Содержание

Введение…………………………………………………………………… 4

1 Характеристика хозяйства………………..…………………………..… 5

1.1 Общая характеристика хозяйства………………………………… 5

1.2 Характеристика свинарника…………………………………….…10

2 Технологическая часть…………………………………………………..12

3 Электрооборудование свинарника ……………………………………..17

3.1 Расчет электропривода и выбор мощности электродвигателей...17

3.2 Расчет параметров электрообогреваемого пола …………………22

3.3 Расчет электрического освещения ………………………………..25

3.4 Расчет ультрафиолетового облучения……………………………31

3.5 Расчет пусковой и защитной аппаратуры ……………………......33

3.6 Расчет силовых и осветительных сетей ……………………..…...40

4 Автоматизация свинарника ………………………………………..…...46

4.1 Разработка схемы для автоматизации управления полом…..…..46

4.2 Разработка схемы для управления ИКУФом………………..…... 47

5 Расчет мощности на вводе и выбор силового трансформатора..……. 49

6 Технико-экономическая часть…………………………………..…...… 52

7 Охрана труда……………………………………………………..…..…. 60

7.1 ТБ при работе в свинарнике……………………………...……….60

7.2 Расчет защитного заземления……………………………………..63

Заключение……………………………………………………...………… 66

С

У Д П

писок используемой литературы…………………………...………….. 67

Введение

Агропромышленный комплекс (АПК) – важнейшая отрасль народного хозяйства и главная составляющая экономики РФ. Его основная задача состоит в надежном обеспечении страны продовольствием и сельскохозяйственным сырьем. В нем создается около 30% национального дохода. Потребительский рынок более чем на 70% формируется за счет продовольствия и товаров, изготовленных из сельскохозяйственного сырья. Естественно, что состояние этой сферы не может не затрагивать интересы каждого человека, ее развитие в значительной степени определяет народнохозяйственный потенциал и политическую обстановку в стране.

В настоящее время главной задачей АПК является проблема увеличения объемов производства сельскохозяйственной продукции при минимуме производственных затрат.

Эту проблему можно полностью решить с помощью полной электрификации и автоматизации как можно больше процессов сельского хозяйства. Ведь с применением электрификации и внедрением автоматизации во многие производственные процессы мы облегчаем труд человека, тем самым повышая производительность труда, увеличиваем количественные и качественные показатели производительности труда, практически исключаем ручной труд, не эффективные и не рентабельные процессы производства заменяем на более современные, эффективные и рентабельные.

Дальнейшее повышение производительности труда в сельском хозяйстве, а следовательно, и эффективности производства возможно лишь при условии максимальной механизации и автоматизации при неуклонном сокращении доли ручного труда. Сокращение доли тяжелого малоквалифицированного физического труда – непременное условие дальнейшего экономического роста.

Технологическое переоснащение ферм предъявляет повышенное требование к подготовке специалистов среднего звена, которые должны не только овладеть основами интенсивных технологий получения сельскохозяйственной продукции, изучить устройство и работу машин, но и уметь обобщать передовой опыт, осваивать и рационально использовать технические средства, выпускаемые промышленностью. Также знать основные требования, предъявляемые к реконструкции действующих и строительству новых животноводческих ферм и предприятий.

1 Характеристика хозяйства

1.1 Общая характеристика хозяйства

Землепользование ООО “Морис – Агро” расположены в городе Минусинске проезд коммунальный 9 . Центральная усадьба находится в Минусинске проезд коммунальный 9 , в 1 километре от районного центра города Минусинска, и в 17 километрах от железнодорожной станции «Минусинск». Связь с районным центром осуществляется по дорогам с асфальтным покрытием. Просёлочные дороги хозяйства относят к III группе, то есть к естественным грунтовым. Землепользование состоит из основного и чересполосного участка.

Земля хозяйства расположена в правобережной части Минусинской впадины, и входит в Минусинский степной район. Хозяйство находятся в степной, холмистой зоне. Основная часть территории (северная) представляет собой широко увалистую равнину, у которой на севере, северо-востоке, преобладает расчленённый характер. Склоны увалов подвержены эрозии. Южная часть хозяйства имеет бугристо-грядовой рельеф.

Гидрографическая сеть на территории хозяйства представлена рекой Минусинка, кроме того, имеются скважины. Вода в них, то есть во всех источниках, пригодна для водопоя скота и других сельскохозяйственных нужд.

По природно-климатическим условиям территория хозяйства относится к умеренно теплому агроклиматическому району с недостаточным увлажнением, средне климатический пояс умеренный. Среднегодовая температура воздуха - 0,2 ⁰С. Осадков выпадает в среднем за год 362 мм. Большая часть их 213 мм выпадает в летний период. Давление в пределах 750 - 760 мм рт. ст. Относительная влажность 70 – 80 %.

Продолжительность вегетационного периода при температуре воздуха выше 5 ⁰С составляет 163 дня. Сумма продолжительных температур воздуха выше 10 ⁰С составляет 1987 ⁰С. Продолжительность безморозного периода составляет 108 дней.

Преобладающее направление ветра юго-западное. Наибольшее число дней с сильным ветром, вызывающим пыльные бури, наблюдаются весной с апреля по июнь.

По характеру почвенного покрова территория хозяйства делится на три части :

Северная часть – различные подтипы чернозёмов.

Восточная часть – чернозёмы выщелочные.

Западная часть – обыкновенные малогумусовые чернозёмы.

В долине реки Минусинка сформировались лугово-болотные и темноцветные пойменные карбонатовые почвы. На чересполосном участке расположены в основном боровые и степные пески.

Недостаточное проведение специальных противоэрозионных мероприятий привели к водной и ветровой эрозии :

Слабая ветровая эрозия 1100га.

Средняя ветровая эрозия 400 га.

Степная ветровая эрозия 300 га.

Совместно, водная и ветровая эрозии проявляются на площади 4500 га, в том числе :

Слабая водная и ветровая эрозия 2500 га.

Средняя водная и ветровая эрозия 1700 га.

Сильная водная и ветровая эрозия 300 га.

В хозяйстве широко развиты все отрасли сельского хозяйства: растениеводство, животноводство, свиноводство, овцеводство, коневодство, птицеводство и др.

Земельный фонд хозяйства хорошо освоен и используется почти полностью. Сельскохозяйственные угодья занимают 80% от общей земельной площади.

Отрасль растениеводства занимается разведением пшеницы, картофеля, кукурузы и других сельскохозяйственных культур.

В хозяйстве имеется 5 севооборотов с общей площадью 6930 га. Пашни составляют в среднем 1400 га. Из пяти севооборотов 3 полевых 2 кормовых. Размещение севооборотов осуществляется с учетом рельефа местности и типа почв.

Травянистая растительность кормовых угодий представлена злаково-луговым разнотравьем. Сенокосные угодья расположены на заливных островах. Сенокосы характеризуются хорошим травостоем. В местах пригодных для механизированной уборки, сенокосные угодья используют для заготовки кормов общественному скоту, а занесенные и малые по площади участки, используют для заготовки сена частному скоту.

Основным местом сбыта продукции является районный центр г. Минусинск, а также республиканский центр г. Абакан, Красноярск, Кемерово, Назарова.

Весь анализ технико-экономической деятельности хозяйства ООО “Морис – Агро” сведён в таблицы.

Таблица 1.1.1 Баланс земельных угодий. Таблица 1.1.1

Земельные угодья	Площадь, га	Структура, %
с.-х. угодья из них пашни сенокосы пары	8935 5917 1945 1073	100 66,2 21,7 12,1

Рассматривая данные, приведенные в таблице 1.1.1. можно сделать вывод, что в ООО “Морис – Агро” основная площадь сельскохозяйственных угодий отведена под пашни 66,2%.

Исходя из этого, можно предположить, что основное направление растениеводство, а так же в хозяйстве имеет место и животноводство, так как имеются земельные площади для сенокосов составляющих 21,7% от всех сельскохозяйственных угодий.

Таблица 1.1.2 Основные экономические показатели. Таблица 1.1.2

№ пп	ПОКАЗАТЕЛИ	Едизм	Годы
			2010	2013
1 2 3 4 5 6 7 8 9	Валовая продукция сельского хозяйства В том числе: Растениеводства Животноводства Количество среднегодовых работников занятых в с.-х. производстве Энергообеспеченность Производство валовой продукции на одного работника Энерговооруженность Общая себестоимость валовой продукции Снижение себестоимость Прибыль хозяйства (убыток) Рентабельность хозяйства	тыс. руб. тыс. руб. тыс. руб. чел л.с./100га руб. л.с./чел руб. % тыс. руб. %	1483 735 748 201 186 7378,1 62 9157 - 453 5	1158 531 627 217 180 5336,4 61 13050 - 43 - 4208 - 32

Анализируя данные таблицы 1.1.2 можно сказать, что по сравнению с 2010 годом в 2013 году произошло уменьшение валовой продукции сельского хозяйства на 325000 рублей в связи с экономическими трудностями, сложившимися в хозяйстве: снижение урожайности, увеличение налогов, подорожание ГСМ, увеличение стоимости электроэнергии. Руководство хозяйства увеличило на 16 человек численность среднегодовых работников занятых в сельском хозяйстве, за счет привлечения молодых специалистов из городской местности, что привело к уменьшению валовой продукции произведенной на одного работника на 2041,7 рублей и снижение энерговооруженности на 1 л.с./чел.

По экономическим показателям за 2013 год хозяйство понесло ощутимые убытки по сравнению с 2010 годом на 4208000 рублей.

Таблица 1.1.3 Таблица отрасли растениеводства.

Таблица 1.1.3

№ пп	Культуры	Площадь, га		Урожайность, ц/га		Валовый сбор, ц		Себестоимость, руб/ц
		2010	2013	2010	2013	2010	2013	2010	2013
1 2 3	Зерновые культуры, всего Картофель Кормовые культуры, всего	3300 14 2231	3520 - 1945	14,3 28,6 -	8,1 - -	47190 400 26650	32800 - 25720	115 255 -	225 - -

Анализируя данные таблицы 1.1.3 можно сделать вывод, что в ООО “Морис – Агро” в отрасли растениеводства в 2013 году на 220 га увеличились посевные площади под зерновые культуры. Урожайность зерновых культур за 2013 год на 6,2 ц/га меньше по сравнению с предыдущим годом, это связано с неблагоприятными климатическими условиями, установившимися в период роста и развития растений. В результате себестоимость зерновых культур в 2013 году увеличилась на 110 руб/ц по сравнению с 2010 годом. Урожайность можно было увеличить применяя удобрения и подкормки, но это повлекло бы дополнительные затраты, а следовательно возросла бы еще себестоимость продукции. Чтоб привело к уменьшению конкурентно способности продукции. Снижение урожайности повлекло снижение объема валового сбора на 14390 ц.

Таблица 1.1.4 Таблица отрасли животноводства.

Таблица 1.1.4

№ пп	Видскота	Количество, гол		Продуктивность, гр		Себестоимость, руб/ц
		2010	2013	2010	2013	2010	2013
1 2 3	Скотоводство, всего в том числе коровы молодняк скот на откорм Свиньи, всего в том числе молодняк Лошади, всего	1112 453 362 297 721 584 99	1176 480 497 199 604 366 94	- 1,5 62 на 100 голов 0,478 76 - -	- 3,6 101 на 100 голов 0,447 200 - -	- 339 - 1888 4530 - -	- 385 - 2488 5500 - -

Из данных таблицы 1.1.4 можно сделать вывод, что в ООО “Морис - Агро” в 2010 году увеличилось число голов КРС на 64 головы. Также увеличилась продуктивность в скотоводстве и количество голов молодняка. За счет внедрения комплекса электрооборудования в свинарниках, продуктивность свиноводства в 2010 году увеличилась на 124гр, в сравнении с предыдущим годом. Из – за увеличения в 2010 году стоимости на корма, на ГСМ, увеличилась себестоимость мяса.

Из проведенного выше анализа можно сделать вывод, что в ООО “Морис – Агро” наиболее развито молочно-товарное производства.

Электротехническая служба гл. энергетика представлена 5 человеками, составляющими бригаду. Бригадир является исполняющим должность гл. энергетика. Для контроля за состоянием и ремонтом оборудования применяется хозяйственная форма обслуживания, годовой объем работ электротехнической службы ООО “Морис – Агро” составляет 970 у.е.

Источником электроснабжения ООО “Морис – Агро” является понижающая трансформаторная подстанция «Минусинск–опорная» напряжением 220/110/10 кВ. Резервным источником питания являются: один дизельный генератор S=32 кВА. За последний год хозяйством было потреблено 1980 тыс. кВт·ч электрической энергии. Расход электроэнергии на производственные нужды составил 1620 тыс.кВт·ч. Уровень электрификации производственных процессов составляет приблизительно 78%. Энерговооруженность труда составляет 61 л.с./чел, а энергообеспеченность 180 л.с./100га.

Все линии электропередач ранее находившееся на балансе электротехнической службы ООО “Морис – Агро” были переданы в обслуживание предприятию «Минусинские электрические сети».

1.2 Характеристика свинарника – маточника

В состав хозяйства ООО “Морис – Агро” входит свиноводческий комплекс с законченным производственным циклом, предназначенный для равномерного производства, выращивания и откорма свиней на промышленной основе.

Данный комплекс включает в себя следующие основные здания и сооружения (рис.1.2.1):

Рис. 1.2.1 План расположения объектов свинокомплекса ООО “Морис – Агро” со схемой электроснабжения.

1. Свинарник для поросят отъемышей.

2. Свинарник - откормочник.

3. Свинарник - маточник.

4. Склад кормов.

5. Кормоцех.

6. Водонапорная башня.

7. Котельная.

8. Трансформаторная подстанция ТП 10 / 0,4 S = 630 кВА.

Свинарник – маточник предназначен для производства и выращивания поголовья свиней. Помещение свинарника – маточника имеет размеры 71000 х 10000 мм, вместимостью 70 подсосных свиноматок с приплодом. Строение выполнено керамзитобетонными плитами. Верхнее основание помещения выполнено стоками на две половины здания на всю его длину. Помещение имеет четыре входа (выхода) и прогонные ворота. Свинарник – маточник разработан для районов с расчетной зимней температурой наружного воздуха до – 30 ⁰С, снеговой нагрузкой 45 кг/м² и сейсмичностью до 6 баллов. В свинарнике – маточнике станки для свиноматок и поросят расположены в два ряда, образуя четыре секции. На четыре секции разделены и выгульные площадки, что не позволяет свиноматкам смешиваться во время прогулки, и облегчает их распределение по станкам.

В данном реконструируемом свинарнике – маточнике навозоудаление осуществляется с помощью одного сильно морально и физически устаревшего скребкового навозоуборочного транспортера ТСН – 2Б.

Посредине свинарника уложен рельсовый путь для перемещения мобильного электрифицированного кормораздатчика КС – 1,5 загружаемого наклонным транспортером. Кормораздатчик КС – 1,5 – мобильный, электрифицированный. Предназначен для перемешивания и раздачи влажных и сухих кормов свиноматкам, а также для раздачи молока и обрата поросятам. Управление кормораздатчиком осуществляется при помощи пульта управления, а питание электроэнергией – при помощи электрокабеля, который размещен вдоль всей длины кормового прохода.

Поят свиноматок и поросят из автопоилок ПАС – 2А, расположенных у выхода из станка. Автопоилка ПАС – 2А предназначена для обслуживания двух смежных станков. Вода подводиться из водопровода, ее уровень в поилке регулируется специальным поплавковым механизмом.

Необходимый микроклимат поддерживается приточно – вытяжной вентиляцией. С момента опороса и до отъема поросят в свинарнике поддерживается необходимый микроклимат. Система вентиляции в свинарнике – маточнике переведена на программное управление. За счет применения приточно – вытяжной системы вентиляции с подогревом приточного воздуха, при наружной температуре – 20…– 25^ОС, температура в свинарнике поддерживается на уровне +16… +18 ^ОС. Относительная влажность составляет 70 – 75%, а загазованность помещения углекислым газом и аммиаком в 2 – 2,5 раза ниже допустимых норм.

Отопление рабочих помещений осуществляется водяными батареями от собственной котельной. Батареи круглого типа без радиаторов укреплены на стенах по 2 метра.

2 Технологическая часть

Технология воспроизводства и выращивания поголовья свиней.

Тяжело супоросные матки за пятнадцать дней до опороса, после санитарной обработки переводятся в индивидуальные станки. Матки поросятся, подсосный период принят шестьдесят дней, по истечении этого периода поросята отнимаются от маток и переводятся в групповые станки для содержания поросят - отъемышей, а матки переводятся в станки для холостых маток для дальнейшего осеменения.

Наиболее ответственным циклом в технологии производства свинины является выращивание поросят в 1…2 месяц после их рождения. Для полного сохранения приплода и хорошо развитых поросят очень важно создавать хорошие условия в первые дни их жизни. Исключительное значение имеет поддержание оптимальных температурных режимов в местах нахождения (логове) поросят – сосунов и свиноматок.

В свинарниках – маточниках создают два раздельных температурных режима: один для подсосных свиноматок, другой – для поросят – сосунов. Раздельный температурный режим для свиноматки и молодняка можно обеспечить путем создания для поросят локальных зон комбинированного обогрева (совместного воздействия электрообогреваемого пола и инфракрасного облучения).

Для локального обогрева животных применяют стационарную установку ИКУФ – 1. Облучательная установка ИКУФ – 1 предназначена для наиболее эффективного воздействия на молодняк животных с помощью сочетания ультрафиолетового облучения с инфракрасным обогревом.

Инфракрасное излучение с длиной волны 760…4200 нм, характеризующимся значительным тепловым и физиологическим воздействием на организм животных. Преимущество ИК-обогрева заключается в том, что бесконтактно происходит глубокое прогревание тканей без их раздражения и загрязнения. Проникая на 2,5…4 см вглубь тела, оно предупреждает переохлаждение внутренних органов и тканей. При этом быстро испаряется поверхностная влага, что особенно важно в первые часы жизни молодняка. В результате этого значительно повышается сохраняемость и среднесуточные его привесы. Под действием ИК-лучей усиливается питание поверхностных тканей, регенерация клеток, в результате чего раны и язвы быстро заживают. В организме животных происходит активация кроветворных органов и наблюдается увеличение в крови числа эритроцитов и лейкоцитов, содержание гемоглобина, изменение белковых фракций, повышается уровень иммунобиологической реактивности организма к различным заболеваниям.

Ультрафиолетовое излучение – один из важнейших факторов внешней среды, оказывающих большое влияние на жизнедеятельность живых организмов. Установлено, что излучение области ультрафиолета – В обладает ан-

тирахитным действием, положительно влияет на обмен веществ, процессы дыхания, активизацию кровообращения, усиление деятельности желез внутренней секреции и другие функции организма животного. Под влиянием ультрафиолетового излучения улучшается усвояемость кормов, иммунобиологические свойства животных, увеличивается на 7 – 12 % мясная продуктивность, приплод появляется на свет более жизнеспособным и устойчивым к заболеваниям. При безвыгульном содержании животные испытывают острую ультрафиолетовую недостаточность.

Поэтому, для восполнения ультрафиолетового «голодания» и локального обогрева в данном свинарнике – маточнике предлагаю использовать наряду с общим отоплением помещения следующие специальные установки: стационарную автоматизированную установку ИКУФ – 1 и электрообогреваемые полы.

Устройство установки ИКУФ – 1. Установка состоит из блока программного управления и 70 облучателей. Каждый облучатель включает две инфракрасные лампы ИКЗК – 250 и ультрафиолетовую ЛЭ – 15, смонтированных в общую арматуру. Ультрафиолетовая лампа помещена в отражателе между инфракрасными лампами. При обогреве и облучении поросят один облучатель устанавливают на два станко-места на границе между двумя станками. Облучатели в рабочем режиме подвешивают на высоте 0,6 – 1 м от пола. Высота подвеса облучателей определяет тепловой поток инфракрасных источников в зоне обогрева, а следовательно, и температуру обогрева животных.

Электрообогреваемые полы. При обогреве бетонных полов уменьшается расход тепла на общее отопление помещения, нет необходимости покрывать пол деревянными щитами, почти полностью исключается из употребления подстилка. Благодаря теплоаккумулитируемой способности пола в близи животных длительное время поддерживается оптимальная или близкая к ней температура, даже при прекращении подачи электроэнергии.

В качестве нагревательного элемента используют провод ПОСХП (основные технические данные нагревательного провода приведены в таблице 2.1), отрезки которого закладывают в бетон в толще пола. При сооружении обогреваемого пола в готовом помещении бетонное покрытие с нагревательным проводом накладывают на существующий пол.

Таблица 2.1. Основные технические данные нагревательного провода ПОСХП.

Таблица 2.1

Марка нагревательного провода	Наружный диаметр, мм	Диаметр проволоки, мм	Материал жилы	Изоляция
ПОСХП	2,3	1,1	Телеграфная проволока	Полиэтилен

Для того чтобы нагрузка фаз была равномерной, число отрезков провода, укладываемых по ширине нагревательной полосы, принимается кратным трем. Концы отрезков присоединяют в клемные коробки, влагозащищенного исполнения. Нагревательное устройство делят на несколько секций. В каждой секции для автоматического поддержания заданной температуры пола, между нагревательными проводами закладывают датчик двухпозиционного регулятора температуры ПТР – 2 – 0,4. Корпус с контактным механизмом устанавливают на щите управления обогрева пола.

Для поросят – сосунов площадь обогреваемого пола должна быть 1…1,4 м², для свиноматок 2…2,8 м². Удельная мощность нагревательных проводов и температура поверхности пола для поросят – сосунов и свиноматок приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2. Основные технические данные обогреваемых полов.

Таблица 2.2

Вид животных	Рекомендуемая температура поверхности пола, оС	Удельная мощность нагревательных проводов, Вт/м2
Поросята – сосуны Свиноматки	30…32 18…20	250…280 80…100

Уборка и удаление навоза наиболее трудоемкие операции на животноводческих фермах, остро нуждающиеся в применении средств механизации и автоматизации. Для этих целей в разрабатываемом свинарнике – маточнике предлагаю использовать наиболее современный скребковый навозоуборочный транспортер ТСН-160, который заменит используемый физически и морально устаревший навозоуборочный транспортер ТСН – 2Б.

ТСН – 160 предназначен для уборки навоза из животноводческих помещений и одновременной погрузки в транспортные средства. ТСН-160 состоит из горизонтального и наклонного транспортеров, шкафа управления. Горизонтальный транспортер применяется для очистки навозного канала от поданного в него из стойла навоза. Он транспортирует навоз до места сброса на наклонный транспортер. Последний в свою очередь, принимает навоз с горизонтального транспортера и подает его в размещенные под наклонным транспортером тракторные прицепы и другие средства. Шкаф управления служит для пуска наклонного и горизонтального транспортеров, при этом наклонный транспортер включается раньше, чем горизонтальный, а выключается позже. Это сделано с той целью, чтобы наклонный транспортер успевал освободиться от остатков навоза. Технические характеристики навозоуборочного транспортера ТСН – 160 приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 Технические характеристики навозоуборочного транспортера ТСН – 160.

Таблица 2.3

№	Показатель	Ед.изм	ТСН-160
1 2 3 4 5 6 7 8	Производительность Масса Размеры навозного канала: ширина глубина Установленная мощность транспортера: горизонтального наклонного Длина контура цепи транспортера: горизонтального наклонного Скорость движения цепи транспортера: горизонтального наклонного Угол установки наклонного транспортера Высота погрузки навоза наклонным транспортером	т/ч кг мм мм кВт кВт м м м/с м/с град. м	4,5 1890 320 120 4 2,2 160 13,04 0,18 0,72 30 2,65

Организация труда

Свинарник обслуживают два человека, рабочий день 8,2 часа с 42-часовой рабочей неделей.

В обязанности свинарей входит: раздача корма, уборка станков, проходов, контроль за клиническим состоянием животных, прием опоросов, поддержание ветеринарно-санитарного порядка в свинарнике. Для приема опоросов в ночное время назначается ночной дежурный.

Управление всеми машинами и механизмами – дистанционное, автоматизированное, что создает хорошие условия труда обслуживающему персоналу, освобождает его от ряда операций и тем самым увеличивает время на непосредственный уход за животными. Комплексная механизация, четкое соблюдение распорядка дня обеспечили высокие экономические показатели. Нагрузка на одного свинаря увеличилась с 25 до 35 голов, отъемный вес поросят возрос с 16 до 19 кг, затраты труда уменьшились на 1 ц привеса с 31 до 12,7 чел.-ч.

Таблица 2.4 Технико – экономические показатели для свинарника - маточника.

Таблица 2.4

№	Наименование показателей	Ед.изм.	Показатели
1 2 3 4 5	Годовой выход продукции – всего мяса в живом весе Численность обслуживающего персонала В том числе – непосредственно обслуживающих свиней Затраты труда на 1 цен. привеса – всего обслуживающего персонала В том числе непосредственно обслуживающих животных Количество скотомест Площадь застройки	Цен. Чел. Чел. Ч/час Ч/час Свиномест м2	3830 2 2 10,4 10,4 263 1459

3 Электрооборудование свинарника

3.1 Расчет электропривода и выбор мощности электродвигателей

Основным средством для приведения в движение всех стационарных и части мобильных машин в сельском хозяйстве является - электропривод.

Электроприводом называется электромеханическое устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую, которая сообщается рабочим органам производственной машины.

В общем случае электропривод состоит из преобразователя, электродвигателя, передаточного устройства и аппаратуры управления.

Одной из главных частей электропривода является электродвигатель. Наибольшее распространение в народном хозяйстве благодаря простате устройства, высокой надежности и сравнительно не большой стоимости получили асинхронные электродвигатели. Трехфазный асинхронный электродвигатель изготавливают двух модификаций: с короткозамкнутой и фазной обмоткой ротора. Подавляющее большинство электродвигателей применяется в сельском хозяйстве – двигатели с короткозамкнутой обмоткой ротора. Они имеют более высокий коэффициент полезного действия и коэффициент мощности, меньшую стоимость по сравнению с электродвигателями с фазным ротором.

Выполним проверочный расчет мощности электродвигателя для привода горизонтального навозоуборочного транспортера ТСН – 160.

Рассчитаем усилие необходимое для перемещения цепи с навозом по дну канала.

F_max =F_xx + F_трд + F_трб + F_з = 5880 + 5656,07 + 2828,04 + 2142,8 = 16506,9 Н

(3.1.1)

где: F_хх – усилие необходимое для перемещения цепи по дну канала без навоза.

F_трд - усилие необходимое для преодоления трения навоза о дно канала.

F_трб – усилие необходимое для преодоления трения навоза о боковые стенки канала.

F_з – усилие необходимое для преодоления заклинивания навоза между боковыми стенками и скребком.

Рассчитаем массу навоза приходящуюся на одну уборку:

m = кг (3.1.2)

где: N – число животных (N = 70 голов)

m₁ - выход навоза с одной головы (m₁ = 17 кг)

Z - число удалений в сутки (Z = 2 раза)

Рассчитаем усилие на преодоление трения цепи о дно канала на холостом ходу:

F_хх = (3.1.3)

где: m – масса 1 м цепи (m = 7,5 кг)

g – ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с ²)

–длина цепи ( = 160 м)

F_трх – коэффициент трения цепи на холостом ходу (F_трх = 0,5)

Рассчитаем усилие на преодоление трения о дно канала:

F_трд = (3.1.4)

где: m – масса навоза

g – ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с ²)

f_g – коэффициент трения навоза (f_g = 0,97)

Рассчитаем усилие на преодоление трения навоза о боковые стенки канала:

F_трб = (3.1.5)

Рассчитаем усилие на преодоление заклинивания навоза между скребком и стенкой канала:

F₃ = Н (3.1.6)

где: а – расстояние между скребками на цепи (ТСН –160 ; а =1,12м )

F₁ – усилие от заклинивания навоза между одним скребком и стеной канала (F₁ = 15 Н)

Рассчитаем момент сопротивления приведенный к валу электродвигателя при максимальной нагрузке:

М_max = (3.1.7)

где: V – линейная скорость движения цепи (V = 0,18 м/сек)

η_п – коэффициент полезного действия передачи (η_п = 0,9)

_н – угловая скорость вращения вала электродвигателя

(с^–1 )

Рассчитаем момент троганья:

М_тр = (3.1.8)

По условию пуска можно записать:

> М_тр (3.1.9)

где: K_U² – коэффициент показывающий падение напряжения при пуске (K_U = 0,9)

М _пус - пусковой момент

М_пус = µ_п (µ_п = 2)

K_U² µ_п > М _тр (3.1.10)

М_н > М_тр / µ_п > 50,46 / 0,9²

Рассчитаем мощность электродвигателя:

Р_р > _н = (3.1.11)

По условию Р_н Р_р и учитывая скорость вращения рабочей машины выбираем по каталогу конкретный электродвигатель марки:

АИР 112 М А6

Записываем технические данные электродвигателя:

Рн = 3 кВт	η = 81 %	Кi = 6
n = 750 об/мин	Cos φ = 0,76	m = 35,0 кг

I_н = A (3.1.12)

Рассчитаем коэффициент каталожной неувязки:

К_кн = Р_р / Р_н = 2441,3 / 3000 = 0,813 (3.1.13)

Выбираем коэффициент загрузки рабочей машины: К_зрм = 0,6

Рассчитаем коэффициент загрузки электродвигателя:

К_{з эл.дв.} = (3.1.14)

Определим присоединительную к сети мощность электродвигателя:

Р _прис = Р_н / η = 3 / 0,81 = 3,7 кВт (3.1.15)

Определим потребляемую мощность:

Р_пот = (3.1.16)

Данные электродвигателя привода горизонтального навозоуборочного транспортера ТСН – 160 занесем в таблицу 3.1.1.

Остальные электродвигатели технологического оборудования рассчитывались аналогично и приведены в таблице 3.1.1

3.2 Расчет параметров электрообогреваемого пола

По справочной литературе определяем площадь, которую необходимо обогревать для одного помета поросят, и свиноматки.

S_пор= 1…1,4 м²

S_св= 2…2,8 м²

По таблице определяем удельную мощность для данных площадок, из справочной литературы.

Р_уд.пор= 200 Вт/м²

Р_уд.св= 100 Вт/м²

Рассчитаем мощность необходимую для обогрева каждой площадки:

(3.2.1)

(3.2.2)

Размеры станка:

a – длина станка

а = 2,6 м

b – ширина станка

b = 1,8 м

d – 1 часть станка для свиноматок

d = 1,8 м

с – 2 часть станка для поросят – сосунов

с = 0,8 м

Рассчитаем длину провода ПОСХП для каждой площадки:

(3.2.3)

(3.2.4)

где Р_{уд.посхп} – удельная мощность провода ПОСХП

Р_{уд.посхп} = 10 Вт/м²

Рассчитаем длину одного отрезка провода на один станок:

(3.2.5)

Рассчитаем число параллельных ветвей провода для площадки у свиноматок и поросят:

(3.2.6)

(3.2.7)

Рассчитаем шаг укладки проводов на каждой площадке:

(3.2.8)

(3.2.9)

Рассчитаем длину отрезка провода, который можно подключить к сети с напряжением 220В:

(3.2.10)

где - удельное сопротивление провода ПОСХПпоменять на полы

= 0,174 Ом/м

Рассчитаем сколько станков можно обогреть одним отрезком провода:

(3.2.11)

Рассчитаем сколько отрезков провода нужно чтобы обогреть 35 станков:

(3.2.12)

Рассчитаем число отрезков провода необходимое для всего свинарника:

(3.2.13)

Рассчитаем общую длину провода для пола:

(3.2.14)

Рассчитаем общую мощность пола:

(3.2.15)

Рассчитаем мощность одной трех фазной секции:

(3.2.16)

Рассчитаем ток секции:

(3.2.17)

где Cosφ = 0,97; т.к. провод уложен в виде катушки.

3.3 Расчет электрического освещения

Для данного свинарника – маточника принимаем общую систему освещения. Освещение выполним двух видов: рабочее и освещение безопасности, на дежурное освещение выделим 10 % светильников рабочего освещения. Питание светильников будет производиться от сети 220 В. В качестве источника света для рабочего освещения будем использовать люминесцентные лампы низкого давления марки ЛБ – 40 (Ф_С – световой поток, Ф_С = 2400 лм), освещение безопасности выполним лампами накаливания.

Для рабочего освещения принимаем к установке светильник ЛСП14-2х40. Для освещения безопасности принимаем светильник НСП 21–100 (200).

3.3.1 Расчет рабочего освещения

Расчет проведем методом коэффициента использования светового потока.

Рассчитаем расстояние между рядами светильников:

(3.3.1.1)

где λ_С– коэффициент учитывающий наивыгоднейшее расстояние между

светильниками (_с= 1,7 м)

Н_р – расстояние от лампы до рабочей поверхности (Н_Р = 3 м)

(3.3.1.2)

где Н_П – высота помещения ( Н_П = 3,5 м )

Н_СВ – высота свеса светильника ( Н_СВ = 0,5 м )

Н_РП – высота до рабочей поверхности ( Н_РП = 0 м )

Рассчитаем расстояние от первого ряда до стены:

(3.3.1.3)

Рассчитаем расстояние от торца светильника до стены:

Рассчитаем число рядов светильников:

(3.3.1.4)

где В – ширина свинарника – маточника ( В = 10 м )

Принимаем 2 ряда светильников

Т.к. число рядов светильников округлили, то уточним рассчитанные ранее размеры.

Рассчитаем расстояние от первого ряда до стены:

(3.3.1.5)

Рассчитаем расстояние от торца светильника до стены:

(3.3.1.6)

По справочной литературе определим необходимую освещенность:

Е_Н = 100 Лк

Рассчитаем индекс помещения:

(3.3.1.7)

где А – длинна свинарника – маточника ( А = 68 м )

В – ширина свинарника – маточника ( В = 10 м )

По таблице определим коэффициент использования светового потока, для этого предварительно зададимся коэффициентами отражения пола, стен и рабочей поверхности.

ρ_п = 30 %

ρ_с = 10 %

ρ_рп = 10 %

η_с = 0,57

Определим необходимое количество светильников для помещения в котором содержаться животные:

(3.3.1.8)

где К_З – коэффициент запаса (учитывающий снижение светового потока

светильника из – за старения ламп и загрязнения) ( К_З = 2 )

Z – коэффициент неравномерного освещения ( Z = 1,1 )

n – число ламп в светильнике ( n = 2 )

S – площадь помещения ( S = 680 м² )

(3.3.1.9)

Принимаем 56 светильников

Рассчитаем сколько светильников будет в одном ряду:

(3.3.1.10)

Проверим фактическую освещенность:

(3.3.1.11)

Допускается чтобы фактическая освещенность находилась в пределах:

(3.3.1.12)

3.3.2 Расчет освещения безопасности

Светильники освещения безопасности будут располагаться в тех же рядах что и рабочие светильники на расстоянии 10 м друг от друга, а так же около каждых дверей и ворот.

Расчет освещения безопасности произведем методом удельной мощности. Освещение безопасности должно создавать освещенность не менее 2 Лк.

Рассчитаем общее количество светильников освещения безопасности:

(3.3.2.1)

Рассчитаем мощность одной лампы:

(3.3.2.2)

где Р_уд – удельная мощность ( Р_уд = 0,6 Вт / м² )

Выберем конкретную лампу:

НВ – 220 – 25

Р_Н = 25 Вт; Ф_С = 205 лм; η_С = 8,2 лм / Вт

3.3.3 Расчет освещения для подсобного помещения

Система освещения в помещении будет общая, вид: освещения рабочее. Напряжение питания 220 В в качестве источника света выбираем светильник НСП 21 – 200 с лампой накаливания.

Рассчитаем расстояние между рядами светильников:

(3.3.3.1)

где λ_С– коэффициент учитывающий наивыгоднейшее расстояние между

светильниками (_с= 1,5 м)

Н_р – расстояние от лампы до рабочей поверхности (Н_Р = 2 м)

(3.3.3.2)

где Н_П – высота помещения ( Н_П = 3,5 м )

Н_СВ – высота свеса светильника ( Н_СВ = 0,5 м )

Н_РП – высота до рабочей поверхности ( Н_РП = 1 м )

Рассчитаем расстояние между рядами светильников:

(3.3.3.3)

Рассчитаем расстояние от первого ряда светильников до стены:

(3.3.3.4)

Рассчитаем расстояние от торца светильника до стены:

(3.3.3.5)

Рассчитаем число рядов светильников:

(3.3.3.6)

где В – ширина аппаратной ( В = 5,666 м )

Принимаем 2 ряда светильников

Рассчитаем число светильников в ряду:

(3.3.3.7)

где А – ширина аппаратной ( А = 5,666 м )

Принимаем 3 светильника в ряду

Рассчитаем общее число светильников:

(3.3.3.8)

Т.к. число рядов светильников округлили, то уточним рассчитанные ранее размеры.

Рассчитаем расстояние от первого ряда до стены:

(3.3.3.9)

(3.3.3.10)

Рассчитаем расстояние от торца светильника до стены:

(3.3.3.11)

(3.3.3.12)

По справочной литературе определим необходимую освещенность:

Е_Н = 50 Лк

Рассчитаем индекс помещения:

(3.3.3.13)

где А – длинна аппаратной ( А = 5,666 м )

В – ширина аппаратной ( В = 5,666 м )

По таблице определим коэффициент использования светового потока, для этого предварительно зададимся коэффициентами отражения пола, стен и рабочей поверхности.

ρ_п = 70 %

ρ_с = 50 %

ρ_рп = 10 %

η_с = 0,56

Рассчитаем световой поток одной лампы:

(3.3.3.14)

где К_З – коэффициент запаса (учитывающий снижение светового потока

светильника из – за старения ламп и загрязнения) ( К_З = 2 )

Z – коэффициент неравномерного освещения ( Z = 1,2 )

n – число ламп в светильнике ( n = 1 )

S – площадь помещения ( S = 32,1 м² )

(3.3.3.15)

Выбираем конкретный светильник:

НБ – 220 – 100

Р_Н = 100 Вт

Ф_С = 1240 лм

Проверим фактическую освещенность:

(3.3.3.16)

Допускается чтобы фактическая освещенность находилась в пределах:

(3.3.3.17)

Условия выполняются.

Освещение для остальных пяти подсобных помещений рассчитаем аналогичным способом, а данные занесем в таблицу 3.3.1

Таблица 3.3.1 Технические данные осветительного оборудования

№ п/п	Наименование помещения	Тип светильника	Тип лампы	Число ламп	РЛ, кВт	РΣ, кВт
2 3 5 6 7	Тамбур Машинное отделение Вент. камера Комната персонала Эл. щитовая	НСП 21 – 200 НСП 21 – 200 НСП 21 – 200 НСП 21 – 200 НСП 21 - 200	НБ 220 – 100 НБ 220 – 100 НБ 220 – 100 НБ 220 – 200 НБ 220 - 100	1 2 1 1 1	0,1 0,1 0,1 0,2 0,1	0,1 0,2 0,1 0,2 0,1