Кинематическая схема механизма и алгоритм управления шириной вытяжного проема культивационного сооружения

Приведены результаты теоретических исследований возможности снижения недостатка и избытка тепла в культивационном сооружении за счет обоснования параметров и алгоритма работы механизма управления шириной вытяжного проема в режиме реального времени. Разработана кинематическая схема плоского рычажного механизма управления шириной вытяжного проема с приводом от электрического линейного актуатора. Определены зависимости угла наклона ведущего звена механизма и ширины вытяжного проема от хода штока электропривода. Максимальная величина хода штока электропривода составляет 225 мм, что позволяет изменять ширину вытяжного проема от 0 до 900 мм. При этом угол наклона оси датчика положения ведущего звена механизма изменяется от 0 до 90 град. На основании анализа процесса работы механизма и требований растений к температуре окружающего воздуха разработан алгоритм управления шириной проема, предусматривающий три возможных ситуации. При условии соответствия температуры воздуха биологическим требованиям растений ширина вытяжного проема не изменяется. Если температура воздуха превышает верхний предел, то ширина проема увеличивается на величину, определяемую шагом изменения угла ведущего звена механизма. Если температура воздуха меньше нижнего предела, то контроллер включает линейный актуатор на уменьшение ширины проема. Это обеспечивает изменение угла наклона ведущего звена на величину шага dA, которая задается при программировании. Логические операторы сравнивают текущее значение угла наклона ведущего звена с расчетным и производят включение и выключение актуатора. Предлагаемый алгоритм осуществляет последовательное приближение состояния системы к зоне оптимума и реагирует на изменение внешних условий. 

1. Литвинов С.С., Разин А.Ф., Иванова М.И., Мещерякова Р.А., Разин О.А. Состояние, проблемы, перспективы и риски развития овощеводства России в условиях санкций // Картофель и овощи. 2016. № 2. С. 25–29.

2. Колчина Л.М. Тенденции развития производства овощной продукции в защищенном грунте // Техника и оборудование для села. 2016. № 9. С. 12–16.

3. Чернова Т.В., Огнев В.В., Авдеенко С.С., Габибова Е.Н., Корсунов Е.И. Совершенствование технологии возделывания томата и конструкции весенних теплиц для получения экологически безопасной продукции // Картофель и овощи. 2020. № 5. С. 11–16.

4. Аутко А.А., Гануш Г.И., Долбик Н.Н. Овощеводство защищенного грунта: монография. М.: Издательство «ВЭВЭР», 2006. 320 с.

5. Панова Г.Г., Драгавцев В.А., Желтов Ю.И., Судаков В.Л., Черноусов И.Н., Канаш Е.В., Аникина Л.М., Удалова О.Р. Стратегия наукоемкого ресурсосберегающего круглогодичного производства высококачественной растительной продукции // Аграрная Россия. 2009. № 51. С. 7–10.

6. Кайтмазов Т.В. Обеспечение параметров микроклимата в каркасных строительных конструкциях // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2006. № 11. С. 14–20.

7. Малышев Н.А., Логинов И.А. Исследование температурного и тепловлажностного режима культивационных сооружений в теплый период года // Приволжский научный журнал. 2010. № 4 (16). С. 106–113.

8. Нестяк В.С., Чепурин Г.Е., Ивакин О.В., Усольцев С.Ф. Защитные экраны – резервные возможности для овощеводства // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 8. С. 83–86.

9. Круг Г. Овощеводство: монография / пер. с нем. В.И. Леунова. М.: Колос, 2000. 576 с.

10. Молчанов А.Г., Авдеева В.Н. Оптимизация параметров микроклимата теплиц // Техника и оборудование для села. 2009. № 9. С. 39–40.

11. Литвинов С.С. Научные основы современного овощеводства: монография. М., 2008. 771 с.

12. Уайт В. Технология чистых помещений. Основы проектирования, испытаний и эксплуатации: монография. М.: Клинрум, 2002. 304 с.

13. Усольцев С.Ф., Нестяк В.С., Ивакин О.В., Нестяк Г.В., Гончаренко Ю.В. Обоснование привода механизма управления вентиляцией крупногабаритного укрытия экранного типа // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2019. Т. 49. № 3. С. 79–86. DOI: 10.26898/0370-8799-2019-3-10.