Введение к работе
Актуальность темы. Раздача кормов является определяющим технологическим процессом в животноводстве, на долю которого приходится значительная часть общих затрат труда и технических ресурсов. Применяемые в настоящее время электрифицированные стационарные кормораздатчики оборудованы приводными станциями с асинхронными двигателями (АД) вращательного действия. Применение промежуточных кинематических звеньев и преобразователей движения усложняет конструкцию, увеличивает металлоемкость привода, снижает энергетические показатели оборудования. Прогрессивным направлением интенсификации операций, процессов и совершенствования оборудования представляются импульсные и вибрационные способы, позволяющие концентрировать и эффективно расходовать энергию. При этом одним из перспективных подходов к совершенствованию приводов некоторых кормораздаточных транспортеров является применение силовых дискретных систем, создаваемых на базе линейных электромагнитных двигателей (ЛЭМД), отличающихся относительно малым энергопотреблением, сравнительно высокими удельными показателями и обеспечивающих непосредственное преобразование электрической энергии в механическую работу перемещения рабочего органа по линейной траектории.
Исследования проводились по плану НИОКР ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова» в соответствии с темой № 6 «Повышение эффективности энергетического обеспечения систем АПК».
Цель работы - повышение эффективности привода шайбового транспортера заменой двигателя непрерывного вращательного движения дискретным ЛЭМД.
Объект исследования - электропривод шайбового кормораздаточного транспортера с ЛЭМД.
Предмет исследования - рабочие процессы силовой системы с линейным электромагнитным двигателем.
Методика исследования. В работе использованы аналитические и экспериментальные методы исследования, осно-
ванные на теории электрических машин, теоретических основах электротехники и автоматизированного электропривода. В экспериментальных исследованиях и при обработке результатов использовались современные средства измерительной техники и прикладные пакеты программ FEMLAB, ELCUT, MATLAB (приложение «Simulink»). Научная новизна работы:
исследованы рабочие процессы и сформулированы рекомендации по выбору конструктивных и режимных факторов, сочетание которых обеспечивает необходимые выходные силовые и энергетические показатели ЛЭМД, используемого для привода шайбового кормораздаточного транспортера;
аналитически определено и подтверждено экспериментально соотношение сечений элементов магнитной системы «якорь - осевой канал» ЛЭМД, при котором его выходные показатели ухудшаются не более чем на 15 % по сравнению с двигателем без канала;
предложена принципиальная схема и разработан - на уровне изобретения - ЛЭМД с осевым каналом и интегрированным передаточным устройством, реализующий однонаправленное или реверсивное движение шайбового кормораздаточного транспортера.
Практическая ценность работы. Создана силовая система для привода шайбового кормораздаточного транспортера, содержащая линейный электромагнитный двигатель с интегрированным устройством передачи механической энергии якоря транспортеру и уменьшенными в среднем на 30-50 % массогабаритными показателями по сравнению с традиционными приводами.
Реализация научно-технических результатов. Технические решения, реализованные при создании силовой системы с ЛЭМД для привода шайбового кормораздаточного транспортера, одобрены техническими специалистами ООО «Возрождение-1» (ПЛЕМРЕПРОДУКТОР II порядка (птицефабрика)), Саратовская обл., с. Идолга.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на конференции, посвященной 120-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова (Саратов, 26-30 ноября 2007); на Международной научно-практической конференции, посвященной 95-летию Саратов-
ского госагроуниверситета (Саратов, 26-27 ноября 2008); на XV Международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции - новые технологии и техника нового поколения для растениеводства и животноводства» (Тамбов, 18-19 сентября 2009); на конкурсе научных проектов молодых ученых «Инновационная наука - молодой взгляд в будущее» (Саратов, 22 октября 2009); на Международной научно-практической конференции «Научное обеспечение агропромышленного производства» (Курск, 20-22 января 2010); на Международной научно-практической конференции «Энергетика предприятий АПК и сельских территорий: состояние, проблемы и пути решения» (Санкт-Петербург - Пушкин, 28-29 января 2010); на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова в 2005-2011 гг.
Публикация результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, в том числе три работы в изданиях, указанньк в «Перечне...» ВАК, и один патент РФ на изобретение. Общий объем публикаций составляет 4,25 печатных листа, из них 2,5 печатных листа принадлежат лично соискателю.
На защиту выносится:
обоснование целесообразности применения силовой системы с ЛЭМД в приводе шайбовых кормораздатчиков;
обоснование параметров и конструкции ЛЭМД для привода шайбовых кормораздаточных транспортеров;
- принципиальные схемы импульсных электрических
управляющих преобразователей для ЛЭМД привода шайбо
вых кормораздаточных транспортеров;
- результаты экспериментальных исследований рабочих
процессов в силовой системе с ЛЭМД привода шайбовых
кормораздаточных транспортеров.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Диссертационная работа изложена на 157 страницах машинописного текста, содержит 18 таблиц, 51 рисунок, 3 приложения. Список литературы включает 140 наименований.
