Механизация часть вторая. 8 машины для внесения минеральных удобрений и извести

• Название: 8 машины для внесения минеральных удобрений и извести
• Анкор: Механизация часть вторая.doc
• Дата: 04.02.2017
• Размер: 28.81 Mb.
• Имя файла: Механизация часть вторая.doc
• Тип: Документы; #2197
• страница: 21 из 22

Глава 31
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
31.1. ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ
В понятие «электротехнология» входит производственное ис­пользование электрической энергии в виде электрических полей и электрического тока, а также предварительное преобразование ее в другие виды энергии (световую, тепловую, магнитную и аку­стическую) для непосредственного воздействия на сельскохозяй­ственные биологические объекты и продукцию. Электротехноло­гия имеет следующие особенности: воздействие на большое чис­ло растительных объектов, животных и птицы, продуктов и мате­риалов; сравнительно простое осуществление автоматизации и точного управления электротехнологическими установками в связи с безынерционностью управления электроэнергией; воз­действие на обрабатываемый объект непосредственно различны­ми формами энергии без использования рабочих машин.

Электротехнологии применяют при обработке металлов (элек­тросварка различных видов, электроэрозионная обработка ме­таллов и т. д.) в растениеводстве и животноводстве.

Электросортирование зерна. В разделе 12.5 рассмотрены неко­торые вопросы очистки и сортирования семян зерновых культур на современных зерноочистительных машинах. Показано, что в ряде случаев эти машины не в состоянии отделить овсюг, куколь, гречишку от зерен пшеницы, зерна ржаного костреца от зерен ржи, овсюг от овса, плевел от зерен льна и др. Эти недостатки отсутствуют в машинах, в которых используются электрические свойства зерна — способность приобретать заряд в электричес­ком поле. Эта способность определяется в основном диэлектри­ческой проницаемостью, проводимостью, а также формой и раз­мерами зерна.

Электрозерноочистительные (электрокоронные) машины де­лят на три типа: решетные, камерные и барабанные.

В камерной электрозерноочистительной машине зерно посту­пает в сепарационную камеру между коронирующим и осади-тельным электродами, плоскости которых параллельны. Осади-тельным электродом служит заземленная металлическая верти­кальная пластинка. Коронирующий электрод выполнен в виде сетки, изготовленной из тонкой проволоки.

При подаче высокого напряжения на электроды около коронирующего электрода в результате коронного разряда образу­ются заряженные частицы — ионы. Перемещаясь от коронирующего электрода к осадительному, ионы заряжают зерно, пода­ваемое в камеру. Заряженное зерно падает в камере под дей­ствием силы земного притяжения и одновременно перемещается под влиянием электростатического поля электро­дов. Чем больший заряд имеет зерно, тем большая сила дей­ствует на него в электрическом поле, тем ближе к осадительно­му электроду оно падает. '

Ввиду того что заряд зерна зависит от его геометрических раз­меров, камерная машина обеспечивает разделение семян по этим признакам.

Для нормальной работы электрозерноочистительных машин необходимо создать напряженность электрического поля около 2 кВ/см в межэлектродном пространстве. Это достигается при­менением повышающих трансформаторов и выпрямительных схем с умножением напряжения, имеющих на выходе напряже­ние ЗО...7ОкВ.

Электрозерноочистительные машины используют в основном для сортирования семенного зерна, предварительно очищенного на обычных ветрорешетных механических машинах. При этом стоимость сортирования 1 т семян несколько ниже, чем сто­имость такого же сортирования на механических машинах.

Разработаны рекомендации по предпосевной обработке семян юрновых культур в электрических и магнитных полях, ультрафи­олетовыми и инфракрасными лучами. Проводятся исследования ПО обработке семян лазером. При проведении этих обработок на-илюдаются повышение энергии прорастания, всхожести, ускоре­ние созревания, увеличение урожайности.

Один из наиболее простых методов воздействия на семена — обработка их в электрическом поле переменного тока высокого напряжения при частоте 50 Гц. Устройство представляет собой плоский конденсатор с параллельными обкладками, в который часыпают семена. Обкладки изолированы. Их подключают на на­пряжение 10 кВ. В зависимости от культуры семена выдержива­ют в электрическом поле 30... 180 с. Приобретенная активность семян сохраняется, как правило, до двух недель со времени обра­ботки.

Электрорассоление засоленных почв. При обычном рассолении почвы избыток солей выносится при промывке почв водой. Од­нако этот процесс длителен и требует большого количества воды.

При электрорассолении участки поля предварительно плани­руют, затем подготавливают к промывке по обычной технологии и монтируют систему электродов, которые погружают в почву. Одноименные электроды соединяют в линии, подключенные к выпрямительной установке.

Поскольку процесс электрорассоления возможен лишь в во-юнасыщенной почве, чеки заполняют водой. После этого вып­рямительную установку подключают к источнику питания, кото­рый может быть как стационарным, так и автономным. Наибо­лее рационально применение полевых линий электропередачи напряжением 10 кВ. В зоне орошаемого земледелия их использу­ют для электроснабжения подстанций у скважин вертикального дренажа.

Стерилизация почв в парниках и теплицах. Стерилизация почвы может быть химической, паровой, огневой и электрической. Электрическая стерилизация почвы осуществляется нескольки­ми способами. В том случае, когда теплицы или парники имеют >лектрообогрев, его включают на шесть—восемь суток. При этом расход электроэнергии составляет примерно 20 кВт • ч/и², или 75 кВт • ч/м³.

Для электростерилизации почвы применяют также специаль­ные переносные гребенки, на деревянных брусьях которых зак­реплены стальные проволочные электроды, соединенные через один перемычками. Перемычки подключают к сети напряжени­ем 380 В после заглубления электродов во влажную почву. Под действием электрического тока почва между электродами про­гревается до заданной температуры. Затем гребенку отключают от сети и перемещают на другой участок почвы.

Для обработки небольшого количества почвы применяют ста­ционарные стерилизаторы. Они представляют собой деревянный ящик с плоскими электродами, внутрь которого загружают пор­цию почвы и на электроды подают напряжение. Стерилизаторы могут быть одно- и трехфазные.
31.2. ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ
Электротехнологии используют при обработке воды, очистке грубых кормов, установке электрических изгородей при пастьбе животных, аэроионизации воздуха в животноводческих помеще­ниях и т. д.

Рассмотрим некоторые из этих технологий. На состояние жи­вотных и птицы существенно влияет воздушная среда и, в част­ности, наличие в ней отрицательно заряженных частиц аэроио­нов. При их недостатке животное начинает слабеть, теряет аппе­тит, вес, делается вялым и в некоторых случаях погибает.

Для увеличения концентрации отрицательных аэроионов в воздухе животноводческих помещений используют электричес­кие аэроионизаторы. В них отрицательные аэроионы генериру­ются коронным разрядом с электрода, на который подводится напряжение с высоковольтного источника. Концентрация ионов зависит от значения напряжения, приложенного к электроду. В качестве электрода используют тонкую проволоку, натянутую па­раллельно потолку, или набор острий, к которым подключают отрицательный полюс от источника высокого напряжения. По­ложительный полюс заземляют.

Электрические изгороди применяют при загонной пастьбе сельскохозяйственных животных, для временного ограждения и защиты посевов, стогов сена от потрав, для ограждения опасных мест (овраги, рвы и т. п.). Такие изгороди также применяют для временного ограждения кормушек в процессе раздачи корма, принудительного прогона коров на доильную площадку, тренин­га свиней. Изгородь представляет собой проводник без изоля­ции, подвешенный на деревянных или металлических стойках с изоляторами. На проводник периодически подаются импульсы высокого напряжения от специального генератора импульсов — пульсатора. Число проводников электроизгороди (по вертика­ли) — от одного до трех, высоту подвеса и расстояние между стойками выбирают в зависимости от вида животных. Электри­ческая изгородь малогабаритная, удобна в эксплуатации. Один человек легко может переставить ее на другое место в течение 2...3 ч. Применение таких изгородей дает возможность на 50 % сократить число пастухов, а при правильной организации паст­бищного хозяйства полностью обходиться без них.

В кормах для сельскохозяйственных животных довольно часто оказываются различные железные частицы, гвозди, кусочки про­волоки и т. п. Для очистки кормов от железных частиц применяют аппараты с магнитами или электромагнитами, полюса кото­рых располагают вблизи перемещающегося тонкого слоя корма. Железные частицы притягиваются к полюсам магнитов и отделя­ются от кормов. Такие магнитные аппараты (сепараторы) уста­новлены в некоторых дробилках кормов.

Магнитную обработку воды применяют для предотвращения образования накипи в котлах, парообразователях и т. п. При этом воду пропускают через рабочий зазор магнитного устрой­ства, в котором созданы магнитные поля чередующейся поляр­ности. Под действием чередующихся направлений магнитного поля и наведенного электрического тока в обрабатываемой дви­жущейся воде происходит ряд физико-химических изменений, вызывающих образование большого числа мелкодисперсных за­ряженных коллоидных частиц, выполняющих функции центров кристаллизации и способствующих выпадению накипеобразую-щих солей в шлам. Вследствие этого предотвращается выпадение этих солей на стенках котла в виде трудноудаляемой накипи, ко­торая представляет собой твердые отложения, крепко прилип­шие к стенкам.

Шламовую накипь легко отделяют от стенок котла периоди­ческой продувкой. Для повышения эффективности магнитной обработки воды нужно следить за тем, чтобы время между обра­боткой воды и нагревом ее в водонагревателях не превышало 6...8ч.
Г л а в а 32
ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
32.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ
Комплексная автоматизация технологического процесса озна­чает автоматическое выполнение всего комплекса операций и ус­тановок по обработке материалов и их транспортировке по зара­нее заданным программам с помощью различных автоматичес­ких устройств, объединенных общей системой управления. В этом случае функции человека сводятся к наблюдению за ходом процесса, его анализу и изменению режима работы автоматичес­ких устройств для достижения наилучших технико-экономичес­ких показателей.

Полная автоматизация в отличие от комплексной означает вы­полнение функций выбора и согласования режимов работы от­дельных машин и агрегатов как при нормальном режиме, так и в аварийных ситуациях не человеком, а специальными автомати­ческими устройствами. В данном случае все основные и вспомо­гательные установки способны работать в автоматическом режиме в течение длительного периода без непосредственного учас­тия человека. Обслуживающий персонал выполняет периодичес­кий осмотр, профилактический ремонт и перенастройку всей си­стемы на новые режимы работы.

Частичная автоматизация — автоматизация только отдельных производственных операций или установок. В этом случае чело­век не освобожден от участия в производственном процессе, но труд его существенно облегчен.

Автоматическая защита — совокупность технических средств, которые при возникновении ненормальных и аварийных режи­мов прекращают контролируемый производственный процесс (например, отключают определенные участки при возникнове­нии на них коротких замыканий) либо автоматически предотвра­щают отклонения от заданных режимов. Автоматическая защита тесно связана с автоматическим управлением и сигнализацией. Она воздействует на органы управления и оповещает обслужива­ющий персонал об осуществленной операции. Защиту, выпол­ненную на основе реле, называют релейной. Ее широко приме­няют на электрических станциях, в сетях и различных электроус­тановках. Автоматическая защита включает в себя также блоки­ровку. Устройства автоблокировки в основном предназначены для предотвращения неправильных включений и ошибочных действий обслуживающего персонала, благодаря чему предуп­реждаются возможные повреждения и аварии.

Автоматический контроль включает в себя автоматическую сиг­нализацию, измерение, сортировку и сбор информации.

Автоматическая сигнализация предназначена для оповещения обслуживающего персонала о предельных или аварийных значениях каких-либо физических параметров, месте и характере на­рушений технологического процесса. Сигнальными устройства­ми служат лампы, звонки, сирены, специальные мнемонические
указатели и др. *

Автоматическое измерение заключается в измерении и пере­даче на специальные указательные или регистрирующие прибо­ры значений физических величин, характеризующих технологи­ческий процесс или работу машин. Обслуживающий персонал по показаниям приборов оценивает качество технологического про­цесса или режим работы машин и агрегатов.

Автоматическая сортировка предполагает контроль и разделение продукции по массе, твердости, вязкости и другим показателям (на­пример, сортировка зерна, яиц, фруктов, картофеля и т. п.).

Автоматический сбор информации предназначен для получе­ния информации о ходе технологического процесса, качестве и количестве выпускаемой продукции, для дальнейшей обработки, хранения и выдачи ее обслуживающему персоналу.

Автоматическое управление включает в себя комплекс техни­ческих средств и методов по управлению объектами без участия обслуживающего персонала: пуск и остановку основных устано­вок, включение и отключение вспомогательных устройств, обес­печение безаварийной работы, соблюдение требуемых значений параметров в соответствии с оптимальным ходом технологичес­кого процесса и т. д.

Автоматическая система управления (АСУ) — это сочетание комплекса технических устройств с объектом управления.

Автоматическое регулирование представляет собой разновид­ность автоматического управления процессом автоматического поддержания какого-либо параметра на заданном уровне или из­менения его по определенному закону. Оно осуществляется ав­томатическим регулятором, который измеряет регулируемую ве­личину и при ее отклонении от расчетного значения изменяет процесс работы объекта управления (регулирования) так, чтобы выполнялся заданный закон регулирования.

Автоматическая система регулирования (АСР) — это автома­тическая система, состоящая из регулятора и объекта управле­ния.

Дистанционное управление включает в себя методы и техни­ческие средства управления установками и сосредоточенными объектами на расстоянии. Импульсы на управление (команды) подаются обслуживающим персоналом по электрическим соеди­нительным проводам с помощью соответствующих кнопок, клю­чей и другой командной аппаратуры.

Автоматизация трудоемких процессов в животноводстве зна­чительно или полностью сокращает затраты ручного труда на по­лучение какого-либо вида продукции, обеспечивая при этом хо­рошее качество выполняемых работ и работу механизмов в опти­мальных эксплуатационных режимах.

Приборы автоматического управления технологическими процессами должны своевременно пускать установки или маши­ны в ход, останавливать, изменять скорость и направление их движения, если это требуется по характеру работы. Чтобы осво­бодить оператора от этих операций, применяют устройства авто­матического управления.

В процессе работы установки часто бывает необходимо под­держивать заданный технологический режим. Оператор воздей­ствует на регулирующие органы и по показаниям приборов уп­равляет машиной. При отсутствии оператора режим работы дол­жен поддерживаться автоматически. В связи с этим возникает необходимость автоматического регулирования производствен­ного процесса.

Неожиданные нарушения в режимах работы при ручном уп­равлении может ликвидировать оператор. При автоматизации процессов необходимы устройства, способные самостоятельно устранить возможные повреждения, т. е. средства автоматичес­кой защиты.

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) на животноводческих комплексах выполня­ет до 80 % всех возникающих задач управления, оперативного планирования. Большинство АСУТП животноводческих комп­лексов имеют двухступенчатую структуру. На первой ступени располагаются автоматические защиты технологического и элек­трического оборудования, регуляторы отдельных технологичес­ких параметров, устройства для централизованного управления и оптимизации технологических операций. На второй ступени на­ходятся службы диспетчерского управления комплексом и авто­матизированные информационные системы, связанные с район­ными вычислительными центрами. Информация, циркулирую­щая на второй ступени, обеспечивает оптимизацию технологи­ческих процессов на комплексе в целом. При этом на основании многолетних статистических сведений оптимизируют структуру технологических процессов и по текущим данным — режимы их функционирования.

Любой технологический процесс характеризуется физически­ми величинами, называемыми показателями. Чтобы процесс протекал правильно, т. е. в заданном режиме, на его показатели накладывают определенные условия, которые должны выпол­няться. Эти условия по своему содержанию могут быть различ­ными.

Для одних процессов показатели должны быть неизменными (например, на электростанциях частота переменного тока долж­на поддерживаться постоянной, равной 50 Гц), для других — до­пускается изменение в заданных пределах (например, температу­ра и относительная влажность воздуха в животноводческих поме­щениях), для третьих показатели должны изменяться по опреде­ленному заданному закону (изменение освещенности в птичниках при создании искусственных сумерек и рассвета обя­зательно должно соответствовать закону изменения естествен­ной освещенности) и, наконец, для четвертых закон изменения показателей определяется внешними условиями, влияющими на их значение и характер.

Так, для автоматического регулирования (стабилизации) тяго­вого усилия колесного трактора (рис. 32.1) применяют силовой регулятор, который позволяет обеспечить постоянство тягового усилия. При использовании этого регулятора почвообрабатываю­щее орудие работает без опорных колес, за счет чего догружаются ведущие колеса трактора, снижается их буксование и увеличива­ется производительность агрегата. При увеличении тягового со­противления плуга возрастает усилие в верхней тяге навесного устройства, сжимается пружина силового датчика, и рычаг пере­мещает золотник гидрораспределителя. В результате жидкость (масло) направляется в правую полость гидроцилиндра, который через систему рычагов приподнимает плуг до положения, в кото

ром усилие в верхней тяге навески становится равным усилию пружины, задаваемому механизатором с помощью рукоятки.

При уменьшении тягового сопротивления уменьшается уси­лие в верхней тяге и плуг заглубляется.
32.2. ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИКИ И ИХ ФУНКЦИИ
Любое автоматическое устройство состоит из отдельных свя­занных между собой элементов, в которых происходит количе­ственное и качественное преобразование физических величин.

Для контроля разнообразных параметров при автоматизации технологических процессов применяют электрические модуля­торные (параметрические) и генераторные датчики. С их помо­щью создают наиболее надежные, простые виды и формы связи в АСУ.

Модуляторные датчики бывают омические, магнитные и ем­костные. К омическим относятся тензометрические, потенцио-метрические, терморезисторные, фоторезисторные и контактные датчики, к магнитным — индуктивные, магнитоупругие, транс­форматорные, магнитоуправляемые и датчики ЭДС Холла, к ем­костным — конденсаторные, диэлектрические, электретные и электролюминесцентные.

Генераторные датчики бывают индукционные, гальваничес­кие, термо-, пьезо- и фотоэлектрические.

Большинство электрических датчиков универсальны по на­значению, их можно применять для решения различных задач управления.

Для сельскохозяйственного производства необходимы датчи­ки для контроля технологических процессов или качества сель­скохозяйственной продукции (например, содержание жира, бел­ка, кислот и солей в молоке, степень свежести мяса и яиц, спело­сти овощей и фруктов, содержание влаги, белка и крахмала в зерне и т. п.), для контроля за физиологическими процессами жизнедеятельности животных, растений и управления ими.

Наиболее важной частью датчика является его первичный преобразователь — воспринимающий орган, который непосред­ственно реагирует на контролируемый параметр и преобразует его в необходимый сигнал. Воспринимающие органы систем ав­томатики в большей степени, чем какие-либо другие, подверже­ны различным влияниям как окружающей среды (изменение температуры и влажности, агрессивные газы, коррозия и др.), так и воздействиям со стороны автоматизируемого объекта (вибра­ция, толчки и т. д.). В устройствах автоматики стационарных и мобильных сельскохозяйственных установок и агрегатов приме­няют, как правило, электрические датчики неэлектрических ве­личин как наиболее удобные, универсальные и дешевые.

В качестве источника энергии для усиления сигналов чувстви­тельного элемента используют электрические системы. В систе­мах электроавтоматики наиболее распространены электрические реле, которые срабатывают от сравнительно слабого сигнала, но включают при этом электрическую цепь, по которой проходит значительный ток. Это промежуточное звено между цепью сла­бого тока и цепью значительно большей мощности. При дей­ствии на реле электрического сигнала чувствительного элемента системы автоматики они в основном приводят в действие одну или несколько управляемых электрических цепей.

В системах автоматики при управлении быстро протекающи­ми процессами, требующими большой точности момента сраба­тывания или большой частоты срабатывания, применяют бес­контактные электрические реле. В связи с отсутствием в них подвижных деталей такие реле практически безынерционны и обеспечивают любую частоту срабатываний в единицу времени. Могут быть применены также различные усилители постоянного или переменного тока для управления с помощью слабых элект­рических сигналов.

Исполнительные элементы представляют собой конечные звенья автоматических устройств. На объект управления они действуют непосредственно или через какой-либо регулирующий орган машины. Исполнительные элементы автоматических устройств сельскохозяйственного производства делят на гидравли­ческие, электрические, механические, комбинированные и т. п.

Для повышения динамических качеств в системах автомати­ческого управления применяют стабилизаторы или корректоры.
32.3. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ, ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ И СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
При разработке и эксплуатации АСУТП удобно представлять их в графическом виде (схема, с помощью которой можно легко разобраться во взаимодействии отдельных элементов). Для этого применяют схемы трех основных видов: принципиальные, функ­циональные и структурные.

Принципиальная схема (рис. 32.2) содержит все элементы си­стемы, изображенные в соответствии со стандартами, входящи­ми в Единую систему конструкторской документации (ЕСКД), и все электрические связи между ними. Схему показывают в нейтральном состоянии (когда в ней отсутствует электрический ток) разнесенно-строчным способом, суть которого состоит в том, что отдельные элементы, входящие в одну электрическую цепь, изображают рядами или столбцами последовательно рас­положенных элементов. К чертежу принципиальной схемы прикладывают пояснительные записи и таблицу перечня эле­ментов.

Пояснительные записи выражают краткое значение и функ­ции, выполняемые главным элементом данной строки, например «Контактор резервного двигателя». Для удобства чтения принци­пиальных схем каждому элементу присваивают буквенное обо­значение, дают различные шифры.

Функциональные схемы (рис. 32.3) отражают взаимодействие элементов узлов, блоков и устройства автоматики в процессе их работы. Каждая часть системы выполняет определенный процесс, который изображают прямоугольником с указанием наиме­нования элемента в соответствии с выполняемыми функциями, связи между ними показывают стрелками. Отдельные элементы функциональной схемы могут объединять группу элементов ре­альной системы, или, наоборот, часть элемента реальной систе­мы может представлять элемент функциональной схемы.

Структурные схемы отображают принципиальное построение, структуру автоматических систем. Обозначив буквами катушки реле, замыкающие и размыкающие контакты, знаком умножения последовательное соединение между контактами, а знаком сло­жения параллельное соединение, структуру релейных схем можно выразить в виде аналитических выражений, которые называ­ют структурными формулами схем.

Например, графически изображенная на рисунке 32.4, а ре­лейная схема переведена в структурную на рисунке 32.4, б. Структурная формула для нее имеет следующий вид



В правой части выражения аналитически представлена кон­тактная схема, а в левой части индекс х при функции F указыва­ет, что контактная схема воздействует на катушку одного эле­мента X. Эту запись расшифровывают так. Элемент X сработает, если: 1) сработает элемент а и не сработает элемент Ь; 2) сработа­ет элемент с, не сработает элемент d и сработает элемент е; 3) сработает элемент т.
32.4. ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПОТРЕБИТЕЛЯМИ
В связи с увеличением потребления электроэнергии важно ра­ционально использовать установленную мощность приемников электроэнергии. Основная особенность производства электро­энергии заключается в том, что процессы производства и потреб­ления совпадают по времени. Поэтому для рационального ис­пользования электроустановок и их эксплуатации необходимо знать изменение нагрузок в течение суток, месяца, года.

Использование групп электроустановок рекомендуется оце­нивать по коэффициенту использования установленной мощно­сти и коэффициенту заполнения суточного графика спроса. За­пись графика может быть произведена обычным самопишущим или специальным регистрирующим прибором, а также фотоспо­собом. В этом случае запись представляет собой непрерывную кривую. Широко применяется также запись графика в виде сту­пенчатой кривой, полученной по показаниям счетчика активной электроэнергии, записываемым через определенные равные ин­тервалы времени.

Следует различать индивидуальные и групповые графики на­грузки соответственно для отдельных электроприемников и фи­деров, питающих группы электроприемников.

Хотя объектами расчета являются почти исключительно груп­повые нагрузки, для выяснения физической картины формиро­вания групповых графиков необходимо рассматривать и индиви­дуальные нагрузки.

Чтобы получить режимные фактические показатели электри­ческих нагрузок, определяют суммарную установленную мощ­ность объекта; снимают суточный график нагрузки животноводческого объекта; по графику нагрузки находят среднюю и макси­мальную мощность за сутки.

Установленная или номинальная суммарная мощность всех электроприемников группы дает верхний предел значений груп­повой нагрузки и служит исходной базой для расчетов. При этом номинальная мощность электроприемников всегда относится к длительному режиму их работы.

Чрезмерные нагрузки за цикл определяют по показаниям счетчиков. Важность понятия средней нагрузки обусловлена, во-первых, тем, что среднее значение изменяющейся величины — ее основная статистическая характеристика, и, во-вторых, тем, что средняя групповая нагрузка может служить для приближенной оценки нижней границы возможных значений расчетной нагруз­ки.

Расчетные значения энергетических показателей сравнивают с нормативными. В качестве нормативных могут быть приняты режимные показатели, полученные экспериментально на объек­тах с высокой степенью электромеханизации. При необходимос­ти принимают меры для достижения требуемого режима элект­ропотребления.

Однако данные о расходе электроэнергии на животноводчес­ких комплексах еще недостаточно изучены и носят предвари­тельный характер. Для анализа энергопотребления комплексов по промышленному производству животноводческой продукции целесообразно расчетную нагрузку, суммарную мощность, по­требляемую комплексом, и другие показатели электроснабжения определять по технологической карте одним из существующих способов.
32.5. ПРИМЕНЕНИЕ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ
Средства автоматизации широко используют для замены тру­да человека по управлению технологическими процессами. Они могут точно устанавливать наиболее выгодную скорость движе­ния агрегатов при изменяющейся нагрузке рабочих органов, вы­бирать режимы работы агрегатов, обеспечивающие наибольшую производительность при строгом соблюдении технологии и наи­меньшем расходе энергии, поддерживать требуемую глубину хода рабочих органов или высоту среза при различном рельефе местности и разных почвах, защищать рабочие органы и агрегаты от перегрузок и поломок, оповещать персонал о неисправностях и причинах их появления, выдавать информацию о качестве и количестве выработанной продукции и т. п.

Автоматизировать мобильные агрегаты и осуществляемые ими технологические процессы значительно сложнее, чем стационар­ные. Работа на открытом воздухе при широко изменяющихся пределах температурно-влажностных параметров, запыленности и загазованности, наличии вибраций и толчков, ограниченности массовых габаритных показателей, а также недостаточность зна­ний механизаторов о средствах автоматики существенно снижа­ют надежность работы устройств автоматизации мобильной тех­ники.

Однако переход на повышенные рабочие скорости и увели­ченную ширину захвата рабочими органами, непрерывное повы­шение мощности, сложности машин и их производительности, а также более жесткие требования к точности управления техноло­гическими операциями вызвали необходимость в разработке со­временных систем автоматического управления сельскохозяй­ственными агрегатами, используемыми в полеводстве.

Хотя для полеводства проблема автоматизации технологичес­ких процессов сложная, тем не менее и здесь начинают приме­нять средства автоматики, в том числе систему датчиков и при­боров для тракторов и сельскохозяйственных машин, систему приборов для периодического контроля (диагностики) техничес­кого состояния машин и их режимов работы, систему приборов для определения технико-экономических показателей машин, систему приборов и средств технического обслуживания.

Одновременно ведутся работы и созданы технические сред­ства для автоматического управления такими процессами, как:

управление технологическими процессами обработки и хране­ния сельскохозяйственной продукции;

автоматическое вождение тракторов и сельскохозяйственных машин;

регулирование глубины хода рабочих органов почвообрабаты­вающих, посевных, корне- и клубнеуборочных машин, а также высоты среза стеблей зерновых культур и кормовых трав;

корректировка направления движения рабочих органов сея­лок, культиваторов и других машин при посеве, обработке и сбо­ре урожая пропашных культур, садов и виноградников, поливе и обработке химикатами растений и т. п.

Широко автоматизирована работа стационарных электрифи­цированных установок для полеводства, в том числе зернопунк-тов. Это зерноочистительные агрегаты типа ЗАВ, очистительно-сушильные комплексы типа КЗ С производительностью 10...100 т/ч, вентилируемые бункера вместимостью до 100 т. Объединение отдельных машин в поточную линию и их автома­тизация в этих комплексах позволили повысить производитель­ность труда в 7... 10 раз и снизить себестоимость обработки зерна в 2...3 раза по сравнению с использованием этих же машин в от­дельности.

Из средств автоматики на агрегатах и в комплексах широко используют приборы контроля и регулирования технологических параметров: датчики уровня сыпучих материалов, датчики температуры нагрева теплоносителя на входе и выходе зерносушилки и температуры зерна в сушилках и бункерах активного вентилиро­вания, влагомеры для измерения относительной влажности воз­духа и влажности зерна, расходомеры зерна, приборы контроля пламени в топке, реле, электромагнитные клапаны, конечные выключатели и т. п.

На основе этих средств разработаны пульты и станции авто­матического управления агрегатами и комплексами послеубороч­ной обработки зерна, которые автоматически обеспечивают пос­ледовательность пуска машин поточной линии в направлении, обратном направлению потока зерна, начиная с машины, уста­новленной в конце линии, и т. д.

Внедрение средств автоматизации с использованием элект­ронных и микропроцессорных средств является эффективным средством повышения технического уровня сельскохозяйствен­ной техники, позволяющим:

увеличить производство сельскохозяйственной продукции, повысить ее качество и снизить потери благодаря более точному высеву семян, внесению оптимальных доз минеральных удобре­ний и химикатов, оптимизации режимов работы уборочных агре­гатов и оборудования для переработки сельскохозяйственной продукции;

значительно повысить производительность труда и снизить себестоимость продукции благодаря автоматизации управления технологическими процессами, значительному улучшению усло­вий труда, снижению трудоемкости технического обслуживания;

повысить надежность сельскохозяйственной техники за счет внедрения электронных систем контроля и сигнализации, защи­щающих рабочие органы от перегрузок и поломок;

снизить потребление топлива и энергии машинно-тракторны­ми агрегатами за счет оптимизации режимов их работы и ста­бильности управления топливоподачей.

Анализ научно-технической информации показывает, что электроника и микропроцессорная техника используются в сис­темах автоматизированного контроля технического состояния и работоспособности машин; управления топливоподачей двигате­ля, трансмиссией, поворотом, навесной системой тракторов; контроля качества выполнения технологических процессов, вы­работки, скорости движения, буксования; управления нормой внесения удобрений и семян, скоростью движения агрегатов, от­дельными рабочими органами машин; управления машинно-тракторными агрегатами.

Создаваемые электронные контрольно-информационные си­стемы для тракторов и других мобильных машин отличаются многофункциональностью, универсальностью и модульным ис­полнением конструкции. Это расширяет область их использова­ния при выполнении различных сельскохозяйственных работ в течение года, упрощает ремонт и техническое обслуживание.

Разрабатываются средства автоматического контроля и управ­ления МТА с применением микропроцессорных средств, в част­ности, информационной измерительной системы оптимального управления режимами работы сельскохозяйственных тракторов, системы автоматической защиты тракторных и комбайновых двигателей, самонастраивающейся системы автоматического уп­равления энергетическими режимами работы МТА с переключа­емой на ходу коробкой передач, системы комплексной автомати­зации зерно-, кукурузо- и свеклоуборочных комбайнов.

Зерноуборочные комбайны «Дон» оборудованы контрольно-информационными системами, которые обеспечивают измере­ние и цифровую индикацию скорости движения комбайна, час­тоты вращения молотильного барабана и вентилятора очистки, а также сигнализацию снижения частоты вращения вала двигателя и приводных валов основных рабочих органов.

Число автоматизированных объектов должно значительно возрасти в основном за счет стационарных пунктов, поточных линий и технологических комплексов для послеуборочной обра­ботки зерна, овощей и фруктов.

Согласно результатам сравнительного анализа тенденций раз­вития электронных и автоматизированных средств отечествен­ной и зарубежной сельскохозяйственной техники в конструкциях отечественных машин и технологических линий недостаточно применяется электроника и микропроцессорная техника.

Зарубежное сельскохозяйственное машиностроение характе­ризуется широкой автоматизацией, органическим включением в состав машинных агрегатов и технологических линий современ­ной микроэлектроники и микропроцессорной техники, обеспе­чивающих оптимизацию технико-экономических показателей, резкое повышение производительности и улучшение условий труда.

В конструкциях отечественных тракторов, комбайнов и дру­гих машин использованы лишь простейшие средства контроля температуры среды, вращения или движения рабочих органов, регулирования навесных систем трактора. Отечественная убо­рочная техника по уровню оснащенности средствами контроля и автоматического управления значительно уступает лучшим зару­бежным образцам. Зерноуборочные комбайны оснащены указа­телем потерь зерна, который не в полной мере удовлетворяет со­временным требованиям к приборам данного назначения. Толь­ко для 10 % сельскохозяйственных орудий и машин разработаны средства автоматического управления дозой или нормой внесе­ния удобрений и средства управления положением рабочих орга­нов.

Контрольные вопросы и задания к разделу V

1. Что такое короткое замыкание? 2. Как передается электрическая энергия на
расстояние? 3. Для чего предназначен электропривод? Назовите его составные час­ти, 4. Как устроен асинхронный электродвигатель? 5. Перечислите основную аппа­ратуру электроустановок. 6. Какие основные свойства оптического излучения вы знаете? 7. Перечислите источники электрического освещения. 8. Как работает люминесцентная лампа? 9. Назовите основные типы светильников. 10. Какое основ­ное применение находят ультрафиолетовое и инфракрасное излучения? 11. Назовите отличия открытых нагревателей от закрытых. 12. Как устроены трубчатые
электрические нагреватели? 13. Как устроены электродные водонагреватели? 14.
Какие водонагревательные установки вы знаете? 15. Как устроены и для чего предназначены электрокалориферы? 16. Объясните принцип работы электрообогрева­тельного коврика. 17. Назовите примеры использования электротехнологий в растениеводстве. 18. Приведите примеры использования электротехнологий в живот­новодстве. 19. Для чего проводят магнитную обработку воды? 20. Как используют системы автоматического управления технологическими процессами в животно­водстве и растениеводстве?











































































































ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие 3