Усовершенствование электроэнергетического хозяйства на сельхоз предприятии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В сегодняшнее, непростое для нашей страны время, особенно в экономическом плане, остро встаёт вопрос автономного функционирования электроэнергетики в рамках нашей страны, вне зависимости от поставок необходимых комплектующих для электроэнергетического хозяйства, вне её пределов. По этому актуальным вопросом на сегодняшний день является создание автономной системы поставок комплектующих и её функционирования. Данная выпускная квалификационная работа пытается ответить на вопрос усовершенствования электроэнергетического хозяйства на сельхоз предприятии.



1. Характеристика предприятия

Коротко о предприятии.

АО "Артель" - крупное семеноводческое предприятие, основанное в 2002 году, и расположенное на территории Обоянского и Пристенского районов Курской области. На сегодняшний день площадь земельных угодий составляет 25 000 Га.

Основными направлениями деятельности являются:

- производство высококачественных семян зерновых и масличных культур

- производство товарного зерна

- мясомолочное животноводство

- оказание комплекса элеваторных услуг

Общие показатели предприятия



1.1 Описание предприятия

служба электрооборудование сельскохозяйственный

В качестве объекта для дипломного проектирования была взята часть предприятия АО "Артель" которая располагается в городе Обоянь Курской области а также Обоянского района. Ниже будет представлено краткое описание каждого взятого мной объекта и краткая характеристика каждого сооружения. В качестве примера были взяты три объекта предприятия.



Объект №1 "База"

Данный объект является основным в плане управленческих решений и выполнения управленческих мероприятий по всему предприятию. Кроме того здесь располагается основная ремонтно-диагностическая база которая выполняет ремонтно-профилактические операции по всему сельскохозяйственному оборудованию. Кроме того здесь располагаются основные склады запчастей для сельхоз техники, средств обработки семян и полей. Данный объект состоит из следующих сооружений:

1.1 Склад №1. Данный подобъект содержит в себе необходимые материалы, инструменты и запчасти которые будут или могут быть использованы в ближайшее время для необходимого ремонта и обслуживания сельхозтехники. 1.2 ЛМУ В данном сооружении располагаются ремонтные цеха, необходимые для планирования и дальнейшего выполнения ремонтных работ по различным объектам. 1.4 Пропускной пункт. Данный объект выполняет пропускную функцию днём и охранную ночью.4 Ремонтное депо №1 На данном подобъекте выполняются ремонтно-профилактические мероприятия для сельхозтехники. 1.5 Гараж сельхозтехники. Здесь выполняются функции стоянки и хранения малогабаритной сельхозтехники и сельхоз оборудования потребность применения которых зависит от того или иного сезона (ворошилки, камнеуборочные машины, дозаторы и т.д.)

1.6 Склад №2. Здесь выполняются операции по поступлению и дальнейшей отправки необходимого инструмента, материала, оборудования во все остальные объекты предприятия, в соответствии с предоставленными заказами.1.7 Насосная. Данное сооружение выполняет функции хранения, запаса и восполнения запасов воды на бытовые и производственные нужды всего объекта. 1.8 Склад №3. Выполняет смежные функции хранения различного оборудования и материала .1.9 Административное здание. Главное здание предприятия в плане принятия решений по выполнению дальнейших стратегий развития предприятия, а так же ежедневного контроля по выполнению своих функций основных объектов предприятия и оперативных решений по возникновению нестандартных и чрезвычайных ситуаций . 1.10 Ремонтное депо №2. Выполняет те же функции что и "Ремонтное депо №1". 1.11 Пристройка. На данный момент вводится в эксплуатацию)

Объект №2 "Стрелецкое"

На данном объекте (См. Приложение 2) выполняется процесс приема зерна во время уборочной, с последующим её взвешиванием, сушкой, очищением (при необходимости) и дальнейшей её отправкой на переработку или в зернохранилищные ангары для временного хранения. Кроме этого здесь располагается ферма для производства мясомолочной продукции. Ниже будут описаны основные сооружения составляющие основную часть объекта "Стрелецкое". 2.1 Ферма. Здесь располагается ферма на 173 голов которая производит выращивание коров, производит молоко и мясо. 2.2 Весовая №1

На данном подобъекте производится приём зерна и его взвешивание. Кроме того, здесь находятся бытовые помещения для обслуживающего персонала и помещение для управляющего персонала, в котором контролируется весь процесс функционирования комплекса "Стрелецкое" за исключением фермы

2.3 Весовая №2. Данная весовая является основным инструментом для взвешивания принимаемого зерна, в то время как весовая №1 является вспомогательной. Обе весовых функционируют в разгар уборочного сезона, когда грузовые автомобили с зерном (прим. КАМАЗ) поступают сюда конвейером. 2.4 Ангар. Данный ангар выполняет перевалочную функцию, т.е. он является ангаром для временного хранения очищенного и просушенного зерна которую ждёт последующая отправка на переработку, хранение или отправку потребителю. 2.5 2.8 ЗАВы-40. Данные объекты включаются при необходимости очистить поступающее зерно от вороха (различные примеси и сорные культуры) являются важной частью в поддержании качества обработанного зерна. 2.6 2.9 Сушилки

Данные объекты выполняют операцию по удалению избыточной влаги из поступающего к ней зерна с целью привести её в необходимое состояние длительного хранения. Влияют на дальнейшее качество изготавливаемого сырья (сорт зерна). 2.7 Силосная яма. Здесь осуществляется выгрузка зерна грузовым транспортом (прим.КАМАЗ) для её дальнейшего процесса очистки (ЗАВ-40) или сушки (MATHEWS L3105). 2.11 Водяной резервуар

Данный объект представляет собой цистерну с колодцем для скважины, внутри которой находится глубинный насос подающий туда воду в соответствии с настройкой автоматики (датчик уровня). Сама цистерна подаёт питьевую воду на ферму через дренажный насос. 2.13 РУ 10/0.4 кВ

Данный объект принадлежит МРСК ЦЕНТРА г.Обояни который питает объект №2 "Стрелецкое" по этой причине он не был включён в расчёты, поскольку его обслуживает сторонняя организация. Как видно на чертеже "Объект №2 Стрелецкое" такая же стоит недалеко от фермы, т.е. мы видим что линия питания на ферму приходит отдельная и с остальным комплексом она ни как не связанна.

Объект №3 "Завод"

На данном объекте (См Приложение 3) производится взвешивание поставляемого зерна с дальнейшим процессом его выгрузки через автомобилеразгрузчик, прохождением её через нории на зерноочистительный агрегат (сепаратор) с последующей фасовкой (для контрактного зерна) или просто на выгрузку в ангары после взвешивания (для посева). Так же здесь производится процесс контроля температуры зерна в процессе хранения её в ангарах, чем и занимается расположенная внутри здания 3.3 "Завод" специальная лаборатория. Так же здесь производится хранение зерна между сезонами (уборка-посевная), хранение запасов ГСМ и передача электропитания на объект №1 "База". Далее будет краткий перечень основных подобъектов "Завода" с кратким их описанием.

3.1 Весовая. Выполняет функцию взвешивания зерна, которое поставляется на объект грузовыми транспортными средствами (Прим. КАМАЗ). 3.2

3.3 Завод. Сюда через автомобилеразгрузчик попадает зерно, которое проходит через нории на зерноочистительный агрегат (PETKUS K527A) с последующей фасовкой (Дозатор). Так же здесь располагается лаборатория круглый год контролирующее качество зерна. 3.4 3.5 Нории. Устройства по поднятию зерна в вертикальном направлении. Так как является неотъемлемой частью всего комплекса по обработке зерна то рассматривать их как отдельную составляющую не имеет смысла поэтому в список электрооборудования были включены электродвигатели АИР112М-2 7,5кВт (2шт) - на транспортёрах и АИР 132 М2 11кВт (2шт) на самих нориях. 3.6 Минизавод. Данный объект выполняет те же функции что и сам завод (3.3) но необходимость его включения возникает в тот момент когда надо обработать зерно небольшими партиями. Так как обрабатывать малыми партиями зерно на крупных для этого агрегатах является нерациональным (прим. затраты на чистку), то в данном случае запускается "малая линия" обработки зерна выполняющая те же функции что и сам завод, только в меньших масштабах чем и является данный объект. 3.7 ГСМ резервуары

Данный комплекс цистерн является объектом хранения ГСМ, используется довольно редко, но используется, по этому электрооборудование данного объекта было включено в расчёты. 3.8 Ангары. Здесь производится процесс хранения зерна и контроль её температуры при помощи комплексов охлаждающих вентиляторов которые стоят на одинаковом расстоянии друг от друга и пронумерованы по секциям ангара. В процессе хранения зерна персонал лаборатории производит замеры температуры зерна и в соответствии с показаниями принимаются дальнейшие решения по необходимости включения вентиляторов той или иной секции ангара.

3.10 КТПНУ 10/0,4кВ

Данный объект принадлежит предприятию, поэтому был включён в расчёты с прилагающими к ним чертежом, списком электрооборудования и краткой характеристикой. На данном объекте есть три линии питания:

Правая линия ВЛ - приходит от городской подстанции через разъединитель 10/0,4кВ на КТПНУ (комплектная трансформаторная подстанция наружной установки) и далее через неё уходит две линии питания:

Верхняя ВЛ на уходит питанием на объект№1 "База"

Нижняя ВЛИ (СИП-4) уходит питанием на объект №3 "Завод"



2 Расчёт электротехнической службы

2.1 Анализ работы ЭТС (фактические результаты)

- Уровень электрификации Iе=100Рэ/Р%

Iе= {100*3129948}/2186=143181,5%

- Число часов использования установленной мощности Ту=W/Рэ.ч

1757000/3129481=0.5614

- Выход из строя двигателей 1%

- Фондовооружённость электромонтёров Фэ=Бэ/Nэ, руб чел

1728000/6=288000

- Нагрузка электромонтёров Qэ=Q/Nэ уеэ/чел

317/6=52,8

- Удельные эксплуатационные затраты 3=3п/W, руб/кВтч

1728000/1757000=0.9835

Конечные результаты деятельности предприятия:

- Производительность труда Пn=П/N, руб/чел

1040085000/307=3387899

- Фондовооружённость Фn=Ф/N тыс.р/чел

288000р/чел

(Поскольку точной цифры общего фонда предприятия не имеется, но известно что цифра примерно такая же как и фондовооружённость электромонтёров)

- Энерговооруженность Эn=P/N кВт/чел

2186/150=14,5

(т.к. мною из всего предприятия было взято несколько объектов, то соответственно работающих человек на них составляет около половины (150чел.)

- Электровооружённость W/N тыс.кВтч/чел

1757/307=5,7тыс.кВт чел час.

2.2 Определение объёма у.е.э. на объектах

Из таблицы "Расчёт гпп ЭТС" мы видим что общее количество у.е.э. (Приложение 6) (с учётом электрооборудования не потребляющее электроэнергию (розетки, автоматические выключатели, реле и т.п)) составляет:

- Объект №1 - 128,3уеэ

- Объект №2 - 60,1уеэ

- Объект №3 - 262,5уеэ

- Всего - 450,9уеэ

Если рассматривать концентрацию электрооборудования на объектах в процентном соотношении то мы получаем:

450,9/100=4,5уеэ-1%

Приблизительно общую картину мы получаем следующую (Приложение 6.2 -6.3):

Объект №1 - 128,3/4,5=28,5%

Объект №2 - 60,1/4,5=13,3%

Объект №3 - 100-(13,3+28,5) = 58,2%

Производственная программа ЭТС

1. Техническая эксплуатация электрооборудования

- Дежурное обслуживание 13%

- Организация обслуживания 7%

- Техническое обслуживание 10%

- Текущий ремонт 20%

2. Повышение эффективности эксплуатации

- Организационные работы 5%

- Повышение квалификации 2%

3. Развитие электрификации и автоматизации хозяйства

- Электромонтажные работы 25%

- Пусконаладочные работы 8%

- Модернизация ЭО 10%

Как видим по результатам производственной программы ЭТС:

- 50% работ составляет первый раздел, по той причине, что количество электрооборудования на число персонала ЭТС очень большое.

- 43% составляют работы по развитию электрификации и автоматизации хозяйства, по той причине, что предприятие развивается и требует не только новое электрооборудование на планируемых объектах, но также в новом оборудовании нуждаются и объекты со старым ЭО. Отсюда мы видим что из всех категорий работ наибольший процент занимают работы по электромонтажным работам.

- 7% занимают организационные работы (повышение квалификации, организация этапов планируемых работ, подготовка материалов, инструментов и т.д.)

Далее рассчитаем общий объём челов.часов для каждого объекта,результаты расчёта занесены в (Приложение 6.4, 6.1, 6)Для примера рассчитаем объём человеко-часов для объектов: 2.5 (ЗАВ-40) 2.6 (Сушка) 3.4 (Нория)

2.5 (ЗАВ-40): Нам известны коэффициенты технического обслуживания (ТО) 22.97, технического ремонта (ТР) 163.07, а так же количество месяцев работы в году - 3. Далее находим общий объём чел.час. за год работы данного комплекса:

(22.97+163.07)*3= 574.8чел.час год.

2.6 (Сушка): ТО-41.18чел.час ТР-263.62чел.час 6-мес.

(41.18+263.62)*6=1828.8 челов.час год.

3.4 (Нория) :ТО-3.73 ТР-16.4 7-мес. работы

(3.73+16.4)*7=140.91челов.час год.

Далее рассмотрим процентное соотношение общего объёма челов.час на всех объектах:

Из таблицы расчёта ППР ЭТС на известно, что общее годовое количество челов.час на

- Объекте№1 составляет: 26057.5чел.час

-Объекте№2: 12374,35чел.час

-Объекте№3: 40947,3чел.час

Далее находим общий объём чел.час во всех объектах

26058.5+12374.35+40947,3=79378.95чел.час - примем как за 100%, следовательно 1% составляет 793.8чел.час

Определяем процентное соотношение от общего объёма человеко-часов для каждого объекта:

Объект №1: 26057.5/793.8=32,8%

Объект №2: 12374,25/793,8=15,6%

Объект №3: 40947,2/793.8=51.6%

Отображаем данное соотношение в приложении (Общий объём чел.час сооружений)

Далее определяем процентное соотношение человеко-часов всех сооружений в рамках всех объектов и отобразим результаты в приложении (Общий объём чел.час сооружений):

Общий объём человеко-часов составляет:79387,95чел.час а 1%-793,8 чел час.



2.3 Выбор формы ЭТС

После расчёта ГПП ЭТС, нам необходимо выбрать форму ЭТС.

Согласно таблицы "Табл. у.е.э. (По приложению 6)." общий объём у.е.э., включая обслуживаемый автопарк (электрооборудование сельхоз машин и оборудования), у нас составляет 2300у.е.э. В качестве единиц для расчётов было взято оборудование потребляющее электроэнергию от 1 Вт, т.е. здесь не было включено оборудование потребляющее мощность незначительного количества (Автоматические выключатели, кнопочные посты, розетки двух-трёх фазные и т.д.).

Соответственно согласно методичке "Курсовое и дипломное проектирование по эксплуатации электрооборудования Г.П. Ерошенко А.А. Пястолов" нам следовало бы выбрать Индивидуальную форму ЭТС (по табл. 2.9. Гл2.3.). Но учитывая реальность современного производства оба предложенных метода в данной методичке не будут соответствовать реальности, а именно:

1) Выбранные объекты для расчёта составляют не весь комплекс производства, по этому Общий объём у.е.э. минимум раза в три больше чем в расчётах.

2) При обслуживании всего электрооборудования ЭТС есть небольшие нюансы, а именно:

Так как для наиболее рационального ведения сельского хозяйства на сегодняшний момент (2017г.) усовершенствовались методы ведения сельского хозяйства (включая и электрооборудование), по этой причине за прошедшие 29лет (момент издания методички) произошло много изменений не только в усовершенствовании методов ведения сельского хозяйства, но и в экономике страны, а это означает:

3) Большинство современного электрооборудования (которые составляют подавляющую часть от всего электрооборудования) являются зарубежного производства. По этому не смотря на большой объём вышеперечисленного электооборудования, обслуживанием и ремонтом данного ЭО в большинстве случаев занимаются официальные дилеры и подобные им организации, приобретённое оборудование у которых ,находится на гарантийном обслуживании.

4) Современная служба ЭТС, на сегодняшний момент выполняет несколько функций:

- обслуживание ЭО и автопарка, до того момента пока не потребуется их поддержка (Прим. код ошибки 02994е67 на панели управления модульной зерносушилки. Консультация с дилером, персонал этс временно ставит перемычку в щите управления между 3-4 контактами ПЛК, в качестве временной меры возобновления работы технологической линейки, до приезда обслуживающего персонала, который настраивает данный контроллер, или меняет какой либо неисправный. датчик)

- диагностику и замену зап.частей данного ЭО ( Прим. Определение неисправности электродвигателя на сушилке (к.з. на корпус вследствие износа подшипников), замена неисправного двигателя на запасной, дальнейшая транспортировка статора в обмоточное отделение (ЭТС другой организации) заказ подшипников, с последующей их заменой на валу якоря, сборкой всего электродвигателя и отправкой его в резерв.

- Электромонтажные работы на том или ином объекте.

На основании вышеперечисленных причин, несмотря на большой объём у.е.э. на данный момент ЭТС хозяйства имеет форму - Централизованная ЭТС с комплексным обслуживанием. т.е. по таблице 2.9. методичке объём работ у.е.э. менее 300.

2.4 Построение графика ТО и ТР Электрооборудования хозяйства

В качестве основы для построения графика ТО и ТР мы возьмём уже составленные графики работы электрооборудования предприятия (См. Режимы работы электрооборудования предприятия)

Так же стоит заметить что несмотря на разнообразие закреплённого электрооборудования за ЭТС, его техническое обслуживание и технический ремонт производится только по электрической его части. Другие ТО и ТР (прим. чистка, замена редукторов электродвигателей занимается персонал закреплённый за тем или иным сооружением (Прим. Работники сушилок.))

Далее будет построен график ТО и ТР в соответствии вышеперечисленными принципами:



- График времени дежурств. Данный график показывает время дежурства персонала ЭТС на сельхоз предприятии. Как показано на графике, данное время составляет время с 17.00-8.00, или 16час. дежурства на дому по 12 месяцев в год. Пример графика дежурств показан в там же. Данный график необходим для оперативного реагирования ЭТС на нештатные и аварийные ситуации, которые касаются электрооборудования на закреплённых на них объектах, возникающих в ненормированное рабочее время. Оперативное реагирование заключается в устранении возникшего повреждения на ЭО, или создание мер для поддержания работы в аварийном режиме до того момента, пока не наступит время рабочего дня (8.00-17.00) и в течении оного подоспеет квалифицированное обслуживание спец. бригад или поступлением соответствующей детали, необходимой для нормальной работы того или иного механизма.

- Этапы проведения ТО и ТР ЭО ЭТС. На данном графике все работы ТО и ТР поделены на 4 сезонных этапа:

- 1 этап (12-4мес). Первый этап охватывает время между концом уборочного сезона и начала посевного. Составляет 5 месяцев. На данном этапе производится , диагностика, ремонт и обслуживание всех энергетических систем, активно задействованных на период уборочной и посевной. Данный этап состоит из 5 месяцев, соответственно данный этап состоит из 5 частей ТО и ТР. Пример:

- 1я часть. - Контрольная поверка весового оборудования (прим. проверка датчиков давления, мест соединений кабеля связи от датчиков на компъютер)

- 2я часть - ТО и ТР ЭО модульных сушилок, норий, ЗАВов (Прим. проверка электродвигателей на износ подшипников)

-3я часть - Контрольные измерения и проверка модульного щитового оборудования (Прим. испытания тепловых реле КМИ на ток отключения в соответствии с током уставки, проверка соединений)

-4я часть - Подготовка автопарка (прим. замена окислившейся проводки у опрыскивателя, возникшей в результате реакции изоляции с ядами, в течении продолжительного времени работы) Уделяется 2 месяца работ.

- 2 этап Апрель месяц, начала посевного сезона. Месяц проверки Силового ЭО (Прим. Проверка качества масла в трансформаторах КТПНУ (ТМ-100 10/0.4кВ) с возможной её заменой.)

- 3этап С мая по июнь Месяц Проверки Зерновых ангаров (Проверка целостности розеток 3ф на 16А, проверка Вентиляторов)

- 4 этап охватывает 5 месяцев (07-11мес) в данный промежуток времени производятся мероприятия по поддержанию в работоспособности закреплённого электрооборудования (прим. "Барахлит" электромагнитный клапан в гидравлической системе комбайна, диагностика неисправности, ремонт соединения в случае пробоя изоляции провода или замена самого клапана, в случае повреждения соленоида). Так же в течении данного промежутка времени производятся электромонтажные работы в соответствии с планом проекта на данный сезон.

2.5 Определение численности ЭТС

Определим среднегодовое число электромонтёров по формуле:

N=(T1+T2+T3)* ?/Ф

где N- Среднегодовое число электромонтёров

Т1 Т2 Т3 - Годовые трудозатраты на техническую эксплуатацию, или общий объём человеко-часов на всех объектах (79378.95чел.час)

?- Коэффициент удалённости ЭО, находится по формуле:

=



где: n-число двигателей по хозяйству 366ед.

- число двигателей на объекте (Стрелецкое - 28 Завод 338)

- расстояние до i-объекта от базы (Стрелецкое - База 2.6км, Завод - База 0.25км)

2.6*28 + 0.25*3338=0.46

Далее находим Ф - годовой фонд рабочего времени электромонтёра. Согласно нормам рабочего времени, общее количество часов рабочего времени (при 40час рабочей неделе) составляет: 1974ч.

Далее определяем число электромонтёров:

(79378.95*0.46)/1974=18.5чел.

Далее рассчитаем гарантированное число электромонтёров, обеспечивающих выполнение максимально возможного объёма работ при наихудших условиях, по формуле:

Nг=N*(1+ ?*Rq)*(1+ ?*Rф)

где N - количество электромонтёров 18чел.

- ? доверительный интервал случайных величин =1

-Rq и Rф - коэффициенты вариации объёма работ и производительности исполнителей = 0.1

18*(1+1*0.1)*(1+1*0.1)=21.78 электромонтёров

Не смотря на полученные величины, при выборе количественного состава электромонтёров необходимо руководствоваться причинами, описанными при выборе ЭТС (2.5).

Обоснование структуры ЭТС

Для определения структуры ЭТС построим номограмму. (См. Приложение 8)., но перед этим определим коэффициент занятости R3 по формуле:



R3=/12

где mh- количество сооружений работающих одинаковое количество месяцев в году (Прим 3 сооружения по 12мес.)

h- общее количество сооружений (33 с учётом ещё 2 ангаров на объекте 3.8) в итоге мы получаем:

R3= 17*12+2*11+4*9+2*3+2*6+3*7+1*1/12*33= 204+22+36+6+12+2/396=0.8

По номограмме мы видим что:

- Количество электромонтёров - 18 чел.

- Количество бригад - 1

- Коэффициент занятости - 0.8

- 9 видов работ

Как видим по номограмме и по таблице 2.12. "рациональные формы организации оперативного обслуживания электроустановок Гл. 2.8." для нашего хозяйства оптимальный выбор структуры ЭТС составляет: Функциональная Структура со смешанной группой обслуживания т.к. число двигателей в хозяйстве 366ед., что не превышает 470ед. как по таблице, и расстояние до объектов не превышает 5км. Так же при выборе структуры ЭТС следует руководствоваться принципами изложенными в графе "Выбор формы ЭТС"

2.6 Разработка централизованных ремонтно-обслуживающих баз

Определяем общую площадь земельного участка для строительства ремонтной базы ЭТС по формуле:

Fр= fр*Qр

Где - Qр- парк электрооборудования зоны, у.е.э. По Приложению 6.1 нам известно что всего у.е.э. у нас составляет 2300,5 у оборудования потребляющее мощность более 1Вт. Оборудование с мощностью менее 1Вт в расчёт не берётся т.к. в большинстве случаев оно не ремонтируется.

fр-площадь га/у.е.э. Из Приложения 5 нам известна общая площадь - 25000га.

Fр=1080*25*10^4=27000м.кв.

Нам известно что общий ремонтный фонд() у нас составляет 1080ед.

Нам известно, что на 1у.е.э. приходится в среднем 2у.е.р. по этому, из таблицы у.е.э. нам известно что общая сумма у.е.э. у нас 2300,5. Отсюда находим у.е.р.

2300,5*2=4601у.е.р.

Далее находим ремонтный фонд групп оборудования. Пример:

Группа "Электродвигатели до 10 Вт" поПриложению 6.1. мы знаем что их общая сумма составляет 259ед. а сумма у.е.э. - 129.5. Следовательно сумма у.е.р. составляет 129.5*2= 259у.е.р.

Далее у нас известно что общее количество единиц обслуживаемого оборудования у нас составляет 1080шт. Эти 1080 единиц будут равняться 100%, следовательно 1080/100=10.8ед. будет составлять 1% от общего их числа.

Находим процентное соотношение данной группы электрооборудования: 259/10.8=24%

И так для каждой группы ЭО. Данные заносим в Приложение 6

Из этой таблицы нам известно, что большую часть ремонтируемого оборудования составляет группа "Электрооборудование до1кВт", которое у нас составляет 47,7%

Далее находим плотность размещения ремонтного фонда по формуле

qб=Qб/Fб

где Qб - ремонтный фонд у.е.э.

- Fб - Общая площадь земли для проектирования базы этс

qб = 4601/27000=0.2у.е.р/км.кв.

Определяем оптимальный радиус зоны обслуживания (км) по формуле:

=

где S - Площадь земель предприятия, а А- коэффициент равный 0.7 для специализированной ЭРП.

= 45.5км

Далее определяем оптимальную годовую программу (у.е.р.) ЭРП по формуле:

=

= 3.14*(45.5*2)*0.2= 1300у.е.р.

И годовую трудоёмкость работ в человеко-часах:

Тг=*

где- 12.5чел.час на одно у.е.р.

Тг=1300*12,5=16250чел.час

Определяем численность производственного персонала:

N=Тг/Ф

где Ф- годовой рабочий фонд одного человека (1974часа)

N=16250/1974=8 человек

Определение штатного состава электроремонтного персонала (ЭРП)

Из рекомендации методички, нам известно следующее:

Из общего числа производственных рабочих примерно должно быть:

20% - электрослесарей

40% - обмотчиков

10% - электромонтёров

15% - станочников

15% - работников других специальностей

Поверх численности рабочих должно быть:

8% - работников ИТР

3% - работников МОП

4% - работкиков СКП

Исходя из этого в штатном составе проектируемого участка мы имеем:

1- ИТР

1- МОП

1- СКП

1- Станочник

1- Работник других специальностей

2- Электрослесаря

2- Электромонтёра

2- Обмотчика

Далее необходимо определиться к какому типу относится разрабатываемое ЭРП

Так как годовая программа у нас составляет 1300у.е.р., это означает что разрабатываемое ЭРП относится к категории - Электроремонтный цех

Далее определим такт производства (t) по формуле: t=Фп/, где Фп - годовой фонд рабочего времени предприятия для односменной работы (2000ч.)

t=2000/1300=1.5

Коэффициент продолжительности рабочего ремонта равен 1 (приближённое значение к ЭРЦ) следовательно 1*12.5=12.5ч рабочего времени

Далее находим фронт работ (f) по формуле f=П/t, или 12.5/1.5=8.3

Расчёт площадей и технологическая компоновка предприятия

Первый этап

На первом этапе определим общую производственную площадь (F) по формуле:

F=fу*N

где fу - 20м.кв. на одного производственного рабочего (для ЭРЦ)

F=20*8=160м.кв.

Второй этап

Третий этап

На третьем этапе необходимо определиться с техническим оснащением предприятия. Данные о техническом оснащении будут занесены в таблицу "ТО Базы"

Разработка ремонтно-обслуживающих баз индивидуальных ЭТС

Здесь необходимо проделать ту же операцию что и с разработкой ЭРЦ базы, только для объекта №2 и №3.

В качестве точки отсчёта была взята площадь в 25кв.м для создания постов электрика. Поскольку у.е.э. на двух объектах у нас менее 1000, то следовало бы брать площадь помещения по меньше. Но площадь изначально была взята такая (25кв.м.) с расчётом на то, что предприятие развивается и строятся новые объекты. Подробная информация о составе помещений и их площади была занесена в приложение 8.3

Расчёт заземления

В качестве примера приведём расчёт электрического заземления. За исходные данные прием то, что тип электрической системы у нас будет TN-C-S. Или говоря другим языком заземляющая шина будет взята от нулевого соединения вводного щита.

Используем метод расчёта электрического заземления, растекания электрического тока при помощи вертикального заземлителя. В качестве исходных данных у нас имеется:

- Тип верхнего слоя грунта: Чернозём

-Тип нижнего грунта: Суглинок полутвёрдый

- Глубина верхнего слоя грунта 1.5м

- Длина вертикального заземлителя 4м

- Диаметр вертикального заземлителя 25мм

- Глубина горизонтального заземлителя 0.7м

- Ширина полки горизонтального заземлителя 4мм

- Длинна соединительной полосы 8м

- Климатическая зона 3

Воспользуемся автоматизированным способом расчёта (Прим. www.forum220.ry ) и найдём полученные значения:

- Удельное сопротивление грунта 93.8 Ом

- Cопротивление одиночного вертикального заземлителя 2.8Ом

- cопротивление горизонтального заземлителя 12.6Ом

- длина горизонтального заземлителя 8м

- Общее cопротивление растеканию тока 8.2Ом



3. Экология и БЖД на сельхоз предприятии

Общая картина влияния сельского хозяйства на экологию окружающей среды

Сама деятельность сельского хозяйства связанна с выращиванием определённых сельскохозяйственных культур на довольно больших площадях земельных участков. Это означает то, что на данных площадях создаётся искусственная экосистема, без поддержки которой, данная экосистема сама по себе нежизнеспособна, следовательно основная часть деятельности сельского хозяйства направлена на её поддержание (внесение удобрений, пестицидов, гербицидов), впоследствии чего мы имеем повышенное содержание нитратов в пищевых продуктах, эрозия почв и другие прелести современного сельского хозяйства. На сегодняшний момент разрабатываются мероприятия по решению данных проблем, но общая ситуация в данном вопросе довольно непростая. Поскольку электроэнергетика в деятельности сельского хозяйства, в настоящее время, стала играть далеко не последнюю роль, следовательно необходимость соблюдения и разработки экологических мероприятий в данной области является важной на данный момент. Хотя бы по той причине, что бы не ухудшать далеко не простую ситуацию в вопросе влияния на экологию сельского хозяйства. Ниже будут приведены примеры экологических мероприятий электротехнической службы на сельском хозяйстве.

экологические мероприятия

- Утилизация аккумуляторных батарей и подобных устройств накопления энергии

Из списка автопарка мы видим что общее количество техники с наличием аккумуляторов:



Равняется 105 единиц, но необходимо учесть что такие единицы как (Автогрейдер, автотопливозаправщик, КАМАЗы, комбайны, трактора, опрыскиватели, ротоватор) имеют по два аккумулятора. Таким образом общее количество аккумуляторов у нас получается:

- 2 АКБ на автогрейдере (1ед.)

- 2 АКБ на автотопливозаправщике (1 ед.)

- 2 АКБ на КАМАЗах (19ед.)

- 2 АКБ на комбайнах (10ед.)

- 2 АКБ на опрыскивателях (4ед.)

- 2 АКБ на ротоваторе (1ед)

- 2 АКБ на тракторах (24ед.)

- 2 АКБ на автопогрузчиках (6ед.)

То есть общее количество аккумуляторов на данных единицах составляет: 1+1+19+10+4+1+24+6=66

В общем количестве имеем 66+105=171 единиц аккумуляторов. Но не стоит забывать что на балансе хозяйства, в среднем на каждые 10 АКБ имеется один запасной. Значит прибавляем ещё 19 АКБ. 170+20=190 единиц АКБ итоговое значение.

Поскольку аккумуляторная батарея как и любой другой механизм со временем теряет свои свойства и приходит в полную негодность, то возникает необходимость его утилизировать. В качестве расчёта количества отходов от АКБ по времени возьмём срок службы аккумулятора - 7лет. т.е. за 7 лет придётся поменять минимум 245ед. АКБ. В качестве определения количества отходов от одного аккумулятора возьмём среднее значение состава АКБ:

- Свинец и его составляющие (оксиды, диоксиды) - 70%

- ПВХ составляющая (корпус, перегородки) - 10%

- Электролит - 20%

Поскольку АКБ бывает разных типов (речь пойдёт о свинцово-кислотных), то для точного определения отходов от АКБ необходимо узнать АКБ какого типа стоят на той или иной единице техники.

АКБ -95А/ч:

3 - автобуса по 1 АКБ-95А/ч

25 - легковых авто по 1 АКБ-95А/ч

9 - ГАЗов по 1 АКБ-95А/ч

1 - УАЗ по 1 АКБ-95А/ч

6 - автопогрузчиков по 2 АКБ-95А/ч

24 - трактора по 2 АКБ-95А/ч

Итого: 3+25+9+1+12+48=98 АКБ-95А/ч

АКБ-190А/ч:

1 - Автогрейдер по 2 АКБ-190А/ч

1 - Автоцистерна по 2 АКБ-190А/ч

1 - Фургон по 1 АКБ-190А/ч

19 - КАМАЗов по 2 АКБ-190А/ч

10 - Комбайнов по 2 АКБ-190А/ч

4 - Опрыскивателя по 2 АКБ-190А/ч

1 - Ротоватор по 2 АКБ-190А/ч

Итого: 2+2+1+38+20+8+2=73 АКБ-190А/ч

Плюс добавим в от баланса хозяйства 9 АКБ 190А/ч и 10АКБ-95А/ч

В итоме мы имеем: 98+10=108 АКБ-95А/ч и 73+9=82 АКБ-190А/ч

Нам известен общий вес одной АКБ в среднем составляет

АКБ-95А/ч - 27Кг,

АКБ-190А/ч - 43Кг.

от сюда вычислим вес пластика (10% веса от АКБ)

27*0.1=2.7Кг (95А/ч)

- объем электролита (20% от АКБ)

27*0.2=5.4л. (95А/ч)

- масса свинца (70% от АКБ)

27*0.7=18.9Кг. (95А/ч)

АКБ-190А/ч:

43*0.1=4.3Кг (190А/ч)

43*0.2=8.6л. (190А/ч)

43*0.7=30.1Кг (190А/ч)

От всех 108 ед. АКБ-95А/ч мы имеем:

2.7*108=291.6Кг ПВХ отходов

5.4*108=583.2л. Электролита

18.9*108=2041.2Кг Свинца

От всех 82 ед. АКБ-190А/ч

4.3*82=352.6Кг ПВХ отходов

8.6*82=705.2л. Электролита

30.1*82=2468.2Кг Свинца

Итоговая сумма отходов со всех АКБ за 7 лет их использования мы получаем:

291.6+352.6=644.2Кг ПВХ отходов

583.2+705.2=1288.4л. Электролита

2041.2+2468.2=4509.4Кг Свинца и его составляющих (окисленные элементы).

Если не соблюдать правила по утилизации отходов, и просто выбрасывать АКБ по тем или иным причинам, то от полученного количества выбросов отходов в окружающую среду мы имеем 644,2 килограмма пластика, среднее время разложения которого составляет минимум 450лет. 1288,4л серной кислоты, часть которойсо временем разложения АКБ испарится, попадая в атмосферу а потом в землю в виде повышенного содержания кислотных оксидов в дожде. 4,5т свинца со временем разложения которого попадает в грунтовые воды. Конечно на сегодняшний момент существуют много пунктов приёма отработанных аккумуляторов и его можно найти в любом городе, но в любом случае гораздо лучше сдавать их на переработку чем просто выкидывать. Те же принципы утилизации, также относятся и к батарейкам бытовых приборов, аккумуляторов ноутбуков и т.д.

- Утилизация люминесцентных и других ламп содержащие ртутные компоненты:

За последние 5 лет на предприятии активно происходила замена отработавших ртутно-люминесцентных светильников на светодиодные. Согласно перечню электрооборудования (См приложения 1.1-3.11) на сегодняшний момент стоят:

- 12 Прожекторов ДНАТ (ЖО-351-400-RVP)

- 11ДРЛ-125

- 344 прожекторов которые были заменены на светильники с двумя ртутно-люминесцентными трубками (См. Приложение). т.е. примерно за 5 лет минимум заменено 688 трубок и 12 ДНАТ и 11 ДРЛ.

Нам известно, что содержание ртути в лампах и трубках зарубежного производства:

- 1 ДРЛ - 30мГ

- 1 ДНАТ - 30мГ

- 1 Трубка - 10мГ

Если не соблюдать меры по правилам утилизации ртутьсодержащих светильников, то в итоге мы получаем:

11*30=330мГ ртути от не переработанных ДРЛ

12*30=360мГ ртути от не переработанных ДНАТ

688*10=6880мГ ртути от не переработанных трубок.

Итого: 330+360+6880=7,57гр. ртути.

Несмотря на то что количество ртути не очень значительное, но есть один нюанс: При механическим разрушении одной ртутной лампы, из 20мг паров ртути, становится 5000 м3 заражённого воздуха или: (7570/2)*5000=1.8925*10м3 что является достаточно масштабной цифрой, которая говорит о том что не стоит ухудшать и так непростую ситуацию с экологией, поэтому данные лампы необходимо сдавать в специальные организации.

Безопасность жизнедеятельности в электроэнергетической службе сельхоз предприятия

Особенности работы электроэнергетической службы на сельхоз объектах является большая разноплановость работ (прим. электромонтажные, обслуживающие, ремонтные работы, сельхозтехники, оборудования, высотные работы, работы под напряжением, вблизи, вдали, без напряжения). В связи с этим необходимо перед каждой работой, где возникает вероятность несчастного случая, работники должны быть ознакомлены с особенностями той или иной работы (прим. инструктаж на рабочем месте). Так же важным фактором безопасности в работах связанных с электрооборудованием - наличие и качество электрозащитных средств. По данному вопросу существует специально разработанная инструкция (Инструкция по применению и испытанию средств защиты (от 30.2003г)), за выполнение которой следят не только работники электроэнергетической службы в индивидуальном порядке, а так же специальный работник ведущий журнал учёта средств защиты, в котором в обязательном порядке учитывается:

- Название, номер СЗ

- Дата проверки

- Дата следующей проверки

- Дата периодического осмотра

- Результат осмотра

- Лицо, производившее осмотр

- Местонахождение СЗ

- Дата выдачи в индивидуальное пользование

- Работник получивший СИЗ

Особенности работы с электроустановками в представленных объектах.

Далее будут перечислены особенности работ с электрооборудованием на каждом объекте предоставленного хозяйства:

Объект№1

1.1 Склад№1. На данном объекте располагается уличное освещение, т.е. работы по их обслуживанию относят к работам на высоте (менее 5 метров от земли). Следовательно для данного вида обслуживания ЭО, необходимо иметь соответствующие инструменты (стремянка, монтажный пояс (при возникновении риска падения с высоты)), соответственно знаний инструкций работ на высоте, с росписью в журнале. Ознакомление и росписью в распоряжении с указанием особенности вида работы. 2.2 Мастерские.

Здесь основная часть электроустановок находится в сухом помещении с напряжением до 1000В, следовательно при работах с данным оборудованием необходимо иметь знания при работе с ЭУ до 1000В, а также применять соответствующие средства защиты:

Основные:

- изолирующие штанги

- изолирующие клещи

- УНН

- электроизмерительные клещи

- диэлектрические перчатки

- ручной изолирующий инструмент

Дополнительные:

- диэлектрические галоши

- диэлектрический коврик

- изолирующая подставка

- изолирующие колпаки, покрытия, накладки

- штанги

- изолирующие лестницы

Те же особенности работы относятся к объектам: (1.3-1.6), (1.8-1.10), (2.2-2.4), (3.1-3.3), (3.6), (3.8) Но кроме электрооборудования до1000В в данных помещениях находятся ЭО до 1000В находящиеся на высоте в помещении (прим. Светильники, кран-балки) Здесь помимо использования вышеперечисленных средств защиты необходимо пользоваться средствами защиты (индивидуальные страховочные системы ИСС) при верхолазных работах (более 5м), знать особенности работы при работах на высоте, пройти инструктаж и расписаться в наряде-допуске к верхолазным работам (под, без, вблизи, вдали от напряжения). Те же особенности работ относятся к объектам: (1.4-1.6), (1.8), (1.10-1.11), (2.4-2.5), (2.8), (3.1), (3.3), (3.6), (3.8)

Особенности работ в мастерских относятся работы в аккумуляторном помещении. Данное помещение служит для зарядки АКБ сельхозтехники. Относится к взрывоопасной категории из-за повышенного содержания водорода в помещении, а также наличия выделяемых паров при зарядке АКБ (сернистый газ). Что требует наличия принудительной вентиляции помещения. Особенностями работы является наличие источника воды (умывальник) недалеко от помещения, а так же специальные таблички на дверях "Запрещается курить" "Аккумуляторная". Все работы в аккумуляторных помещениях выполняются по наряду, специально обученные работники, для работ в аккумуляторных помещениях. 1.7 Насосная. Особенностью работы на данном объекте является сырость помещения. Поскольку сами электродвигатели находятся под землёй (подвальное помещение) возникает наличие конденсата от водяных труб, следовательно все ЭУ должны иметь заземление, категорию не ниже IP44 по влажности. 2.1 Ферма. Особенностью работы в данном помещении является повышенная влажность помещения, а также наличие химически активной среды что сказывается в виде наличия грязи на корпусах электрооборудования и электроустановок. Корпуса работы данного ЭО должны иметь степень защиты не ниже IP44, а также иметь заземление. После работ в данных помещениях необходимо использовать средства дезинфекции для рук, лица, инструментов. 2.6 Сушилка (новая). Особенностью работ на данном объекте являются верхолазные работы на улице. Здесь выполняются те же требования что и к верхолазным работам на объекте 2.2 разница лишь в том, что в зависимости от времени работы необходимо использовать соответствую спецодежду (прим. спецодежда "Энергоконтракт") соответствующую той или иной погоде. А так же средствами защиты рук и лица в зимнее время (мази). Так же особенностью работы в данных комплексах является большое количество отходов от очистки зерна (половы), которая осаживается почти на всём комплексе, тем самым затрудняя передвижение и работу на высоте.

Те же требования выполняются для объектов (2.9), (3.4-3.5). 2.7 Силосная яма. Работа на данном объекте обуславливается наличием больного количества пыли от выгрузки зерна, которое со временем скапливается в виде толстых слоёв пыли. Данная особенность является затрудняющим фактором для работы с ЭУ. При необходимости работы в условиях не осаженной пыли, необходимо иметь средства защиты органов дыхания и глаз (респиратор, очки). 2.11 Водяной резервуар.Так как работа происходит на улице и основная часть электрооборудования находится непосредственно в воде, то возникает необходимость заземления цистерны. 3.7 Резервуары ГСМ

Так как данный объект подпадает под категорию "Взрывоопасного", требования к безопасности работ сходны с требованиям в аккумуляторном помещении на объекте 2.2. (Запрещается курить, работы выполняются инструментом с напряжением не выше 12В) 3.10 КТПНУ

Работы на данном объекте относятся к работам в ЭУ выше 1000В, следовательно персонал выполняющий данные работы должен иметь соответствующую группу допуска (не ниже 4гр.) и иметь необходимые для этого средства защиты:

Основные:

- Изолирующие штанги

- Изолирующие клещи

- УВН

- Электроизмерительные клещи

Дополнительные:

- диэлектрические перчатки

- диэлектрический коврик

- диэлектрические боты

- изолирующая подставка

- изолирующие накладки и колпаки

- штанги для выравнивания и переноса потенциала

- изолирующие стремянки, лестницы

Индивидуальной защиты

- спецодежда

- защитные очки

- щиты ограждения

Коллективной защиты (плакаты "не включать! Работают люди", "Не открывать! работают люди").



4. Спец. проект

На предприятиях, которые активно используют электродвигатели в больших масштабах, от работоспособности которых зависит ход технологического процесса (прим. транспортировка зерна нориями). Данные электродвигатели требуют своевременной диагностики в процессе их эксплуатации, для предотвращения простоя технологической линейки. На сегодняшний момент в данном направлении работают специально обученные специалисты (вибродиагносты). Однако не все предприятия смогут себе позволить иметь подобный персонал (особенно в небольших городах или населённых пунктах вдали от районных центров). Одним из альтернативных вариантов в решении данной проблемы является или приобретение автономных диагностических приборов (что является дорогостоящим средством) с обучением отдельного работника, отвечающего за работу электродвигателей, или внедрение непосредственно в электродвигателя диагностических датчиков, способных контролировать степень износа оного, сигналы которого поступают на программно-логический контроллер (ПЛК), которые активно используются в современной промышленности. Тем самым данные датчики являются уже встроенной частью технологической линии, которые активно используют электродвигатели.

Далее будут описаны основные конструктивные элементы датчика (назначение и принцип работы), с приложениями в виде эскизов, без обозначения размеров элементов датчика, по той причине что на данный момент точно невозможно определить то, как поведёт себя датчик в реальности на электродвигателе той или иной мощности.

Особенности проблемы.

Поскольку в электродвигателе наиболее слабым и часто изнашиваемым элементом является подшипник качения, от относительно от него будем отталкиваться в распространении вибрации от него на весь двигатель, в случае износа подшипника.

На данный момент существуют множество причин износа подшипника и его дефектов, наиболее распространённые из них: Неправильный выбор подшипника, некачественная смазка, естественный износ, неправильный монтаж ,не герметичность корпуса двигателя, вследствие чего происходит ,загрязнение подшипника.

Среди дефектов наиболее часто наблюдаются: усталость материала, трещины, изломы, вмятины, царапины, коррозия

Также вышеперечисленные дефекты могут встречаться как по отдельности, так и в совокупности на одном элементе подшипника (Защитная шайба, внутреннее кольцо, внешнее кольцо, сепаратор, тело качения) так и в нескольких элементах. Но не смотря на огромное количество вариантов дефекта подшипника, объединяющим следствием оных являются: Вибрация в процессе вращения, люфт подшипника, согласно стандартам вибродиагностики нам известно 4 стадии износа подшипника качения:

1я стадия - Особенностью первой стадии износа подшипника является появление широкополосного высокочастотного шума, появление которого характеризуется частотой ультразвука в 20-60кГц. Внешним признаком данной стадии является матовый цвет дорожек подшипника а не блестящий как в новом подшипнике, других внешних признаков невооруженным глазом заметить невозможно. 2я стадия - На второй стадии начинают появляться незначительные углубления в подшипнике, при прохождении которых, элементы качения начинают "ударяться" о них, вследствие чего к высокочастотному шуму прибавляется частота ударов тел качения о корпус подшипника, частота которой колеблется в диапазоне 1-5кГц. Внешним признаком дефекта данной стадии является наличие боковых полос на дорожках подшипника. 3я стадия - Особенностью третьей стадии является появление "Отдельных частот тел качения". Частота вибрации подшипника остаётся прежней, но её амплитуда, на данной стадии, увеличивается вдвое по сравнению с пред идущей. Внешним признаком третьей стадии является наличие множества боковых полос, которые уже хорошо наблюдаются невооружённым глазом. Обычно данные полосы увеличиваются к краю подшипника. Обычно на данной стадии рекомендуется менять подшипник

4я стадия - На четвёртой стадии износа, все полосы начинают "сливаться" в одно большое углубление, которые создают внешне заметные неровные следы и сколы как на корпусе подшипника так и на телах качения. Амплитуда данной частоты возрастает, в результате чего появляются большие зазоры в подшипнике, которые приводят к смещению ротора в процессе вращения. Отдельные частоты смещения подшипника и собственная частота подшипника сливаются в высокочастотный шум. К данному времени шум работы подшипника уже слышен человеком (грохот). На данном этапе подшипник начинает греться и через некоторое время начинает ломаться сепаратор и тела качения (ударяться друг с другом, привариваться,), в результате чего происходят механические повреждения в районе крепления подшипника к валу, а так же часто возникают повреждения обмотки статора, из-за "ударения" ротора о статор, образующееся в результате его смещения и центробежной инертной силы ротора в процессе его вращения на момент поломки подшипника.

Особенность распространения вибрации

Поскольку диагностика вибрации подшипника производится от корпуса агрегата (электродвигателя), так как это единственный способ диагностики работы подшипника без вскрытия всего агрегата. Особенностью данной диагностики является необходимость учесть тот фактор, что при распространении вибрации от подшипника, данная вибрация проходит через конструктивные элементы электродвигателя, что оказывает влияние на амплитудную составляющую его вибрации т.е. (корпус является своего рода "фильтром" срезающий часть амплитуды высоких частот вибрации), как и любая другая механическая система.

Поскольку в электродвигателе имеется два подшипника качения и основные следствия их износа нам известны:

- Вибрация в процессе вращения подшипника, которая распространяется поперёк расположения вала электродвигателя

- Люфт подшипника, при вращении которого образуется вибрация, распространяющаяся вдоль вала.

Выбор датчика и его основной принцип работы

Для определения вибрации подшипников, передающееся через корпус электродвигателя, в качестве диагностического устройства был выбран датчик вибрации. Который монтируется на крышку барно электродвигателя, при получения вибрации который генерирует аналоговые сигналы в соответствии с вибрацией корпуса, которые поступают на программно-логический контроллер.

Основными конструктивными элементами датчика являются:

- Чувствительный элемент (датчик). Устройство реагирующее на вибрацию корпуса электродвигателя.

- Плата. Устройство через которое поступает питание на чувствительный элемент датчика, и принимающее от него аналоговые сигналы, которые усиливает для их поступления на ПЛК.

- Корпус датчика. Устройство являющееся защитной оболочкой датчика и устройством крепления его к двигателю.



- Кабель датчика.

Выполняет передающую функцию питания от электродвигателя к чувствительному элементу, аналоговых сигналов от датчика на ПЛК, а также функцию подключения кабеля от ПЛК к датчику через расключительную коробку. 5.3 Чувствительный элемент

При выборе конструкции чувствительного элемента возник вопрос того на каком принципе будет работать данный элемент, поскольку особенностью распространения вибрации на корпус электродвигателя являются "всесторонние колебания" на корпус электродвигателя (как вдоль так и поперёк расположения ротора от обоих подшипников). Если рассматривать датчики вибрации основанные на механическом принципе, то большинство датчиков не позволяют охватить колебания от механической системы исходящая в радиусе 360гр, также большинство вибродатчиков, входящих в состав автономного диагностического прибора (прим. ВК-5М) основаны на приложении усилия на корпус, измерения горизонтальной вибрации (МВ-27) и вертикальной (МВ-27Г). Поскольку вибродатчиков такого назначения почти не встречаются, то мною был разработан чувствительный элемент датчика следующего принципа (См. Сборка датчика)

Принцип датчика основан на замыкании контактов между шариком и электродам к концам которых подведены питающие провода. В спокойном положении датчика (отсутствие вибрации) шарик примагничен к центральной части датчика, основание которого диэлектрическое. В случае возникновения вибрации шарик преодолевает магнитную силу и бьётся о боковые стенки, к которым подведён второй питающий провод, замыкая контакты между проводами подведёнными один к шарику, а второй к стенкам. Вследствие чего при возникновении вибрации на корпусе данный шарик начинает "колбасить" в разные стороны формируя аналоговые сигналы, которые поступают на плату.

Описание конструктивных элементов устройства.

Шарик металлический - Служит в качестве основного чувствительного элемента был выбран именно потому, что основное свойство шара является качение, которое противоположно по направлению от вибрации корпуса. Так же форма шара позволяет ему реагировать на вибрации в радиусе 360 градусов что отвечает требованиям для данного датчика.

Магнит - Представляет собой магнит кольцевой формы, в центре которого расположен питающий провод для шарика. Данный магнит располагается под металлическим шариком, для того что бы удерживать его в центре датчика, в том случае, если установка самого датчика или положение самого электродвигателя не строго горизонтальное, а имеются какие то минимальные отклонения, которые всегда присутствуют. Также данный магнит удерживает шарик от реагирования вибраций амплитуда которых не превышает амплитуду вибраций подшипников, работающих в аварийном режиме. Изолирующая подложка - Представляет собой диэлектрик кольцевидной формы, внутри которого расположен магнит, а снаружи контактная поверхность для шарика. Данная подложка выполняет функцию изолятора между шариком и контактной поверхностью датчика. Контактный корпус - Представляет собой медный цилиндр без нижнего основания. Форма цилиндра была выбрана по той же причине что и выбор формы шара - данная форма позволяет реагировать на вибрации исходящей от направления с любого угла. Внешний корпус - представляет собой оболочку чувствительного элемента, которая защищает его от внешних воздействий окружающей среды (влаги, механических воздействий).

...