Електрифікація технологічних процесів на фермі по відгодівлі ВРХ на 400 голів в ДП ДГ "Елітне" ІР УААН Харківського району Харківської області

/

РЕФЕРАТ

Розрахунково-пояснювальна записка виконана на сторінках тексту формату А4 і має таблиці, рисунки, посилання на першоджерела.

Графічний матеріал містить 8 аркушів креслярського формату А1.

В цілому дипломна робота містить 105 сторінок розрахунково - пояснювальної записки, 15 таблиць, 16 рисунків.

У даній дипломній роботі на тему «Електрифікація технологічних процесів на фермі по відгодівлі ВРХ на 400 голів в ДП ДГ «Елітне» ІР УААН Харківського району Харківської області» дано коротку характеристику об'єкта електрифікації. Обрано технологічні схеми і робочі машини для змісту тварин, розраховано електропривод для сільськогосподарських машин, водонагрівальні установки. Розраховано електропроводки, вибрана апаратура керування і захисту, розподільні пункти. Підраховано електричні навантаження, зовнішні електричні мережі й обрані джерела живлення. Приведені загальні характеристики лінійних двигунів та вибір (ЛАД). Розроблене питання експлуатації на господарстві, та підраховано техніко-економічну ефективність.

ЗМІСТ

Вступ

1. Загальна характеристика об'єкту проектування

2. Обґрунтування і вибір технологічних схем, робочих машин та обладнання

2.1 Технична система приготування та роздачі кормів

2.2 Вибір вентиляційного обладнання

2.3 Технологічна схема водопостачання

2.4 Доїння і первинна обробка молока

2.5 Вибір водонагрівачів

3. Вибір апаратів апаратури та захисту

3.1 Вибір комутаційних та захисних апаратів

3.2 Розрахунок і вибір внутрішніх проводок

3.3 Вибір розподільчих пунктів

4. Підрахунок електронавантаження, вибір джерела живлення

4.1 Підрахунок електрона вантажень

4.2 Підрахунок джерела живлення

4.3 Розрахунок зовнішніх електромереж 0,38 кВ

4.4 Перевірка захисних апаратів на спрацювання при струмах однофазного короткого замикання

5. Видалення гною з приміщення за допомогою штангових транспортерів з використанням лінійних двигунів (ЛАД)

5.1 Загальна характеристика лінійних двигунів

5.2 Параметри електродвигуна ЛАД

5.3 Вибір параметрів електродвигуна для штангових транспортерів

6. Охорона праці

7. Техніко - економічний розрахунок

Висновок

Перелік посилань

Відомість випускної роботи магістра

ВСТУП

Одним з головних напрямків розвитку сільського господарства є концентрація та спеціалізація виробництва, створення тваринницьких та агропромислових комплексів з широким впровадженням сучасних методів виробництва, результатів науково-технічного прогресу та світового досвіду.

На тваринницьких фермах та комплексах промислового типу, майже всі виробничі процеси є електрифікованими, адже використовується прогресивні технології та сучасні машини, робота яких організована по потоковим лініям. Все більше застосування знаходять: нове електрообладнання в приводних, нагрівальних та випромінювальних установках, нові системи автоматичного дистанційного контролю та керування технологічними процесами.

На сучасному етапі успішний розвиток мають міжгосподарські підприємства по виробництву продукції рослинництва та тваринництва. Це великі спеціалізовані господарства з великим рівнем електрифікації та автоматизації робіт.

Діяльність підприємств та організацій агропромислового комплексу повинна бути націлена не на проміжні показники, а на високий кінцевий результат - отримання більшої кількості сільськогосподарської продукції кращої якості з меншим и витратами.

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДП ДГ «ЕЛІТНЕ» ІР УААН

Об'єкт проектування - ЗАО «Краснопавлiвський молокозавод», ЗАО «Краснопавлiвський молокозавод» знаходиться в районі середньозволоженої зони Харківської області. Коливання річной температури - від мнус 28,8 в лютому до плюс 29,2 в серпні. Тривалість безморозного періоду становить 200 днів. Середня кількість опадів - 756 мм ртутного стовпчика. Переважним напрямком вітру є східний та південно-східний при середній швидкості 2,1 -3,2 метра за секунду.

Район по товщині стінки ожеледі-другий ( Н=10 мм). Майже на всій площі земельного масиву ЗАО «Краснопавлiвський молокозавод» грунт утворюється льосовими суглинками. Він має буровато-палевий колір, багатий вміст голчастих часток (до 35%), високу карбонатність, велику пористисть і рихлість. Найбільшу площу займають чорноземи реградовані. Покладаються вони на кореневому плато та пологих схилах водорозподілів. На території ЗАО «Краснопавлiвський молокозавод» площа рівних ділянок значно перевищує площу схилів, що створює сприятливі умови землекористівання.

ЗАО «Краснопавлiвський молокозавод» розташовано поблизу міста Лозова у селищі Краснопавлiвка. Площа сільськогосподарських угідь ДП ДГ «Елітне» складає приблизно 150 га. Підприємство спеціалізується на виробництві молочноi продукції. Данний об'єкт відноситься до першої категорії електроспоживачів. Живлення електроспоживачів на підприємстві здійснюється від повітряної лінії 10 кВ (КТП потужністю 160 кВА).

Із застосуванням на комплексі все більш складних автоматизованих машин, агрегатів та потокових ліній особливе значення приймає питання найкращого використання цієї техніки та забезпечення необхідного контролю за її станом. Технічне обслуговування і ремонт електродвигунів і електрообладнання виконується персоналом об'єкта проектування. Найбільш працеємні процеси у виробництві, такі як: приготування кормів, доїння та первинна обробка молока, видалення гною-електрифіковані. Повністю механізовані та автоматизовані основні виробничі процеси: водопостачання, приготування та роздача корму, доїння корів, дотримання потрібних параметрів мікроклімату, прибирання приміщень.

2. ОБГРУНТУВАННЯ і ВИБІР ТЕХНОЛОГІЧНИХ СХЕМ, РОБОЧИХ МАШИН ТА ОБЛАДНАННЯ

Всі технологічні процеси на комплексі ВРХ розділені на виробничі комплекси, які об'єднують всі операції та процеси, основними з яких є: кормоприготування, годування та напоювання тварин, створення необхідних параметрів мікроклімату, переробка та зберігання виробничої продукції.

При цьому враховуються умови роботи в тваринництві: безперебійність протікання багатьох технологічних процесів, умови роботи в агресивному середовищі, циклічність та ритмічність, велике технологічних процесів та пов'язане з цим велика кількість агрегатів і апаратів. Найбільш залежні технологічні процеси на об'єкті проектування: доїльні, зберігання молока, дотримання необхідного мікроклімату, приготування та роздача корму.

2.1 Технологічна схема приготування та роздачі кормів

Для харчування тварин у корівнику застосовують корма рослинного походження і мінеральні добавки. Об'єкт проектування забезпечується кормами власного виробництва, з кормоцеху господарства, закуповуються лише комбікорму та мінеральні добавки. Всі записи кормів зберігаються на складах кормів. Соковиті та грубі корма роздаються у годівниці приміщення зимою, літом-на вигульних площах.

Підготовка кормів до харчування складається з таких операцій: очищення від бруду, металевих та інших механічних домішок, подрібнення, термічної обробки, пресування, приготування кормових сумішей.

Для подрібнення сіна, соломи, зерна та приготування суміші з двох-трьох компонентів служать універсальні дробарки кормів. Процес здрібнення корму в дробарках здійснюється на принципі руйнування матеріалу ударом, сколенням та стиранням об зубчасті деки і ситові обичайки при русі здрібненого матеріалу в середині дробильної камери через отвори решета. Якість здрібнення корму, витрати енергії, продуктивність машини залежить від вологості та фізико-механічних властивостей корму.

На тваринницьких комплексах молочним коровам раціон складають у залежності від величини надою. Орієнтовна кількість кормів за рік наведена в таблиці 2.1

Таблиця 2.1 Норми годування молочних корів у залежності від їх продуктивності за рік

Приймаємо для встановлення у кормоцеху таке технологічне обладнання. Подрібнювач соковитих кормів ИКС- 5М призначений для мийки і подрібнення коренеплодів з відокремленням механічних домішок. ИКС-5М застосовується у потокових лініях кормоцехів великої рогатої худоби.

Універсальна дробарка КДУ-2 призначена для подрібнення сіна, соломи, зерна та коренеплодів, а також для приготування сумішей з двох-трьох компонентів.

Технічні характеристики подрібнювачів кормів наведені в таблиці 2.2

Таблиця 2.2 Технічні характеристики подрібнювачів кормів

Вибір двигуна для комбінованих дробарок виконують, виходячи з умов:

- Зона і місце розташування (кліматичне виконання) У2 -помірний клімат, під накриттям.

- Ступінь захисту ІР 54 (повний захист від доторкання та від води будь-якого напрямку).

- Конструктивне виконання і спосіб монтажу ІМ1081. Беруться двигуни, які встановлюються на горизонтальній площині, лапами вниз, з одним виходом вала, вал циліндричний.

- По частоті обертання дробарки, nдвnб; 14601457об/хв.

- По роду струму та напруги (змінного струму, напругою 380/220).

- По потужності Рдв Рп, Рп=28,32 кВт.

3028,32

Перевірка двигуна за умовами зрушення та перевантажувальній здатності в даному випадку недоцільно. Це пояснюється тим, що момент зрушення дробарки незначний у порівнянні з моментом номінальної частоти обертання.

В наслідок того, що завантаження дробарки при її роботі здійснюється спеціальним завантажувальним пристроєм, момент опору на її валу змінюється незначно від середнього значення (10...15%).При цьому виключається зупинка двигуна при різкій зміні навантаження. У зв'язку з тим, що привод дробарки працює у тривалому режимі, то перевірка його на допустиму кількість включень за годину не має сенсу.

Таким чином, остаточно вибираємо двигун 4АМ180М4У2;

; ;

; ;

;

; м3

%;

соs

Роздача кормів виконується автоматизованим роздавачем кормів РВК-Ф-74. Транспортер РВК-Ф-74 призначений для роздавання кормів на комплексах великої рогатої худоби . Складається з робочого органу, кормового жолоба, натяжної станції, приводи та шафи керування. Робочим органом є стрічка з прикріпленим до неї канатом і круглоланковим ланцюгом або ланцюг та скребкове полотно, розміщене на половині замкненого контуру. Привід складається з рами, на якій розміщена привідна станція, і кінцевим вимикачів.

Робочий процес: корм завантажується мобільним кормороздавачем у бункер,

Вмикається привід робочого органу, який переміщує його вздовж кормового жолоба. При повному переміщенні робочого органу вздовж фронту годівлі привід зупиняється за командою кінцевого вимикача. Перед початком наступної годівлі робочий орган вмикають на зворотній рух, при цьому залишки корму зкидаються спеціальним скребком у приямок. Коли робочий орган досягає вихідного положення, привід автоматично вимикається.

Схемою керування транспортером-роздавачем передбачене реверсивне керування двигуном привода з двох місць, автоматичну зупинку в кінцевих положеннях, звукову сигналізацію перед кожним пуском, світлову сигналізацію про наявність напруги живлення, захист від коротких замикань і перевантажень, електричне блокування пускача.

2.2 Вибір вентиляційного обладнання

Для підтримання якісного складу повітря у виробничих приміщеннях, особливо у тваринницьких, необхідне їх систематичне вентилювання.

Вплив повітряного середовища на тварин обумовлений наступними параметрами: температурою, вологістю, швидкістю руху, його хімічним складом, місткістю у ньому механічних домішок. Найбільший вплив на фізіологічне становище організму тварин і їх продуктивність чинять температура та вологість повітря.

Сучасне інтенсивне тваринництво з характерною для нього підвищеною концентрацією поголів'я на комплексі вимагає інтенсивного повітрообміну, забезпечення якого не можливо без застосування електровентиляторів. Специфіка сільськогосподарського виробництва, концентрація поголів'я на комплексі в корівнику вимагає регулювання мікроклімату з метою створення оптимального повітряного середовища.

Незадовільний температурно-вологий режим і газовий склад повітря у приміщенні призводить до зниження продуктивності корів на 10-15%.

До основних параметрів вентиляторів відносяться годинна продуктивність і розрахунковий напір. Продуктивність вентиляторної установки визначається, виходячи із видалення надлишкової вологи, теплоти та вуглекислоти. При цьому за рахункову продуктивність вентиляційної установки береться одно із найбільших значень, отриманих в процесі розрахунку по конкретному приміщенню для даних тварин.

2.2.1 Розрахунок витрати повітря, потрібного для видалення вологи з приміщення

Витрата повітря по волозі становитиме:

, (2.1)

де- загальна кількість вологи,;

- випаровування вологи з підлоги на протязі години, ;

- волого вміст внутрішнього та зовнішнього повітря, .

, -волого вміст внутрішнього та зовнішнього повітря, .

(2.2)

де ·- норма вологого виділення тваринами, ;

, - коефіцієнти, що враховують зміну вологовиділення в залежності від реальних значень вологи та температури у приміщенні, (=1.02,·=0.94).

, (2.3)

де - кількість вологи, виділена диханням та шкірою тварин, ;

, (2.4)

де - вологовміст насиченого повітря в середині приміщення при оптимальній температурі, г/мі, (=8.3)

- розрахункова відносна вологість зовнішнього повітря, %,(=85%).

, (2.5)

- волого вміст насиченого зовнішнього повітря при розрахунковій температурі, г/мі, (=0.88)

- допустима відносна вологість повітря в середині приміщення, %, (=65%).

,

,

.

,

2.2.2 Розрахунок витрати повітря, потрібного для видалення надлишкового тепла

Витрати повітря по видаленню надлишкового тепла:

, (2.6)

де - кількість вільного тепла, що виділяється однією твариною,;

- температурний коефіцієнт розширення повітря,;

- питома об'ємна теплоємність повітря, ;

- температура повітря у приміщенні і на зовні, С, .

, (2.7)

де - норма тепла, яке виділяється твариною при температурі 16С, , ;

- коефіцієнт, що враховує зміну волого виділення у залежності від реальних значень вологи і температури у приміщенні, .

,;

2.2.3 Розрахунок витрати повітря, потрібного для видалення вуглекислого газу

Визначаємо обмін повітря, необхідний для видалення зайвого вуглекислого газу:

, (2.8)

де - коефіцієнт, що враховує виділення вуглекислого газу мікроорганізмами,;

- кількість вуглекислого газу, який виділяється однією твариною, ;

- допустима кількість вуглекислого газу в приміщенні, ;

- кількість вуглекислого газу у зовнішньому повітрі, ;

,

Визначаємо годинну кратність обміну повітря :

, (2.9)

де - розрахункова продуктивність вентиляційної системи, ;

- об'єм тваринницького приміщення,,;

.

Кратність повітрообміну показує, скільки на протязі однієї години повітря в приміщенні змінюється за рахунок повітряного потоку, що подається вентиляційною установкою.

2.2.5 Розрахунок теплових втрат за рахунок вентиляції

Теплові втрати по вентиляції:

, (2.10)

де - масова теплоємність повітря, :

густина припливного повітря.

.

2.2.6 Розрахунок втрат тепла, обумовлених випаровуванням вологи

Витрати тепла, обумовлені випаровуванням вологи:

, (2.11)

де - кількість вологи, що виділяється від стелі, стін, дверей та вікон рівні, ;

- теплота пароутворення при атмосферному тиску, ;

N- кількість тварин, .

2.2.7 Розрахунок кількості тепла, що виділяється тваринами

Кількість тепла, що виділяється тваринами:

, (2.12)

де - кількість тепла, виділена тваринами, ,

2.2.8 Розрахунок теплових втрат через огорожу

Теплові втрати через огорожу становитимуть;

, (2.13)

де - теплова характеристика приміщення, ;

- об'єм приміщення, .

.

Визначення теплопродуктивності ЕКУ виконується за допомогою рівняння теплового балансу:

, (2.14)

,

2.2.9 Розрахунок потужності опалювальної установки

, (2.15)

де - коефіцієнт запасу,

-К.К.Д. ЕКУ, .

кВт

Приймаємо дві калориферні установки СОФА -40/0,5ТЦ-М2/1 потужністю 46,5 кВт кожна. Продуктивністю 3000.

Розрахунковий напір вентилятора складається із статичного і динамічного напорів.

(2.16)

де - статичний напір,;

- динамічний напір, .

Статичний напір дорівнює:

, (2.17)

де - питома витрата напору, Па/м;

- довжина повітропроводу, м;

- сумарні місцеві витрати опору, Па.

, (2.18)

де - швидкість повітря в повітропроводі, ,

- діаметр повітропроводу, ;

- питома вага повітря, ,.

Діаметр прямокутного повітропроводу становить:

, (2.19)

де - відповідно, ширина та висота повітропроводу, .

,

,

де - питома вага повітря,:

- прискорення вільного падіння,

По часовій продуктивності та розрахунковому напору проводимо вибір вентилятора, виходячи з умов:

; .

Вибираємо вентилятор типу ВО-7 , технічні характеристики якого наведені в таблиці 2.3

Таблиця 2.3 Технічні характеристики вентилятора ВО-7

Досвід експлуатації вентиляційних установок тваринницьких приміщень показує, що привода приточних вентиляторів найчастіше працюють у тривалому режимі, у зв'язку з цим вибір електричного двигуна проводимо виходячи з умов:

1. Кліматичне виконання та категорія розміщення СУ2;

2 По способу захисту від навколишнього середовища ІР54;

3. По конструктивному виконанню і способу монтажу ІМ1011;

4. По модифікації(двигун сільськогосподарського призначення із вмонтованим температурним захистом)

5. По частоті обертання:

;

.

6. По роду струму і напрузі (змінного струму і напруги);

Ін, Uн=380/220 В.

7. По потужності

;

.

Вибираємо електродвигун типу АИР80А4БСУ2:

Uн=380/220 В.

; ;

; ;

.

% ;

соs; .

Перевірка двигуна по умові перевантажувальної здатності не має сенсу, так як момент запуску вентилятора значно менший номінального моменту, а значить, навантаження вентилятора має спокійний характер.

Для вентиляції тваринницьких приміщень у даний час широке застосування знайшли установки типу Клімат - 4М, які призначені для забезпечення необхідного повітрообміну та температурного режиму. Підтримання заданої температури і повітрообігу виконується шляхом автоматичної зміни частоти обертання двигунів витяжних вентиляторів при відхиленні температури повітря від усталеного значення.

2.3 Технологічна схема водопостачання

Забезпечення корівника водою здійснюється з артезіанської свердловини, пробуреної на території об'єкту проектування. Вода надходить у тваринницькі приміщення по системі водопостачання з водонапірної башти. Внутрішня система водопостачання проектується з водопостачальних труб з розводом по стінам і до індивідуальних поїлок. У молочному блоці вода підводиться до технологічного обладнання. На вигульних майданчиках вода підводиться до групових поїлок.

Норми споживання води за добу: дійні корови, , молодняк ВРХ . Джерело води - свердловина глибиною , висота водяного стовпа у свердловині , діаметр труби .На комплексі встановлена башта Рожновського з об'ємом бака . Максимальна відмітка води у баці над нульовою відміткою свердловини .Відстань від свердловини до башти, ., швидкість руху води у водопроводі, . Діаметр водопроводу, .

На рисунку 2.1 наведена технологічна схема баштової насосної установки

Рисунок 2.1 -Схема водопостачання з підземного джерела

1- насос

2- станція керування

3- трубопровід

4- водонапірна башта

Вибір насоса проводиться, виходячи з умов:

; , (2.20)

де - продуктивність насоса, ;

- максимальні втрати води на комплексі за годину, ;

- напір, створений насосом, ;

- розрахунковий напір, .

Максимальні витрати води за годину знайдемо з виразу:

, (2.21)

де - коефіцієнт добової нерівномірності витрат води,

- коефіцієнт нерівномірності витрат води за годину,;

- споживання води за добу, ;

-ККД насосної установки, враховуючий втрату води від насоса до споживача, .

Добове споживання води залежить від числа споживачів і витрати води.

, (2.22)

де - добова норма витрати води окремими споживачами, ;

- число споживачів даного виду.

, ;

;

Розрахунковий напір дорівнює:

, (2.23)

де - геодезичний напір - висота підйому води від нижнього до верхнього рівнів, ;

- втрати напору у всмоктувальну і напірному трубопроводах, ;

- вільний напір, ;

, (2.24)

- глибина свердловини, ;

- висота водяного стовпа в свердловині, ;

- висота башти, .

Втрати напору по довжині трубопроводу визначаємо по формулі:

, (2.25)

де - швидкість руху води, ;

- прискорення вільного падіння, ;

- коефіцієнт опору, який залежить від швидкості води і матеріалу труб ;

- довжина трубопроводу, ;

- діаметр трубопроводу, ;

- сумарні втрати напору в місцевих опорах, ;

- вільний напір, .

, (2.26)

По розрахунковому напору та продуктивності, виходячи з вищесказаних умов, проводимо вибір насосу:

Тип ЭЦВ-10-185; продуктивністю ; напір ; ККД насосу ; частота обертання .

, (2.27)

де - коефіцієнт запасу, ;

- питома вага води, ;

- ККД передачі (для прямої передачі );

-ККД насосу (для відцентрової передачі ())

,

На вибір двигуна насосної установки впливає режим її роботи, який характеризується тривалістю вмикання:

, (2.28)

де - час роботи насосної установки, ;

- час паузи насосної установки, .

, (2.29)

де - регульований об'єм баку,

, (2.30)

Час паузи насосної установки:

, (2.31)

%

Режим роботи насосної установки тривалий.

Вибір електричного двигуна проводиться, виходячи з наступних умов:

1. Кліматичне виконання та категорія розміщення У5;

2. По способу захисту від навколишнього середовища, ІР68;

3. По конструктивному виконанню і способу монтажу ІМ3081;

4. По модифікації(беруться двигуни занурювальні, сільськогосподарського призначення)

5. По частоті обертання:

,

2. По роду струму і напрузі (змінного струму, напругою

3. По потужності - для тривалого режиму ,

Вибираємо електродвигун типу ПЭДВ8-140;

; ;

; ;

.

%

соs;

Витрата води на утримання тварин на тваринницьких фермах і комплексах по формам технологічного проектування, які приведені в таблиці 2.4

Таблиця 2.4 - Добові норми споживання води тваринами.

Комплектний пристрій “Каскад” призначений для автоматичного, місцевого і дистанційного керування відцентровими насосами в режимі водопідйому та дренажу з заглибленими електродвигунами потужністю від 1 до 200 кВт, а також для захисту електродвигунів від аварійних режимів. Підключається пристрій “Каскад” до трьохфазної мережі змінного струму напругою 380,660 В, який працює при температурі -40 до +60 ?С, робоче положення вертикальне.

Датчик рівня води працює при температурі навколишнього середовища (від 1 до +40?С), робоче положення датчика вертикальне. Пристрій “Каскад” виконує такі функції:

а) автономний пуск і зупинка електронасоса в режимі дренажу і водопідйому в залежності від рівня води в свердловині чи водонапірній башті.

б) автоматичний пуск електронасосу в режимі водопідйому в залежності від висоти стовпа води водонапірної башти і автоматична зупинка електронасоса в цьому режимі через час не 90 хвилин.

в) місцевий пуск і зупинка електронасоса, дистанційний пуск і зупинка насоса.

г) відключення електронасоса при перевантаженнях, коротких замиканнях, неповнофазних режимів.

д) автоматичне відключення електронасоса при пониженні води в свердловині нижче контрольного значення за час не більше 0,5 с для пристрою потужністю 4,5кВт і вище.

ж) неможливість автоматично повторного запуску електронасоса після спрацювання любого виду захисту.

з) вмикає сигналізацію з розшифровкою аварійного відключення, контролює навантаження в одній з фаз.

У шафах даного типу ведеться облік кількості часів роботи електронасоса і визначається при необхідності рівень води в свердловині.

Принципова електрична схема комплектного пристрою керування насосною установкою ”Каскад” зображена на другому кресленні.

2.4 Доїння і первинна обробка молока

Рівень механізації доїння корів і первинної обробки молока досягає нині 90-95 % До первинної обробки молока відносять його охолодження, пастеризацію та очищення. Механізація та електрифікація процесу доїння значно полегшує працю доярок, при цьому підвищується продуктивність праці у два - чотири рази порівняно з ручним доїнням. Первинну обробку молока здійснюють з метою збереження його харчової і технологічної цінності на тривалий проміжок часу.

Технологія доїння залежить від форми утримання тварин. Доїння корів здійснюється в стійлах доїльними автоматичними установками “Імпульс”М-620 із зніманням інформації для машинного доїння корів у машинному залі з автоматизацією доїння, збирання та обліку молока, автоматичного індивідуального нормованого годування корів концентрованими кормами залежно від їх фізіологічного стану (стадія лактації, продуктивність тощо), одержання, обробка, зберігання, передача інформації для керування зооветеринарною роботою, а також виділення тварин за низкою ознак для зооветеринарного обслуговування.

Первинна обробка молока проходить при дотримані санітарних та ветеринарних норм і правил. Пастеризація молока здійснюється для знищення мікроорганізмів, які знаходяться в молоці, шляхом нагріву його до відповідної температури.

У молочному блоці молоко підлягає первинній обробці, до якої входить фільтрування молока, його охолодження до 10 ?С, пастеризація та сепарування,

зберігання та підрахунок. Для пастеризації молока використовуються барабанні пастеризатори типу ОПД-1, технічні дані якого наведені в таблиці 2.6.

Таблиця 2.6 Технічні характеристики барабанного пастеризатора типу ОПД-1

Вибір двигуна пастеризатора виконується виходячи з умов:

1. Кліматичне виконання та категорія розміщенняБСУ1,(двигун сільськогосподарського виконання, на відкритому повітрі);

2. По способу захисту від навколишнього середовища, ІР54 (для двигунів серії АИР5);

3. По конструктивному виконанню і способу монтажу ІМ1081;

4. По модифікації(АИР5)

5. По частоті обертання: ,

6. По роду струму і напрузі (змінного струму, напругою ).

7. По потужності Рп=2кВт.

Виходячи з аналізу приводних характеристик перевірка двигуна по перевантажувальній спроможності, по умовам зрушення на допустиме число включень за годину в даному випадку не має сенсу.

Вибираємо електродвигун типуАИР112БСУ1;

Uн=380/220 В.

; ;

; ;

%

соs; .

Для отримання сметани та очищеного молока використовуються відцентрові сепаратори, які класифікуються по виробничому призначенню, по захисту молока від повітря і по роду привода. На комплексі застосовуються сепаратори типу ОСП-3М, технічні характеристики наведені у таблиці 2.7

Таблиця 2.7 Технічні характеристики сепаратора ОСП-3М

Вибір двигуна сепаратора проводиться виходячи з умов:

1. Зона і місце застосування У3,(у молочних цехах);

2. Ступінь захисту від навколишнього середовища, ІР44 (для двигунів серії4АМ);

3. Конструктивне виконанню і спосіб монтажу ІМ1081;

4. По модифікації(4АМС- для приводів вакуумних насосів з підвищеним ковзанням)

5. По частоті обертання:

6. По роду струму і напрузі (змінного струму, напругою ).

7. По потужності

Рп=3.8кВт.

Виходячи з аналізу приводних характеристик перевірка двигуна по перевантажувальній спроможності, по умовам зрушення на допустиме число включень за годину в даному випадку не має сенсу.

Вибираємо електродвигун типу4АМ100L4У2;

Uн=380/220 В. Ін=3.7А

; ;

;

%

соs;

Використання штучного холоду для технологічних цілей у виробництві молока - неодмінна умова забезпечення якості та зберігання продукту. Принцип роботи холодильної машини ґрунтується на властивостях деяких речовин перебувати у різкому стані при підвищеному тиску, перетворюватись на пару зі зниженням тиску та кипіти при низьких температурах. Робочий процес холодильної машини проходять за замкненим циклом. Як холодоагент для холодильних машин найчастіше використовують фреон.

Танк - охолоджувач молока ТОМ -2А призначений для збирання, охолодження та зберігання молока на комплексі. Він складається з молочної ванни, мішалки, фреонового компресора, конденсатора, ресивера, фільтра - осушника, теплообмінника, випарника, водяного насоса, акумулятора холоду. Електрична та технологічна схеми Танка - охолоджувача молока ТОМ - 2А наведені відповідні на третьому та четвертому кресленні.

Охолоджене молоко зберігається не менше 12 годин, після чого його вивозять автоцистернами на завод.

2.5 Вибір водонагрівачів

У сільськогосподарському виробництві гарячу воду застосовують для приготування кормів, температура води становить +40 ?С+70?С, для миття доїльного обладнання, температура +50 ?С+65?С, для підтримання корів температура становить близько +35?С.

Добова потреба у гарячій воді розраховується:

, (2.40)

де - добова норма витрати гарячої води на одну голову, ;

- кількість корів у одному корівнику.

.

Витрати гарячої води при температурі ?С:

, (2.41)

де - температура води, необхідна для миття посуду, ?С;

- температура холодної води, ?С;

- температура води, необхідної для підтримання корів, ?С;

- температура води після підігріву, ?С.

.

Для забезпечення потреб у гарячій воді одного корівника, використовуємо три електричні водонагрівачі типу ВЕТ-400.

Технічні показники електронагрівача приведені в таблиці 2.8.

Таблиця 2.8 Технічні показники ВЕТ-400.

3. ВИБІР АПАРАТІВ КЕРУВАННЯ І ЗАХИСТУ

3.1 Вибір комутаційних та захисних апаратів

Проведемо розрахунок апаратів для захисту і керування електродвигуном дробарки. Яка має двигун серії 4АМ180М4У2 потужністю відповідно 30кВт.

Розраховуємо двигуна А, за формулою:

, (2.60)

де - коефіцієнт завантаження двигуна;

- номінальний струм двигуна.

Проведемо вибір теплового реле для захисту електродвигуна.

Уставка струму для теплового реле при захисті асинхронних двигунів з коротко замкнутим ротором вибирається за співвідношенням:

, (2.61)

де - напруга апарата, В;

- напруга мережі, В.

.

(2.62)

де 1,2...1,3 - допустиме перевантаження електродвигуна;

- номінальний струм двигуна, А.

Вибираємо теплове реле з [1] марки РТЛ 2059-О4 з межами регулювання 47 - 64 А.

Проведемо вибір магнітного пускача для дистанційного керування трифазним двигуном з коротко замкнутим ротором.

Виберемо магнітний пускач по струму головних контактів А, за формулою

, (2.63)

при чому, номінальний струм береться ближчий по величині до робочого струму електродвигуна. Звідси:

(2.64)

(2.65)

де - напруга магнітного пускача, В;

- напруга мережі, В;

- напруга котушки, магнітного пускача В;

- напруга мережі керування, В.

Номінальний струм А, магнітного пускача має бути більший однієї шостої частини пускового струму:

(2.66)

Вибираємо магнітний пускач з [1] ПМЛ-42000СУ3В. Магнітний пускач розрахований на струм 63А і напругу 380В, нереверсивний з тепловим реле, із ступенем захисту ІР - 00, кліматичним виконанням для помірного клімату, з категорією розміщення в закритих неопалювальних приміщеннях.

.

.

Отже, умови виконуються, магнітний пускач вибрано вірно.

Виберемо автоматичний вимикач для захисту електродвигуна приводу дробарки, з таким розрахунком, щоб номінальна напруга Uн , і номінальний струм вимикача перевищували робоче значення напруги Up.дв і струму Ip.max виконавчого пристрою.

Приймаємо наступні умови вибору автоматичного вимикача:

(2.67)

(2.68)

де - номінальний струм теплового розчіплювача, А;

- струм спрацювання електромагнітного розчіплювача, А;

- розрахунковий максимальний струм електродвигуна, А.

Визначаємо струм А, теплового розчіплювала за формулою (2.63):

.

Визначаємо струм А, спрацювання електромагнітного розчіплювала за формулою (2.63):

Вибираємо автоматичний вимикач для двигунів електроприводу гноєприбирального транспортера з [1] типу ВА51 - 29340010Р30У3 з комбінованим розчіплювачем який розрахований на струм 63А.

.

Отже, умова виконується автоматичний вимикач вибрано вірно.

Вибір електрообладнання для інших машин і апаратів робимо аналогічно, дані зводимо в таблицю 3.2.

3.2 Розрахунок і вибір внутрішніх проводок

При виборі і розрахунку внутрішніх електропроводок повинні виконуватись умови: безпеки людей та тварин, пожежо та вибухобезпеки, надійності та економічності.

3.2.1 Розрахунок внутрішньої проводки силової мережі

Силову проводку в виробничих приміщеннях виконуємо кабелем ВВГ (силовий кабель з мідними жилами, з полівінілхлоридною ізоляцією в полівінілхлоридній зовнішній оболонці).

Виконуємо розрахунок перерізу жили кабелю для живлення електродвигуна заглиблювального насоса, розрахунок перерізу жил від щита керування до розподільчого пункту. Для надійного спрацювання захисту в тваринницьких приміщеннях нульовий провід вибираємо однакового перерізу з фазним.

Електропроводка в приміщеннях проектується відкрито, на висоті достатній для безпечного утримання тварин та роботи персоналу. Кабелі закраплюються монтажними смугами і стрічками шириною.

Переріз жили вибираємо з умови: b=20мм.

, (3.6)

де - розрахунковий струм, що протікає по кабелю до розподільчого пункту, А.

Так як Iроз=18,3А, то умова прийме такий вигляд:

Iдоп=18,3А

Для кабелю ВВГ з перерізом жили 4 мм?, допустимий струм рівний Iдоп=18,3А

Умова виконується.

Силова проводка, від щитка керування до електрообладнання виконана кабелем марки ВВГ з перерізом жили 4 мм?.

3.3 Вибір розподільчих пунктів

У приміщеннях корівника на вводах встановлюємо групові розподільчі щити ПР9332 № виконання 414 з автоматичними вимикачами ВА51-25 і ВА 51-35. У приміщеннях знаходиться розподільчі щити: типу ПР9272 в навісному та захищеному виконанні.

4. ПІДРАХУНОК ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ І ВИБІР ДЖЕРЕЛА ЖИВЛЕННЯ

4.1 Підрахунок електричних навантажень

Для вибору трансформаторної підстанції і розрахунку електричних мереж, необхідно підрахувати електричні навантаження на кожному об'єкті комплексу і визначити максимум навантаження.

Комплекс ВРХ відноситься до споживання 1-ої категорії по умовам забезпечення надіцності електропостачання. Розрахункові навантаження на вводах у приміщення визначаємо з добових графіків електричних навантажень.

Дані про енергетичне обладнання господарства, його потужність і час роботи приведені в таблиці 4.1

Рисунок 4.1 - Добовий графік електричних навантажень комплексу ВРХ

Таблиця 4.1 - Технологічний графік роботи електрообладнання

Згідно цих даних будуємо на рисунку 4.1 графік електричних навантажень комплексу ВРХ.

Як бачимо з графіка максимум навантаження становить і триває він понад годину. Отже це значення потужності приймаємо за розрахункове навантаження корівника: .

Таблиця 4.2 - Електричні навантаження на вводах у виробничі приміщення.

Для подальшого вибору джерела живлення розрахуємо навантаження на ділянках лінії напругою 0,38 кВ і загальне навантаження на трансформаторну підстанцію 10/0,4 кВ.

Виконуємо розрахунок лінії 1:

Денна потужність на ділянці 1-2:

, (4.1)

де -- потужність споживача з меншою потужністю, ;

- потужність споживача з більшою потужністю, ;

- коефіцієнт підвищення меншого навантаження до більшого.

Аналогічно виконуємо розрахунки для вечірнього навантаження, результати зводимо до таблиці 4.3.

Таблиця 4.3 - Розрахункові навантаження споживачів

4.2 Вибір джерела живлення

Розраховуємо вуличне освітлення. На зовнішнє освітлення однієї споруди необхідно 250Вт. Питома потужність на освітлення доріг становить 4,5 Вт/м.

, (4.2)

де - кількість споруд на комплексі;

- питома потужність на одну споруду, ;

- довжина вулиці, що підлягає освітленню, ;

- питома потужність зовнішнього освітлення, .

Визначимо повну розрахункову потужність трансформаторної підстанції:

, (4.3)

де - коефіцієнт потужності для трансформаторної підстанції,( =0,8)

, (4.4)

Денна розрахункова потужність більша за вечірню. Проводимо вибір джерела живлення. Для забезпечення енергією електроспоживачів комплексу необхідно вибрати трансформаторну підстанцію. За розрахунком навантаження ,приймаємо комплектну трансформаторну підстанцію типу КТП-630- 10/0,4 напругою 10/0,4 кВт з повітряними вводами прохідного типу, номінальною потужністю 630 кВтА. На підстанції монтуються один трифазний масляний двообмотковий трансформатор типу ТМ-630/10. На комплексі, який є споживачем першої категорії, забезпечується резервне живлення трансформаторної підстанції. На території комплексу встановлений пристрій автоматичного включення резерву.

Схеми АВР повинні задовольнятися ряду умов: ввімкнення резерву повинно бути при будь-якому аварійному вимкненні основного живлення, а також при помилкових або інших неробочих вимкненнях вимикачів основного джерела живлення, АВР повинно спрацювати лише після вимкнення основного джерела, причому час ввімкнення повинен бути якомога меншим; дія АВР повинна бути однократною.

4.3 Розрахунок зовнішніх електричних мереж 0,38 кВ

Щоб забезпечити нормальну роботу силових електроприймачів, лінії еле¬ктропередач потрібно розраховувати таким чином, щоб відхилення напруги у споживача становило не більше ±5%. Загальні втрати напруги в лінії 0,38 кВ складається із втрат напруги на зовнішніх мережах та внутрішній проводці.

Для визначення допустимої втрати напруги в мережі 0,38 кВ складемо таблицю 4.4

Таблиця 4.4 - Розрахунок відхилень напруги

Допустимі втрати напруги в ЛЕП 0,38 кВ становлять 6%. По встановленій потужності розрахуємо зовнішні мережі 0,38 кВ.

Виконуємо перевірку вибраної лінії по умовам допустимої втрати напруги, за формулою:

, (4.5)

де - довжина лінії, ;

- активний опір ЛЕП на ділянці, що розглядається, Ом/км;

- реактивний опір ЛЕП на ділянці, що розглядається, Ом/км;

- номінальна напруга ЛЕП, (ІІ_н^0,38 кВ).

Визначимо втрати напруги на ділянці 0-4', так як це відхилення на лінії 1 найбільш навантаження:

У відсотках це значення дорівнює:

, (4.6)

Отже падіння напруги на другій лінії становить ,що менше запланованих, отже переріз проводів за допустимими втратами напруги вибрано вірно.

Аналогічно виконується перевірка і для останніх ліній. Отримали такі

Значення падіння напруги: , .Втрати напруги і для цих двох ліній знаходяться в межах допустимого значення. Переріз проводів вибрано вірно.

4.4 Перевірка захисних апаратів на спрацювання при струмах короткого замикання

В чотирьох провідних мережах переріз нульового проводу приймається рівним фазному (ПУЄ).

У вибухонебезпечних приміщеннях, житлових домах і приміщеннях с/г призначення переріз нульового проводу приймається рівним фазному. Із умов механічної міцності і надійного спрацювання захисного апарату в мінімальний термін.

Проведемо перевірку захисних апаратів згідно розрахункової схеми:

Для перегорання плавкої вставки за мінімальний час при к.з. першої ділянки струм однофазного короткого замикання повинен бути не менше трьохкратного значення струму плавкої вставки запобіжника.

(4.1)

Розрахунковий струм однофазного короткого замикання яке виникло в кінці першої ділянки повітряної лінії визначається із виразу:

(4.2)

де

(4.3)

де для схеми .

Так як розрахунковий струм то при короткому замиканні в кінці першої ділянки повітряної лінії плавка вставка запобіжника перегорить і захистить лінію.

Для спрацювання автоматичного вимикача при короткому замиканні в кінці другої ділянки необхідно, щоб струм короткого замикання був не менше шестикратного струму теплового розчіплювача автомата. При цьому струм короткого замикання не повинен перевищувати 600А щоб не перегорів запобіжник на силовому щиті ТП.

Розрахунковий струм однофазного короткого замикання в кінці другої ділянки визначається із виразу:

Так як розрахунковий струм

і нерівність справджується то у випадку виникнення короткого замикання в кінці другої ділянки автоматичний вимикач вимкне його, а плавка вставка на ТП. не перегорить так, як для цього необхідно трьохкратний струм плавкої вставки запобіжника рівний 600А.

5. Видалення гною з приміщення за допомогою штангових транспортерів з використанням лінійних двигунів (ЛАД)

5.1 Загальна характеристика лінійних двигунів

Лінійні асинхронні двигуни відрізняються від звичайних асинхронних двигунів тим, що мають розімкнутий магнітопровід і кругове поле в повітряному зазорі лінійних двигунів ні при яких умовах не може бути одержано. Якщо в звичайному асинхронному двигуні магнітопроводи статора і ротора замкнуті, то в лінійному вони розімкнуті.

Принциповим недоліком таких двигунів є поява в повітряному зазорі в підбитих (на кінцях магнітопроводів) електромагнітних хвиль. Це явище прийнято називати краєвим ефектом. Краєвий ефект погіршує енергетичні показники машин, що обмежує її застосування. Цей недолік можливо ліквідувати, застосовуючи компенсуючі обмотки.

При проектуванні лінійних асинхронних двигунів для зменшення краєвого ефекту може бути статор довший ротора, чи навпаки, ротор довший статора. Ротор в лінійних двигунах інколи називають бігунком.

Конструкції лінійних асинхронних двигунів дуже різновиді. Бігун може бути виконано у вигляді масивного ротора чи з короткозамкнутою обмоткою, розміщеною в пазах. Щоб уникнути магнітного тяжіння, лінійні двигуни можуть мати ротор, який розміщений між двох статорних обмоток. Можливо застосовувати зворотню конструкцію, коли короткозамкнутий ротор не рухомий, а рухається статорна обмотка (індуктор).

Лінійні асинхронні двигуни находять застосування для одержання зворотно-поступового руху. Однак в цьому випадку можливо їх застосування там, де допустимі низькі енергетичні показники.

Коефіцієнт корисної дії в цьому випадку низький із-за викривленого поля в повітряному зазорі, а також через те, що при пусках і зупинках двигуна більша частина енергії, яка споживається із мережі, перетворюється в тепло. Непреривні перехідні процеси при реверсуванні двигуна різко знижають КПД і .

Перед тим, як застосувати лінійний двигун для механізмів зі зворотно-поступовим рухом необхідно його порівняти зі звичайним двигуном і механічною системою для одержання зворотно-поступового руху.

Лінійні асинхронні двигуни можуть застосовуватися для різних транспортних пристроїв (електровозів, підвісних доріг, мобільних кормороздавачів, штангових транспортерів, канатно-скреперних установок).

Так для коливаючих конвеєрів, які використовуються для транспортування вологого цукру, були застосовані лінійні асинхронні двигуни, замість асинхронних двигунів з обертовим рухом, привод якого показаний на рис. 1.

електродвигун навантаження проводка електричний

/

Рисунок 5.1 - Кінематична схема коливаючого конвеєра:

1 - асинхронний двигун; 2 - маховик; 3 - пасова передача;

4 - кривошипно-шатунний механізм; 5 - вантажо-несучий жолоб.

Привод конвеєра складається із асинхронного електродвигуна 1, обертаючого вала з маховиком 2, з допомогою пасової передачі 3, кривошипно-шатунного механізму 4, який перетворює поступовий рух вантажно-несучого жолоба 5 в зворотно-поступовий. При цьому необхідно примітити, що велике число деталей і поверхнів, які труться, знижують надійність конвеєра, збільшуючи при цьому експлуатаційні витрати.

Крім цього, амплітуда коливань вантажо-несучого жолоба визначається розмірами кривошипа, що приводить до обмеження можливості регулювати його продуктивність.

Замінити вище приведенні недоліки приводів коливальних конвеєрів можливо, застосовуючи лінійні асинхронні електродвигуни (ЛАД) разом з пружними накопичувачами енергії. Індуктор розміщено під вантажо-несучим жолобом, який одночасно виконує функцію вторинного елемента (ротора) електродвигуна. При подачі трьохфазної напруги на електродвигун жолоб рухається поступово, стискаючи пружний елемент. В момент часу, який задається блоком керування, ЛАД відключається від мережі, і пружний елемент за рахунок потенціальної енергії повертає вантажо-несучий жолоб в початкове положення.

Міняючи амплітуду і частоту коливань вантажо-несучого жолоба можливо зміняти продуктивність конвеєра, а також поліпшити технологію транспортування волого цукру.

Найбільш ефективним пристроєм, який забезпечує безперебійний і регулюючий вище сипучого матеріалу із бункера-живильника на підприємствах АПК являється зворушувач-засувки з коливальним лінійним асинхронним двигуном. Для розробки коливального лінійного електроприводу зворушувала-засувки і виявлення взаємозв'язку в приводі з урахуванням електромеханічних перехідних процесів в лінійному асинхронному двигунові, який працює в режимі «ввімкнено-вимкнуто», записується рівняння руху привода.

При цьому рівняння руху привода, яке приведено до прямолінійного переміщення, має такий вигляд :

, (5.1)

де - відповідно, прискорення (м / с2), швидкість (м/с), переміщення (м) вторинного елемента (бігуна) ЛАД;

F - зусилля, яке розвиває лінійний двигун, Н;

b - коефіцієнт пропорціональності сил внутрішнього тертя;

c -коефіцієнт жорсткості пружних сил;

Fоп - сили опору, які обумовлені робочим механізмом чи машиною, Н;

m - маса рухомих елементів системи, кг.

Дане рівняння руху є універсальним, його вигляд буде залежати від визначення кожного із елементів рівняння для кожного виду машин.

Кінематична схема лінійного електроприводу зворушувача-засувки показана на рис. 2.

/

Рисунок 5.2 - Кінематична схема лінійного електроприводу зворушувала-засувки:

1 - система керування з тиристорним комутатором;

2 - індуктор ЛАД; 3 - вторинний елемент (ротор) ЛАД;

4 - пружний елемент

Лінійні асинхронні двигуни використовуються для механізмів ударної дії, що дає можливість підвищити силу удару бойка, а це приводить до підвищення коефіцієнта корисної дії даного пристрою і підвищення ефективності перетворення електромеханічної енергії.

Лінійний електродвигун ударної дії циліндричного типу складається із коаксіально розміщеної первинної обмотки, яка підключається до джерела імпульсної енергії, наприклад, ємкісному накопичувачу, і виконана у вигляді трьох радіальних 1,2,3 і однієї торцевої 4 секції, а також індуктивно зв'язаного з обмоткою вторинного короткозамкнутого електропровідного елемента, який виконано у виді трьох радіальних 5,6,7 і торцевої 8 секцій.

Секції 5,6,7 вторинного елемента представляють собою мідні кільця, витягнуті вздовж осі 9, а секція 8 цього елемента представляє собою мідний диск 10 з циліндричною зовнішньою обмоткою 11, яка охоплює відповідно бокову половину зовнішньої сторони торцевої секції 4 обмотки.

Секції обмотки розміщені в зовнішніх пазах внутрішнього сердечника 12, а секції вторинного електропровідного елемента запресовані усередині зовнішнього феромагнітного корпуса 13 електродвигуна. Між електропровідними секціями 5,6,7,8 розташовані феромагнітні кільця 14,15,16. Достоїнством даного ударного лінійного електродвигуна є те, що він являється безпосереднім виконуючим органом-інструментом, не допускаючи при цьому наявності додаткових перетворюючих вузлів та пристроїв, що також приводить до підвищення ККД.

На рис. 3 показані основні елементи лінійного асинхронного двигуна, який використовується для механізмів ударної дії.

В металообробних верстатах лінійний асинхронний двигун, як основний елемент електроприводу їх, поки широкого застосування не знайшов, що пояснюється наступними причинами: здоровим консерватизмом виготовлення технологічного обладнання і не вирішенням проблеми надійного захисту лінійних електродвигунів від попадання металевої стружки. Консерватизм у відношенні застосування лінійних електродвигунів в даному випадку оправданий тим, що перехід на лінійний електропривод металообробних верстатів приведе до необхідності суттєвої перебудови конструкції верстатів досягло такого рівня, коли традиційний електропривод стає вузьким місцем, і застосування лінійного електроприводу допоможе зробити новий якісний скачок в розвитку відповідного обладнання та його електроприводу. Для більш широкого застосування лінійного електроприводу в метало ріжучих верстатах зможе з появою принципово нового лінійного електродвигуна, який розроблений фірмою hiner Drives htd (Великобританія). Зовні новий електродвигун нагадує шариково-гвинтову пару. Проте тут замість ходового гвинта - гладенький трубчатий шток з вбудованими магнітами, а “аналог” шарикової гайки в даному випадку представляє собою корпус з сердечником і обмоткою. Зовнішня схожість з шариково-гвинтовою передачею не випадковість. Обидва пристрої при необхідності можуть мати однакові розміри приєднання. Цим самим вирішується проблема суттєвої перебудови конструкції верстата при заміні традиційного приводу лінійних переміщень на лінійний електропривод. Даний приклад показує, що раціональні зміни в конструкції верстата і його електроприводу приводить до появи нового більш прогресивного технологічного обладнання, що можна спостерігати на приладі штангового транспортера, якщо застосовувати ЛАД.

/

Рисунок 5.3 - Лінійний асинхронний двигун ударної дії

Штангові транспортери являються більш ефективними при прибиранні гною в сільськогосподарських приміщеннях так як вони можуть використовуватися в таких видах приміщення з найменшим використанням території приміщення.

Штангові транспортери працюють в повторно короткочасному режимі зі зворотно-поступовим рухом. Відстань між скребками транспортера дорівнює Lс=0,9 м, а довжина ходу штанги транспортера Lш=1,3 м, що визначає довжину вторинного елемента лінійного асинхронного двигуна. Довжина штанги дорівнює Lш=80 м, але можливо її скорочувати в залежності від геометричних розмірів приміщення. Середня потужність на один скребок складає 20...22 Вт/скб, а швидкість руху штанги Vш=0,21 м/с, при цьому максимальне зусилля на одну штангу складає Fmax=10700 Н, а мінімальне(холостий хід) Fmin=3900 Н.

Кінематична схема штангового транспортера при застосуванні асинхронного двигуна нормального виконання має вигляд:

/

Рисунок 5.4 - Кінематична схема штангового транспортера:

1 - приводний двигун, 2 - редуктор, 3 - приводна шестерня,

4 - зубчата рейка, 5 - штанга зі скребками.

Із кінематичної схеми видно, що вона складається із багатьох складових, приводного двигуна, редуктора двох-заходного, зубчатої передачі, що зменшує коефіцієнт корисної дії і збільшує металоємність та початкові капітальні витрати.

Застосування ЛАД дає можливість значно спростити кінематичну схему, застосовуючи лінійний асинхронний двигун для кожної штанги тим самим підвищити ефективності прибирання гною в приміщенні, скоротити споживання електричної енергії.

5.2 Параметри електродвигуна ЛАД

Лінійні електродвигуни змінного струму можуть бути асинхронними і синхронними. Ротор асинхронного лінійного електродвигуна в вигляді бруска прямокутної форми без обмоток закріпляється вздовж шляху переміщення рухомої частини двигуна, яка має магнітопровід з розвернутими багатофазними обмотками, які живляться від джерела змінного струму. В результаті взаємодії магнітного поля в магнітопроводі рухомої частини з полем ротора виникають сили, які заставляють пересуватися з прискоренням рухомої частини лінійного електродвигуна відносно нерухомого ротора до тих пір, доки швидкість переміщення двигуна і рухомого магнітного поля не зрівняються. В тому випадку, якщо статор лінійного двигуна закріпити, а ротор оставити вільно переміщатись по відношенню статора, то ротор буде рухатись прямолінійно по відношенню до статора.

При лінійні асинхронні двигуни відносяться до низькошвидкісних (5.2)

при до високошвидкісних (5.3)

при до значно високошвидкісних. (5.4)

Лінійні асинхронні двигуни низько швидкісні в основному використовуються в транспортних установках з малими швидкостями. Лінійні двигуни високошвидкісні в основному не великі по довжині і їх в основному застосовують, щоб розігнати об'єкт до високої швидкості, а потім випустити його. Вони часто використовуються, як пускові установки для космічних досліджень.

Із вище приведеного витікає, що для приводів штангових транспортерів, електровозів підвісних доріг, мобільних кормороздавачів, коливальних конвеєрів, машин, які мають кривошипно-шатунний механізм, з метою спрощення їх кінематичних схем необхідно використовувати низько швидкісний ЛАД.

Таке взаєморухоме статора і ротора лінійних двигунів значно розширяє їх застосування в електроприводах машин і механізмів, особливо в тих, де робочий орган має зворотньо-поступовий рух.

В даний час розробляємо багато проектів лінійних електродвигунів, їх можна розділити на дві категорії: лінійні двигуни низького прискорення і лінійні двигуни високого прискорення.

Критерієм поділення ЛАД на високошвидкісні і низькошвидкісні є:

, (5.5)

де µ0 - магнітна стала, ?0=4?10-7 Г/м;

- швидкість руху вторинного елемента двигуна (ротора), м/с;

- кутова частота джерела живлення, 1/с;

- питомий поверхневий опір вторинного елемента, який визначається таким числом:

, (5.6)

де - питомий об'ємний опір вторинного елемента, Ом/м3;

- товщина вторинного елемента, м;

- величина повітряного зазору, м.

В лінійних асинхронних двигунах виникає кінцевий ефект, який в більшій чи меншій мірі впливає на енергетичний показник привода.

Рівняння магнітної індукції в повітряному зазорі ЛАД (рис. 1) має вигляд:

(5.7)

де , , - відповідно, індукція основної хвилі магнітного поля, значення індукції магнітного поля, які визначаються із граничних умов;

, - додатні величини, які характеризують проникнення магнітних хвиль при виході із двигуна, які дорівнюють:

; (5.8)

Значення і випливають із позначення:

(5.9)

після перетворень

, ; (5.10)

/

Рисунок 5.5 - Основна хвиля ( Вs), хвиля вхідного кінцевого ефекта

(В1) і результуюча хвиля (Вs+В1) магнітної індукції

, - відповідно, довжина хвилі магнітного поля (довжина полюсного ділення), довжина напівхвилі магнітного поля,

; (5.11)

Перший член рівняння (5.7) є основна хвиля електромагнітного поля, другий член рівняння є затухаюча хвиля електромагнітного поля, яка рухається по направленню переміщення вторинного елемента двигуна, має коефіцієнт затухання , і довжину напівхвилі, яка дорівнює ; третій член - затухаюча хвиля, яка рухається в зворотному напрямку по відношенню руху вторинного елемента двигуна, має коефіцієнт затухання, який дорівнює , і довжину на півхвилі, яка дорівнює .

Обидві хвилі кінцевого ефекту мають кутову швидкість , рівну частоті джерела живлення. Вони мають однакову довжину на півхвилі , яка відрізняється від довжини на півхвилі (рівної половині поточного ділення) обмотки індуктора. Швидкість руху хвилі кінцевого ефекту дорівнює :

(5.12)

Після перетворень:

(5.13)

Це означає, що швидкість хвиль кінцевого ефекта приблизно дорівнює швидкості вторинного елемента при умові:

(5.14)

Тобто при високих швидкостях вторинного елемента. В низькошвидкісних двигунах може бути значно більшою .

При граничних умовах, коли:

і , (5.15)

де - довжина вторинного елемента, м.

При таких умовах хвиля вихідного кінцевого ефекта не може досягнути вхідного кінця. Хвиля В1 індукції проходить повністю всю довжину сердечника і суттєво впливає на магнітне поле повітряного зазору і характеристики двигуна.

В тому випадку, коли і

де - швидкість руху синхронного поля , величина магнітної індукції основного поля і зворотного майже рівні і компенсують одна одну, що приводить до небажаних явищ на вході двигуна (ослаблюється результуюче магнітне поле),що приводить до різкого зниження характеристик двигуна в зоні синхронної швидкості.

Магнітне поле в повітряному зазорі являється результатом сумісної дії основної хвилі , хвилі вхідного кінцевого ефекту і хвилі кінцевого ефекту .

Як було показано вище кінцевий ефект змінює магнітне поле в повітряному зазорі.

Якщо двигун високошвидкісний, то зміна поля виявляється в його ослаблені поблизу вхідного кінця і ця тенденція до ослаблення розповсюджується на значну частину довжини повітряного зазора. Якщо двигун високошвидкісний та зміна поля виражається в ослаблені його поблизу вхідного кінця і ця тенденція до ослаблення розповсюджується на значну частину довжини повітряного зазору. Безумовно, що зміна магнітного поля відбивається на характеристиках двигуна. В зв'язку з цим кінцевий ефект необхідно повністю ураховувати при розрахунках характеристик ЛАД.

Так миттєве значення тягового зусилля визначається, користуючись формулою:

(5.16)

де - довжина залізного сердечника, м;

- струм індуктора;(еквівалентний шар струму) А/м;

- миттєве значення магнітної індукції, Тс;

- довжина вторинного елемента (сердечника), м.

Середнє значення тягового зусилля ЛАД визначається таким чином:

(5.17)

Після перетворень середнє значення тягових величин дорівнює:

(5.18)

Як видно із формул (15) (16) на величину тягового зусилля впливають значення магнітної індукції і еквівалентного струму індуктора, на яку в свою чергу впливає кінцевий ефект ЛАД.

При розробці і вибору лінійних асинхронних двигунів необхідно ураховувати наявність симетричної в фазах приводного двигуна напруги.

В зв'язку з тим, що в спрощених ЛАД потосцеплення різні по амплітуді і фазі, так як кожна фаза в трьохфазних обмотках має різне розміщення на сердечнику індуктора по відношенню до кінця повітряного зазору. (рис. 5.6).

Рисунок 5.6 - Вид обмотки ЛАД:

/

а) однослойна обмотка ЛАД; б) картина силових ліній однослойної обмотки ЛАД.

Таким чином, кожна із фаз має різне значення ЄРС.

На рис. 3 в якості прикладу приведена несиметрична трьохфазна система ЄРС при дії кінцевого ефекту.

/

Рисунок 5.7 - Векторна діаграма ЛАД при несиметричній ЄРС

При відсутності кінцевого ефекту в обмотці індуктора хвилею індукції індукується ЄРС, яка представляє симетричну трьохфазну систему ЄРС: ;;.

З урахуванням кінцевого ефекту трьохфазна система ЄРС ;; індукується трьома хвилями ;; По порівнянню з ;; значення ;; значно менші і мають амплітуду і фазову асиметрію.

Це ще раз підтверджує про значний вплив на характеристики ЛАД крайового ефекту.

Необхідно пам'ятати, що асиметрія трьохфазної системи ЄРС визиває появу трьохфазних струмів, що в свою чергу приводить до погіршення характеристик двигуна.

Асиметрію ЄРС і струмів можливо усунути наступним чином. Три ЛАД з одним спільним вторинним елементом об'єднується, при цьому три обмотки індуктора з'єднуються відповідно. (рис. 4).

/

Рисунок 5.8 - З'єднання трьох ЛАД з метою ліквідації асиметрії, визваної кінцевим ефектом

Три обмотки, які відносяться до однієї і тієї ж фази, з'єднуються послідовно при різному їх положенні в сердечниках і незмінному чередуванні фаз в усіх трьох двигунах.

ЄРС трьохфазної системи ;; мають три складові:

(5.19)

(5.20)

(5.21)

Послідовне з'єднання трьох ЛАД має велике практичне значення, коли на транспортному средстві установлюють ряд сердечників індукторів двигунів. При цьому векторна діаграма ЄРС має такий вигляд, як на рис. 5.

/

Рисунок 5.9 - Векторна діаграма ЄРС і струмів при ліквідації асиметрії в ЛАД

Ці три двигуни з'єднані разом і розглядаються, як один симетричний ЛАД. При живлені від симетричної системи напруг в симетричному ЛДП протікають симетричні струми.

Життєве значення ЕРС визначається із виразу (5.21).

При заданих і струмі можливо визначити:

,

де - повний опір контура намагнічування (дивись схему заміщення ЛАД. (рис. 5.10).

/

Рисунок 5.10 - Електрична схема заміщення ЛАД

Величина включає в себе опір намагнічуючого контура і опір вторинного елемента, які з'єднані паралельно. Опір з`єднаний послідовно з опором , утворюючи вхідний опір , таким чином можна записати:

=+ (5.22)

Після визначення вхідного опору ЛАД з урахуванням кінцевого ефекту характеристики двигуна при постійному значенні напруги визначаються таким чином.

При заданій напрузі струм індуктора дорівнює:

(5.23)

Після розрахунку струму індуктора проводиться розрахунок інших параметрів: тягового зусилля, механічної характеристики ЛАД і т.д, залежність яких від ковзання показані на рис. 5.11.

/

/

/

/

/

Рисунок 5.11 - Характеристики двигуна:

а - тягове зусилля, б - струм індуктора, в - вихідна потужність,

г - ККД, д - коефіцієнт потужності: 1 - з урахуванням,

2 - без урахування кінцевого ефекту

Ці характеристики розраховані для низько-швидкісних ЛАД, які як було сказано вище використовуються в мало швидкісному транспорті. При цьому слід відмітити , що в області малих ковзань коефіцієнт корисної дії ККД і коефіцієнт потужності збільшується завдяки кінцевому ефекту, але це збільшення не значне.

В високошвидкісних двигунах вплив краєвого ефекту носить протилежно від'ємний характер, що видно із рис. 5.12, на яких показано, що в області малих ковзань характеристики двигуна значно погіршуються: тягове зусилля, , ККД значно знижуються.

/

/

/

Рисунок 5.12- Залежності ; ; для високошвидкісних лінійних асинхронних двигунів:

1 - без урахування кінцевого ефекту;

2 - з урахуванням кінцевого ефекту

В області малих ковзань кінцевий ефект ослаблює основне магнітне поле, що обумовлює підвищення значення струму індуктора, що приводить до зниження , ККД, тягового зусилля.(рис. 8). В зв'язку з цим необхідно приймати міри для нейтралізації кінцевого ефекту.

Існує багато факторів, які впливають на характеристики ЛАД, наприклад такі, як число пар полюсів , розмір зазору, частота струму, активний опір вторинного елемента, більшість із них впливають на значення кінцевого ефекта.

Таким чином, основними закономірностями, які відбивають вплив на параметри характеристик і властивості ЛАД з урахуванням кінцевого ефекту являються слідуючі:

1. Збільшення числа пар полюсів дає можливість звузити область ковзання, де в найбільшій степені проявляються негативні дії кінцевого ефекту.

2. Більш високий активний опір вторинного елемента знижує глибину проникання хвиль кінцевого ефекту і ослаблює негативний вплив кінцевого ефекту, але разом з тим погіршується основні характеристики двигуна при відсутності кінцевого ефекту.

3. Збільшення повітряного зазору знижує глибину проникання хвилі кінцевого ефекту і тим самим ослаблює негативну дію кінцевого ефекту, хоч це в свою чергу, погіршує основні характеристики двигуна, при відсутності кінцевого ефекту.

4. Збільшення частоти струму джерела живлення зменшує глибину проникання хвиль вхідного кінцевого ефекту і ослаблює негативний вплив кінцевого ефекту, але в той же час збільшується втрати напруги на опорах, що приводять до погіршення характеристики двигуна.

Для нейтралізації дії кінцевого ефекту в ЛАД являється метод з застосуванням ком пенсійної обмотки в двигуні рис. 5.13.

/

Рисунок 5.13 - Компенсований ЛАД з компенсуючою обмоткою:

1 - компенсуюча обмотка; 2 - головна обмотка

Індуктор даного двигуна має дві обмотки, одна із яких являється головною (2), яка розміщена між точками ; , друга - компенсуюча (1), яка розміщена між точками і .

Компенсуючи обмотка має тільки два полюси, зв'язку з чим її довжина набагато менша довжини основної обмотки . Компенсуючи обмотка завжди розміщається перед основною обмоткою, так, що початок координат осі співпадає з входом ЛАД

5.3 Вибір параметрів електродвигуна для штангових транспортерів

Лінійні асинхронні електродвигуни - новинка в галузі складського підйомний-транспортного устаткування та сільського господарства. Вони дозволяють значно збільшити швидкість рухів машин при чудовій їх повторюваності і точності.

Проведемо вибір лінійного асинхронного електродвигуна для транспортера:

1. Для вибору електричного двигуна штангового транспортеру визначаем його зусилля в транспортері.

,Н (5.24)

де F-величина сили, яка приходиться на один скребок,

Z- кількість скрепків. шт.

2. визначаемо кількість скрепків:

шт. (5.25)

де l- довжина приміщення,м ;

l- відстань мж скрепками, м.

=22*89=1958 Н

3. Потрібна потужність дорівнює:

Вт. (5.26)

де u- швидкість переміщення ланцюга, мс u- 0,2мс

h- коофіцієнт корисної дії, h=1.

тр==411.14 Вт.

Так, як ми приймали за розрахунок мінімальні значення, проведемо розрахунок до встановлення по тяговому зусиллю на 10 000 Н.,

тр==2100 Вт.

Проводимо вибір двигуна для штангових транспортерів виходячи з слідуючих умов:

1. Кліматичне виконання У1

2. конструктивне виконання ІР-54

3. по швидкості руху u-0.21мс.

4. по роду струму і напруги І=14А, U?380В

5. по потужності

Рдв.?Рпот (5.27)

7?2.1

Приймаємо до установлення лінійний асинхронний двигун (ЛАД )

ЭПР ЛАД - 380/1100У1

Кінематична схема знаходиться в додатку.

6.ОХОРОНА ПРАЦІ В ГАЛУЗІ

6.1 Система керування охороною праці на комплексі

Система керування охороною праці - сукупність органів керування господарства, які на підставі комплексу нормативної документації проводять цілеспрямовану діяльність що до здійснення завдань і функцій керування з метою забезпечення здорових, безпечних і високопродуктивних умов праці.

Основні завдання керування охороною праці:

- навчання працівників безпечним методам праці та пропаганда питань охорони праці;

- забезпечення безпеки технологічних процесів устаткування, будівель та споруд;

- нормалізація санітарно - гігієнічних норм праці;

- забезпечення працівників засобами колективного та індивідуального захисту;

- організація лікувально-профілактичного та санітарно -побутового обслуговування працівників;

- професійний підбір працівників з окремих професій ;

- удосконалення нормативної бази підприємства з питань охорони праці.

Відповідальність за організацію і проведення робіт з охорони праці в тваринницьких комплексах покладена на керування відділами, завідуючих комплексами, начальників цехів. Розробку і проведення заходів з охорони праці, контроль за дотриманням трудового законодавства проводять інженери з охорони праці.

Для безпечності об'єкту нами було розроблено карта вентиляції для поліпшення проектуємого електрообладнання на форматі А1.

6.2 Основні небезпечні та шкідливі виробничі фактори

Більшість приміщень тваринницьких ферм і комплексів (корівники, доїльні зали, кормоцехи, водоносні станції) мають небезпечні та шкідливі чинники, які за природою дії поділяються на : фізичні, хімічні, біологічні, психофізичні.

До фізичних небезпечних та шкідливих чинників відносяться рухомі машини та механізми, пересувні частини виробничого устаткування, підвищена запиленість та загазованість повітря робочої зони, підвищений рівень шуму.

До хімічних небезпечних та шкідливих чинників відносяться хімічні речовини які за характером дії на організм поділяються на загально токсичні, подразнювальні.

До біологічних небезпечних та шкідливих чинників відносяться мікроорганізми та продукти їх життєдіяльності, а також макроорганізми (рослини та тварини).

До психофізичних небезпечних та шкідливих чинників відносяться фізичні та нервово-психологічні перевантаження.

6.3 Класифікація електроустановок та приміщень за ступенем небезпеки ураження електричним струмом

На небезпеку, яку може спричинити ураження електричним струмом у електроустановках, впливають параметри електроенергії, умови експлуатації електрообладнання і характер середовища приміщень, де воно встановлено. Комплекс захисних заходів повинен відповідати виду електроустановки і умовам застосування електрообладнання.

За категорією приміщень по умовам навколишнього середовища приміщення поділяються на :

- вогкі (відносна вологість тривалий час перевищує 75 %) на господарстві це: доїльні зали, при наявності установок мікроклімату - корівники, телятники, та інші тваринницькі приміщення.

- особливо вогкі (відносна вологість близько 100 % , стеля, стіни, підлога і всі предмети в приміщенні вологі) кормоцехи, сараї, підсобні неопалювальні приміщення з температурою та вологістю повітря, які практично не відрізняються від зовнішніх.

- особливо вологі з хімічно активним середовищем ( при відносній вологості повітря близько 100% постійно або тривалий час у приміщенні утримуються пари аміаку, сірчаного водню або інших газів, утворюються відкладення, які роз'їдають ізоляцію і струмоведучі частини електрообладнання), це тваринницькі приміщення коли в них відсутні установки для створення мікроклімату, склади мінеральних добрив та ін.

За ступенем небезпеки ураження людей електричним струмом поділяють приміщення: без підвищеної небезпеки, з підвищеною небезпекою, особливо небезпечні та території розміщення зовнішніх електроустановок.

Тваринницькі приміщення на комплексі відносяться до особливо небезпечних бо мають одну з таких ознак: підвищена відносна вологість, хімічно активне середовище, одночасна наявність двох або більше ознак підвищеної небезпеки: вогкість або струмопровідний пил, струмопровідна підлога (металева, земляна, залізобетонна, цегляна тощо); це виробничі приміщення, що характеризуються значною відносною вологістю повітря (тривалий час перевищує 75 %), наявністю струмопровідного пилу у кількості, що може відкластися на проводах, проникати в машини та агрегати, приміщення, які не опалюються, або жаркі, з температурою повітря понад 35 ?С; сухі виробничі приміщення, в яких є можливість одночасного доторкання людини до струмоведучих частин, і заземлених металевих конструкцій або виробничого обладнання

6.4 Класифікація приміщень по ступеню пожежо - і вибухонебезпеці

По пожежонебезпеці приміщення кормоцеху, корівника відносяться до зони П-ІІ ( зони в середині приміщень у яких тимчасово або постійно виділяються горючий пил або волокна з нижньою межею загоряння понад 65 г/м? )

По вибухонебезпеці приміщення кормоцеху, корівника відносяться до зони В-ІІа небезпечний стан , характерний для В-ІІ,( виділяються перехідні в стан суспензії горючі пил або волокна в такій кількості і властивостями, що здатні утворювати з повітрям вибухонебезпечні суміші, але не виникає при нормальній експлуатації, а можливий тільки внаслідок аварій або несправностей (при завантажуванні та розвантажуванні технологічних апаратів).

6.5 Конструкція, розміщення та розрахунок заземлення

Захисне заземлення є одним з найпоширеніших заходів у мережах понад 1000В незалежно від режиму роботи нейтралі джерела живлення. Його широке застосування пояснюється надійністю і простатою влаштування та обслуговування порівняно з іншими видами захисту. Згідно з ПУЕ захисні заземлення влаштовують при напрузі 380 В змінного струму в усіх електроустановках. Опір заземлюю чого пристрою в електроустановках напругою понад 1000 В з заземленою нейтралю повинен становити Rз?0,5 Ом, якщо нейтраль ізольована, Rз?10 Ом Для установок

напругою до 1000 В використовують наступні умови: Rз?125/1з Ом, але не більше Rз?4 Ом, де 1з - струм замикання на землю.

Обов'язково заземлюють корпуси електричних машин, трансформаторів, каркаси розподільчих та щитів керування, металеві конструкції підстанцій, блискавковідводи.

Заземлюючий пристрій складається із заземлювача і заземлюючи провідників, які з'єднують частини обладнання із заземлювачем. Заземлювач - не провідник або група провідників, що з'єднані між собою і знаходяться в безпосередньому контакті із землею.

Для розрахунку приймаємо опір заземлюючого пристрою Rз?4 Ом

Визначимо розрахунковий питомий опір:

, (6.1)

де питомий опір землі,, ;

- кліматичний коефіцієнт,

Опір природних заземлювачів

Визначаємо опір штучного заземлення:

, (6.2)

Заземлення виконується стержневим заземлювачем довжиною 2,5 м і діаметром 30 мм. Визначаємо опір одного заземлювача:

, (6.3)

де - довжина заземлювача, м;

- діаметр заземлювача, м .

Всі заземлювачі з'єднуються між собою за допомогою стальної стрічки. Заземлювачі розташовані по периметру прямокутника 4х4 м ,тоді довжина з'єднувальної стрічки становитиме 16 м.

Визначимо опір з'єднувальної стрічки:

, (6.4)

- довжина стрічки, м;

- ширина стрічки, м м

- глибина розташування стрічки, м

Визначимо кількість вертикальних стержнів:

, (6.5)

де- коефіцієнт використання заземлювачів, .

, (6.6)

6.6 Захисні електротехнічні засоби, норми комплектування

При експлуатації електрообладнання потрібно застосовувати спеціальні засоби, що захищають людей від ураження електричним струмом та дії електричної дуги або електромагнітного поля.

Норми комплектування захисними електротехнічними захисними засобами наведені в таблиці 6.1

Таблиця 6.1 - Норми комплектування захисними електротехнічними засобами захисту

6.7 Розрахунок близкавкозахисту

Блискавкозахист призначений для забезпечення безпеки людей, захисту тварин, обладнання від негативних впливів блискавки. По ступеню небезпеки враження блискавкою, приміщення корівника відносяться до ІІІ категорії близкавкозахисту, зони Б. Близкавкозахист цієї категорії захищає від прямого влучення блискавки та від заносу високих потенціалів у будівлю через інші наземні металеві комунікації (трубопроводи, підвісні конструкції.

Для захисту від прямого удару блискавки частіш за все застосовують стержневі чи тросові блискавковідводи. Для захисту корівника від прямих ударів блискавки застосовують тросовий блискавковідвід. Одиничний тросовий блискавковідвідний пристрій, утворений горизонтальним тросом, закріплений на двох опорах, по кожній з яких прокладається струмовідвід, що приєднується до окремого заземлювача. Тросовий блискавковідвід - стальний багатожильний канат перерізом 35мм?. Тросові блискавковідводи застосовують для захисту довгих будівель.

Визначаємо висоту тросового блискавковідводу:

, (6.7)

де - відстань від блискавковідводу до найвіддаленішої точки захисту, м ;

- висота будівлі, м .

, (6.8)

Висота встановлення тросу над будівлею:

, (6.9)

Вершина захисної зони:

Радіус кола горизонтального перерізу на рівні землі:

, (6.10)

Вершина захисної зони:

, (6.11)

6.8 Розрахунок протипожежного постачання

Витрата води на пожежегасіння прийнята по нормам наведених в СНІП і складає10 л/с, час гасіння пожежі3 години.

Розрахункова витрата води:

, (6.12)

де - питома витрата води, л/с

- час гасіння пожежі,

- кількість одночасних пожеж, ()

Q=36*10*3*1=108m3

На території тваринницького комплексу розміщуємо два пожежних резервуари місткістю 70 м? кожен.

6.9 Встановлення потреб у первинних засобах гасіння пожежі

Вибираємо первинні засоби пожежегасіння для приміщень на комплексі і зводимо їх до таблиці 6.2

Таблиця 6.2 - Первинні засоби пожежегасіння

7 ТЕХНІКО - ЕКОНОМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК

Для визначення економічного ефекту проведемо порівняння методу використання двигуна з асинхронним двигуном.Дані заносимо в таблицю 7.1.

Таблиця 7.1 - Прайсова ціна на електрообладнання.

Визначаємо технологічну собівартість , за формулою:

(7.1)

де Е - витрати на електроенергію, ;

- амортизаційні відрахування, у % від балансової вартості, складають 14,4% грн.;

Тр- витрати на поточний ремонт, у % від балансової вартості, складають 18%, грн.;

ТО- затрати на техничне обслуговування;

ВП- вироблена продукція, т.

(7.2)

де - потужність двигуна транспортера, кВт;

- час роботи транспортера, год.;

- ціна на електроенергію, грн.

(7.3)

де - кількість кількість видаляемго гною з приміщення за добу, т.

Визначаємо балансову вартість , за формулою:

(7.4)

де - прайсова ціна, грн.;

- витрати на монтаж, у % від балансової вартості, складають 6%, грн.;

- складські надбавки, у % від балансової вартості, складають 12%, грн.

;

;

;

;

;

;

;

;

Визначаємо приведені затрати , за формулою:

(7.5)

;

Визначаємо річний економічний ефект за формулою:

(7.6)

Висновок: За критерієм ефективності був вибраний показник приведені затрати . Порівнюючи приведені витрати можна зробити висновок, що для нашого двигуна вони складають 1083,3 грн, що є більший у порівнянні з звичайним асинхронним двигуном.Після проведення підрахунку видно, що він є ефективнішим і річний економічний ефект складає 2196 грн.

Висновок

У випускній роботі було розглянуте питання, яке пов'язане з застосування лінійних асинхронних електроприводів для транспортних засобів, вчасності, штангових транспортерів. Дає можливість значно спростити їх кінематичні схеми і тим самим підвищити енергетичні показники даних установок, значно зменшити їх металоємність та втрати на експлуатацію.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Справочник по механизации и автоматизации в животноводстве и птицеводстве/ А.С. Марченко, Г.Е. Кистень, Ю.Н. Лавриненко и др.: Под ред.. А.С. Марченко. - К.: Урожай, 2006. - 456с.

2. О. М. Мороз, В. Є. Соловов. Методичний посібник для вибору шаф і ящиків управління. - Харків, 2007. - 43с.

3. Бородин И. Ф., Недилько Н. М. Автоматизация технологических процесссов. - М.: Агропромиздат, 1986. - 368с.

4. О. М. Мороз, В. Є. Соловов. Методичний посібник для розподільчих щитів і силових розподільчих пунктів. - Харків, 2007. - 47с.

5. Поворотный В.Ф. Методические указания по рас чету электрических нагрузок в сетях 0,38…110кВ сельскохозяйственного назначения. - Минск, 2008. - 69с.

6. Спаська Л.І. Методичні вказівки для виконання курсового проекту «Теплопостачання тваринницького приміщення». - Харків, 2006. - 36с.

7. Магда В.Й. Методичний посібник для виконання курсового проектування по предмету Електротехнологія. - Харків, 2008. - 113с.

8. Кравчик А. Э., Шлаф М. М., Афоннн В. И., Соболенская Е. А. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник. - М.: Энергоиздат, 1982. - 504 с.

9. Гаврилюк І.А., Хандола Ю.М. Електропривод у сільському господарстві. Практикум. Частина ІІ. - Харків, 2006. - 263с.

10. С.Т. Усатенко, Т.К. Каченюк, М.В. Терехова. Выполнение електрических схем по ЕСКД. - М.: Издательство стандартов, 2009. - 327с.

11. Изаков Ф.Я., Козинский В.А. и др. Практикум по применению электрической энергии в сельском хозяйстве. - М.: Колос, 1972. - 324с.

12. Будзко И.А., Гессен В.Ю. Электроснабжение сельского хазяйства. - М.: Колос, 1973. - 503с.

13. Правила устройства електроустановок / Минэнерго СССР, - 6-е изд., перер. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 648с.

14. Луковников А.В., Шкрабак В.С. Охрана труда. - 6-е изд., перер. и доп. - М.: Агропромиздат, 2006. - 320с.

15. Жулай Є.Л., Б.В. Зайцев., Лавріненко Ю.М., Марченко О.С., Войтюк Д.Г. Електропривід сільсько-господарських машин, агрегатів та потокових ліній. - К.: Вища освіта, 2008. - 288с.

16. Система планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания электрооборудования сельскохозяйственных предприятий / Госагропром СССР. - М.: Агропромиздат, 1987. - 191с.

17. Електрообладнання малих і середніх підприємств в АПК. Гаврилюк І.А., Ілічов І.П., Хандола Ю.М. Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. Петра Василенка. - Харків, 2006. - 168с.

18. Фоменков Н.П. Електропривод с/х машин, агрегатов и потоковых линий. - М.: Колос, 1984. - 287с.

19. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. - М.: Агроатомиздат, 2008. - 637с.

20. Гаврилюк І.А., Ілічов І.П., Хандола Ю.М. Електропривід механізмів які працюють зі змінним навантаженням в АПК. (для спеціалістів, магістрів). - Харків, 2006. - 85с.

21. Чилинин М.Г., Садлер А.С. Общий курс електропривода. - М.: Энергоатомиздат, 1981. - 364с.

22. Гаврилюк І.А., Ілічов І.П., Хандола Ю.М. Низьковольтні комплектні пристрої в АПК. - Харків, 2007. - 315с.

23. І.А. Гаврилюк, Ю.М. Хандола. Курс лекцій з електроприводу сільськогосподарських машин, агрегатів та потокових ліній. - Харків, 2008. - 581с.

24. За редакцією д-ра техн. Наук Поповича М.Г. Теорія електропривода. - К.: Вища школа, 2006. - 490с.

25. Мякишев И.А., Савченко П.И., Земляной И.Н., Худобин Н.В. Практикум по електроприводу в сельском хозяйстве. - М.: Колос, 2006. - 220с.

26. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. - Л.: Агропромиздат, 1988. - 637с.

27. Черкоский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 364с.

28. ДСТУ 2848-94. Апарати електричні комутаційні. Основні поняття. Терміни та визначення. - К.: Держстандарт України, 2007. - 60с.

29. ДСТУ 3008-95 Документація. Звіти у сфері науки і техніки. Структура і правила оформлення. - К.: Держстандарт України, 2006. - 38с.

30. Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. - М.: Госкомстат, 1985. - 544с.

31. Каганов И. Л. Курсовое и дипломное проектирование. - М.: Колос, 1980, - 349с.

32. Методичні вказівки щодо оформлення пояснювальних записок і графічного матеріалу дипломних та курсових проектів і робіт. Упорядники О. М. Мороз, В.Є. Соловов. - Харків: НМЦ сільськогосподарських вузів України, рг. №002/2006 - 44с.

33. Практикум по електроприводу в сельском хозяйстве/ П.И. Савченко, И.А. Гаврилюк, И.Н. Земляной и др. - М.: Колос, 2006. - 224с.

34. Механізація виробництва продукції тваринництва / І. І. Ревенко, Г.М. Кукта, В. М. Манько та ін.; За ред. І. І. Ревенка. - К.: Урожай, 2007. - 264с.

35. Гончар В.Ф. Електрообладнання і автоматизація сільськогосподарських агрегатів і установок. - К.: Вища шк., 1985. - 207с.

36. Справочник по автоматизованому електроприводу. / Под ред. В.А. Елисеева и А.В. Шилянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983 - 616с.