Содержание к диссертации
Стр,
ВВЩЕНИЕ 5
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
РАЗРАБОТОК И ИССЛЕДОВАНИЙ II
Характеристика и особенности закрытых ороси- ц тельных систем. Технические условия и требования к многофункциональным гидравлическим устройствам -
Технология и схемы гидравлической автоматизации водораспределения. Обоснование необходимости применения многофункциональных гидравлических устройств j7
Обзор и анализ существующих средств регулирования технологических параметров поливной техники и основные тенденции их совершенствования. Обоснование постановки, цель и задачи разработок и исследований 29
2. СХЕМЫ И СРЕДСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРА
МЕТРОВ ШИРОКОЗАХВАТНОЙ ДОВДЕВАЛЫЮЙ ТЕХНИКИ. ОБОСНО
ВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ . . 43
Конструкции, схемы и принцип действия многофункциональных гидравлических устройств 43
Теоретические аспекты принципа действия базового запорно-регулиругащего устройства с гибким ленточным затвором 58
Выбор и гидравлическое обоснование технических параметров многофункционального гидравлического устройства для широкозахватной дождевальной техники 71
3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО
ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА С ГИБКИМ ЛЕНТОЧНЫМ
ЗАТВОРОМ 83
Состав, методика я аппаратура исследований . . 83
Гидравлические исследования по оптимизации конструктивных параметров базового запорно-регулирующего устройства ІОІ
Исследования гидравлических характеристик базового запорно-регулирующего устройства 114
Исследования гидродинамических процессов действующих в гибком ленточном затворе . 126
4. ИССЛЕДОВАНШ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ И ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕ
ЛЕЙ КАЧЕСТВА РАБОТЫ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИ
ЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДОВДІВАЛЬНОИ ТЕХНИКИ 132
Состав, методика и аппаратура исследований . . 132
Исследование динамики стабилизации давления с использованием комбинированной системы регулирования 142
Исследование динамики закрытия затвора многофункционального гидравлического устройства . . 154
5. ПРОИЗВОДСТВЕШ-ЫЕ ИССЛЕДОВАНЙЯ, ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ
ПОКАЗАТЕЛИ, ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ВЫВОДЫ. . . 163
Описание объекта, состав и методика производственных исследований 163
Результаты и анализ производственных исследований 171
Технико-экономические показатели использования многофункционального гидравлического устройства 184
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 193
ЛИТЕРАТУРА 197
Приложешіе I. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАІМО И МЕТОДИКА
РАСЧЕТА МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО ГИДРАВЛИЧЕС
КОГО УСТРОЙСТВА для ЗОС 210
Приложение 2. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ ШЮГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГИДРО
АВТОМАТОВ 230
Приложешіе 3. ПРОТОКОЛЫ СТЕЬЩОВЫХ И ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ
МНОГОФУНЩЮНАЛЬНОГО ГИДРОАВТОМАТА ДЛЯ Щ "ФРЕГАТ"
Введение к работе
Актуальность темы, Широкая программа мелиорации земель, осуществляемая в XI пятилетке характеризуется внедрением в практику водохозяйственного строительства новой высокопроизводительной поливной техники, технически совершенных оросительных систем с автоматизацией и телемеханизацией процессов водозабора и водораспределешш, совершенствованием эксплуатации.
Документами ХХУІ съезда КПСС /I/, майского 1982 г. и февральского 1984г. Пленумов ЦК КПСС определены важнейшие направления научно-технического прогресса в мелиорации. Среди них следует отметить: широкое применение широкозахватных дождевальных машин, парк которых составил в 1981 г. 38,8 тыс.единиц или 30,7% общего числа дождевальных машин и установок /65/; автоматизацию и телемеханизацию водораспределешш на оросительных системах; строительство закрытой внутрихозяйственной сети.
В принятой на майском 1982г. Пленуме ЦК КПСС Продовольственной программе предусмотрена поставка в 1982 - 1990 гг. сельскому хозяйству 32,0 тыс.дождевальных машин типа "Фрегат" и "Кубань". В связи с этим, особое значение приобретает проблема их высокоэффективного использовашія, которая включает задачи безаварийной эксплуатации подводящей оросительной сети и оборудования ее средствами регулирования -вод оп ода чи.
Опыт эксплуатации закрытых оросительных систем с широкозахватной дождевальной техникой показывает, что недостаточная степень оснащенности ташіх систем регулирующей и предохранительной трубопроводной арматурой существенно нарушает заданные режимы орошения, приводят к аварийным повреждениям трубопроводной сети и, в конечном итоге, снижает урожайность сельхозкультур.
Существующие конструкции трубопроводной арматуры обеспечивают выполнение в основном двух технологических функций - запорного органа и регулятора давления. По ряду технических параметров применяемые устройства не в достаточной мере отвечают требованиям к арматуре технически совершенных оросительных систем. В последнее время в перспективных разработках ВШО "Радуга", УкрНИГиМ, ВолжШИГиМ и др., наметилась тенденция к расширению функциональных возможностей, повышению точности, надежности и стабильности работы запорно-регулирующих устройств для закрытых оросительных систем. Вместе с тем, технические характеристики серийно выпускаемой и подготавливаемой к производству трубопроводной арматуры, не позволяют в достаточной степени реализовать возможности систем автоматизации и телемеханизации, внедряемых на оросительных системах.
В этой связи, весьма актуальна проблема^создания многофункциональных гидравлических устройств построенных на единой элементной основе и сочетающих базовое запорно-регулирующее устройство с комплексом унифицированных блоков управления. Применение таких устройств позволяет расширить объем технологических операций выполняемых.системами автоматики, что обеспечит высокоэффективную и безаварийную эксплуатацию не только дождевальной техники, но и закрытой сети в целом.
Цель работы заключается в разработке и исследованиях многофункциональных гидравлических устройств для закрытых оросительных систем с широкозахватной дождевальной техникой и методики их расчета.
Задачи разработок и исследований:
- технологически обосновать необходимость и схемы применения многофункциональных гидравлических устройств, установить ос-
новіше технологические функции выполняемые такими устройствами на закрытых оросительных системах;
разработать базовое многофункциональное гидравлическое устройство и обосновать его технические и эксплуатационные параметры;
изучить гидравлические явления протекающие в конструктивных элементах и разработать методику расчета многофункционального гидравлического устройства;
исследовать процессы и оценить показатели качества работы многофункционального гидравлического устройства для широкозахватных доддевальных машин;
провести производственные испытания и внедрить многофункциональные гидравлические устройства. Определить технико-экономиг ческие показатели и разработать рекомендации по проектированию
и эксплуатации,
М е т о д и к а исследований. В качестве теоретической основы при разработке и исследованиях многофункциональных гидравлических устройств использовалась теория гидродинамических процессов, протекающих в криволинейных каналах водопрово-дящих систем, а также фрагменты теории расчета гидропривода и гидропневмоавт ома тики.
Лабораторные и полевые исследования запорно-регулирующих устройств проводились в соответствии с методикой параметрических испытаний на работоспособность и стабильность показателей качества регулирования. Гидравлические исследования гибкого ленточного затвора выполнялись по методике исследований гидравлических характеристик трубопроводной арматуры. Обработка экспериментальных данных производилась на ЭВМ с применением методов математической с та тис тиші.
Объекты исследован и и. Лабораторные исследования проводились на экспериментальном модельном стенде во ВШШШделиорация, который соответствует натурным условиям закрытых оросительных систем. Натурные исследования проводились на закрытой оросительной системе к-за им.В.И;Ленина Аламединского района и самонапорной закрытой оросительной системе к-за им. М.И.Калинина Панфиловского района Кирг.ССР, различающихся типом источника питания, гидравлическими характеристиками сети и минерализацией оросительной воды.
Научная новизна. Предложена и обоснована схема регулирования процессов включения-отключения широкозахватных дождевальных машин с обеспечением стабилизации давления в рабочих режимах их эксплуатации. Получены аналитические зависимости для определения оптимальных конструктивных параметров, гидравлических характеристик запорно-регулирующего устройства с гибким ленточным затвором.
Предложены и обоснованы конструкции блоков управления с промежуточным усилительным звеном, обеспечивающим взаимосвязь средств электрогидроуправления трубопроводной арматуры с разработанной конструкцией многофункционального гидравлического устройства.
Разработана методика расчета конструктивных элементов гидравлического устройства-, выработаны рекомендации по проектированию многофункциональных гидравлических устройств для различных типов широкозахватных дождевальных машин.
Практическое значение работы.
Разработана новая конструкция шогофункционального гидравлического устройства, предназначенного для эксплуатации в качестве регулятора заполнения опорожненных дождевальных машин и ввода
их в работу, регулятора давления "после себя", запорного органа. При этом возможно как раздельное выполнение перечисленных функций, так и в сочетании, при использовании единого запорно-регулирующего устройства.
Многофункциональное гидравлическое устройство позволяет обеспечить автоматический пуск дождевальной машины в работу с регулированием процесса заполнения ее опорожненного трубопровода, стабилизацию давления "после себя" с точностью +0,02 МПа , и отключение дождевальной машины с регулированием скорости закрытия затвора. Применение устройства позволяет исключить гидроудары в дождевальных машинах при включениях и существенно снизить вероятность их возникновения в подводящей трубопроводной сети, при отключениях дождевальных машин.
Возможная область применения охватывает основные типы и модификации серийно выпускаемых и перспективных дождевальных машин. Кроме того возможно применение шогофункщональных гидравлических устройств в качестве запорно-регулирующей арматуры стационарных закрытых оросительных систем и гидромеханического оборудования насосных станций.
Реализация результатов работы.
Разработанная конструкция многофункционального гидравлического устройства внедрена на закрытой оросительной системе к-за им.В.И.Ленина Аламедішского района и самонапорной закрытой оросительной системе к-за шд.Ы.И.Калинина Панфиловского района Кирг. GGP. Материалы научно-исследовательских разработок, выполненных по отраслевой проблеме 0.06, задание 05.09 (іе гос.регистрации 0182.0077507) переданы на опытно-конструкторскую разработку в ОКБ "Водавтоматика" Б0М0 "Союзводсистемавтоматика" для разработки технической документации и налаживания серийного производства
базовой модели шогофунквдонального гидравлического устройства для ДО "Фрегат", вошли в учебное пособие /13/.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и получили положительную оцешсу в І976-І98Б гг. на научно-технических конференциях Киргизского сельскохозяйственного института им.К.И.Скрябина, на Всесоюзной научно-технической конференции 1981г. во ВНШСАмелиорация, на Республиканской научно-практической конференции 1984г. в г.Ташкенте, на Ученом совете и на расширенном семинаре отдела локальных систем' автоматизации управления водозабором и водораспределением ЕНИШШлелиора-ция.
її у б л и к а ц и я. По теме диссертации опубликовано девять статей и получено авторское свидетельство на изобретение.
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, приложений и включает 151 страницу машинописного текста, 32 страницы приложений, 40 рисунков и 18 таблиц. Библиография содержит 136 литературных источников.
