дивитися на реферати схожі на "Електропривод мостового шасі"
Введення
Підвищення продуктивності праці в сільському господарстві пов'язано знауково-технічним прогресом і в першу чергу з реалізацією новихпринципів дії сільськогосподарської техніки, що забезпечуютьресурсозбереження та екологічну чистоту.
Одним з перспективних технологічних способів, що відповідають цимвимогам, є так зване мостове землеробство.
За останнє десятиліття мостове землеробство в таких країнах як,
Японія, Англія, Австралія перейшло із стадії наукових розробок увиробництво в першу чергу в овочівництві закритого грунту, вирощуваннярису, коренеплодів і технічних культур.
Найбільш ефективним є застосування мостовий технології привирощуванні розсади в плівкових теплицях. Розсадою засаджують 60% площпід овочевими культурами при цьому витрати на розсаду в собівартостівиробництва овочів становлять 35 - 40%, витрати при одержанні безганчарської розсади при існуючому рівні механізації складають 4,7чол/год на 1000 шт.
Принцип мостового агрегату дозволяє розробити механізованутехнологію вирощування розсади зі створенням ідеальних умов рослин:оптимальне розпушування грунту, точна закладення насіння по глибині, міжряднаобробка рослин розсади з мінімальною захисною зоною. Електроприводмоста і всіх машин може забезпечити екологічну чистоту зовнішнього середовища ірослин.
1. Технологія та технічне забезпечення мостового землеробства.
1.1 Опис технологічного процесу вирощування розсади.
Промислова технологія виробництва розсади здійснюється задопомогою технічних засобів і базується на комплексній механізації. УНині розсаду вирощують в основному вирощують в плівковихтеплицях. Планується використання мостового в якості енергетичного ітехнологічного кошти при виконанні всіх виробничих операцій звиробництва розсади. Пристрій теплиці з мостовим шасі показано на рис.
1.1
Технологічний процес виробництва розсади з використанняммостового електрошассі здійснюється в такий спосіб. Електрошассіпересувається по напрямних, встановлених уздовж бічної стінки теплиці.
При цьому робоча машина, навішали на каретку електрошассі, виконує однуз наступних операцій: підготовку грунту, посів насіння з підгодовування,міжрядний обробіток і т.д.
Після завершення робіт в одній теплиці електрошассі переїжджає в іншутеплицю. Для цього теплиці оснащуються повністю відкривається торцем. Шасів'їжджає в технологічний коридор, стає на транспортну візок і,рухаючись по напрямних вздовж технічного коридору, зупиняєтьсяпроти теплиці, яку необхідно обробляти. Така загальна схемавиконання робіт мостовим агрегатом на розсадному-овочевому комплексі.
Для отримання якісної розсади необхідно забезпечитиоптимальні умови теплового, світлового, вологого, газового іпоживного режимів. Так у перші дні після посіву насіння капусти досходів необхідно тримати температуру грунту близько 20 (С при вологості
60 ... 80%. Протягом 5-7 днів після появи сходів вночі температуруповітря підтримують рівний 6 ... 10 (С, а вдень 10 ... 15 (С. В наступні днітемпература повітря витримується на 2 ... 3 (С вище, а в період гарту вночітемпературу знижують до 5 ... 6 (С, удень +10 ... 12 (С при температурі грунту
12 ... 15 (С.
Після вибірки розсади у теплиці вирощувалися перці, закінчуєтьсядругий сівозміни в теплиці, в кінці вересня.
Слідом за останньою в обороті овочевою культурою в теплиціпроводиться знезараження грунту і конструкцій. Навесні проводитьсяпередпосівна обробка грунту фрезерним агрегатом. Перед фрезеруванням наоснові аналізу проб грунту вносять поверхневим способом мінеральнідобрива. Підготовка грунту повинна проводитися так, щоб створитинайкращі умови для висіву насіння і появи своєчасних і дружнихсходів. Для якісного механізованого посіву необхідно мативідсортовані за розмірами і масою з високою польовою схожістю, потрібенякісна підготовка і вирівняність поверхні грунту. Крошенію повиннобути таким, щоб кількість фракцій менше 10 мм становило 85%, рештане більше 50 мм, а нерівність поверхні гряди не повинно перевищувати (2 см.
Глибина закладення насіння капусти в межах 0,5 ... 1 см, а ширина міжрядьповинна витримуватися з точністю (0,5 см. Відхилення від цих параметрівпризводить до змінених посівам і нерівномірності росту розсади.
Наступною операцією механізованого виробництва розсади,виконуваної за допомогою мостового агрегату, є точний одно-зерновийпосів. Робота вакуумної сівалки заснована на ефекті присмоктування насіння доотвору в висівного диску і подальшому виштовхуванні насіння в нижній зонів борозну, утворену сошником. Каток, що йде по сліду сівалки, виробляєзасипку та прикочування борозни. Прикочування перед посівом, а так само післянього дозволило строго витримати глибину закладення насіння. При посіві насіннякапусти глибина закладення 0,8 см. Максимальне відхилення від середньогозначення 0,2 см. Слід відзначити високу якість сівалки. Середній крокпосіву 4 см, практично не спостерігається пропусків, а також захоплення двохнасіння і більше. Сівалка розрахована на посів з міжряддями 12 см.
Обробка міжрядь проводиться роторним культиватором. Вінзабезпечений пружинними рихлящімі робочими органами і за принципом вичісуваннябур'янів і розпушування міжрядь. (рис. 1.2)
рис. 1.2 Роторний культиватор
З огляду на високу точність ходу мостового агрегату, проводилася обробкапосівів у 12 і 6 см. Глибина обробки складає в середньому 2,5 см,стандартне відхилення 0,15 см. Мостовий агрегат забезпечує високустійкість ходу робочої машини. Пошкодження розсади не перевищує 6%, аступінь знищення бур'янів у зоні обробки досягає 93%. Полив розсадипроводиться стаціонарної системою дрібнодисперсного дощування. Операція звибірці розсади на даному етапі випробувань проводилися вручну. На частинірозсади проводилася підрізування коренів скобою, що помітно знизила ступінь їїзростання. Підрізування центрального стрижневого кореня призвела до інтенсивного ростубічних пагонів і збільшення маси коренів.
В цілому весь технологічний процес виробництва розсади наприкладі капусти виконується машинами та механізмами, агрегатіруемимімостовим шасі.
Основні операції показані на рис. 1.3
2 Технічний опис конструкції мостового шасі.
Мостове шасі виконано у вигляді двох опорної балки, на якунавішали пересувна каретка з робочою машиною. Балка виготовлена зшвелера, кінці балки спираються на транспортні візки. (рис. 1.4)
Електропостачання мостового шасі здійснюється через кабельний барабан,
Встановлений над транспортної візком. Шасі пересувається нагумованих колесах по рейковому шляху, виконаному з швелера. Коліснаформула 4х2.
а)
Розігрів грунту
Внесення мінеральних і органічних добрив
Передпосівна обробка грунту
Посів насіння
б)
Догляд за розсадою
Полив міжрядна Обробка
Підрізування обробка ретардантамі коріння
с)
Вибірка розсади
Ручна з укладанням в тару Механізована з укладанням
в касети
Рис. 1.3 Технологічна схема промислового виробництва без горщика розсади: а), б), с)
Мостове шасі забезпечено двигунами головного ходу, приводу кабеліприймача, переміщення каретки, заглиблення робочих органів. Крім того,передбачено підключення до мостового шасі електричних двигунівробочих машин.
рис. 1.4 Загальний вигляд мостового шасі.
Рама мостового шасі виконана у вигляді короба з швелера.
Переміщення пересувної каретки здійснюється по нижній та верхній полицяхшвелера.
Кабель приймач служить для намотування кабелю і підтримки йогопостійного натягу при переміщенні мостового шасі. Постійний натягздійснюється за допомогою гідравлічної муфти, встановленої міждвигуном і кабельним барабаном. Зусилля натягу близько 20 кг.
Транспортні візки встановлені по кінцях рами мостового шасі,оснащені двигунами основного ходу, ланцюговою передачею і бортовимиредукторами.
Пересувна каретка служить для агрегатування робочої машини.
Для переміщення каретки уздовж рами мостового шасі встановлений тросовийпривід. Робоча машина навішується в нижній зоні на три точки. Установкапо висоті здійснюється за допомогою гвинтовий передачі. Пересувна кареткаобладнана місцем оператора і пультом керування.
Мостове шасі призначене для роботи в теплицях шириною 9 м ідовжиною 140 м. Ширина колії 8,4 м. Для торцевих стінок розроблений івипробуваний варіант розсувних воріт, що дозволяють здійснювати виїзд шасі зтеплиці.
Торцеві ворота складаються з 4 стулок. За напрямних стулкизсуваються у бік за межі теплиці.
Для переказу шасі з однієї теплиці в іншу виконанатранспортна візок і поперечний рейковий шлях. Транспортна візокскладається з 2 кареток, один з яких має електропривод, і сполучноїрами. Після наїзду мостового шасі на транспортну візок включаєтьсядвигун ходу візки і шасі переміщається до наступної теплиці. Постачаннятранспортної візки електричною енергією виконано аналогічно зі схемоюмостового шасі за допомогою кабельного барабана з приводом. При обладнаннітеплиць з'єднувальним коридором поперечний транспортний шлях вмонтовується вкоридорі.
2. Кінематична схема
Кінематична схема пересування мостового електрошассіпредставлена на рис. 2.1
3 2 1
Д Д
4
рис. 2.1
На малюнку позначено: 1 - двигун; 2 - редуктор; 3 --колеса; 4 - напрямні колії.
Вихідні дані:
Маса моста - 2,6 тонн
Висота - 1,4 м
Ширина - 8,4 м
Діаметр ходових коліс - 520 мм
Маса фрези - 370 кг
Діаметр цапфи - 0,13 м
Максимальна швидкість механізму - 0,83 м/с
Мінімальна швидкість - 0,25 м/с
Необхідне прискорення - 0,8 м/с
Сила опору грунту при робочій швидкості механізму - 4000 Н
Сформулюємо вимоги пред'являються до електроприводу мостовогоелектрошассі.
Як вже зазначалося вище в описі технологічного процесувирощування розсади, для оптимального росту необхідна висока точністьпосіву. Відхилення від цієї точності призводить до посівам розріджені інерівномірності сходів розсади, точно така ж висока точність вимагаєтьсядля обробки готової розсади (міжрядна обробка, розпушування, підрізуваннякоренів розсади). Висока точність обробки на пряму залежить від плавностіходу мостового електрошассі.
Обробка грунту мостовим агрегатом відбувається у двох напрямках,тому необхідно, щоб електропривод був реверсивним (мав другукомплект вентилів). Схема управління електропривода повинна забезпечувативирівнювання навантаження двигунів, і забезпечувати діапазон швидкостей
Vмоста = Vmin (Vmax. Також електропривод повинен мати мінімальні габаритнірозміри і вагу, тому що він буде встановлюватися на рамі мостовогоелектрошассі. Простота також відіграє важливу роль, зважаючи на невисокийрівня обслуговуючого персоналу.
3. Розрахунок навантажувальних діаграм і вибір потужності електродвигуна мостового електрошассі.
1 Попередній вибір потужності.
Механізм працює в приміщенні при відсутності вітрового навантаження,тому потужність на валу двигуна, необхідна для пересування мостовогоелектрошассі визначається за [12].
(3.1)де: m - маса переміщуваного механізму, кг g = 9,8 м/с 2 - прискорення вільного падіння
Vмех - швидкість пересування механізму, м/с
(n = 0,015 - коефіцієнт тертя в підшипниках кочення маточинколіс.
Dk - діаметр ходового колеса, м dст - діаметр маточини ходового колеса, м
(- ККД механізму mk = 1 - число механізмів пересування
( = 0,5 (10-3 - коефіцієнт тертя кочення
крб = 1,3 (1,4 - коефіцієнт форми ходового колеса, що враховуєтертя ребер ходового колеса.
Потужність що враховує опір грунту.
, Втде: Q = 4000 H - сила тертя інструменту про грунт
За розрахованої потужності вибираємо по [17] два двигуни постійногоструму з номінальною частотою обертання NН = 1000 об/хв і сумарною потужністюрівною розрахованої серії 2ПО132МГУХЛ4.
Електродвигуни мають наступні параметри:
Номінальна потужність: Рн = 1,8 кВт
Напруга живлення: Uн = 110 В
Номінальна частота обертання: NН = 1000 об/хв
ККД: (= 0,9
Опір якірної обмотки: R (я 15 = 0,346 Ом
Опір додаткових полюсів: R'дп 15 = 0,224 Ом
Індуктивність якірної обмотки: L = 7,9 мГн
Момент інерції: J = 0,1 кг (м2
Двигуни серії 2П є найбільш придатними для данихумов експлуатації.
У машин серії 2П підвищена перевантажувальна здатність, розширенодіапазон регулювання частоти обертання, поліпшені динамічні властивості.
Даний тип двигуна має вбудований тахогенератор ТЗ - 1,
Крутизна напруги тахогенератора: 0,033 В/(об/хв) [17].
Зі зростанням температури опір обмоток збільшується. Класізоляції у даного двигуна F, максимально допустима температура 155 (С.
[17]
Знайдемо опір обмоток при робочій температурі 100 (С.
(3.2)
(3.3)де: R15 і R100 - опір обмоток, відповідно при 15 (С і
100 (С (Ом)
(= 4 (10-3 с-1 - температурний коефіцієнт опору дляміді в інтервалі температур 0 - 150 (З tраб = 100 (С - робоча температура tхол = 15 (С - температура при якій дані опоруобмоток електродвигуна.
Опір якірної обмотки двигуна:
Значення номінального струму двигуна обчислюється за наступноюформулою:
Коефіцієнт КФ обчислюємо за:
Визначимо номінальний момент на валу двигуна:
Для даного електродвигуна розрахуємо необхідне передавальнечисло редуктора:
(3.5)де: (н - номінальна кутова швидкість обертання, с-1
(хутро - робоча кутова швидкість колеса, з-1
(3.6)
(3.7 )
З [15] за розрахунковим передавальному числу і потужності двигунавибираємо редуктор типу: Ц2-250 з передавальним числом: ip = 32,72
2 Розрахунок тахограмма і навантажувальної діаграми двигуна.
тахограмма розраховуються спрощеним способом, виходячи здопущення сталості величини заданих прискорень на ділянках розгону ігальмування, а так само незмінності заданої, яка встановилася швидкостіруху на всій довжині шляху розглянутого ділянки руху.
При цьому відрізки часу на ділянках тахограмма розраховуються завідомим з фізики формулами рівноприскореного і рівномірного руху.
На рис. 3.1 представлена тахограмма і навантажувальна діаграмамостового електрошассі.
Згідно з технічним завданням розрахована тахограмма двигуна.
, з-1
Розрахуємо час t1 за який механізм досягає заданої швидкості
Vмех:
t3 - час за який шасі гальмується до мінімальної швидкості Vmin:
t5 - час до повної зупинки шасі:
S1 - шлях пройдений механізмом до досягнення заданої швидкості:
S3 - шлях на якому шасі гальмується до мінімальної швидкості Vmin:
S4 - шлях пройдений шасі на мінімальній швидкості Vmin:
Приймемо S4 = 2 мt4 - час за який шасі пройде шлях на мінімальній швидкості Vmin
S2 - шлях пройдений шасі на заданій швидкості Vмех
t2 - час руху шасі на заданій швидкості
Моменти на валу двигуна визначаються за наступними формулами:
, Н (м (3.8)де: J (- наведене значення моменту інерції приводу
(3.9)
(3.10)
(3.11)де:
Розрахунок моментів зведемо в таблиці 3.1
Табл. 3.1
| | (T | Мдi | Mci | Mдін |
| 1 | 1,04 | 36,54 | 18,4 | 18,14 |
| 2 | 138,2 | 18,4 | 18,4 | 0 |
| 3 | 0,73 | 0,26 | 18,4 | 18,14 |
| 4 | 8 | 18,4 | 18,4 | 0 |
| 5 | 0,3 | 0,26 | 18,4 | 18,14 |
| 6 | 4 | 0 | 0 | 0 |
| 7 | 1,04 | 36,54 | 18,4 | 18,14 |
| 8 | 138,2 | 18,4 | 18,4 | 0 |
| 9 | 0,73 | 0,26 | 18,4 | 18,14 |
| 10 | 8 | 18,4 | 18,4 | 0 |
| 11 | 0,3 | 0,26 | 18,4 | 18,14 |
За навантажувальною діаграмі визначаємо еквівалентний за 1 цикл роботимомент.
(3.12)
Перевіримо вибраний двигун за умовами нагріву.
Двигун задовольняє заданим режимом, якщо
