ЛЭП в зависимости от конструктивных элементов и режимов работы.
Методы исследований: для исследования поставленных в диссертационной работе задач использованы фундаментальные законы и уравнения механики и электромеханики, основные положения теории электропривода, метод объектно-визуального моделирования в среде Matlab, методы математической статистики.
Основные положения, выносимые на защиту:
оригинальная конструкция ЛЭП со звеном предварительного разгона для инерционного конвейера влажного сахара.
математическая модель инерционного конвейера со звеном предварительного разгона ЛЭП;
результаты теоретических и экспериментальных исследований, отражающие изменения параметров электромеханических переходных процессов и колебаний основных узлов инерционного конвейера в зависимости от конструктивных элементов и режимов работы ЛЭП со звеном предварительного разгона.
Оригинальность конструкции электропривода инерционного конвейера на базе ЛЭП со звеном предварительного разгона защищена патентом РФ на изобретение №2422348.
Практическая ценность работы и реализация ее результатов:
В ходе диссертационного исследования создан инерционный конвейер со звеном предварительного разгона ЛЭП. Полученные результаты позволяют дать рекомендации по проектированию, которые могут быть использованы при инженерных расчетах для различных технологических линий в АПК. Экспериментальный стенд - инерционный конвейер с многоканальной выдачей результатов и их математической обработкой на ЭВМ в современных программных продуктах можно использовать для его многостороннего физического исследования.
Результаты исследования приняты к внедрению в ООО «Раевсахар» Алыпеевского района Республики Башкортостан и используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и одобрены на 7 научно-практических конференциях, в том числе, на Международной научно-практической конференции молодых ученых (Санкт-Петербург - Пушкин, 2013, Санкт-Петербургский ГАУ); 49, 50, 52 Международных научно-практических конференциях «Достижения науки-агропромышленному производству» (Челябинск, 2010, 2011, 2013 г., Челябинская ГАА), Всероссийской научно-практической конференции «Научное обес-
печение развития АПК в современных условиях» Ижевск, 2011 г., Ижевская ГСХА) и научно-технических конференциях Башкирского ГАУ.
Инерционный конвейер влажного сахара со звеном предварительного разгона ЛЭП был удостоен серебряной медали на конкурсе «Золотая осень-2013» по номинации «Лучший инновационный проект».
Публикации. По результатам исследований получено два патента РФ, опубликовано 10 статей, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, списка использованной литературы, включающего в себя 113 наименований, и 6 приложений. Основное содержание работы изложено на 124 страницах текста, содержит 62 рисунка, 10 таблиц.
