Заземлители выполним из круглой стали даметром 0,04 м.

Постоянный контур заземления (рис. 8.1.) выполняется так, чтобы верхние концы забитых вертикально стержней находились на глубине t < 0,8 м. Для этого делается траншея глубиной t, забиваются стержни (заземлители) 1 длиной l=3-5м и верхние концы свариваются полосой 2.

Рис. 8.1. Контур заземления: 1 - заземлитель; 2 - соединительная полоса

Сопротивление такого одиночного стержня определяется по формуле (7.2)

, Ом,(7.2)

где с - удельное сопротивление земли равный для суглинка 100 Ом·м,

Ом.

Количество стержней вертикального заземления n_в определяется по формуле (7.3)

n_в=,(7.3)

где R_д - требуемое безопасное сопротивление (не более 10 Ом);

з_с - коэффициент сезонности, равный 1,6…2;

з_э - коэффициент экранирования, равный 0,5…0,85.

n_в==6,95?7.

Заземлители приварены к соединительной полосе с поперечным сечением 40х4 (b=4), проложенной в грунте от поверхности земли до середины ширины полосы на глубине h=0,5 м. Определим длину соединительной полосы.

.

Сопротивление полосы будет равняться:

. (7.4)

Общее сопротивление заземление заземляющего устройства R_о определим по формуле (7.5)

.(7.5)

Согласно нормам измерение сопротивления заземляющих проводников измеряется при текущем и капитальных ремонтах заземлённого оборудования, но не реже, чем раз в год. Осмотр наружных частей заземляющей проводки и проверки надёжности присоединения оборудования к ней делается одновременно с осмотром соответствующего оборудования, но не реже одного раза в шесть месяцем. Измерения сопротивления заземлителей обычно делается с помощью специального измерителя заземлений типа Ф-4103, М-416, МС-08 или измерителем кажущегося сопротивления ИКС-1.

7.5 Расчёт молниезащиты

Здания и различного рода сооружения в сельской местности относительно редко поражаются молнией, однако каждый её удар в незащищённый объект, как правило, приводит к огромным убыткам и представляет собой серьёзную опасность для жизни людей.

Для защиты объектов от прямых ударов молнии сооружаются молниеотводы, принимающие на себя ток молнии и отводящие его в землю. Молниеотводы состоят из молниеприёмника, токопровода и заземления. Защитное действие молниеотвода основано на свойстве молнии поражать в первую очередь более высокие и хорошо заземлённые металлические предметы. Как известно, токи молнии не в состоянии разрушить металлические проводники достаточного сечения. Эти токи воспринимаются молниеприёмником и полностью отводятся в землю через токоотводящий спуск и заземлитель.

В зависимости от требуемой надёжности молниезащита бывает трёх категорий. Данное здание относится к 3-й категории молниезащиты, зоны типа Б. Молниезащита третьей категории предназначена для защиты от прямых ударов и заноса высоких потенциалов.

Конус, на границе которого вероятность защиты 0,95, назван зоной Б. Параметры зоны Б: радиус основания r_о = 1,5 h_о, высота h_о - 0,92 h, где h высота молниеотвода.

Ожидаемое в течение года число поражений молнией строений, не оборудованных молниезащитой, определяется по формуле (7.6)

N = [(L + 6h_x)(B + 6h_x)] n·10^-6 ,(7.6)

где L и B - соответственно длина и ширина строения, имеющего в плане прямоугольную форму, м;

h_x - наибольшая высота строения, м;

n - среднегодовое число ударов молний в 1 км² земной поверхности в районе расположения здания, зависит от интенсивности грозовой деятельности (H = 60-80 ч/год), n = 6 для Новосибирской области.

По формуле (7.6) находим ожидаемое в течение года число поражений молнией РТМ:

N = [(34,3 + 6·10)(20,3 + 6·10)] 6·10^-6 = 0,06

В сельскохозяйственном производстве почти вес объекты защищают по 3-й категории, и молниеотводы размещают на крыше объектов. В соответствии с категорией защиты и учётом возможности размещения молниеотводов, конструктивных и экономических соображений выбираем тип молниеотвода - тросовый. В тросовом молниеотводе (рис. 8.2.) в качестве молниеприемника используется горизонтальный трос 2, который закрепляется на двух опорах 1. Токоотводы присоединяются к обоим концам троса, прокладываются по опорам и присоединяются каждый к отдельному заземлителю 4. При установке молниеотвода на здании должно быть обеспечено безопасное расстояние Sв по воздуху между токоотводом и защищаемым объектом, исключающее возможность электроразряда между ними.



При известных значениях защищаемого объекта h_x и r_x высота стержневого молниеотвода определяется:

h = (r_x + 1,85· h_x)/1,7,м(7.7)

h = (9,5 + 1,85·8,5)/1,7 = 14 м.

Параметры зоны Б имеют следующие размеры:

h_о = 0,92· h =15,5 м; r_о = 1,5 h = 25,2 м; r_x = 1,5(h - h_x/0,92) = 8,97 м.

8. Экономическое обоснование внедрения автоматического управления вентиляцией

Эффективность капитальных вложений определяется сопоставлением эффекта от их осуществления с их величиной. При расчетах экономического эффекта в состав капитальных вложений включаются как непосредственно капитальные вложения так и необходимые затраты на приобретение, доставку, монтаж, подготовку и наладку, создание и пополнение оборотных фондов.

Объектом обоснование экономической эффективности данного дипломного проекта является система автоматического управления вентиляцией, так как ручное управление вентиляцией сопровождается большими затратами, и занятостью работника, обслуживающего данную систему. Поэтому целесообразно сделать автоматическую систему вентиляции. Для определения экономической эффективности данной системы следует определить технико-экономические показатели.

Экономическую оценку данного решения проводим следующим образом:

1. Определяем затраты

а. при автоматическом управлении системой вентиляции.

б. при ручном управлении системой вентиляции.

2. Определяем экономическую эффективность и срок окупаемость предлагаемой разработки.

а.) Затраты на изготовление конструкции зависит от места проведения работ и могут быть определены по формуле (8.1)

С_к = З_пр + З_к,(8.1)

З_к - косвенные расходы, руб;

З_пр - прямые эксплуатационные (производственные) затраты на изготовление конструкции, руб.

Прямые эксплуатационные затраты определяются по формуле (8.2)

З_пр = С_пи + С_м +С_эл+ З_общ + О_сн ,(8.2)

где С_пи - стоимость покупных изделий, узлов, агрегатов, руб;

С_м - стоимость используемых материалов, руб;

Сэл - стоимость электроники, руб;

З_общ - заработная плата рабочих, занятых на изготовлении, сборке, монтажных работах, разрабатываемой конструкции, руб;

О_сн - отчисления на социальные нужды.

Косвенные расходы находятся по формуле (8.3)

З_к = Р_оп + Р_ох(8.3)

где Р_оп - общепроизводственные расходы, руб;

Р_ох - общехозяйственные расходы, руб.

Затраты на покупные изделия, узлы и агрегаты представим в виде табл. 8.1.

Таблица 8.1 - Затраты на покупные изделия

Наименование изделия	Ед. изм.	Кол-во	Цена за ед., р.	Стоимость См, р.
1	2	3	4	5
Вентилятор центробежный ВЦ4-70-3,15	шт	1	7588,00	7588,00
Электродвигатель АИР80А4	шт	1	5975,00	5975,00
Труба круглая спирально-замковая КТС D=250 мм	м	3,2	482,70	1544,64
Труба круглая спирально-замковая КТС D=200 мм	м	1,5	386,20	579,30
Отвод 90є КО.90 D=250 мм	шт	3	282,85	848,55
Переход КП1 250х200 мм	шт	1	102,85	102,85
Зонт круглый ИКЗ	шт	1	336,40	336,40
Магнитный пускатель КМ12-025	шт	1	506,00	506,00
Кабель ВВГ4х1,5	м	5,5	27,25	149,86
Всего	17630,60

Перечень и стоимость материалов для изготовления конструкции представлены в таблице 8.2.

Таблица 8.2 - Затраты на материалы и комплектующие детали

Наименование материалов	Ед. изм.	Кол-во	Стоимость единицы, р.	Сумма, р.
Кронштейн	шт	4	159,50	638,00
Хомут для горизонтального крепления 250 мм	шт	6	76,00	456,00
Хомут для горизонтального крепления 200 мм	шт	3	69,00	207,00
Болт М8х20	кг	0,2	78,86	15,77
Гайка М8	кг	0,2	87,62	17,52
Всего	1334,29

Затраты на покупку электроники составят С_эл = 231,00р.

Для расчета затраты на оплату труда по изготовлению оригинальных изделий, по сборке конструкции и на монтажные работы необходимо определить трудоемкость указанных работ, квалификацию работников (т.е. разряды), а также среднюю, тарифную ставку. Все данные сведены в таблицу 8.3.

Таблица 8.3 - Расчет трудоемкости на изготовление конструкции

Наименование работ	Трудоемкость, Т, (чел-ч)	Разряд работ	Часовая тарифная ставка Сч, р/ч.	Стоимость работ Зт, р.
Слесарные	6	V	25,98	155,88
Сварочные	1	V	31,18	31,18
Наладочные	1,5	IV	22,64	33,96
Сверлильные	1	IV	22,64	22,64
Итого	-	-	-	243,66

Общую заработную плату с учетом районного коэффициента определяем по формуле (8.4)

З_общ = (З_т + З_д + З_н)(1+),(8.4)

где З_т - основная тарифная заработная плата;

З_д - компенсационные доплаты (80 %); З_д = 243,66*80%=194,93

З_н - стимулирующие выплаты-надбавки (60 %), З_н = 243,66* 60% =146,20 руб.

К_р - районный коэффициент. К_р =25 %.

З_общ = (243,66 + 194,93 + 146,20)·1,25 = 730,98 руб.

Отчисление на социальные нужды или во внебюджетные фонды определяются по формуле (8.5)

О_сн = (К_ен + К_нс) З_общ(8.5)

где К_ен - единый социальный налог, для с/х предприятий 26%, в том числе:

отчисления в пенсионный фонд 20%; медицинское страхование 3,1%; социальное страхование 2,9%.

К_нс - страхование от несчастных случаев, К_нс = 0,3 %.

О_сн = (0,26 + 0,003) 730,98 = 192,25 руб.

Тогда прямые эксплуатационные затраты по формуле (8.2):

З_пр = 17630,60 + 1334,29 +231,00 + 730,98 + 192,25 =20119,12 руб.

Общепроизводственные расходы Р_оп складываются из затрат по организации производства, затрат по обслуживанию и содержанию, а также ремонту основных средств и принимаются 50 % от производственных затрат З_пр:

Р_оп = 0,50·З_пр ,

Р_оп = 0,50·20119,12 = 10059,56 руб.

Общехозяйственные расходы (Р_ох) составляют 10 % от производственных затрат З_пр:

Р_ох = 0,10·З_пр=0,10·20119,12 = 2011,91руб.

Тогда

З_к = 10059,56 руб.+ 2011,91 руб = 12011,91 руб.

Стоимость конструкторской разработки:

С_к = 15854 + 9512,4 = 25366,4 р.

Стоимость конструкторской разработки покажем в таблице 8.3.

Таблица 8.3 - Затраты на изготовление конструкции

Наименование затрат	Обозначение	Стоимость, р.
Затраты на покупные изделия	Спи	17630,60
Затраты на материалы и комплектующие детали	См	1334,29
Затраты на электронику	Сэл	231,00
Затраты на оплату труда	Зобщ	730,98
Отчисления на социальные нужды	Осн	192,25
Общепроизводственные расходы	Роп	10059,56
Общехозяйственные расходы	Рох	2011,91
Итого стоимость конструкции	Ск	32190,59

В данной разработке экономическую эффективность можно выявить от использования автоматического управления вентилятором.

Определим экономическую эффективность автоматического управления данной разработки. Стоимость разработки схемы автоматического управления определим по формуле (8.6):

С_сх = З_пр + З_к(8.6)

Прямые эксплуатационные затраты определяются по формуле (8.7)

З_пр = С_п.м + З_общ + О_сн ,

где С_п.м - стоимость покупных изделий и материалов, составит С_п.м = С_эл =231,00 руб.

Стоимость работ по сборке схемы составят З_т = 66,22 руб.

Общую заработную плату с учетом районного коэффициента определяем по формуле (8.4)

З_общ = (66,22 + 52,98 + 39,73)* 1,25 = 198,66 руб.

Отчисление на социальные нужды или во внебюджетные фонды определяются по формуле (8.5)

О_сн = (0,26 + 0,003)*198,66 = 52,25 руб.

тогда прямые эксплуатационные затраты

З_пр = 231,00 + 198,66 + 52,25 =4781,91 руб.

Косвенные расходы находятся по формуле (8.3)

З_к = Р_оп + Р_ох.

Общепроизводственные расходы Р_оп

Р_оп = 0,30·З_пр = 0,30*481,91 = 144,57 руб.

Общехозяйственные расходы (Р_ох) составляют 10 % от производственных затрат З_пр:

Р_ох = 0,10·З_пр =0,10*481,91 =48,19 руб.

Тогда косвенные расходы будут равны:

З_к = 144,57 + 48,19 = 192,76 руб.

Стоимость разработки схемы управления вытяжным вентилятором по формуле (8.6):

С_сх = 481,91 + 192,76 = 674,67 руб.

Общая сумма затрат на конструкторскую разработку составит 32865,26 руб.

б.) Для ручного управления системой вентиляции на предприятии задействован работник. Должностной оклад, которого, согласно штатного расписания составляет 4200 руб./мес.

Рассчитаем затраты предприятия на оплату труда данного работника в год:

З общ. = (4200 *12)*1,25 = 63000 руб.

Отчисления во внебюджетные фонды составят

Осн = 6300*26,3% = 76569 руб.

Таким образом, общие затраты на оплату труда с учетом отчислений составят:

З от = 63000 + 16569 = 79569 руб.

2. Годовая экономическая эффективность определится по формуле (8.7)

,(8.7)

где З_не.авт - годовые затраты при ручном управлении, р.;

З_авт. - годовые затраты при автоматическом управлении, р.

Годовые затраты определяться стоимостью электроэнергии выработанной электродвигателем за год. Для определения стоимости электроэнергии необходимо знать приблизительное время работы вентилятора. При ручном управлении время использования будет больше, так как каждый раз будут выключать вентилятор после завершения работы с небольшим запаздыванием. При автоматическом же управлении вентилятор будет отключаться автоматически не более 5 минут.

Стоимость электроэнергии определится по формуле (8.8)

, (8.8)

где - мощность электрооборудования, =105 кВт;

- фонд времени оборудования, =1944 ч.

- цена одного кВт, =1,485руб/кВт.

при ручном управлении руб. в год,

при автоматическом руб. в год.

Экономия средств на оплату электроэнергии составят 625,76 руб.

Экономическая годовая эффективность составит:

Эг. = 79569 руб - 32865,26 = 46703,74 руб.

Срок окупаемости данной схемы управления:

,(8.9)

года.

Результаты расчёта экономической эффективности сведены в таблицу 8.4.

Таблица 8.4 - Технико-экономические показатели конструкторской разработки.

Показатели	Единицы измерения	Управление вентилятором
		Ручное	Автоматическое
Количество рабочих	чел.	1	-
Затраты на оплату труда в год.	руб.	79569
Время использования вентилятора за год	ч.	1370	960
Затраты на электроэнергию	р.	2090,96	1465,20
Затраты на внедрение системы вентиляции	р.	-	32865,26
Экономическая эффективность	Р.	-	46703,74
Срок окупаемости схемы автоматического управления	лет	-	0,7

В заключении необходимо отметить, что предложенная в данном дипломном проекте система автоматического управления вентиляцией позволит ООО «Агросиб» уменьшить затраты на ее управление в размере 46703,74 руб., которые могут быть направлены на дальнейшее развитие предприятия.

Помимо этого, сократится потребление электроэнергии, в денежном выражении это составит 625,76 руб.

Срок окупаемости данной конструкторской разработки составит 0,7 года.

Выводы и предложения

1. Проект ремонтно-механической мастерской ООО «Агросиб» является выгодным вложением капитальных вложений, так как позволит хозяйству ежегодно получать дополнительную прибыль.

2. Проект рекомендуется предложить администрации ООО «Агросиб» ознакомиться с настоящим проектом в качестве одного из вариантов электрификации ремонтно-механической мастерской.

Библиографический список литературы

1. Ляпин В.Г., Боженков А.В., Котяшкина В.Ф. Структурно-функциональные изменения сорных растений при их повреждении электрическим током/Под общ. ред. В.Г. Ляпина/Новосиб. гос. аграр. ун-т. Новосибирск, 2001. 127 с.

2. Ляпин В.Г. Способ борьбы с сорной растительностью переменным электрическим током: Дис. канд. техн. наук. - Челябинск, 1983. - 120с.

3. Ляпин В.Г. Оборудование и энергосберегающая электротехнология борьбы с нежелательной растительностью в приложениях/Новосиб. гос. аграр. ун-т. - Новосибирск, 2000. 240 с.

4. Ляпин В.Г., Инкин А.И. Поглощение электромагнитной энергии в растительной ткани//Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2002, №11. С. 6-8.

5. Ляпин В.Г. Оборудование и энергосберегающая электротехнология борьбы с нежелательной растительностью/Новосиб. гос. аграр. ун-т. - Новосибирск, 2000. - 106с.

6. Ляпин В.Г. Особенности исследования процессов в приэлектродном пространстве электрокультиватора//АПК Сибири, Монголии и Республики Казахстан в ХХI веке: Материалы 4-й Междунар. науч.-практ. конф. (Улан-Батор, 9-10 июля 2001 г.)/РАСХН. Сиб. отд-ние. Новосибирск, 2001. С. 397-398.

7. Ляпин В.Г, Чулкина В.А., Котяшкина В.Ф. Биоэффективность при электрокультивации: Модели и эксперименты//Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 4-й Международной научно-технической конференции (12-13 мая 2004 г., Москва, ГНУ ВИЭСХ). В 4-х ч. Ч. 2. Энергосберегающие технологии в растениеводстве и мобильной энергетике. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2004. С. 121-126.

8. Ким Ю.А., Монтрель М.М., Акоев В.Р. и др. Исследование влияния ЭМИ малой интенсивности на гидратацию пленок ДНК//Радиационная биология. Радиоэкология, 2001. Том 41, №4. - С. 395-398.

9. Шевель Д.М. Электромагнитная безопасность: - К.: ВЕК+, К.: НТИ, 2002. - 432с.

10. Компьютерное моделирование электромагнитных процессов в физических, химических и технических системах: материалы 3-ей междунар. семинара (г. Воронеж, 22-24 апр. 2004г.) - Воронеж: ВГТУ, 2004. - 330с.

11. Попов В.М. Способы и средства борьбы с сорной растительностью с использованием электрической энергии: Автореф. дис. докт. техн. наук. - Челябинск, 1999. - 41с.

12. Обиход В.И. Режимы работы источника для уничтожения сорной растительности электрическим током и обоснование параметров трехфазного генератора: Автореф. дис. канд. техн. наук. - Челябинск, 1993. - 18с.

13. Белкин А.Д. Структурно-функциональные изменения в организме при воздействии техногенных вращающихся и переменных электрических полей и механизмы их возникновения: Автореф. дис. докт. биол. наук. - Новосибирск, 1999. - 42с.

14. Ляпин В.Г., Инкин А.И. Модельный подход описания растения в электротехнологиях//Аграрная энергетика в XXI столетии. Материалы III Международной научно-технической конференции (Минск, 21-23 ноября 2005 г.)/Под ред. В.И. Русана. - Мн.: Типография РУП "Институт энергетики АПК, НАН Беларуси", 2005. - С. 178-182.

15. Ляпин В.Г. Электромагнитное поле мобильных электротехнологических культиваторов//Электротехника, электромеханика и электротехнологии ЭЭЭ-2005. Материалы второй научно-технической конференции с международным участием/Под ред. Н.И. Щурова. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005. - С. 50-53.

16. Ляпин В.Г. Биологические эффекты при повреждении растений электрическим током/Вестник Новосиб. гос. аграр. ун-та, 2005, №2. - С. 81-87.

17. Охрана труда в электроустановках//Под ред. Проф. Б.А. Князевского. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Энергия, 1977.

18. Луковников А.В. Охрана труда. - М,: Колос, 1984. - 288 с.

19. Манойлов В.Е. Основы электробезопасности. - Л.: Энергоатомиздат, 1985. -384 с.

20. Колчин А.В. Развитие электронных средств диагностирования. - М.: ВО Агропромиздат, 1987. - 64 с.

21. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы "Электромагнитные поля в производственных условиях. СанПиН 2.2.4.1191-03", утвержденные Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 30 января 2003 г.

Размещено на Allbest.ru