Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства

| Категория реферата: Рефераты по ботанике и сельскому хозяйству
| Теги реферата: доклад, сочинение 6
| Добавил(а) на сайт: Перевёртов.

Металлические части электроустановок (корпуса электрических машин, трансформаторов, магнитных пускателей и т. п.) в нормальных условиях должны быть хорошо изолированы от токоведущих частей, и прикасаться к ним совершенно безопасно. В аварийных случаях (замыкание фазного провода на нулевой или на корпус электроустановки, а также пробой изоляции) металлические части электроустановок, не находящиеся под напряжением, оказываются под ним. Прикосновение обслуживающего персонала к их металлическим частям и связанным с ними проводящим конструкциям других машин и аппаратов становится опасным для жизни. Целью защитного заземления является снижение до безопасной величины напряжений прикосновения и шага, появляющихся в результате нарушения целостности изоляции токоведущих частей электроустановок. Чем меньше электрическое сопротивление заземляющего устройства, тем меньше будет напряжение на металлических частях электрооборудования и тем под меньшим напряжением в случае аварии окажутся человек или животное. Заземляющие устройства бывают простые (одиночные), выносные и контурные. Напряжения прикосновения и шага определяются из простых соотношений: Uпp=(Uз—Ub и Uш=Ua—Ub. Напряжение шага Uш зависит от тока замыкания Iз, сопротивления заземлителя, длины шага и характера распределения потенциалов. Чем больше проводимость земли, тем более пологой будет кривая распределения потенциалов и тем меньше будут значения напряжений шага и прикосновения. Ближе к заземлителю потенциалы точек земли будут выше и наоборот. Изменение потенциала оценивается коэффициентами прикосновения ?пр и шага ?ш. Они определяются по формулам

[pic]
Коэффициент прикосновения сложного контурного заземлителя равен 0,3 —
0,2, а коэффициент шага — 0,3 — 0,1 и ниже. Чем меньше значения коэффициентов ?пр и ?ш, тем ниже будут напряжения прикосновения и шага.

Поскольку кривая распределения потенциалов представляет собой гиперболу, то максимальный потенциал относительно точки нулевого потенциала будет иметь сам заземлитель; около 70% от полного потенциала на нем будут падать на расстоянии около 1 м от заземлителя; 25% — между 1-м и 10-м; 5% — между
10-м и 20-м метрами. Точки земли, отстоящие от одиночного простого заземлителя на расстоянии 20 м и более, принято считать имеющими нулевой потенциал.
Выносное заземление делают на некотором расстоянии от заземляемых объектов. При этом производственные помещения с находящимися в них заземленными электроустановками оказываются вне зоны растекания тока в земле. Если выносное заземление удалено от заземляемых объектов на расстояние 20 м и более, то можно считать, что пол в производственном помещении имеет нулевой потенциал. Поэтому человек, стоящий на нем и касающийся металлического заземленного корпуса электроустановки, когда по заземляющему устройству проходит ток замыкания на землю, оказывается относительно нее под полным напряжением. Последнее равно полному напряжению на заземляющем устройстве, которое можно рассчитать по уравнению

[pic] где Uз – напряжение на заземляющем устройстве, В; Iз – ток замыкания на землю, проходящий через заземлитель, А; Rз – электрическое сопротивление заземляющего устройства, Ом; Uч – напряжение, под которым оказывается человек, В.

Следовательно, при выполнении заземляющего устройства, когда производственное помещение находится вне зоны растекания электрического тока в земле, величина поражающего напряжения будет зависеть от сопротивления растеканию тока заземляющего устройства Rз и величины тока замыкания на землю Iз. Более эффективным и надежным по сравнению с выносным заземляющим устройством является контурное. В этом случае заземлители располагаются по контуру вокруг заземляемого электрооборудования. При этом производственное помещение с электроустановками оказывается размещенным внутри контура заземления. Благодаря близкому расположению заземлителей относительно друг друга (обычно на расстоянии 3 — 6 м) и наложению электрического поля одного заземлителя на поле другого потенциалы точек пола (или земли) внутри контура заземления значительно повышаются. При этом напряжение между заземленными металлическими частями и полом становится существенно ниже. Иногда для лучшего выравнивания потенциалов внутри контура заземления дополнительно прокладывают горизонтальные полосы.
Напряжением относительно земли Uз при замыкании на землю называется напряжение между заземленной частью электроустановки и точками земли, находящимися вне зоны растекания токов (не ближе 20 м). Напряжение прикосновения Uпp — напряжение между двумя точками электрической цепи, которых одновременно касается человек. Напряжение шага Uш — напряжение между двумя точками цепи тока, на которых одновременно стоит человек.
Свойство земли как проводника тока характеризуется величиной удельного электрического сопротивления, под которым понимается сопротивление кубика грунта с ребрами в 1 м. Эта величина может быть определена по формуле

[pic], где R – электрическое сопротивление некоторого объема грунта, Ом, сечением
S, м2, и длиной l, м.

Величина удельного электрического сопротивления земля зависит от характера и температуры грунта, а также от содержания солей, кислот или щелочи. Удельное электрическое сопротивление уменьшается с увеличением содержания в грунте растворимых веществ, уплотнением его частиц и повышением общей влажности и температуры. Оно возрастает при пропитывании маслом, нефтью или при промерзании и высыхании грунта. Напряжение шага зависит от величины тока замыкания на землю Iз, сопротивления заземляющего устройства R и от характера распределения потенциала и длины шага. Среднее значение шага человека можно принять равным 0,8 м. Шаг сельскохозяйственных животных (крупного рогатого скота) принимается 1,6 м (расстояние между передними и задними ногами). Очевидно, что при более пологой кривой распределения потенциала, меньшем напряжении на заземляющем устройстве и коротком шаге снижается и шаговое напряжение, приложенное к человеку или сельскохозяйственному животному.

Зоной растекания тока замыкания на землю является поверхность, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами замыкания на землю, может быть условно принят равным нулю. Радиус зоны составляет около 20 м. Это значит, что на расстоянии 20 м от одиночного заземлителя потенциалы точек земли близки к нулю.

Если заземляющее устройство содержит один вертикальный заземлитель, то, зная удельное электрическое сопротивление земли и ток замыкания на землю, легко определить напряжение шага по формуле

[pic] где ? — удельное электрическое сопротивление земли в месте расположения заземляющего устройства,[pic]; l1—расстояние по поверхности земли от заземляющего устройства до ближайшей ноги человека или сельскохозяйственного животного, м; Iз — расстояние от заземляющего устройства до второй ноги человека или сельскохозяйственного животного, м.
При сложных контурных заземлителях потенциал на поверхности земли или пола помещения на расстоянии х от центра контурного заземлителя определяется из выражения

[pic] где r – радиус круга, площадь которого равна площади, занимаемой контурным заземлителем, м.
При использовании сложного контурного заземляющего устройства потенциалы точек пола или земли, расположенные внутри контура, повышаются, а напряжение шага снижается. Иногда для уменьшения напряжения за контуром заземляющего устройства в землю укладывают дополнительные стальные полосы на постепенно увеличивающуюся глубину. Кривая спада потенциала в этом случае становится более пологой.
Различают естественные и искусственные заземлители. В качестве естественных используются проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов и их смесей); обсадные трубы скважин; металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле; нулевые провода воздушных линий электропередач напряжением до 1000 В с повторными заземлениями (при количестве отходящих от подстанции линий не менее двух); рельсовые пути магистральных не электрифицированных железных дорог и подъездные пути (при наличии преднамеренно устроенных металлических перемычек между рельсами), металлические шпунты гидротехнических сооружений и ряд других устройств. Если свинцовые оболочки кабелей являются единственными заземлителями, то в расчете заземляющих устройств они должны учитываться только при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки в качестве естественных заземлителей использовать запрещено.
Последние должны иметь электрическую связь с заземляющим устройством (с магистралью заземления электроустановок) посредством не менее чем двух проводников или шин, присоединенных к заземляющему устройству в разных местах. В качестве материала для искусственных заземлителей рекомендуется использовать сталь. Допускается применение для этих целей и электропроводящего бетона. Заземлители, расположенные в земле, окраске не подлежат.
Не допускается делать заземлители в местах, где земля подсушивается под действием стороннего тепла (например, трубами теплотрассы). Во избежание коррозии следует применять оцинкованные заземлители. В противном случае необходимо увеличивать их сечение с тем, чтобы обеспечить расчетный срок службы.
В качестве заземляющих проводников, служащих для соединения заземляемых частей с заземлителем, в электроустановках напряжением 380/220 В, кроме стальной проволоки, шины или нулевого провода, могут быть использованы металлические конструкции производственного назначения (например, подкрановые пути и каркасы распределительных устройств), стальные трубы электропроводки, свинцовые оболочки кабелей, металлические трубы водопроводной, канализационной или теплофикационной сетей, проложенные открыто (за исключением трубопроводов для горючих жидкостей и взрывоопасных смесей). Применение чугунных труб в качестве заземляющих проводников не допускается ввиду плохого контакта в стыках между ними. Использовать трубы системы автопоения и вакуум провода на животноводческих фермах в качестве заземляющих проводников недопустимо. Запрещается также использовать в этих целях голые алюминиевые провода. Нельзя применять в качестве заземляющих проводников металлические оболочки трубчатых проводов (провода типа ТПРФ — трубка Куло) и металлические оболочки изоляционных трубок (трубки
Бергмана), а также свинцовые оболочки проводов групповой распределительной осветительной сети.
Заземлению подлежат корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников; приводы электрических аппаратов; вторичные обмотки измерительных трансформаторов; каркасы распределительных щитков и щитов управления, а также осветительных и силовых щитов. Необходимо заземлять металлические кабельные конструкции, оболочки силовых и контрольных кабелей, стальные трубы электропроводки, металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников. Словом, заземлением должны быть охвачены все металлические части электроустановок, могущие оказаться под напряжением в результате пробоя изоляции, и к которым возможно прикосновение обслуживающего персонала и сельскохозяйственных животных.

Задача №2

Скомплектовать агрегат для сгребания сена граблями ГП2-14А, имеющими удельное сопротивление 0.7 кН/м.
РЕШЕНИЕ:

Основные положения.

Комплектование агрегатов – важнейший фактор эффективного использования машинотракторного парка. Правильно скомплектованный машинотракторный агрегат должен обеспечивать качественное выполнение работ в соответствии с агротехническими требованиями, наивысшую производительность при наименьших затратах труда и средств.
Эффективность работы агрегата определяется агротехническими и эксплуатационными качествами трактора и сельскохозяйственных машин, входящих в агрегат, правильностью их подбора и соединения, выбором рациональных режимов.
Чтобы скомплектовать агрегат, надо предварительно определить все исходные показатели как энергетического средства, так и машин (орудий), которые предполагается включить в агрегат.
Для решения поставленной задачи нам потребуются такие показатели, как:

V Удельное сопротивление агрегата (Ra);

V Номинальное тяговое усилие трактора, который может агрегатироваться с вышеуказанным орудием (Pкр.н);

V Допускаемый коэффициент использования тягового усилия трактора (?и);
Допускаемый коэффициент использования тягового усилия тракторов определяется по формуле:

[pic] из данной формулы находим номинальное тяговое усилие трактора:

[pic]
Данная формула позволяет нам выбрать из справочных данных подходящий по классу тяги трактор.

[pic]
Открываем справочник сельского механизатора, таблицу «Типаж отечественных сельскохозяйственных тракторов», и сопоставляем подходящий трактор полученному результату. Справочные данные показывают, что нам необходимо выбрать трактор, марки Т-40М, так как у него класс тяги 0.9, что обеспечит оптимальную работу, как на ровной местности, так и на небольших склонах и подъемах.
Итак: агрегат для сгребания сена состоит из граблей ГП2-14А и трактора Т-
40М или его модификаций.

Экономическая и агротехническая оценка свеклоуборочных машин.

Уборка и послеуборочная обработка свеклы – сложные процессы, выполняемые поточным, перевалочным и поточно-перевалочным способами. Поточный способ уборки ведется комбайнами с погрузкой очищенных корней в рядом движущийся транспорт. Корни отвозят на приемные пункты, а ботву – к местам силосования. При перевалочном способе корни собирают во временные бурты на края поля. Затем из буртов погрузочными и транспортными средствами их доставляют на приемные пункты. При погрузке частично очищают корни от почвы и ботвы. При поточно-перевалочном способе уборки корни частично вывозят на приемные пункты, а частично разгружают в конце поля во временные бурты с последующий их погрузкой в транспортные средства. В нечерноземной зоне, где свекла имеет к началу уборки сильно развитую ботву, урожай которой в 1,5 –
2 раза больше урожая корней, рекомендуется раздельный способ уборки. Ботву при этом убирают ботвоуборочными машинами и отвозят к месту силосования.
Корни выкапывают комбайнами, очищают и грузят в транспортные средства.
Для возделывания и уборки сахарной свеклы с минимальными затратами ручного труда в различных природно-климатических зонах, наряду с машинами общего назначения применяются комплексы специализированных машин и приспособлений.
Для уборки используют ботвоуборочные машины БМ-6А, БМ-4, очистители ОГД-
6, ОГД-4 головок корнеплодов и корнеуборочные машины КС-6Б, РКС-6, РКС-4.
Для погрузки корнеплодов из куч или кагатов в транспортные средства предназначены свеклопогрузчики СПС-4,2.
При уборке сахарной свеклы необходимо извлечь из почвы все корнеплоды, обрезать головки с ботвой, очистить корнеплоды от почвы и боковых корешков, обрезать хвостики и собрать раздельно корнеплоды и ботву.
При машинной уборке из почвы должно быть подкопано и извлечено не менее
99% корнеплодов, на поверхности поля допускается оставлять не более 5%.
Ботва должна быть обрезана так, чтобы плоскость среза проходила не ниже зоны спящих глазков и не выше 2 см. от основания листьев.
Толщина оборванных хвостиков корнеплодов не должна превышать 1 см., допускается не более 3% корнеплодов с большей толщиной хвостиков. С низким и косым срезом допускается 10 – 15% корнеплодов, а с высоко обрезанной или необрезанной ботвой – 5%. Общая загрязненность корнеплодов не должна превышать 12%, в том числе ботвой не более 3%. Масса срезанных головок, отходящих в ботву, не должна превышать 5% от общей массы корнеплодов.
Потери ботвы не должны превышать 18%, а загрязнение ее почвой – 0,5%.
Количество корнеплодов с глубокими повреждениями не должно быть более 12% по массе.
Сегодня конструкторы и разработчики сельхозмашин предлагают свеклоуборочные машины, которые имеют широкий спектр регулировок и настроек, что позволяет вплотную приблизиться по качеству к ручной уборке, а по производительности во много раз превышают ручную работу.
Пример тому свеклоуборочный комплекс «Борэкс», в который входят все необходимые машины для полной уборки свеклы с полей машины:

. Копатель-валкообразователь БОРЭКС - КВЦБ-1,2 предназначенный для уборки корнеплодов сахарной свеклы путем выкапывания, подборки, доочистки и укладки в продовольственные валки.

Машина разработана в навесном варианте к тракторам ЮМЗ, МТЗ, Т-70, Т-