Реконструкция молочно-товарной фермы с разработкой регулируемого электропривода вентиляции.

Диплом 1.doc

I. Производственно-экономическая характеристика хозяйства
Землепользование хозяйства расположено на втором агроклиматическом районе Рязанской области который характеризуется теплым летом и умеренно-холодными зимами. Влагообеспеченность сельскохозяйственных культур считается удовлетворительной. Однако бывают годы с недостаточным количеством влаги.
Основной фон почвенного покрова представлен серыми-лесными почвами и их смытыми разновидностями механический состав которых характеризуется тяжелосуглинками среднесу глинкам и есть черноземы.
Специализируется хозяйство на выращивании семенного материала районированного для нашей зоны.
Землепользование хозяйства представлено в таблице 1.1.
Таблица 1.1. Землепользование АООТ Пронск Агрохима.
Общая земельная площадь
Всего сельскохозяйственных угодий Из них:
Наличие орошаемых земель
Приусадебные участки
Из таблицы 1.1 видно что за последние три года землепользование в
хозяйстве не изменилось.
Площади; занятые под сельскохозяйственными культурами и урожайность представлены в таблице 1.2.
Таблица 1.2. Площади сельскохозяйственных культур и их урожайность.
Озимые зерновые (пшеница)
Всего зерновых и зернобобовых культур
Однолетние травы на сено
травы на зеленый корм
Продолжение таблицы 1.2
Из таблицы 1.2 видно что в хозяйстве сохраняются на протяжении трех последних лет примерно одинаковые посевные площади различных культур так и их урожайность которая по озимым культурам составляет около 20 цга (пшеница) и яровой пшеницы около 18 цга что гораздо выше среднерайонных показателей. Особенно велики урожаи картофеля (около 240 цга). Это связано с большой селекционной работой в хозяйстве уходом за семенным материалом соблюдением агротехнических требований и хорошей работой инженерно-технической службы правильной эксплуатацией машинно-тракторного парка.
Численность и заработная плата работников представлены в таблице 1.3.
Таблица 1.3. Численность и зарплата работников АООТ Пронск Агрохима.
Среднегодовая численность
Всего по предприятию
работники занятые в сх производстве
трактористы-машинисты
Операторы маш. доения дояры
Работники сезонные и временные
Работники занятые в подсобных
Работники торговли и общепита
Работники на строительстве
Продолжение таблицы 1.3.
привлекаемых на работу
Из таблицы 1.3 видно что общая численность работников за истекший год сократилась на 18 человек в том числе работников занятых в сельскохозяйственном производстве на 5 человек. Фонд заработной платы за рассматриваемые три года вырос незначительно - всего на 371 тыс. руб. что составляет 15%. С учетом уменьшения числа работников зарплата в среднем по хозяйству за этот период выросла на 17% что не соизмеримо мало по сравнению с темпом инфляции который по данным комитета государственной статистики только за период с сентября 2001 года по июнь 2002 года составил 11315%.
На протяжении последних трех лет хозяйство работает с прибылью. Хотя его размеры и выше средних показателей по Рязанскому району но не хватает денег для покупки нового оборудования и машин. В связи со сложной экономической ситуацией в данном хозяйстве как и во всей отрасли АПК встает основная задача более полного использования внутренних ресурсов за счет улучшения работы инженерно-технической службы. Состав машинно-тракторного парка на 2002-2003 год представлен в таблице 1.4.
Таблица 1.4. Машинно-тракторный парк АООТ Пронск Агрохима.
Комбайны зерноуборочные
Комбайны кормоуборочные
Машинно-тракторный парк хозяйства включает в себя в основном современные машины но любая техника устаревает не только физически но и морально. И не смотря на сложную экономическую обстановку в стране в целом и в хозяйстве в частности хозяйство находит средства на покупку новой техники.
Потребляемая электроэнергия представлена в таблице 1.5.
Таблица 1.5. Потребление электроэнергии в АООТ Пронск Агрохима.
Количество электроэнергии кВт
Как видно из таблицы 1.5 количество потребляемой электроэнергии за 2003 год составило среднее значение между 2001-2002 годом а плата за нее возросла. Это объясняется тем что в 2003 году государство повысило расценки за электроэнергию. В связи с этим нужно экономить энергию но без ущерба для производства.
1 Расчет навозоуборочного транспортера.
При скоплении жижи и навоза в животноводческом помещении выделяется большое количество аммиака и создаются благоприятные условия для размножения и сохранения вредных микроорганизмов. Это неудовлетворительно сказывается на состоянии и продуктивности скота что указывает на необходимость своевременного удаления навоза из помещения и дальнейшей его переработки для использования на полях в качестве удобрения с соблюдением требований охраны окружающей среды от загрязнений.
В зависимости от конкретных условий применяют следующие технологии удаления и обработки навоза:
сбор удаление жидкого бес подстилочного навоза с приготовлением хранением и внесением в почву твердого компоста полученного с использованием торфа резаной соломы опилок других компостируемых материалов и минеральных удобрений;
сбор и удаление жидкого бес подстилочного навоза с соответствующей обработкой хранением и внесением его в почву в жидком виде;
сбор удаление хранение выдержку в буртах и внесение в почву твердого подстилочного навоза;
сбор и удаление бес подстилочного навоза с разделением его на твердую и жидкую фракции с соответствующей их обработкой последующим хранением и внесением каждой фракции в почву раздельно (раздельный способ утилизации).
В общем случае технологический процесс уборки навоза из животноводческих помещений транспортировки его к местам обработки и хранения с последующим внесением в почву можно представить следующими операциями: доставка и распределение подстилки; уборка помещений включающая в себя очистку стойл станка; транспортировка в промежуточные емкости-накопители;
погрузка в транспортные средства; транспортировка к местам разгрузки и временного хранения (в навозохранилище на площадку компостирования); обработка навоза с целью приготовления высокоэффективного органического удобрения; погрузка и транспортировка навоза в поле и внесение его в почву
Расчет канатно-скреперной установки типа ТС-1 предназначенной для уборки навоза в коровнике на 200 голов произвести выбор электрического двигателя для привода установки.
Исходные данные канатно-скреперной установки.
Длина транспортера Lк = 80 м.
Скорость движения кареток к = 02 мс.
Масса одной каретки mк = 50 кг.
Расстояние между каретками Bк = 19м.
Диаметр подшипника качения dn= 003 м.
Диаметр колеса каретки DK= 006 м.
Коэффициент трения в подшипниках качения n = 002.
Коэффициент трения качения колеса каретки = 004-10-2.
Коэффициент зависящий от типа колес и вида трения в подшипниках =125.
Коэффициент трения троса о деревянный настил т = 05.
Коэффициент сопротивления перемещению навоза по каналу н =1.8.
одного погонного метра троса mт= 05 кгм.
Усилите заклинивания приходящееся на один скрепер Fзк = 30 Н.
Отношение диаметра цапфы вала или звездочки к диаметру блока
Суммарное передаточное число i = 5032.
Диаметр приводной звездочки Dз= 02 м.
Количество кареток Zк = 4.
Для построения нагрузочной диаграммы канатно-скреперной установки необходимо определить значение усилий мощностей моментов и продолжительность их действия как на холостом ходу так и под нагрузкой. Значения усилий возникающих в тяговом тросе на холостом ходу равны:
Усилие связанное с преодолением сопротивления движению кареток
Fк = 9.81mкZ = 9.81×50×4×125 = 571H
Усилие связанное с преодолением трения в направляющих звездочках блоках
Fб = Fп = ×б = 25000002 = 20H
где Fп – предварительное натяжение тягового троса: Fп = 2500 H;
б – коэффициент трения б = 002.
Усилие связанное с преодолением сопротивления трения троса о
Fт = 981mтlтfт = 9.81×0.5×80×0.5 = 196.2 H
Суммарное усилие возникающее в тяговом тросе на холостом ходу
Fx.x = (Fк +Fб + Fт) a = (57.1 + 20 + 196.2)1.4 = 382.7H
где a — коэффициент зависящий от состояния направляющих швеллеров навозного канала; a =14.
Под нагрузкой действуют следующие усилия:
Усилие необходимое для преодоления сопротивления передвигаемого по каналу навоза
Fн = 981mннZк = 9.81×1875×18×4 = 132435 H
где mн — масса навоза приходящаяся на одну каретку кг;
где N — количество животных; N = 100; q — выход навоза от одного животного; q = 30 кг; ny — число уборок навоза в сутки; ny = 4.
Вышеуказанное усилие в процессе образования тела волочения
F'н = 981mн'нZк = 9.81×187.5×1.2×1.8×4 = 15892.2 H
где 'н — коэффициент сопротивления перемещению навоза по каналу в момент образования тела волочения;
Усилие необходимое для преодоления сопротивления от заклинива ния навоза между ножом скрепера и дном канала
F'зн = ZкFзн = 4×30 = 120 H.
Значения усилий и моментов при каждом рабочем ходе транспортера:
а — первый рабочий ход.
Усилие в тросе в начале трогания кареток и начальный момент:
где wз — угловая скорость звездочки лебедки; wз — 2 радс;
hn — КПД передачи; hn = 09;
Усилие и момент в конце формирования тела волочения:
F2 = Fх.х + (F'н + Fзк)×a = 3827+(158922+120)×14 = 227998H;
Усилие и момент сопротивления перемещению навоза по каналу:
F3 = Fх.х + (Fн + Fзк)×a = 3827+(132435+120)×14 = 190916H;
Усилие и момент сопротивления в конце первого рабочего хода:
F4 = Fх.х + [981mнн(Zк–1)+Fзк(Zк–1)]a = 3827 + [981×1875×18×3 + 30×3]×14 =
Усилие и момент при возвращении кареток в исходное положение:
Fб = Fх.х; M5 = M1.
Fб — второй рабочий ход.
Усилие и момент сопротивления транспортера в начале трогания:
В момент соприкосновения ножа скрепера с телом волочения усилие и момент сопротивления мгновенно возрастают до значений:
Усилие и момент сопротивления в конце второго рабочего хода:
F8 = Fх.х + [981mнн(Zк–2)+Fзк(Zк–2)]a = 3827 + [981×1875×18×2 + 30×2]×14 = 9737.1H;
Усилие и момент сопротивления при возвращении кареток в исходное положение:
в — третий рабочий ход.
Усилие и момент сопротивления в начале трогания:
F10 = Fх.х; M10 = M1.
В момент соприкасания ножа скрепера с телом волочения усилие и момент мгновенно возрастают до значений:
Усилие и момент в конце третьего рабочего хода:
F8 = Fх.х + [981mнн(Zк–3)+Fзк(Zк–3)]a = 3827 + [981×1875×18 + 30]×14 =
Усилие и момент при обратном ходе кареток:
F13 = Fх.х; M13 = M1.
г — четвертый рабочий ход.
Усилие и момент сопротивления в начале хода:
F14= Fх.х; M14 = M1.
Усилие и момент сопротивления в начале передвижения навоза по каналу:
Усилие и момент сопротивления в конце четвертого рабочего хода:
F16 = Fх.х + [981mнн(Zк–4)+Fзк(Zк–4)]a = 3827H;
F17= Fх.х; M17 = M1.
Продолжительность действия тех или иных усилий моментов определяется скоростью и длиной пути перемещения кареток транспортера. Опытным путем установлено что длина пути кареток до момента полного сжатия навоза составляет (05 06)н разгрузка навоза скребком первой
каретки происходит на участке пути составляющем (015 017)Sф
Продолжительность рабочего хода кареток:
tрх = Sфк = 22402 = 112 с
где Sф — длина хода кареток; Sф = 224 м.
Время образования тела волочения определяют из выражения:
t1=06tрх=06×112=672 с.
Продолжительность перемещения навоза по каналу с постоянной нагрузкой:
t2 = tрх- 075tрх = 112 - 84 = 28 с.
Сброс навоза в приемник происходит в течение времени:
t3 = 015tрх= 015 - 112=168 с.
Время затрачиваемое на остановку и перемену направления движения кареток транспортера:
Продолжительность работы транспортера на холостом ходу:
Время затрачиваемое на реверсирование перед вторым рабочим ходом:
Продолжительность движения каретки на отдельных участках пути при последующих ходах равна Sф – bк :
на пути перемещения навоза с постоянной нагрузкой:
t8 = tрх – 015tрх – t7 = 112 – 015×112 – 17 = 782 с;
на пути сброса навоза в приемник:
t9 = 015tрх = 168 с;
С учетом вышеуказанных расчетов можно записать:
t4 = t6 = t10 = t12 = t16 = t18 = t22 = t24
t5 = t11 = t17 = t23
Рис. 2.1. Нагрузочная диаграмма скреперного транспортера TC 1.
На основании приведенных рачсетов имея значения моментов сопротивления на каждом из участков движения кареток и продолжительности их действия строят нагрузочную диаграмму скреперного транспортера типа ТС-1 (рис. 2.1).
Выбор электрического двигателя. Электрический двигатель для привода скреперного транспортера выбирают исходя из следующих условий:
Двигатель трехфазный асинхронный с короткозамкнутым ротором.
Климатическое исполнение и категория размещения СУ1.
По модификации (выбирают двигатель основного исполнения).
По конструктивному исполнению и способу монтажа IM108.
По способу защиты от окружающей среды IP44.
По частоте вращения: nд ³
0 ³ 5032×19 = 958 мин-1
где nз — частота вращения звездочки мин-1
nз = wз0105=20105=19 мин-1
где wз — угловая скорость приводной звездочки радс;
wз = = 02 01 = 2 радс.
По роду тока и напряжения (переменного тока и напряжения):
где Рэк — эквивалентное значение мощности;
Рэк = Мэкwн = 197×10064 = 19826 Вт.
Эквивалентное значение момента сопротивления определяют используя данные нагрузочной диаграммы (см. рис. 2.1):
Предварительно выбирают двигатель АИР90L6БСУ2; Рн =22 кВт;
nн= 960 мин-1 ; In = 44 А; Un = 380220 В; ;hн = 81%; соsφн = 074;М*п= 2;
М*к = 22; К J= 87×10-3 кг×м2; m = 298 кг.
Проверка двигателя. Выбранный двигатель необходимо проверить по перегрузочной способности в связи с тем что нагрузка транспортера имеет резкопеременный характер:
где КU = UUн — относительное значение напряжения при пуске КU = 09;
Мк — максимальное значение момента предварительно выбранного двигателя при номинальных параметрах сети Н×м; Мс мах - максимальное значение момента сопротивления (см. рис. 2.1 — нагрузочную диаграмму); Мс мах = 503 Н×м.
Так как условие не выполняется то необходимо взять двигатель по мощности на ступень выше и снова проверить.
Двигатель АИР112МА6БЕУ2; Рн = 3 кВт; nн = 960 мин-1; In = 6.1 А;
Un = 380220 В; ;hн = 82%; соs φн = 083;М*п= 2; М*к = 22; К J= 0078 кг×м2;
В связи с тем что при возвратно-поступательном движении кареток происходит частое включение и отключение приводного двигателя необходимо проверить его на допустимое число включений в час:
где Zдоп — допустимое число включений двигателя в час; Zф— фактическое число включений двигателя;
где e —продолжительность включения; e = 048; a —
коэффициент характеризующий отношение постоянных потерь к переменным;
nн = 05; К К tП— время
где J— приведенный момент инерции системы приведенный к валу
Мср — среднее значение момента двигателя в процессе пуска кг×м2;
Zдoп — момент трогания транспортера на холостом ходу; Мт = 085Н×м;
J = Jд + Jр + m = 0078 + 005 + (50 + 1875) = 0131 кг×м2
где Jд и Jр – инерции двигателя и редуктора кг×м2.
Мср = 05(М*П + М*К)МП = 05(2 + 22)298 = 656 H×м
Zф = 2Zк + 1 = 2×4 + 1 = 9
Так как момент трогания малый по сравнению с пусковым моментом двигателя то проверка его по условию трогания нецелесообразна. Окончательно будет выбран двигатель АИР112МА6БЕУ2.
Результаты сводим в таблицу 2.1
2 Выбор пускорегулирующих и защитных аппаратов
Для пуска электродвигателей применяются магнитные пускатели.
Наиболее распространенными аппаратами защиты электродвигателей от перегрузки являются тепловые реле. Они должны срабатывать не более чем через 20 мин после увеличения силы тока на 20 % сверх номинального значения.
В рассматриваемой ферме для всех двигателей применяются магнитные пускатели марки ПМЛ 111с тепловым реле РТТ-1.
Управление оборудованием осуществляется с помощью кнопок управления марок КУ-1110А и КУ-121.
Для защиты электрических установок от перегрузок и токов короткого замыкания а также для нечастой коммутации при нормальных условиях работы применяют наиболее распространенный автоматический выключатель марки АП-50-ЗМТ.
Свет оказывает разнообразное влияние на вес функции живого организма что проявляется в виде светового химического и теплового воздействий. Видимые световые лучи позволяют животным ориентироваться в пространстве находить корм различать окружающие предметы.
Биологическое действие солнечных лучей на организм животного зависит от длины и амплитуды волн: чем короче волны тем чаще их колебания тем сильнее реакция организма на их воздействие-Глубина проникновения лучей в тело также различна и зависит от длины волны: длинноволновые инфракрасные и красные лучи проникают на несколько сантиметром видимые (световые) — на несколько миллиметров а ультрафиолетовые — только на 07 09 мм. Несмотря на значительную глубину проникновения лучи по-разному на организм животного
Недостаток света вызывает у растущих животных (в период роста и полового созревания) глубокие нередко необратимые качественные изменения в половых железах а у взрослых животных — снижение половой активности и оплодотворяемости даже бесплодие.
Зимой при недостаточном освещении у животных наблюдается «световое голодание» ухудшается состояние снижаются продуктивность и естественная резистентность организма в большей степени проявляется бесплодие затрудняется работа животноводов. Поэтому животных следует размещать в светлых помещениях и предусматривать их регулярный рацион а в летнее время содержать на пастбище или в лагерях.
Создание благоприятного режима особо важно на крупных фермах промышленных комплексах так как для животных технологией выращивания не предусмотрены пастбища (безвыгульное содержание) т.е. они круглый год находятся под крышей.
В помещениях предназначенных для содержания животных и работы обслуживающего персонала целесообразно естественное освещение которое нормируют по светотехническим или геометрическим методам. При строительстве животноводческих ферм и птицефабрик часто применяют геометрический метод т. е. определяют световой коэффициент который представляет собой отношение площади окон к площади пола. Значения этою коэффициента колеблются в пределах 18: в телятниках—110 115; в коровниках и зданиях для молодняка при беспривязном содержании — 112 115.
Однако при определении светового коэффициента не учитывают особенности разных географических зон. Поэтому более точным является светотехнический метод т. е. определение коэффициента естественной освещенности (КЕО).
Коэффициент естественной освещенности — это отношение освещенности измеряемой точки внутри помещения к наружной освещенности в горизонтальной плоскости:
где Е—освещенность в помещении лк; Ен — освещенность вне
Минимальные значения коэффициента естественной освещенности площади размещения животных в пределах технологических элементов помещений (стойл боксов станков секций и т. п.) следующие; для коров молодняка телят (места для кормления и отдыха — пол) — 04; родильное отделение (пол) — 05; профилакторий (пол) — 07.
С целью обеспечения оптимального светового режима в животноводческих и птицеводческих помещениях применяют искусственное освещение. Нормы освещенности выражают в люксах. Люкс — это освещенность поверхности в 1 м2 при световом потоке излучения в 1 лм. Для разных помещений установлены различные нормы искусственной освещенности: в помещениях для коров и ремонтного молодняка крупного
рогатого скота в зоне кормления (пол. зона расположения кормушек) при напольном содержании при использовании газоразрядных ламп 75 лк ламп накаливания 30 лк; в помещении для отела коров (пол) соответственно 150 и 100 лк; в помещении для откормочного поголовья свиней (пол) соответственно 50 и 20 лк.
Для общего освещения помещений основного производственного назначения следует применять газоразрядные источники света низкого давления (люминесцентные лампы типа ЛД ЛБ ЛБР и т. д.) а также для помещений подсобного назначения — лампы накаливания. Регулирование светового режима широко применяется в птицеводстве.
Освещение рассчитываем для всех помещений расположенных на ферме.
Расчет необходим для учета потребляемой мощности ламп что в дальнейшем нужно для выбора трансформатора и проводов.
В расчетах будем учитывать что: А - ширина сооружения; В - длина; Н - высота; hp - высота рабочей поверхности; hс - высота свеса.
Минимальную освещенность Emin принимаем равную 50 лк что удовлетворяет требованиям по освещенности.
Коэффициент минимальной освещенности Z будет равный 11 для всех помещений.
Коэффициент запаса тоже будет одинаков для всех К = 15. Коэффициент отражения потолка стен и пола принимаем:
Рп коэффициент потолка 50%
Рс отражения стен 30%
Рр потока от пола 10%
Такие показатели берем потому что все здания не обладают большим светоотражением.
Все расчеты ведем по методу коэффициента использования светового потока для ламп ДРЛ-125 мощностью 125 Вт и световым потоком 6300 лм..
А=20 м В=120 м Н=6 м hc=3 м hp=0 (во всех случаях)
Определяем расчетную высоту подвеса
Нр = Н - (hс + hp) = 6 - (3 + 0) =3 м.
Оптимальное расстояние между рядами светильников
L = (14 16)Нр =14×3 = 42 м.
Нужное число рядов светильников
Расстояние от крайнего ряда светильников до стены
Lст=А-L(n-1)2=20-42×(5-1)2=32 м.
i = АВНр(А + В) =20×1503×(20+150)=058.
Коэффициент использования светового потока по справочнику
Определяем потребный световой поток ламп в каждом из рядов
где S - площадь помещения
Fp= (50×3000×11×15)(5×059)=74250118=83898 лм.
Определяем необходимое количество светильников в каждом ряду
Ni = Fp2×F = 838982×6300 = 68.
Принимаем количество светильников в каждом ряду равным 7 шт.
Расстояние от торцов до стен U = 5 м.
Расстояние между светильниками в каждом ряду
La=(B-2×U)Ni-1 = (150-2×5)(7-1) = 23м.
Общая мощность ламп освещения
Руст = Рл×2×n×Ni = 125×2×5×7 = 8750 Вт.
Результаты сводим в таблицу 2.3.
Продолжение таблицы 2.3.
4 Расчет электрических нагрузок выбор мощности источника питания и расчет электрической сети напряжением 04 кВ.
К ЗТП подходят два фидера по 10 кВ от подстанции 11010 кВ». Один фидер является резервным.
Для выбора мощности источника питания и расчета электрической сети напряжением 04 кВ определим потребляемую мощность каждого объекта с учетом освещения за период их максимального использования (август месяц). Результаты приведены в таблицы 2.3.
Таблица 2.3. Мощности источников питания.
Номер и название объекта
Максимальная потребляемая мощность кВт
Коровник на 120 коров №1
Коровник на 130 коров №2
Телятник на 100 телят
Цех по переработки молока
Зернохранилище на 1000 т
Определив потребляемую мощность построим схему расположения объектов на отходящих фидерах каждого из трансформаторов находящихся вЗТП.
От первого трансформатора отходят 3 фидера с расположенными на них: цех по переработки молока весовая склад №1 телятник на 100 телят.
Схема представлена на рисунке 2.2.
Рис 2.2. Схема отходящих фидеров от трансформатора 1.
Расположив объекты по фидерам определим нагрузку на каждом участке линии и рассчитаем мощность питающего трансформатора.
Для расчета нам потребуются:
cos φ - коэффициент мощности сельскохозяйственных потребителей равный 07 он будет одинаковым для всех объектов т.к. они относятся к одной группе потребителей;
Ко - коэффициент одновременности в сети напряжением 04 кВ.
В зависимости от количества потребителей он будет изменяться: для двух потребителей - 085; для трех - 08.
фидер ГУ1: S=pcosp =3200.7=4571 кВА
фидер Участок 1-2: S1-2=P1-2 cos φ =2507=36 кВА
ГУ2: S=(P1+P1-2)K0cos φ=3×08507=36 кВА
фидер ГУЗ: S=pcos φ = 160.7=228 кВА
Для определения мощности трансформатора необходимо сложить мощности на головных участках. Получим 4835кВА. Исходя из этого выбираем трансформатор ближайшего большего значения. Для разрабатываемой сети подходит трансформатор типа ТМ с номинальной мощностью равной 630 кВА.
Аналогично находим мощность второго питающего трансформатора на отходящих линиях которого находятся: кормоцех коровник на 120коров №1 коровник на 130 коров №2 склад №2 зернохранилище на 1000т.
Схема представлена на рисунке 2.3.
Рис 2.3. Схема отходящих фидеров от трансформатора 2
фидер ГУ1: S = Pcos φ = 13007 = 1857 кВА
фидер Участок 1-2: S1-2 = P1-2cos φ =207 = 29 кВА
ГУ2: S = (P1+P1-2)kocos φ = 245×08507 = 298 кВА
фидер Участок 1-2: S1-2 = P1-2cos φ = 22507 = 321 кВа
ГУЗ: S = (P1+P1-2)kocos φ = 45×08507 = 546 кВа
фидер ГУ4: S = Pcos φ = 10007 = 1429 кВА.
Для определения мощности трансформатора необходимо сложить мощности на головных участках. Получим 4131 кВА. Исходя из этого выбираем трансформатор ближайшего большего значения. Для разрабатываемой сети подходит трансформатор типа ТМ с номинальной мощностью равной 630 кВА.
В результате проведенных расчетов выбираем ЗТП с двумя трансформаторами по 630 кВА работающих параллельно.
Выбор сечения проводов и кабелей.
Рассчитав нагрузки на каждом участке отходящих линий каждого трансформатора определяем необходимое сечение проводов. Для этого найдем ток на каждом из участков по формуле:
S - мощность на участке U - напряжение равное 04 кВ. Результат приведен в таблице 2.4.
Таблица 2.4. Токи на участках линии
Зная значения силы тока на участке выбираем соответствующие сечения проводов и кабелей (учебник Будзко И.А. и др.; прилож. 4 стр. 503 и прилож 9 стр. 506). Значения сведены в таблицу 2.5.
Таблица 2.5. Марки проводов и кабелей
Маока поовода (кабеля)
Продолжение таблицы 2.5.
Опоры применяются деревянные с железобетонными приставками.
Находятся друг от друга на расстоянии 35 м. На каждой опоре находится повторное заземление.

Диплом 2.doc

Конструктивная часть.
Конструктивная часть
РГСХА инженерный факультет
Электрификация и автоматизация с-х" 51 гр.
1.1 Обоснование конструктивной части.
Так как отклонение параметров микроклимата в помещениях от установленных приводит к снижению удоев на 10—20 % уменьшению приростов массы на 20—30 % к расходу дополнительного количества кормовувеличению отходов молодняка до 5—40 % сокращению срока службы оборудования машин и самих зданий снижению устойчивости животных к разным заболеваниям.
В связи с этим проектируем установку с помощью которой в помещение поддерживают оптимальный температурно-влажностныи режим и химический состав воздуха; создают в животноводческих помещениях нормальные условия для работы обслуживающего персонала; предупреждают конденсацию паров на внутренних поверхностях ограждений(стены потолки и др.); обеспечивают равномерное распределение и циркуляцию воздуха внутри помещений для предотвращения образования «застойных зон».
1.2. Зоотехнические и санитарно-гигенические требования предъявляемые к системам вентиляции.
Климатообразующие процессы протекающие в природе создают в окружающей нас воздушной среде тепловой и влажностный режимы. Микроклиматом животноводческих помещений называется совокупность химических и физических факторов сформировавшейся внутри них воздушной среды. Важнейшими параметрами микроклимата являютсяся температура и относительная влажность воздуха наличие взвешенных частиц пыли и микроорганизмов химический состав а также скорость его движения. При оценке химического состава воздуха прежде всего определяют содержание вредных газов: углекислого сероводорода аммиака окиси углерода присутствие которых снижает сопротивляемость организма заболеваниям. Основными факторами влияющими на формирование микроклимата также является освещенность; температура внутренних поверхностей ограждающих конструкций определяющая точку росы (точку выпадения конденсата); величина лучистого теплообмена между этими конструкциями и животными; ионизация воздуха и др.
Санитарно-гигиенические и зоотехнические требования по содержанию птиц и животных сводятся к тому чтобы все показатели микроклимата в помещениях строго поддерживались в пределах установленных общесоюзных норм технологического проектирования (ОНТП). Эти нормы назначаются с учетом технологических условий и определяют допустимые изменения температуры относительной влажности воздуха скорости движения воздушных потоков а также указывают предельно допустимое содержание в воздухе помещений вредных газов.
В общем случае обработка приточного воздуха включает очистку от ныли уничтожение запахов (дезодорация обезвреживание (дезинфекция) нагревание увлажнение (или осушение) и охлаждение.
Нагревание увлажнение (или осушение) и охлаждение. При разработке технологической схемы обработки приточного воздуха этот процесс стремятся сделать наиболее экономичным а автоматическое регулирование — наиболее простым. Кроме того помещения должны быть сухими теплыми хорошо освещенными и изолированными от внешнего шума. Отклонение параметров микроклимата в помещениях от установленных пределов приводит к снижению удоев на 10 — 20 % уменьшению приростов массы на 20 — 30 % увеличению отходов молодняка до 5 — 40 % к расходу дополнительного количества кормов сокращению срока службы оборудования машин и самих зданий снижению устойчивости животных к разным заболеваниям.
Таблица 3.1.Параметры микроклимата животноводческих помещений.
Оптмальная темпе-ратура внутри ПомещенийД
Относительная Влажность%
Скорость движения Воздухам*с-1
Коровники с привязным и
привязным содержанием
Помещение для молодняк
Свинарники-маточники
Свинарники-откормочники
Птичники для кур-несушек:
Таблица 3.2.Предельно допустимые концентрации вреднодействующих
газов в воздухе животноводческих и птицеводческих помещений.
Вреднодействующий газ
В поддержании параметров микроклимата на уровне санитарно-гигиенических и зоотехнических требований большую роль играют конструкции ворот дверей наличие тамбуров которые открываются при раздаче кормов мобильными кормораздатчиками и при уборке навоза бульдозерами как в зимнее так и в летнее время. Помещения часто переохлаждаются и животные страдают от простудных заболеваний.
1.2. Существующие системы вентиляции.
По принципу действия системы вентиляции делят на естественную (гравитационную) принудительную с механическим побудителем потока и комбинированную. При естественной вентиляции воздухообмен происходит вследствие разности плотностей воздуха внутри и вне помещений а также под влиянием ветра. Такая система не всегда может обеспечить достаточный воздухообмен. Принудительная вентиляция с механическим побудителем в свою очередь подразделяется на нагнетательную вытяжную и нагнетательно-вытяжную. Кроме того первая может быть без подогрева подаваемого в помещения воздуха или с подогревом.
Механическая нагнетательная система вентиляции для коровника на 120 голов привязного содержания (т. п. №801—70) показана на рис. 3.1. Теплоснабжение осуществляется от котельной расположенной в молочном блоке и оборудованной паровым котлом КВ-ЗООМ или Д-721А.
Приточный воздух нагнетается вентилятором Ц4-70 № 8 с подогревом в калорифере КФБ-7 после чего распределяется через перфорированные воздуховоды в верхней части стойлового помещения. Вытяжная часть вентиляции естественная с удалением загрязненного воздуха через щель устроенную между плитами по коньку крыши вдоль всего помещения.
В качестве самостоятельной вытяжная система применяется редко. Она принудительно с помощью осевых вентиляторов удаляет загрязненный воздух из помещения. При этом давление воздуха в последнем снижается и наружный воздух устремляется внутрь через вентиляционные отверстия в щели. Такая система обслуживается комплектом оборудования «Климат-4» без применения теплогенератора.
Воздухообмен необходимый для животноводческих помещений значительно превышает возможности естественной вентиляции что требует установки нагнетательно-вытяжных систем с искусственным подогревом приточного воздуха в зимнее время (особенно в свинарниках-маточниках и птичниках клеточного содержания с высокой концентрацией поголовья).
Рис. 3.1. Нагнетательная вентиляционная система в четырехрядном коровнике: — молочный блок; 2 — вентиляционная камера; 3 — дроссель-клапаны; 4 — воздуховоды; 5 — калорифер КФБ-7; 6— центробежный вентилятор.
Нагнетательная механическая система подает на 15—20 % воздуха больше чем его проходит через вытяжную систему. Она способна обеспечить свежим воздухом в требуемом количестве любое место помещения. Промышленность выпускает специальные комплекты оборудования под общим названием «Климат» а также вентиляционно-отопительные агрегаты серии КПС и калориферные установки разной мощности для обслуживания специальных ферм и комплексов промышленного типа.
В зависимости от требуемого направления основного потока воздуха
в помещении системы вентиляции бывают вертикальные и горизонтальные. Самой рациональной считается вертикальная подача воздуха по схеме сверху вниз. На рис. 3.2 показаны принципиальные схемы устройства системы регулирования микроклимата в животноводческих помещениях. Нагнетают воздух центробежные вентиляторы Ц4-70 № 7 или № 8 а удаляют его по этой схеме осевые вентиляторы серии ВО комплекта оборудования «Климат-4» расположенные в стенах нижней части здания. Для аварийной вентиляции последние оборудуются вытяжными шахтами снабженными утепленными клапанами.
В южных районах используют систему вентиляции с комплектами испарительного охлаждения КИО-13 (рис. 3.2). Кондиционер включает крыпшые вентиляторы которые работают на приток и вытяжные вентиляторы ВО расположенные в стенах здания.
Рис. 3.2. Схемы систем обеспечения заданного микроклимата в различных
животноводческих помещениях:
а— коровники при привязном и беспривязном содержании; 6 — помещения с подпольным хранением навоза; в— комплексы на 24 тыс. свиней в год; г— комплексы на 108 тыс. свиней в год; — калорифер; 2 — приточный вентилятор; 3— воздуховод; 4 — вытяжная шахта; 5 — окно; 6 — вытяжной канал; 7 — вытяжной вентилятор; 8 — верхний воздуховод в системе вытяжки; 9— вытяжная шахта с вентилятором; 10 — вытяжные каналы; И — вентиляционно-отопительные агрегаты
Основные требования к работе систем вентиляции для животноводческих и птицеводческих помещений сводятся к следующим:
В разные периоды года — холодный переходный (при температуре наружного воздуха до 283 К) и теплый — система вентиляции должна работать по различным схемам и в разных режимах так как потребность в воздухообмене изменяется в широких пределах. Так в птичниках она может варьироваться в 5— 10 раз. Это значит что такие пределы перестройки системы в зависимости от сезона должны быть предусмотрены в ее конструктивном решении.
Распределительные приточные воздуховоды рекомендуется делать из
более экономичных синтетических материалов (пленки).
Вытяжные каналы следует выполнять в нижней части помещения в зоне расположения животных или птицы и дополнительно под полом — для вытяжки загрязненного воздуха из каналов навозоудаления. Воздухозаборные тумбы вытяжных каналов или отверстия в стенах нельзя располагать против приточных каналов или на малом расстоянии от них (менее 2 5м). При несоблюдении этого требования в помещении могут образоваться застойные зоны («воздушные мешки»).
Для повышения температуры приточного воздуха в зимнее время рекомендуется применять средства локального обогрева как менее металлоемкие и позволяющие автоматизировать систему. К таким средствам относятся электрокалориферы серии СФО или ОКБ водяные калориферы
серии КФС или КФБ а также теплогенераторы типа ТГ-25 ТГ-10 и др. Особый интерес представляют новые конструкции автоматизированных приточно-вентиляционных установок серии ПВУ которые работают в сочетании с электронагревательными элементами (ТЭН) и не требуют распределительных воздуховодов.
Приточные каналы (шахты) следует располагать в верхней или в средней части помещения так как при значительных скоростях движения воздуха их близкое расположение к животным может стать причиной простудных заболеваний. Каналы оборудуют дефлекторами или насадками отклоняющими поток наружного воздуха от животных.
2. Расчет вентиляции.
Вентиляционная система должна обеспечивать оптимальный вытекающий из зоотехнических требований температурно-влажностныи режим и химический состав воздуха в помещении поэтому воздухообмен и другие параметры системы вентиляции рассчитывают по специальным методикам.
Из всех факторов микроклимата наиболее важную роль в животноводческих помещениях играет температура воздуха а также полов и ограждающих поверхностей так как она непосредственно влияет на терморегуляцию теплообмен а следовательно и на обмен веществ в организме и другие процессы жизнедеятельности.
Практически под микроклиматом помещений понимают регулируемый воздухообмен т. е. организованное удаление из помещений загрязненного и подачу в них чистого воздуха через вентиляционную систему. С помощью последней в помещениях поддерживают оптимальный температурно-влажностныи режим и химический состав воздуха;
Обеспечивают равномерное распределение и циркуляции воздуха внутри помещений для предотвращения образования «застойных зон»; предупреждают конденсацию паров на внутренних поверхностях ограждений (стены потолки и др.); создают в животноводческих и птицеводческих помещениях нормальные условия для работы обслуживающего персонала.
Установлено что во все времена года в животноводческих помещениях действуют различные вредные факторы к которым можно отнести большие или недостаточные количества те плоты влаги и углекислого газа. В зависимости от наружных условий (в основном от температуры наружного воздуха) тот или иной фактор может быть преобладающим. Так для типовых животноводческих и птицеводческих помещений в регионах с наружной температурой от -10 до — 20°С наибольшее отрицательное воздействие оказывает влага с температурой ниже — 20 °С — углекислый газ с температурой -10 °С и выше — теплота. Поэтому воздухообмен в животноводческих помещениях в холодный (отапливаемый) период года рассчитывают исходя из условий удаления избытков углекислого газа и выделяющихся водяных паров а в переходный и теплый (летний) периоды года — избытков теплоты и влаговыделений.
Исходные данные для расчета воздухообмена в частности предельно допустимые концентрации вредных веществ в помещениях оптимальные параметры внутреннего воздуха тепло газо и влаговыделения птиц и животных принимают по справочно-нормативным документам.
. Количество животных: Nc = 200.
Температура наружного воздуха = -10 °С внутри помещения
Средняя масса коровы тс = 500 кг
Относительная влажность наружного воздуха φн = 90 % а внутри
Содержание углекислого газа внутри помещения С2 = 025 % в
наружном воздухе С1 = 003 %.
Скорость движения воздуха в воздуховоде = 04 м*с.
Момент инерции вентилятора Jв = 8Jд.
Момент трогания вентилятора Мс = 018МС н.
Длина воздуховода l = 48м.
Влага выделяемая из кормушек и пола составляет 14 % влаги выделяемой животными.
Допустимое содержание углекислого газа в наружном воздухе
Допустимое содержание углекислого газа внутри помещения
Диаметр воздуховода d = 028 м.
Решение. Расход воздуха для вентиляции животноводческого помещения определяют по следующим показателям. Расход воздуха на удаление избыточной влаги
где W— количество влаги выделяемой животными и другими источниками (испарение из пола кормушек и т. д.); - допустимое содержание влаги в воздухе внутри и снаружи помещения;
W = W1 + W2 = 11685 г(ч×гол);
где W— влага выделяемая животным ори относительной влаж
W W2 — влага выделяемая из кормушек и пола;
= d2p2φ2 =256×07×127 = 2275 гм3;
= d1p1φ1 = 18×09×134 = 217 гм3;
где — содержание влаги в воздухе в насыщенном состоянии при данных температурах внутри и снаружи помещения; d2=256 гкг; d φ1 ; φ2 — относительная влажность воздуха внутри и снаружи помещения; φ1 = 07; φ1 = 09; р1 ; p2 — плотность воздуха при данных температурах; p2 = 127 кгм3; р1= 134 кгм3.
Расход воздуха на удаление избыточной углекислоты:
где с — количество вредностей выделяемых одним килограммом массы
животного; с = 336 см3(ч×кг);
тс — масса животного; тс = 500 кг;
с2 — допустимое содержание углекислоты внутри помещения;
с1 — допустимое содержание углекислоты в наружном воздухе.
Расход воздуха на удаление избыточной теплоты:
где Q — лишняя теплота в тепловом балансе при данных
и выделяемая животными; с — теплоемкость воздуха;
с = 128 кДж(ч× гол);
Q = Qж + 0035Qж(16 – Qв) = 5492 кДж(ч×гол.)
где Qж — количество теплоты выделяемой животным в течение одного часа; Qж = 100979 кДж(ч×гол.).
За расчетную производительность вентиляционной установки принимаем наибольшее значение расхода воздуха из трех результатов приведенных выше
Расчетный напор вентилятора:
Нр = Нс + НД=46821Па
где НД — динамический напор Па; Нс— статический напор Па.
где у — удельный вес воздуха; у = 1177 Нм3; v — скорость движения воздухаv =14 мс; g—ускорение свободного падения g = 981 мс2.
Hc = R0 l + = 706×48 + 1175 = 3506 Па
где R0 — удельное сопротивление движению воздуха Пам.
R0 = 6484= 6484= 706 Пам
где D -диаметр воздуховода; D=280 мм.
Потери напора в местных сопротивлениях составляют порядка 10 12% динамического напора; = 01 Н=1175 Па.
По часовой производительности и расчетному напору выбирают вентилятор Ц4-70 № 3; Lв =3000 м3ч; Нв = 490.5 Па; пв = 1330 мин-1;
Потребляемая мощность вентилятора
где Кз -коэффициент запаса; Кз =12; hв - коэффициент полезного действия вентилятора; hв =058; hп - коэффициент полезного действия передачи; hп =l.
2.1Расчет электрического двигателя.
Опыт эксплуатации вентиляционных установок животноводческих помещений показывает что приводы приточных вентиляторов в основном работают в длительном режиме.
В связи с этим выбирают электрический двигатель исходя из следующих условий:
Климатическое исполнение и категория размещения СУ2.
Способ защиты от воздействия окружающей среды IP54.
Конструктивное исполнение и способ монтажа LM1081 .
По модификации (двигатель сельскохозяйственного исполнения со
встроенной температурной защитой).
По частоте вращения:
nнд > пв; 1395 >1330 мин-1.
По роду тока и напряжения (переменного тока ~I Uн = 380220 В).
Выбирают двигатель АИР80А4БСУ2; Рн = 11 кВт; пн = 1395 мин-1 ;
Iн = 23 А; hн = 75 %; соs φн = 081; М*п= 22; М*к =2.2; К
J=32*10-3 кг×м2 ; т = 138 кг.
Проверка двигателя по условиям трогания и перегрузочной способности в данном случае не имеет смысла так как момент трогания вентилятора значительно меньше номинального момента а нагрузка вентилятора имеет спокойный характер.
Максимальные потери в приводе вентилятора
где Мн -номинальный момент двигателя Н×м; и -угловая синхронная и номинальная скорости вращения приводного двигателя; = 157 радс; = 1465 радс.
Мн = Рн(0105×) = 1100(0105×1395) = 75 Н×м
Потери при номинальной скорости вращения
= Мн(-) = 75 (157 - 1465) = 79 Вт.
Относительные максимальные потери
Результаты сводим в таблицу 2.2
Выбор трубчатого электронагревателя.
Тепловой поток необходимый для нагрева воздуха калорифером определяют по формуле
Фк = 0278cppкV(tк - tн)
где 0278-коэффициент перевода кДжчас в Втчас; ср=1 кДж(кг×К) -удельная теплоемкость воздуха; рк =12 кгм3-плотность воздуха при температуре tk. Кгм ;V - объемный расход нагреваемого воздуха м3ч; tк-температура воздуха из калорифера°С; tн-температура воздуха на входе в калорифер °С.
Фк=0278×1×12×1500(10+10)=7кгм2×с.
Определяем площадь живого сечения калорифера для прохода воздуха:
f = 08×15003600×12=29 м2.
По таблицам конструктивных характеристик подбираем модедель калорифера.
Выбираем: ТЕН170В1325Р220.
3 Расчет параметра рабочего органа.
В данной дипломной работе производится расчёт электропривода переменного тока с применением замкнутой системы автоматического регулирования угловой скорости с помощь термодатчика МПТ4 30кОм. Заданная автоматизированная система как и все системы с обратными связями работ по принципу отклонения и является наиболее распространённой в автоматизированном электроприводе. Для получения процесса регулирования скорости с высоким качественными показателями применяют замкнутые системы в которых воздействия на двигатель осуществляется изменением подводимого к двигателю напряжения или частоты напряжения а так ж того и другого.
В электроприводе используется линейная обратная связь. Точки связи обычно используются для регулирования выходных координат скорости ускорения. Для получения процесса регулирования скорости с высокими качественными показателя! заданном электроприводе регулирования скорости оценивается путём изменения подводимого к двигателю напряжения. Основные показатели качества регулирования заданы в заданном.
Произведён выбор и расчёт статических и динамических свойств комплексного регулируемого электропривода в состав которого входят: приводной асинхронный электродвигатель серии регулируемый силовой преобразователь с аппаратурой управления и защиты а так же элементы цепей обратных связей. Построена механическая характеристика электродвигателя в замкнутой системе рассчитаны обратные свячи и произведено обоснованно применение замкнутой системы Электропривода. При расчёте динамики выполнено составление передаточных и элементов и на основе разработанной структурной схемы динамики [получена передаточная функция системы.
Момент сопротивления механизма не зависит от скорости. Нагрузочная диаграмма механизма для наиболее тяжёлых условий работы задана
Данные нагрузочной диаграммы:
Мм1=350Нм t1=15 мин tнс= 04 мин
Мм2=30Нм t2= 1.5 мин t0=5 мин
В течение времени tac механизм вращается с высшей угловой скоростью ( max а в ко каждого рабочего цикла в течение времени tнс=l5 мин - с низшей угловой скоростью min
Требуемый статизм регулирования скорости 15%
Момент инерции механизма JM=07 кг м
Момент инерции передаточного устройства равен 015 jд где jд -момент инерции
Возможны отклонения напряжения сети от номинального значения Uc от -10 до +5%
Выбор электродвигателя по условиям нагрева
1.1 По заданной нагрузочной диаграмме определить режим работы
1.2. Эквивалентный момент сопротивления на валу механизма в течение одного цикла.
1.3. Определяем эквивалентный момент М ч на валу двигателя.
Мэ = Mмэin hн =28759×096 = ЗЗ Нм.
1.4Найти наибольшую требуемую угловую скорость со max и частоту вращения п Mах
мax = in×м мax= 9×157 = 141 радсек
nмax=60×мax2×3.14 = 60×1412×3.14 = 1347 обмин
1.5. Рассчитываем Рэ на валу двигателя
Рэ = мax×Мэ = 141×33 =4653 Вт
1.6. Рассчитывая мощность на валу электродвигателя Расчет с учётом режима работы и допустимого по условиям нагрева вращающего момента. Относительная продолжительность работы на пониженной скорости.
Ev = tн.c (tн.c + tв.c= 24(24 + 216)= 01
tв.c = (t1 + t2 + t3) - tн.c = (90 + 60 + 90)-24 = 216 сек
Коэффициент завышения мощности можно определить по D и Ev пользуясь графиком функции = (D; Ev) и она равна = 15
Ррасч = РЭ** ПВрасч ПВст = 4653 * 15 * 42 60 = 5839 Вт
ПВрасч = (t1 + t2 + t3)(t1 + t2 + t3+t0)*100% = ((90 + 90 + 60)(90 + 90 + 60 + +300))* 100% = 42%
1.7. Выбрать двигатель по частоте вращения и по мощности. По таблице выбираем электродвигатель АОС 2-51-4
Рном = 9400 кВтcos φ = 0.88 Мк =23 h = 81%
hном = 1350 обминCD2 =025 Ммин =16 In = 7
ПВ=25% Мп=2 Iстат = 20А
Наибольшая допустимая мощность Рдоп при ПВ=60% будет равна Рдоп=6800Вт.
Ррасч*(nномnмах)Рном 8539*(13501347)9400
Условия выбора электродвигателя по частоте вращения и по мощности выполнено.
2. Проверка электродвигателя по условиям перегрузки и пуска.
2.1. Проверка по условиям перегрузки
2.2. Асинхронный двигатель проверить по условию пуска. Rз*
- кратность минимального момента электродвигателя.
Мсп- момент сопротивления на валу электродвигателя при пуске.
Rз - коэффициент запаса принимаем Rз = 12
Пусковой момент сопротивления приведённый к валу электродвигателя.
Мсп = Мм 1 (in×hп) = 350 (9×096) = 405 Н м
×405 1 .6×67×0.92 486 868
Условие пуска выполнено.
3. Обоснование применения замкнутой системы электропривода.
3.1.Определить требуемое абсолютное снижение угловой скорости
электродвигателя при номинальной нагрузке.
= (S 100)×min(l- (100)) =(15100)×705 (1- (15100)) = 124 рад сек. min - минимальная угловая скорость вращения электродвигателя.
D - диапазон регулирования угловой скорости.
min = max D=1412=705 радсек.
3.2.Определить абсолютное снижение угловой скорости электродвигателя в разомкнутой системе электропривода при номинальной нагрузке .
Для асинхронного электродвигателя регулируемого изменением напряжения статора.
= - min = 157 - 705 = 865 рад сек.
- синхронная угловая скорость.
=2×314×1500 60 = 157 рад сек.
Замкнутая система необходима т.к. разомкнутая система не может обеспечить требуемый статизм .
4. Выбор электропривода.
4.1. Выбираем станцию управления ТСУР-1014-УЗ I = 20 А.
и тахометр ПТ-1 UHOM=220B nHOM- 1500обмин.
5.1. Построение функциональной схемы (рис.2) согласно приложению 1.
Электропривод построен по системе теристорный регулятор напряжения -асинхронный электродвигатель. Угловая скорость двигателя:
М*ном = 2 * М*к * (1+ Е) ((SHOM Sк ) + (Sк SHOM) +2×E) где
М*п — пусковой момент двигателя.
М*ном - номинальный момент двигателя.
М*к- критический момент двигателя.
Sк- критическое скольжение.
SHOM - номинальное скольжение.
Е — относительное сопротивление.
=2*2.3*(1+E)(1SK)+SK +2*Е
l=2*2.3*(1+E)(0.1SK)+(SK 0.1)+2*Е
Sном = (hо- hном)hо=(1500-1350)1500=0.1
Совместное решение системы уравнения позволяет установить Sк = 05 и Е =
Уравнение расчёта механической характеристики для двигателя имеет вид.
*67*(1+055)( S 0.5)+(0.5 S) +2*055 = 478(S0.5)+(0.5 S) + 11
Результаты расчётов сводим в таблицу 1.
5.2. Расчёт и построение искусственной характеристики Мр=f () в разомкнутой системе проходящая через точку ( ; Mc max )
= ( *1 + *2)*ном2 = (0.9 + 0.95)×1412 = 130радсек.
Sa= (-)= (157 -130) 157=0.17
Момент развиваемый двигателем находим из (рис.5) Меа =113 Н м
Требуемое напряжение статора: U* а = Мс мах Меа= 405113 = 0.6
По из кривой U* (а ; φ) аа= 98°
По кривой a (U) требуемое значение Ua = Uзa = 038
Задаётся Sв и зная а а опр. момент Мсв а затем Мв на искомой характеристике Мр()
Расчёт сводим в таблицу 2.
5.3. Расчет статистической характеристики U* = Мс мах Меi
6. Расчёт обратных связей
6.1. Построение идеальной линейной механической характеристики
электродвигателя замкнутой системы Мз(S) характеристика имеет вид прямой
линии и проходит через заданные точки а и b.
Координаты: (т.b) [ m Мном ]
Мном = Рдоп ном= 6800 141 = 48 Н м
оф = 705 + 124 = 829 радсек
6.2.Построение выполнено графическим методом.
6.3.Задающее напряжение U2 и передаточный коэффициент Кос обратной связи по скорости.
U = Ua + Кос ×о×S где
Ua = Uз1 – Кос×о - начальная ордината определяемая по графику.
Ua =0381B mu = 02 10 = 002 Вмм ms = 0.1 20 = 0.005 1MM
Кос = Uoc ) = (tg уо) * (mu ms) = (09157) * (0020005) = 0044
Передаточный коэффициент тахогенератора:
Ктп = Uтг = 220 157=14.
Передаточный коэффициент потенциометра:
Кл = КосКтп*Куcт = 0044025*14=013.
7. Построение механической характеристики электродвигателя в замкнутой системе.
7.1. Построение реальной механической характеристики электродвигателя
замкнутой системы Мз (S).
Характеристика проходит через точку с координатами [м Мном ]. Известны две точки этой характеристики Ci и di другие точки получены графически. Построение выполнено графическим способом .
8.1. Составление передаточных функций элементов.
1.1. Передаточная функция электродвигателя по управляющему воздействию
асинхронного двигателя апериодическим звеном первого порядка с передаточной функцией:
Модуль жесткости асинхронного двигателя ==из-за нелинейности
характеристики (Мр) определена при средней угловой скорости
tg=24°=0.44 mм=2020=1 Н*ммм =2015=1.3 1с
Динамический передаточный коэффициент асинхронного двигателя определяется той же средней угловой скоростью.
Кд = = = 128×13380×001 = 044
mu - масштаб напряжения в относительных единицах
mu = (0.110) = 0.01 Вмм
Электромеханическая постоянная времени.
J-приведенный к валу двигателя момент инерции.
J= = (0254)+(015×0254)+(0781)=008;
8.2. Передаточная функция тиристорного преобразования. Преобразователь ТРН вместе с устройством управления имеют передаточную функцию.
Wуу три(Р)= =Куутри×e-tр
t = 05×16×50 = 0001667
f-частота питающая напряжение
m - число полупериодов преобразования напряжения в промежутке 2*г (т = 6)
Динамический передаточный коэффициент.
где Куу = da dUy - динамический передаточный коэффициент управляемого
устройства определяемый по кривой a(Uy) в точке а.
Ктрн - динамический передаточный коэффициент определяемый по одной из регулировочных характеристик .Оба коэффициента выявляем в точках соответствующий средней скорости двигателя а.
где ma muy - масштабы угла регулирования и управления напряжения.
Ктрн = tgн×(mu×uнma)
Куу три =25×2262×565.
WyyipH(P)=565×e-0016p .
Передаточная функция усилителя с фильтром представлены апериодическим звеном с передаточной функцией.
Wуф = 42 (001 *Р+1).
Постоянная времени фильтра Тф = 001 сек.
Динамический коэффициент усилия определяется в точке а по статической
характеристики Uy (U).
где muy mu - масштабы управляющего и регулирующего напряжения .
Передаточный коэффициент Кос = 0044 ;Woe (P) = 0044;
.2.Построение структурной схемы .
3. Составление передаточной функции системы.
8.3. Передаточная функция замкнутой системы.
W3 (Р) =(Wyф(P)* Wyy три (Р) * Wn(P)) (1+ Woc(P) - Wyy три (P) * Wy(P) )
8.4. Передаточная функция разомкнутой системы.
Wp(P) = Wyф(P) × Wyy три (Р) * Wд(P) * Woc(P).
Wp(P) = [42 (001* Р +1) ]. [565 е-0016р ]×[044 ( 02Р+1) ] -0.044.
Wp(P) - [46 × е-0016р] [(0.01Р+1) (02Р+1].
9.Рассчитать устойчивости.
9.1.Построение логорифмических амплитудных Lнс( ) и фазовых
φнс( ) частотных характеристик разомкнутой (нескоректированой) системы.. Определим следующие частоты.
=1001=100 радсек 2=102=5 радсек .
Исходя из логарифмического масштаба.
lg 1 =lglOO=2lgy 2 lg 2 = lg = 069
φ1 = -arctg(Tф* )= -arctg(001 * );
φ2= -arctg(Tн* )= -arctg(02 * );
φ3 = -×t×(180П) = -×0009.
Результаты расчётов фазочастотных характеристик сведём в таблицу 4.
Характеристика логарифмической амплитудной частотной характеристики и логарифмическая фазовая характеристика представлена на (рис.8.). φ3 = 84° Lз = 30 дб.
4.2. Оценка возможности обеспечения заданных показателей качества перерегулирования и времени регулирования tp.
при=25%;Ко=2 tp=Ro*nleac=2*31425= 025 сек.
Таким образом требуемые показатели качества переходного процесса 2 обеспечены поэтому коррекция системы н нужна

Диплом 3.doc

1. Состояние охраны труда на молочной ферме в АООТ Пронск Агрохима.
О состоянии охраны труда в ферме в АООТ Пронск Агрохиме можно судить по показателям травматизма. При их расчете используется статистический метод. Необходимые исходные данные представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1. Исходные данные для расчета показателей травматизма
Название показателей
Средне списочный состав работников чел.(Р):
Общее количество несчастных случаев. Т:
Общее число дней нетрудоспособности Д:
Коэффициенты вычисляются по следующим формулам [ 13 ]:
Кч = х×103; Кт = ; Кп = х×103
где Кч - коэффициент частоты несчастных случаев; Кт - коэффициент тяжести травматизма;
Кд - коэффициент потерь от несчастных случаев;
Ti - число несчастных случаев со смертельным исходом.
Результаты расчетов приведены на рис. 4.1 в сравнении с районными показателями травматизма.
Из графиков (рис. 5.1) следует что обстановка в хозяйстве по травматизму более благополучная чем в среднем по району но имеется тенденция к обличению показателей. За последние три года травматизм снизился до нулевых значений.
Это связано с ниже изложенными выявленными недостатками в области охраны труда.
До 2002 года отсутствовал вводный инструктаж. Также наблюдается несвоевременность замены спецодежды.
На рассматриваемом объекте не соблюдаются санитарно-гигиенические требования. Нет душевых которые необходимы особенно в летний период полевых работ. В складах с зерном или полностью отсутствует освещение или работает малая часть из имеющихся ламп. Это приводит к выполнению работ при открытых воротах складов что вызывает сквозняки и производить работу в холодное время очень опасно.
На территории фермы отсутствуют предупредительные таблички и надписи.
Требования пожарной безопасности в хозяйстве выполняются без нарушений. Объекты фермы оснащены пожарными щитами есть специально отведенные места для курения.
Все электроустановки на объектах имеют защитное заземление. Но проверку контуров заземлений давно не проводили.
В хозяйстве в период подготовки семян к посеву применяют различные ядохимикаты. Все рабочие своевременно снабжаются индивидуальными средствами защиты спецобувью и спецодеждой в зависимости от вида выполняемых работ. Недостатка в спецодежде для персонала работающего с ядохимикатами нет.
На ферме отсутствуют аптечки первой медицинской помощи. Работники эксплуатирующие электроустановки не имеют группы допуска по электробезопасности хотя экзамены на эти группы принимает комиссия хозяйства.
На территории фермы имеется комната отдыха для рабочих которая соответствует нормативным требованиям.
2. Мероприятия по совершенствованию охраны труда
Для ликвидации выявленных недостатков предлагаются следующие мероприятия (табл. 4.2).
Таблица 4.2.Соглашение по охране труда работодателей и уполномоченных работникам представительных органов " Рязанского аграрного техникума
Содержание мероприятий (работ)
Стоимость работ руб.
Срок выполнения работ
Ответственный за выполнение работ
Количество работников которым улучшаются условия труда
Количество работников высвобождаемых с тяжелых физических работ
Мероприятия по предупреждению несчастных случаев
Приобрести комплекты
Инженер по охране труда
Мероприятия по общему улучшению условий труда
3 Методика расчета величины сопротивления контура заземления
Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей которые могут оказаться под напряжением— является наиболее надежным средством защиты от поражения током при пробое изоляции на корпус электроустановки. Рабочее заземление — заземление какой-либо точки
токоведущих частей электроустановки — предусматривается для обеспечения ее работы. Защитное и рабочее заземления в совокупности или отдельно образуют заземляющее устройство состоящее из заземлителей и заземляющих проводников. Заземлители (круглая сталь полосы угловая сталь и др.) прокладываются в земле и через них происходит растекание в ней тока. Заземляющие проводники соединяют заземляемые части электроустановок с заземлителем. Магистралью заземления (зануления) является заземляющий проводник или нулевой защитный провод с двумя или более ответвлениями.
Металлические части электроустановок (корпуса электрических машин трансформаторов магнитных пускателей и т. п.) в нормальных условиях должны быть хорошо изолированы от токоведущих частей и прикасаться к ним совершенно безопасно. В аварийных случаях (замыкание фазного провода на нулевой или на корпус электроустановки а также пробой изоляции) металлические части электроустановок не находящиеся под напряжением оказываются под ним. Прикосновение обслуживающего персонала к их металлическим частям и связанным с ними проводящим конструкциям других машин и аппаратов становится опасным для жизни.
Целью защитного заземления является снижение до безопасной величины напряжений прикосновения и шага появляющихся в результате нарушения целостности изоляции токоведущих частей электроустановок. Чем меньше электрическое сопротивление заземляющего устройства тем меньше будет напряжение на металлических частях электрооборудования и тем под меньшим напряжением в случае аварии окажутся человек или животное. Заземляющие устройства бывают простые (одиночные) выносные и контурные. Напряжения прикосновения и шага определяются из простых соотношений: Unp=U3 — Ub и Uш = Ua — Ub- Напряжение шага Uш зависит от тока замыкания I3 сопротивления заземлителя длины шага и характера распределения потенциалов. Чем больше проводимость земли тем более пологой будет кривая распределения потенциалов и тем меньше будут значения напряжений шага и прикосновения. Ближе к заземлителю потенциалы точек земли будут выше и наоборот. Изменение потенциала оценивается коэффициентами прикосновения (Хпр и шага аш. Они определяются по формулам
Коэффициент прикосновения сложного контурного заземлителя равен 03 — 02 а коэффициент шага — 03 — 01 и ниже. Чем меньше значения коэффициентов aпр и aш темчриже будут напряжения прикосновения и шага.
Поскольку кривая распределения потенциалов представляет собой гиперболу то максимальный потенциал относительно точки нулевого потенциала будет иметь сам заземлитель; около 70% от полного потенциала на нем будут падать на расстоянии около 1 м от заземлителя; 25% — между 1-ми 10-м; 5% — между 10-м и 20-м метрами. Точки земли отстоящие от одиночного простого заземлителя на расстоянии 20 м и более принято считать имеющими нулевой потенциал.
Выносное заземление делают на некотором расстоянии от заземляемых объектов. При этом производственные помещения с находящимися в них заземленными электроустановками оказываются вне зоны растекания тока в земле.
Если выносное заземление удалено от заземляемых объектов на расстояние 20 м и более то можно считать что пол в производственном помещении имеет нулевой потенциал. Поэтому человек стоящий на нем и касающийся металлического заземленного корпуса электроустановки когда по заземляющему устройству проходит ток замыкания на землю оказывается относительно нее под полным напряжением. Последнее равно полному напряжению на заземляющем устройстве которое можно рассчитать по уравнению
где U3 - напряжение на заземляющем устройстве В; I3 - ток замыкания на
землю проходящий через заземлитель A; R3 - электрическое сопротивление заземляющего устройства Ом; Uч - напряжение под которым оказывается человек В.
Следовательно при выполнении заземляющего устройства когда производственное помещение находится вне зоны растекания электрического тока в земле величина поражающего напряжения будет зависеть от сопротивления растеканию тока заземляющего устройства R3 и величины тока замыкания на землю I3. Более эффективным и надежным по сравнению с выносным заземляющим устройством является контурное. В этом случае заземлители располагаются по контуру вокруг заземляемого электрооборудования. При этом производственное помещение с электроустановками оказывается размещенным внутри контура заземления. Благодаря близкому расположению заземлителей относительно друг друга (обычно на расстоянии 3 — 6 м) и наложению электрического поля одного заземлителя на поле другого потенциалы точек пола (или земли) внутри контура заземления значительно повышаются. При этом напряжение между заземленными металлическими частями и полом становится существенно ниже. Иногда для лучшего выравнивания потенциалов внутри контура заземления дополнительно прокладывают горизонтальные полосы.
Напряжением относительно земли U3 при замыкании на землю называется напряжение между заземленной частью электроустановки и точками земли находящимися вне зоны растекания токов (не ближе 20 м). Напряжение прикосновения Unp — напряжение между двумя точками электрической цепи которых одновременно касается человек. Напряжение шага Uш — напряжение между двумя точками цепи тока на которых одновременно стоит человек. Свойство земли как проводника тока характеризуется величиной удельного электрического сопротивления под которым понимается сопротивление кубика грунта с ребрами в 1 м. Эта величина может быть определена по формуле
где R - электрическое сопротивление некоторого объема грунта Ом сечением S м2 и длиной l м.
Величина удельного электрического сопротивления земля зависит от характера и температуры грунта а также от содержания солей кислот или щелочи. Удельное электрическое сопротивление уменьшается с увеличением содержания в грунте растворимых веществ уплотнением его частиц и повышением общей влажности и температуры. Оно возрастает при пропитывании маслом нефтью или при промерзании и высыхании грунта. Напряжение шага зависит от величины тока замыкания на землю 5 сопротивления заземляющего устройства R и от характера распределения потенциала и длины шага. Среднее значение шага человека можно принять равным 08 м. Шаг сельскохозяйственных животных (крупного рогатого скота) принимается 16 м (расстояние между передними и задними ногами). Очевидно что при более пологой кривой распределения потенциала меньшем напряжении на заземляющем устройстве и коротком шаге снижается и шаговое напряжение приложенное к человеку или сельскохозяйственному животному.
Зоной растекания тока замыкания на землю является поверхность за пределами которой электрический потенциал обусловленный токами
замыкания на землю может быть условно принят равным нулю. Радиус зоны составляет около 20 м. Это значит что на расстоянии 20 м от одиночного заземлителя потенциалы точек земли близки к нулю.
Если заземляющее устройство содержит один вертикальный заземлитель то зная удельное электрическое сопротивление земли и ток замыкания на землю легко определить напряжение шага по формуле
где р — удельное электрическое сопротивление земли в месте расположения
заземляющего устройства Ом×м ; Iз — расстояние от заземляющего устройства до второй ноги человека или сельскохозяйственного животногом.
При сложных контурных заземлителях потенциал на поверхности земли или пола помещения на расстоянии х от центра контурного заземлителя определяется из выражения
где r - радиус круга площадь которого равна площади занимаемой контурным заземлителем м.
При использовании сложного контурного заземляющего устройства потенциалы точек пола или земли расположенные внутри контура повышаются а напряжение шага снижается. Иногда для уменьшения напряжения за контуром заземляющего устройства в землю укладывают дополнительные стальные полосы на постепенно увеличивающуюся глубину. Кривая спада потенциала в этом случае становится более пологой. Различают естественные и искусственные заземлители. В качестве естественных используются проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей горючих или взрывчатых газов и их смесей); обсадные трубы скважин; металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений
находящиеся в соприкосновении с землей; свинцовые оболочки кабелей проложенных в земле;
нулевые провода воздушных линий электропередач напряжением до 1000 В с повторными заземлениями (при количестве отходящих от подстанции линий не менее двух); рельсовые пути магистральных не электрифицированных железных дорог и подъездные пути (при наличии преднамеренно устроенных металлических перемычек между рельсами) металлические шпунты гидротехнических сооружений и ряд других устройств. Если свинцовые оболочки кабелей являются единственными заземлителями то в расчете заземляющих устройств они должны учитываться только при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки в качестве естественных заземлителей использовать запрещено. Последние должны иметь электрическую связь с заземляющим устройством (с магистралью заземления электроустановок) посредством не менее чем двух проводников или шин присоединенных к заземляющему устройству в разных местах. В качестве материала для искусственных заземлителей рекомендуется использовать сталь. Допускается применение для этих целей и электропроводящего бетона. Заземлители расположенные в земле окраске не подлежат. Не допускается делать заземлители в местах где земля подсушивается под действием стороннего тепла (например трубами теплотрассы). Во избежание коррозии следует применять оцинкованные заземлители. В противном случае необходимо увеличивать их сечение с тем чтобы обеспечить расчетный срок службы.
В качестве заземляющих проводников служащих для соединения заземляемых частей с заземлителем в электроустановках напряжением 380220 В кроме стальной проволоки шины или нулевого провода могут быть использованы металлические конструкции производственного назначения (например подкрановые пути и каркасы распределительных устройств) стальные трубы электропроводки свинцовые оболочки кабелей металлические трубы водопроводной канализационной или
теплофикационной сетей проложенные открыто (за исключением трубопроводов для горючих жидкостей и взрывоопасных смесей). Применение чугунных труб в качестве заземляющих проводников не допускается ввиду плохого контакта в стыках между ними. Использовать трубы системы автопоения и вакуум провода на животноводческих фермах в качестве заземляющих проводников недопустимо. Запрещается также использовать в этих целях голые алюминиевые провода. Нельзя применять в качестве заземляющих проводников металлические оболочки трубчатых проводов (провода типа ТПРФ — трубка Куло) и металлические оболочки изоляционных трубок (трубки Бергмана) а также свинцовые оболочки проводов групповой распределительной осветительной сети. Заземлению подлежат корпуса электрических машин трансформаторов аппаратов светильников; приводы электрических аппаратов; вторичные обмотки измерительных трансформаторов; каркасы распределительных щитков и щитов управления а также осветительных и силовых щитов. Необходимо заземлять металлические кабельные конструкции оболочки силовых и контрольных кабелей стальные трубы электропроводки металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников. Словом заземлением должны быть охвачены все металлические части электроустановок могущие оказаться под напряжением в результате пробоя изоляции и к которым возможно прикосновение обслуживающего персонала и сельскохозяйственных животных.
Глава 5. Охрана природы
1. Введение. Общие экологические проблемы
В условиях научно-технической революции охрана окружающей среды стала одной из самых острых и актуальных проблем современности. Благодаря достижениям науки и технического прогресса человек получил в свои руки мощные орудия воздействия на природу при помощи которых ему удалось вовлечь в процесс производства почти всю поверхностную оболочку планеты и выйти за ее пределы в космос. Эти достижения позволяют людям вторгаться в такие области природы как микро- и макромиры влиять на тончайшие связи и механизмы в биосфере - области функционирования живого.
Но вторгаясь в природные процессы человек нередко нарушает закономерности их протекания своей деятельность. Вызывает нежелательные для него самого изменения в природе. В результате таких изменений значительно сократились площади лесов исчезли многие виды животных увеличились площади эрозированных земель начался процесс антропогенного загрязнения воды и воздуха стало резко сокращаться количество многих видов природных ресурсов.
Сельскохозяйственное производство представляющее собой механизм устойчивого культивирования природных богатств отличается от других отраслей более тесным соединением общественных и природных факторов. По существу возделывание сельскохозяйственных растений и разведение животных наиболее активные формы взаимодействия человека и природы. Достижения науки и техники вызывают существенные материально-технические изменения в отрасли. Параллельно интенсифицируется и обратный процесс в результате которого проявляется эрозия засоление и заболачивание почв уменьшение содержания в них
гумуса гибель полезной микрофлоры загрязнение почв тяжелыми металлами остаточными количествами пестицидов обеднение видового состава растений и животных и т.д.
2. Вещества и факторы загрязняющие окружающую среду
При переводе животноводства на промышленную основу возникла проблема утилизации навозных стоков и бесподстилочного навоза. Вблизи животноводческих комплексов и ферм промышленного типа особую угрозу окружающей среде представляет скопление навоза а также нитратное и микробное загрязнение почв фитоценозов поверхностных и грунтовых вод. Загрязнение почв снежного покрова и вод местного стока биогенными элементами влечет за собой соответствующие изменения показателей качества фитомассы культур на сельскохозяйственных угодиях примыкающих к животноводческим фермам и комплексам.
Угрозу окружающей среде представляют также стоки силосных ям.
Животноводческая отрасль является источником биогенного загрязнения вод. Степень ее воздействия на водные объекты в каждом конкретном регионе определяется общим поголовьем скота особенностями расположения животноводческих ферм и комплексов на водосборах а также принятой в хозяйствах технологией содержания животных.
На значительной части территории России большую часть года скот находится в стойлах. Лишь в поздневесенний и летний периоды животных переводят на пастбища. Поступление загрязняющих веществ в водостоки с животноводческих ферм и комплексов зависит от способа удаления навоза. Оно происходит при прямом смыве сточных вод после очистки а также в результате потерь возникающих в процессе утилизации отходов животноводства.
При стойловом содержании скота накапливаются большие массы навоза. Из-за его несовершенной утилизации в водные системы выносятся немалые количества грубодисперсной малоразложившейся органики и биогенных веществ. При выпасе скота на пастбищах также происходит вынос биогенных веществ в водостоки поскольку пастбищные угодья чаще всего размещаю в речных долинах. Влияние животноводства на загрязнение вод обусловлено и тем что фермы и комплексы располагаются преимущественно в непосредственной близости от рек и озер. Поскольку продолжительность миграционного пути биогенов от их источников до водных объектов невелика они не успевают закрепиться в почве и их концентрация остается высокой.
3. Мероприятия предотвращающие загрязнение окружающей среды
В качестве основного направления которое в наибольшей степени предотвратило загрязнение окружающей среды при стойловом содержании скота на животноводческих фермах и комплексах является очистка и утилизация навозных стоков. При этом используются следующие технологические схемы утилизации навоза: очистка с разделением на твердую и жидкую фракции; использование стоков для производства торфокомпостных смесей которые вывозят на поля биотермического обеззараживания; очистка стоков с помощью прудов-накопителей и навозохранилищ; самоочищение и утилизация отходов в естественных водоемах; анаэробная переработка или сбраживание жидкого навоза благодаря которому в нем гибнут патогенные микроорганизмы навоз теряет неприятный запах а семена сорных растений - всхожесть.
Наиболее эффективное направление хозяйственного использования жидкого навоза на животноводческих фермах и комплексах молочного направления - утилизация его на полях орошения.
Компостирование навоза применяют для получения компостогумифицированного продукта биологического окисления который содержит органические соединения продукты распада биомассу мертвых .микроорганизмов и т.д. Внесение этого продукта в почву не вызывает нарушения стабильности агроэкосистем. В процессе компостирования удовлетворяется потребность в кислороде выделяются диоксид углерода и вода возрастает температура и органические вещества переходят в стабильную форму. При сборе навоза в бурты сохраняется часть тепла выделяющегося при ферментации что ускоряет процессы компостирования.
Отделение санитарно-защитными зонами животноводческих ферм и комплексов от жилых застроек сельскохозяйственных населенных пунктов также является направление которое предотвращает загрязнение окружающей среды. Такую зону устанавливают от границы территории на которой размещаются здания и сооружения для содержания животных а также от площадей навозохранилищ или открытых складов кормов.
Со стороны жилой зоны в санитарно-защитных зонах предусматривают лесные полосы шириной не менее 48 м при ширине санитарно-защитных зон свыше 100 м.
Со стороны животноводческого комплекса или фермы для защиты их от снежных заносов песка и пыли в санитарно-защитных зонах создаются лесные насаждения. Кроме того они создаются и на территории фермы и комплексов для отделения живой защитой навозохранилищ очистных сооружений площадок компостирования буртов навоза и т.п. от животноводческих и служебных помещений пунктов осеменений складов кормов. Эти насаждения размещают таким образом чтобы не затруднять циркуляцию воздуха на территории ферм и комплексов.
Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов в процессе сельскохозяйственного производства пока еще ориентировано на поиск сравнительно частных решений. Между тем необходимо последовательно рассматривать целостную систему природоохранных задач. Важно анализировать направленность характер и последствия взаимодействия АПК с окружающей средой влияние техногенных факторов на сельское хозяйство. Необходимы прогнозы развития процессов в будущем что даст возможность предусмотреть решения с учетом интересов общества и природы. Необходимо эффективно использовать природный базис сельскохозяйственного производства обеспечивая при этом последовательное его восстановление и воспроизводство устойчивую сбалансированность элементов.
Экономический расчет.
Основными показателями оценки эффективности автоматизации вентиляции в системе хозяйства являются:
-Эксплуатационные затраты
-Удельные затраты на подачу 1 м3 воздуха
-Экономия электроэнергии
-Себестоимость подачи 1 м3 воздуха
Эксплуатационные затраты определяются по формуле:
гдеЗо - заработная плата руб; Ам - амартизационные отчисления руб; Р - годовые отчисления на ТОРХ руб; Сэ-стоимость электроэнергии руб.
где Np-количество рабочих в смене чел; Z-количество смен в сутки;3см-средняя заработная плата в смену руб; D-дпительностъ работы.
Зоп=1*1*100*365=36500 руб.
Амортизационные отчисления:
где Сб-балансовая стоимость системы руб; Ка-годовая норма амортизационных отчислений % (Ка=15%).
Балансовая стоимость определяется по смете:
Амп=38400*15100=4800 руб.
Ами=24570*15100=36855 руб.
Годовые отчисления на ТОРХ:
где Ко годовая норма отчислений на ТОРХ (Ко=125%).
Рп=38400*125100=4800 руб.
Ри=24570*125100=3071 руб.
Стоимость электроэнергии необходимой для обеспечения данной системы:
где Цэ-стоимость 1 кВт электроэнергии руб (Цэ=12 руб); hл-коэффициент учета потерь в линии сети (hл=08); N-мощность потребляемая системой кВт; h-коэффициент использования мощности; Т-время работы системы в году час.
Сэп=12*08*10*08*4380=33638руб.
Сэи=12*08*10*09*4380=37843руб.
Эксплуатационные затраты по проектируемой и имеющейся системой равняются:
Эзп=36500+5760+4800+33638=80698руб.
Эзи=36500+36855+307 13+37843=81099 руб.
Себестоимость подачи 1 тыс м3 воздуха:
где Qг-годовая подача воздуха тыс м3
где Qc-среднесуточная подача тыс м ; D-длительность работы дни.
Qг=30000* 183=5490 тыс м3;
Цп=806985490=0013 рубм3;
Ци=810995490=0015 рубм3.
Расчет удельных затрат труда на подачу 1 тыс м3 воздуха:
гдеТо-затраты труда (чел*час) принимаются согласно нормативам затрат труда и стоимость технического обслуживания и технического ремонта электрической части технологических машин и оборудования (То-284 чел*час);
Туп=2845490=0000005 чел*часм3;
Туи=2845490=0000005чел*часм3;
Годовой экономический эффект от снижения себестоимости подачи 1 м3 воздуха:
Эг=(0015-0013)*5490=10980 руб.
Срок окупаемости проектируемой системы:
SOK=3840010980=35 года.
Технико-экономические показатели сводим в таблицу 5.1:
Таблица 5.1. Экономические показатели эффективности от
внедрения проектируемой системы вентиляции и сравнение с
существующей системой
Проектируемая система
Количество рабочих чел.
Заработная плата руб.
Эксплуатационные затраты руб.
Стоимость электроэнергии руб.
Себестоимость подачи 1 м3 воздуха рубм3.
Удельные затраты труда чел часм3.
Амортизационные отчисления руб.
Срок окупаемости лет.
Проанализировав данные в таблице 5.1 можно сделать выводы что предлагаемая система вентиляции имеет преимущество перед
имеющейся так как снижены такие показатели как себестоимость подачи 1м3 воздуха эксплуатационные затраты. Окупаемость системы 35 года.
В данном дипломном проекте разработана система вентиляции с помощью которой в помещение поддерживают оптимальный температурно-влажностный режим и химический состав воздуха; обеспечивают равномерное распределение и циркуляцию воздуха внутри помещений для предотвращения образования «застойных зон»; предупреждают конденсацию паров на внутренних поверхностях ограждений(стены потолки и др.); создают в животноводческих помещениях нормальные условия для работы обслуживающего персонала.
Улутшения микроклимата приводит к увеличению удоев на 10— 20 % приростов массы на 20—30 % отходов молодняка до 5—40 % к уменьшению расходов количества кормов увеличению срока службы оборудования машин и самих зданий устойчивости животных к разным заболеваниям экономии электроэнергии за счет автоматического регулирования температуры воздуха внутри помещения.
Используемая литература.
Банников А.Г. и др. Основы экологии и охраны окружающей среды. М.: Колос 1996.
Бесекерский В.А. Руководство по проектированию систем автоматического управления. М.: Высшая школа 1983 г.
З.Бородин И.Ф. Недилько Н.М. Автоматизация технологических процессов. - М15. Агронромиздат 1989. — 368 с.
Будзко И.А. и др. Электроснабжение сельского хозяйства. -М.: Колос 2000.
Грудинский П.Г. и др. Электротехнический справочник в 3 т М.; Энергия 1986.
Зайцев А.М.и др. Микроклимат животноводческих комплексов М.: Колос 1982 г.
Канарев Ф.М. и др. Охрана труда. М.: Колос 1996 г.
Мартыненко И.И- Пищенко Л.П. Курсовое и дипломное проектирование по комплексной электрификации и автоматизации. М.: Колос 1976.
Мельноков С.В.Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов: Колос 1986 г.
Ю.Москаленко В.В. Электрический привод. М:Высшая школа 1991
И.Сабин Ю.А Грузов В.Л. Частотно-регулируемые асихронные электроприводы. Л.:Эныргоатомиздат 1985 г.
Филатов Л.С. Гимейн С.М* Справочник по технике
безопасности. - М.: Россельхозиздат 1983.

Диплом начало.doc

Реконструкция молочно-товарной фермы с разработкой регулируемого электропривода вентиляции.
Введение 1 Производственно-экономическая характеристика хозяйства ..7
Технологический процесс на ферме14
1.Расчет навозоуборочного транспортера14
2.Выбор пускорегулирующих и защитных аппаратов27
3.Расчет освещения28
4.Расчет электрических нагрузок выбор мощности источника питания и
расчет электрической сети напряжением 04 кВ33
Конструктивная часть проекта39
1. Обоснование конструктивной части40
1.1.Зоотехнические и санитарно-гигиенические требования предъявляемые к
системам вентиляции41
1.2.Существующие системы вентиляции 44
2. Расчет вентиляции48
2.1.Расчет электрического двигателя и выбор трубчатого
электронагревателя53
З.З.Расчет параметров рабочего органа56
1. Состояние охраны труда на молочной ферме в АООТ Пронск
2. Мероприятия по совершенствованию охраны труда 73
3. Методика измерение величины сопротивления контура заземления74
1. Введение. Общие экологические проблемы81
2. Вещества и факторы загрязняющие окружающую среду82
3. Мероприятия предотвращающие загрязнение окружающей среды83
Экономическая часть проекта86
Используемая литература
Дипломный проект выполнен на тему: «Разработка экономичной системы вентиляции на молочно-товарной ферме Рязанского района Рязанской области.
В проекте дана производственно - экономическая характеристика хозяйства произведен анализ деятельности за последние три года. Выполнены расчеты потребляемой мощности установок электрического освещения. Определена мощность трансформаторной подстанции.
В конструктивной части проанализировали существующие способы вентиляции зоотехнические и санитарно-гигиенические требования к системам вентиляции Произведен расчет проектируемой системы вентиляции расчет и выбор привода вентилятора и трубчатого электровоздухонагревателя.
В разделе «Охрана труда» предложены мероприятия по обеспечению безопасности при работе на молочно товарной ферме улучшению условий труда.
В разделе «Охрана природы» дан анализ вредных воздействий на окружающую среду предложены меры по их снижению.
В экономической части проекта дана сравнительная оценка технике - экономических показателей молочно товарной фермы до и после предлагаемого внедрения системы вентиляции.
Электрификация т.е. производство распределение и применение электроэнергии - основа устойчивого функционирования и развития всех отраслей промышленности и сельского хозяйства страны и комфортного быта населения.
Опыт развития электрификации показал что надежное качественное и дешевое электроснабжение возможно только от крупных районных электростанций объединенные в мощные энергетические системы.
Автоматизация производственных процессов напрямую зависит от электрификации и разработки новейших автоматических систем на основе электроники и логических элементов не только для крупных предприятий но и для малых фермерских хозяйств.