Автоматизація агрегату для приготування трав’яного борошна АВМ 1,5

Размещено на http://www.allbest.ru

ВСТУП

Автоматизація технологічних процесів - це етап комплексної механізації, що характеризується звільненням людини від безпосереднього виконання функцій управління технологічними процесами і передачею цих функцій автоматичним пристроям. При автоматизації технологічних процесів отримання, перетворення, передача і використання енергії, матеріалів і інформації виконуються автоматично за допомогою спеціальних технічних засобів і систем управління.

Істотними тенденціями сучасного сільськогосподарського виробництва є, з одного боку, постійне зростання його масштабів, підвищення кількості і якості сільськогосподарських продуктів, з іншого - прогресуючий дефіцит робочої сили, непопулярність монотонної і важкої фізичної ручної праці в рільництві і тваринництві. Найважливішим, а часто і єдиним засобом вирішення протиріч між ними є комплексна механізація і автоматизація виробництва. агрегат борошно автоматизація електричний

Завдяки механізації і автоматизації різко зростає продуктивність праці.

Питання комплексної автоматизації мають велике народногосподарське значення, тому що їх впровадження гарантує економічний ефект. Так, комплексна автоматизація приготування кормів на потокових лініях знижує затрати праці в 4-5 разів і зменшує собівартість їх приготування на 30-50 %.

Зростання технічної оснащеності та широка електрифікація поряд із розробкою прогресивних технологій сільськогосподарських процесів створюють умови для комплексної електромеханізації й автоматизації виробничих процесів. Розвиток останньої у сільському господарстві ґрунтується на багатому досвіді автоматизації у промисловості, проте їй властиві деякі специфічні особливості (наприклад, зв'язок з біологічними об'єктами, безперервність і повільне протікання технологічних процесів, агресивність навколишнього середовища, широкі зміни температури, вологості тощо).

Сучасній автоматизації сільськогосподарського виробництва властиве широке застосування нової елементної бази, зокрема мікропроцесорів і мікро-ЕОМ, правильне використання яких дозволяє реалізувати будь-які складні алгоритми функціонування автоматичних систем, підвищити їх надійність, зменшити габарити, енергомісткість тощо. Водночас забезпечення сільськогосподарського виробництва системами управління такого складного рівня при порівняно низькій кваліфікації обслуговуючого персоналу і відсутності відповідних розробок виключно важлива справа.

Автоматизація сільськогосподарського виробництва підвищує надійність і продовжує термін роботи устаткування, полегшує і оздоровляє умови праці, підвищує безпеку праці і робить його престижнішим, скорочує текучість робочої сили і економить затрати праці, збільшує кількість і підвищує якість продукції, прискорює процес стирання відмінностей між працею розумовою і фізичною, промисловою і сільськогосподарською.

Впровадженню засобів автоматики сприяє науково-технічний прогрес в сільському господарстві, який полягає в швидкому зростанні технічної і енергетичної озброєності сільськогосподарської праці, бурхливому розвитку наукових досліджень з всебічним застосуванням наукової апаратури не тільки в електромеханізації і меліорації, але й у області агрозоотехнічного обслуговування і техніко-економічних розрахунків, у прискореному розвитку теорії і практики використовування автоматично діючих засобів і систем для заміни фізичної і розумової праці працівників сільського господарства, у широкому використовуванні досягнень засобів зв'язку і диспетчерського управління.

1. ВИХІДНІ ДАНІ

Концентровані корми (зерно) в основному переробляють молотковими дробарками, рідше -- плющилками і прес-екструдерами. Молоткові дробарки широко використовуються завдяки простоті конструкції, надійності в роботі і зручності в експлуатації. Маючи більш оптимально організований і автоматизований робочий процес, дробарки працюють з високим коефіцієнтом корисної дії і низькими питомими витратами електроенергії.

Режим роботи дробарок тривалий. Навантажувальна діаграма має слабко змінний характер, особливо у машин з автоматизованою подачею матеріалу.

Раціональна годівля тварин та птахів - найважливіша умова збільшення виробництва молока, м'яса та яєць. Збалансовані раціони зменшують витрати кормів, позитивно впливають на племенні властивості тварин, здоров'я та довголіття, підвищують якість та знижують собівартість продукції.

У якості основних компонентів кормів використовують подрібнене зерно, зелені, грубі корми, коренеплоди. Для подрібнення зерна використовують в основному молоткові дробарки КДМ-2, ДБ-5, ДКМ-5. Грубі корми подрібнюють на подрібнювачах ИГК-ЗОБ, КДУ-2, "Волгарь-5", ИРТ-Ф-80. Коренебульбоплоди - на подрібнювачах ИСК-3, ИКМ-Ф-10. Крім вказаного обладнання приготування кормів, використовують агрегати приготування трав'яного борошна, обладнання пресування кормів, плющилки зерна, екструдери та агрегати приготування кормосумішей.

Приготування трав'яного борошна методом високотемпературного сушіння - ефективний спосіб консервування зелених кормів. При цьому забезпечується збереження до 95 % поживних речовин, що містяться в рослині, засвоювання організмом тварин даних речовин досягає 70 %. Приготування трав'яного борошна відбувається в основному на пневмобарабанних сушарках безперервної дії. Основними операціями приготування трав'яного борошна є сушіння попередньо подрібнених частинок трави та їх подрібнення на дробарці.

Для приготування трав'яного борошна або січки використовують агрегати АВМ продуктивністю 0,65 та 1,5 т/год. Агрегати можуть працювати на рідкому, твердому паливі та природному газу.

У модифікації АВМ-0,65РГ агрегат працює на природному газі. Він складається з живильника зеленої маси, транспортера, теплогенератора, сушильного барабана, дробарки, системи відведення борошна, системи рециркуляції відпрацьованого теплоносія, електроприводів.

Технічна характеристика Агрегату АВМ (РЖ, РГ)

Продуктивність при приготуванні

- трав'яного борошна, кг/год 340-850

- сушінні зерна, кг/год 2000

- обмолоті та сушінні зерна, кг/год 1000

Витрата палива (рж)при номінальній продуктивності, кг/год 30-150

Витрата палива (РГ)при номінальній продуктивності, М³/год 30-150

Загальна встановлена потужність електрообладнання, кВт 103,2

Електродвигуни і мотор редуктори привода:

*вентилятора циклона охолоджувача 4АМ100L2УПУ3;5,5кВт

*вентилятора циклона борошна 4АМ100L2УПУ3;5,5кВт

*вентилятора відведення сухої маси 4АМ160М4УПУ3;18,5кВт

*дробарки 4АМ180М2УПУ3;30кВт

*дозатора циклона охолоджувача та

циклона борошна МРА ІІ 0,8Б/40; 0,75 кВт

*дозатора відведення сухої маси МРА ІІІ 2,2Б/63; 2,2 кВт

*паливного насоса 4АМ71В4У3; 0,75кВт

*транспортера МРА ІІІ 2,2Б/63; 2,2 кВт

*конвеєра 4АМ100L6УПУ3; 2,2кВт

*насоса гідросистеми 4АМ112М4У3; 5,5кВт

*барабана 4АМ132М6У3; 7,5кВт

*вентилятора теплогенератора 4АМ112М2У3; 7,5кВт

*потужність підігрівачів палива 6 кВт

2. ОБҐРУНТУВАННЯ І ВИБІР ОБ'ЄКТА АВТОМАТИЗАЦІЇ

Раціональна годівля тварин та птиці -- найважливіша умова збільшення виробництва молока, м'яса та яєць. Збалансовані раціони зменшують витрати кормів, позитивно впливають на племінні властивості тварин, здоров'я та довголіття, підвищують якість та знижують собівартість продукції. Використання кормосумішей дозволяє при гарантованій продуктивності зменшити до 50 % витрати зерна і замінити їх грубими кормами й відходами виробництва.

Досвід використання кормоцехів для підготовки повноцінних кормів свідчить про підвищення продуктивності тварин на 20--25 % і зменшення витрат кормів на продукцію тваринництва на 10--15 %. Основними технологічними процесами при приготуванні слід вважати:

подрібнення зерна, зелених, грубих кормів та коренеплодів;

виготовлення трав'яного борошна; дозування та змішування кормів; ущільнення кормів на гранули та брикети.

При підготовці кормів для згодовування кормові компоненти подрібнюють. Для подрібнення зернових використовують молоткові дробарки КДМ-2, КДМ-3, ДДМ, АИ-ДДР, ДБ-5 та ін.

Таким чином, всі процеси приготування концентрованих кормів здійснюються на стаціонарних агрегатах. Вони повинні бути оснащені досконалими системами управління та пуско-захисною апаратурою.

Приготування вітамінного трав'яного борошна методом високотемпературного сушіння -- ефективний засіб консервування зелених кормів. При цьому забезпечується збереження до 95 % наявних у рослинах поживних речовин. Відповідно до ДСТУ трав'яне борошно повинно містити в собі не менше 13 % сирого протеїну і не більше ЗО % сирої клітковини в сухій речовині. Поживність 1 кг вітамінного борошна з бобових трав дорівнює 0,7-- 0,8 кормової одиниці, а засвоювання поживних речовин організмом тварин досягає 70 %.

Промисловістю освоєні сушильні агрегати для приготування трав'яного борошна типів АВМ-0.65Р, АВМ-1.5Б.

Агрегат АВМ-0,65Р призначений для сушіння попередньо подрібнених трав і приготування з них білково-вітамінного борошна або січки. Працює у комплекті з обладнанням для регулювання і брикетування.

Агрегат виготовляють у трьох модифікаціях: АВМ-0.65РЖ і АВМ-0,65РГ (ТУ 105-1-196-88), які працюють відповідно на рідкому паливі і на природному газу і АВМ-0.65РТ (ТУ 105-1-1177-87), який працює на твердому паливі. Агрегат складається з живильника зеленої маси, транспортера, теплогенератора, сушильного барабана, дробарки, системи відведення сухої маси, системи відведення борошна, системи рециркуляції відпрацьованого теплоносія, електроприводів

3. ТЕХНОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ОБ'ЄКТА АВТОМАТИЗАЦІЇ

Агрегат складається з живильника зеленої маси, транспортера, теплогенератора, сушильного барабана, дробарки, системи відведення сухої маси, системи відведення борошна, системи рециркуляції відпрацьованого теплоносія, електроприводів. Живильник зеленої маси (рис. 4.1) типу ПЗМ-1,5 призначений для приймання кормів із саморозвантажувальних транспортних засобів і дозованої подачі їх на транспортер 10 агрегату. Транспортер точно дозує і подає сировину в сушильний барабан 20. Теплогенератор виробляє теплоносій шляхом змішування продуктів спалювання палива з повітрям і рециркульованим сушильним агентом. Сушильний барабан триходового типу складається з трьох концентричних циліндрів, встановлених таким чином, що висушувана сировина при русі проходить послідовно кожний з них.

Система відведення сухої маси складається з циклона 6 і вентилятора 7. Вентилятор працює на відсмоктуванні і створює повітряний потік, необхідний для транспортування маси разом з теплоносієм і видалення відпрацьованого теплоносія. Циклон зв'язаний з сушильним барабаном трубопроводом, обладнаним відбірником важких сторонніх предметів 21. У нижній частині циклона розміщений шлюзовий затвор, який подає суху масу в молоткову дробарку 23.

Система відведення борошна складається з циклона відведення борошна 1, охолоджувального циклона 3 з вентиляторами 2 і дозаторами 4. Під дозаторами циклонів розміщений шнек 5 з чотирма вивантажувальними горловинами.

Система рециркуляції теплоносія забезпечує повернення частини відпрацьованого теплоносія в теплогенератор і до завантажувального транспортера. Рециркуляція дозволяє зекономити до 7-- 12 % палива при номінальному режимі роботи агрегату.

Скошена і подрібнена кормозбиральним комбайном або косаркою-подрібнювачем трава доставляється до сушильного агрегату і вивантажується в лотік 15 живильника зеленої маси ПЗМ-1,5. Двома гідроциліндрами 16 лотік піднімається вільним кінцем вгору і подає сировину на конвеєр 17. Полотно конвеєра з регульованою швидкістю руху підтягує масу до відбійного бітера 13, який відкидає надлишки трави, а маса, що залишилася, бітером 12 подається на гвинтовий транспортер 11, який подає її на транспортер 10 агрегату. Тут маса вирівнюється бітером 18 і подається в сушильний барабан 20.

Продукти згоряння палива в теплогенераторі 19 змішуються з повітрям, що засмоктується вентилятором 7 системи відведення сухої маси і створюють теплоносій, температура якого в різних режимах роботи коливається від 500 до 900 °С. В обертовому сушильному барабані трава багаторазово захоплюється лопатями і скидається в потік теплоносія, який переміщує її вздовж барабана. Внаслідок інтенсивного тепло масообміну між частинками трави і теплоносієм температура останнього знижується до 11О--120 °С. У сушильному барабані забезпечується вибірний принцип сушіння. Листя, які мають велику поверхню теплообміну, швидко висихають і виносяться з барабана, а стебла знаходяться в барабані до повного висихання. Суха різка потоком теплоносія виноситься у великий циклон 6, в якому відділяється від теплоносія і через шлюзовий затвор 22 поступає в дробарку 23. Важкі частинки і сторонні предмети відділяються у відбірнику 21. Відпрацьований теплоносій вентилятором 7 виводиться з циклона, причому біля ЗО % його подається в систему рециркуляції. Суха маса, подрібнена у дробарці, потоком повітря, створеним вентилятором 2, подається в циклон і системи відведення борошна. Відділене від повітря борошно через шлюзовий затвор 4 поступає в охолоджувальний циклон 3, звідки вивантажується на розподільний шнек 5, який направляє його у мішки або на гранулювання.

При сушінні монокормів із брикетуванням різки і зерна без. подрібнення потік сухого продукту спрямовується в малі циклони в обхід дробарки. У варіанті роботи агрегату на приготуванні трав'яної різки суха маса може спрямовуватися в обхід систем відведення і охолодження борошна.

Процес сушіння і подрібнення фуражного зерна відбувається аналогічно процесу приготування трав'яного борошна. При цьому початкова температура теплоносія не перевищує 140--220 °С, а температура відпрацьованого теплоносія -- до 90 °С.

4. РОЗРОБКА ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ

Рис 4.1. Технологічна схема установки приготування трав'яного борошна АВМ.

1 - циклон борошна; 2 - вентилятори; 3 - охолоджувальний циклон; 4, 22 - шлюзові затвори; 5 - вивантажувальний шнек; 6 - великий циклон; 7 - вентилятор великого циклона; 8 - розподільчі заслінки; 9 - уловлювач частинок; 10,17 - конвеєри; 12 - нижній бітер; 13 - відбійний бітер; 14 - живильник; 15 - лотік; 16 - живильник; 19 - теплогенератор; 20 - сушильний барабан.

5. РОЗРОБКА ПРИНЦИПОВОЇ ЕЛЕКТРИЧНОЇ СХЕМИ

Агрегат може працювати по двох технологічних лініях -- виготовлення січки або борошна. Необхідний технологічний процес встановлюється перемикачем SA2, режим роботи -- перемикачем SA3. При положенні перемикача SA3 у режимі «Налагодження» пуск і зупинка електродвигунів, крім димососа, вентилятора топки і паливного насоса, можливий в будь-якій послідовності. При встановленні перемикача SA3 у положення «Робота» пуск електродвигунів можливий лише в послідовності, зворотній технологічній.

Для виготовлення борошна перемикач SA3 встановлюють у положення «Робота», перемикач SA2 -- «Борошно», перемикач SA1 -- «Ввімкнено». Вмикається реле нульової блокіровки KV1, через контакти якого подається напруга на кола керування і сигналізації.

Послідовним натисканням відповідних кнопкових постів запускають електродвигуни М1, МЗ, М5, М4, М2, М7, М6, М8 привода механізмів агрегату. Для розпалювання теплогенератора постом керування SB17 встановлюють необхідну для розпалювання подачу палива. При нормальних величинах тиску газу, розрідження в топці і напору повітря, контрольованих датчиками-реле В2--В5, натискують кнопку SB9 «Розпалювання». Процес розпалювання проходить за командами програмного реле часу КТ і контролюється пристроєм контролю факела F9. При зриві полум'я або підвищеній температурі на виході з барабана, яка контролюється термопарою В7, прилад F9 вимикає робочі У4 і У5 і головні У2 і УЗ клапани на газових магістралях. При відхиленні тиску газу, напору повітря або розрідження в топці від норми за командою відповідного датчика-реле вимикаються клапани У2--У5 і подача газу в топку припиняється.

Після того, як температура теплоносія на виході з барабана досягне 100 °С, що покаже мілівольтметр Р10, увімкнуться електродвигуни транспортера М13 і конвеєра М11 і М14. Частота обертання електродвигуна М14 контролюється за показами індикатора швидкості PR.

Для автоматичної роботи перемикач SА1 переводиться в положення «Авт.», а перемикач SA4 -- в положення «Т °С». При цьому регулюючим приладом P6 регулюється температура відпрацьованого сушильного агента, яка вимірюється термопарою В6. У регулюючому приладі Р6 визначається різниця між заданою і поточною температурою сушильного агента, на основі якої формується керуючий сигнал, який вмикає реверсивний пускач КM 16. Контакти пускача КМ16 вмикають електродвигуни виконавчого механізму М17, який керує подачею палива, і регулятора М16, що обертає задатчик R3 електропривода А. За командою задатчика змінюється частота обертання електродвигуна М14.

Температура в теплогенераторі контролюється термопарою В8 в комплекті з мілівольтметром Р11. При перевищенні заданого значення температури через контакт реле KV4 приводиться в дію виконавчий механізм М17.

Якщо температура сушильного агента досягає значення, встановленого задатчиком приладу Р10, то реле KV5 вимикає подачу газу.

При приготуванні січки рукоятку перемикача SA2 встановлюють у положення «Січка».

Пуск починається з електродвигуна дозатора великого циклона. Двигуни дробарок М4 і М5 і системи відведення муки МІ і МЗ не вмикаються. Система керування обладнана звуковою (дзвінок НАІ і сирена НА2) і світловою (сигнальні лампи HL1--HL18) сигналізацією. Для зупинки агрегату перемикач SA4 встановлюють у положення «Руч.». При цьому процес сушіння регулюється вручну. Перемикачем SA1 вимикають кола сигналізації і кнопками «Стоп» зупиняють двигуни у послідовності, зворотній пуску.

Пізніші моделі агрегату АВМ оснащені системами автоматичного регулювання процесом сушіння і рециркуляції теплоносія.

Система автоматичного регулювання процесом сушіння забезпечує стабілізацію вологості сухого корму. Вхідними параметрами системи в температура теплоносія і вологість висушеної трав'яної січки. Керування здійснюється зміною подачі палива і вихідної сировини.

6. РОЗРАХУНОК І ВИБІР ПУСКОЗАХИСНОЇ АПАРАТУРИ

Вибір апаратури керування і захисту проводять виходячи з призначення, принципу дії, режиму роботи, роду струму, значень напруги та струму, умов навколишнього середовища та конструктивного виконання.

Вибираємо апаратуру керування для двигуна подрібнювального барабана. Двигун потужністю 30 кВт. Умова пуску:

І_н.пуск? К_і*І_р/6 (6.1) [Л1 ст. 26]

Де К_і- кратність пускового струму за каталогом.,

І_р - розрахунковий струм (І_р=І_н.дв).

Приймаємо пускач ПМЛ 5 (І_н=80 А).

Перевіряємо за умовами пуску

І_н.пуск ? 6,5*55,6/6 = 60,5 А

80 А ? 60,5 А

Вибираємо пускач ПМЛ 5121 У3А

Де ПМЛ-серія,

5- величина за номінальним струмом,

1- не реверсивний, без теплового реле,

2-з кнопками «Пуск», «Стоп».,

1-кількість допоміжних контактів (2з+2р(Ін=80-200 А)),

У- кліматичне виконання,

З- категорія розміщення.

Вибір автоматичного вимикача.

Автоматичні вимикачі вибирають за номінальним струмом та номінальною напругою

U_ном.а ? U_н.уст (6.2) [Л1 ст. 28]

І_ном.а ? І_н.уст (6.3) [Л1 ст. 28]

Перевіряємо автомат за даними умовами і приймаємо автомат типу АЕ2046.

660 В ? 380 В; 63 А ? 59,6 А

Вибираємо автоматичний вимикач типу АЕ 2046. Номінальний струм розчіплювача 63 А., номінальний струм автомата 63 А., напруга 660 В.

Вибираємо ПЗА для двигуна вивантажувального шнека.

Приймаємо пускач ПМЛ1 (Ін=10 А).

Перевіряємо за умовами пуску

І_н.пуск ? 4,5*3,05/6 = 2,3 А

10 А ? 2,3 А

Вибираємо пускач ПМЛ 1220У3А

Для цього ланцюга вибираємо теплове реле РТЛ 1008 з струмом вставки 2,4-4,0 А.

Вибираємо автоматичний вимикач типу АЕ2016. та перевіряємо його за такими умовами

U_ном.а ? U_н.уст

І_ном.а ? І_н.уст

500 В ? 380 В; 10 А ? 3,05 А

Аналогічна ПЗА для завантажувального шнека.

Вибираємо загальний автоматичний вимикач з комбінованим захистом

І_заг = І₁+І₂+І₃

Де І₁,І₂,І₃-струм кожного двигуна

І_заг = 55,6 + 3,05 + 3,05 = 61,7 А

Вибираємо автоматичний вимикач АЕ 2056 із струмом вставки 63 А.

Тривало допустимі сили струму для чотирьох жильних кабелів з пластмасовою ізоляцією напругою до 1 кВ вибирають за таблицею як для 3х-жильних, але враховують коефіцієнт 0,92

І= І_заг*К = 61,7*0,92 = 56,4 А (6.4) [Л1ст.38]

Вибираємо кабель АВВГ 3*25+1*16 мм².

7. РОЗРАХУНОК І ВИБІР ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ АВТОМАТИЗАЦІЇ

До технічних засобів автоматизації належать: автоматичні вимикачі, часові реле і т.д. Автоматичні вимикачі призначені для захисту електричних кіл від перевантажень та струмів короткого замикання.

Вибираємо автоматичний вимикач типу АЕ 2016 за умовою:

а) за напругою

де, - напруга автоматичного вимикача;

- напруга мережі

660В380В

б) за номінальним струмом автоматичного вимикача:

де, - номінальний струм автоматичного вимикача;

- розрахунковий струм кола

Реле часу вибираємо типу РВТ-39 з котушкою на напругу 220В.



Рис 7.1. Автоматичний вимикач АЕ 2016

8. РОЗРОБКА НЕСТАНДАРТНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

Апарати керування виконавчими органами електропривода установки АВМ встановлені у шафі керування.

Установка і шафа керування встановлюються на фундаментах з бетону марки не нижче 300 і закріплюються фундаментними болтами. Кабелі, що з'єднують шафу керування з установкою, затягуються в металорукави і прокладаються в бетонованому жолобі. Зверху жолоб закривається дошкою товщиною 40 мм. Установку і шафу керування заземлюють.

У процесі налагодження Установку АВМ обкатують у налагоджувальному режимі, робочому на холостому ходу та під навантаженням.

При обкатці в налагоджувальному режимі послідовно вмикають і вимикають кожний електродвигун і перевіряють їх напрямок обертання, а також дію блокіровки.

Агрегат може працювати по двох технологічних лініях -- виготовлення січки або борошна. Необхідний технологічний процес встановлюється перемикачем SA2, режим роботи -- перемикачем SA3. При положенні перемикача SA3 у режимі «Налагодження» пуск і зупинка електродвигунів, крім димососа, вентилятора топки і паливного насоса, можливий в будь-якій послідовності. При встановленні перемикача SA3 у положення «Робота» пуск електродвигунів можливий лише в послідовності, зворотній технологічній.

Для виготовлення борошна перемикач SA3 встановлюють у положення «Робота», перемикач SA2 -- «Борошно», перемикач SAI -- «Ввімкнено». Для розпалювання теплогенератора постом керування SB17 встановлюють необхідну для розпалювання подачу палива.

Для автоматичної роботи перемикач SА1 переводиться в положення «Авт.», а перемикач SA4 -- в положення «Т °С». При приготуванні січки рукоятку перемикача SA2 встановлюють у положення «Січка».

Пуск починається з електродвигуна дозатора великого циклона. Двигуни дробарок М4 і М5 і системи відведення муки МІ і МЗ не вмикаються.

Система керування обладнана звуковою (дзвінок НАІ і сирена НА2) і світловою (сигнальні лампи HL1--HL18) сигналізацією. Для зупинки агрегату перемикач SA4 встановлюють у положення «Руч.». При цьому процес сушіння регулюється вручну. Перемикачем SA1 вимикають кола сигналізації і кнопками «Стоп» зупиняють двигуни у послідовності, зворотній пуску.

9. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ПОКАЗНИКІВ НАДІЙНОСТІ

Основне поняття в теорії надійності - відмова (повна або часткова втрата працездатності, порушення нормальної роботи об'єкта (схеми)) внаслідок чого його характеристики не задовольняють вимог, які перед нами ставляться. Відмова завжди розглядається як функція неперервна в часі, вона може статись у будь-який момент часу і в той же час відмова - це дискретна величина. Розрізняють відмови трьох видів.

* технологічні (відбуваються за рахунок невідпрацьованої технології і незадовільного контрольного контролю в процесі виробництва);

* зношувальні (є наслідком старіння окремих елементів виробу);

* раптові (виникають випадково )

Розрізняють також збій, який через деякий час ліквідується сам по собі. Збій призводить до короткочасного порушення працездатності виробу. Причина збою - неполадки в лінії зв'язку, енергопостачання

Відповідно до ДСТУ 27.002-83 поняття надійність може включати: безвідмовність, довговічність, ремонтопридатність, збереженість.

Безвідмовність - властивість об'єкта неперервно зберігати працездатність протягом певного проміжку часу.

До кількісних показників надійності відносяться: ймовірність безвідмовної роботи, інтенсивність відмов, напрацювання на відмову, середній строк служби, середній строк зберігання та ін.

Ймовірність безвідмовної роботи Р(t) - ймовірність того ,що в заданому інтервалі часу і в заданих режимах роботи не виникне відмова виробу в роботі:

Р(t)=е^-kлt (9.1) [Л7 ст.62]

Де К- коефіцієнт, який враховує вплив навколишнього середовища, для сільськогосподарських установок К=10.,

л- інтенсивність відмов для деяких елементів.,

t- час експлуатації.

Ймовірність відмови - величина за значенням протилежна Р(t). При цьому:

Р(t)+q(t)=1,звідки q(t)=1-P(t) (9.2) [Л7 ст. 62]

Напрацювання на відмову - величина обернена сумарній інтенсивності відмов

(9.3) [Л7 ст. 62]

Відносно холодильної установки МХУ-8С час роботи приймаємо рівним двом місяцям, так, як щит керування встановлено в приміщенні то періодичність проведення ТО становить 2 місяці.

Час роботи становить t_p=24*30*2=1448год. Задана ймовірність роботи становить Р(t)=0,91. Дані розрахунків заносимо в таблицю 9.1.

Для наочності побудуємо графік залежності : Р(t)=f(t) для цього в вираз замість t будемо підставляти час , інтервал візьмемо від 0 до 2000 годин. За графіком можна визначити ймовірність безвідмовної роботи схеми в будь який час.

Ймовірність відмови при t= 1448 год. становитиме

q(t)=1-P(t)= 1-0,91=0,09

Напрацювання на відмову

Т=1/2,8*10^-6=357142 год.

У тому випадку, коли фактична ймовірність безвідмовної роботи менше заданої - застосовують резервування.

Найбільш розповсюджений метод навантаженого резервування. Для цього визначають елемент схеми , який необхідно резервувати , щоб підвищити ймовірність безвідмовної роботи.

Р1(t )= Р3(t )/Р2(t ) (9.4) [Л7 ст. 64]

Де Р1(t ) - ймовірність безвідмовної роботи ділянки кола , яка резервується;

Р2(t ) - задана ймовірність безвідмовної роботи;

Р3(t ) - ймовірність безвідмовної роботи ділянки, яка не резервується.

Таблиця 9.1 Інтенсивності відмов елементів.

Назва елемента схеми	Кількість елементів, шт.	Інтенсивність відмов елементів, 1/год.	Результуюча інтенсивність відмов елементів, 1/год
Автоматичний вимикач Запобіжник Перемикач Електромагнітний пускач Проміжне реле Контакти датчиків Теплове реле	10 9 3 16 5 8 4	10*10-6 0,5*10-6 0,175*10-6 0,25*10-6 0,25*10-6 0,25*10-6 0,25*10-6	100*10-6 4,5*10-6 0,525*10-6 4*10-6 1,25*10-6 2,0*10-6 1,0*10-6

Необхідно забезпечити резервування для забезпечення необхідної ймовірності безвідмовної роботи. Таким чином визначаємо елемент схеми, який будемо резервувати , таким елементом є електромагнітні пускачі, які вмикають та вимикають двигуни, від їх роботи залежить робота установки.

Ймовірність безвідмовної роботи нерезервованої частини

Р(t )=0,91

З урахуванням заданої ймовірності безвідмовної роботи , ділянка яку ми резервуємо повинна мати ймовірність безвідмовної роботи

Р1(t )= Р3(t )/Р2(t ) =0,91/0,92= 0,98

Знайдемо кількість резервних пристроїв

М= lg/(1-Р₁(t ))/ lg/(1-Р₃(t )) (9.5) [Л7 ст.65]

М= lg/(1-0,95)/ lg/(1-0,84)= 4

Таким чином резервуємо чотири електромагнітні пускачі.

10. РОЗРАХУНОК ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ

При автоматизації сільськогосподарських виробничих процесів вартість капітальних витрат зазвичай трохи зростає, а експлуатаційні витрати на одиницю продукції істотно скорочуються. Таким чином, ефективність автоматизації характеризується сумарним скороченням витрат на виробництво одиниці продукції.

Якщо автоматизацію будь-якого процесу можна здійснити різними способами, то треба вибрати самий ефективний варіант, що забезпечує більш інтенсивне зниження вартості і більш високий ріст продуктивності праці. При цьому дуже важливо за базовий варіант прийняти найбільш передовий і досконалий спосіб механізованого виробництва, що застосовується у вітчизняній чи закордонній практиці, оскільки при порівнянні з менш досконалим способом виробництва можна одержати в розрахунках завищену економію засобів. Фактично цей же рівень може бути досягнуть за рахунок більш прогресивної технології машинного способу виробництва без залучення автоматизації.

На техніко-економічні показники істотно впливають правильно сформульовані технічні вимоги на автоматизацію технологічного процесу. Наприклад, підвищені вимоги до точності роботи процесу, що автоматизується, приводять до ускладнення пристроїв автоматики і до істотного збільшення капітальних і експлуатаційний витрат.

У результаті техніко-економічних, соціально-економічних і якісних порівнянь автоматизованого і неавтоматизованого способів виробництва визначаються основні показники ефективності автоматизації: капітальні витрати, експлуатаційні річні витрати, рентабельність, термін окупності, приведені витрати й інші.

Капітальні витрати -- одна з основних вихідних величин при розрахунках економічної ефективності автоматизації. Ці витрати складаються з вартості К_за засобів автоматики з урахуванням їх доставки, монтажу і налагодження; витрат Км на модернізацію діючої техніки і технології, викликану автоматизацією; вартості К_б будівництва і реконструкції будинків у зв'язку з впровадженням автоматизації; залишкової вартості К_зал основних засобів, що підлягають ліквідації при впровадженні пристроїв автоматики, за винятком вартості К_р, отриманої від реалізації частини ліквідованих основних засобів, тобто

К = Кза + Км + Кб + Кзал - Кр. (10.1) [Л8]

При визначенні капітальних витрат на автоматизацію варто враховувати лише ті додаткові витрати на будівлі, устаткування і перебудову технології, що викликані тільки впровадженням засобів автоматизації.

Річні експлуатаційні витрати виробництва складаються в основному з амортизаційних відрахувань В_а, відрахувань В_пр на поточний ремонт, витрат В_з на зарплату обслуговуючого персоналу, вартості В_е електроенергії і вартості В_п палива і мастильних матеріалів, куди віднесені і деякі інші річні витрати:

В = Ва + Впр + Вз + Ве + Вп (10.2) [Л8]

Економія річних експлуатаційних витрат визначається за формулою:

Ер = Вн - Ва + Пд, (10.3) [Л8]

Де,

Вн -- річні витрати при неавтоматизованому способі виробництва;

Ва -- те ж, при автоматизованому способі виробництва;

Пд--додатковий прибуток за рахунок збільшення якості продукції, зниження втрат і т. п.

При автоматизації сільськогосподарського виробництва додатковий прибуток П_д, не врахований у раніше приведених формулах, відіграє істотну роль. У ряді випадків, приймаючи в увагу цей прибуток, можна застосують високонадійні і дорогі автоматизовані засоби, одержуючи при цьому значний економічний ефект.

Термін окупності капітальних витрат на автоматизацію при однаковому річному обсязі виробництва знаходять за формулою:

Т_о =(Ка-Кн)/(Вн-Ва+Пд) , (10.4) [Л8]

Де К_н і К_а -- капітальні витрати відповідно неавтоматизованого й автоматизованого виробництва (К_н < К_а);

В_н і В_а -- експлуатаційні річні витрати відповідно неавтоматизованого й автоматизованого виробництва (В_н > В_а).

Т_о =(Ка-Кн)/(Вн-Ва+Пд)=(27570-20500)/(12300-4200+800)=

=7070/1900=0,79 р

Таким чином термін окупності складає 0,79 роки

11. ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ ПРИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ УСТАНОВКИ

Відповідно до правил влаштування електроустановок від ураження струмом людей і сільськогосподарських тварин при дотиканні до струмопровідних частин електроустановки необхідно захищати надійною електричною ізоляцією струмопровідних частин, недоступністю для випадкового дотику до них, автоматичною сигналізацією про небезпеку дотику до струмопровідних частин або наближення до них на недопустиму віддаль, попереджуючою сигналізацією, написами і плакатами, захисними засобами і пристроями.

Жодний з наведених засобів не може окремо гарантувати безпеки при дотиканні, тому в кожному конкретному випадку для створення безпечних умов експлуатації електроустановок застосовують відповідний комплекс таких засобів.

Небезпека дотикання до струмопровідних частин, у першу чергу, досягається надійною електричною ізоляцією і підтриманням її у справному стані. Основна функція ізоляції струмопровідних частин -- запобігати проходженню струму небажаними шляхами. Стан ізоляції в електроустановках повинен відповідати вимогам ПВЕ. Цими правилами передбачене періодичне випробування ізоляції та ЇЇ зовнішній огляд. Так, ізоляція електроустановок, що працюють у вологих і особливо вологих приміщеннях, пожежо та вибухонебезпечних і приміщеннях з хімічноактивним середовищем щорічно перевіряють і вимірюють опір струмопровідних частин між собою, між ними і землею. Ізоляцію електроустановок у приміщеннях з нормальним середовищем, перевіряють один раз на 2 роки.

Сигнальні пристрої сповіщають людину про наближення до електричної установки напругою 380 В на відстань 1 м. Виготовлені у вигляді малогабаритних приладів сигналізатори прикріплюють до спецодягу або монтуються на захисному шоломі.

Електрозахисні засоби -- це пристрої, що служать для захисту людей від ураження електричним струмом, дії електричної дуги і електромагнітного поля.

За призначенням усі захисні засоби поділяються на чотири групи: ізолюючі, додаткові від дії світлового випромінювання і електричної дуги та інші, запобіжні від падіння з висоти і огороджуючі. Ізолюючі засоби поділяються на основні і додаткові.

До основних захисних засобів належать ті, ізоляція яких надійно захищає від робочої напруги мережі і за допомогою яких можна дотикатися до струмопровідних частин, що перебувають під напругою, без небезпеки ураження електричним струмом (інструмент з ізольованими ручками, ізолюючі струмовимірювальні кліщі, діелектричні рукавички).

До роботи з дробаркою допускаються особи віком від 18 років, що пройшли інструктаж з техніки безпеки, та мають відповідну освіту, та добре володіють знаннями що до даної установки.

Сама установка встановлюється в спеціальному приміщенні, куди має доступ тільки обслуговуючий персонал.

Перед початком роботи робітник повинен пересвідчитись в справності електрообладнання, основних механічних вузлів та робочих органів установки.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Бібік Н.С. «Методичні рекомендації щодо виконання курсової роботи для студентів вищих навчальних закладів по підготовці молодших спеціалістів із спеціальності 5.091903 ''ЕЛЕКТРИФІКАЦІЯ І АВТОМАТИЗАЦІЯ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА''» ., НМЦ., 2002р.

2. Гончар В.Ф. «Електрообладнання і автоматизація сільськогосподарських агрегатів і установок»., Навчальний посібник., Київ. «Вища школа»., 1980р.

3. Кудрявцев І.Ф. «Электрооборудование животноводческих предприятий и автоматизация производственных процессов в животноводстве»., Москва., «Колос»., 1979р.

4. Кукта Г.М. «Механизация и автоматизация животноводства»., Київ., «Вища школа»., 1990р.

5. Марченко В.С. «Механізація та автоматизація у тваринництві і птахівництві».,Москва., «Колос»., 1986р.

6. Нагорний А.В. «Автоматизація технологічних процесів і систем автоматичного керування»., Методичні рекомендації., НМЦ ., 2003р.

7. Олійник В.С. «Довідник електрика сільського виробництва»

8. Філончук О.М. «Курсове проектування з предмета «Автоматизація технологічних процесів та систем автоматичного управління» (Методичні рекомендації)., Київ НМЦ 1995р.

ВИСНОВОК

В процесі роботи над курсовим проектом на тему: "Автоматизація агрегату для приготування трав'яного борошна АВМ" я пояснив принцип дії установки, межі її застосування, розробив принципову схему керування, розрахував та вибрав пуско-захисну апаратуру, розібрався з показниками надійності та економічної ефективності що до автоматизації дробарки. Виконавши два аркуші графічної частини я набув практичні навички роботи з програмою SPLAN. Навчився розробляти монтажні схеми.

Отримані за період навчання в коледжі знання допомогли виконати цей проект.

Поз.	Найменування	Кількість	Примітка
QF1	Автоматичний вимикач, ВА51-35-34	1	Іном=200А
QF2	Автоматичний вимикач, ВА13-25-32	1	Іном=25А
QF3	Автоматичний вимикач, ВА14-26-34	1	Іном=32А
QF4	Автоматичний вимикач, АЕ2056	1	Іном=80А
QF5	Автоматичний вимикач, ВА13-25-32	1	Іном=3,15А
QF6	Автоматичний вимикач, ВА13-25-32	1	Іном=5А
QF7	Автоматичний вимикач, ВА13-25-32	1	Іном=3,15А
QF8	Автоматичний вимикач, ВА13-25-32	1	Іном=5А
QF9	Автоматичний вимикач, АЕ2056	1	Іном=80А
М1	Електродвигун, 4АМ100L2УПУ3;	1	Рн=5,5кВт
М2	Електродвигун, 4АМ100L2УПУ3;	1	Рн=5,5кВт
М3	Електродвигун, 4АМ160М4УПУ3;	1	Рн=18,5кВт
М4	Електродвигун, 4АМ180М2УПУ3;	1	Рн=30кВт
М5	Електродвигун, МРА ІІ 0,8Б/40;	1	Рн=0,75 кВт
М6	Електродвигун, МРА ІІІ 2,2Б/63;	1	Рн=2,2 кВт
М7	Електродвигун, 4АМ71В4У3;	1	Рн=0,75кВт
М8	Електродвигун, МРА ІІІ 2,2Б/63;	1	Рн=2,2 кВт
М9	Електродвигун, 4АМ100L6УПУ3;	1	Рн=2,2кВт
М10	Електродвигун, 4АМ112М4У3;	1	Рн=5,5кВт
М11	Електродвигун, 4АМ132М6У3;	1	Рн=7,5кВт
М12	Електродвигун, 4АМ112М2У3;	1	Рн=7,5кВт
М13	Електродвигун, 4АМ160М4УПУ3	1	Рн=18,5кВт
М14	Електродвигун, 4АМ112М4У3;	1	Рн=5,5кВт
SВ	Кнопки, КЕ012-У3	13
КМ1	Магнітний пускач, ПМЛ-1115 УЗА	1	Іном=16А
КМ2	Магнітний пускач, ПМЛ-1115 УЗА	1	Іном=16А
КМ3	Магнітний пускач, ПМЛ-3111 УЗА	1	Іном=40А
КМ4	Магнітний пускач, ПМЛ-4115 УЗА	1	Іном=80А
КМ5	Магнітний пускач, ПМЛ-1121 УЗА	1	Іном=10А
КМ6	Магнітний пускач, ПМЛ-1121 УЗА	1	Іном=10А
КМ7	Магнітний пускач, ПМЛ-1121 УЗА	1	Іном=10А
КМ8	Магнітний пускач, ПМЛ-1121 УЗА	1	Іном=10А
КМ9	Магнітний пускач, ПМЛ-1121 УЗА	1	Іном=10А
КМ10	Магнітний пускач, ПМЛ-1115 УЗА	1	Іном=16А
КМ11	Магнітний пускач, ПМЛ-2115 УЗА	1	Іном=25А
КМ12	Магнітний пускач, ПМЛ-1115 УЗА	1	Іном=16А
КМ13	Магнітний пускач, ПМЛ-3111 УЗА	1	Іном=40А
КМ14	Магнітний пускач, ПМЛ-1111 УЗА	1	Іном=10А
КМ15	Магнітний пускач, ПМЛ-1111 УЗА	1	Іном=10А
КК1	Теплове реле, РТЛ-1016О4	1	Іном=9,5-14А
КК2	Теплове реле, РТЛ-1016О4	1	Іном=9,5-14А
КК3	Теплове реле, РТЛ-1021О4	1	Іном=13-19А
КК4	Теплове реле, РТЛ-2055О4	1	Іном=30-41А
НL	Сигнальна лампа, АС-2-1-240	22	Uном=240 В
SA	Перемикач, ПКУ-3	3
КV	Реле, МКУ 48	1	Р ном=5ВА
КТ	Реле часу	1

Размещено на Allbest.ru

...