Водоснабжение (дождевальные и поливные машин)

Водоснабжение (дождевальные и поливные машин)

Машины с электрическим приводом.

Многоопорные электрифицированные дождевальные машины «Днепр» ,

«Кубань», «Коломенка», а также колесные трубопроводы ДКН-80 и ТКС-90

представляют группу машин оборудованных электроприводом.

Колесные трубопроводы ДКН-80, ТКС-90 и дождевальная машина «Днепр»

работают позиционно, а от позиции к позиции перемещаются фронтально. Такие

условия работы позволяют эффективно использовать электропривод. Так как в

этом случае используется один передвижной источник электропитания в

комплексе с несколькими машинами, рационально используется земля, а

отсутствие у машин насосного агрегата обеспечивает высокую экономическую

эффективность топлива. Разобщенность процесса полива и передвижения

практически исключают опасность в работе оператора.

Перспективен электрический привод на многодвигательных машинах,

работающих с забором воды из открытого канала («Кубань»). В этих машинах

для создания требуемого напора ставятся дизель-насосные установки.

Логическим добавлением к дизель-насосной установке является генератор для

выработки электроэнергии, обеспечивающей питанием двигатели опорных

тележек. Электромеханические передачи имеют ряд преимуществ по сравнению с

другими приводами, применяемых в дождевальных машинах. Использование

электродвигателей в многоопорных дождевальных машинах позволяет повысить

надежность в работе, улучшает тяговые качества машины, создает

благоприятные условия для автоматизации управления ими.

В последующих разделах приведены технические характеристики,

технологические схемы работы, элемента привода и автоматизации

вышеперечисленных машин с электрическим приводом.

Вопросы, связанные с энергосбережением, улучшением условий труда

оператора, а также с охраной окружающей среды, ставят под сомнение

использование дизельных двигателей в многоопорных дождевальных машинах с

электроприводом, т.е. необходима их замена на электродвигатели,

подключенные к центральной энергосистеме страны. Многообещающим

представляется применение постоянного тока, а также движителей высокой

проходимости на базе мотор-колеса.

Дождевальный фронтальный с механизированным перемещением «Днепр» ДФ-120.

«Днепр» ДФ-120 является одной из первых отечественных

электрифицированных машин. Дождевальная машина ДФ-120 предназначена для

полива зерновых и технических культур, лугов и пастбищ. Водопроводящий

трубопровод машины расположен над поверхностью поля на расстоянии 2,1 м,

что позволяет поливать и высокостебельные культуры. Машина ДФ-120 «Днепр»

имеет фронтальное перемещение и работает позиционно. Основные

конструктивные элементы машины «Днепр» отмечены на рис.1-2

Дождевальная машина «Днепр» состоит из водопроводящего пояса,

расположенного на опорных тележках, ферм, на каждой из которых два

среднеструйных дождевальных аппарата, передвижной электрической станции.

[pic]

Рис. 1 Дождевальная машина «Днепр» :

а - конструктивная схема; б - начальная часть; 1 - опорная тележка; 2 -

подсоединительтельный трубопровод; 3 - водопроводящий трубопровод; 4 -

дождевальные аппараты; 5 - фермы-открылки; 6 - гидранты; 7 - передвижная

электрическая станция; 8 - мачта; 9 - стремянка; 10 - соединительная

труба; 11 - сливной клапан; 12 - система раскрепляющих тросов

Водопроводящий пояс представляет собой трубопровод, собранный из

соединительных труб, оборудованных сливными клапанами, двух

подсоединительных трубопроводов с опорами. Трубопровод поддерживается

системой раскрепляющих тросов, уголками и мачтой на каждой опорной тележке.

На выходной патрубок закрытой оросительной сети, от которой работает

дождеватель, устанавливаются гидранты, служащие переходным соединительным

звеном между водопроводящим поясом машины и оросительной сетью.

[pic]

Рис.2 Дождевальная машина ДФ-120 «Днепр».

а - общий вид; б - схема водоподачи при поливе.

Техническая характеристика дождевателя фронтального ДФ-120 «Днепр».

Тип машины Многоопорная машина с

фронтальным

механизированным перемещением

на позиции.

Водозабор Из открытой оросительной

сети

Привод Электрический

Источник электроэнергии Передвижная

электрическая

станция-генератор ЕСС5-82-42 с

приводом от ВОМ

трактора ЮМЗ-6л ( ЮМЗ-6КЛ/6КМ)

Мощность электродвигателя мотор-редуктора, кВт 1,1

Габаритные размеры машины в рабочем и транспортном

положении, м:

длина 448

ширина 27

высота 5,3

Количество секций, шт. 17

Расстояние между гидрантами, м 54

Расход, л/с 120

Напор на гидранте, м.вод.ст. 45(5

Средняя интенсивность дождя, мм/мин 0,3

Количество дождевальных аппаратов, шт.:

а) с механизмом секторного полива и

с соплами Д=7; 4 мм 4

б) без механизма секторного полива и

с соплами Д=7; 12 ; 4 мм 30

Марка дождевальных аппаратов «Роса-3»

Производительность за 1 час основного времени при норме

600 м3/га, га/ч 0,71

Ширина захвата с учетом перекрытия, м 460

Рабочая скорость передвижения машины, км/ч 0,49

Допустимый уклон поля 0,02

Количество опорных тележек, кг 13700(1,5%

Привод машины и автоматизация технологических процессов полива

Передвижение машины с позиции на позицию осуществляется с помощью

электропривода. В состав электропривода входят мотор-редукторы,

смонтированные на каждой из семнадцати опорных тележках, системы управления

и сигнализации, а также силовые кабели. На рис. 3 показан основной элемент

привода машины - опорная тележка.

[pic]

Рис. 3 Опорная тележка:

1 - стеблевод; 2 - колесо; 3 - ось; 4 - кожух мотор-редуктора; 5 - рама; 6

- желоб; 7 - мотор-редуктор; 8 - звездочка натяжная; 9 - цепная передача;

10 - передача зубчатая цилиндрическая.

Опорная тележка представляет собой сварную пространственную раму из

элементов трубчатого профиля, опирающуюся на два металлических колеса.

Мощность мотор-редуктора каждой тележки 1,1 кВт, напряжение 230 В. Вращение

колес осуществляется через пару цилиндрических зубчатых колес от

промежуточного вала. Промежуточный вал, в свою очередь, приводится в

движение от звездочек, расположенных на валу мотор-редуктора, при помощи

цепных передач, смонтированных на тележке.

Электроснабжение привода обеспечивается от электрогенератора с

ходоуменьшением, установленного на тракторе ЮМЗ-6М, с номинальной

мощностью 44 кВт. Электрогенератор приводится в движение от вала отбора

мощности трактора. Напряжение в сети 220 В, частота 50 Гц.

Для сохранения прямолинейности поливного трубопровода имеются

специальные электрические синхронизирующие устройства с напряжением в сети

120 В, включающие конечные выключатели, магнитные пускатели и блоки ртутных

переключателей. Механизм управления подсоединен ко всем тележкам, за

исключением первой и последней.

Выравнивание движения промежуточных тележек выполняется

автоматическим механизмом синхронизации, изображенном на рис. 4.

[pic]

Рис. 4. Механизм управления машины «Днепр»:

1 - проводящий трубопровод; 2 - штанга; 3 - опорный ролик; 4 - трос; 5 -

тяга штанги; 6 - барабан; 7 - подвеска; 8 - пружина; 9 - ртутный

прерыватель; 10 - кулачок; 11 - рычаг сигнализирующего устройства; 12 -

кулачковый вал; 13 - концевые выключатели. Стрелкой показано направление

движения машины.

Если какая-либо тележка опережает соседние, то штанга смещается

относительно изогнувшегося водопроводящего трубопровода в сторону,

противоположную направлению движения машины, и с помощью троса

поворачивает барабан, а вместе с ним и кулачковый вал, выключая тем самым

верхний конечный выключатель. Выключатель отключает магнитный пускатель

двигателя-редуктора и тележка останавливается. После выравнивания

трубопровода штанга под действием пружины смещается вперед по ходу движения

машины, двигатель-редуктор включается и тележка вновь начинается двигаться.

Если в результате нарушения работы электропривода тележки изгиб

трубопровода становится недопустимым, то штанга поворачивает ртутный

прерыватель и цепь размыкается. При этом на пульте управления гаснет

лампочка и включается звуковой сигнал, требующий вмешательства машиниста-

оператора.

Модификация машины «Днепр» ДФ-120.

Базовая модель машины имеет 17 опорных тележек. Производственные

условия иногда требуют уменьшения рабочей длины дождевателя. Для этих

случаев промышленность выпускает четыре модификации машины, в которых

рабочая ширина захвата сокращена до 352 м, расчетный расход уменьшен до 92

л/с, а потребляемая мощность уменьшена с 18,7 кВт до 14,3 кВт. Указанные

минимальные параметры соответствуют машине с 13 рабочими секциями.

Использованная литература:

1. В. Ф. Озерин « Автоматизация и привод дождевальных и поливных

машин», Москва 1988, Ротапринт МИИСП им. Горячкина