Аналіз технічного стану складових систем зрошування рослин в умовах захищеного грунту

Abstract

В роботі розглянуті проблеми забезпечення надійності та довговічності технологічного обладнання при вирощуванні продукції захищеного ґрунту. Доведено, що особлива увага повинна приділятися фізичним основам формування відмов тепличного обладнання, а саме вивченню відмов в технологічних системах індустріальних теплиць. Метою даної роботи є дослідження типів несправностей які можуть виникати в процесі експлуатації відцентрових насосів під час їх використання в системах зрошування. В роботі проведено огляд сучасних систем зрошування, які використовуються при вирощуванні рослин в умовах захищеного ґрунту. Аналіз систем зрошення захищеного ґрунту показує, що для різних типів вирощуваних культур необхідно використовувати різні системи поливу. В загальному принцип роботи всіх систем зводиться до того, що необхідно забезпечити транспортування води чи поживного розчину до рослини. В усіх оглянутих системах транспортування води забезпечується за допомогою насосів, котрі є основним робочим елементом будь-якої системи зрошення. Проведено аналіз виникнення несправностей відцентрових насосів, що використовуються в даних системах. Дослідженнями встановлено, що ерозійне і корозійне зношування, неточні зазори в проточній частині насоса, попадання в насос сторонніх тіл, значний осьовий здвиг ротора через неправильну збірку насоса – це основні причини виходу з ладу робочих коліс. Їх довговічність залежить від матеріалу, з якого вони виготовлені, та від якості виконання. Основнми дефектами муфт є корозійне зношування, задири поверхонь зубів і посадочних місць, порушення балансування і співвісності, механічні поломки,овальність отворів для пальців, порушення посадки на валу, биття напівмуфт. Ресурс підшипників визначається кількістю годин, протягом яких настає «втома металу», кількістю обертів підшипника та кількісного і якісного складу мастила. Перспективою подальших досліджень є вивчення функціональних відмов насосного обладнання систем зрошування в індустріальних теплицях і як наслідок їх специфіки, можуть бути сформувати окремі наукові задачі, вирішення яких сприятиме підвищенню надійності як насосного обладнання, так і системи зрошування в цілому.

В работе рассмотрены проблемы обеспечения надежности и долговечности технологического оборудования при выращивании продукции защищенного грунта. Доказано, что особое внимание должно уделяться физическим основам формирования отказов тепличного оборудования, а именно изучению отказов в технологических системах индустриальных теплиц. Целью данной работы является исследование типов неисправностей которые могут возникать в процессе эксплуатации центробежных насосов как основной составляющей систем орошения. В работе рассмотрены современные системы орошения, которые используются при выращивании растений в условиях защищенного грунта. Анализ систем орошения защищенного грунта показывает, что для разных типов выращиваемых культур необходимо использовать различные системы полива. В общем принцип работы всех систем сводится к тому, что необходимо обеспечить транспортировку воды или питательного раствора к растению. Во всех системах транспортировка питательного раствора обеспечивается с помощью насосов. В работе произведен анализ возникновения неисправностей центробежных насосов. Исследованиями установлено, что эрозионное и коррозионное изнашивание, неточные зазоры в проточной части насоса, попадания в насос инородных тел, значительный осевой сдвиг ротора из-за неправильной сборки насосов - это основные причины выхода из строя рабочих колес. Долговечность рабочих колес зависит от материала, из которого они изготовлены и от качества исполнения. Основными дефектами муфт является коррозионное изнашивание, задиры поверхностей зубов и посадочных мест, нарушение балансировки и соосности, механические поломки, овальность отверстий для пальцев, нарушение посадки на валу, биение полумуфт. Ресурс подшипников определяется количеством часов, в течение которых наступает «усталость металла», числом оборотов подшипника, а так же количественного и качественного состава смазки. Перспективой дальнейших исследований является изучение функциональных отказов насосного оборудования систем орошения в индустриальных теплицах и как следствие их специфики, при этом могут быть сформированы отдельные научные задачи, решение которых будет способствовать повышению надежности как насосного оборудования, так и системы орошения в целом.

The problems of reliability and durability of technological equipment during growing of protected soil products were examined in the paper. It has been proved that particular attention should be paid to the physical basis for the failure of the greenhouse equipment, namely the study of failures in the technological systems of industrial greenhouses. The purpose of this work is to study the types of malfunctions that may occur during the operation of centrifugal pumps during their use in irrigation systems. An overview of modern irrigation systems used in plant cultivation under protected soil conditions is carried out. An analysis of protected soil irrigation systems shows that different irrigation systems are required for different types of cultivated crops. In the general principle of the operation of all systems is reduced to the fact that it is necessary to ensure the transport of water or nutrient solution to the plant. In all of the systems examined, water is supplied by pumps, which are the main working element of any irrigation system. An analysis of the failure of centrifugal pumps used in these systems was carried out. Studies have shown that erosion and corrosion wear, inaccurate gaps in the flow section of the pump, falling into the pump of foreign bodies, a significant axial displacement of the rotor due to improper assembly of the pump - these are the main causes of failure of working wheels. Their durability depends on the material from which they are made, and on the quality of performance. The main defects of the clutch are corrosion wear, tearing of surfaces of teeth and seats, disturbance of balancing and alignment, mechanical breakage, ovality of the fingers, disruption of the landing on the shaft, and the half-mast attack. The bearing resource is determined by the number of hours during which the “metal fatigue" occurs, the number of revolutions of the bearing and the quantitative and qualitative composition of the lubricant. The prospect of further research is the study of functional failures of pumping equipment of irrigation systems in industrial greenhouses, and as a consequence of their specifics, certain scientific problems can be formulated, the solution of which will increase the reliability of both pumping equipment and irrigation systems in general.