Электрификация бройлерного цеха в ЗАО "Уралбройлер" Челябинской области с разработкой электропривода вентиляционной установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

42

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО

ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет Электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства

Кафедра Применения электрической энергии в сельском хозяйстве

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ БРОЙЛЕРНОГО ЦЕХА В ЗАО «УРАЛБРОЙЛЕР» ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ С РАЗРАБОТКОЙ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ УСТАНОВКИ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ПЭСХ.ЭБЦВ.00.000 ПЗ

Дипломник Н.Р. Афлятунов

Руководитель Н.И. Кондратенков

доцент, к.т.н.

Консультант:

по экономической части Н. П. Нарушевич

2006

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБЪЕКТА И ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ ПРОЕКТА

1.1 Общие сведения о хозяйстве

1.2 Анализ уровня технической оснащенности

1.3 Анализ производственно-хозяйственной деятельности объекта

1.4 Структура энергослужбы ЗАО «Уралбройлер»

1.5 Обоснование темы дипломного проекта

2. МЕХНИЗАЦИЯ, ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ ПТИЧНИКА

2.1 Обоснование, выбор технологической схемы и вентиляционной установки

2.1.1 Расчет необходимого воздухообмена

2.1.2 Определение необходимой мощности отопительных приборов

2.1.3 Выбор и расчет системы вентиляции

2.1.4 Расчет раздающей части воздуховода

2.1.5 Определение гидравлического сопротивления вентиляционной системы и выбор вентилятора

2.1.6 Расчет и выбор жалюзийных решеток

2.1.7 Расчет вытяжных шахт

2.2 Выбор рационального электропривода к вентилятору

2.2.1 Общие положения

2.2.2 Расчет и анализ приводных характеристик вентилятора вентиляционной установки

2.2.3 Выбор электродвигателя

2.2.4 Выбор способа регулирования подачи вентиляционной установки

2.2.5 Выбор пускозащитной аппаратуры

2.2.6 Режимы работы и принципиальная схема управления

3. МЕХАНИЗАЦИЯ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

3.1 Кормораздача

3.2 Водоснабжение и подогрев

3.3 Навозоудаление

3.3.1 Расчет и анализ приводных характеристик пометоуборочного транспортера

3.3.2 Кинематическая характеристика

3.3.3 Механическая характеристика

3.3.4 Инерционная характеристика

3.3.5 Нагрузочная характеристика

3.3.6 Энергетическая характеристика

3.3.7 Заключение по приводным характеристикам

3.3.8 Выбор электродвигателя

3.4 Освещение

3.4.1 Исходные данные

3.4.2 Выбор световых приборов

3.4.3 Размещение светильников

3.4.5 Определение мощности осветительной установки

3.4.6 Электротехнический раздел

4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

4.1 Расчет условных единиц электрооборудования

4.2 Расчет трудоемкости работ по техническому обслуживанию и ремонту электрооборудования

4.3 Определение числа электромонтеров

4.4 Организация эксплуатации

4.5 Эксплуатация электродвигателей

4.6 Эксплуатация осветительного оборудования

4.7 Эксплуатация аппаратуры защиты и управления

4.8 Эксплуатация внутренних электропроводок

5. БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА

5.1 Общая характеристика птичника ЗАО «Уралбройлер»

5.2 Мероприятия по производственной санитарии

5.3 Защитные меры в электроустановках

5.4 Мероприятия по молниезащите

5.5 Противопожарные мероприятия

6. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЦИОНАЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ

6.1 Общие положения

6.2 Технико-экономическая оценка

6.2.1 Расчет технических показателей электропривода системы вентиляции

6.2.2 Экономические показатели электропривода систем вентиляции

6.2.3 Экономическое обоснование выбора варианта электропривода системы вентиляции

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение

Вентиляция в сельскохозяйственных зданиях и сооружениях занимает особое место. Установлено, что продуктивность птиц зависит не только от эффективного использования кормов, но и в значительной мере определяется состоянием среды в птицеводческих помещениях. Понижение температуры в помещении ниже нормативной не только уменьшает продуктивность и жизнеспособность птиц, но и увеличивает расход кормов. Повышенная температура воздуха помещения также снижает эффективность производства: ухудшаются усвояемость питательных веществ, интенсивность роста, продуктивность.

Для обеспечения устойчивости птиц к простудным заболеваниям, особенно в ранний период развития, роста их продуктивности необходимо создание оптимальных условий их содержания, то есть микроклимата, который зависит от ряда факторов или показателей, основными из которых являются температура, влажность, подвижность и чистота воздуха в птицеводческих помещениях.

Под микроклиматом понимают совокупность теплового, воздушного и влажностного режимов помещений здания или сооружения и их взаимосвязи. Требуемый микроклимат достигается правильным соблюдением теплофизических норм строящихся сельскохозяйственных помещений, организацией воздухообмена, выбора системы удаления помета, применением эффективных средств регулирования параметров воздушной среды.

Соблюдение параметров микроклимата в птицеводческих помещениях, которое зависит от вентиляции, влияет не только на здоровье птиц, но и на продолжительность срока службы основных производственных зданий, улучшение условий эксплуатации технологического оборудования и труда обслуживающего персонала. [4]

1. Анализ производственно-хозяйственной деятельности объекта и обоснование темы проекта

1.1 Общие сведения о хозяйстве

Птицефабрика ЗАО «Уралбройлер» расположена в юго-восточной части Аргаяшского района Челябинской области. Административно-хозяйственным центром является п. Аргаяш в 60 км от областного центра г. Челябинска. До ближайшей железнодорожной станции Ишалино - 1 км. Связь осуществляется по тракту областного значения Челябинск- Кыштым и по железной дороге Челябинск- Верхний Уфалей. Ближайший населенный пункт п. Красный Октябрь, расположенный в километре от предприятия.

Персонал предприятия доставляется из близ лежащих деревень: Ишалино, Камышево, Метелева, поселков Красный Октябрь и Аргаяш автобусами. Земельные угодий под пашни нет, они в количестве 700 га. были переданы местной администрации. А часть техники была распродана. Основное направление хозяйства - производство мяса птицы.

Птицефабрика состоит из цехов: бройлерный; маточный цех (рем. молодка, род. стадо и т. д.); цех инкубации; убойно-перерабатывающий; колбасный; пельменный цех; участок копчения; электроцех; ремонтно-транспортный; котельный цех; санитарно-техническая служба; участок холодильных установок; отдел реализации; кормоцех; строительный участок (в основном подрядчики). Корма привозные, доставляются с ж/д станции Аргаяш автотранспортом предприятия. И уже на территории птицефабрики, в кормоцехе, идет приготовление полнорационных комбикормов начиная от стадии дробления до обогащения витаминами и другими добавками (рыбная мука, масокостная мука, жиры).

Для каждого возраста птицы разработан свой рацион, учитывающий все потребности птицы. В птичнике никакой дополнительной переработки не производится.

1.2 Анализ уровня технической оснащенности

Птицефабрика - это практически полностью механизированное и автоматизированное предприятие. В производство внедряется оборудование немецкой фирмы «Big Dutchman». В 2005 году начали переход на люминесцентное освещение птичников, с внедрением режимов «закат - восход». Поение птиц осуществляется капельным способом. Уборка помета производится транспортерами типа ТСН в цехах с клеточным содержанием. Предприятие имеет в наличие 26 тракторов и 40 автомашин. Перспективным направлением в улучшении микроклимата и резкого снижения затрат на отопление и вентиляцию является переход на непосредственное сжигание природного газа в газогенераторах. При данном способе снижается расход электроэнергии на отопление и вентиляцию в 3 - 4 раза. На данный момент их используется 100 шт. Весь процесс регулирования осуществляется компьютером. Удельные затраты на выработку тепла при применении газогенераторов ниже на 67 %.

1.3 Анализ производственно-хозяйственной деятельности объекта

Таблица 1.1 - Основные показатели по птицефабрике

Показатель	2003г.	2004г.	2005г.
Среднесуточный привес (гр.)	29,9	31,2	38,7
Сохраняемость (%)	93,8	93,8	95,8
Валовое мясо (т.)	3300	4300	7300
Поголовье (тыс. шт.)	320	480	600
Количество птичников (шт.)	22	27	34
Численность обслуживающего персонала, (чел.)	420	560	850

Как мы видим из таблицы на данном этапе птицефабрика повышает свои показатели. Это говорит о том, что продукция пользуется спросом на рынке.

Таблица 1.2 - Показатели по родительскому стаду

Таблица 1.3- Расход кормов в корм. ед.

Показатель	2003г.	2004г.	2005г.
Ремонтный молодняк (шт)	17000	17000	9900
Маточный цех. (шт.)	5000	5000	17000
Валовое яйцо на 1 курицу (шт.)	2481	4812	5703
Поголовье (тыс. шт.)	18,1	19,7	25,2
Численность обслуживающего персонала (чел.)	30	30	48

Первые два года предприятие выходило из застоя, поэтому наряду с выпуском бройлерного мяса выпускалось большое количество яйца. По мере развития необходимость в этом отпала, вследствие чего выпуск яйца снизился, а маточный цех расширился для производства большего количества бройлеров мясного направления.

Показатели	2003г.	2004г.	2005г.
Расход кормов	2,1	2,4	2,5

На сегодняшний день на птицефабрике используется как напольное, так и клеточное содержание птицы. Из них 3-х ярусная клетка 60-68 тысяч голов - 7 птичников; 1 ярусная клетка 25 - 28 тысяч голов - 11 птичников; напольное содержание 25 - 28 тысяч голов - 11 птичников. Порода кур - кросс «Смена 4».

По данным таблиц можно сказать, что птицефабрика ЗАО «Уралбройлер» развивающееся предприятие, основанное на выращивании бройлеров мясного направления. Данных о прибыли, рентабельности и т. д. мы не имеем так как идет большая реконструкция и постройка новых птичников. Также планируется открытие филиалов предприятия на месте Камышевской птицефабрики и птицефабрики под Троицком. Но несмотря на это можно с уверенностью сказать, что в ближайшем будущем предприятие будет развиваться и приносить хороший доход.

1.4 Структура энергослужбы ЗАО «Уралбройлер»

Размещено на http://www.allbest.ru/

42

Рисунок 1.1- Структура энергослужбы

Таблица 1.4- Потребление электроэнергии (млн. кВт*ч)

2003	2004	2005
6,351	10,7	13,27

Рост потребления электроэнергии объясняется ростом производства, установкой нового оборудования и т. д. На самом предприятии организованы курсы обучения электромонтеров. По окончании курсов обучающийся получает специальность электромонтера 3 - го разряда, после чего приступает к работе.

1.5 Обоснование темы дипломного проекта

В настоящее время на птицефабрике происходит много изменений: внедрение новой технологии, реконструкция и постройка новых цехов, расширение производства. В связи с этим возникла необходимость пересчета систем отопления, вентиляции, освещения, уборки помета.

Из-за неправильно рассчитанного отопления и вентиляции можно получить большой падеж птицы, так как птица особенно в ранний период очень чувствительна к перепадам температур, что в свою очередь может привести к большим убыткам. Для исключения такой возможности было принято решение о реконструкции систем вентиляции и отопления, а следовательно и электропривода вентиляционной установки, что и выполняется в данном проекте.

2. МЕХАНИЗАЦИЯ, ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ ПТИЧНИКА

Вентиляторы применяются во всех отраслях народного хозяйства. В России при эксплуатации вентиляторов в различных отраслях промышленности потребляется до 8 % всей вырабатываемой электроэнергии.

Особое место вентиляция имеет в сельскохозяйственных зданиях и сооружениях. Если говорить о влияние вентиляции на продуктивность животных, установлено, что продуктивность животных зависит не только от эффективного использования кормов, но и в значительной мере определяется состоянием среды в животноводческих помещениях. Для обеспечения устойчивости животных к простудным заболеваниям, роста их продуктивности необходимо создание оптимальных условий их содержания, то есть микроклимата, который зависит от ряда факторов или показателей, основными из которых являются температура, влажность, подвижность и загазованность воздуха в животноводческих помещениях. Требуемый микроклимат достигается правильным соблюдением теплофизических норм строящихся животноводческих помещений, организация воздухообмена, выбором системы удаления навоза, применением эффективных средств регулирования параметров воздушной среды. Соблюдение параметров микроклимата в животноводческих помещениях влияет не только на здоровье животных и продуктивность, но и на продолжительность срока службы основных производственных зданий, улучшение условий эксплуатации технологического оборудования и труда.

2.1 Обоснование, выбор технологической схемы и вентиляционной установки

2.1.1 Расчёт необходимого воздухообмена

Исходные данные

Животноводческое помещение: бройлеры.

Количество голов: 54144

Размеры помещения: 17,4х84х3 м.

Материал стен: железобетон

Толщина стен: 400 мм.

Кровля: безчердачная.

Наружная температура: -29єC.

Теплоноситель: вода.

Параметры теплоносителя: 95-70 °С.

Необходимый воздухообмен рассчитывается на основании баланса каждой вредности, поступающей в помещение и удаляющейся из помещения.

а) Воздухообмен по нормативной концентрации влаги внутри помещения рассчитывается по выражению:

м³/с, (2.1)

где d_В и d_Н - влагосодержание внутреннего и наружного воздуха, г /кг с.в.;

d_Н - при наружных температурах минус 20...30°С можно принять 0,5-0,4г/кг с.в.[8];

dв - определяется при помощи i-d диаграммы по принятой нормативной температуре воздуха в помещении и допустимой влажности для каждого вида животных (птиц), d_B = 7,5 г/кг, [8];

с - плотность воздуха при внутренней температуре, кг /м3;

; (2.2)

кг/м³; Тн=273К; Рн=10⁵Па

кг/м³

Мж - количество влаги, выделяемой животными,

г/с, (2.3)

где m - количество животных (птицы), содержащихся одновременно в помещении;

q - количество влаги, выделяемое одним животным;

Ми- количество влаги, испаряющейся с поверхности ограждений, пола, поилок и т.д. Для животноводческих помещений

г/с (2.4)

Следовательно:

м³/с

б) Воздухообмен по допустимой концентрации углекислого газа внутри помещения определяется из выражения:

м³/с, (2.5)

где С - количество углекислоты, выделяемое одним животным (птицей), м³/с. согласно справочным данным примем С=0,8?10^-6м³/с;

Св - допустимая концентрация СО₂ в воздухе помещения, м³/м³. Для птиц Св=(1,8…2) 10^-3 м³/м³. Примем С_В=1,9?10^-3 м³/м³, [8];

Сн - концентрация СО₂ в свежем приточном воздухе, Сн=(0,3…0,4) 10^-3 м³/м³. Примем Сн=0,4?10^-3 м³/м³.

Примечание:

Во всех животноводческих помещениях допускается содержание СО₂ до 2,5 л/м³, NН₃ до 0,5 л/м³.

В птичниках допустимые концентрации СO₂ - 1,8 ... 2,0 л/м³, NН₃ - 0,01 мг/л, Н₂S - 0,005 мг/л.

м³/с

в) Воздухообмен по нормам расхода свежего воздуха на 100 кг живой массы животных находится по уравнению

м³/с, (2.6)

где g - масса одного животного (птицы) кг. Согласно справочным данным примем g=1,6 кг; m - количество птиц;

Н - нормативный воздухообмен на 100 кг живой массы животных, м³/с?100 кг. Согласно справочным данным примем Н=0,028 м³/с?100 кг.

м³/с

Из определённых таким образом трех, воздухообменов для дальнейших расчетов отопительно-вентиляционной системы принимается наибольший Qв. Qв=24 м³/с

2.1.2 Определение требуемой мощности отопительных приборов

Необходимую мощность отопительных приборов определить из уравнения теплового баланса помещения. Для написания уравнения теплового баланса необходимо выявить все потери теплоты в животноводческом помещении, а также все тепловыделения. На основе теории теплопередачи найти коэффициенты теплопередачи и тепловые потери через отдельные виды ограждений, затем остальные составляющие уравнения теплового баланса и определить необходимое количество тепла в птичнике.

Уравнение теплового баланса животноводческого помещения:

, (2.7)

где Фоп - мощность отопительных приборов;

Фo - теплота, теряемая через ограждающие конструкции помещения;

Фв - теплота, теряемая с удаляемым из помещения воздухом;

Фи - теплота, затраченная на испарение влаги;

Фж - теплота, выделяемая животными.

а) Теплота, теряемая через ограждающие конструкции, определяется как сумма потерь теплоты через отдельные виды ограждения (стены, окна, двери, пол, потолок). Потери через окна, двери и потолок определяются из выражения:

Вт, (2.8)

где к - коэффициент теплопередачи через соответствующий вид ограждения, Вт/м² К; F - площадь ограждения, м²;

t_В и t_Н - внутренняя и наружная температура воздуха, ⁰С;

Коэффициент теплопередачи:

Вт/м²·К, (2.9)

где Rв - тепловое сопротивление внутренней поверхности. Для животноводческих помещений Rв=0,155 м²К/Вт;

Rн - тепловое сопротивление наружной поверхности. Для наружных стен Rн=0,043 м²К/Вт; для поверхностей, выходящих на чердак, Rн=0,124 м²К/Вт.

Коэффициент теплопередачи через потолок:

Вт/м²·К

Коэффициент теплопередачи через стены:

Вт/м²·К

Рассчитав коэффициент теплопередачи для потолка необходимо проверить его на возможность образования конденсата на потолочном перекрытии. Для этого определяем удельный тепловой поток через потолочное перекрытие:

, (2.10)

где k - рассчитанный коэффициент теплопередачи для потолочного перекрытия.

Вт/м²

Температура внутренней поверхности перекрытия округляется из выражения:

(2.11)

⁰С

t_n должна быть выше точки росы для параметров воздуха внутри помещения округляемой по i-d диаграмме.

Теплота, теряемая через потолок: Вт

Теплота, теряемая через стены: Вт

Потери теплоты через пол определяется как сумма для зон шириной 2 м:

Вт, (2.12)

где R_n - сопротивление теплопередачи каждой зоны неутепленных полов. Для I зоны R_n= 2,15; II зоны R_n= 4,3; III зоны R_n= 8,6 F - площадь каждой зоны.

Вт

Вт

Вт

Теплота, теряемая через пол:

Вт

Теплота, теряемая через ограждающие конструкции:

Вт

б) Теплота, теряемая с вентиляционным воздухом, удаляемым из помещения, определяется по выражению:

Вт, (2.13)

где Ср - объемная теплоемкость воздуха, кДж/м³ К, Ср = 1,4 кДж/м³ К.

Вт

в) Теплота, теряемая на испарение влаги:

Фи = 2477?Wи Вт, (2.14)

где 2477 кДж/кг - скрытая теплота испарения 1 кг воды.

Фи = 2477?13,56=33588 Вт

г) Теплота, выделяемая животными:

Фж=m·q_ж Вт, (2.15)

где q_ж - количество теплоты, выделяемой одним животным. Согласно справочным данным примем q_ж=10 Вт, [5]

Фж=54144·10=541440 Вт

Необходимое количество тепла в птичнике определится из уравнения теплового баланса:

Вт

Таблица 2.1- Расход тепла в птичнике [1]

Наименование помещения	Периоды года при tн °С	Расход теплоты Вт
		На отопление	На вентиляцию	Общий
Птичник	зимний	400000	664248	1064248

2.1.3 Выбор и расчёт системы вентиляции

Выбор и расчет системы вентиляции выполняется для одной секции. Расчет остальных секций производится аналогично.

2.1.4 Расчёт раздающей части воздуховода

Определим количество выпускных отверстий по ширине помещения. Следует иметь ввиду, что отношения ширины зоны, обслуживаемой одной струей, к высоте помещения должно быть не более четырех.

Количество раздающих насадок по длине помещения:

, (2.16)

где L- длина помещения, м; L_стр- дальнобойность струи

Дальнобойность струи:

, (2.17)

где с- опытный коэффициент (для животноводческий помещений с=0,2..0,4);

а- коэффициент турбулентной структуры струи ( для конических насадок а=0.08);

F₀- часть площади по перечного сечения обслуживаемая одной струей, м²

м,

;

Принимаем n=1.

Диаметр приточной насадки:

, м, (2.18)

где Q- количество воздуха, истекающего из насадок; v- максимальная скорость в обратном потоке.

 м.

2.1.5 Определение гидравлического сопротивления вентиляционной системы и выбор вентилятора

Тип и номер вентилятора выбирается по количеству воздуха, подаваемого вентилятором, м3/час, и гидравлическому сопротивлению движения воздуха по вентиляционной системе (напору) Н.

В вентиляционных системах животноводческих помещений, когда сети имеют небольшую длину и мало ответвлений, можно не делить систему на участки. Потери напора можно определить из выражения

, Па (2.19)

где Н_l - линейные потери в транспортирующем воздуховоде,

Па, (2.20)

где л - коэффициент сопротивления трению (для данного случая можно принять л= 0,02);

l - длина участка;

V - скорость движения воздуха, на рассматриваемом участке, м/с;

с - плотность воздуха, кг/м³;

z - местные потери в транспортирующем воздуховоде;

, (2.21)

где о - коэффициент местного сопротивления;

Па

Па

Па

V - скорость воздуха в рассматриваемом местном сопротивлении, м/с.

Па

Нру - потери в раздающем воздуховоде:

Н/м², (2.22)

где R - удельные потери давления на прямом участке (на 1 м длины)

Па

Р_Д^вых из воздухопровода определяется по формуле:

Па

Потери напора в воздуховоде определятся:

Па

По требуемой производительности вентилятора (м³/час) и напору Н производится предварительный подбор вентилятора: ВЦ4-75- Е5-095-1.

Окончательный выбор вентилятора и мощности двигателя производится по индивидуальным характеристикам вентиляторов: ВЦ4-75-Е5-095-1 Н=392,9 Па N=4,5 кВт n=965 об/мин



Рисунок 2.1- Аэродинамическая характеристика вентилятора ВЦ4-75-Е5-095-1

Теоретически необходимая мощность двигателя вентилятора, рассчитывается из формулы

, (2.23)

где Н - необходимый рассчитанный напор вентилятора, Па;

Qв - количество воздуха, подаваемое вентилятором, м³/с;

з- максимальный КПД вентилятора.

Вт

2.1.5 Расчёт и выбор жалюзийных решеток

Решетка выбирается по живому сечению, рассчитанному по формуле

, (2.24)

где Q - расход воздуха через жалюзийную решетку, м³/с;

х_ЖР - скорость воздуха, х_ЖР= 4...6 м/с

м²

Выберем решетку 0,25 х 1,0 м. f_Ж.Р.=0,25 м²

Уточним скорость воздуха, проходящего через решетку:

м/с (2.25)

2.1.6 Расчёт вытяжных шахт

Общая площадь вытяжных шахт, определяется из выражения:

, (2.26)

где Q - воздухообмен в помещении, м/с;

х_ш - скорость воздуха в шахте.

Скорость воздуха в шахте, определяется из уравнения:

, (2.27)

где h - высота шахты, м. Высоту шахты принимать от середины оконных пролетов до высшей точки шахты h=6 м.

м/с

м²

Количество шахт определяется из конструктивных соображений n=6.

м². (2.28)

2.2 Выбор рационального электропривода к вентилятору

2.2.1 Общие положения

В сельском хозяйстве используется большое количество рабочих машин с электроприводом. В связи с этим для каждой машины необходимо создать рациональный электропривод, который обеспечивал бы высокую производительность машинного устройства и высокое качество продукции. Наименьшие капитальные затраты на устройство электропривода и эксплуатационные расходы на единицу продукции (автоматизированный сокращает расходы на обслуживающий персонал), текущим и капитальный ремонты, расход энергии, то есть на наименьшую себестоимость единицы продукции электропривода содержатся в приводных характеристиках рабочей машины: технологической, кинематической механической, инерционной, нагрузочной и энергетической.

2.2.2 Расчет и анализ приводных характеристик вентилятора вентиляционной установки

2.2.2.1 Технологическая характеристика

Вентилятор установлен в помещении для содержания птиц и является составляющим звеном приточной вентиляционной установки, встроенной в воздуховод.

Вентилятор обеспечивает поступление свежего воздуха, путём совершения вращательного движения рабочего колеса с лопатками. Согласно маркировки вентилятора в качестве электропривода должен использоваться двухскоростной двигатель.

Анализ технологической схемы позволяет сделать следующие выводы

- согласно нормативно-технической документации вентилятор работает в помещении с агрессивной средой;

- электропривод нужен регулируемый;

- характер нагрузки - постоянная в каждой из ступеней регулирования;

- для привода вентилятора необходимо использовать асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором.

2.2.2.2 Кинематическая характеристика

Кинематическая характеристика показывает последовательность передачи движения от двигателя к рабочим органам машины и изображается в виде схемы. Она дает сведения о характере движения (вращательное, поступательное или сложное), величине передаточных отношений, угловой и линейной скорости, позволяет рассчитать траектории движения и возникающие ускорения движущихся масс машины. Кинематическая характеристика позволяет выявить наличие зазоров и оценить их влияние на изменение момента сопротивления и инерции при пуске. Используя передаточные отношения, определяют приведенный момент сопротивления и инерции.

Кинематическая характеристика вентилятора заключается в следующем.

Рабочее колесо вентилятора - алюминиевый цилиндр с лопатками диаметром D = 400 мм получает движение с вала, соединённым непосредственно с валом двигателя. Анализ кинематической схемы показывает, что рабочие органы совершают вращательное движение. В схеме практически отсутствуют зазоры и упругие элементы оказывающие влияние на изменение момента сопротивления и инерции в момент пуска вентилятора. Её можно представить в виде одномассового звена.

Учитывая технические данные вентилятора, выбираем электродвигатель с синхронной частотой вращения (n_дв) 1000 .

Угловая скорость электродвигателя:

(2.29)

Рисунок 2.2 Кинематическая характеристика вентилятора, представленная в виде одномассового звена

2.2.2.3 Механическая характеристика

Механическая характеристика представляет собой зависимость момента сопротивления или усилия от скорости рабочей машины. Она необходима для анализа переходных процессов, определения возможности пуска и устойчивой работы электропривода, построения нагрузочной диаграммы привода при пуске и обоснования способа регулирования скорости приводного двигателя.

Механическая характеристика описывается известным выражением

(2.30)

где М_со момент сопротивления, не зависящий от скорости, Н•м;

М_сн - момент сопротивления при номинальной скорости, Н•м;

щ, щ_З - соответственно текущее и номинальное значение скорости; ч - показатель степени, характеризующий зависимость М_с от щ.

Для вентиляторов значение ч рекомендуется принимать равным двум.

Тогда для вентиляторных агрегатов М_с = М_сн, момент трогания М_тр рекомендуется принимать равным (0.3..0.5)М_сн. [10]

Значение М_с определяем исходя из формулы:

= (2.31)

где з_пер КПД передачи; Q_расч - расчётная подача выбранного вентилятора, ; H_расч - сопротивление сети при расчётной подаче, Па; з_в - КПД. Момент сопротивления вентилятора, не зависящий от скорости определим из соотношения:

= (2.32)

Таким образом, итоговое уравнение механической характеристики будет выглядеть следующим образом:

(2.33)

Рисунок 2.3 - Механическая характеристика вентилятора

2.2.2.4 Инерционная характеристика

Инерционная характеристика представляет собой зависимость момента инерции от времени, углового или линейного пути. Величина момента инерции влияет на время переходных процессов и величину динамических моментов.

Момент инерции вентиляторной установки состоит из следующих составляющих:

J = J_д + J_пер + J_вент + J_в, кг · м² , (2.34)

где J_д момент инерции двигателя, кг м²; J_вент - момент инерции рабочего колеса вентилятора, кг•м²; J_в - момент инерции воздуха

J_nep = 0,2Jд - момент инерции передаточного устройства, кг м²; (2.35)

Ввиду небольшого момента J_в по сравнению с моментом инерции рабочей машины, моментом можно пренебречь.

Для определения момента инерции рабочей машины испльзуем массу крыльчатки:

кг, (2.36)

где с_Al = 2703 - удельная плотность алюминия, ; S_кр - толщина материала крыльчатки. Момент инерции вентилятора:

= (2.37)

Анализ составляющих момента инерции вентилятора позволяет сделать вывод о том, что он обладает небольшим и практически постоянным приведенным к валу двигателя моментом инерции.

Окончательно суммарный момент инерции системы определим после выбора двигателя.

2.2.2.5 Нагрузочная характеристика

Нагрузочная характеристика или диаграмма представляет собой зависимость момента сопротивления, усилия или мощности рабочей машины от времени, углового или линейного пути. Она необходима для определения режима работы двигателя, выбора его мощности, проверки на перегрузочную способность и нагрев.

Время нарастания момента сопротивления до максимального значения примем равным 1 с. Позже оно будет уточнено из пусковой диаграммы двигателя. Момент трогания вентилятора под нагрузкой:

Рисунок 2.4 - Нагрузочная характеристика вентилятора

Учитывая время работы и паузы между включениями, делаем заключение, что электродвигатель будет работать в продолжительном режиме с постоянной нагрузкой.

2.2.2.6 Энергетическая характеристика

Энергетическая характеристика показывает распределение энергии потребляемой как отдельными рабочими узлами, так и всей машиной на холостом ходу и под нагрузкой.

Так как холостой ход в нашем случае у рабочей машины отсутствует, энергетическая характеристика в рамках освещаемого вопроса не рассматривается.

2.2.2.7 Заключение по приводным характеристикам

Результаты расчета и анализа приводных характеристик позволяют сделать следующие выводы:

а) вентилятор работает в агрессивной среде;

б) привод нужен регулируемый, асинхронный;

в) в кинематической схеме не имеется упругих элементов и зазоров, которые могут оказывать существенное влияние на начальном участке нагрузочной диаграммы;

г) вентилятор обладает постоянным и небольшим приведенным к валу двигателя моментом инерции;

д) режим работы электропривода вентилятора принимаем продолжительный с постоянной нагрузкой.

2.2.3 Выбор электродвигателя

Известно, что предварительно мощность электродвигателя, работающего в продолжительном режиме, можно выбрать по нагреву, пуску или перегрузочной способности. Нагрузочная диаграмма вентилятора показывает, что пуск электродвигателя начинается при небольшом моменте сопротивления, который возрастает по мере увеличения углового пути, проходимого валом электродвигателя. пусковой момент двигателя меньше расчётного рабочего максимального. В связи с этим мощность электродвигателя определяем по формуле:

Потребная мощность электродвигателя:

= (2.38)

С учётом коэффициента запаса k_з = 1.2 [1]:

= (2.39)

Окончательно тип двигателя будет определён после выбора и обоснования способа регулирования.

2.2.4 Выбор способа регулирования подачи вентиляционной установки

Подачу электровентиляционных установок можно регулировать изменением:

а) Числа включенных вентиляторов

б) Площади сечения воздуховода

в) Частоты вращения (скорости) двигателя

И рассмотренных выше способов именно последний получил аниболее широкое распространение в силу технологичности и сравнительно невысоких показателях потерь.

Рассмотрим основные способы регулирование скорости асинхронного электродвигателя:

а) реостатное регулирование;

б) переключение числа пар полюсов;

в) изменение частоты питающего источника;

г) изменение напряжения.

При реостатном регулировании скорости обычно применяют двигатели с фазным ротором. Когда подключается в обмотку ротора активное добавочное сопротивление R_доб, увеличивается критическое скольжение S_к.

Такой способ регулирования целесообразно применять для рабочих машин, у которых момент сопротивления М_с не зависит от скорости (рисунок 2.5): для крановых механизмов, транспортных машин, обкаточных стендов и др.

Рисунок 2.5 Механические характеристики асинхронного двигателя при регулировании скорости изменением добавочного активного сопротивления R_доб в цепи ротора

Недостатки такого способа регулирования - высокие капитальные затраты, необходимость в специальном электродвигателе - с фазным ротором. В маломощной вентиляционной установке с незначительным пусковым моментом применение такого метола регулирования нецелесообразно. Регулирование скорости асинхронных двигателей переключением числа пар полюсов позволяет получить диапазон регулирования более 6:1. Для специальных двигателей диапазон может быть и больше. Переключение числа пар полюсов осуществляется счет изменения направления тока в отдельных частях обмотки. Регулирование скорости можно осуществить как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. В зависимости от характера соединения полуобмоток фаз, регулирование скорости при постоянном допустимом моменте осуществляется при переключении обмоток с последовательной «звезды» на двойную «звезду» (рисунок 2.6). Когда обмотки переключаются с последовательного «треугольника» на двойную «звезду» (рисунок 2.7), регулирование осуществляется на постоянной мощности.



Рисунок 2.6 - Схема переключения полуобмоток статора со "звезды" на двойную "звезду" - механические характеристики двигателя

При переключении обмоток с последовательной «звезды» на двойной «треугольник» (рисунок 2.8) меняется как мощность, так и момент. Такое переключение целесообразно использовать для рабочих машин: металлорежущих станков, грузовых подъемников, элеваторов, насосов и вентиляторов и др.

Недостатки: ступенчатое регулирование, потребность в электродвигателе специальной конструкции. Технико-экономические показатели таких электродвигателей обычно ниже, чем у двигателей стандартного исполнения.

Механические характеристики двигателей при изменении частоты тока изображены на рисунке 2.9. Из него видно, что при таком регулировании скорости целесообразно использовать рабочие машины, имеющие механическую характеристику, представленную на данном рисунке.

Механические характеристики двигателей при одновременном изменении частоты тока и напряжения представлены на рисунке 2.10. При регулировании скорости таким образом можно получить постоянный момент, что необходимо для машин, работающих с постоянным М_с.

При частотном регулировании стабильность характеристик двигателя остается неизменной, направление регулирования: как в сторону увеличения, так и уменьшения. Регулирование плавное. В замкнутых системах частотного управления диапазон регулирования может достигать 10000:1 и более.



Рисунок 2.7 - Регулирование скорости двигателя при постоянной мощности переключением полуобмоток статора с "треугольника" на двойную "звезду" и механические характеристики

С точки зрения потерь в двигателе регулирование экономичное, но велики первоначальные затраты.

Такой способ регулирования скорости применяется в установках текстильной промышленности, где от одного преобразователя может питаться группа электродвигателей, работающих в одном и том же режиме, на транспортных рольгангах в металлургической промышленности, на некоторых конвейерах и приводах электрошпинделей и металлорежущих станках с частотой вращения до 20000 об/мин.

К преимуществам такого способа регулирования относят низкие потери мощности, постоянство жёсткости характеристик при любом виде характеристики рабочей машины, хорошие пусковые качества электропривода (при применении комбинированной по частоте и напряжению системы регулирования), обеспечение постоянства загрузки электродвигателя.

К недостаткам относится высокая начальная стоимость оборудования ( в первую очередь преобразователя частоты), выдача в сеть несинусоидальных шумов.

Хотя последнее не является существенным недостатком у одиночного электропривода, но при повсеместном применении частотного или комбинированного регулирования в технологических процессах, несинусоидальные помехи начинают влиять на качество электроснабжения.



Рисунок 2.8 - Схема переключения полуобмоток статора со "звезды" на двойной "треугольник", механические характеристики

При регулировании скорости за счет изменения напряжения критическое скольжение и синхронная скорость остаются постоянными, а момент критический изменяется пропорционально напряжению. Направление регулирования в сторону уменьшения, стабильность ухудшается, а диапазон зависит от величины критического скольжения. Если применить асинхронные двигатели обычной серии, диапазон будет небольшим, а регулирование скорости неэффективным.

Рисунок 2.9 - Механические характеристики асинхронного двигателя при изменении частоты тока

Рисунок 2.10 - Механические характеристики асинхронного двигателя при одновременном изменении частоты тока и напряжения

Для регулирования напряжения могут применяться автотрансформаторные и тиристорные регуляторы. В первом случае регулирование скорости ступенчатое, а во втором - плавное. Регулирование скорости изменением напряжения широко применяется для вентиляционных установок в животноводческих и птицеводческих помещениях. Этот способ может применяться и для других рабочих машин, имеющих вентиляторную механическую характеристику.

Для регулирования проектируемого электропривода выбираем способ переключения с треугольника на двойную звезду.

Учитывая приведённые выше характеристики выбираем двухскоростной электродвигатель:

АИР160М12/6 n =500 об/мин: Р_н=4,5 кВт, n_н=485 об/мин, I_н=18 А,з_н=74,5 %, cos ц=0,51, i_п=4, m_п=1,8, m_max=2,6, m_min=1,6, S_н=0,03, J=0,15 ,

G=120/160 кг.

n =1000 об/мин: Р_н=10 кВт, n_н=960 об/мин, I_н=20,3 А,

з_н=85 %, cos ц=0,88, i_п=5, m_п=1,2, m_max=2, S_н=0,04, m_min=1.

2.2.4.1 Механические характеристики электропривода

Для определения пределов и диапазона регулирования построим механические характеристики электропривода и рабочей машины.

Механические характеристики разработанного электропривода, с учётом регулирования скорости строятся исходя из следующих вычислений.

Естественная механическая характеристика, при синхронной скорости вращения 500 об/мин: Синхронная скорость электродвигателя:

= (2.40)

По пяти точкам:

Естественная механическая характеристика, при синхронной скорости вращения 1000 об/мин:

Приведенный момент инерции с учётом инерции электродвигателя определяется по формуле:

= , (2.41)

Механические характеристики электровентиляционной установки представлены на рисунке 2.11.



Рисунок 2.11 - Механические характеристики и регулирование скорости электровентиляционной установки

2.2.5 Выбор пускозащитной аппаратуры

Автоматический выключатель выбирается по току корпуса, числу полюсов и номинальному рабочему напряжению:

Выбор автоматического выключателя по току корпуса:

Ток уставки теплового расцепителя:

А (2.42)

Выбираем автоматический выключатель серии ВА 51-37-34, [40].

I_н.ав.=400 А, I_н.т.р.=25 А.

Ток номинального (электромагнитного ) расцепителя

I_эм.р.= I_н.т.р.*k_эмр, (2.43)

где k_эмр=10 -кратность срабатывания электромагнитного расцепителя

I_эм.р.=250

Проверка ЭМР по току срабатывания

Эквивалентный пусковой ток:

(2.44)

Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя не будет срабатывать при запуске электродвигателя.

Магнитный пускатель при синхронной скорости вращения 1000 об/мин:

I_н.дв.=20,3

Выбираем пускатель ПАЕ-300 с тепловым реле ТРН-40, [40].

По току корпуса:

I_{н. м.п.}=27,5 А.

Магнитный пускатель при синхронной скорости вращения 500 об/мин:

I_н.дв.=18

Выбираем пускатель ПМЕ-200 с тепловым реле ТРН-25, [40].

По току корпуса:

I_{н. м.п.}=20 А.

Таким образом принимаем в качестве проектируемой системы отопления установку «Приток 1-36» в количестве 2 штук, но так как в летний период он не обеспечивает необходимого воздухообмена, дополнительно устанавливаем вытяжную систему «Климат 47-10» в количестве 5 штук.

2.2.6 Режимы работы и принципиальная схема управления

Установка может работать в режимах ручного (наладочного) и автоматического управления (лист 3).

2.2.6.1 Ручное управление

Включение в работу в ручном режиме осуществляется в следующем порядке:

а) Включить тумблер S3 ПИТАНИЕ ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ, при этом загорается сигнальная лампа HL1 СЕТЬ.

б) Переключатель S1 установить в положение -45° РУЧН.

в) Включить автоматические выключатели QF1, QF2 (в зависимости от выбранного вентилятора).

г) При нажатии кнопок SB5, SB6, SB9, происходит включение электродвигателей вентиляторов на малой скорости вращения, приэтом загораются лампы HL3, HL6.

Включение электродвигателей на большую скорость вращения производится кнопками SB7 и SB10 после нажатия кнопки SB8, и повторного нажатия кнопки SB5; при этом загораются сигнальные лампы HL4, HL7.

д) Положение жалюзей на калорифере и в обводном канале меняется при нажатии кнопок SB1, SB2 и SB3, SB4 управления электрическими исполнительными механизмами.

е) Отключение тепловентиляторов производится нажатием кнопки SB8 или отключением автоматических выключателей.

2.2.6.2 Автоматическое управление

Включение в работу в автоматическом режиме осуществляется в следующем порядке:

а) Тумблер S3 и автоматические выключатели QF1, QF2 установить в положение ВКЛ., при этом горит сигнальная лампа HL1.

б) Переключатель S1 установить в положение +45° АВТ., после чего нажать кнопку SB5, при этом подается питание на регулятор температуры А2.

в) В зависимости от температуры наружного воздуха тепловентиляторы могут работать в двух режимах: без теплоносителя ЛЕТО и с теплоносителем ЗИМА.

В режиме ЛЕТО переключатель S2 переводится в положение +45°, при этом регулятор влажности А1 отключается собственной встроенной кнопкой СЕТЬ.

Регулирование скорости вращения электродвигателей осуществляется регулятором температуры А2. При температуре воздуха в помещении ниже нормы электродвигатели работают на малой скорости вращения и жалюзи обводного канала заслонки наружного воздуха импульсно закрываются, а жалюзи калориферной секции, также импульсно открываются. При температуре воздуха выше нормы электродвигатели переключаются на большую скорость вращения и жалюзи обводного канала импульсно открываются, а жалюзи калориферной секции закрываются. Если при полностью открытом обводном канале температура воздуха в помещении выше нормы, включается реле времени КТ1. Через 200 секунд срабатывают его контакты и подается напряжение в цепь управления дополнительной крышной вентиляции.

При температуре воздуха в помещении равной заданному значению тепловентиляторы могут работать как на меньшей, так и на большей скорости вращения в зависимости от предшествующего состояния.

В режиме ЗИМА переключатель S2 положение -45°, при этом подается питание на регулятор влажности воздуха А1, который включается встроенной кнопкой СЕТЬ.

Скорость вращения электродвигателей тепловентиляторов зависит от относительной влажности воздуха в помещении. При влажности меньше нормы вентиляторы работают на малой скорости вращения. При влажности выше нормы и норма электродвигатели вентиляторов переключаются на большую скорость вращения. Заслонки наружного воздуха работают также, как и в режиме ЛЕТО.

Защита калориферных секций тепловентиляторов от замораживания в режиме ЗИМА осуществляется с помощью температурных реле А3, А4. При срабатывании одного из этих реле при температуре равной или меньшей +30°С, загорается лампа HL5 и включается реле времени КТ1. Если в течении 200 секунд температура теплоносителя не повысится выше +30°С, срабатывают контакты реле. Контакты КТ 1.1 отключают магнитные пускатели и электродвигатели вентиляторов останавливаются, а контакты КТ1.2 одновременно включают сирену HA1.

электрификация вентиляция температура бройлер цех

3. Механизация и электрификация технологических процессов

3.1 Кормораздача

Приготовление полнорационных кормов производится в кормоцехе. Дополнительной переработки в птичнике не производится. Затем корма доставляются на транспорте в бункер хранения сухих кормов БСК-10.

Техническая характеристика БСК-10 [15]

Вместимость 10 м³

Габариты:

длина 1960 мм

ширина 1960 мм

высота 5020 мм

Масса (в комплекте со шнеком 5 м) 750 кг

Производительность шнекового транспортера 2400 кг/ч

Общая установленная мощность 0,4 кВт

Корм из бункера подается наклонным транспортером в приемник горизонтального транспортера (ТУУ-2А), который последовательно загружает бункера каскадных батарей.

При заполнении бункера последней батареи срабатывает выключатель подачи корма, установленный на стенке горловины бункера, и двигатели линии кормоподачи (БСК-10, ТУУ-2А) отключаются. При понижении уровня корма в бункерах клеточных батарей и освобождении выключателя подачи корма снова включаются двигатели линии кормоподачи.

Двигатели кормораздачи на клеточных батареях включаются от реле времени. Корм на каждом ярусе раздается кормораздатчиком цепного типа , питание всех линий кормораздачи - от единого бункера. На входе в кормушку вставлены сетчатые вкладыши, предохраняющие птицу от попадания ногами на цепь кормораздатчика.

Техническая характеристика транспортера ТУУ-2А [15]

Тип транспортера (конвейера) Стационарный, шнековый горизонтальный, секционный

Производительность Не менее 6,5 т/ч

Диаметр шнека 100 ± 4 мм

Шаг навивки шнека 125 ± 15 мм

Частота вращения шнека 296 об/мин

Привод Клиноременный

Установленная мощность электродвигателя 1,1 кВт

Частота вращения электродвигателя 960 об/мин

Диаметр ведущего шкива 90 мм

Диаметр ведомого шкива 280 мм

Срок службы 8 лет

Способ управления транспортером Дистанционный и автоматический.

3.2 Водоснабжение и подогрев

Автопоение птицы осуществляется из микрочашечных поилок, устанавливаемых по 2 штуки в клетке, клапанного типа. Крепятся они специальными насадками на водопроводную трубу. Для очистки и промывки поилку можно снять и установить на место.

Нормальная работа микрочашечной поилки возможна только при определенном давлении воды в трубопроводе и при отсутствии в ней каких -либо примесей. Вода из водопроводной сети к поилкам поступает через уравнительные бачки с фильтрами. В бачки вода поступает под большим напором; при заполнении уравнительного бачка запорное устройство перекрывает поступление воды в него.

Птица быстро привыкает к микрочашечной поилке, которая обеспечивает бесперебойное поступление воды и минимальный ее расход. В процессе роста птицы поилки поднимают 2-3 раза, перемещая водопроводную трубу и уравнительные бачки.

Горячее водоснабжение осуществляется за счет котельной с параметрами теплоносителя 90 -70 С^°, которая также используется на нужды отопления и вентиляции птичника.

3.3 Навозоудаление

Уборка помета с настила второго и третьего ярусов убирают скребковым механизмом, движущимся со скоростью 0,14 м/с и производительностью 1410 кг/ч, в зазор между настилами, имеющийся по всей длине батареи. Из траншей под клетками на поперечный транспортер помет удаляют установками УС-10, поперечный транспортер НКЦ-7-18 подает помет из птичника в транспортные средства.

3.3.1 Расчет и анализ приводных характеристик пометоуборочного транспортера

Технологическая характеристика

Рисунок 3.1- Схема скреперного пометоуборочного транспортера УС:

1- электропривод; 2,6 - цепь; 3,7 - соединительные штанги; 4,8 - скребки; 5 - поворотные устройства.

Скреперные транспортеры УС-10 установлены в птичнике на 54144 головы в количестве 3 шт. Он состоит из приводной станции, цепи, соединительных штанг, скребков, поворотных устройств. Перед началом уборки помет сбрасывается в канал и практически весь находится в канале. В соответствии с технологией производства помет убирается два раза в сутки.

Анализ технологической схемы позволяет сделать следующие выводы:

а) транспортер работает в помещении с агрессивной и влажной средой;

б) электропривод нужен нерегулируемый; в) транспортер работает с переменной нагрузкой; г) для привода транспортера необходимо использовать асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором и химовлагостойкой изоляцией.

3.3.2 Кинематическая характеристика

Приводная звездочка транспортера получает движение от электродвигателя с помощью редуктора и приводит в движение транспортер при помощи цепи. Смена направления движения кареток осуществляется реверсированием двигателя. Скорость движения цепи v_ц=0,37 м/с,

Анализ кинематической схемы показывает, что рабочие органы совершают поступательное движение. Учитывая небольшую частоту вращения приводных звездочек, выбираем электродвигатель с синхронной частотой вращения n_д=1000 об/мин.

3.3.3 Механическая характеристика

Механическая характеристика представляет собой зависимость момента сопротивления или усилия от скорости рабочей машины.

Механическая характеристика описывается известным выражением:

, Н•м, (3.1)

где М₀ - момент сопротивления, не зависящий от скорости, Н•м; М_сн - момент сопротивления при номинальной скорости, Н•м; щ, щ_н - соответственно текущее и номинальное значение скорости; х - показатель степени, характеризующий зависимость М_с от щ.

Для скреперного транспортера принимаем: х=0, тогда М_с=М_сн, момент трогания М_тр принимаем 1,2•М_сн [11].

При работе транспортера суммарное усилие в тяговой цепи F_c

F_c=F₁+ F₂+ F₃+F₄ Н, (3.2)

где F₁=9,81((m_нс+m_с)f_nn+m_mf_m) =9,81((56,4+4)28+4200,5)=11540 Н - усилие сопротивления перемещению груженой ветви;

n=8 - количество скребков на одной стороне;

m_нс=56,4 кг - масса помета, перемещаемая одним скрепером;

m_c=4 кг - масса скрепера;

f_n=2 - приведенный коэффициент сопротивления перемещению помета и скрепера;