Обоснование алгоритма управления регулируемым электроприводом вальцовых плющилок-измельчителей фуражного зерна

В последние годы наряду с традиционной технологией сухого хранения зерна и измельчения перед скармливанием широко используется технология консервирования плющеного зерна ранней стадии спелости. Названные технологии не заменяют друг друга, а объективно дополняют, то есть существуют параллельно и требуют соответствующего оборудования для их реализации. Для этого необходимо использовать универсальное энергоэффективное оборудование для плющения фуражного зерна с высокой годовой загруженностью. В качестве такого оборудования целесообразно использовать вальцовые плющилки-измельчители с индивидуальным электроприводом вальцов. На процесс плющения и измельчения зерна оказывают существенное влияние физико-механические свойства зерна и конструктивно- технологические параметры вальцовых плющилок-измельчителей. Анализ прочностных свойств зерна показывает, что для уменьшения энергоемкости процесса плющения зерна его необходимо проводить при более высокой влажности и как можно с более высокой скоростью деформации. При достижении определенной окружной скорости вальцов процесс достигает одновременно максимальной производительности и минимальной энергоемкости. В основу алгоритма управления заложено изменение скорости вальцов ступенчато от меньшей скорости к большей. При этом на каждой ступени производят плющение дозированной порции зерна, находящейся между верхней и нижней заслонками вертикальной загрузочной шахты, и измерение времени, за которое эта порция будет отработана. Эту процедуру проводят, изменяя скорость от меньшей к большей до тех пор, пока не будет определена скорость, при которой плющение порции будет происходить за минимальное время. Если по технологическому процессу требуется режим измельчения зерна, то далее происходит увеличение скорости одного из вальцов уже от оптимальной скорости плющения. Увеличение скорости происходит до тех пор, пока будет расти ток рекуперации в параллельно соединённых шинах постоянного напряжения преобразователей частоты.

1. Мельников С. В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. Л.: Колос - Ленинградское отд-ние, 1978. 560 с.

2. Кукта Г. М. Технология переработки и приготовления кормов. М.: Колос, 1978. 240 с.

3. Мерко И. Т. Совершенствование технологических процессов сортового помола пшеницы. М.: Колос, 1979. 189 с.

4. Чигарев О. Ю., Прищепова Е. М. Некоторые подходы в вопросах деформирования зерна. Агропанорама. 2013;(6):18-20. Режим доступа: https://rep.bsatu.by/handle/doc/7041

5. Ишлинский А. Ю. Прикладные задачи механики. М.: Наука, 1986. Т. 1. С. 372.

6. Сыроватка В. И., Сергеев Н. С. Изыскание энергосберегающих рабочих органов для измельчения семян рапса и фуражного зерна. Научные труды ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии. 2008;(3):3-12.

7. Сыроватка В. И. Использование высоковлажного фуражного зерна в животноводстве. Труды ГОС-НИТИ. 2007;(100):127-131. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=15004055

8. Ромалийский В. С. Инновационная техника и ресурсосберегающие технологии для приготовления комбикормов в хозяйствах. Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2016;(3(23)):158-162.

9. Сысуев В. А., Казаков В. А. Новые технологии послеуборочной технологии послеуборочной переработки зерна и получения высококачественных кормов для животноводства. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2015;(5(48)):73-79. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24113608

10. Сысуев В. А., Савиных П. А., Казаков В. А. Движение зерновки в подводящем канале плющилки зерна. Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2015;(4(20)):19-24.

11. Одегов В. А., Савиных П. А., Казаков В. А., Поляков С. М. Исследование влияния диаметра и окружной скорости вальцов с гладкой рабочей поверхностью на процесс двухстадийного плющения. Вестник НГИЭИ. 2018;(1(80)):44-55. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32324573

12. Савиных П. А., Казаков В. А., Мошонкин А. М. Теоретические исследования и конструктивная разработка двухступенчатой плющилки зерна. Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2017;(3(27)):91-97.

13. Савиных П. А., Казаков В. А., Мошонкин А. М. Экспериментально-теоретические исследования питающего устройства плющилки зерна. Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2019;(3(35)):61-68.

14. Одегов В. А., Комкин А. С., Шилин В. В. Исследование влияния окружной скорости вальцов и влажности материала на основные показатели рабочего процесса двухступенчатого вальцового станка. Пермский Аграрный Вестник. 2018; (1(21)):28-33. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32664910

15. Пунько А. И., Романчук Д. И., Савиных В. Н., Гуд А. Н. Анализ конструкций вальцовых измельчителей зернофуража. Механизация и электрификация сельского хозяйства. Межведомственный тематический сборник. 2011;(45): 172-178. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30716940

16. Савиных В. Н., Романчук Д. И., Воробьев Н. А. Результаты испытаний плющилки влажного зерна ПВЗ-10. Механизация и электрификация сельского хозяйства. Межведомственный тематический сборник (к 80-летию со дня образования НАН Беларуси). 2008;(42): 210-214. Режим доступа: https://www.elib-rary.ru/item.asp?id=35369746

17. Воробьёв Н. А. Теоретические исследования производительности вальцовой плющилки. Агропанорама. 2008;(2):45-48. Режим доступа: https://rep.bsatu.by/handle/doc/1263

18. Дайнеко В. А., Прищепова Е. М. Математическое моделирование мощности вальцовой плющилки зерна. Ukrainian Food Journal. 2012; (3):40-49. Режим доступа: http://www.ufj.ho.ua/

19. Дайнеко В. А., Прищепова Е. М. Теоретическое обоснование производительности вальцовой плющилки-измельчителя. Агропанорама. 2012;(2):14-28. Режим доступа: https://rep.bsatu.by/handle/doc/7245

20. Шило И. Н., Воробьев Н. А., Прищепова Е. М. К обоснованию мощности привода вальцов плющилки. Агропанорама. 2008;(3):25-28. Режим доступа: https://rep.bsatu.by/handle/doc/1280

21. Дайнеко В. А., Прищепова Е. М. К вопросу повышения производительности и снижения удельных энергозатрат вальцовой плющилки зерна. Агропанорама. 2013;(2):24-27. Режим доступа: https://rep.bsatu.by/handle/doc/6398?mode=full

22. Прищепов М. А., Гурин В. В., Прищепова Е. М., Иванов Д. М. Устройство управления взаимосвязанными частотно-регулируемыми асинхронными электроприводами с рекуперацией электрической энергии (варианты): пат. № 21618 Республика Беларусь. № а 20150506; заяв. 26.10.2015; опубл. 28.02.2018. Афiцыйны бюл. Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. 2018. №1. С. 158. Режим доступа: https://ncip.by/upload/iblock/f5a/f5a1dfcb7efc24c148aeebb6b129fa29.pdf

23. Прищепов М. А., Гурин В. В., Прищепова Е. М., Иванов Д. М. Способ управления взаимосвязанными электроприводами с рекуперацией электрической энергии: пат. № 19919 Республика Беларусь. № а 20131163; заяв. 08.10.2013; опубл. 28.02.2016. Афiцыйны бюл. Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. 2016. №1. С. 133. Режим доступа: https://ncip.by/upload/iblock/7b1/7b122278043fa35fd69d4258c4cb09ee.pdf

24. Дайнеко В. А., Гургенидзе И. И., Прищепова Е. М. Обоснование целевой функции и критерия оптимизации конструктивных и технологических параметров системы электропривода вальцовых плющилок-измельчителей зерна. Агропанорама. 2015;(4):30-35. Режим доступа: https://rep.bsatu.by/handle/doc/4176

25. Прищепова Е. М., Дайнеко В. А. Способ управления взамосвязанными приводами вальцовой плющилки-измельчителя зерна с рекуперацией электрической энергии: пат. №21847 Республика Беларусь. № a 20150636; заяв. 16.12.2015; опубл. 30.04.2018. Афiцыйны бюл. Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. 2018. №2. С. 77-78. Режим доступа: https://ncip.by/upload/iblock/b43/b4369672f12b7716e201e2bcd49634a5.pdf