151229 (Элементные водонагреватели)

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ

РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра практической

подготовки студентов

Курсовая работа

на тему «Элементные водонагреватели»

Выполнил: Студент 3-го курса

22эк группы

Нестеренко И.Е.

Руководитель: Селюк Ю.Н.

Минск 2008

Задание на курсовую работу

Исходные данные:

Место установки электрооборудования – коровник.

Наработка: t=1000ч.

Относительные ущербы в результате отказа: y^x=1,1

Отношения затрат: З_П/З_Р=1/6

Показатели эффективности профилактик: а=1,5

АННОТАЦИЯ

Курсовая работа выполнена в объеме: расчетно-пояснительной записки на страницах машинописного текста , таблиц , рисунков ,графическая часть на 1 листе формата А2.

В работе выполнен расчет: текущих эксплуатационных параметров, ресурса элементов электрооборудования, оптимальной периодичности профилактических мероприятий, годовых затрат на эксплуатацию.

Также было разработано диагностическое устройство и рассчитано его ориентировочная стоимость.

Ключевые слова: сопротивление изоляции, сопротивление контактов, диагностирование, наработка, диагностическое устройство.

Содержание

Введение

1 Определение текущих эксплуатационных параметров

2 Определение ресурса элемента электрооборудования

3 Расчет оптимальной периодичности профилактических мероприятий

4 Расчет годовых затрат на эксплуатацию

5 Разработка диагностического устройства

6 Расчет ориентировочной стоимости диагностического устройства

7 Выбор инструментов и приспособлений для диагностирования

Выводы

Литература

Введение

Изучение диагностики электрооборудования является важным элементом профессиональной подготовки инженера-электрика. Знания систем, способов и методов диагностирования позволяет с высокой точностью определять механическое состояние оборудования. Благодаря этому снижаются затраты на эксплуатацию электрооборудования, повышается его надежность, сокращаются простой оборудования вследствие отказов и полнее используется ресурс деталей электрических машин и аппаратов.

Выполнение курсовой работы по данной дисциплине позволяет на практике ознакомиться с методами и системами диагностирования конкретных видов электрооборудования, принципами их выбора и применения. Кроме того, в процессе выполнения работы осваивается методика проектирования диагностических устройств и основные принципы его организации диагностирования электрооборудования.

Условия эксплуатации двигателя: характер среды – сухие и влажные помещения.

2. Определение текущих эксплуатационных параметров

По таблице 2[1] примем коэффициенты, характеризующие условия среды:

m = 1 c = 0 n = 1.5 η = 0,7

По таблице 3[1] примем и рассчитаем закономерность изменения параметров диагностирования;

а) Сопротивление изоляции

(1)

по таблице 3[1] примем θ = 390 К – установившаяся температура изоляции;

В = 10200 – коэффициент, зависящий от нагревостойкости изоляции;

по таблице 5[1] примем R_o = R_ин = 10МОм – начальное сопротивление изоляции;

R_ип = 0,5 МОм – предельное значение сопротивления изоляции;

R_и – сопротивление изоляции в момент времени t;

x = 0 – коэффициент, учитывающий влияние электрических сил;

k = 1.05 – коэффициент длительной перегрузки;

m, n – коэффициенты, учитывающие условия среды;

η – относительная влажность воздуха;

c – коэффициент, учитывающий химически активную среду;

МОм

б) cопротивление контактов:

по таблице 3[1]

(2)

a₂ = 1, c = 0.018, γ = 0.5

по таблице 5[1]

R_k – сопротивление контактов в момент времени t;

R_o = R_кн = 100мкОм– начальное сопротивление контактов;

R_кп = 1,8 R_кн =180 мкОм – предельное сопротивление контактов;

=110 мкОм;

а) радиальный зазор подшипников:

по таблице 3[1]

(3)

k = 10^-6

по таблице 5[1]

a – радиальный зазор подшипников в момент времени t;

a_o= a_н = 0,01мм – начальный радиальный зазор подшипников;

a_п= a_п = 0,04 мм – предельно радиальный зазор подшипников;

a=0,01+10^-6*2500=0.0125;

результаты расчетов сведем в таблицу 1:

Таблица 1

2. Определение ресурса элемента электрооборудования

Определим ресурс изоляции, используя метод многоступенчатого линейного прогнозирования так как зависимость сопротивления изоляции от времени нелинейная.

Рассчитаем гарантированный ресурс безотказной работы:

(4)

= 200ч. – период между данным и предыдущим диагностированием;

– корректирующий коэффициент;

– определим для изоляции по формуле (1) при = 2300ч.

= = Мом

= R_ип=0,5 Мом

= R_ин=10 Мом

= R_и =0,6 Мом

ч.

б) определим ресурс контактов используя метод линейного прогнозирования так как зависимость сопротивления контактов от времени линейная:

Рассчитываем остаточный ресурс безотказной работы:

(5)

(6)

– коэффициент остаточного ресурса;

= R_кп=180 мкОм

= R_кн=100 мкОм

= R_к =110 мкОм

ч.

в) определим ресурс подшипников используя метод линейного прогнозирования так как зависимость радиального зазора подшипников от времени линейная

Рассчитаем остаточный ресурс безотказной работы:

= a_п=0.04 мм

= a_н=0.01 мм

= a=0.0125 мм

По формуле (6):

По формуле (5): ч.

1. Расчет оптимальной периодичности профилактических мероприятий

Оптимальная периодичность профилактических мероприятий определяется по минимуму удельных затрат:

(7)

З_П/З_Р , а , y^x – смотреть задание на курсовую работу

λ – интенсивность отказа оборудования определяется измерением интенсивности отказов отдельных элементов:

(8)

λ _I – интенсивность отказов i–го элемента;

t_ci – срок службы этого элемента;

либо (9)

а) определим интенсивность отказов изоляции:

ч.

ч^-1

б) определим интенсивность отказов контактов:

ч.

ч^-1

в) определим интенсивность отказов подшипников:

ч.

ч^-1

Определим интенсивность отказа оборудования:

=0.000066+0.00005+0.00003332=0.00014932 ч^-1

Определим оптимальную периодичность профилактических работ:

ч.

4 Расчет годовых затрат на эксплуатацию.

Наш электрический двигатель относится к 1-ой группе электрооборудо-вания. По таблице 6[2] определим периодичность технического обслужи-вания П_то и диагностирования П_д , а также среднюю трудоемкость техничес-кого обслуживания Т_то , диагностирования Т_д и текущего ремонта Т_тр.

П_то=3мес. П_д=6мес. Т_то=1чел.ч Т_д=1,45чел.ч Т_тр=1,3чел.ч

Определим количество диагностирований в год:

= 12/6 = 2 (10)

Определим количество технических обслуживаний в год:

(11)

Определим годовые трудозатраты на эксплуатацию:

Т= Т_то +Т_д +Т_тр= 1 + 1,45 + 1,3 = 3,75 чел.ч (12)

Определим годовые затраты на оплату труда электромонтеров:

ЗП = С_Т · Т (13)

где С_Т – часовая тарифная ставка оплаты труда

С_Т = 200,46 р/час

ЗП = С_Т · Т = 200,46 · 3,75 = 751,73 руб.

5 Разработка диагностического устройства

В различных отраслях сельскохозяйственного производства режимы работы электродвигателей не одинаковы. Где-то они тяжелее, где-то легче. Сезонность и односменность работы характерные для сельскохозяйственного производства, определяют относительно низкую степень использования установленного электрооборудования в течении суток и на протяжении года. Следует учесть что на всех кратковременных процессах, как правило, установленные электрические двигатели общепромышленного исполнения, рассчитаны на длительную работу при номинальной нагрузке. Малая продолжительность использования электродвигателей позволяет допускать их перегрузки без ущерба для срока службы. Однако длительность использования электродвигателей тесно связана с явлениями тепло- и влагообмена между изоляцией электродвигателя и окружающей средой.

Режимы работы эл. двигателей влияют на изоляцию обмоток и как следствие , на надёжность электродвигателей . При малом времени использования эл. двигателей особую значимость приобретают режимы пуска. Пуск эл. двигателей в с.х. производстве из-за большой протяженности воздушных распределительных сетей и относительно малой мощности трансформаторов может оказаться затяжным .