МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯРЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования «Буда-Кошелевскийгосударственный аграрно-технический колледж»
Рассмотрено Утверждаю
на заседании цикловой комиссии Заместительдиректора по учебной ______________________________ работе__________В.А. Малашенко
Протокол № ___ от«____»____200_г. «_____»_________________200__г.
Председатель __________________
(Ф.И.О.)
ЗАДАНИЕ
на дипломное проектирование
учащемуся Никончуку Виталию Анатольевичу
Тема проекта: «Электрическое оборудованиеремонтной мастерской на 25 тракторов РСУП «Эксбаза» Криничный» Мозырскогорайона с разработкой устройства ограничения холостого хода сварочноготрансформатора»
Приказ № ______ от«_____»______________200__г.
Специальность 2-74 06 31-01,«Энергетическое обеспечение сельскохозяйственного производства(электроэнергетика)»
Исходные данные для проектирования:Типовой проект, Характеристика хозяйства, нормативно-справочные материалы(СНиП, ПУЭ, СНБ, СТБ и др.), технологические параметры вентиляционныхустановок.Расчетно-пояснительная записка (перечень подлежащих разработке вопросов) Срок выполнения Введение. 1. Общая часть 1.1.Обоснование темы дипломного проекта 1.2. Характеристика хозяйства 1.3. Исходные данные для проектирования. 1.4. Характеристика объекта электрификации 1.5. Описание технологического процесса. 2.Расчетно-технологическая часть. 2.1. Расчет и выбор технологического оборудования 2.2. Расчет и выбор электродвигателей 2.3. Расчет освещения 2.4. Расчет и выбор аппаратуры управление и защиты. 2.5.Выбор компоновка и расчет внутренних проводок. 2.5.1Выбор распределительных устройств. 2.5.2Выбор марок проводов кабелей и способ их прокладки. 2.5.3.Электрический расчет проводок. 2.6.Построение графика электрических нагрузок и определение мощности на вводе. 3. Специальная часть 3.1. Разработка схемы автоматизации кормораздатчика. 3.1.1. Общие сведения и технологические требования к автоматизированной установке. 3.1.2.Разработка функциональной схемы автоматизации 3.1.3.Разработка электрической принципиальной схемы автоматизации 3.2. Разработка и выбор элементов схемы автоматизации 3.4. Разработка шкафа управления 4. Безопасность жизнедеятельности 4.1. Требования безопасности при монтаже электрооборудования в свинарнике для поросят отъемышей 4.1. Требования безопасности при эксплуатации электрооборудования в свинарнике для поросят отъемышей 4.3. Пожарная безопасность 4.4. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных экологических условий 5. Экономическая часть 5.1. Разработка мероприятий по экономии электрической энергии 5.2. Разработка показателей экономической эффективности автоматизации кормораздачи Заключение
Графическая часть проекта (переченьобязательных чертежей, схем)
Лист 1 План расположенияэлектрооборудования и прокладки осветительной сети
Лист 2 План расположенияэлектрооборудования и прокладки силовой сети
Лист 3 Электрическая принципиальная схемараспределительной сети
Лист 4 Электрическая принципиальная схемавыпрямителя ВД-306 М1
Дата выдачи задания учащемуся «___»________200__г.
Дата окончанияпроектирования«___»______200__г.
Руководитель проекта ____________________В.А.Блинцов
(подпись)
Проектант______________________________В.А. Никончук
(подпись)
Содержание
Введение
1. Общая часть
1.1 Обоснованиетемы дипломного проекта
1.2Характеристика хозяйства
1.3 Исходныеданные для проектирования
1.4Характеристика объекта электрификации
1.5 Описаниетехнологического процесса
2.Расчётно-технологическая часть
2.1 Расчёт ивыбор технологического оборудования
2.2 Расчёт ивыбор электродвигателей
2.3 Расчётосвещения
2.4 Расчёт ивыбор аппаратуры управления и защиты
2.5 Выбор,компоновка и расчёт внутренних проводок
2.5.1 Выборраспределительных устройств
2.5.2 Выбор марокпроводов способов прокладки
2.5.3Электрический расчёт проводок
2.6 Построениеграфика электрических нагрузок и определение мощности на вводе
3. Специальнаячасть
3.1 Обоснованиевопроса автоматизации
3.2 Описаниепроцесса и технологические требования
3.3 Выборэлементов схем автоматизации
4. Безопасностьжизнедеятельности
4.1 Требованиябезопасности при эксплуатации электрооборудования в машинотракторном парке
4.2 Пожарнаябезопасность
4.3 Безопасностьжизнедеятельности в чрезвычайных экологических условиях
5. Экономическаячасть
5.1 Разработкамероприятий по экономии электрической энергии
5.2 Разработкапоказателей экономической эффективности автоматизации сварочного трансформатора
Заключение
Введение
Важную роль вэкономике Беларуси занимает сельское хозяйство, поскольку на него возлагаетсяснабжение населения пищевой продукцией, обеспечение сырьем хозяйств ипредприятий.
Для выгодногоразвития отрасли в целом необходимо в каждом хозяйстве и предприятии добитьсяэкономически целесообразного использования средств производства. Однако, изглавных задач, стоящих на современном этапе развития повышение экономическогообразования широких масс трудящихся, рост их инициативы, активности вуправлении производством. Чтобы обеспечить эффективное использованиеэлектрооборудования и рациональное применение электрической энергии, необходимоуметь пользоваться методами технических расчетов в планировании, управлении ианализе хозяйственной деятельности в целом, а также отдельных его звеньев,вспомогательных цехов.
Применениеэлектроэнергии в сельскохозяйственном производстве снижает трудоемкость работ,повышает производительность труда.
Основная частьэлектроэнергии преобразуется в механическую при использовании электроприводовсельскохозяйственных машин и орудия. Широко она применяется на очистке исортировке семян, при защите их от болезнетворных микробов, для стимулированиявсхожести семян, роста и развития растений, для сушки травы, производстватравяной муки, гранул, брикетов, для электрогидравлической обработки соломы итак далее.
Электрификацияпроизводства служит основой для изменения характера сельскохозяйственноготруда.
1.Общая часть
1.1 Обоснование темы дипломного проекта
Сельское хозяйствореспублики Беларусь оснащено современной техникой, позволяющей механизироватьосновные технологические процессы сельскохозяйственного производства.Сельскохозяйственные предприятия используют большое число тракторов,автомобилей, комбайнов и других сельскохозяйственных машин, требующих впроцессе своей эксплуатации систематического выполнения различных работ потехническому обслуживанию и ремонту. Вместе с тем большой объем работосуществляется и собственными силами хозяйства в мастерскихсельскохозяйственных предприятий. Это объясняется необходимостью проведения наместе различных плановых видов технических обслуживаний и простых видовремонта, внеплановых аварийных ремонтов машин. Во многих случаях выполнениетакой местной работы в специализированных мастерских с транспортировкой машиныневозможно в силу срочной необходимости выполнения работы или экономическинецелесообразно.
Таким образом,несмотря на развитую сеть предприятий сельхозтехники, ремонтные мастерскиехозяйств играют важную роль в поддержании машинотракторного парка вработоспособном состоянии. Существенным обстоятельством является иневозможность выполнения объема ремонтных работ в осенне–зимний периодработников сельскохозяйственного производства, не занятых сельскохозяйственнымиработами. Это повышает экономичность использования рабочих и способствуетстабилизации состава кадров в хозяйстве.
Хорошо оснащенныесовременным оборудованием ремонтные мастерские, обеспеченные квалифицированнымикадрами рабочих ремонтных специальностей, создают благоприятные условия длябесперебойной работы машин в хозяйстве.
1.2 Характеристика хозяйства
РСУП «ЭксбазаКриничный» расположен в юго–восточной части Мозырского района. От районногоцентра Мозырь хозяйство находится на расстоянии 7 километров и связано с нимдорогой с асфальтовым покрытием, от областного центра Гомель находиться нарасстоянии 120 километров. Хозяйство организовано в 1972 году. Хозяйственнаядеятельность предприятия направлена на получение прибыли для удовлетворениясоциальных и экономических интересов членов трудового коллектива предприятия иинтересов государства. РСУП «Эксбаза Криничный» специализируется напроизводстве элитных семян зерновых, зернобобовых, многолетних трав, картофеляс развитием молочного скотоводства и свиноводства.
По совокупностиприродно-климатических условий территория хозяйства находиться в центральнойагроклиматической зоне, для которой характерен умеренный климат, которыйблагоприятен для выращивания сельскохозяйственных культур. Среднегодоваятемпература воздуха составляет +7,3оС, среднеминимальная — 6,3оС.Самым тёплым месяцем является – июль, холодным – январь.
Обеспечениехозяйства материально-техническими средствами осуществляется черезторгово-проводящую сеть территориальных органов сельхозтехники, состоящей измножества снабжающих баз, складов, обменных пунктов и специализированныхмагазинов.
Важнымпоказателем работоспособности хозяйства является её земельные угодия, которыеразличают по составу и структуре. Земельный фонд и его использование в 2006 /2007 годах отобразим в таблице 1.
Таблица1 – Состав землепользования хозяйстваСоставляющие земельного фонда Площадь, га 2006г. 2007г. Общеземельная площадь в том числе: 2993 2993 пашня 1953 1953 посевная площадь 1972 1972 пастбища 698 698 сельскохозяйственные угодия 2280 2280
Проанализировавданные таблицы видно, что площадь сельхозугодий как и общая земельная площадь вхозяйстве в 2007 году относительно 2006 года осталась без изменений.
Для оценкиразвития растениеводства составим таблицу 2, в которой отобразим посевныеплощади и урожайность сельскохозяйственных культур, возделываемых в хозяйстве.
Таблица 2 –Показатели растениеводства.Культуры Площадь, га Урожайность, ц / га Зерно 400 30,5 Картофель 50 246 Кукуруза на корм 293 231 Кукуруза на семена 447 35,7
1.3 Исходныеданные для проектирования
Здание мастерскойпанельное, двухэтажное: на первом этаже размещены производственные участки, навтором – бытовые помещения.
Степеньогнестойкости здания вторая, перекрытие и потолок выполнены из железобетонныхплит. Пол здания забетонирован, стены и потолок покрыты побелкой. Высота зданияремонтной мастерской на 25 тракторов составляет 7,2 метра.
Таблица3 – Экспликация помещений№ п/п Наименование 1 Участок ремонтно-монтажный 2 Участок мойки деталей и агрегатов 3 Участок ремонта агрегатов 4 Участок шиномонтажный 5 Участок кузнечно-сварочный 6 Участок слесарно-механический 7 Участок проверки и регулировки автотракторного оборудования, ремонта и зарядки аккумуляторов 8 Участок проверки и регулировки топливной аппаратуры 9 Инструментально-раздаточная кладовая 10 Участок диагностики и ТО 11 Участок наружной мойки 12 Помещение для компрессора 13 Венткамера 14 Тамбур-шлюз 15 Коридор 16 Коридор 17 Вестибюль 18 Мужской гардероб уличной, домашней и специальной одежды 19 Лестничная клетка 20 Душевая 21 Мужская уборная и курительная 22 Кладовая уборная инвентаря 23 Индивидуальный тепловой пункт 24 Электрощитовая 25 Кабинет зав. мастерской и мастера 26 Коридор 27 Тамбур 28 Венткамера 29 Комната приёма пищи 30 Учебный класс по ТБ и красный уголок 31 Коридор
1.4Характеристика объекта электрификации
Центральнаяремонтная мастерская для хозяйств с парком 25 тракторов одноэтажная. Шаг колоны6 метров. В зависимости от климатических условий и экономическойцелесообразности может быть выбран проект со зданиями, имеющими кирпичные илипанельные стены. Проектирование мастерской производилось исходя из трудозатрат,необходимых для выполнения годовой производительной программы и техническогообслуживания.
Мастерскаяпредназначена для проведения текущего ремонта и технического обслуживаниятракторов, комбайнов, автомобилей, сельскохозяйственной техники.
Текущий ремонтмашины включает: наружную очистку, разборку, дефектовку, комплектовку, ремонтсборочных единиц и деталей, сборку, обкатку и окраску.
Производственныеучастки мастерской расположены на первом этаже. На втором, встроенном этажерасположены комнаты приема пищи, мастеров, кабинет заведующего мастерской,учебный класс, бухгалтерия, бытовые помещения и вентиляционные камеры.
1.5 Описаниетехнологического процесса
Машины, поступающиена участки технического обслуживания и ремонтно–монтажный в теплое время годадолжны пройти предварительную очистку и мойку на соответствующих площадках.
В холодное времягода проводится очистка от возможных значительных скоплений наледи и снега наплощадке ремонтно–обслуживающей базы и углубленная мойка на участке ремонтноймастерской.
Основные работы потехническому обслуживанию и ремонту, связанные с разборочно–сборочнымиоперациями на полносборных машинах, выполняются на пяти универсальных тупиковыхпостах ремонтно–монтажного участка.
Работы по демонтажуи монтажу шин, ремонту камер, ремонту и зарядке аккумуляторных батарей,проверке и регулировке двигателей выполняются на аналогичных участках мастерской.
Технический ремонттракторов должен выполняться агрегатным методом, посредством замены непригодныхи дальнейшей эксплуатации агрегатов, узлов и деталей на новые или заранееотремонтированные из обменного фонда.
2.Расчетно-технологическая часть
2.1 Выбортехнологического оборудования
Вентиляция впомещении предназначена для создания микроклимата в рабочем помещении.Микроклимат как совокупность внешней среды играет огромную роль втехнологическом процессе. Наибольшее влияние на работоспособность человека, азначит на другие экономические показатели, вместе с освещённостью, уровнем шумаявляется состав воздуха и скорость его движения в помещении. Выбираемвентилятор для слесарно-механического участка.
Определяемпроизводимоспособность вентилятора:
Q = K6• V(),
где K6– коэффициент воздухообмена (3,5);
V – объёмпомещения, м2.
V = A * B * H(),
где А — длинапомещения, 6 м;
В – ширинапомещения, 5,65 м;
Н – высотапомещения, 4 м.
V = 6 * 5,65 * 4= 135,6 м3
Q = 3,5 • 135,6 =474,6
Определяем напорвентилятора, кг / м2:
Н = Ндин.+ Нст. ()
Ввиду отсутствия параметров воздуховодадинамическая составляющая напора не рассчитывается:
Ндин =/>; ()
гдеP – плотностьвоздуха, 1,29 км / м3
V – скорость движениявоздуха в помещении, 10 м / с
Ндин =/> = 64,5 Па
Выбираемстандартный вентилятор типа ВО – Ф – 7,1 А
Перемещение грузавнутри предприятия в пределах отдельных подразделений, между отдельнымиобъектами на территории мастерской процесс очень трудоёмкий.
Мощностьнеобходимая для подъёма груза, кВт:
Рп =(Gн + Gп) * V1;()
где Gн– номинальная масса поднимаемого груза, кН;
Gп –масса подвески, кН;
V1 –скорость подъёма груза,3,133 м / с.
Мощностьнеобходимая для перемещения груза, кВт:
Рпер.= /> ; ()
где /> – коэффициент трения рёбер колеса монорельса, 1,25;
/> - собственная масса механизма;
/> - номинальная масса груза;
/> - коэффициент трения подшипников, 0,07;
/> - радиус шейки вала, м;
/> - коэффициент трения качения;
/> - скорость передвижения механизма;
/> - радиус колеса, м
Рпер.= /> = 0,776 кВт
Принимаем электростальТЭЗ – 511
Остальноетехнологическое оборудование центральной ремонтной мастерской на 25 тракторовприводим в таблице __.
Таблица __ — Технологическое оборудование мастерскойТехнологическое оборудование Марка машины Мощность, кВт
Частота вращения
мин-1 Количество
/> 1 2 3 4 5 6 Машина для наружной мойки 0,4-22616 5 1430 1 12/78 Электроинструмент 3-х фазный - 1,0 1395 3 4,55 Универсальный стенд для разборки и сборки двигателей - 0,9 1395 1 2,3/10,4 Станок для шлифовки фасок ИКБР-10В 0,39 1360 1 1,1/3,8 Задвижка 30490 Вбр 0,18 2730 1 0,5/2,5 Установка моечная ОМ 1366 8,5 1440 1 16,6/116,6 Пресс гидравлический ОКС 1671 3 -- 1 16,5 / 45,5 Станок вертикально — сверлильный 24-135-1 4,45 1430 1 10,1 / 57,5 Электровулканизационный аппарат 6140 0,97 -- 1 4,4 Установка для замочки ножей режущих аппаратов ОР-3562 0,5 2820 1 2,27 Приспособление для обкатки молотилки -- 11 1440 1 22,2 / 136,6 Станок вертикально — сверлильный 2Р-112П 0,6 1430 1 1,7 / 12 Отопительный агрегат -- 0,75 -- 1 1,7 / 9,35 Компрессор воздушный ГСВ-06112 5,5 1430 1 10,6 / 74,2 Трансформатор сварочный ТД-102УХЛО2 3,3 -- 1 10,6 / 74,2 Выпрямитель сварочный ВД-20193 13 -- 1 23,1 Станок точильно-шлифовальный 3К634 5,3 1440 1 11 / 7,7 Агрегат для отсоса пыли ПА2-12М 1,5 1395 1 3,3 / 23,2 Станок токарно-комбинированный 1695 6,42 1440 1 19,8 / 40,1 Станок точильно-шлифовальный 3К631 0,75 1395 1 1,7 / 9,7 Стенд для испытания топливной аппаратуры КН-22203 4,5 1430 1 9,6 / 18,8 Стенд для испытания масляных насосов ОР-5287 3,4 1410 1 8,6 / 42,2 Стенд для разборки и сборки форсунок КН5728М 3 1410 1 6,5 / 45,5
2.2 Расчет ивыбор электродвигателей
Большая частьоборудования мастерской приводится в действие с помощью асинхронныхэлектродвигателей с короткозамкнутым ротором.
Электродвигателик рабочим машинам выбирают по характеру и значению нагрузки, по частотевращения.
Рассчитываем ивыбираем электродвигатель вентилятора слесарно-технического участка.
Определяемрасчетную мощность электродвигателя.
/>;
где Qв — подачавентилятора,/>
Н- расчетноезначение давления, мПа;
nв — коэффициентполезного действия вентилятора ;
nп – коэффициентполезного действия передачи.
/> =1,4 кВт
Расчетнаямощность электродвигателя для вентилятора, по которой выбирают электродвигатель,кВт:
Р = Кз•Рр
где Кз–коэффициент запаса.
Р=1,5• 1,6=2,4кВт
Выбираемэлектродвигатель АИР 1005443 с номинальными данными: Рн=3кВт; Iн=6,7А; Кi=7.0;n=1410ми/>
Выборэлектродвигателя для ТЭЗ-511.
Определяеммощность электродвигателя необходимую для подъема груза, кВт:
Р=Рпер/ nп;
Р= 4,48 / 0,98 =4,57кВт
Выбираемэлектродвигатель АИР13254У2 повторно-кратковременного режима работы с номинальнойпродолжительностью включения ПВ-25%; Рн=4,5кВт; Iн=10,4А;n=/>; /> ;nп=0,87.
Определяеммощность электродвигателя необходимую для перемещения груза, кВт:
Р=Рпер/ nп;
Р=/>
Выбираем электродвигательАИР80А4У2 Повторно-кратковременного режима работы: ПВ=25%; Рн=1,1кВт; Iн=2,75А;/>=0,81 ;nп=0,75.
Переченьостального силового оборудования сводим в таблицу __
/>
2.3 Расчетосвещения
Задачасветотехнического расчета осветительной установки – определить потребляемуюмощность источников света для обеспечения заданных видения. В результатерасчета определяют требующийся световой поток светильников, по которому всправочных таблицах находят мощность ближайшей стандартной лампы требующегосятипа.
Произведем расчетосвящения основного помещения методом коэффициента использования световогопотока
Основнымпомещением является участок ремонтно-монтажный с геометрическими размерами:длина А=42 м, ширина В=18 м, высота Н=7,2м.
Выбираем источниксвета — люминесцентную лампу, вид освящения –рабочая система освящения- общаяравномерная.
Определяем высотуподвеса, м:
h=H-hc – hp;
где Н-высотапомещения, м ;
hc — высота свеса светильника, м;
hp-высота рабочей поверхности, м;
h=7,2-0-0=7,2 м
Из таблицы __ выбираемнорму освещенности для ремонтно-монтажного участка: Е=200пк.
Выбираемсветильник типа ПСП.
Светотехническинаиболее выгодное расстояние между светильниками Лс=0,83
Определяем расстояниемежду светильниками, м:
L=Лс• h;
L=0.83• 7.2=6м
Определяемрасстояние от стены до светильника, м:
Lст=/>
Lст=/>
Определяемколичество светильников в помещении:
h=/>
h=/>
Определяем индекспомещения:
I=/>;
I=/>;
Применяемкоэффициент запаса для газоразрядных ламп равным К3=1,3.
Из таблицы12.3/7/ с учетом состояния стен и потолка выбираем коэффициент отражения стен ипотолка: Рст=10%; Рп=30%;
Из таблицы26.2/7/выбираем коэффициент использования светового потока:V=42%.
Определяем общееколичество светильников:
N= />
где Z-коэффициент минимальной освещенности, Z=1.1;
S-площадьпомещения, />.
Фн- номинальныйсветовой поток лампы, лм.(для лампы ЛТБ-80, Фн=470лм.(таблица2/7/));
nп- количестволамп и светильнике.
N=/>
Применяем N=54светильника.
Определяемколичество светильников в одном ряду:
m=/> ;
m=/>;
Определяемустановочную мощность освещения, кВт:
P уст.=Pн.• N• nп• />;
где Рн –номинальная мощность лампы, Вт.
Руст.=80•54• 2• />=8,64 кВт.
Произведем расчетосвещения методом удельной мощности для помещения компрессора имеющегогеометрические размеры: длина А=4 м.; ширина В=3м.; высота Н=4м.
Выбираем источниксвета – лампа накаливания; вид освещения – рабочее; система освещения — общаяравномерная.
Из таблицы 3/2/выберем норму освещения для помещения компрессора: Е=50лк.
выбираемсветильник НСП.
По формуле 10определяем высоту подвеса светильника, м.
H=4-0.5-0=3.5 м.
По формуле 11определяем расстояние между светильниками, м.
L=0.6• 3.5=2.1 м.
По формуле 12определяем расстояние от стены до светильника, м.:
Lст.=/> м.
По формуле 13определяем количество рядов светильников в помещении.
N=/>
Применяем 1 рядсветильников.
Определяемколичество светильников в ряду:
m=/>
m=/>
Применяем m=2
Определяем количествосветильников в помещении:
N=m• n;
N=2• 1=2.
Учитывая типсветильника, площадь помещения, высоту подвеса и освещенность из таблицы 26,3/6/выбираем значение удельной мощности освещения:
Р уд.=33,2Вт//>/
Определяемтребующуюся мощность освещения, Вт.:
Р тр.=Р уд.• S
S-площадьпомещения, м.
Р тр.=33,2•12=398,4 Вт.
Определяеммощность лампы светильника, Вт.:
Pn=/>;
Pn=/>=199.2 Вт.
Выбираемстандартную лампу из условия:
Pn=/0.9…1.2/Pn;
P min=0.9• 199.2=179.3 Вт.
P max=1.2•199.2=239.04 Вт.
Применяем лампу Б213-223-200 номинальной мощностью Рn=200 Вт.
Определяемустановленную мощность освещения, кВт.:
Р уст.=Pn•N ;
Р уст.=200•2• /> кВт.
Дальнейший расчетведем аналогично. Данные расчета этих и остальных помещений заносим в таблицу__.
/>