Введение
Крановоеэлектрооборудование является одним из основных средств комплексной механизациивсех отраслей народного хозяйства. Подавляющее большинство грузоподъемных машинизготовляемых отечественной промышленностью, имеет привод основных рабочих механизмов,и поэтому действия этих машин в значительной степени зависит от качественныхпоказателей используемого кранового оборудования.
Перемещение грузов,связанное с грузоподъемными операциями, во всех отраслях народного хозяйства,на транспорте и в строительстве осуществляется разнообразными грузоподъемнымимашинами.
Особые условияиспользования электропривода в грузоподъёмных машинах явились основой длясоздания специальных серий электрических двигателей и аппаратов крановогоисполнения. В настоящее время крановое электрооборудование имеет в своёмсоставе серии крановых электродвигателей переменного и постоянного тока, сериисиловых и магнитных контроллеров, командоконтроллеров, кнопочных постов,конечных выключателей, тормозных электромагнитов и электрогидравлическихтолкателей, пускотормозных резисторов и ряд других аппаратов, комплектующихразные крановые электроприводы.
В крановомэлектроприводе начали довольно широко применять различные системы тиристорногорегулирования и дистанционного управления по радио каналу или одному проводу.
Развитиемашиностроения, занимающиеся производством грузоподъемных машин, являетсяважным направлением развития народного хозяйства страны. Одной из главныхособенностей «Азовмаша» является способность быстро реагировать наизменения маркетинговой ситуации и также быстро трансформировать производствона выпуск
новой продукции,удовлетворяющей индивидуальным требованиям своих постоянных и новых заказчиков.
Это позволилопредприятию в кратчайшие сроки освоить производство железнодорожных цистерннового поколения, современных крытых вагонов и вагонов-хопперов, большегрузныхконтейнеров-цистерн, автоцистерн для сжиженных газов, газозаправочныхкомплексов, мощных мостовых перегружателей и портальных кранов, оборудованиядля атомных электростанций, рам и колонн для ветроэнергетических установок,корпусов бронетехники и многих других видов изделий.
Около 500 единицкузнечно-прессового оборудования позволяет производить холодно игорячештампованные заготовки и детали в широкой номенклатуре.
Предприятие производиттовары бытового назначения — отопительную и проточную водонагревательнуютехнику, газовые и электроплиты, котлы на газе и твердом топливе, изделия изпластмасс, трубы и соединительные элементы трубопроводов.
1.Общая часть
1.1 Технологическийпроцесс цеха
/>Один из старейших цехов «Азовмаша» это — кузнечнопрессовый,где создаются мелкие, но самые необходимые в вагоностроении детали: поручни,рычаги, подвески… Словом, вся техническая «начинка», без которой вагоныоставались бы попросту неподвижными. Поэтому, насколько важна на заводепрофессия кузнеца-штамповщика, обеспечивающего одну из основных линий производства,объяснять никому не нужно.
Производственныйпроцесс изготовления поковок состоит из ряда последовательно выполняемых работ:технологических, контрольных, транспортных. Основными из технологических работявляются следующие: подготовка слитков или заготовок под ковку, нагревзаготовок или слитков перед ковкой, сама ковка, охлаждение или термическаяобработка готовых поковок, очистка поковок от окалины и контроль качествапоковок.
В кузнечном цехе,оборудованных молотами для изготовления мелких и средних поковок, используют восновном сортовой прокат и реже слитки небольшой массы. Со склада металлапрокат поступает в заготовительное отделение, в котором в зависимости отразмера сечения материала производится разрубка, ломка или отрезка обжатого илипруткового катаного материала на мерные заготовки. При использовании в качествезаготовок слитков, последние подвергают ремонту — удалению поверхностныхдефектов или полной обдирке поверхности. Мерные заготовки и подготовленныеслитки направляют из заготовительного отделения к нагревательным печам.Нагревательные печи в кузнечных и кузнечно-прессовых цехах расположены обычно рядомс молотами или прессами в одну линию.
В зависимости от маркистали, массы и формы поковок последние охлаждают на полу цеха или в таре, втермостатах, в неотапливаемых и отапливаемых колодцах или же в горячемсостоянии подают в термическое отделение для первичной тепловой обработки.После термообработки проводят очистку поверхности поковок от окалины и контролькачества поковок.
Подъемно-транспортноеоборудование обеспечивает связь между участками или отделениями цеха,осуществляя работы по подвозке, переноске, загрузке, подъему и передачезаготовок и поковок к соседнему участку или агрегату, а также удалению готовойпродукции и отходов с производственного участка.
1.2 Техническаяхарактеристика, устройство и режим работы
Электрические подъёмныекраны — это устройства служащие для вертикального и горизонтального перемещениягрузов. Подвижная металлическая конструкция с расположенной на ней подъемнойлебёдкой являются основными элементами подъёмного крана. Механизм подъемнойлебёдки приводится в действие электрическим двигателем.
Подъемный кранпредставляет собой грузоподъемную машину циклического действия, предназначеннуюдля подъема и перемещения груза, удерживаемого грузозахватным устройством(крюк). Он является наиболее распространенной грузоподъемной машиной, имеющейвесьма разнообразное конструктивное исполнение и назначение.
Мостовой кран, общийвид мостового крана представлен на листе 1 графического проекта, представляетсобой мост 1, перемещающейся по крановым путям 2 на ходовых колесах 3, которыеустановлены на концевых балках 4. Пути укладываются на подкрановые балки,опирающиеся на выступы верхней части колонны цеха 5. Механизм передвижениякрана 6 установлен на мосту крана. Управление всеми механизмами происходит изкабины 7 прикрепленной к мосту крана. Питание электродвигателей 8 осуществляетсяпо цеховым троллеям. Для подвода электроэнергии применяют токосъемы 9скользящего типа, прикрепленные к металлоконструкции крана 10. В современныхконструкциях мостовых кранов токопровод осуществляется с помощью гибкого кабеля11. Привод ходовых колес тележки 12 осуществляется от электродвигателя 13 черезредуктор 14 и трансмиссионный вал 15.
Любой современный грузоподъемный кран в соответствии стребованиямибезопасности, может иметь для каждого рабочего движения в трехплоскостях, следующие самостоятельные механизмы: механизм подъема — опусканиягруза, механизм передвижения крана в горизонтальной плоскости и механизмыобслуживания зоны работы крана (передвижения тележки).
Грузоподъемные машиныизготовляют для различных условий использования по степени загрузки, времениработы, интенсивности ведения операций, степени ответственности грузоподъемныхопераций и климатических факторов эксплуатации. Эти условия обеспечиваютсяосновными параметрами грузоподъемных машин. К основным параметрам механизмаподъёма относятся: грузоподъемность, скорость подъема крюка, режим работы,высота подъема грузозахватного устройства.
Номинальнаягрузоподъемность — масса номинального груза на крюке или захватном устройстве,поднимаемого грузоподъемной машиной.
Скорость подъема крюкавыбирают в зависимости от требований технологического процесса, в которомучаствует данная грузоподъемная машина, характера работы, типа машины и еепроизводительности.
Режим работыгрузоподъемных машин цикличен. Цикл состоит из перемещения груза по заданнойтраектории и возврата в исходное положение для нового цикла. Режим работы ПК.
Таблица 1.1 –Технические характеристики мостового крана в условиях кузнечнопрессового цехазавода ОАО «Азовмаш»Наименование Значение Ед.измерен. Грузоподъемность главного крюка 15 т Высота подъема главного крюка 10 м Вес главного крюка 0,7 т Диаметр барабана лебедки главного крюка 510 мм Скорость подъёма 0,18 м/с КПД механизма 0,8 - Длина помещения цеха 50 м Ширина помещения цеха 30 м Режим работы крана средний ПК -
/>Число циклов в час 9 -
1.3 Технологическиетребования, предъявляемые к приводу
В настоящее время кэлектроприводу механизмов крана составляются на основе конкретного технологическогопроцесса цеха, условий и режима работы крана.
В тоже времятехнологические требования определяют правильный выбор системы электроприводамеханизмов крана.
Электрооборудованиекрановых механизмов должно отвечать как общим, так и специальным технологическимтребованиям. К общим требованиям относятся:
— надёжность;
— бесперебойность;
— экономичность;
— безопасность эксплуатации;
К специальнымтребованиям относятся:
— диапазон и плавностьрегулирования угловой скорости электродвигателя;
— ускорение и замедлениетранспортируемого груза без раскачивания в минимально возможное время;
— обеспечениенеобходимой жесткости механических характеристик привода;
— большие пусковыемоменты при трогании с места;
— большая частотавключений в час;
— точность установки;
— реверсированиедвигателя;
— на первых положенияхподъёма двигатель должен развивать такой пусковой момент, чтобы исключаласьвозможность спуска номинального груза при напряжении питающей сети 90%номинального и в тоже время желательная минимальная скорость составляла при наименьшейнагрузке не более 30% номинального значения;
— Системаэлектрического торможения должна иметь необходимый запас, обеспечивающий надёжноезамедление груза, равного 125% номинального, при напряжении питающей сети 90%номинального;
— движение груза должнопроисходить только в направлении, устанавливаемое командоаппаратом, даже принеисправностях в схеме, в последнем случае груз может оставаться неподвижным.
2. Специальная часть
2.1 Обоснование и выборсистемы электропривода
В настоящее время длямеханизмов металлургических предприятий применяются следующие основные системыэлектропривода:
— сеть переменного тока– асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с контроллерной,релейно-контакторной или бесконтактной схемой управления.
— тиристорной илимашинный преобразователь частоты – асинхронный двигатель с короткозамкнутымротором.
— сеть переменного тока– асинхронный двигатель с фазным ротором с контроллерной, релейно-контакторнойили бесконтактной схемой управления.
Бесконтактная схемауправления может одновременно использоваться в цепи статора и ротора, а такжетолько в цепи ротора или статора.
— источник постоянноготока (ИП) – двигатель постоянного тока (параллельного (независимого), смешанногоили последовательного возбуждения) с контроллерной или релейно-контакторнойсхемой управления.
— тиристорныйпреобразователь (ТП) – двигатель постоянного тока соответственно системы МУ-Д,УРВ-Д, ТП-Д.
— сеть переменного тока– синхронный двигатель с электронным или тиристорным возбудителем и ручным илиавтоматическими регулировками.
В соответствии стехнологическими требованиями предъявляемые к электроприводу выбираем систему — сеть переменного тока – асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором сконтроллерной, релейно-контакторной схемой управления со ступенчатойрегулировкой скорости и динамическим торможением.
2.2 Расчёт мощности,выбор двигателя по каталогу и его проверка
на нагрев
Целью расчета являетсявыбор приводного электродвигателя по справочнику и проверка его поперегрузочной способности и по условиям осуществимости пуска механизма подъёмамостового крана.
Исходными даннымиявляются технические характеристики мостового крана из таблицы 1.1 пункта 1.2
Рассчитаем максимальнуюстатическую мощность электродвигателя, не для подъёма номинального груза последующей формуле:
/>Рс = /> (2.1)
где mт-масса поднимаемого груза, т;
mо-масса грузозахватного устройства, т;
Vп — скорость подъёма, м/с;
ήн — коэффициентполезного действия механизма;
/> (2.1)
Рассчитываемпредварительную мощность электродвигателя и выбор его по каталогу.
Предварительнаямощность электродвигателя:
P´пред. =К∙Рс (2.2)
где К – коэффициент,учитывающий цикличность работы механизма = 0,8
P´пред. =0,8∙34,54 = 27,632 кВт (2.2)
Ориентировочнаяпродолжительность включения:
/> (2.3)
где Кi — количество операций в течении одного цикла Кi= 4;
tp — время одной операции (подъёма или спуска), с;
tц — время цикла, с;
/> (2.4)
где H- высота подъёма, м;
/> (2.5)
где Nc — число циклов в час;
tц= /> = 400 (2.5)
tp= /> = 55,5 (2.4)
/> (2.3)
Находим окончательнопредварительную мощность электродвигателя при каталожной продолжительностивключения. Электродвигателя, предназначенного для работы вповторно-кратковременном режиме, выпускают с ПВкат. = 15;25;40;60;
Рпред. =Р´пред.∙/>= 27,632∙/>=26,45 кВт (2.6)
Частотой вращенияηн об/мин электродвигателя задаёмся по каталогу. По значениям Рпред.и ηн по каталогу выбираем двигатель типа MTF,MTH или HMTсоблюдая условие, что номинальная мощность должна быть равна или несколькобольше (до 20%) предварительной Рпред., т.е. РH≥Рпред.
Согласно условиюизложенного выше выбираем электродвигатель по каталогу типа МТН512-8, паспортные данные которого занесены в таблицу 2.1
Таблица 2.1 — Технические данные асинхронного электродвигателя с
фазным ротором типаМТН512-8/>/>Тип электродвигателя
Рн
кВт
ηн об/ мин
ωн рад/с
Ic A
Uc В
Iрн А
Uрн В
/>
Mmax Hm
Jдв кг∙м2 ПВ % Степень защиты МТН 512-8 31 715 74,8 79 380 63 304 9,56 1370 1,42 60
Рассчитываемноминальный момент двигателя.
/> (2.7)
где Рн — мощность выбранного двигателя по каталогу, кВт;
ωн –угловая скорость вращения выбранного двигателя, рад/с;
Имея значение частотывращения ηн об/мин считаем угловую скорость по формуле:
/> (2.8)
/> (2.8)
/> (2.7)
Рассчитываемнагрузочную диаграмму привода.
Нагрузочная диаграммаэлектродвигателя строится на основании уравнения движения электропривода М = Мс+ Мдин.
Как видно изприведённого уравнения, для построения нагрузочной диаграммы электродвигателя М= ƒ(t) необходимо иметьграфик изменения во времени приведённых статических моментов Мс =ƒ(t), т.е. нагрузочнуюдиаграмму механизма подъёма мостового крана и график изменения во времени динамическогомомента /> ,для определения которого необходимо знать график изменения угловой скоростиэлектродвигателя ω = ƒ(t)и приведённый момент инерции J.
Алгебраическая суммастатических и динамических моментов дает график изменения суммарного момента навалу электродвигателя, т.е. нагрузочную диаграмму электродвигателя.
Статические моменты,приведённые к валу электродвигателя при подъёме номинального груза:
/> (2.9)
где mг — масса груза, т;
mo — масса грузозахватного устройства, т;
Dб — диаметр барабана, м;
ηн — коэффициентполезного действия механизма;
i-передаточное отношение редуктора и полиспаста.
/> (2.10)
/> (2.10)
где ωн –угловая скорость вращения электродвигателя, рад/с;
Vп– скорость подъёма, м/с;
/> (2.9)
Статические моменты,приведённые к валу электродвигателя при тормозном спуске номинального груза:
/> (2.11)
/> (2.11)
Статические моменты,приведённые к валу электродвигателя при подъёме пустого грузозахватногоустройства:
/> (2.12)
где ηо– коэффициент полезного действия механизма при данной нагрузке. Определяетсяпо кривым ηо = ƒ(К3), ηо = 0,1
Коэффициент нагрузкиопределяется по формуле:
/> (2.13)
/> (2.13)
/> (2.14)
Статические моменты,приведённые к валу электродвигателя при спуске пустого грузозахватногоустройства:
/> (2.15)
/> (2.15)
Значение Мсоможет быть как положительным, так и отрицательным. Для приводов, у которыхмомент инерции не зависит от угла поворота, приведённой к валу электродвигателядинамический момент находится из уравнения:
/> (2.16)
где /> - ускорение илизамедление ротора электродвигателя, рад/с2;
Jэ — приведённый к валу электродвигателя эквивалентный момент инерции системы приработе с грузом и без груза, т.е. Jэги Jэо
Определяем приведённыйк валу электродвигателя эквивалентный момент инерции системы при работе сгрузом:
/> (2.17)
где К = 1,15 — коэффициент,учитывающий приближенно момент инерции редуктора и барабана;
Jдв — момент инерции электродвигателя (по каталогу), кгм2;
Jш — момент инерции тормозного шкива, кгм2;
Jм — момент инерции муфты и быстроходного вала редуктора, кгм2;
В ряде случаев JшиJмопределяют приближенно в долях от момента инерции ротора электродвигателя:
Jш= 0,3∙Jдв , (2.18)
Jш=0,3∙1,42 = 0,42 кгм2 (2.18)
Jм= 0,15∙Jдв, (2.19)
Jм=0,15∙1,42 = 0,21 кгм2 (2.19)
Jп.д.г.– момент инерции поступательно-движущихся элементов инерции, приведенный квалу электродвигателя
/> (2.20)
/> (2.20)
где Vп– скорость подъёма, м/с;
ωн –угловая скорость вращения электродвигателя, рад/с;
/> (2.17)
Определяем приведённыйк валу электродвигателя эквивалентный момент инерции системы при работе безгруза:
/> (2.21)
где Jп.д.о.– момент инерции поступательно-движущихся элементов системы без учёта весагруза, приведённый к валу электродвигателя;
/> (2.22)
/> (2.22)
/> (2.23)
Определяем допустимоеускорение электродвигателя:
/> (2.24)
где адоп –максимально допустимое линейное ускорение груза, м/с2;
Обычно адоп= аср. = (0,1÷0,3) м/с2, следовательно берём адоп= 0,2 м/с2;
/> (2.24)
Динамический моментсистемы при подъёме груза:
/> (2.25)
/> (2.25)
Расчёт среднегопускового момента двигателя.
Зная величинустатических и динамических моментов, можно определить средний пусковой момент,развиваемый электродвигателем при подъёме груза по формуле:
Мср.п. = Мпг+ Мдин, (2.26)
Мср.п. =464+ 202,4 = 666,4 Нм (2.26)
Обычно Мср.п недолжнопревышать (1,7÷2)∙Nн
Определение времениразгона при подъёме груза:
/> (2.27)
где ωкони ωнач — соответственно конечное и начальное значение угловойскорости, ωкон = ωн, ωнач = 0,рад/с;
Среднее время пуска длямеханизма подъёма обычно находится от 1 до 5 с;
/> (2.27)
Определение времениразгона при тормозном спуске.
Двигатель работает врежиме электронного тормоза (тормозной спуск) и груз ускоряется под действиемсобственного веса, т.е. разгон системы происходит под действием момента,равного Мсг и определяется по формуле:
/> (2.28)
/> (2.28)
Определение времениразгона при подъёме грузозахватного устройства:
/> (2.29)
где М´срп= (1,15÷ 1,25)∙Мн
Мн –средний пусковой момент при подъёме и опускании
грузозахватногоустройства.
М´срп= 1,2∙414,4 = 497,28 Нм (2.30)
/> (2.31)
Определение времениразгона при спуске грузозахватного устройства:
/> (2.32)
/> (2.32)
Определение времениторможения.
Схемы управленияэлектродвигателями механизмов подъёма предусматривают экстренное наложениемеханических тормозов при отключении статора электродвигателя от сети, т.е. приустановке силового или командоконтроллера в нулевое положение.
В связи с этим длямеханизмов подъёма электрическое торможение электродвигателя можно неучитывать.
Время торможения дляразличных режимов определяется с учётом момента, развиваемого толькомеханическим тормозом.
Момент тормоза Мтопределяется максимальным статическим моментом Мс.макс, приведеннымк тормозному валу (обычно это вал электродвигателя) и коэффициент запаса Кт
Мт = Кт∙Кс.макс.(2.33)
где Мс.макс.– максимальный статический момент на тормозном валу
Мс.макс = МсгНм;
Кт — коэффициентзапаса.
По правиламГосгортехнадзора коэффициент имеет следующие значения:
— для легкого режимаработы = 1,5;
— для среднего режимаработы = 1,75;
— для тяжелого режимаработы = 2;
— для весьма тяжелогорежима работы =2,5;
При этом механизмыподъёма кранов, транспортирующих жидкий металл, ядовитые и взрывчатые вещества,должны иметь два тормоза. Коэффициент запаса каждого из них должен быть неменее 1,25.
Мт =1,75∙297,8 =521,15 Нм (2.34)
По рассчитанномузначению Мт выбираем тормоз с номинальным тормозным моментом равнымили несколько больше, чем Мт, т.е. Мнт ≥ Мт.
Время торможения приподъёме груза:
/> (2.35
/> (2.35)
Время торможения приспуске груза:
/> (2.36)
/> (2.36)
Время торможения приподъёме грузозахватного устройства:
/> (2.37)
/> (2.37)
Время торможения приспуске грузозахватного устройства:
/> (2.38)
/> (2.38)
где ωнач– скорость, с которой начинается режим торможения;
ωкон –скорость, при которой заканчивается режим торможения.
Пути, пройденные грузомили грузозахватным устройством во время пусков и торможений:
— при подъёме груза:
/> (2.39)
/> (2.39)
/> (2.40)
/> (2.40)
где Vп-скорость подъёма груза, м/с;
tр.пг — время разгона при подъёме груза, с;
t.т.пг — время торможения при подъёме груза, с;
— при спуске груза:
/> (2.41)
/> (2.41)
/> (2.42)
/> (2.42)
— при подъёмегрузозахватного устройства:
/> (2.43)
/> (2.43)
/> (2.44)
/> (2.44)
— при спускегрузозахватного устройства:
/> (2.45)
/> (2.45)
/> (2.46)
/> (2.46)
Пути, пройденные грузомили грузозахватным устройством с установившейся скоростью:
— при подъёме груза
Sу.пг= H – Sр.пг.– Sт.пг., (2.47)
Sу.пг=10 — 0,081 — 0,019 = 9,9 м (2.47)
— при спуске груза
Sу.сг= H – Sр.сг.– Sт.сг., (2.48)
Sу.сг=10 — 0,054 — 0,072 = 9,87 4м (2.48)
— при подъёмегрузозахватного устройства
Sу.по= H – Sр.по.– Sт.по.,(2.49)
Sу.по=10 — 0,0234 — 0,030 = 9,946 м (2.49)
— при спускегрузозахватного устройства
Sу.со= H – Sр.со.– Sт.со., (2.50)
Sу.со=10 – 0,0324 -0,029 = 9,938 м (2.50)
Время работы сустановившейся скоростью и время паузы:
— при подъёме груза
/> (2.51)
/> (2.51)
— при спуске груза
/> (2.52)
/> (2.52)
— при подъёмегрузозахватного устройства
/> (2.53)
/> (2.53)
— при спускегрузозахватного устройства
/> (2.54)
/> (2.54)
Время паузы:
/> (2.55)
где tп– время цикла, с;
/> — суммарное времяработы, с;
/>= tр.пг+tу.пг+tт.пг+tр.сг+tу.сг+tт.сг+tр.по+tу.по+tт.по+tр.со+tу.со+tт.со (2.56)
/>= 0,9+ 55+ 0,22+ 0,61+54,8+ 0,81+ 0,26+ 55,25+ 0,34+ 0,36+ 55,21+ 0,33=224,09 с (2.56)
/> (2.55)
Строим скоростную инагрузочную диаграмму электропривода (рисунок 1)
/>Проверяем предварительно выбранного двигателя поусловию нагрева и перегрузочной способности.
Фактическаяпродолжительность включения
/> (2.57)
/>
Расчётный эквивалентныймомент:
/>
/> (2.58)
/>
/>
/> (2.58)
Эквивалентный момент,соответствующий продолжительности включения выбранного электродвигателя.
/> (2.59)
Если эквивалентныймомент равен или несколько меньше номинального, то выбранный электродвигательпроходит по нагреву, т.е.
Мэ ≤ Мн(2.60)
280,1 ≤ 414,4 (2.60)
Как видно из уравнениявыбранный электродвигатель проходит по нагреву.
Проверку наперегрузочную способность производим по условию:
1,3∙Ммакс.нагр≤ (0,8÷0,85)∙Ммакс.дв (2.61)
где Ммакс.нагр– максимальный момент из нагрузочной диаграммы;
Ммакс.дв –максимальный момент электродвигателя;
В данном случае:
1,3∙666,4 ≤0,825∙1370 (2.61)
866,32 ≤ 1130,25 (2.61)
Как видно из условиявыбранный электродвигатель проходит по перегрузочной способности.
2.3 Разработка принципиальнойсхемы электропривода и описание
её работы
Схема с магнитнымконтроллером и динамическим торможением, контроллер типа ТСД.
При подъёме грузарегулирование скорости электродвигателя производится изменением сопротивлениярезисторов в цепи обмотки ротора с помощью контакторов ускорения К6 – К9. Приспуске груза регулирование производится с помощью тех же резисторов но в режимединамического торможения. При подъёме и спуске предусматривается автоматическийразгон под контролем реле времени (ускорения) КТ2, КТ3 и КТ4. Контроль разгонапри подъёме осуществляется реле КТ2 и КТ3, начиная с 3 положения. Реле КТ4 приэтом не работает так как в цепь его катушки включены замыкающие контакты К2.
Режим динамическоготорможения осуществляется на всех положениях спуска, кроме последнего, накотором электродвигатель питается от сети с невыключеными ступенями резисторовроторной цепи. На первом положении спуска все ступени резисторов, кроменевыключаемого, выведены из цепи ротора включенными контакторами ускорения К7,К8, К9.
На положениях спуска 2и 3 для увеличения скорости в цепь ротора вводятся ступени резисторов (отключаютсяконтакторы К8 и К9 – на втором положении и К7 – на третьем положении). Припереходе с третьего на четвёртое положение спуска включается контактор К6 и подконтролем реле ускорения КТ2 – КТ4 – контакторы К7 – К9.
Реверс в схемевыполняется контакторами К1 и К2, динамическое торможение – контактором К3, электрическисблокированым с контакторами К1, К2, К5 и механически с К5. Подпиткаэлектродвигателя в режиме динамического торможения при положениях спуска грузаосуществляется от сети через контактор К3 (включенного параллельно К5), двефазы электродвигателя, контакт контактора К3 (цепи включения выпрямителя UZ),катушка реле контроля KV1,диод VD12, резистор R1.
В схеме предусмотрено иторможение с помощью механического тормоза с тормозным электромагнитом YB.
Для повышениянадёжности в цепи катушки YBпредусмотрен двойной разрыв, осуществляемый контактами контактора К4 и реле KV2.На панели управления предусмотрена защита: нулевая (минимального напряжения) –реле KV2, максимального тока –реле KA, конечная –выключатели SQ1 и SQ2,от пробоя вентилей – реле KV3.
2.4 Расчет и выборотдельных элементов схемы
Включение резисторов вцепи электродвигателей производится с целью регулирования их скорости, а такжедля ограничения тока и момента при пуске, реверсе и торможении.
Расчёт пусковыхсопротивлений для асинхронного двигателя типа
МТН512-8, Рн=31кВт, Uн = 380В, nн = 715 об/мин,
Ер.н= 304В,Iр.н= 63 А, λ = 3,3
Расчет пусковыхсопротивлений производится графическим, аналитическим и графоаналитическимметодами расчета.
При условии, если М1
Если М1 > Мкр, тохарактеристики не могут быть приняты прямолинейными и расчет ведется уточненнымграфоаналитическим методом.
Критический моментдвигателя
Мкр =λ∙ Мн (2.62)
Мкр =3,3∙ 414,4 = 1367,52 Нм (2.62)
Сравниваемый момент М1
М1 = 2∙Мн(2.63)
М1 = 2∙414,4 =828,8 Нм (2.63)
Проверяем
М1 = 828,8 Нм
Исходя из неравенства,приведенного выше, принимаем механическую характеристику линейной, и расчетведем аналитическим методом.
Номинальная скоростьвращения рассчитана в пункте 2.1 расчетной части проекта и составила ωн= 74,8 рад/с.
Скорость вращения поля
/> (2.64)
где f – частота сети, f= 50 Гц;
р – число пар полюсов,р = 3;
/> (2.64)
Номинальное скольжение
/> (2.65)
/> (2.65)
Задаемся значениямимоментов
Мmax(М1) =(1,8÷2,8)∙Мн (2.66)
Мmax(М1) = 2*414,4 =828,8 Нм (2.66)
Мmin(М2) =(1,1÷1,3)∙Мн (2.67)
Мmin(М2) = 1,2*414,4 =497,28 Нм (2.67)
Определяем кратностьмоментов
/> (2.68)
/> (2.68)
Определяемсопротивление ступеней
/>, (2.69)
где Е2н – напряжениемежду кольцами ротора, В
I1=2∙ Iрн = 2∙63 = 126 А (2.70)
/> (2.69)
/> (2.71)
/> (2.71)
/> (2.72)
/> (2.72)
/> (2.73)
/> (2.73)
Определяемсопротивление секций
RВШ1 = R1 –R2, (2.74)
RВШ1 = 15,5– 9,33 = 6,17 Ом (2.74)
RВШ2 = R2 –R3, (2.75)
RВШ2 = 9,33– 5,62 = 3,71Ом (2.75)
RВШ3 = R3 –R2ВТ, (2.76)
RВШ3 = 5,62– 3,38 = 2,24Ом (2.76)
Производим проверку
RВШ1 + RВШ2+ RВШ3 + R2ВТ = R1 (2.77)
6,17+3,71+2,24+3,38=15,5Ом (2.77)
Вывод: равенствоудовлетворяет условию, следовательно, сопротивления рассчитаны верно.
2.5 Расчет и выборпитающих кабелей
Исходные данные длярасчета приведены в таблице 2.2
Таблица 2.2 – Исходныеданные для расчета питающего кабеля в
условиях кузнечнопрессовогоцеха завода «Азовмаш»Тип двигателя
Номинальный ток Iн, А
Номинальное напряжение Uн, В Мощность двигателя Р, кВт cos φ Длина питающего кабел l, м МТН512-8 79 380 31 0,69 30
Выбор сечения производимпо условию нагрева длительным расчётным током по формуле:
Iдл.доп≥ Iн, (2.78)
где Iдл.доп– длительно-допустимый ток выбраного кабеля, А;
Iн– номинальный ток электродвигателя из таблицы 2.1, А;
Выбираем кабель маркиКГ(3*25) [ПУЭ] — кабель силовой гибкий с медными многопроволочными жилами, срезиновой изоляцией, в резиновой оболочке. Предназначены для присоединенияразличных передвижных механизмов, а также стационарных установок, требующихпериодического включения и выключения (электрокранов козловых, мостовых,тельферов и др. подъемно-транспортного оборудования). Разделительный слой — синтетическая пленка, допускается наложение изоляции без пленки при отсутствиизалипания резины.
Макс. допустимаятемпература нагрева жил при эксплуатации: +75°С;
Температурный диапазонэксплуатации: от -40°С до +50°С;
Радиус изгиба кабелей:не менее 8-ми наружных диаметров кабеля;
Iдл.доп= 85A≥Iн= 79А (2.78)
Проверяем выбранныйкабель по потере напряжения:
/> (2.79)
где Iн– номинальный ток двигателя, А;
l– Длина питающего кабеля, м;
γ – удельноесопротивление материала, для меди 57 м/Ом*мм2;
S– площадь сечения выбранного кабеля, мм2;
Uн– номинальное напряжение питания двигателя, В.
Потери не должны превышать5%
/> (2.79)
Условия выполняются,следовательно, выбираем питающий кабель марки КГ(3*25).
2.6 Расчет искусственногоосвещения
Расчёт освещенияпроизводим по методу светового потока (коэффициента использования).
Параметры участкаработы мостового крана г/п 15т следующие:
Длина – 50 м; ширина – 30 м; высота – 15 м.
Участок кузнечнопрессовогоцеха относится к VI разрядусогласно СНиП [3, таблица 6-4]. По таблице 4-1 [2] выбираем освещённость Е = 100лк.
Выбираем лампыосвещения типа ДРИ400, цоколь Е40, мощностью 400 Вт, световой поток Ф = 32000лм.
Светильникиметалогалогенных ламп легко монтируются. Световой поток равномернорассеивается. Металогалогенные лампы по сравнению с обычными ДРЛ лампамиобладают высокой энергетической эффективностью и надёжностью в течениедлительного срока службы.
Для кузнечнопрессовогоцеха коэффициенты отражения стен, пола и потолка равны нулю; т.е. рс= 0%; рp = 0%; рп= 30%.
Определяем коэффициентиспользования светового потока для светильника типа ГСП400 BELLA-AL, η = 55% или η = 0,55.
Определяем индекспомещения:
/> (2.80)
где А – длина участкацеха, м;
В – ширина участкацеха, м;
H- высота участка цеха, м;
/> (2.80)
Определяем числосветильников:
/> (2.81)
где Е – освещённостьпомещения, лк;
S– площадь помещения, м2;
К3 –постоянный коэффициент равный 1,5;
Z– постоянный коэффициент равный 1,15;
Ф – световой потоклампы, лк;
η – коэффициентиспользования светового потока.
/> (2.82)
/> (2.82)
/> (2.81)
Светильники размещаемпо строительным фермам, рассстояние между которыми стандартные LА= 3, 6, 8, 10, 12, 15 м. В нашем участке кузнечнопрессового цеха LА= 10 м.
Определяем количестворядов:
/> (2.83)
где А – длина участкацеха, м;
LА–расстояние между светильниками по строительным фермам, м.
/> (2.83)
Число светильников вряду:
/> (2.84)
где N– число светильников;
/> (2.83)
Санитарными нормамиустанавливаются расстояния между светильниками и стеной lB.Еслирабочие места расположены у стен, то lB=(0,2÷0,3)*LB.Если у стен имеются проходы, следовательно, lB=(0,4÷0,5)*LB.
В нашем случае у стенимеются проходы, следовательно, принимаем значение 0,5. Расстояние междусветильниками в ряду можно найти по уравнению:
2∙0,5∙LB∙(n2– 1)∙LB=B (2.85)
где LB– расстояние между светильниками в ряду, м;
В – ширина участкацеха, м;
2∙0,5∙ LB∙(4– 1)∙ LB=30 (2.85)
/> (2.85)
Определяем расстояниеот стены до светильника:
lB= 0,5∙LB, (2.86)
lB= 0,5∙7,5 = 3,75 м (2.86)
Определяем высотуподвеса светильника:
hc= H – (hp+h)(2.87)
где h– расчётная высота, м;
hp– высота рабочей поверхности над полом, hp= 3,5 м;
H– высота помещения участка цеха, м;
/> (2.88)
где λ – коэффициент,характеризующий оптимальное расстояние между светильниками λ = 1.
/> (2.88)
hc= 15 – (3,5+10) = 1,5 м (2.87)
Определяем высотусветильника над полом:
hп= H – hс, (2.89)
hп= 15 – 1,5 = 13,5 м (2.89)
Чертим схемурасположения светильников.
5. Мероприятия потехнике безопасности и противопожарной
технике
5.1 Техникабезопасности при обслуживании и ремонте
электрооборудования
Повышенная опасностьработ при транспортировке поднятых грузов требует при проектировании иэксплуатации соблюдение обязательных правил по устройству и эксплуатацииподъемно-транспортных машин. На механизмах подъема и передвижения правилами поустройству и эксплуатации предусмотрена установка ограничителей хода, которыевоздействуют на электрическую схему управления. Конечные выключатели механизмаподъема ограничивают ход грузозахватывающего приспособления вверх, авыключатели механизмов передвижения моста и тележки ограничивают ход механизмовв обе стороны. Предусматривается также установка конечных выключателей,предотвращающих наезд механизмов в случае работы двух и более кранов на одноммосту. Исключение составляют установки со скоростью движения до 30 м/мин.Крановые механизмы должны быть снабжены тормозами закрытого типа. Действующимипри снятии напряжения.
На крановых установкахдопускается применять рабочее напряжение до500 В, поэтому крановые механизмыснабжают электрооборудованием на напряжения 220, 380, 500 В переменного тока и220, 440 В постоянного тока. В схеме управления предусматривают максимальнуюзащиту, отключающую двигатель при перегрузке и коротком замыкании. Нулеваязащита исключает самозапуск двигателей при подаче напряжения после перерыва вэлектроснабжении. Для безопасного обслуживания электрооборудования,находящегося на ферме моста, устанавливают, блокировочные контакты на люке идвери кабины. При открывании люка или двери напряжение с электрооборудованияснимается.
При работе кранапроисходит постоянное чередование направления движения крана, тележки и крюка.Так, работой механизма подъема состоит из процессов подъема и опускания груза ипроцессов передвижения пустого крюка. Для увеличения производительности кранаиспользуют совмещение операций: Время пауз, в течение которого двигатель невключен и механизм не работает, используется для навешивания груза на крюк иосвобождение крюка, для подготовки к следующему процессу работы механизма.Каждый процесс движения может быть разделен на периоды неустановившегосядвижения (разгон, замедление) и период движения с установившейся скоростью.
Мостовой кранустановлен в кузнечнопрессовом цеху машиностроительного производства, гденаблюдается выделение пыли, поэтому электродвигатель и все электрооборудованиемостового крана требует защиты общепромышленного исполнения не ниже IP53 — защита электрооборудования от попадания пыли, а также полная защитаобслуживающего персонала от соприкосновения с токоведущими и вращающимисячастями, а также защита электрооборудования от капель воды падающих под углом600к вертикали.
Кабина управлениякраном выполняется теплоизолированной, в ней также оборудуется установка длякондиционирования воздуха.
В настоящее времясуществуют два основных направления минимизации риска возникновения ипоследствий ЧС на промышленных объектах. Первое направление заключается вразработке технических и организационных мероприятий, снижающих вероятностьреализации опасного поражающего потенциала современных технических систем. Врамках этого направления технические системы и объекты снабжаются различнымизащитными устройствами — средствами взрыво- и пожарозащиты технологического оборудования,электро- и молниезащиты, локализации и тушения пожаров и т.д.
При эксплуатацииустановок повышенной опасности предусматривается целый ряд специальныхорганизационных мероприятий, направленных на обеспечение безопасности работ.
Так, эксплуатациюэлектроустановок (электродвигателей, трансформаторов, аккумуляторов и т.п.)должен осуществлять электротехнический персонал, который делится на:
— административно-технический;
— оперативный;
— ремонтный;
— оперативно-ремонтный.
Оперативный персоналосуществляет осмотр электрооборудования, подготовку рабочего места, техническоеобслуживание, включая оперативные переключения, допуск к работам и надзор заработающими. Ремонтный персонал выполняет все виды работ по его ремонту,реконструкции и монтажу. Оперативно-ремонтный совмещает функции оперативного иремонтного персонала.
При ремонте иобслуживании крана к работам в электроустановках допускаются лица:
— достигшие 18-летнеговозраста;
— прошедшиепрофмедосмотр и не имеющие медицинских противопоказаний;
— теоретически ипрактически обученные по специальной программе (в том числе по теме:«Освобождение пострадавшего от электротока, оказание ему первой доврачебнойпомощи»);
— после аттестацииквалификационной комиссией. В последующем медицинское освидетельствованиеповторяется один раз в 2 года. Переаттестация рабочих — ежегодно, аинженерно-технических работников — каждые 3 года. Квалификационная группаперсонала подтверждается удостоверением (кроме группы I). Всегоквалификационных групп пять. Наиболее ответственная из них — Ч группа. Кобслуживанию электроустановок допускаются только лица, имеющие квалификацию нениже II группы. Лица, обслуживающие технологическое оборудование сэлектроприводом, должны иметь знания в объеме I или II группы.
Для обеспечениябезопасности труда при работе машин с движущимися частями необходим комплексорганизационных мероприятий:
— инструктаж и обучениетехнике безопасности машинистов и рабочих, обслуживающих машины;
— разработка инструкцийпо технике безопасности при эксплуатации, монтаже, демонтаже и техническомобслуживании этих машин;
— разработка ППР итиповых технологических карт на каждый вид работы с исследующей привязкой их кместным условиям.
Одной из важных задач,стоящих в связи с этим перед конструкторскими организациями изаводами-изготовителями, является дальнейшее совершенствование существующих иразработка новых видов строительных машин и оборудования, обеспечивающихнаибольшую безопасность в работе.
Для обеспечениябезопасности работ в действующих электроустановках должны выполняться следующиеорганизационные мероприятия:
— назначение лиц,ответственных за организацию и безопасность производства работ;
— оформление наряда илираспоряжения на производство работ;
— осуществление допускак проведению работ;
— организация надзораза проведением работ;
— оформление окончанияработы, перерывов в работе, переводов на другие рабочие места;
— установлениерациональных режимов труда и отдых;
— проверка отсутствиянапряжения;
— отключение установки(части установки) от источника питания;
При проведении работ соснятием напряжения в действующих электроустановках или вблизи них:
— отключение установки(части установки) от источника питания электроэнергией;
— механическоезапирание приводов отключенных коммутационных аппаратов, снятиепредохранителей, отсоединение концов питающих линий и другие мероприятия,обеспечивающие невозможность ошибочной подачи напряжения к месту работы;
— установка знаковбезопасности и ограждение остающихся под напряжением токоведущих частей, ккоторым в процессе работы можно прикоснуться или приблизиться на недопустимоерасстояние;
— наложение заземлений(включение заземляющих ножей или наложение переносных заземлений;
— ограждение рабочегоместа и установка предписывающих знаков безопасности.
Чтобы предупредитьвозможность случайного проникновения и тем более прикосновения к токоведущимчастям, находящимся под напряжением, используются защитные сетчатые и смешанныеограждения, а также система предупредительных плакатов.
Временными ограждениямимогут быть специальные сплошные или решетчатые деревянные ширмы, щиты, изделияиз миканита, резины и других изоляционных материалов в сухом состоянии, хорошоукрепленные или прочно установленные. Применяются следующие предупредительныеплакаты для электроустановок:
— предостерегающие, втом числе «Высокое напряжение— опасно для жизни!», «Под напряжением. Опасно дляжизни!», «Стой! Высокое напряжение», «Не влезай, убьет!», «Стой! Опасно дляжизни»;
— запрещающие: «Невключать — работают люди», «Не открывать — работают люди», «Не включать —работа на линии»;
— разрешающие: «Работатьздесь», «Влезать здесь»;
— напоминающие:«Заземлено».
Каждый плакат имеетсвою форму, соответствующее изображение. Их рисунки, размер и исполнение, местои условия применения определены Правилами.
При выполненииконкретных работ или работ с повышенной опасностью выписывается наряд-допуск:
— записи в нарядедолжны быть разборчивыми. Заполнение наряда карандашом и исправление текстазапрещаются.
— система нумерациинарядов устанавливается руководством организации.
— при указании датпишут число, месяц и две последние цифры, обозначающие год, например: 29.09.00,19.12.01, 30.01.02.
— кроме фамилийработников, указываемых в наряде, записываются их инициалы и группа поэлектробезопасности.
— в наряде указываютсядиспетчерские наименования (обозначения) электроустановок, присоединений,оборудования.
— в случае недостаткастрок в таблицах основного бланка наряда разрешается прикладывать к немудополнительный бланк под тем же номером с указанием фамилии и инициаловвыдающего наряд для продолжения записей. При этом в последних строкахсоответствующей таблицы основного бланка следует записать: «См. дополнительныйбланк».
5.2 Расчет защитногозаземления
Производим расчётзащитного заземления питающей подстанции 10/0,4 кВ кузнечнопрессового цеха.
Исходные данные:
Стальной пруток d= 20 мм, l = 3 м; заземлитель горизонтальный – плоса 40x4 мм; глубина заложения горизонтального заземлителя – 0,7 м; климатическая зона – III; грунт – суглинок.
По таблице 63 [1]определяем удельное сопротивление грунта ρ = 100 Ом*м
Нормируемоесопротивление заземляющего устройства Rзн= 4 Ом [1, таблица 62]
Согласно ПУЭ допустимоесопротивление ЗУ с учётом удельного сопротивления грунта:
/> (5.1)
где ρгр– удельное сопротивление грунта, Ом*м;
Rзн– сопротивление заземляющего устройства, Ом;
/> (5.1)
Обычно отношение расстояниямежду вертикальными стержнями а к их длине lпринимают равными: а/l= 1; 2; 3. Принимаем а = 2 ∙l= 2∙3 = 6 м.
Определяем расстояниеот середины стержня до поверхности грунта [1, стр. 150]:
t`= t0+ 0,5∙l(5.2)
где t0 — глубина заложения горизонтального заземлителя, м;
l– длина прутика, м;
t`= 0,7 + 0,5∙3 = 1,05 м (5.2)
Значение коэффициентасезонности для вертикальных заземлителей для IIIклиматической зоны кс =1,5 [1, таблица 64]
Определяем расчётноеудельное сопротивление грунта для стержневых заземлителей:
ρрасч.в= кс∙ ρгр, (5.3)
ρрасч.в= 1,5∙100 =150 Ом∙м (5.3)
Определяемсопротивление растеканию вертикальных заземлителей [1, стр145]:
/> (5.4)
где d– диаметр заземлителя, м;
ρрасч.в– расчётное удельное сопротивление грунта для стержневых заземлителей
l– длина прутка, м.
t`– расстояние от середины стержня до поверхности грунта, м;
/> (5.4)
Определяем количествовертикальных заземлителей [1, стр. 145]:
/> (5.5)
где ηв– коэффициент использования вертикальных заземлителей, зависящий от количествазаземлителей и расстояния между ними [1, таблица 65, 66]
Количество вертикальныхзаземлителей для определения ηв можно принять равными Rв/Rз= 45,2/4 = 11,3; ηв = 0,75
/> (5.5)
Применяем к установке15 шт.
Определяем длинугоризонтального заземлителя (полосы):
lг=1,05∙nв∙a= 1,05∙15∙6 = 94,5 м (5.6)
Значение коэффициентасезонности для горизонтальных заземлителей для IIIклиматической зоны кс = 2 [1, таблица 64]
Определяем расчетноеудельное сопротивление для горизонтальных заземлителей:
ρрасч.г= кс∙ ρгр = 2∙100 = 200 Ом∙м (5.7)
Определяемсопротивление растеканию горизонтальных заземлителей [1, стр 145]:
/> (5.8)
где lг– длина горизонтального заземлителя, м;
ρрасч.г– расчетное удельное сопротивление горизонтальных заземлителей, Ом∙м;
t`– расстояние от середины стержня до поверхности грунта, м;
/> (5.8)
Определяемдействительное сопротивление растеканию горизонтального заземлителя с учётом коэффициентаиспользования:
/> (5.9)
где ηг– коэффициент использования горизонтального электрода при размещениивертикальных электродов по контуру ηг = 0,4 [1, таблица 68]
/> (5.9)
Определяем сопротивлениерастеканию вертикальных заземлителей с учётом сопротивления горизонтальногозаземлителя:
/> (5.10)
Определяем уточнённоеколичество вертикальных заземлителей:
/> (5.11)
где ηв– коэффициент использования вертикальных заземлителей, зависящий от количествазаземлителей и расстояния между ними [1, таблица 65, 66]
/> (5.11)
Применяем к установке10 шт.
Определяемсопротивление растеканию тока всего устройства защитного заземления:
/> (5.12)
где R`г– действительное сопротивление растеканию горизонтальных заземлителей с учётом коэффициентаиспользования, Ом;
R`в– сопротивление растеканию вертикальных заземлителей с учётом сопротивлениягоризонтального заземлителя, Ом;
nву– количество вертикальных заземлителей.
/> (5.12)
Вывод: так как Rт≤ Rзн,следовательно, расчет выполнен верно.
Чертим схемурасположения заземлителей в земле (рисунок 1).
/>
Рисунок 1 – Схемарасположения заземлителей в земле в условиях кузнечнопрессового цеха завода«ОАО Азовмаш»
5.3 Разработка схемы исети пожарной сигнализации и
автоматизации
Ряд газов, выделяющихсяна начальной стадии горения (тления), определяются составом именно техматериалов, которые участвуют в этом процессе. Однако в большинстве случаевможно уверенно выделить и основные характерные газовые компоненты. Подобныеисследования проводились в Институте пожарной безопасности (г. БалашихаМосковской обл.) с использованием стандартной камеры объемом 60 м3 для имитации пожара. Состав выделяющихся при горении газов определялся при помощихроматографии.
Эксперименты показали,что порог обнаружения системы раннего предупреждения пожара в атмосферномвоздухе при нормальных условиях должен находиться для большинства газов, в томчисле водорода и оксида углерода, на уровне 0,002%. Желательно, чтобыбыстродействие системы было не хуже 10 с. Такой вывод можно рассматривать какосновополагающий для разработок целого ряда предупреждающих пожарных газовыхсигнализаторов.
Существующие средствагазоанализа экологической направленности (в том числе на электрохимических,термокаталитических и других сенсорах) слишком дороги для такого использования.Внедрение в производство пожарных извещателей на основе полупроводниковых химическихсенсоров, изготавливаемых по групповой технологии, позволит резко снизитьстоимость газовых сенсоров.
На примере рассмотриминдикатор оксида углерода и водорода СО-12.
Отмеченный намеждународных выставках способ раннего обнаружения пожара обеспечиваетодновременный контроль относительных концентраций в воздухе двух или болеегазов, таких как ароматические углеводороды, водород, оксид и диоксид углерода.Полученные значения сравниваются с заданными, и в случае их совпаденияформируется сигнал тревоги. Контроль и сравнение относительных концентрацийгазовых компонент проводятся с заданной периодичностью. Возможность ложныхсрабатываний измерительного устройства при повышении концентрации одного изгазов исключена, если нет возгорания. В качестве измерительного устройствапредложен индикатор СО-12, предназначенный для обнаружения в воздушнойатмосфере газообразного оксида углерода и водорода в диапазоне их концентрацийот 0,001 до 0,01%. Прибор представляет собой девятиуровневый пропорциональныйиндикатор в виде линейки светодиодов трех цветов — зеленого (диапазон малыхконцентраций), желтого (средний уровень) и красного (высокий уровень). Каждомудиапазону соответствуют три светодиода. При загорании красных светодиодоввключается звуковой сигнал, предостерегающий людей об опасности отравления.Принцип работы индикатора основан на регистрации изменения сопротивления (R)полупроводникового газочувствительного сенсора, температура которогостабилизируется на уровне 120 °С в процессе измерений. При этом нагревательныйэлемент включен в обратную связь операционного усилителя и терморегулятора ипериодически, каждые 6 с, отжигается в течение 0,5 с при температуре 450°С.Далее следует изотермическая релаксация сопротивления R при взаимодействии сугарным газом. Процессом измерения и выводом на индикатор данных управляетпрограммируемое устройство. Принципиальная электрическая схема устройствапоказана на рисунке 1.
Индикатор можноэффективно использовать в качестве пожарного сигнального устройства как в жилыхпомещениях, так и на промышленных объектах. Дачные домики, коттеджи, бани,сауны, гаражи и котельные, предприятия с производством, основанном наиспользовании открытого огня и термообработки, предприятия горнодобывающей,металлургической и нефтегазоперерабатывающей промышленности и, наконец,автомобильный транспорт — вот далеко не полный список объектов, где индикаторСО-12 может быть полезен.
Подобные пожарныеизвещатели раннего обнаружения, объединенные в единую сеть и контролирующиегазовыделение при тлении материалов перед их возгоранием, при размещении напромышленных объектах позволяют предупредить аварийные ситуации не только наназемных объектах пожарной охраны, но и в подземных сооружениях, угольныхразрезах, где в результате перегрева оборудования, транспортирующего уголь,может произойти возгорание угольной пыли. Каждый датчик, имеющий световой извуковой сигналы оповещения, способен не только информировать о степенизагазованности территории, но и предупредить об опасности персонал, находящийсяв непосредственной близости к экстремальному месту. Стационарные пожарныедатчики, установленные в жилых помещениях, могут предотвратить взрыв бытовогогаза, отравление угарным газом и возникновение пожара из-за неисправностибытовой техники или грубого нарушения условий ее эксплуатации путемавтоматического отключения от сети.
/>
Рисунок 2 – Схемаэлектрическая принципиальная индикатора оксида углерода и водорода СО-12.
5.4 Мероприятия позащите окружающей среды
Косновным мероприятиям по защите окружающей среды:
— переход набезотходную и малоотходную технологию. Под понятием «безотходная технология»следует понимать комплекс мероприятий в технологических процессах от обработкисырья до использования готовой продукции, в результате чего сокращается до минимумаколичество вредных выбросов и уменьшается воздействие отходов на окружающуюсреду до приемлемого уровня. В этот комплекс мероприятий входят:
а) создание и внедрениеновых процессов получения продукции с образованием наименьшего количестваотходов;
б) разработка различныхтипов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на базе способовочистки сточных вод;
в) разработка системпереработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы;
г) созданиетерриториально — промышленных комплексов, имеющих замкнутую структуруматериальных потоков сырья и отходов внутри комплекса.
— для защиты воздухарабочей зоны и атмосферы от токсичных примесей эффективно применятьпылеуловители, туманоуловители, адсорберы, абсорберы, нейтрализаторы и др.
— защитить почвенныйпокров от твердых отходов за счет сбора, сортирования и утилизации отходов, ихорганизованного захоронения.
— соблюдать законы обохране вод, земли, воздушного бассейна от выбросов.
— в проектируемомцехе установлен фильтр для фильтрации воздуха.
— на предприятиисистематически проводятся мероприятия по защите окружающей среды.
— излишки, стружка ибракованные детали выбрасываются в контейнеры и в дальнейшем идут на переплавку(вторичное использование)./>/>
Литература
1.Васин В.М. Электрический привод: Учеб. Пособие для техникумов. — М.: Высшаяшкола, 1984г.
2.Зюзин А.Ф., Поконов Н.З., Вишток А.М.: Монтаж, эксплуатация и ремонтэлектрооборудования промышленных предприятий и установок. 2-е изд., доп. иперераб. — М.: Высшая школа, 1980г.
3.Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий иустановок. — М.: Высшая школа, 1980г.
4.Крановое электрооборудование: Справочник / Ю.В. Алексеев, А.П. Богословский. — М.: Энергия, 1979г.
5.Крановый электропривод: Справочник / А.Г. Яуре, Е.М. Певзнер. — М.:Энергоатомиздат, 1988г.
6.Липкин Б.Ю.: Электроснабжение промышленных пред- приятий и установок. — М.:Высшая школа, 1981г.
7.Методическое пособие по практической работе по электрооборудованию по теме:Расчет мощности и выбор кранового электродвигателя. Выбор аппаратуры управленияи защиты.