ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТРАНСМИССИИ ПОСЕВНЫХ МАШИН

УДК 631.331

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТРАНСМИССИИ ПОСЕВНЫХ МАШИН

© 2021 г. А.А. Максимов, А.Ю. Несмиян, В.И. Хижняк, А.С. Кочергин

Среди различных групп сельскохозяйственной техники особое место занимают посевные машины, реализующие одну из наиболее ответственных операций в технологиях растениеводства. Технологические показатели работы посевных машин (в первую очередь - норма высева) в значительной степени зависят от характеристик их трансмиссий, обеспечивающих передачу потока мощности от опорно-приводных колес к дозаторам. Таким образом, оптимизация показателей работы трансмиссий посевных машин - достаточно актуальная задача, решение которой имеет перспективы реализации в промышленном производстве. Причем в конструкции зерновых сеялок изменение нормы высева может достаточно плавно регулироваться изменением длины рабочей части катушки высевающего аппарата, поэтому данная проблема наиболее значима с точки зрения эксплуатации пропашных сеялок. Бесступенчатые передачи из-за ряда технических и технологических недостатков пока не получили широкого применения в конструкциях посевных машин, поэтому большинство из них по-прежнему оснащаются ступенчатыми трансмиссиями, основными узлами которых являются коробки передач или редукторы со сменными зубчатыми колесами (звездочками). Традиционно «оптимальность» выбора трансмиссии осуществляется путем визуального наложения теоретического (эталонного) и проектируемого рядов передаточных чисел. Однако объективная оценка сходимости таких результатов может быть проведена только на основе использования количественных оценок. В данном исследовании для этой цели предложено использовать критерий (условно - критерий «неоптимальности» трансмиссии), который по сути отражает среднее значение отклонения фактических передаточных чисел от теоретических. Причем, поскольку в данном случае определение среднегеометрического значения неприменимо (т.к. отдельные частные показатели могут быть равны нулю), то критерий «неоптимальности» трансмиссии определялся как выраженное в процентах среднее арифметическое значение относительных отклонений передаточных чисел. Предложенный критерий, при своей простоте, позволяет методом перебора или путем программирования определять наиболее рациональные сочетания шестерен (звездочек) редукторов или коробок передач трансмиссий посевных машин.

Ключевые слова: посевные машины, норма высева, трансмиссия, передаточное число, количественная оценка, критерий «неоптимальности».

Для цитирования: Максимов А.А., Несмиян А.Ю., Хижняк В.И., Кочергин А.С. Технологическая оценка трансмиссии посевных машин // Вестник аграрной науки Дона. 2021. № 1 (53). С. 44-51.

TECHNOLOGICAL ASSESSMENT OF SEEDING MACHINE TRANSMISSION © 2021 A.A. Maksimov, A.Yu. Nesmiyan, V.I. Khizhnyak, A.S. Kochergin

Among the various groups of agricultural machinery, a special place is occupied by seeding machines, which implement one of the most important operations in crop production technologies. The technological performance of the seeding machines (first of all, the seeding rate) largely depends on the characteristics of their transmissions, which ensure the transfer of the power flow from the support-drive wheels to the metering units. Thus, the optimization of the performance of the transmissions of seeding machines is a rather urgent task, the solution of which has the prospects for implementation in industrial production. Moreover, in the design of grain seeders, the change in the seeding rate can be quite smoothly adjusted by changing the length of the working part of the sowing machine coil, therefore this problem is most significant from the point of view of the operation of row-crop seeders. Due to a number of technical and technological shortcomings, infinitely variable transmissions have not yet received widespread use in the design of seeding machines, therefore, most of them are still equipped with stepped transmissions, the main components of which are gearboxes or gearboxes with replaceable gear wheels (sprocket mi). Traditionally, the «opti-mality» of the choice of transmission is carried out by visual imposition of the theoretical (reference) and projected series of gear ratios. However, an objective assessment of the convergence of such results can be carried out only on the basis of the use of quantitative estimates. In this study, it is proposed to use a criterion (conditionally - the criterion of «non-optimal» transmission), which, in fact, reflects the average deviation of the actual gear ratios from the theoretical ones. Moreover, since in this case the definition of the geometric mean value is inapplicable (since some particular indicators can be zero), the criterion of «nonoptimal» transmission was defined as the arithmetic mean value of the relative deviations of the gear ratios, expressed as a percentage. The proposed criterion, in spite of its simplicity, makes it possible to determine the most rational combinations of gears (sprockets) of gearboxes or gearboxes of transmissions of seeding machines by enumeration or programming.

Keywords: seeding machines, seeding rate, transmission, gear ratio, quantitative assessment, «non-optimal» criterion.

For citation: Maksimov A.A., Nesmiyan A.Yu., Khizhnyak V.I., Kochergin A.S. Technological assessment of seeding machine transmission. Vestnik agrarnoy nauki Dona = Don agrarian science bulletin. 2021; 1

Введение. Эффективность сельскохозяйственного производства зависит не только от эффективности стратегического планирования

[1], но и в значительной степени от решения таких тактических задач, как повышение эффективности машинного обеспечения растениевод-

ческих процессов [2-5] Среди различных групп сельскохозяйственной техники особое место занимают посевные и посадочные (далее - посевные) машины, реализующие одну из наиболее ответственных операций в технологиях растениеводства. К показателям работы посевных машин предъявляют особые, жестко регламентированные требования [6, 7]. При этом большинство авторов в качестве наиболее важных узлов посевных машин рассматривают сошниковые группы [7, 8] и высевающие аппараты [7, 9, 10]. В то же время очевидно, что технологические показатели работы посевных машин (в первую очередь - норма высева или посадки сельскохозяйственных культур) в значительной степени зависят от характеристик трансмиссий посевных машин [7], обеспечивающих передачу крутящего момента от опорно-приводных колес к дозаторам. Таким образом, оптимизация показателей работы трансмиссий посевных машин -достаточно актуальная задача, решение которой имеет перспективы реализации в промышленном производстве. Причем в конструкции зерновых сеялок изменение нормы высева может достаточно плавно регулироваться изменением длины рабочей части катушки высевающего аппарата, поэтому данная проблема наиболее значима с точки зрения эксплуатации пропашных сеялок, обеспечивающих дискретную подачу семян с достаточно жёстко регламентируемой точностью.

В настоящее время перспективным направлением совершенствования конструкций посевных машин является внедрение бесступенчатых трансмиссий, применение которых позволяет обеспечить установку любого передаточного числа в определенном диапазоне, соответственно облегчает подбор практически любой нормы высева семян в данном диапазоне. Более того, конструкция современных бесступенчатых передач гипотетически позволяет проводить изменение нормы высева на ходу агрегата, что особенно актуально в современных условиях перехода на координатные, цифровые системы земледелия. Тем не менее, для бесступенчатых передач характерен ряд недостатков: высокая стоимость; сложность конструкции; линейное изменение (арифметическая прогрессия) передаточных чисел, в то время как с практической точки зрения более перспективным является применение геометрической прогрессии передаточных чисел, которая

позволяет добиться минимума типоразмеров элементов трансмиссии при обеспечении более широкого спектра реализации норм высева и при этом обеспечивает примерно постоянное относительное приращение нормы высева, т.к. большему номеру передачи соответствует её больший прирост. Из-за этих и ряда других недостатков бесступенчатые передачи всё еще не получили широкого применения в конструкциях посевных машин. Подавляющее большинство сеялок по-прежнему оснащаются ступенчатыми трансмиссиями, основными узлами которых являются коробки передач или редукторы со сменными зубчатыми колесами (звездочками) [7]. В связи с этим целью представленного исследования является разработка показателя, позволяющего проводить количественную оценку оптимальности подбора передаточных чисел ступенчатых трансмиссий посевных машин.

Методика исследования. Исследование проводилось в два этапа.

Первый этап носит описательно-аналитический характер и направлен на оценку конструктивных параметров и показателей работы восьмирядных пропашных сеялок на основании данных протоколов [11] машиноиспытательных станций Российской Федерации, а также на выбор сеялки-прототипа для дальнейшего анализа.

Второй этап направлен непосредственно на разработку показателя, позволяющего проводить количественную оценку оптимальности подбора передаточных чисел ступенчатых трансмиссий посевных машин и проводился путем сравнения фактического ряда передаточных чисел серийно выпускаемой сеялки-прототипа [12], теоретического ряда передаточных чисел для этой же сеялки и проектируемого (измененного относительно фактического) ряда передаточных чисел.

Результаты исследований и их обсуждение. Статистические данные, характеризующие показатели работы отечественных восьмирядных пропашных сеялок, представлены в таблице 1.

В таблице 1 приняты следующие обозначения: СРЕДН. - среднее значение показателя; СР.КВ. - среднее квадратическое отклонение показателя; МАКС. - максимальное значение показателя; МИН. - минимальное значение показателя; Ур - рабочая скорость, км/ч; Вр - рабочая ширина захвата сеялки, м; аср - средняя глубина заделки семян, см; НВ - норма высева

при испытаниях (установленная и фактическая), шт./м; ОБ - объем семенного бункера, дм3; СВС - семян, заделанных в заданном слое, %; ГСР - густота стояния растений, шт./м; Wo - производительность агрегата за час основного времени, га/ч; Wэ - производительность

агрегата за час эксплуатационного времени, га/ч; Ывом - мощность, затрачиваемая на привод вентилятора пневмосистемы, кВт; Цуд - удельный расход топлива, кг/га; т - конструкционная масса машины, кг.

Таблица 1 - Показатели работы пропашных сеялок

Марка Vp, км/ч Вр, м аср, см НВ, шт./м ОБ, дм3 СВС, % ГСР, шт./ м Wo, га/ч W3, га/ч Nbom, кВт qyd, кг/га m, кг

норм. факт.

СРЕДН. 7,43 5,6 5,74 7,48 7,29 24,87 92,2 6,35 4,30 2,60 2,43 3,80 1299,0

СР.КВ. 0,88 - 1,48 0,82 0,94 3,42 3,5 0,28 0,19 0,11 0,16 1,10 67,2

МАКС. 8,86 - 7,70 8,00 8,10 32,00 98,9 6,80 4,75 2,86 2,65 4,90 1365,0

МИН. 6,00 - 3,10 4,20 4,00 22,30 82,2 6,00 4,11 2,40 2,12 2,10 1215,0

Анализ показателей работы отечественных пропашных сеялок (таблица 1) позволяет выявить их отдельные технологические недостатки, среди которых один из наиболее существенных - низкая производительность (МЭ ~ 2,6 га/ч), обусловленная не только ограниченным коэффициентом использования времени смены (около 0,60), но и рациональной скоростью движения агрегата в работе (в среднем менее 7,5 км/ч). Причем даже при таких незначительных рабочих скоростях количество пропусков превысило 2,5% (допуск агротребований - 2%). При этом рассматриваемые машины обеспечивают заделку более 90% семян на заданную глубину посева.

Оценка усредненных технических характеристик пропашных сеялок позволила выбрать в качестве прототипа машину предприятия ОАО

«Миллеровосельмаш» (г. Миллерово Ростовской области) МС-8 [12] (ранее сПб-8), для которой характерны следующие технические и эксплуатационные характеристики: рабочая скорость - до 9,0 км/ч; рабочая ширина захвата - 5,6 м; производительность за час основного времени - до 5,0 га/ч (расчетная); масса сеялки (конструкционная) - около 1250 кг; объем семенного бункера - не менее 20 л; количество высевающих аппаратов - 8 шт.; пределы регулирования рабочих органов по глубине - 5-10 см; ширина основных междурядий - 70 см. В связи с этим дальнейшее исследование проводилось путем анализа передаточных чисел редуктора этой сеялки.

Функциональная и кинематическая схемы консоль-редуктора сеялки-прототипа представлены на рисунках 1 и 2.

1 - колесо (опорно-приводное); 2 - вал; 3 - зубчатое колесо; 4 - корпус; 5 - опора; 6 - звёздочка;

7 - крышка; 8 - зубчатое колесо; 9 - зубчатое колесо; 10, 11 и 12 - валы; 13 и 14 - стаканы;

15 - втулка; 16 и 17 - подшипники Рисунок 1 - Функциональная схема консоль-редуктора сеялки МС-8 [12]

А Б В Г Д Е z

=21

Z=13

Z=15

Рисунок 2 - Кинематическая схема привода высевающего аппарата сеялки МС-8 [12]

При работе сеялки МС-8 поток мощности от опорно-приводного колеса через консоль-редуктор и двойной цепной контур (рисунок 2) передается на вал высевающего аппарата, на котором закреплен высевающий диск. Норма высева устанавливается путем изменения передаточного числа трансмиссии за счет перестановки сменных шестерен консоль-редуктора [12].

В соответствии с данными рисунка 2 фактические передаточные числа трансмиссии iфакт определяются по формуле

и = 0 41•А•В•Д 1факт 0,41 Б Г е

где А, Б, В, Г, Д и Е - количество зубьев соответствующих сменных шестерен (см. таблицу 1), шт.; 0,41 - коэффициент, учитывающий количество зубьев несъемных шестерен и звездочек цепных передач.

Как отмечалось ранее, теоретический ряд передаточных чисел в оптимуме должен соответствовать геометрической прогрессии. При этом приращение передаточных чисел будет переменным, т.е. передаче более высокого уровня будет соответствовать большее приращение соответствующего передаточного числа. Достижение такого эффекта на практике дополнительно затруднено вследствие наличия кинематических ограничений по межосевым расстояниям передач редуктора при замене зубчатых колес.

С учетом свойств геометрической прогрессии [13] составляющие теоретического ряда

передаточных чисел трансмиссии вычисляют исходя из выражения

г = г

j тгп

q

j-i

где } - номер соответствующей передачи;

ц - знаменатель геометрической прогрессии.

q

{• л г

та

\ i J

V тгп у

к-1

ГДе imin , гmax

- фактические значения соответственно минимального и макси-

мального передаточных чисел; k - общее количество передаточных чисел для сеялки МС-8 k = 20 [12].

Проведем расчет еще двух рядов передаточных чисел - проектируемого (для /ф) и соответствующего ему теоретического (для /теор2). Проектируемый ряд передаточных чисел, рассчитывался для того, чтобы сделать возможным проведение сравнения «технологического качества» трансмиссии. Значения этого ряда определялись таким же образом, как и для фактического, однако в предположении, что в одной из пар сменных шестерен А и Б количество зубьев было изменено с 20 и 26 на 18 и 28.

Расчетные значения фактического и теоретического ряда передаточных чисел для сеялки МС-8 представлены в таблице 2, а в графическом виде - на рисунке 3 а. Значения передаточных чисел для проектируемого и соответствующего ему теоретического рядов представлены на рисунке 3 б.

Таблица 2 - Варианты передаточных чисел трансмиссии сеялки МС-8

№ пер. А Б В Г Д Е /факт /теор

1 20 26 25 35 18 28 0,14 0,14

2 21 25 25 35 18 28 0,16 0,16

3 21 25 25 35 20 26 0,19 0,18

4 25 21 25 35 18 28 0,22 0,20

5 26 20 25 35 18 28 0,24 0,22

6 25 21 25 35 20 26 0,27 0,25

7 20 26 35 25 18 28 0,28 0,28

8 21 25 25 35 26 20 0,32 0,31

9 21 25 35 25 20 26 0,37 0,35

10 21 25 25 35 28 18 0,38 0,39

11 25 21 35 25 18 28 0,44 0,43

12 25 21 25 35 26 20 0,45 0,48

13 25 21 35 25 20 26 0,52 0,54

14 26 20 25 35 28 18 0,59 0,60

15 21 25 35 25 26 20 0,62 0,67

16 20 26 35 25 28 18 0,68 0,74

17 21 25 35 25 28 18 0,74 0,83

18 25 21 35 25 26 20 0,88 0,93

19 25 21 35 25 28 18 1,06 1,03

20 26 20 35 25 28 18 1,15 1,15

а б

Рисунок 3 - Графики расчетных значений передаточных чисел

Сравнивая результаты расчетов проектируемого и фактического рядов передаточных чисел, можно сделать вывод, что внесенные в конструкцию трансмиссии изменения позволяют расширить диапазон изменения частот вращения высевающего диска. При этом визуально видно, что во втором случае (рисунок 3б) проектируемый ряд в меньшей степени соответствует

теоретическому, чем для серийной трансмиссии сеялки. Однако объективная оценка сходимости теоретического и фактического (проектируемого) рядов передаточных чисел может быть проведена только на основе использования количественных оценок. В данном исследовании для сравнения полученных результатов предложено использовать критерий (условно - критерий

«неоптимальности» трансмиссии), который, по сути, отражает среднее значение отклонения фактических передаточных чисел от теоретических. Причем, поскольку в данном случае определение среднегеометрического значения не применимо (т.к. отдельные показатели могут быть равны нулю), то критерий «неоптимальности» трансмиссии (далее - КНТ) определялся как выраженное в процентах среднее арифметическое относительных отклонений передаточных чисел (аналог коэффициента вариации).

j=k

КНТ = 100

j=1

Teopj

к, %

V теоР.) у где ¡факт! - фактическое значение у-го передаточного числа трансмиссии;

¡теор! - теоретическое значение у-го передаточного числа трансмиссии; к - число передач трансмиссии.

Расчеты, проведенные с использованием формулы (4), а также данных таблицы 1 и рисунка 3, показали, что в первом случае (рисунок 3 а) значение КНТя4,5%, а для второго случая (рисунок 3 б) КНТ2=11,6%. Соответственно, введенные нами искусственно изменения конструкции трансмиссии сеялки МС-8 действительно привели к её ухудшению.

В целом предложенный критерий, при своей простоте, позволяет методом перебора или путем программирования определять наиболее рациональные сочетания шестерен (звездочек) редукторов или коробок передач трансмиссий посевных машин исходя из условия КНТ^т'т.

Заключение. Бесступенчатые передачи из-за ряда технических и технологических недостатков пока не получили широкого применения в конструкциях посевных машин. Подавляющее большинство сеялок по-прежнему оснащаются ступенчатыми трансмиссиями, основными узлами которых являются коробки передач или редукторы со сменными зубчатыми колесами (звездочками). Традиционно «оптимальность» выбора трансмиссии осуществляется путем визуального наложения теоретического и проектируемого рядов передаточных чисел. Однако объективная оценка сходимости таких результатов может быть проведена только на основе использования количественных оценок. В данном исследовании для этой цели предложено использовать критерий (условно - критерий

«неоптимальности» трансмиссии), который по сути отражает среднее значение отклонения фактических передаточных чисел от теоретических. Причем, поскольку в данном случае определение среднегеометрического значения неприменимо (т.к. отдельные частные показатели могут быть равны нулю), то критерий «неоптимальности» трансмиссии определялся как выраженное в процентах среднее арифметическое значение относительных отклонений передаточных чисел. Предложенный критерий, при своей простоте, позволяет методом перебора или путем программирования определять наиболее рациональные сочетания шестерен (звездочек) редукторов или коробок передач трансмиссий посевных машин.

Литература

1. Курочкин, В.Н. О необходимости модернизации концепции стратегического развития регионального АПК / В.Н. Курочкин // Московский экономический журнал. -2020. - № 6. - С. 28-34.

2. Бондаренко, А.М. Системный подход в управлении технологическими процессами аграрного сектора экономики / А.М. Бондаренко, Л.С. Качанова // Конкурентоспособность в глобальном мире: экономика, наука, технологии. - 2016. - № 9-3 (25). - С. 49-53.

3. Bondarenko, A.M. Control of technological processes of organic fertilizers application as a tool to ensure food safety / A.M. Bondarenko, L.S. Kachanova, E.I. Lipkovich // Journal of Environmental Management and Tourism. - 2018. - Т. 9. - № 1 (25). - С. 5-11.

4. Mudarisov, S.G. Modeling the technological process of tillage / S.G. Mudarisov, I.I. Gabitov, Уа.Р. Lobachevsky etc // Soil & Tillage Research. - 2019. -Т. 190. - С. 70-77.

5. Sukhanova, M.V. Damage to seeds by the working bodies of continuous machines / M.V. Sukhanova, V.P. Zabrodin // International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development. - 2019. - Т. 8. - № 5. - С. 373-380.

6. Багринцева, В.Н. Влияние раннего срока сева на урожайность новых гибридов кукурузы / В.Н. Багрин-цева, Т.Н. Сухоярская, С.В. Никитин // Земледелие. -2011. - № 6. - С. 31-32.

7. Оптимизация вакуумных высевающих аппаратов пропашных сеялок: монография / А.Ю. Несмиян, В.И. Хижняк, В.В. Должиков, А.В. Яковец, Д.Е. Шаповалов. - Зерноград: ФГБОУ ВПО АЧГАА, 2013. - 176 с.

8. Патент на изобретение RU 2220528 C1. Сошник / П.Я. Лобачевский, А.С. Реуцкий, В.И. Хижняк, А.Ю. Несмиян, Ю.М. Черемисин; опубл. 10.01.2004; заявка № 2002114578/12 от 03.06.2002.

9. Яковец, А.В. Обоснование рациональных параметров плоского сбрасывателя «лишних» семян пневмовакуумного высевающего аппарата / А.В. Яковец, А.Ю. Несмиян // Вестник КрасГАУ. - Красноярск, 2012. -№ 7 (70). - С. 114-120.

2

10. Патент на полезную модель RU 154364 U1. Пневматический высевающий аппарат / К.П. Дубина, А.Ю. Несмиян, В.И. Хижняк, М.А. Реуцкий, В.В. Должиков, С.В. Асатурян; опубл. 20.08.2015; заявка № 2015105664/13 от 18.02.2015.

11. База протоколов результатов испытаний сельскохозяйственной техники [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http:sistemamis.ru/protocols, 2020. - Дата обращения 12.12.20.

12. Сеялка пропашная блочносоставляемая МС-8 (базовая модель). Руководство по эксплуатации (для оператора). - Миллерово, 2011. - 52 с.

13. Encyclopedia of mathematics [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www. Encyclopediaof-math.org/ index.php. - Дата обращения: 12.12.20.

References

1. Kurochkin V.N. O neobkhodimosti modernizatsii kontseptsii strategicheskogo razvitiya regional'nogo APK [On the need to modernize the concept of strategic development of the regional agro-industrial complex], Moskovskiy ekonomicheskiy zhurnal, 2020, No 6, рр. 28-34.

2. Bondarenko A.M., Kachanova L.S. Sistemnyy pod-khod v upravlenii tekhnologicheskimi protsessami agrarnogo sektora ekonomiki [A systematic approach in the management of technological processes in the agrarian sector of the economy], Konkurentosposobnost' v global'nom mire: ekonomika, nauka, tekhnologii, 2016, No 9-3

3. Bondarenko A.M., Kachanova L.S., Lipkovich E.I. Control of technological processes of organic fertilizers application as a tool to ensure food safety, Journal of Environmental Management and Tourism, 2018, Т. 9, No 1

4. Mudarisov, S.G., Gabitov I.I., Lobachevsky Уа.Р. etc. Modeling the technological process of tillage, Soil & Tillage Research, 2019, Т. 190, рр. 70-77.

5. Sukhanova M.V., Zabrodin V.P. Damage to seeds by the working bodies of continuous machines, International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development, 2019, Т. 8, No 5, рр. 373-380.

6. Bagrintseva V.N. Sukhoyarskaya T.N., Nikitin S.V. Vliyaniye rannego sroka seva na urozhaynost' novykh gibri-dov kukuruzy [Influence of the early sowing period on the yield of new corn hybrids], Zemledeliye, 2011, No 6, pp. 3132.

7. Nesmiyan A.Yu., Khizhnyak V.I., Dolzhikov V.V., Yakovets A.V., Shapovalov D.Ye. Optimizatsiya vakuumnykh vysevayushchikh apparatov propashnykh seyalok: mono-grafiya [Optimization of vacuum seeding devices of row-crop seeders: monograph], Zernograd, FGBOU VPO ACHGAA, 2013, 176 p.

8. Lobachevskiy P.Ya., Reutskiy A.S., Khizhnyak V.I., Nesmiyan A.Yu., Cheremisin Yu.M. Soshnik [Opener], patent na izobreteniye RU 2220528 C1, opubl. 10.01.2004, zayavka No 2002114578/12 ot 03.06.2002.

9. Yakovets A.V., Nesmiyan A.Yu. Obosnovaniye ratsional'nykh parametrov ploskogo sbrasyvatelya «lishnikh» semyan pnevmovakuumnogo vysevayushchego apparata [Substantiation of rational parameters of a flat dumping device of «extra» seeds of a pneumatic vacuum seeding apparatus], g. Krasnoyarsk, Vestnik KrasGAU, 2012, No 7

10. Dubina K.P., Nesmiyan A.Yu., Khizhnyak V.I., Reutskiy M.A., Dolzhikov V.V., Asaturyan S.V. Pnevmati-cheskiy vysevayushchiy apparat [Pneumatic seeding device], patent na poleznuyu model' RU 154364 U1, opubl. 20.08.2015, zayavka No 2015105664/13 ot 18.02.2015 (In Russian).

11. Baza protokolov rezul'tatov ispytaniy sel'skokho-zyaystvennoy tekhniki [Base protocols of the results of tests of agricultural machinery], available, http:sistemamis.ru/ protocols, data obrascheniya 12.12.20. (In Russian).

12. Seyalka propashnaya blochnosostavlyayemaya MS-8

13. Encyclopedia of mathematics [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: http://www.encyclopediaofmath.org/ index.php, data obrascheniya 12.12.20.

Сведения об авторах

Максимов Андрей Александрович - аспирант кафедры «Технологии и средства механизации агропромышленного комплекса», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). Тел.: +7-900-123-08-31. E-mail: makslmovbaglr@yandex.ru.

Несмиян Андрей Юрьевич - доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Технологии и средства механизации агропромышленного комплекса», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). Тел.: +7-904-346-83-54. E-mail: nesmiyan.andrei@yandex.ru.

Хижняк Владимир Иванович - кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологии и средства механизации агропромышленного комплекса», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). E-mail: hignyk@mail.ru.

Кочергин Алексей Сергеевич - студент инженерно-технологического факультета, Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). E-mail: alex.kochergin61@gmail.com.

Information about the authors

Maksimov Andrey Aleksandrovich - postgraduate student of the Technologies and means of mechanization in agro-industrial complex department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Phone: +7-900-123-08-31. E-mail: maksimovbagir@yandex.ru.

Nesmiyan Andrey Yurievich - Doctor of Technical Sciences, associate professor, professor of the Technologies and means of mechanization in agro-industrial complex department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Phone: +7-904-346-83-54. E-mail: nesmiyan.andrei@yandex.ru.

Khizhnyak Vladimir Ivanovich - Candidate of Technical Sciences, associate professor of the Technologies and means of mechanization in agro-industrial complex department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). E-mail: hignyk@mail.ru.

Kochergin Alexey Sergeevich - student of the Engineering and Technology faculty, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). E-mail: alex.kochergin61@gmail.com.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests.

УДК 621.316:658.562

АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ТОЧКАХ ЕЁ ПЕРЕДАЧИ НА НАПРЯЖЕНИИ 0,22 кВ

© 2021 г. А.В. Бухвал, М.А. Юндин

Сельское электроснабжение характеризуется большой протяженностью линий электропередач, преобладанием однофазных потребителей, неравномерным распределением нагрузок по фазам, насыщенностью электроприборов с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Встречаются линии, площадь сечения проводов которых не соответствует передаваемой мощности, количество скруток провода в одном пролете превышает нормы ПУЭ. Силовые трансформаторы выработали свой амортизационный и паспортный срок службы, встречаются силовые трансформаторы с коэффициентом загрузки, превышающим свои нормативные значения. В результате перечисленных особенностей встаёт вопрос об обеспечении потребителей качественной электроэнергией. Периодический мониторинг показателей качества электроэнергии (ПКЭ), проводимый сетевыми компаниями на шинах ТП 6(10)/0,4 кВ, не показывает значения ПКЭ в точках передачи электроэнергии потребителям, находящимся в середине или конце линии. В статье представлены результаты измерений и анализа ПКЭ в сельских электрических сетях. Измерения показателей качества электрической энергии проводились в распределительных сетях 0,22 кВ в точках передачи электрической энергии сельским однофазным потребителям. По результатам измерений проанализированы основные ПКЭ, которые наиболее часто не соответствовали требованиям действующих норм. С помощью описательной статистики были проанализированы измеренные показатели качества электрической энергии (ПКЭ), найдены диапазоны изменения значений, определены формы распределения, асимметричность относительно средней величины, определены стандартная ошибка и отклонение, дисперсия выборки. Установлено, что медленные изменения напряжения не соответствовали нормативным значениям. Выявлены коэффициенты гармонических составляющих напряжения, которые в точках передачи электроэнергии превышали свои нормативные значения. Подтверждена актуальность работ понеобходимости доведения показателей качества электроэнергии до уровня требований ГОСТ 32144-2013 для электрической сети напряжением 0,22 кВ.

Ключевые слова: качество электрической энергии, показатели качества электрической энергии, медленные изменения напряжения, отклонение частоты, несинусоидальность напряжения.

Для цитирования: Бухвал А.В., Юндин М.А. Анализ показателей качества электроэнергии в точках её передачи на напряжении 0,22 кВ // Вестник аграрной науки Дона. 2021. № 1 (53). С. 51-58.

ANALYSIS OF SOME QUALITY INDICATORS ELECTRICITY IN THE NETWORK 0,22 kV © 2021 A.V. Bukhval, M.A. Yundin

Rural power supply is characterized by a large length of power transmission lines, the predominance of single-phase consumers, uneven distribution of loads in phases, and saturation of electrical appliances with a nonlinear volt-ampere characteristic. There are networks where the cross-section of power lines does not correspond to the transmitted power, and the number of connections in one span exceeds the PUE standards. Power transformers have developed their depreciation and passport service life, there are power transformers with a load factor exceeding their standard values. As a result of these features, the question arises of providing consumers with high-quality electricity. Periodic monitoring of power quality indicators (PCE) carried out by grid companies on TP 6(10)/0,4 kV buses does not show the PCE values for consumers located in the middle or end of