Дослідження руху секцій робочих органів посівних машин з метою рекуперації енергії
DOI:
https://doi.org/10.31734/agroengineering2021.25.092Ключові слова:
рекуперація енергії, гідравлічний циліндр, секції робочих органів, посівні машиниАнотація
Рекуперація використаної енергії є одним із напрямів розвитку енергозбереження під час використання машин. Під час роботи сільськогосподарських машин одним із резервів рекуперації енергії є виконання посівних робіт машинами, робочі органи яких розміщені на рухомих секціях, що копіюють поверхню поля. Оскільки поля зазвичай не є ідеально рівними, тому існує велика ймовірність примусового руху секцій відносно рам машин. Cтворену таким рухом енергію і можна розглядати як енергію для рекуперації.
Основними схемами кріплення висівних секцій сівалок є паралелограмна та радіальна. Виконавчим механізмом системи рекуперації руху секцій сівалок буде гідроциліндр, рух поршня якого створюватиме потік робочої рідини. У паралелограмній підвісці розмістимо гідроциліндр по лінії більшої діагоналі паралелограма. У радіальній підвісці сошникової секції хід штока гідроциліндра буде залежати від зміни вертикального положення сошника, а також від конструктивних особливостей секції.
Результати розрахунків показують, що за однакових зовнішніх умов, а саме нерівностей поля, і за фактичних розмірів паралелограмної та радіальної підвісок робочих органів вибраних сівалок зміна довжини проєктованого штока гідроциліндра радіальної підвіски менш виражена, ніж паралелограмної підвіски. Також проведені теоретичні дослідження з визначення можливих переміщень штока, вмонтованого в багатошарнірні секції посівних машин, показали, що за використання гідроциліндра з діаметром поршня 40 мм вони дозволяють створювати подачу робочої рідини до 8,1 л/хв для паралелограмних секцій сівалки та до 3,9 л/хв для радіальних підвісок секцій.
Посилання
Awad, M., Sokar, M., Rabbo, S., & El-Arabi, M. (2018). Performance Evaluation and Damping Characteristics of Hydro-Pneumatic Regenerative Suspension System. International Journal of Applied Engineering Research, 13(7), 5436–5442.
Bonavolontà, A., Dolcin, C., Marani, P., Frosina, E., & Senatore, A. (2019). Comparison of energy saving and recovery systems for hydraulic mobile machines. AIP Conference Proceedings. 2191. 020025. doi: 10.1063/1.5138758.
Fang, Z., Guo, X., Xu, L., & Zhang, H. (2013). An Optimal Algorithm for Energy Recovery of Hydraulic Electromagnetic Energy-Regenerative Shock Absorber. Applied Mathematics & Information Sciences, 7, 2207–2214. doi: 10.12785/amis/070610.
Gong, B., Guo, X., Hu, S., & Fang, Z. (2016). The ride comfort and energy-regenerative characteristics analysis of hydraulic-electricity energy regenerative suspension. Journal of Vibroengineering, 18(3), 1765–1782. doi: 10.21595/jve.2016.16746.
Götz, M., Gumpoltsberger, G., & Weinmann, O. (2016). Electrification and Driver Assist Technology in the ZF Innovation Tractor. ATZoffhighway worldwide, 9, 16–21. doi: 10.1007/s41321-016-0539-1.
Ko, J., Ko, S., Kim, Ick-Soo, Hyun, D., & Kim, H. (2014). Co-operative control for regenerative braking and friction braking to increase energy recovery without wheel lock. International Journal of Automotive Technology, 15, 253–262. doi: 10.1007/s12239-014-0026-6.
Mamatov, F., Mirzaev, B., Berdimuratov, P., Turkmenov, Kh., Muratov, L., & Eshchanova, G. (2020). The stability stroke of cotton seeder moulder. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 883, 012145. doi: 10.1088/1757-899X/883/1/012145.
Olyadnichuk, R. V. (2015). Primenenie nakopitelya energii v sostave pochvoobrabatyivayuschego agregata. MOTROL Commission of Motorization and Energetics in Agriculture,. 17(3), 264–269. [in Russian].
Paulsen, K., & Hensel, F. (2005). Introduction of a new Energy Recovery System – Optimized for the combination with renewable energy. In Conference on Desalination and the Environment, 22–26 May, 2005 (Vol. 184, іssues 1–3, pp. 211–215). Santa Margherita. doi: 10.1016/j.desal.2005.03.060.
Semenov, O., Pidlisnyi, V., Slyva, O., & Yakubov, I. (2016). Reheneratsiia teplovoi enerhii v protsesakh sterylizatsii i pasteryzatsii. Visnyk Lvivskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu: ahroinzhenerni doslidzhennia, 20, 198–202. [in Ukrainian].
Vasilenko, P. M., & Babiy, P. T. (1961). Kultivatory (konstruktsiya, teoriya i raschet). Kiev: UASHN. [in Russian].
Wang, M. (R.), Danzl, P., Larish, Ch., Mahulkar, V., Piyabongkarn, D. (N.), & Brenner, P. (2016). A hydraulic test stand for demonstrating the operation of Eaton’s energy recovery system (ERS). In 10th International Fluid Power Conference, March 8–10, 2016 (Vol. 1, pp. 219–230). Dresden.
Zhang, X., Zhang, Z., Pan, H., Mohammed, W., & Liu, Yu. (2016). A portable high-efficiency electromagnetic energy harvesting system using supercapacitors for renewable energy applications in railroads. Energy Conversion and Management, 118, 287–294. doi: 10.1016/j.enconman.2016.04.012.
Zhang, Z., Zhang, X., Rasim, Ya., Wang, Ch., Du, B., & Yuan, Ya. (2016). Design, modelling and practical tests on a high-voltage kinetic energy harvesting (EH) system for a renewable road tunnel based on linear alternators. Applied Energy, 164, 152–161. doi: 10.1016/j.apenergy.2015.11.096.
Zheng, P., & Gao, J. (2019). Damping force and energy recovery analyis of regenerative hydraulic electric suspension system under road excitation: modelling and numerical simulation. Mathematical Biosciences and Engineering, 16, 6298–6318. doi: 10.3934/mbe.2019314.
