Методология проектирования климатической системы для нового семейства унифицированных кабин комбайнов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Проектирование климатической системы кабины комбайна — сложный и многоэтапный процесс, включающий в себя комплекс задач. Для их решения инженер-конструктор должен обладать знаниями и навыками в различных областях, начиная с теплотехнических расчетов и заканчивая методиками проведения экспериментальных исследований и компьютерным моделированием, на что требуется большое количество интеллектуальных и временных ресурсов. Поэтому задача создания унифицированной методологии проектирования климатической системы кабины комбайна является весьма актуальной.

Цель исследования. Целью настоящей работы является разработка климатической системы для унифицированной кабины зерноуборочного и кормоуборочного комбайна. Проектируемая климатическая система предназначена для создания комфортного микроклимата в кабине комбайна для 2-х человек в условиях летнего и зимнего режима эксплуатации.

Материалы и методы. Рассматривается методология расчета и выбора климатической системы кабины комбайна, включающая в себя разработку методики инженерных расчетов и математическое моделирование термодинамических и вентиляционных процессов в кабине.

Результаты. Определены основные параметры: теплопритоки и теплопотери для кабины зерноуборочного и кормоуборочного комбайна, которые составили 2,8 и 2,2 кВт для зерноуборочного комбайна; 2,9 и 2,35 кВт для кормоуборочного комбайна; необходимый расход воздуха, подаваемый в кабину для обеспечения комфортной температуры — 740 м3/ч; процент рециркуляции воздуха из условий отсутствия запотевания и создания избыточного давления в кабине — 75%; холодо- и теплопроизводительность климатической системы с учетом условий эксплуатации комбайна — 7,8 и 6,3 кВт соответственно. Осуществлен подбор основного оборудования климатической системы для унифицированной кабины для нового семейства унифицированных кабин комбайнов — испаритель-отопитель BUHLER 1000 MFWD; компрессор Valeo TM16.

Заключение. Спроектированная в соответствии с представленной методикой климатическая система позволит обеспечить комфортную температуру воздуха в кабине в пределах 22–24 °С при различных режимах эксплуатации комбайна в различных регионах. Кроме того, параметры климатической системы исключат запотевание стекол кабины и за счет созданного избыточного давления — проникновение внутрь запыленного воздуха.

Об авторах

Виктор Валерьевич Масленский

Донской государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: vicleng@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4618-029X
SPIN-код: 2633-4832

канд. техн. наук, доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды»

Россия, 344003, Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1

Юрий Игоревич Булыгин

Донской государственный технический университет

Email: bulyur_rostov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0644-7412
SPIN-код: 3720-4160

д-р техн. наук, профессор кафедры «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды»

Россия, 344003, Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1

Александр Владимирович Павликов

Донской государственный технический университет

Email: sanya.pavlikov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5227-9635
SPIN-код: 5847-5001

ассистент кафедры «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды»

Россия, 344003, Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1

Список литературы

  1. Михайлов М.В., Гусева С.В. Микроклимат в кабинах мобильных машин. М.: Машиностроение, 1977.
  2. Родимцев С.А., Гавриченко А.И., Гальянов И.В. и др. Исследования герметичности кабин сельскохозяйственной техники с помощью индикаторных показателей // Вестник НГИЭИ. 2017. № 12 (79). С. 53–63.
  3. Гусева С.В. Исследование и улучшение микроклимата в кабине зерноуборочного комбайна: дисс. … канд. техн. наук. Москва, 1974.
  4. Михайлов В.А., Шарипова Н.Н. Средства нормализации микроклимата и оздоровления воздушной среды в кабинах тракторов. Mосква: МАМИ, 2002.
  5. Babenkov Yu., Ozersky A., Romanov V., et al. Experimental studies of the air conditioning system efficiency in the cab of “TORUM 785” combine harvester // E3S Web of Conferences. 2021. Vol. 273. P. 07001. doi: 10.1051/e3sconf/202127307001
  6. Гавриченко А.И., Шаповалов А.Н. Оценка суммарного количества тепла, поступающего в кабину мобильной машины, и эффективности средств ее теплозащиты // Строительные и дорожные машины. 2011. № 2. С. 34–35.
  7. Устинов А.С., Савин И.К. Теплотехника. Петрозаводск: ПетрГУ, 2010.
  8. Устинов А.С., Питухин Е.А., Савин И.К. Моделирование микроклимата кабины транспортного средства // Вестник МАХ. 2007. № 3. С. 19–22.
  9. Масленский В.В. Улучшение условий труда операторов технологических и мобильных машин в условиях нагревающего микроклимата: дисc. … канд. техн. наук. Ростов-на-Дону, 2021.
  10. Булыгин Ю.И., Щекина Е.В., Масленский В.В. Разработка элементов системы нормализации микроклимата в кабине зерноуборочного комбайна TORUM // Безопасность техногенных и природных систем. 2019. № 2. С. 2–12.
  11. Месхи Б.Ч., Булыгин Ю.И., Масленский В.В., и др. Оценка терморадиационного режима рабочего места крановщика с целью обоснованного выбора климатической системы кабины металлургического крана // Безопасность труда в промышленности. 2021. № 2. С. 7–14.
  12. Богословский В.Н., Пирумов А.И., Посохин В.Н., и др. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 1. М.: Стройиздат, 1992.
  13. Булыгин Ю.И., Масленский В.В. Расчет и выбор оборудования климатической системы унифицированной кабины для зерноуборочного и кормоуборочного комбайна: отчет НИР (заключ.) Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2020. Рег. № АААА-А20-120021890156-7.
  14. Явнель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. М.: Книга по Требованию, 2012.
  15. Доссат Рой Дж. Основы холодильной техники. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. 520 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Процесс изменения состояния воздуха в i-d диаграмме для летнего режима.

Скачать (737KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Процесс изменения состояния воздуха в i-d диаграмме для зимнего режима: Н — состояние наружного воздуха; В — состояние воздуха внутри кабины; C — состояние смеси рециркуляционного и наружного воздуха; П — состояние приточного воздуха.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Результаты компьютерного моделирования параметров микроклимата в кабине при работающей КСКК: a — линии тока скоростей; b — температура воздуха.

Скачать (644KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».