Стаття

Завантажити статтю

Модель гвинтового лінійного п’єзоелектричного двигуна

Сергій Олександрович Філімонов, Дмитро Сергійович Бачеріков

Отримано 05.07.2022, Доопрацьовано 29.11.2022, Прийнято 19.12.2022

Анотація

Тема рідких добрив в Україні – це тренд останніх кількох років. Внесення рідких мінеральних добрив замість гранульованих під час сівби набуває популярності серед українських сільгоспвиробників. Ця технологія особливо актуальна, на думку експертів, у регіонах із дефіцитом вологи, а також у тих господарствах, де практикується ресурсозберігаюче землеробство. Багато виробників сільгосптехніки сьогодні йдуть шляхом модернізації існуючих моделей ґрунтообробних та посівних машин додатковим обладнанням для внесення рідких добрив. Оснащення передбачає встановлення на раму агрегату спеціальних ємностей для робочого розчину. При цьому, до кожного сошника підводяться широкі шланги, які за допомогою насосів подають добрива. Таким чином, внесення рідких добрив відбувається разом з висівом насіння, за рахунок спеціальних дозаторів. В роботі запропоновано та виготовлено нову конструкцію дозатора з п’єзокерамічним двигуном. У дослідному зразку використовується нове технічне рішення стосовно регулювання норми виливу. Розроблено еквівалентну електричну модель гвинтового лінійного п’єзоелектричного двигуна на основі методу електромеханічних аналогій, яка дозволить швидше розробити схему керування (драйвера). За допомогою розробленої еквівалентної електричної моделі гвинтового лінійного п’єзоелектричного двигуна отримано амплітудно-частотні характеристики біморфних п’єзоелементів двигуна при збудженні одного біморфного п’єзоелемента. Отримані дані показали, що зменшився вплив коливання одного біморфного п’єзоелемента на інші за рахунок зменшення ребер жорсткості. Результати досліджень можуть бути використані при проєктуванні дозаторів для виливу рідких добрив з п’єзокерамічним двигуном

Ключові слова:

автоматизація; приладобудування; сільгосптехніка; дозатор; рідкі добрива; п’єзоелектричний двигун; біморфний п’єзоелемент

https://doi.org/10.24025/2306-4412.4.2022.268445

Взято з Том 27, № 4, 2022

Сторінки 13-22

Використані джерела ЦИТУВАТИ

Використані джерела

[1] "Application of liquid fertilizers with sowing". [Online]. Available: https://www.agronom.com.ua/vnesennyaridkyh-dobryv-iz-posivom/. Accessed on: Nov.04, 2022 [in Ukrainian]. 

[2] B. S. Nosko, V. V. Medvedev, and O. P. Nepochatov, "The role of fertilizers in increasing the efficiency of agriculture in arid conditions", Visnyk ahrarnoi nauky, no. 5, pp. 11-15, 2000 [in Ukrainian].

[3] H. M. Gospodarenko, Development and substantiation of an integrated system of fertilization in field crop rotation on chernozem asolized in the Right Bank Forest Steppe of Ukraine. Kyiv, Ukraine: NAU, 2001 [in Ukrainian].

[4] V. V. Gamayunova, Irrigation efficiency and the effect of fertilizers on the use of moisture by plants and increasing the sustainability of agriculture in the steppe zone. Kharkiv, Ukraine: Stylna typohrafiia, 2018, pp. 108-126 [in Ukrainian].

[5] Ye. Dudkina, "Urea-ammonia mixture (KAS)", Ahronom, no. 1 (February), pp. 2022, 2013 [in Ukrainian].

[6] N. A. Pasichnik, and N. A. Marchuk, "Application of KAS for fertilizing winter wheat on meadow-chernozem carbonate soil", Visnyk KhNAU, no. 1, pp. 140-143, 2013 [in Ukrainian].

[7] V. O. Kudrya, and I. P. Prokopiev, "Technical means for applying liquid fertilizers and prospects for their development", Mechanization and electrification of agriculture: interdepartmental thematic sci. coll. of NAAS NSC "IMESG", Glevakha, iss. 96, pp. 201-208, 2012 [in Ukrainian].

[8] "Equipment for applying liquid fertilizers. What, how and with what?" [Online]. Available: https://traktorist.ua/articles/tehnikadlya-vnesennya-ridkih-dobriv-shcho-yak-ichim. Accessed on: Nоv. 08, 2022 [in Ukrainian].

[9] "vApplyHD Plumbing Overview and Recommendations". [Online]. Available: https://docplayer.net/51852206-Plumbingoverview-and-recommendations.html. Accessed on: Nov. 09, 2022.

[10] "vApplyHD Operator’s Guide Gen2 2020 SeedSense Displays". [Online]. Available: https://support.surefireag.com/media/docume nts/vApply_Operators_Guide_955656_F8hyg up.pdf. Accessed on: Nov. 30, 2022.

[11] S. O. Filimonov, N. V. Filimonova, and D. S. Bacherikov, "Using a piezoelectric motor in agriculture", in All-Ukr. Sci. and Pract. Internet Conf. Automation and Computer-Integrated Technologies in Production and Education: State, Achievements, Development Prospects", 2020, pp. 15-17 [in Ukrainian]

[12] L. A. Ostrovsky, Fundamentals of the general theory of electrical measuring devices. Leningrad, Russia: Energiya, 1971 [in Russian].

[13] V. M. Sharapov, S. A. Filimonov, Z. V. Sotula, L. G. Kunitskaya, and V. M. Zaika, "Improvement of piezoceramic scanners", in 2013 IEEE 33rd Int. Sci. Conf. Electronics and Nanotechnology, ELNANO 2013: Conf. Proc., 2013, 6552063, pp. 144-146.

[15] V. M. Sharapov, O. M. Gurzhii, and S. A. Filimonov, "Three-coordinate piezoceramic scanner on bimorphic piezo elements for a probe nanomicroscope", Tekhnolohiia ta konstruiuvannia v elektronnii aparaturi, no. 4 (70), pp. 13-15, 2007 [in Ukrainian]

[16] C. Bazilo, S. Filimonov, N. Filimonova, and D. Bacherikov, "Determination of geometric parameters of piezoceramic plates of bimorph screw linear piezo motor for liquid fertilizer dispenser", in Advances in Computer Science for Engineering and Manufacturing. ISEM 2021. Lecture Notes in Networks and Systems, Z. Hu, S. Petoukhov, M. Yanovsky and F. He, Eds., vol. 463. Springer, Cham, pp. 84-94, 2022.  doi: 10.1007/978-3-031-03877-8_8.

[17] L. Wang et al., "High accuracy Comsol simulation method of bimorph cantilever for piezoelectric vibration energy harvesting", AIP Advances, vol. 9, 095067, pp. 1-9, 2019.  doi: 10.1063/1.5119328. 

[18] V. Ya. Halchenko, Yu. Yu. Bondarenko, S. A. Filimonov, and N. V. Filimonova, "Determination of influence of geometric parameters of piezoceramic plate on amplitude characteristics of linear piezomotor", Electrical Engineering & Electromechanics, no. 1, pp. 17-22, 2019.  doi: 10.20998/2074-272X.2019.1.03.

[19] V. Ya. Halchenko, S. A. Filimonov, A. V. Batrachenko, and N. V. Filimonova, "Increase the efficiency of the linear piezoelectric motor", Nano-Electron. Phys., vol. 10, no. 4, 04025, 2018. doi: 10.21272/jnep.10 (4).04025. 

[20] V. Halchenko, D. Bacherikov, S. Filimonov, and N. Filimonova, "Improvement of a linear screw piezo motor design for use in accurate liquid dosing assembly", in Smart Technologies in Urban Engineering. STUE 2022.  Lecture Notes in Networks and Systems, O. Arsenyeva, T. Romanova, M. Sukhonos and Y. Tsegelnyk, Eds., vol. 536. Springer, Cham. [Online]. Available: https://doi.org/ 10.1007/978-3-031-20141-7_22.

ЦИТУВАТИ

Filimonov, S., & Bacherikov, D. (2022). Model of screw linear piezoelectric motor . Bulletin of Cherkasy State Technological University, 27(4), 13-22. https://doi.org/10.24025/2306-4412.4.2022.268445