Вентилятор сельскохозяйственной установки в сельском хозяйстве применяются в системах микроклимата животноводческих помещений, хранилищ сельскохозяйственных продуктов, а также при сушке зерна и сена.
Мощность электродвигателя для привода вентилятора, кВт:
где k – коэффициент запаса (k = 1,05…1,15);
L- подача вентилятора, 
/с;
Н – полный напор вентилятора, выбираемый из условия подачи воздуха к самой удаленной точке воздухопровода, Па (Н = 400…500 Па);
– к.п.д. вентилятора (для вентиляторов с большой подачей = 0,4…0,6,с малой подачей - = 0,1…0,2);
– к.п.д. передачи (для клиноременной = 0,90…0,95; при непосредственном соединении - - 1,0).
Требуемую подачу воздуха системой вентиляции в животноводческом помещении определяют по выделению углекислого газа, водяных паров и по избытку тепла в помещении. Расход воздуха на удаление аммиака обычно не определяют, так как вентиляционная норма по углекислому газу обычно обеспечивает удаление аммиака.
Расход воздуха на удаление избыточного количества углекислого газа /ч:
(1.88)
где 1,2 – коэффициент, учитывающий выделение углекислого газа микроорганизмами и разлагающейся подстилкой;
с1– содержание углекислоты в наружном воздухе (в сельской местности с1 =0,3…0,5 л/ 
);
с2– допустимое содержание углекислоты данного помещения, л/м3;
с= с/ · N – количество углекислоты, выделяемое всеми животными за час.
N – поголовье животных, гол.
Расход воздуха на удаление избыточной влаги, /ч:
где W= 
– выделение влаги внутри помещения, г/ч;
- выделение влаги животными при дыхании и через кожу, г/ч (у коровы – 250…350 г/ч);
= 0,14 - испарение влаги с пола и кормушек, г/ч;
- содержание влаги внутри помещения, г/ ( = 6,68 г/ при температуре 
= +8 
и относительной влажности 
= 80%);
- содержание влаги в наружном воздухе, г/ ( 
г/ при температуре 
= -20 и относительной влажности 
= 90%);
Расход воздуха на удаление избыточного тепла, /ч:
где 
- излишнее тепло, выделяемое животными, кДж/ч ( = 2696 кДж/ч при массе коровы 300 кг и суточном удое до 10 л, = 4916 кДж/ч при массе 400 кг и удое 30 л, = 7862 кДж/ч при массе 400 г и удое до 50 л);
- 1/273 – температурный коэффициент;
C = 1,251…1,262 кДж/( 
) – теплоемкость воздуха.
Из рассчитанных значений расхода воздуха 
, 
и 
выбирают наибольший и по нему определяют подачу L вентиляционной устоновки.
Рассчитанное значение мощности необходимо округлять до стандартного значения и выбрать по каталогу электродвигатель при 
.
Определяем производительность вытяжной системы вентиляции:
(1.91)
Определяем производительность приточной системы вентиляции (если такая имеется):
(1.92)
С учетом геометрических размеров помещения и выбранной системы вентиляции принимаем:
n - количество вентиляторов (из данных условия)
Определяем производительность одного вентилятора:
(1.93)
(1.94)
Определяем полный напор вентилятора:
(1.95)
где Ндин – динамическая составляющая напора
(1.96)
ρ =1,29– плотность воздуха, кг/м3
=12,5– скорость движения воздуха в вентиляторе, м/с
Нст – статическая составляющая напора, Па
(1.97)
L - длина воздуховода, м
R=0,2 удельные потери напора из таблиц в зависимости от материала воздуховода Па/м
Рм – местные потери напора, Па
(1.98)
- суммарный коэффициент местных потерь, для колена трубы 900 равен 1,18, для входа в трубу с закругленными краями –0,5, для открытой задвижки –0,1, для задвижки, открытой на половину – 4,0.
Выбираем стандартный вентилятор в зависимости от системы вентиляции (таблица 4,5) из условия:
(1.99)
Определяем мощность вентилятора:
, кВт (1.100)
где hв.н. – кпд вентилятора, hв.н. = 0,1…0,3 осевые вентиляторы;
hв.н. =0,4…0,8 – центробежные вентиляторы.
Определяем расчетную мощность двигателя вентилятора:
(1.101)
где ηпер – КПД передач, т.к.передача прямая, то ηпер=1
кз - коэффициент запаса мощности вентиляторов, для осевых вентиляторов кз=1,1.
Для центробежных вентиляторов коэффициент запаса зависит от мощности следующим образом:
Р, кВт…..До 0,5 0,5…1,0 1,0…2,0 2,0…3,0 От 3 и выше
кз…… 1,5 1,3 1,2 1,15 1,1
Выбираем стандартный двигатель из условия:
с учетом оборотов вентилятора
42. Скреперная навозоуборочная установка.
Используется при беспривязно-боксовом содержании КРС. Ветви установки поочередно совершают рабочий и холостой ход, перемещая накопившийся навоз по продольному каналу навозоудаления к поперечному транспортеру.
Потребная мощность электродвигателя, кВт:
где F- усилие для перемещения скреперов в канале. Н;
- средняя скорость движения скреперов ( = 0,2...0,4 м/с);
- к.п.д. передачи ( = 0.85..,0,90).
Усилие, необходимое для перемещения транспортера со скреперами в канале, Н:
F= FP+ FX+ Fи + Fн, (1.103)
где FP - сопротивление движению рабочей ветви, Н;
FX- сопротивление перемещению холостой ветви, И;
Fи - усилие на преодоление инерции при реверсировании, Н;
Fн- сопротивление от натяжения набегающей ветви каната, Н.
Сопротивление движению рабочей ветви, Н:
FP = 9,81· [ 
], (1.104)
где 
- количество скреперов на одной ветви (в зависимости от обслуживаемого поголовья nc- I ...4);
Gc- масса одного скрепера, кг (Gc= 30...60 кг);
Gh- масса навоза, накапливаемого в канале к моменту уборки, кг;
fnp- приведенный коэффициент трения (fnp= 1,8. ..2,0);
q- масса погонного метра длины каната, кг (q= 0,4...0,5 кг);
Lp- рабочий путь скрепера, м (LP= 40...50 м);
fH- коэффициент трения каната по навозу (Гц = 0,5...0,6).
Масса порции навоза, накапливаемого к моменту уборки, кг:
где m- обслуживаемое поголовье, гол.;
- суточный выход навоза от одной коровы, кг ( = 45 кг);
— кратность уборки в сутки (kv= 6).
Сопротивление перемещению холостой ветви, Н:
Сопротивление на преодоление инерции при реверсировании, Н:
Fи = (2 nсGc+qLP) 
СР/t, (1.107)
где 
СР- средняя скорость скреперов, м/с ( СР= 0.25 м/с);
t- время разгона, с (t= 10 с).
- коэффициент заполнения канала ( = 0,3).
Сопротивление от натяжения набегающей ветви каната, Н:
где μ- коэффициент трения каната о ролик (μ = 0,1 ...0,2);
α - угол охвата ролика канатом, рад. (α = 2,1 ...3,1 рад.).
Рассчитанное значение мощности необходимо округлить до стандартного значения и выбрать по каталогу электродвигатель при n0= 1500 об/мин.
43. Многоскреперная установка для транспортировки навозаиспользуется в поперечных каналах для подачи навозной массы в навозосборник.
Мощность электродвигателя, кВт:
где F- усилие для перемещения скреперного транспортера, Н;
- средняя скорость движения скреперов ( = 0,2...0,4 м/с);
- к.п.д. передачи ( = 0,85..,0,90).
Усилие, необходимое для перемещения каната со скреперами в канале, Н:
F= FT+ Fн + FK,
где FT- усилие, возникающее между транспортером со скреперами и транспортируемой массой, Н;
Fн- сопротивление, обусловленное перемещением навоза по каналу, Н;
Fx- сопротивление транспортера на холостом ходу, Н:
к - коэффициент бокового давления, зависящий от размеров канала и типа подстилки (к = 0,5...0,6);
f- коэффициент трения навоза по дну канала (по стали f= 0,7... 1,1; по бетону и древесине f= 0,7... 1,2);
В - ширина канала, м (В = 0,8 м);
H- глубина канала, м (Н = 0,0,8 м);
ρ - объемная масса навоза, кг/ 
(ρ = 900 кг/ );
t- шаг скреперов, м (t= 1,2...3,3 м);
φ— коэффициент заполнения канала (ф = 0,3);
F3- усилие, возникающее при заклинивании навоза между скребком и боковой стенкой канала, Н (для навоза без подстилки F3= 3,5 Н; при использовании торфяной подстилки F3= 3 Н; соломенной подстилки - F3= 1,5 Н);
L- длина транспортера, м;
- коэффициент увеличения сопротивления при образовании тела волочения (kF= 1,0... 1,2);
Fx- усилие на холостом ходу транспортера (Fx= 2,5 Н/м).
Рассчитанное значение мощности необходимо округлить до стандартного значения и выбрать по каталогу электродвигатель при n0= 1500 об/мин.
44. Цепочно-скребковый навозоуборочный транспортер.
Мощность электродвигателя, кВт:
где F- полное усилие на цепочно-скребковом транспортере, Н;
ϑ- скорость цепи, м/с (ϑ= 0,15...0,20 м/с)
- к.п.д. передачи ( = 0,75...0.85);
Полное сопротивление движению
где к - коэффициент, учитывающий неравномерность накопления навоза в интервалах между уборками и добавочные усилия, связанные с перемещением навоза по каналу (k= 3...5);
- суточный выход навоза от одного животного, кг/сут. (для молочной коровы с учетом добавления подстилки = 50 кг/сут.);
m- число животных, обслуживаемых одним транспортером;
Кв - число включений транспортера в течение суток (Кв = 4...б);
- коэффициент трения навоза о желоб (f| = 0,7... 1.2);
L- длина цепи, м:
- ширина стойла, м ( = 0,9... 1,2 м);
Fc- усилие, приходящееся на один скребок, Н (Fc= 15...30 кН);
tc- шаг скребков, м (tc= 0,6... 1,0 м);
- погонная масса транспортера, кг/м (mTP= 3...5 кг/м);
- опытный коэффициент (f2= 0,4...0,5).
Рассчитанное значение мощности необходимо округлить до стандартного значения и выбрать по каталогу электродвигатель при nо= 1500 об/мин.
45. Пилорама.
Мощность электродвигателя, кВт:
где kп - поправочный коэффициент, учитывающий степень затупления пилы (кп = 1,14... 1,50);
F - усилие резания, Н;
ϑ - средняя скорбеть пилы, м/с;
- к.п.д. станка ( = 0,8);
- к.п.д. передачи.
Усилие резания, Н:
где k - удельное сопротивление резанию, зависящее от породы дерева, МПа (для сосны k = 100 МПа, для ели k = 120 МПа, для березы k =130 МПа, для дуба k= 150 МПа, для ясеня k = 200 МПа);
b - толщина пилы, равная ширине пропила, мм (b = 2...4 мм);
∆ - подача, мм (∆ = 3...8 мм);
Н - ход пильной рамки, мм (Н = 400...500 мм);
- суммарная высота пропила, мм:
0,75- коэффициент использования формы бревна;
z — число пил в пилораме, шт.;
d - диаметр среднего сечения бревна, мм (d = 450 мм).
Средняя скорость пилы, м/с
ϑ = 2 Н n / 60, (1.117)
где n - частота вращения кривошипа, об/мин (n = 250 об/мин).
Рассчитанное значение мощности необходимо округлить до стандартного значения и выбрать по каталогу электродвигатель при nо = I500 об/мин.
46. Строгальный станок для древесины.
Мощность электродвигателя для ножевого вала строгальных станков с ножевыми головными фрезами, кВт:
где F- среднее касательное усилие резания на резце, Н;
ϑ- скорость резания, м/с (ϑ= 10. ,.20 м/с);
- к.п.д. станка ( =0,8);
- к.п.д. передачи.
Среднее касательное усилие резания на резце, Н:
где k- удельное сопротивление резанию, зависящее от породы древесины и скорости подачи, МПа (k= 10...46 МПа): b- ширина снимаемого слоя древесины, мм (Ь = 300,..600 мм);
h- толщина снимаемого слоя, мм (h= 1,5...2 мм);
u- скорость подачи, м/с:
где uz- подача па один нож (uz= 0,3...3,0 мм);
n- частота вращения ножевой головки-фрезы, об/мин (n= 1300;3350; 3600 об/мин);
z- число ножей (z= 1; 2; 4);
Рассчитанное значение мощности необходимо округлить до стандартного значения и выбрать по каталогу электродвигатель при n0= 3000 об/мин.
47. Кран-балка.
Мощность электродвигателя для привода механизма подъема, кВт
где G - масса поднимаемого груза (грузоподъемность), кг;
Gn - масса грузозахватного устройства (подвески), кг (Gп = 25 кг);
-скорость подъема груза, м/с ( = 0,08...0,80 м/с);
- к.п.д. механизма подъема ( = 0,7.. .0,9).
Мощность электродвигателя механизма горизонтального перемещения кран-балки с грузом, кВт
где к - коэффициент, учитывающий трение реборд колеса о рельсы (к =1,3);
GT- масса механизма передвижения (тележки), кг (GT = 600... 1200 кг);
- коэффициент трения скольжения шейки оси колеса в подшипнике ( =0,01);
r— радиус шейки оси колеса, м (r = 0,025 м);
f2 - коэффициент трения качения колеса кран-балки (f2 = 0,03);
R - радиус колеса кран-балки, м (R = 0,1 м);
- скорость перемещения тележки с грузом, м/с ( = 0,32...0,42 м/с);
- к.п.д. механизма передвижения ( = 0,7..0,9).
Рассчитанное значение мощности необходимо округлить до стандартного значения и выбрать по каталогу электродвигатель при 𝜼0 = 1500 об/мин.
Раздел 2 «Расчет и выбор силового оборудования».
Электродвигатели к рабочим машинам и механизмам выбирают по следующим параметрам: напряжению, роду тока (постоянный или переменный), частоте вращения, условиям окружающей среды, характеру и значению нагрузки.
Выбор электродвигателей по напряжению и роду тока, как правило, однозначен, так как электроснабжение сельских потребителей осуществляется при напряжении 380/220 В переменного тока. В большинстве случаев в качестве электроприводов используют короткозамкнутые асинхронные двигатели, так как они наиболее дешёвы, просты и надёжны в эксплуатации. Асинхронные электродвигатели с фазным ротором применяются сравнительно редко, главным образом, когда необходимы большой пусковой момент и пониженный пусковой ток (сложные молотилки и т.д.). Такие двигатели целесообразно использовать при питании от источников малой мощности в тех случаях, когда короткозамкнутые двигатели не проходят по условиям пуска.
Новой единой серией асинхронных электродвигателей стала серия АИР.
Двигатели этой серии самые распространённые, надёжные и простые в эксплуатации. Двигатели АИР характеризуются меньшими габаритными и установочными размерами и массой, большими пусковыми моментами, пониженными уровнями шума и вибраций, увеличенной надёжностью, удобствами при монтаже и эксплуатации. Эти двигатели имеют высокий коэффициент мощности и коэффициент полезного действия.
Для сельского производства промышленность выпускает электродвигатели серии АИР с высотой оси вращения 50…280 мм и номинальной мощностью 0,06…132 кВт, синхронной частотой вращения 750…3000 мин-1. В сельском хозяйстве применяются электродвигатели преимущественно климатического исполнения У1, У2, У3.
Стандартный двигатель выбирается из условия (приложение Г, таблица 1):
(2.1)
Определить коэффициент загрузки двигателя:
(2.2)
где Кз.м. – коэффициент загрузки машины выбирается из таблицы в зависимости от типа машины, таблица 6;
Кк.н. – коэффициент каталожной неувязки определяем формулой:
(2.3)
Рдв – расчетная мощность электроприемника, кВт;
Рн – номинальная мощность электродвигателя, кВт.
Таблица 6 – Коэффициенты загрузки электроприемников, Кз
| Наименование электроприемников | Кз.м. |
| Кормоприготовительные машины: | 0,8 0,6 0,5 |
| - измельчение зерновых | |
| - измельчение сочных кормов и корнеплодов | |
| - измельчение грубых кормов | |
| Транспортеры: | 0,7 0,4 |
| - скребковые | |
| - шнековые | |
| Смесители кормов | 0,6 |
| Кормораздатчики | 0,5 |
| Доильные установки | 0,8 |
| Вентиляторы | 0,6 – 0,8 |
| Навозоуборочные транспортеры | 0,5 |
| Насосы, компрессоры | 0,7 |
| Нагревательные установки | 1,0 |
| Осветительные установки | 1,0 |
В конце раздела приводится таблица с параметрами выбранных электродвигателей.
Таблица 7 – Основные данные электросилового оборудование
| Наименование технологической операции | Марка двигателя | Рн, кВт | Iн, А | nн, об/мин | η, % | Кi | Кз | Кол-во, шт |
Раздел 3 «Расчет электрического освещения».
Разработка светотехнической части должна производиться отдельно для каждого из указанных в задании помещений, а также для наружных площадок в зависимости от их размеров, характеристики среды, характера выполняемых в них работ и других данных.
Светотехнические расчеты осветительных установок в значительной мере унифицированы и обеспечены большим объемом справочных материалов. В практике расчета общего электрического освещения помещений наиболее распространены следующие методы расчета: метод коэффициента использования светового потока осветительной установки; метод удельной мощности; точечный метод, подразделяемый в зависимости от вида излучателей на методы пространственных (лампы накаливания, ДРЛ, ДРИ и ДНаТ) и линейных (люминесцентные лампы) изолюкс.
Расчет осветительных установок методом удельной мощности
Метод удельной мощности применяют для приближенного расчета осветительных установок помещений, к освещению которых не предъявляют особых требований и в которых отсутствуют существенные затенения рабочих поверхностей, например, вспомогательных и складских помещений, кладовых, коридоров и т.п.
Расчет ведут в следующей последовательности.
Выбираем тип источника света. Выбор источника света определяется показателями экономической целесообразности и эффективности. Учитывая более высокую световую отдачу газоразрядных источников и сравнительно больший срок службы, Строительные нормы и правила (СНиП "Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования") и "Отраслевые нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений" рекомендуют применять эти источники для общего освещения всех производственных помещений, и только в случаях невозможности или технико-экономической нецелесообразности применения ГЛНД или ГЛВД, а также для обеспечения архитектурно-художественных требований, допускается использовать лампы накаливания.
Лампы накаливания следует применять для освещения вспомогательных и складских помещений. Их допускается использовать в помещениях основного производственного назначения для хранения сельскохозяйственной продукции, размещения растений, животных и птицы.
Производим выбор системы и вида освещения.СНиП различает две системы: общего и комбинированного освещения. Система комбинированного освещения характеризуется наличием местных светильников, установленных непосредственно на рабочих местах. Применение одного местного освещения внутри здания не допускается. Систему комбинированного освещения применяют тогда, когда необходимо создать освещённость более 200 лк. При этом освещённость рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения, должна составлять 10% нормируемой для комбинированного при тех источниках света, которые применяются для местного освещения, но не менее 150 лк и не более 300 лк при ГЛНД и соответственно 50 и 100 лк при лампах накаливания.
Независимо от принятой системы, общее освещение может быть выполнено с равномерным или локализованным размещением светильников.
Виды искусственного освещения: рабочее (применяется для создания безопасных и комфортных условий на рабочем месте), аварийное (применяется тогда, когда отключение рабочего освещения вызывает нарушение нормального хода технологического процесса и может привести к аварии), эвакуационное (применяют для помещений, в местах с опасностью травматизма при необходимости срочного выхода людей из зоны аварии, при отказе рабочего освещения), охранное (предусматривается вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время), дежурное (применяется в основных животноводческих помещениях для наблюдения в ночное время за животными, принимается в размере 10-15% от рабочего).
Выбираем нормируемую освещённость.Нормируемая освещённость (ЕН) выбирается из отраслевых норм освещения производственных, административных, общественных и бытовых помещений (приложение Д, таблица 10), в зависимости от типа помещения и вида источника излучения.
Дата: 2016-10-02, просмотров: 161.
