Проектирование радиоуправляемой копии модели самолёта Piper J-3 Cub
Особенности подключения контроллеров. Основные схемы и их описания. Этапы разработки модели радиоуправляемого самолета. Руководство пользователя и тестирование устройства. Экономическое обоснование разработки. Вопросы охраны труда при проектировании.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.04.2017 |
| Размер файла | 2,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Затем необходимо было сделать выбор чертежей модели Piper J-3 Cub и их масштабов Рисунок 15. Определяя размеры будущей модели, исходя из мощности двигателя. Они получатся следующими - размах крыла 1150 мм, длина - 950 мм.
Рисунок 15. Чертеж модели Piper J-3 Cub
Соревнования самого различного ранга показали, что в качестве прототипов для изготовления моделей-копий используются лишь десяток-другой типов самолетов. Выбор пал на Piper J-3 Cub, один из наиболее удачных легких самолетов, выпускавшихся в массовых количествах еще с довоенного (1935 года) времени.
Построение радиоуправляемой модели.
Есть несколько способов покорять небо. Один из них - заняться изготовлением радиоуправляемых моделей. Те, кто поднял в небо хотя бы один самолет, сделанный своими руками, уже никогда не бросит это увлекательнейшее занятие.
Затем началась постройка модели. На этом этапе понадобились:
- чертёж модели самолета;
- потолочная плитка;
- армированный скотч;
- бамбуковые шампуры;
- клей;
- краски.
Пользуясь следующими инструкциями была достроена данная модель копии Piper J-3 Cub.
1. Была выбрана модель самолета Piper J-3 Cub, которая проста в управлении.
2. В соответствии с чертежом были сделаны рейки и вырезаны из потолочной плитки нервюры. Нервюра - элемент поперечного силового набора каркаса крыла, оперения и др. частей летательного аппарата или судна, предназначенный для придания им формы профиля. Прорезаны в нервюрах отверстия для реек-лонжеронов и склеены клеем «Титан».
3. Затем из приготовленных листов 500х500 мм были вырезаны нижние половинки обшивки крыла. Усилители нервюр и крепления стоек шасси были сделаны из бруса липы или осины. Далее вырезал верхние половинки и произвёл обтяжку верхней поверхности крыльев.
4. Вырезал детали из потолочной плитки. Схем для построения модели потребуется сразу две: одна - для вырезания, вторая - для образца. Все вырезанные бумажные детали чертежа поочередно прикладывали к плитке, обводя тонким маркером или фломастером и, впоследствии, вырезали.
5. Склеили детали, для создания фюзеляжа используются сразу две вырезанные детали. Они склеиваются между собой стык в стык, после можно переходить к склеиванию хвоста и рулей. Склейка хвостового оперения проводится в два слоя, а рулей до половинки плитки. Все остальное пространство подвижной части руля обработано наждачной бумагой.
6. Сделаны петли для рулей и киль самолета из армированного скотча и потолочной плитки. Далее перешли к созданию моторамы - переборки с жесткой пластиной и с отверстиями для электродвигателя. Ее решено было изготовить из трёхслойной трёхмиллиметровой фанеры и закрепить болтами. Посередине располагается потолочная плитка.
7. К двум перегородкам приделано бамбуковые нервюры. Затем всю эту конструкцию прикрепил к боковым стенкам фюзеляжа будущего самолета. После обсыхания к основной части самолета прикреплен, попеременно, с двух сторон киль и вертикальная плоскость хвостового оперения.
8. Приклеил горизонтальную плоскость оперения для хвоста самолета после повторного высыхания конструкции.
9. Создал два крыла из потолочной плитки. После этого к ним был приклеен лонжерон - силовая конструкция, располагающаяся по всей конструкции самолета и элерон управления, позволяющий самолету держать равновесие. Прикреплены внутри фюзеляжа с помощью клея рули и радиоприемник, настроенный на прием сигнала от радиопередатчика. Далее был склеен фюзеляж сверху и снизу.
Зафиксирован винт на носовой части модели с помощью болта и гайки. В конце работы модель была ошкурена и покрашена.
2.2 Руководство пользователя
Необходимо:
- усвоить и довести до автоматизма движения ручек передатчика при управлении моделью;
- научиться держать модель в горизонте при движении как «от себя», так и «к себе»;
- научиться осуществлять идеальные взлёт и посадку.
При успешном окончании обучения в симуляторе появятся неплохие шансы не разбить модель в первом же полёте.
При «раздаче» сигналов с ручек нужно лишь помнить, что при движении ручки элеронов вправо, правый (если смотреть по ходу модели) элерон должен подниматься, левый - опускаться. В этом случае модель даёт правый крен, и наоборот.
При отклонении ручки управления рулём направления вправо руль направления отклоняется вправо, поворачивая модель направо.
При движении ручки руля высоты «на себя» руль высоты поднимается вверх, и модель начинает двигаться вверх. «От себя» - вниз.
Ручка газа: при движении ручки «от себя» двигатель увеличивает обороты. В крайнем положении ручки «на себя» - холостой ход.
Основные органы управления курсом модели - руль высоты и элероны. При наличии элеронов руль направления выполняет вспомогательные функции и требуется только на взлёте. Может быть, лучше его и не задействовать на начальном этапе.
Если элеронов нет, то руль направления становится основным и единственным средством управления по курсу, и в этом случае его следует подключить на канал управления элеронами.
При работе с ручками движения должны быть мягкие, плавные и совсем по «чуть-чуть». Например, нужно сделать разворот. Плавно отклоняем ручку элеронов в сторону разворота на 5…10 % её хода, не больше. И - ждём. Модель начинает увеличивать крен в эту сторону. По достижении нужного крена плавно возвращаем ручку элеронов в нейтральное положение, а потерю высоты в крене компенсируем плавным и совсем незначительным движением ручки руля высоты «на себя». Разные модели ведут себя по-разному при развороте, и для поддержания постоянного крена может потребоваться дополнительное отклонение элеронов. Это чаще всего происходит в случае, когда модель имеет тенденцию самостоятельно возвращаться в горизонтальное положение.
Особое внимание нужно обратить на отработку полёта «к себе». В этом случае элероны и руль направления работают «наоборот» - при даче руля вправо модель, летящая на вас, кренится влево.
На симуляторе можно не только учиться летать. Меняя настройки, можно увидеть признаки задней центровки, недостатка тяги мотора, реакции на боковой ветер. Один из главных положительных побочных эффектов симулятора - вы можете получить опыт определения того, что в модели что-то не так. Для самостоятельно обучающегося это очень важно.
2.3 Тестирование устройства
Перед полетом необходимо тщательно еще раз осмотреть и проверить модель. Двигатель и вся аппаратура уже должны быть установлены в модели. Перед проведением проверки вполне резонно поставить на заряд аккумуляторы передатчика, приёмника, питания стартовой панели или ходовые, если они имеются.
Заводим двигатель, ставим самолет на полосу (или любую широкую и более-менее ровную дорожку). Зажимаем хвост модели между ног так, чтобы стабилизатор был позади вас, проверяем приемистость двигателя, еще раз правильность работы всех рулевых поверхностей. Сбрасываем газ.
3. Экономическое обоснование разработки устройства
3.1 Расчет себестоимости
В экономической науке и для прикладных задач выделяется несколько типов себестоимости:
- полная себестоимость - совокупность полных издержек (с включением коммерческих затрат);
- предельная себестоимость - это себестоимость каждой последующей произведенной единицы продукции.
Себестоимость - это стоимостная оценка используемых в процессе производства продукции (работ, услуг) природных ресурсов, сырья, материалов, топлива, энергии, основных фондов, трудовых ресурсов и других затрат на ее производство и реализацию. Расчет себестоимости представлен в Таблице 1.
Таблица 1. Расчет себестоимости и цены разработки
|
Наименование |
Кол-во, шт. |
Цена ед., руб. |
Сумма, руб. |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Комплект заготовочного материала (потолочная плитка рейки ,фанера) |
1 |
450 |
450 |
|
|
Клей Титан |
1 |
180 |
180 |
|
|
Баллончик краски (разных цветов) |
3 |
175 |
525 |
|
|
Рулевая машинка |
4 |
435 |
1 295 |
|
|
Бесколлекторного двигателя XM2834CA-9 |
1 |
3 065 |
3 065 |
|
|
Регулятор оборотов двигателя |
1 |
670 |
670 |
|
|
Программная карта Turnigy |
1 |
539 |
539 |
|
|
Приемник DSMX AR6210 |
1 |
350 |
350 |
|
|
Передатчик |
1 |
3 500 |
3 500 |
|
|
Литий-полимерный аккумулятор |
1 |
750 |
750 |
|
|
Итог |
11 324 |
В итоге копия модель самолёта Piper J-3 Cub c аппаратурой управления стоит 11 324 руб. Если такую модель купить в магазине в готовом виде с аппаратурой управления, то она будет стоить около 18 000,00 руб. Таким образом, гораздо выгоднее в финансовом плане и занятнее в плане обучения сделать модель самостоятельно.
В данном разделе рассчитано, сколько затрачено средств для создания устройства, тем самым доказано, что самостоятельно собрать модели выгоднее, чем купить готовую.
3.2 Расчет трудоемкости
Трудоемкость - это количество рабочего времени, затрачиваемого на производство единицы продукции. В зависимости от состава включаемых в нее трудовых затрат различают технологическую трудоемкость, трудоемкость обслуживания производства, производственную трудоемкость и трудоемкость управления производством. Расчет трудоемкости представлен в Таблице 2.
Таблица 2. Расчет трудоемкости
|
Виды работ |
Трудоёмкость, дн. |
|
|
Получение ТЗ |
1 |
|
|
Сбор информации и ознакомление с предметной областью |
5 |
|
|
Выбор элементов управления моделью самолёта |
5 |
|
|
Разработка плана создания модели |
2 |
|
|
Строительство модели (отдельно фюзеляж и крыло) |
40 |
|
|
Установка Рулевых машинок |
3 |
|
|
Установка двигателя |
1 |
|
|
Настройка регулятора оборотов двигателя |
1 |
|
|
Окончательная сборка схемы управления моделью |
1 |
|
|
Тестирование |
2 |
|
|
Подготовка технической документации |
11 |
|
|
Сдача продукта |
1 |
|
|
Итого |
73 |
Во время изучения проекта и сборки устройства было выявлено много положительных аспектов его создания. Это дает дополнительные функциональные возможности устройства при его доработке. Контроллер «шьется» разными прошивками и это дает новые вазможности его отладки.
4. Охрана труда
Охрана труда -- система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.
К правовым мероприятиям относятся:
1) заключение индивидуальных трудовых договоров;
2) заключение коллективных договоров;
3) создание и функционирование системы распорядительной документации (положений, стандартов, приказов и т.д.)
4) ведение документации строгой отчетности (материалов аттестации рабочих мест, актов Н-1, статистической отчётности, технической документации и др., всего более 70 наименований) и осуществление делопроизводства.
К социально-экономическим мероприятиям относятся:
1) обязательное страхование работников от временной нетрудоспособности, от профессиональных заболеваний, от несчастных случаев на производстве;
2) обязательные виды компенсаций:
а) льготное пенсионное обеспечение;
б) предоставление дополнительных оплачиваемых отпусков;
в) сокращение продолжительности рабочего времени (на работах с вредными условиями труда, а также отдельных категорий работников (инвалидов, несовершеннолетних));
г) обеспечение лечебно-профилактическим питанием на работах с особовредными условиями труда: выдача молока, соков на работах с вредными условиями труда; обеспечение газированной соленой водой работников «горячих» цехов; доплаты за работу.
Доплаты за работу:
- во вредных условиях труда;
- в особых климатических условиях;
- в ночное время;
- в выходные и праздничные дни;
- сверхурочно;
- за ненормированный рабочий день.
К организационно-техническим мероприятиям относятся:
1) обучение по охране труда;
2) специальная оценка условий труда на рабочих местах;
3) содержание зданий, сооружений, дорог в надлежащем состоянии, проведение их обследований, осмотров, проведение планово-предупредительного ремонта (ППР);
4) содержание технических устройств опасных производственных объектов (ТУ ОПО) - грузоподъемных кранов, воздухосборников, котлов, лифтов и др. -в надлежащем состоянии, организация их обслуживания, испытаний, ППР;
5) содержание технологического оборудования и электроустановок в исправном состоянии, организация и проведение ППР оборудования и электроустановок;
6) организация надлежащей эксплуатации инструмента, приспособлений;
7) организация надлежащей эксплуатации транспортных средств, специальной техники, средств связи и передачи информации;
8) рационализация рабочих мест;
9) устройство и применение средств коллективной защиты (отопления, механической и естественной вентиляции, освещения и др.);
10) техническое перевооружение и модернизация производства (внедрение более безопасных технологических процессов, транспортных средств, оборудования и т.д.).
К санитарно-гигиеническим мероприятиям относятся мероприятия, направленные на создание нормальных бытовых условий на предприятии для работников и обеспечение личной гигиены:
1) устройство, расширение, реконструкция имеющихся санитарно-бытовых помещений - гардеробных, душевых, туалетов, комнат гигиены, прачечных, химчисток, сушилок для одежды, комнат приема пищи, комнат для обогрева;
2) проведение производственного санитарного контроля и санитарных мероприятий (дезинфекция, дезинсекция, дератизация);
3) выдача спецодежды, спец обуви и других СИЗ;
4) выдача смывающих и обезвреживающих средств (мыла, кремов).
К лечебно-профилактическим мероприятиям относятся:
1) проведение предварительных, периодических медицинских освидетельствований работников для установления годности к выполняемой работе;
2) внедрение оптимальных режимов труда и отдыха;
3) строительство, расширение, реконструкция фельдшерских и здравпунктов;
4) устройство комнат психологической разгрузки, физкультурных комнат;
5) строительство, расширение, реконструкция, обустройство спортзалов, спортивных площадок, баз отдыха;
6) обеспечение лечебно-профилактическим питанием на работах с особо вредными условиями труда, выдача молока, сока на работах с вредными условиями труда.
К реабилитационным мероприятиям относятся мероприятия по восстановлению трудоспособности.
Кроме того, охрана труда рассматривается в юридической литературе ещё с нескольких позиций:
1) как основной принцип трудового права и трудовых правоотношений;
2) как система законодательных актов, а также предупредительных и регламентирующих социально-экономических, организационных, технических, санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий, технических средств и методов, направленных на обеспечение безопасных условий труда. (ГОСТ 12.0.002-80)
Необходимо отметить, что охрану труда нельзя отождествлять с техникой безопасности, производственной санитарией, гигиеной труда, ибо они являются элементами охраны труда, её составными частями. Таким образом в состав системы охраны труда входят следующие элементы (охрана труда не включает в себя промышленную безопасность):
- производственная санитария определяется как система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов;
- гигиена труда характеризуется как профилактическая медицина, изучающая условия и характер труда, их влияние на здоровье и функциональное состояние человека и разрабатывающая научные основы и практические меры, направленные на профилактику вредного и опасного воздействия факторов производственной среды и трудового процесса на работающих;
- электробезопасность -- состояние защищённости работника от вредного и опасного воздействия электротока, электродуги, электромагнитного поля и статического электричества;
- пожарная безопасность -- состояние защищённости личности, имущества общества и государства от пожаров;
- безопасность жизнедеятельности -- наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой;
- управление безопасностью труда -- организация работы по обеспечению безопасности, снижению травматизма и аварийности, профессиональных заболеваний, улучшению условий труда на основе комплекса задач по созданию безопасных и безвредных условий труда. Основана на применении законодательных нормативных актов в области охраны труда;
- управление профессиональными рисками - комплекс взаимосвязанных мероприятий, включающих в себя меры по выявлению, оценке и снижению уровней профессиональных рисков. Положение о системе управления профессиональными рисками утверждается федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере труда с учетом мнения Российской трехсторонней комиссии по регулированию социально-трудовых отношений (ТК РФ).
4.1 Расчет общего искусственного производственного освещения
При проектировании осветительной установки необходимо решить следующие основные вопросы:
- выбрать систему освещения и тип источника света,
- установить тип светильников,
- произвести размещение светильников,
- уточнить количество светильников.
При этом следует учитывать, что освещенность любой точки внутри помещения имеет две составляющие: прямую, создаваемую непосредственно светильниками, и отраженную, которая образуется отраженным от потолка и стен световым потоком.
Исходными данными для светотехнических расчетов являются:
- нормируемое значение минимальной или средней освещенности,
- тип источника света и светильника,
- высота установки светильника,
- геометрические размеры освещаемого помещения или открытого пространства,
- коэффициенты отражения потолка, стен и расчетной поверхности помещения.
Существуют различные методы расчета искусственного освещения, которые можно свести к двум основным: точечному и методу коэффициента использования светового потока.
Точечный метод предназначен для нахождения освещенности в расчетной точке, он служит для расчета освещения произвольно расположенных поверхностей при любом распределении освещенности. Отраженная составляющая освещенности в этом методе учитывается приближенно. Точечным методом рассчитывается общее локализованное освещение, а также общее равномерное освещение при наличии существенных затенений.
Наиболее распространенным в проектной практике является метод расчета искусственного освещения по методу коэффициента использования светового потока.
Расчет освещения по методу коэффициента использования светового потока.
Освещаемый объем помещения ограничивается ограждающими поверхностями, отражающими значительную часть светового потока, попадающего на них от источников света. В установках внутреннего освещения отражающими поверхностями являются пол, стены, потолок и оборудование, установленное в помещении. В тех случаях, когда поверхности, ограничивающие пространство, имеют высокие значения коэффициентов отражения, отраженная составляющая освещенности может иметь также большое значение и ее учет необходим, поскольку отраженные потоки могут быть сравнимы с прямыми, и их недооценка может привести к значительным погрешностям в расчетах.
Рассматриваемый метод позволяет производить расчет осветительной установки (ОУ) с учетом прямой и отраженной составляющих освещенности и применяется для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей, равновеликих полу, при светильниках любого типа.
Под коэффициентом использования светового потока (или осветительной установки) принято понимать отношение светового потока, падающего на расчетную плоскость, к световому потоку источников света, выраженному Формулой (3):
(3)
где Фр - световой поток, падающий на расчетную плоскость; Фл- световой поток источника света; n - число источников света.
Коэффициент использования ОУ, характеризующий эффективность использования светового потока источников света, определяется, с одной стороны, светораспределением и размещением светильников, а с другой - соотношением размеров освещаемого помещения и отражающими свойствами его поверхностей.
Потребный поток источников света (ламп) в каждом светильнике F, для создания нормированной освещенности, находится по формуле (4):
(4)
где: F - световой поток каждой из ламп в люменах;
S - площадь помещения в м2;
k - коэффициент запаса, учитывающий старение ламп, запыление и загрязнение светильников;
Е - заданная минимальная освещенность, лк;
z - отношение Еср/Емин;
N - число светильников;
Uоу - коэффициент использования в долях единицы.
По рассчитанному значению светового потока Ф и напряжению сети выбирается ближайшая стандартная лампа, поток которой не должен отличаться от Ф больше чем на -10 - +20%. При невозможности выбора с таким приближением корректируется N.
При выбранном типе светильника и спектральном типе ламп поток ламп в каждом светильнике Ф1 может иметь различные значения. Число светильников в ряду N определяется по формуле (5)
(5)
где Ф1 - поток ламп в каждом светильнике.
Суммарная длина N светильников сопоставляется с длиной помещения, причем возможны следующие случаи:
- суммарная длина светильников превышает длину помещения: необходимо или применить более мощные лампы (у которых поток на единицу длины больше), или увеличить число рядов;
- суммарная длина светильников равна длине помещения: задача решается устройством непрерывного ряда светильников;
- суммарная длина светильников меньше длины помещения: принимается ряд с равномерно распределенными вдоль него разрывами между светильниками. Рекомендуется, чтобы не превышало примерно 0,5 расчетной высоты (кроме случая использования многоламповых светильников в помещениях общественных и административных зданий).
Входящий в Формулу (5) коэффициент z, характеризующий неравномерность освещения, является функцией многих переменных и в наибольшей степени зависит от отношения расстояния между светильниками к расчетной высоте (L/h), с увеличением которого z резко возрастает. При L/h, не превышающем рекомендуемых значений, можно принимать z, равным 1,15 для ламп накаливания и ДРЛ и 1,1 для люминесцентных ламп при расположении светильников в виде светящихся линий. Для отраженного освещения можно считать z = 1,0.
Для определения коэффициента использования Uоу находится индекс помещения i и предположительно оцениваются коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка - rп, стен - rс, расчетной поверхности или пола - rр (таблица 3).
Таблица 3. Приблизительные значения коэффициентов отражения стен и потолка
|
Характер отражающей поверхности |
Коэффициент отражения, % |
|
|
Побеленный потолок; побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами |
80 |
|
|
Побеленные стены при незанавешенных окнах; побеленный потолок в сырых помещениях; чистый бетонный и светлый деревянный потолок |
60 |
|
|
Бетонный потолок в грязных помещениях; деревянный потолок; бетонные стены с окнами; стены, оклеенные светлыми обоями |
40 |
|
|
Стены и потолки в помещениях с большим количеством темной пыли; сплошное остекление без штор; красный кирпич не оштукатуренный; стены с темными обоями |
20 |
|
|
Бумага белая ватманская |
82-76 |
|
|
Бумага белая писчая |
82-76 |
|
|
Красный кирпич |
10-8 |
|
|
Дерево сосна светлая |
50 |
|
|
Дерево фанера |
38 |
|
|
Дерево дуб светлый |
33 |
|
|
Белый мрамор |
80 |
|
|
Белая фаянсовая плитка |
70 |
|
|
Обои белые, кремовые, светло-желтые |
85-65 |
|
|
Обои темные |
25 |
|
|
Оконное стекло (толщина 1-2 мм) |
8 |
Индекс помещения i находится по формуле (6):
i = (6)
где: Hc - высота подвески светильника над рабочей поверхностью, м;
S - площадь помещения, м2;
А и B - длина и ширина помещения, м.
По найденному показателю помещения i и коэффициентам отражения потолка и стен (Pc , pp ) определяют по таблице приложения) коэффициент использования светового потока n осветительной установки-n.
Для упрощения определения i служат специальные справочные таблицы, такие как, таблица 4.
Таблица 4. Индекс помещения i при А/В Ј 3
|
Площадь помещения S, м2 |
Значение iп при расчетной высоте hр |
|||||||
|
2,0 |
2.2 |
2,5 |
2,7 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
||
|
20 |
1,1 |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
|
|
40 |
1,5 |
1,5 |
1,25 |
1,1 |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
|
|
60 |
1,75 |
1,75 |
1,5 |
1,5 |
1,25 |
1,1 |
1,0 |
|
|
80 |
2,25 |
2,0 |
1,75 |
1,5 |
1,5 |
1,25 |
1,1 |
|
|
100 |
2,5 |
2,25 |
2,0 |
1,75 |
1,5 |
1,5 |
1,25 |
|
|
200 |
3,5 |
3,0 |
2,5 |
2,5 |
2,25 |
2,0 |
1,75 |
|
|
300 |
4,0 |
4,0 |
3,5 |
3,0 |
2,5 |
2,25 |
2,0 |
|
|
500 |
- |
5,0 |
4,0 |
4,0 |
3,5 |
3,0 |
2,5 |
Во всех случаях i округляется до ближайших табличных значений; при i > 5 принимается i = 5.
С увеличением значения индекса помещения повышается коэффициент использования светового потока, так как при этом возрастает доля светового потока, непосредственно падающего на освещаемую поверхность. Коэффициент использования также повышается с увеличением коэффициентов отражения потолка, стен, расчетной поверхности, которые можно ориентировочно определить по приведенным в таблице 1 характеристикам материалов.
При расчетах ОУ со стандартными светильниками Uоу определяется из справочных таблиц с учетом коэффициентов отражения стен, потолка, пола и индекса помещения. Значения коэффициентов использования для светильников с типовыми кривыми силы света (КСС) приводятся в таблице 5.
Таблица 5. Коэффициент использования (Uоу) светильников с типовой кривой силы света КСС
|
Тип КСС |
Значение Uоу, % |
||||||||||||
|
при rп=0,7; rс=0,5; rр=0,3 и i равном |
при rп=0,7; rс=0,5; rр=0,1 и i равном |
||||||||||||
|
0,6 |
0,8 |
1,25 |
2 |
3 |
5 |
0,6 |
0,8 |
1,25 |
2 |
3 |
5 |
||
|
Д -1 |
36 |
50 |
58 |
72 |
81 |
90 |
36 |
47 |
56 |
63 |
73 |
79 |
|
|
Д -2 |
44 |
52 |
68 |
84 |
93 |
103 |
42 |
51 |
64 |
75 |
84 |
92 |
|
|
Л |
32 |
49 |
59 |
71 |
83 |
91 |
31 |
46 |
55 |
65 |
74 |
83 |
|
|
Тип КСС |
Значение Uоу, % |
||||||||||||
|
при rп=0,7; rс=0,3; rр=0,1 и i равном |
при rп=0,5; rс=0,5; rр=0,3 и i равном |
||||||||||||
|
0,6 |
0,8 |
1,25 |
2 |
3 |
5 |
0,6 |
0,8 |
1,25 |
2 |
3 |
5 |
||
|
Д -1 |
28 |
40 |
49 |
59 |
68 |
74 |
36 |
48 |
57 |
66 |
76 |
85 |
|
|
Д -2 |
33 |
43 |
56 |
74 |
80 |
76 |
42 |
51 |
65 |
71 |
90 |
85 |
|
|
Л |
24 |
40 |
50 |
62 |
71 |
77 |
32 |
47 |
57 |
69 |
79 |
90 |
Порядок расчета ОУ методом коэффициента использования светового потока следующий:
- определяется расчетная высота помещения hр, тип и число светильников в помещении;
- по таблицам находят коэффициент запаса Кз и поправочный коэффициент z;
- для зрительной работы, характерной для заданного помещения, по таблице СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» определяется нормируемое значение освещенности Е в расчетной плоскости;
- для заданного (с определенными геометрическими размерами) помещения по таблице 4 определяют индекс помещения i;
- по справочным таблицам, например, по таблице 3, в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения потолка, стен, расчетной поверхности определяют коэффициент использования Uоу;
- по формуле (2) рассчитывают световой поток Ф в светильнике, необходимый для создания на рабочих поверхностях освещенности Е не ниже нормируемой на все время эксплуатации осветительной установки;
- по рассчитанному значению светового потока Ф и напряжению сети выбирается ближайшая стандартная лампа, поток которой не должен отличаться от Ф больше чем на -10 - +20%. При невозможности выбора с таким приближением корректируется N.
Иногда решается обратная задача - по известному световому потоку Ф лампы (ламп) в светильнике определяется необходимое число ламп или светильников N для получения нормированной освещенности Е.
В тех случаях, когда в таблицах отсутствуют данные о коэффициентах использования светильников, например, новых модификаций, эти коэффициенты могут быть приближенно определены следующим путем:
- по форме кривой силы света в нижней полусфере определяется ее тип;
- по каталожным данным светильника определяются (в процентах потока лампы) потоки нижней ФЇ и верхней Ф полусфер;
- первый умножается на коэффициент использования, определенный по Таблице 6, второй по Таблице 7;
- сумма произведений дает общий полезный поток, делением которого на поток лампы находится коэффициент использования.
Таблица 6. Коэффициенты использования светового потока светильников с типовыми кривыми силы света, излучаемого в нижнюю полусферу
|
Типовая кривая |
Равномерная М |
Косинусная Д |
|||||||||||||||
|
п, % |
70 |
50 |
30 |
0 |
70 |
50 |
30 |
0 |
|||||||||
|
с, % |
50 |
30 |
50 |
30 |
10 |
0 |
50 |
30 |
50 |
30 |
10 |
0 |
|||||
|
р, % |
30 |
10 |
30 |
10 |
10 |
10 |
0 |
30 |
10 |
30 |
10 |
10 |
10 |
0 |
|||
|
i |
|||||||||||||||||
|
0,5 |
28 |
28 |
21 |
21 |
25 |
19 |
15 |
13 |
36 |
35 |
30 |
30 |
34 |
28 |
25 |
22 |
|
|
0,6 |
35 |
34 |
28 |
26 |
31 |
24 |
18 |
17 |
43 |
42 |
35 |
34 |
40 |
33 |
28 |
27 |
|
|
0,7 |
44 |
39 |
32 |
31 |
39 |
З1 |
25 |
24 |
48 |
47 |
41 |
38 |
45 |
38 |
33 |
31 |
|
|
0,8 |
49 |
46 |
З7 |
36 |
43 |
36 |
29 |
28 |
54 |
51 |
45 |
43 |
49 |
43 |
37 |
36 |
|
|
0,9 |
51 |
48 |
40 |
39 |
46 |
39 |
31 |
30 |
57 |
55 |
48 |
46 |
52 |
46 |
41 |
39 |
|
|
1,0 |
54 |
50 |
43 |
41 |
48 |
41 |
34 |
32 |
60 |
57 |
52 |
50 |
55 |
49 |
45 |
42 |
|
|
1,1 |
56 |
52 |
46 |
43 |
50 |
43 |
35 |
33 |
64 |
60 |
55 |
52 |
58 |
51 |
47 |
44 |
|
|
1,25 |
59 |
55 |
49 |
40 |
53 |
45 |
38 |
35 |
69 |
63 |
60 |
56 |
61 |
55 |
50 |
48 |
|
|
1,5 |
64 |
59 |
53 |
50 |
56 |
49 |
42 |
39 |
75 |
69 |
67 |
62 |
67 |
61 |
55 |
53 |
|
|
1,75 |
68 |
62 |
57 |
53 |
60 |
53 |
45 |
42 |
79 |
72 |
71 |
66 |
70 |
65 |
60 |
57 |
|
|
2,0 |
73 |
65 |
61 |
56 |
63 |
56 |
48 |
45 |
83 |
75 |
75 |
69 |
73 |
68 |
64 |
61 |
|
|
2,5 |
79 |
70 |
68 |
63 |
68 |
61 |
54 |
51 |
89 |
80 |
82 |
75 |
78 |
73 |
69 |
66 |
|
|
3,0 |
83 |
75 |
73 |
67 |
72 |
65 |
58 |
55 |
93 |
83 |
86 |
79 |
81 |
77 |
73 |
71 |
|
|
3,5 |
87 |
78 |
77 |
70 |
75 |
68 |
61 |
59 |
99 |
86 |
90 |
82 |
83 |
80 |
76 |
73 |
|
|
4,0 |
91 |
80 |
81 |
73 |
78 |
72 |
65 |
62 |
99 |
88 |
93 |
84 |
85 |
83 |
79 |
76 |
|
|
5,0 |
95 |
83 |
86 |
77 |
80 |
75 |
69 |
65 |
105 |
90 |
98 |
88 |
88 |
85 |
81 |
79 |
Таблица 7. Коэффициенты использования светового потока светильников (любого типа), излучаемого в верхнюю полусферу
|
Светильники |
Потолочные |
Подвесные |
|||||||||||||
|
п, % |
70 |
50 |
30 |
70 |
50 |
30 |
|||||||||
|
с, % |
50 |
30 |
50 |
30 |
10 |
50 |
30 |
50 |
30 |
10 |
|||||
|
р, % |
30 |
10 |
30 |
10 |
10 |
10 |
30 |
10 |
30 |
10 |
10 |
10 |
|||
|
i |
Коэффициенты использования, % |
||||||||||||||
|
0,5 |
26 |
25 |
20 |
19 |
17 |
13 |
6 |
19 |
18 |
15 |
14 |
11 |
9 |
4 |
|
|
0,6 |
30 |
28 |
24 |
23 |
20 |
16 |
8 |
24 |
22 |
18 |
18 |
14 |
11 |
5 |
|
|
0,7 |
34 |
32 |
28 |
27 |
22 |
19 |
10 |
27 |
26 |
22 |
21 |
16 |
13 |
6 |
|
|
0,8 |
38 |
36 |
31 |
30 |
24 |
21 |
11 |
31 |
29 |
25 |
25 |
18 |
16 |
7 |
|
|
0,9 |
40 |
38 |
34 |
33 |
26 |
23 |
12 |
34 |
32 |
28 |
28 |
20 |
18 |
8 |
|
|
1,0 |
43 |
41 |
37 |
35 |
28 |
25 |
13 |
37 |
35 |
32 |
30 |
22 |
20 |
9 |
|
|
1,1 |
46 |
43 |
39 |
37 |
30 |
26 |
14 |
40 |
37 |
34 |
33 |
24 |
21 |
11 |
|
|
1,25 |
49 |
46 |
42 |
40 |
32 |
28 |
15 |
43 |
41 |
38 |
36 |
26 |
24 |
12 |
|
|
1,5 |
54 |
49 |
47 |
44 |
34 |
31 |
17 |
48 |
44 |
42 |
40 |
29 |
26 |
14 |
|
|
1,75 |
57 |
52 |
51 |
47 |
36 |
33 |
18 |
52 |
48 |
46 |
43 |
31 |
29 |
15 |
|
|
2,0 |
60 |
54 |
54 |
50 |
38 |
35 |
19 |
55 |
50 |
50 |
46 |
33 |
31 |
16 |
|
|
2,25 |
62 |
56 |
57 |
52 |
39 |
37 |
20 |
58 |
52 |
53 |
49 |
35 |
33 |
17 |
|
|
2,5 |
64 |
58 |
59 |
54 |
40 |
38 |
21 |
60 |
54 |
55 |
51 |
36 |
34 |
18 |
|
|
3,0 |
68 |
60 |
63 |
57 |
42 |
40 |
22 |
64 |
57 |
59 |
54 |
39 |
36 |
20 |
|
|
3,5 |
70 |
62 |
66 |
59 |
43 |
41 |
23 |
67 |
60 |
62 |
56 |
40 |
39 |
21 |
|
|
4,0 |
72 |
64 |
68 |
61 |
45 |
42 |
24 |
69 |
61 |
65 |
58 |
42 |
40 |
22 |
|
|
5,0 |
75 |
66 |
72 |
64 |
46 |
44 |
25 |
73 |
64 |
69 |
62 |
44 |
42 |
24 |
Исходные данные для расчетной части дипломного проекта были следующими: в помещении площадью S=200 м2с, индексом iп=1,25 предполагается использовать светильники типа ЛСП13 - 2ґ65 - 001 (тип КСС - Л) с лампами ЛБ65. Принять Кз=1,5, z=1,15, rп=0,7; rс=0,5; rр=0,3. Необходимо определить: число светильников N, если требуется обеспечить Е=300 лк.
По Таблице 5 для iп=1,25 и кривой силы света типа Л определяем Uоу=0,59.
В светильнике применены две лампы ЛБ65. В соответствии с Таблицей 8 световой поток для одной лампы равен Фл=4550 лм; общий поток, создаваемый светильником в два раз больше указанного значения.
Таблица 8. Технические данные люминесцентных ламп
|
Тип лампы |
Мощность, Вт |
Напряжение на лампе, В |
Ток лампы, А |
Световой поток, лм, после 100 ч горения |
Длина лампы, мм |
Диаметр, мм |
ГОСТ, ТУ |
||||
|
номинальный |
минимальный |
расчетное значение |
без штырьков |
со штырьками |
|||||||
|
ЛДЦ65-4 ЛД65-4 ЛХБ65-4 ЛТБ65-4 ЛБ65-4 |
65 |
110 |
0,67 |
3050 3570 3820 3980 4550 |
2745 3210 3435 3580 4095 |
2900 3390 3630 3780 4325 |
1500,0 |
1514,2 |
40 |
ГОСТ 6825-70 |
Необходимое число светильников может быть определено по методу коэффициента использования светового потока в соответствии с формулой(7)
(7)
Таким образом, определили, что необходимое число ламп для данного помещения - 20 штук.
4.2 Расчет и устройство защитного заземления
Для обеспечения нормальных условий работы рассчитать защитное заземление электрооборудования в сети с напряжением до 1000 В. В качестве заземлителей используются стальные трубы диаметром 50 мм, длиной 2,5 м, расстояние между трубами составляет а = 2,5 м. Данное заземление установлено в Оренбургской области.
В соответствии с ПУЭ устанавливается необходимая величина сопротивления заземления для установок с рабочим напряжением до 1000 vRз = 4 Ом, свыше 1000v 10 Ом.
Определим расчетное удельное сопротивление грунта (Супесь) с учетом климатического коэффициента по формуле (8):
, (8)
где: - удельное сопротивление грунта, южный чернозём 200 Ом•м;
- климатический коэффициент сезонности принимаем за 1
P = 2001 = 200 (Омм)
Сопротивление растеканию тока одного заземлителя зависит от удельного сопротивления грунта, глубины забивки и размеров самого заземлителя (трубы). Для одиночного вертикального стержневого заземлителя определим по формуле (9):
, (9)
где: - удельное сопротивление грунта, Ом•м;
l- длина заземлителя, м;
d - эквивалентный диаметр стержней;
H - глубина забивки, считая от поверхности земли до середины заземлителя, м.
R=200/6,28*2,5*(4,6+0,55*200/15,7)=12,73*5,15=65,5
Для уменьшения экранирования рекомендуется одиночные заземлители располагать на расстоянии не менее 2,5 и 3 м один от другого. Затем определяем ориентировочное число вертикальных заземлителей без учета коэффициента экранирования или коэффициента использования вертикальных стержней по формуле (10):
, (10)
где: - допустимое сопротивление заземления, Ом (4 или 10 ом)
n=65,5/4=16
Установив характер расположения заземлителей (в ряд или контуром), определяем число стержневых заземлителей по формуле (11):
, (11)
где: - сопротивление искусственных заземлителей, Ом;
- коэффициент использования стержневых заземлителей, зависящий от количества стержней и расстояния между ними.
n=65,5/4*0,8=20
При устройстве простых заземлителей в виде короткого ряда стержней расчет на этом можно закончить и не определять сопротивление соединительной полосы, поскольку длина её относительно невелика. Но в этом случае фактическая величина сопротивления заземляющего устройства будет несколько завышена.
В процессе эксплуатации электрооборудования существует вероятность поражения электрическим током. Дать оценку потенциальной опасности поражения электрическим током проектируемого оборудования.
Электрооборудование должно быть выбрано и установлено таким образом, чтобы не могло привести к повреждению оборудования, возникновению короткого замыкания или замыканию на землю, а также причинить вред обслуживающему персоналу.
При написании данного раздела необходимо использовать следующие нормативные документы:
- Правила устройства электроустановок,
- Правила эксплуатации электроустановок потребителей,
- Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТ РМ-016-2001 РД 153-34.0-03.150-00.
Мероприятия по обеспечению электробезопасности разрабатываются в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79* ССБТ «Электробезопасность. Общие требования» и ПУЭ.
Токоведущие части электроустановки не должны быть доступны для случайного прикосновения, а доступные прикосновению открытые и сторонние проводящие части не должны находиться под напряжением, представляющим опасность поражения электрическим током как в нормальном режиме работы электроустановки, так и при повреждении изоляции. Выбрать необходимые меры защиты из ниже перечисленных и пояснить.
Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты от прямого прикосновения:
- основная изоляция токоведущих частей;
- ограждения и оболочки;
- установка барьеров;
- размещение вне зоны досягаемости;
- применение сверхнизкого (малого) напряжения.
Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:
- защитное заземление;
- автоматическое отключение питания;
- уравнивание потенциалов;
- выравнивание потенциалов;
- двойная или усиленная изоляция;
- сверхнизкое (малое) напряжение;
- защитное электрическое разделение цепей;
- изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.
Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ в электроустановках, являются:
- оформление работ нарядом, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации,
- допуск к работе,
- надзор во время работы,
- оформление перерыва в работе, перевода на другое место, окончания работы.
При подготовке рабочего места со снятием напряжения должны быть выполнены следующие технические мероприятия:
- произведены необходимые отключения и приняты меры, препятствующие подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов,
- на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационных аппаратов должны быть вывешены запрещающие плакаты,
- проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током,
- наложено заземление (включены заземляющие ножи, а там, где, они отсутствуют, установлены переносные заземления),
- вывешены указательные плакаты «Заземлено», ограждены при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части, вывешены предупреждающие и предписывающие плакаты.
При проектировании главной понизительной подстанции мероприятия по электробезопасности разрабатываются отдельно для открытого (ОРУ) и закрытого (ЗРУ) распределительных устройств, трансформаторов и другого электрооборудования.
Установка силовых трансформаторов должна обеспечиваться удобством обслуживания, путями перекатки, необходимым расстоянием между трансф...
Подобные документы
Выбор программного обеспечения. Построение функциональной модели. Тестирование программного описания автомата. Проектирование общей схемы сборки проекта из отдельных фрагментов. Нормы затрат на проектирование и внедрение микропроцессорной системы.
дипломная работа [348,1 K], добавлен 05.05.2015Этапы разработки микропроцессорной системы на основе микроконтроллера. Общая характеристика солнечных часов. Разработка схемы, программного обеспечения и алгоритма управления солнечных часов. Технико-экономическое обоснование разработки и охрана труда.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 16.07.2010Методика и основные этапы разработки схемы усилителя низкой частоты с заданными в техническом задании параметрами. Формирование и синтез структурной схемы. Разработка и расчет принципиальной схемы. Анализ данного спроектированного устройства на ЭВМ.
контрольная работа [122,8 K], добавлен 09.10.2010Описание схемы электрической принципиальной приёмника для радиоуправляемой игрушки. Этап проектирования и расчет надежности микросхемы. Обоснование выбора элементов: резисторов, конденсаторов. Трассировка печатной платы и компоновка печатной платы.
курсовая работа [29,8 K], добавлен 27.01.2009Общие принципы разработки программно-аппаратного терминала с CAN-шиной, его основные физические интерфейсы. Структурная схема разрабатываемого устройства. Схема подключения микроконтроллера. Схема подключения микроконтроллера Atmega128 и для ПЭВМ.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 07.07.2011Порядок описания и разработки структурной и функциональной схемы микропроцессорной системы на основе микроконтроллера К1816ВЕ31. Обоснование выбора элементов, разработка принципиальной схемы данной системы, программы инициализации основных компонентов.
курсовая работа [260,4 K], добавлен 16.12.2010- Разработка автоматизированного рабочего места оператора обработки информации радиотехнических систем
Задачи и принцип работы автоматизированного рабочего места оператора обработки информации. Разработка структурной и электрической принципиальной схемы устройства. Проектирование печатной платы и конструкции прибора. Экономическое обоснование разработки.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 07.07.2012 Выбор методов проектирования устройства обработки и передачи информации. Разработка алгоритма операций для обработки информации, структурной схемы устройства. Временная диаграмма управляющих сигналов. Элементная база для разработки принципиальной схемы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 16.08.2012Рассмотрение основных особенностей разработки микропроцессорного устройства охраны дома, этапы расчета параметров. Общая характеристика микросхемы К561ТМ2. Знакомство с принципиальной схемой двухтактного D-триггера на двух однотактных D-триггерах.
курсовая работа [241,2 K], добавлен 07.02.2016Описание схемы самого простого варианта пульта управления. Сущность разработки цепи для определения времени наработки на отказ устройства. Характеристика электрических конденсаторов. Особенности разработки трассировки и компоновки печатной платы.
курсовая работа [976,4 K], добавлен 18.12.2008Этапы разработки структурной схемы системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны. Оптимизация сети специальной связи по линиям 01. Особенности определения высоты подъема антенн стационарных радиостанций, обеспечивающих заданную дальность радиосвязи.
контрольная работа [874,9 K], добавлен 16.07.2012Разработка радиоприемного устройства профессиональной связи УКВ диапазона, создание схемотехнической модели системы: выбор и обоснование структурной схемы; расчет и моделирование отдельных узлов; расчет экономических параметров; экологичность проекта.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 16.02.2012Технология сквозного проектирования. Разработка принципиальной электронной схемы устройства. Обоснование выбора цифровых электронных компонентов. Трёхмерное моделирование: разработка модели корпуса, 3D-печать. Разработка программы микроконтроллера.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 22.08.2017Анализ вариантов подключения и построения контроллеров индикации на PIC микроконтроллерах. Проектирование модулей системной шины ISA. Разработка обобщенной схемы модуля. Методы построения алгоритмов инициализации и управления, разработка программы.
курсовая работа [574,7 K], добавлен 04.09.2012Проектирование авиационного радиопередающего устройства дальней связи для самолёта АН-2. Составление структурной схемы передатчика. Выбор схемотехнических решений и расчёт отдельных узлов передатчика. Расчёт тракта формирования однополосного сигнала.
курсовая работа [378,4 K], добавлен 14.11.2010Методика и этапы разработки системы дублирования видеопотока в компьютерном классе, предназначенной для дублирования информации с компьютера учителя на мониторы учащихся. Выбор способа изготовления печатной платы, экономическое обоснование устройства.
дипломная работа [48,5 K], добавлен 23.10.2010Этапы разработки печатного узла датчика взлома двери. Обзор аналогов. Обоснование выбора электрической схемы. Расчет надежности, виброустойчивости, теплового режима, и других конструкторско-технологических параметров разрабатываемого устройства.
курсовая работа [521,7 K], добавлен 25.12.2015Сравнительный анализ функций арифметико-логического устройства (АЛУ) в современных микропроцессорах. Синтез схемы блока АЛУ и признаков результата. Разработка имитатора управляющих сигналов. Расчет надежности и безотказной работы проектируемой модели.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 14.11.2014Понятие и внутренняя структура модели устройства в пространстве состояний как известного способа описания линейных устройств. Принципы и этапы ее построения в форме пространства и передаточной функции. Нелинейные устройства обработки аналоговых сигналов.
реферат [70,5 K], добавлен 21.08.2015Модернизация более ранней разработки устройства на базе микроконтроллера MCS-48, предназначенного для увлажнения дыхательной смеси. Проектная процедура ПЛИС типа SOPC, реализованная на базе микроконтроллера MCS-48. Проектирование структурной схемы.
курсовая работа [523,2 K], добавлен 03.05.2015
