Введение к работе
Актуальность темы. Производство погрузочно-разгрузочных и транспортных работ является важной и неотъемлемой частью любых производственных процессов. Важнейшей качественной характеристикой данного вида работ является степень их механизации, направленной на максимальное уменьшение доли ручного труда.
Типичным способом обеспечения механизации погрузочно-разгрузочных и транспортных работ, выполняемых в цехах и на складах небольших предприятий использование напольных транспортных средств с автомобильным или электрическим приводом.
Использование напольного транспортного средства с электрическим приводом является более предпочтительным, а во многих случаях является еще и единственно возможным выходом, если предполагается его использование в закрытых и плохо вентилируемых помещениях, в помещениях цехов и складов пищевых, фармацевтических или иных производств, где по тем или иным причинам наличие выхлопа недопустимо.
Однако содержание напольного транспортного средства с электрическим приводом связано с большими эксплуатационными затратами, обуславливаемыми необходимостью периодической подзарядки и замены аккумуляторных батарей, хранения и утилизации электролита, необходимо также отдельное вентилируемое зарядное помещение и специализированный обслуживающий персонал.
Эксплуатационные расходы при использовании напольного транспортного средства с электрическим приводом можно значительно уменьшить, если перевести транспортные средства с электрическим приводом на питание непосредственно от электрической сети, для чего транспортное средство необходимо оснастить комплектом дополнительного оборудования питания от электрической сети.
Однако в существующих в настоящее время системах питания напольных транспортных средств от электрической сети (СЭГТНТС) используются пружинный привод механизма натяжения питающего кабеля (МНПК), который наряду с такими достоинствами как простота и надежность имеет существенные недостатки, основными из которых является существенное ограничение скорости передвижения транспортного средства не более 5 км/ч, а также ограничение ширины рабочей зоны до 15. .30 м, что во многих случаях неприемлемо.
Применение эффективных устройств, обеспечивающих смотку, намотку и надлежащее натяжение питающего кабеля в составе систем питания электрифицированных напольных транспортных средств от электрической сети может значительно расширить область их применения в условиях промышленного производства.
Особенно актуально применение электрифицированных напольных транспортных средств с питанием от электрической сети на предприятиях малого и среднего бизнеса, где уменьшение издержек производства является од-
ной из основных задач. А так как задача развртиждаююгйвиеддаишя» {бизнеса
БИЄЛИОТЕКА
С. Пет.
2##"]
является одной из приоритетных задач государства, то это значит, что разработка эффективных СЭПНТС является актуальной проблемой.
Цель работы и задачи исследований. Целью диссертационной работы является разработка, исследование и создание электромеханического оборудования СЭПНТС для работы в условиях промышленного предприятия, обеспечивающего существенно более высокие показатели применения (маневренность и ширина рабочей зоны) по сравнению с существующими аналогами.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
проведение анализа современного состояния электрифицированного напольного транспорта с питанием от электрической сети, предназначенного для эксплуатации в условиях промышленного предприятия;
математическое описание механической части СЭПНТС;
построение структур электропривода (МНПК);
разработка конструкции МНПК, а также построение и экспериментальные исследования систем управления электроприводом МНПК.
Основные методы научного исследования. Для решения поставленных задач использовались основные положения теории колебаний, дифференциальных уравнений, методы теории автоматического управления и теории автоматизированного электропривода, а также экспериментальные методы исследования и методы компьютерного моделирования.
Достоверность полученных результатов. Достоверность результатов диссертационной работы обеспечивалась корректным применением математического аппарата и подтверждена экспериментальной проверкой результатов на действующем объекте.
Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие основные научные результаты:
математическая модель механической части СЭПНТС;
методика вычисления жесткости элементов механической части СЭПНТС;
- структуры систем управления электроприводом МНПК.
Практическая ценность:
- разработана оригинальная конструкция МНПК;
разработаны рекомендации по проектированию элементов линии питания СЭПНТС;
разработан комплект электрооборудования электропривода МНПК, со взаимозаменяемыми аналоговым и цифровым вариантами системы управления натяжением питающего кабеля.
Реализация результатов работы. Электропогрузчики типа ЭШОЗКО, ЭП1616, ЭП2014, ЕВ717, оснащенные СЭПНТС с электроприводом МНПК, разработанной на основании результатов диссертационной работы, внедрены и на протяжении нескольких лет эксплуатируются на предприятиях г. Самары и самарской области: ОАО «Самарский жиркомбинат», ОАО ПКК «Весна», ЗАО «Капель», ЗАО «Сургутское плодоовощное хозяйство», ЗАО СМФ «Верола». Основные положения, выносимые на зашиту:
1. Новые технические решения в области электрического напольного транспорта с питанием от электрической сети, позволяющие повысить
его экономичность, надежность и маневренность, предложенные автором и защищенные патентом Российской Федерации.
-
Методика вычисления жесткости элементов линии питания СЭПНТС;
-
Математическая модель механической части СЭПНТС;
-
Результаты аналитических, расчетных и экспериментальных исследований различных вариантов электропривода МНПК СЭПНТС с различными связями по входным и выходным координатам;
-
Практическая реализация системы управления электроприводом МНПК.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на:
Девятой международной научно-техническая конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, МЭИ, 2003 г.);
Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука, технологии, инновации» (г. Новосибирск, НГТУ, 2003 г.);
Всероссийской научной конференции «Математическое моделирование и краевые задачи» (г. Самара, СамГТУ, 2004 г.);
Пятой международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (г. Самара, СамГТУ, 2004 г);
Одиннадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, МЭИ, 2005 г.).
Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ.
Структура и объем диссертации.
Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка, включающего 105 наименований, и приложения Работа изложена на 118 листах машинописного текста, содержит 169 рисунков, 4 таблицы
