Рассмотрены вопросы оценки остаточного ресурса электрооборудования при эксплуатации электрифицированной техники в сельском хозяйстве. Предложен метод оценки остаточного ресурса электродвигателей и других электроустановок по физическим характеристикам, который наиболее эффективен для контроля технического состояния при организации оптимальной эксплуатации электрооборудования сельскохозяйственных предприятий. Метод предполагает проведение регулярных эксплуатационных измерений характеристик технического состояния электротехнических изделий, в результате чего выявляется характер и скорость изменения во времени физической характеристики (сопротивления изоляции, тока утечки, степени окисления контактов, величины зазора и т.д.). Получив такие данные и сравнивая их с эталонными или нормируемыми предельными значениями, можно оперативно определить срок возможного достижения предельно допустимого состояния электротехническим изделием. Предложено выражение для оценки остаточного ресурса (наработка или срок службы) электротехнического изделия при относительно равномерном его износе, который определяется частным от деления разности между предельным и текущим значением параметра на среднюю скорость изменения изучаемой физической характеристики. Предложена графическая зависимость для определения величины сопротивления изоляции и прогнозирования ресурса обмоток в процессе эксплуатации электродвигателей. Накопленная информация по изменению во времени остаточного ресурса электротехнических изделий и их узлов позволит уточнить сроки проведения профилактических мероприятий, спрогнозировать ожидаемую длительность безаварийной работы, уточнить объем и номенклатуру необходимых запасных частей и материалов, а также упредить преждевременный выход электрооборудования из строя.
Вестник аграрной науки Дона
2018. — Выпуск 1
Содержание:
Использование автономных топливных электростанций сопряжено со следующими недостатками: зависимость от традиционного топлива, постоянный рост цен на него, его доставку и хранение. При малых нагрузка КПД топливной электростанции уменьшатся, и резко увеличивается расход топлива. Эти недостатки можно устранить, включив в систему электроснабжения аккумуляторные батареи, работающие на незначительные нагрузки. Зарядку аккумуляторных батарей предлагается проводить от фотоэлектрических преобразователей, которые требуют минимального обслуживания, не загрязняют окружающую среду, цена на фотоэлектрические преобразователи с каждым годом снижается. Такие недостатки, как зависимость от уровня инсоляции, неизбежные излишки энергии в летнее время года или ее недостаток в зимнее время года, решаются путем резервирования топливной электростанции, которая является основой автономной системы электроснабжения. Своевременное включение разных источников электроэнергии остается одной из основных проблем. В статье проанализирован опыт автоматизации комбинированной системы электроснабжения под управлением программируемого логического контроллера (ПЛК). Анализ отечественных и зарубежных источников говорит о том, что активно ведутся разработки в создании гибридных ПЛК. Их использование влечет за собой увеличение стоимости всей комбинированной электрической системы. Решением является использование стандартного ПЛК в комбинированной системе электроснабжения. Для оптимального использования источников электрической энергии целесообразно воспользоваться HMI (человеко-машинный интерфейс). Совместно с ПЛК, HMI обеспечит эффективный контроль и управление всей автономной системы электроснабжения. Это решение позволит оперативно реагировать на быстрые изменения нагрузки, условия окружающей среды, учитывать влияние этих изменений и обеспечить оптимальное использование доступных источников электрической энергии.
Ключевые слова
Принцип предлагаемого технического решения может быть использован в системе электроснабжения объектов в сельской местности. Оно относится к области электросетевого строительства. Целями предлагаемого являются поиск вариантов, их инженерные исследования и определение оптимального сооружения перехода линий электропередачи с одного вида на другой по технико-экономическим показателям. Предложено устройство для осуществления перехода воздушной линии электропередачи в кабельную, при этом оборудование устройства перехода установлено на стойке опоры линии электропередачи. При строительстве и монтаже воздушной линии электропередачи (ВЛ) возникает проблема «врезки» к ней кабельной линии, например, из-за отсутствия трассы для воздушной линии электропередачи, подключение подстанции (ПС) «глубокого ввода» только кабельной линии на территории промышленной зоны или отсутствует экономичный вариант сооружения специального перехода над инженерными сооружениями. В законодательной базе по градостроительству и архитектуре застройки городов имеется положение о запрете сооружения воздушных линий электропередачи в пределах красной линии генерального плана. Аналогичное решение существует на застройку промышленных зон особых предприятий и производств. Компоновка сооружения предусматривает установку следующего высоковольтного оборудования: концевой кабельной муфты, разъединителя и ограничителя перенапряжений. Каждое оборудование закреплено на монтажной рамной металлоконструкции. Предложенное техническое решение имеет следующие преимущества относительно традиционного устройства перехода одного вида ЛЭП на другой: - устройство перехода кабельно-воздушной линии электропередачи не требует дополнительного отвода земельных угодий для ее сооружения, поскольку сооружается на землях, отчужденных для линий электропередачи; - компактность устройства достигается использованием в качестве разъединителя только штанги с ножом на опорном изоляторе, при этом ламель закреплен на оголовке рядом установленного ОПН.
Ключевые слова
В условиях промышленной технологии производства свинины при скармливании животным комбикормов существенно возрастает потребность в белке, питательных, минеральных веществах и витаминах. Дефицит этих веществ приводит к нарушению развития молодняка, а у взрослых свиноматок нарушаются воспроизводительные функции, что значительно снижает эффективность производства. Компенсировать дефицит витаминов можно за счет включения в рацион кормления пророщенного зерна ячменя. С позиций наилучшего использования зерно рекомендуется прорастить до величины ростков 1,5-2 см, затем высушить до влажности 12-14% и измельчить в дробилке до размеров частиц 1-1,4 мм. После чего пророщенное, высушенное и измельченное зерно поступает в спиральный транспортер для его перемешивания с комбикормом. На проращивание зерна влияют различные факторы. Одним из основных факторов является интенсивность освещённости. При проращивании зерно помещали в закрытую емкость, чтобы исключить проникновение солнечного света. Затем зерно освещали различными лампами. Приведены результаты исследований по влиянию уровня освещенности и времени освещения на длину ростков при проращивании зерна на витаминный корм. При проведении исследований использовались различные источники оптического излучения: светодиодные, люминесцентные, лампы накаливания. Полученные результаты позволяют оптимизировать факторы освещенности и продолжительности освещения при проращивании зерна на витаминный корм животным. Поэтому статья имеет научную и практическую значимость для современного производства кормов. Представленные результаты применения светодиодного освещения для искусственного проращивания зерна являются хотя и показательными, но требуют дальнейшего изучения и уточнения режимов. Кроме того, необходимо исследовать влияние этого вида искусственного освещения на химический состав и питательную ценность пророщенного зерна.
Ключевые слова
В современных условиях рациональное использование техники тракторного парка является одним из важнейших способов обеспечения эффективного функционирования каждого сельскохозяйственного производителя. Актуальность этого вопроса все более возрастает в связи с большой степенью изношенности мобильных средств. Задача определения оптимального использования машинно-тракторного парка (МТП) столь сложна, что ее невозможно достаточно полно формализовать с помощью уравнений и неравенств, имеющих линейную природу. В статье предложены мероприятия по повышению производительности МТП. Представлена схема проведения различных организационно-управленческих мероприятий для повышения производительности МТП. Приведены существующие методы оптимизации состава МТП и критерии оптимальности, которые получили широкое распространение при формировании состава МТП. Представлена информация по зарегистрированным патентам, программам ЭВМ, направленным на решение задач оптимизации состава МТП. Рассмотрены работы известных исследователей по этой теме. Проведен обзор компьютерных программ и веб-систем, которые позволяют не только хранить информацию о работе предприятий агропромышленного комплекса, но и формировать оптимальный состав машинно-тракторного парка в автоматизированном режиме для выбранной технологии производства. Рассмотрены различные подходы к формированию машинно-тракторного парка, основные задачи, решаемые существующими программами, и приведены примеры их использования. Выявлена целесообразность разработки новых методов и алгоритмов определения оптимального состава тракторного парка в условиях недостатка техники и с использованием современных систем программирования. Предложена разработка новых методов, компьютерных программ с использованием современных средств программирования, учитывающих возраст техники и её технологическую потребность.
Ключевые слова
Представлена классификация разновидностей магнитных полей. Приведена условная кривая изменений показателей жизнедеятельности организма от интенсивности воздействующего электромагнитного поля. Изготовлен лабораторный стенд, на котором проведено измерение распределения импульсного магнитного поля, генерируемого блоком управления. Результаты замеров, при различных режимах работы блока управления, представлены на диаграммах. Рассмотрены устройство, конструкция и принцип работы аппарата. Проведен расчет индуктивности катушки. Приведены технические характеристики блока управления и блок-схема работы аппарата магнитно-импульсной обработки (МИО) растений. Обоснована перспектива широкого внедрения МИО растений с помощью автоматизированного технологического агрегата в промышленных технологиях производства продукции садоводства. В результате анализа полученных диаграмм со стендовых испытаний блока управления МИО с индукторами можно сделать вывод, что для достижения максимального эффекта облучения растений низкочастотным импульсным полем с частотой следования импульсов 8, 16, 32 Гц и мощностью излучения 5 мТл необходимо обеспечить расстояние 50-100 мм между рабочими органами и растениями. Для создания аппаратуры магнитно-импульсной обработки растений, установления оптимальных режимов работы на различных сельскохозяйственных культурах и успешного внедрения данной технологии в промышленное растениеводство необходимо продолжение научных исследований и накопление экспериментальных данных на растительных объектах в полевых условиях. Применение разработанного аппарата МИО с технологическим агрегатом в сельскохозяйственном производстве позволит повысить урожайность за счет стимуляции обменных процессов на определенных фазах развития растений слабыми низкочастотными импульсными магнитными полями в сочетании с дополнительным облучением импульсами света 445 нм и 660 нм.
Ключевые слова
Тепловая обработка применяется к зерну различных культур на этапах сушки, обеззараживания, подготовки к скармливанию и т.д. Высокая стоимость этих процессов обуславливается как стоимостью энергоносителей, так и энергоемкостью самих процессов. Разработка режимов обработки с применением электротехнологий в общем и электромагнитных полей в частности позволит снизить себестоимость указанных процессов. При их разработке необходимо учитывать виды применяемых электротехнологий, таких как, например, инфракрасные (ИК) поля, поля сверхвысокой частоты (СВЧ) и т.д. Исследование комбинированных способов воздействия на сельскохозяйственные материалы во многом сопряжено с разработкой промышленного оборудования на основе математических и компьютерных моделей. Таким образом данная работа направлена на разработку представления зернового слоя в компьютерных моделях электромагнитного взаимодействия. В статье описаны результаты численного эксперимента по определению напряженности электромагнитного поля в слое зернового материала, подвергающегося СВЧ-обработке. В процессе численного эксперимента зерновой слой был представлен различными способами замещения. Представлены вид замещаемого слоя, распределение напряженности электрического поля в указанном материале. Данные численного эксперимента, представленные в работе, получены для ячменя и пшеницы влажностью 16-24%. Полученные данные могут быть применены как для определения конструктивных параметров зон СВЧ-воздействия, так и для разработки систем управления оборудованием. При разработке оборудования, применяющего данные технологии, необходимо учитывать глубину проникновения слоя в материал. Глубина проникновения, в свою очередь, зависит от материала и его свойств, а также от параметров электромагнитного поля. Широкие возможности для разработки подобного оборудования дает применение специализированных программных средств. В итоге применение СВЧ-полей позволяет снизить затраты на тепловую обработку на 15-20%, в зависимости от процесса и вида обрабатываемого материала.
Ключевые слова
В зоне недостаточного увлажнения необходимо накопление запасов влаги и предотвращениe непродуктивного её расхода. Накопление влаги достигается путём создания мульчирующего слоя на поверхности и различных по структурному составу и плотности сложения слоёв почвы при её обработке. Известные рабочие органы для послойной безотвальной обработки почвы характеризуются высокой металлоёмкостью, что приводит к увеличению массы конструкции и росту энергозатрат. Целью исследования является снижение затрат энергии на осуществление технологического процесса послойной безотвальной обработки почвы. Благодаря использованию в конструкции новых неметаллических материалов на основе пластика возможно существенное снижение металлоёмкости рабочих органов и затрат энергии на осуществление технологического процесса послойной безотвальной обработки почвы. Разработана конструкция рабочего органа для послойной безотвальной обработки почвы, содержащего стойку с долотом, съёмные лемешные лезвия, комкодробитель, упорную плиту и рыхлитель для мелкой обработки. В локальных зонах износа и области повышенного трения рабочего органа монтировали сверхвысокомолекулярный полиэтилен низкой плотности. Методика оптимизации параметров рабочего органа для послойной безотвальной обработки почвы с применением сверхвысокомолекулярного полиэтилена низкой плотности основана на планировании эксперимента по трёхфакторному плану Бокса. Установлены наименьшее тяговое сопротивление и минимальные затраты энергии рабочего органа для послойной безотвальной обработки почвы с применением сверхвысокомолекулярного полиэтилена низкой плотности при скорости агрегата от 2,8 до 3,0 м/с; угле входа в почву долота от 31,50 до 33,50; глубине обработки почвы 30-35 см.
Ключевые слова
Проблема очистки жидких органических отходов животноводства от патогенной микрофлоры остается в настоящее время нерешенной, так как существующие методы очистки энергоемкие, капиталозатратные и имеют недостаточную эффективность. Одним из перспективных направлений по очистке сточных вод, которое возможно адаптировать для утилизации жидких органических отходов животноводства, являются электрические методы очистки. Существует несколько электрических методов, основанных на преобразовании электрической энергии в другие виды энергии, воздействующие на объект очистки - жидкие органические отходы животноводства. Электроволновые методы используют энергию электромагнитного излучения различных частот, и в зависимости от частоты электромагнитного излучения используется метод СВЧ-обработки, лазерного воздействия и ультразвукового воздействия. Электростатические методы основаны на изменении свойств объекта из-за воздействия электрических полей высокого напряжения. Это озонирование и метод электрогидроудара, использующий эффект Юткина. Электрохимические методы очистки используют физический эффект воздействия электрического поля на частицы обрабатываемой среды и в зависимости от используемого механизма воздействия на очищаемую среду делятся на три группы: методы превращения, методы разделения и комбинированные методы. Методы превращения обеспечивают изменение физико-химических и фазово-дисперсных характеристик загрязнений сточных вод с целью их обезвреживания и быстрого извлечения из стоков. Методы разделения предназначены для концентрирования примесей в локальном объеме раствора без существенного изменения фазово-дисперсных или физико-химических свойств извлекаемых из сточных вод веществ. Комбинированные методы электрохимической очистки сточных вод предполагают совмещение одного или нескольких методов превращения и разделения загрязнений стоков в одном аппарате. Анализ рассмотренных методов показывает, что для полного приведения очищаемых отходов к норме по основным показателям, необходимо использовать комбинации электрических и механических способов очистки жидких органических отходов животноводства, состав которой зависит от физико-химических и биологических свойств очищаемых отходов для каждого конкретного случая.
Ключевые слова
Цель работы - проведение исследований по оценке гидроэнергетических ресурсов и перспектив развития малой гидроэнергетики на действующих гидротехнических сооружениях (ГТС) водохозяйственных систем (ВХС) Ростовской области. На современном этапе развития промышленного и сельскохозяйственного производства в Южном и Северо-Кавказском регионах большое значение имеет использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ), в частности гидроэнергетического потенциала малых водотоков и ГТС водохозяйственных систем. С помощью системного анализа ВХС Ростовской области были обоснованы места размещения малых ГЭС на действующих ГТС Ростовской области. На базе проведенных полевых обследований и выполненных водноэнергетических расчетов по результатам изучения топографических карт (масштаб 1:10000 или 1:25000) осуществлена оценка гидроэнергетических ресурсов сетевых ГТС в Ростовской области. Перспективными створами для малых ГЭС водохозяйственного комплекса Ростовской области являются 16 функционирующих ГТС. Показатели суммарной мощности и производства электроэнергии на малых ГЭС предварительно оцениваются в 66,6 МВт (или 570 млн кВт·ч) в год. В настоящее время произведены водно-энергетические расчеты, осуществлен выбор основного гидротурбинного оборудования и расчет стоимости ГЭС. В соответствии с этим при реализации возможного плана развития по использованию ВИЭ на малых ГЭС в Ростовской области до 2020 г. замещение органического топлива ежегодно составит до 1,0 млн т условного топлива, а объемозамещение природного газа - около 1 млрд м³ в год. Следует подчеркнуть, что использование малых ГЭС на базе действующих ГТС позволит снизить себестоимость электроэнергии, потребляемой в целях орошения земель и работы систем сельскохозяйственного водоснабжения.
Ключевые слова
Доктрина продовольственной безопасности России предусматривает минимальный уровень обеспечения страны мясом собственного производства до 85%. Рацион кормления животных должен быть сбалансирован по питательным веществам и размерам частиц, которые соответствуют зоотехническим требованиям, способствуют усвояемости и повышают продуктивность животных. Приготовление и раздача кормов в структуре затрат составляет 25-30%, поэтому актуальной задачей является повышение эффективности процесса приготовления грубых кормов путем разработки измельчителя с дисковым рабочим органом и обоснование его конструктивно-режимных характеристик, что является целью данной работы. Предметом исследования данной работы являются зависимости процесса измельчения грубых кормов, заготовленных в прессованном виде дисковым рабочим органом, оснащенным комбинированными режущими сегментами, и их влияние на качественные показатели, энергоемкость, производительность. При исследовании был проведен анализ патентов научно-технической литературы. При обработке экспериментальных исследований применялись методы математического моделирования. В результате теоретических исследований были получены аналитические зависимости производительности и энергоемкости проектируемого измельчителя. В ходе экспериментальных исследований установлено, что наиболее существенное влияние на процесс измельчения имеют такие факторы, как угловая скорость вращения измельчающего рабочего органа, количество зубчатых сегментов, расположенных по периметру измельчающего рабочего органа, количество измельчающих двухплоскостных дугового профиля сегментов, что соответствует теоретическим исследованиям. Так как в проектируемом измельчителе значительно снижены энергетические затраты и по цене он ниже, чем существующие подобные технические средства, то возможно широкое применение разработанного измельчителя грубых кормов для малых форм хозяйствования.
Ключевые слова
Рассмотрено развитие тракторов сельскохозяйственного назначения в гусеничном и колесном исполнении с начала производства отечественных машин первого поколения: гусеничный трактор С-65 (ЧТЗ) и колесный «Фордзон-Путиловец» (1924 г.) до четвертого поколения в наше время: гусеничный «Руслан» класса 5-6 и колесное семейство К-744. Сформулированы требования экономического воздействия тракторов в продукционных агроэкосистемах, определены на основе обобщения многочисленных НИР граничные значения удельных параметров воздействия ходовых систем тракторов на поверхностные слои почвы: удельные давления гусеничных ходовых систем b~0,40 кгс/см2, колесных - до 1,2-1,4 кгс/см2 - уже недопустимое значение, приводящее к снижению урожайности по колее колеса до 30-35%; повышенное буксование колесных ходовых систем - в 12% (допустимое) и даже да 15% с вредными последствиями для структуры продукционного слоя. Предложена разработка типоразмерного ряда мобильных энергосредств классов 3-4 (до 250 л.с.) в колесном и гусеничном исполнении со сменным гусеничным ходовым аппаратом, 5-6 (до 340-390 л.с.) в вариантах колесном и гусеничном, 8 (до 475-500 л.с. в гусеничном исполнении). Машины имеют бесступенчатый ходовой аппарат, переднюю и заднюю навесные унифицированные системы, два независимых ВОМ. Структурно обоснованы первоочередные системы навесных и прицепных орудий, навесных технологических адаптеров, обеспечивающие многопроцессные МТА пятого поколения. В статье приведены результаты подробного технико-экономического обоснования, разработанного на основе специально синтезированной экономико-математической модели (совместно с СКНИИМЭСХ), доказывающие высокую технико-экономическую эффективность. Работы ведутся коллективом из трех основных организаций: Азово-Черноморский инженерный институт (г. Зерноград) - разработка технической документации; ООО «Тензор-Т (г. Таганрог) - участие в разработке документации, изготовление опытных и опытно-промышленных образцов, участие в проведении приемочных испытаний; ООО «Пневмостроймашина» (г. Екатеринбург) - разработка гидропривода ходовых частей и ВОМ. Работы делаются впервые в мировом тракторостроении и аналогов пока не имеют.
Ключевые слова
При длительном управлении автомобилем у водителя развивается утомление и снижается работоспособность. Утомление - временное снижение работоспособности, вызванное длительным и интенсивным трудом. Если вовремя не принять меры профилактики утомления, то может возникнуть ряд профессиональных заболеваний, таких как радикулит, аритмия сердечной мышцы, ухудшение зрения, сердечно-сосудистая дистония, остеохондроз и т.д. От 40 до 70% ДТП происходит из-за ошибок, допускаемых в результате снижения работоспособности. Работоспособность изменяется в течение дня, суток, недели. Один из основных видов профилактики утомления - выполнение физических упражнений и самомассаж. Физические упражнения - это целенаправленная система воздействия на организм человека. Правильно организованная физическая нагрузка с учетом исходного функционального состояния, особенностей трудовой деятельности, общего физического развития человека, его возраста помогает быстро восстановить израсходованные функциональные резервы организма. Физические упражнения, включающие различные группы мышц, воздействуют на организм комплексно, охватывая практически все органы и ткани. Под влиянием физической нагрузки увеличивается частота сердечных сокращений, а следовательно, возрастает минутный объем крови, улучшаются обменные процессы в органах и тканях, увеличивается приток питательных веществ и отток продуктов обмена. Благодаря даже незначительным мышечным нагрузкам значительно увеличивается скорость кровотока, улучшается питание различных биологических структур организма. Физические упражнения, увеличивая кровоток, улучшают кровоснабжение внутренних органов, и, в первую очередь, печени. Время выполнения каждого комплекса упражнений зависит от индивидуальных особенностей физического развития водителя.
Ключевые слова
Внештатные аварийно-спасательные формирования и спасательные службы отнесены к силам ГО, главными задачами которых являются оказание экстренной помощи населению в случае возникновения ЧС и ликвидация её последствий. От уровня подготовки внештатного аварийно-спасательного формирования объекта АПК зависит эффективность ликвидации ЧС. Разрабатывая план проведения занятий, определяют исходные данные и проведение рекогносцировки места занятий, ведут подготовку командира и личного состава внештатных формирований, определяют район и средства материально-технического обеспечения. Проводятся учения на учебно-материальной базе объекта АПК, которая включает территорию объекта с производственными зданиями, сооружениями и коммуникациями. Некоторые темы отрабатываются на территории селитебной зоны с привлечением населения и жилищно-эксплуатационных органов. Комплексное учение проводится поэтапно. Содержание этапов и их количество зависят от разрабатываемой темы и учебных целей, а также масштабов и отведённого времени на учение. Учения завершаются подведением итогов и проведением разбора с подробным анализом и оценкой практических действий всех категорий обучаемых, и по результатам проведенных учений издается приказ. На основании приказа разрабатывается план мероприятий по устранению выявленных недостатков, вносятся необходимые изменения в планы ГО и планы действий в ЧС объекта АПК, а также в документы по подготовке внештатных формирований в области ГОЧС. По результатам проведенных учений разрабатываются конкретные организационно-технические мероприятия, направленные на повышение устойчивости работы объекта АПК в чрезвычайных ситуациях. Оценка проведённого на объекте АПК комплексного учения ставится в соответствии с принятыми в системе гражданской обороны и РСЧС критериями.