где W’ – влаговыделение одного животного, W’ =130 г./ч;
(10)где d1нас. – влагосодержание насыщенного наружного воздуха при расчетной температуре, d1 нас.=3.81 г./м3;
ц1 – расчетная относительная влажность наружного
воздуха, ц1 =0.9 /3/;
(11)где d2нас. – влагосодержание насыщенного воздуха внутри помещения при оптимальной температуре, d2 нас.=9.7 г/м3;
ц2 – удельная относительная влажность воздуха внутри помещения, ц2=0.8 /3/;
За расчётное принимаем большее значение воздухообмена,
Определяем необходимый напор вентилятора по формуле:
(12)где Ндин. – динамически напор необходимый для сообщения воздуху необходимой скорости, Па;
Нст. – потери напора, трение вытяжной системы, Нст. =0;
(13)где
– плотность воздуха, кг/м3; – скорость воздуха в вентиляторе, м/с;Выбираем осевой вентилятор марки ВЦ14–46 с номинальной производительностью Qн = 1500 м3/ч /3/ и напором Н = 150 Па.
Определим количество вентиляторов по формуле:
(14)где Qн – производительность одного вентилятора, Qн = 1500 м3/ч
Применяем к установке 16 вентиляторов.
Расчет и выбор остального технологического оборудования производим аналогично, данные и результаты выбора заносим в таблицу 2.1.
Таблица 2.1. Технологическое оборудование
Оборудование | Марка машины | Кол. | Производительность, м3/ч, т/ч |
Вытяжной вентилятор | В06–300 | 4 | 17000 |
Приточный вентилятор | ВЦ4–75 | 4 | 20000 |
Кормораздатчик | КЭС-1.7 | 2 | 14…55 |
Приточно-вытяжной вентилятор | ВЦ14–46 | 16 | 1500 |
Навозоуборочный транспортёр | ТСН-160 | 2 | 4,5 |
2.4 Расчет и выбор электродвигателей
Практически все механизированные операции приводятся в действие при помощи электродвигателя. Наиболее целесообразным в настоящее время являются выбор электродвигателей серии АИ: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, так как они более надежные в работе и относительно не дорогостоящие.
Произведём расчёт электродвигателя, для привода горизонтального навозоуборочного транспортёра ТСН 160.
Определим максимально возможную нагрузку в начале уборки, затем по условиям пуска определим достаточный пусковой момент и мощность электродвигателя.
Определим усилие транспортной цепи при работе на холостом ходу по формуле:
(15)где m – масса одного метра цепи со скребками, m=2.8 кг /2/;
g – ускорение силы тяжести, g =9.81 м/с2;
l – длина цепи, l=110 м;
fx – коэффициент трения цепи по настилу, fx =0,5;
усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления трения навоза о дно канала при его перемещении по каналу:
(16)где mн – масса навоза в канале, кг;
fн – коэффициент трения навоза о дно канала, fx =0.97 /2/;
(17)где N – число животных обслуживаемых одним транспортёром, N =300 гол;
m1 – суточный выход навоза от одного животного, m1 =6.6 кг;
z – число уборок навоза в сутки, z =2;
Усилие на преодоление сопротивления заклинивания навоза, возникающее между скребками и стенками канала:
(18)где F1 – усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления заклинивания, приходящееся на один скребок, F1 =15 Н /2/;
а – расстояние между скребками, а=1.12 м;
Усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления трения навоза о боковые стенки канала:
(19)где Р Б – давление навоза о боковые стенки канала, Н;
(20)Определим общее максимальное усилие необходимое для перемещения навоза в канале, кагда весь транспортер загружен:
(21)Момент приведеный к валу электродвигателя при максимальной нагрузке:
(22)где
– угловая скорость электродвигателя, рад/с;ŋн – коэффициент полезного действия передачи, ŋн =0.75 /4/;
(23)где n – синхронная частота вращения, n =1500 об/мин;
Учитывая, что момент сопротивления, приведенный к валу электродвигателя увеличивается при трогании транспортёра, то момент трогания:
(24)Определим требуемый момент электродвигателя:
(25)где Мп – кратность пускового момента, Мп =2;
к – коэффициент снижения напряжения при пуске, к =0.8…0.9 /5/;
Определим необходимую мощность электродвигателя по формуле:
(26)Мощность двигателя для горизонтального транспортёра выбираем исходя из следующего условия:
(27)где Рн – номинальная мощность выбранного электродвигателя, кВт;
Выбираем электродвигатель марки АИР100S4, IР – 64, Рн=3.0 кВт, з=82%, cosц=0.83, Sн=12%, КI=7.0 следовательно:
Определим мощность электродвигателя наклонного транспортёра ТСН-160:
(28)где Q – подача транспортёра, Q =6 т/ч /2/;
ŋп – коэффициент полезного действия передачи, ŋп =0.75 /4/;
l – горизонтальная составляющая пути перемещения груза, l=15 м;
f– коэффициент трения, f=3 /2/;
h – высота подъёма груза, h =2,6 м;
ŋт – коэффициент полезного действия передачи, ŋт =0.5 [2];
Выбираем электродвигатель марки АИР80В4, IР – 64, Рн=1.5 кВт, з=78%, cosц=0.83, Sн=12%, КI=5.5 следовательно:
Расчет и выбор двигателей для остальных приводов производим аналогично, результаты расчетов и номинальные данные двигателей сводим в таблицу 2.2.
Таблица 2.2. Сводная таблица электродвигателей
Наименование оборудования | Марка двигателя | Рн,кВт | з, % | N,мин-1 | cosц | Ki | Мn | Количество |
Вытяжной вентилятор | АИР80В2У3 | 2.2 | 83 | 3000 | 0.87 | 7.0 | 2.0 | 4 |
Приточный вентилятор | АИР90L2У3 | 3.0 | 84.5 | 3000 | 0.88 | 7.0 | 2.0 | 4 |
Кормораздатчик: | ||||||||
– передвижение | АИР80А6У3 | 0.75 | 70 | 1000 | 0.72 | 4.5 | 2.2 | 2 |
– раздача | АИР100L6У3 | 2.2 | 81 | 1000 | 0.74 | 6.0 | 2.2 | 4 |
Приточно-вытяжной вентилятор | АИР63B2У3 | 0.55 | 75 | 3000 | 0.85 | 5.0 | 2.0 | 16 |
Навозоуборочный транспортёр: | ||||||||
– горизонтальный | АИР100S4У3 | 3.0 | 82 | 1500 | 0.83 | 7.0 | 2.0 | 2 |
– наклонного | АИР80В4У3 | 1.5 | 78 | 1500 | 0.83 | 5.5 | 2.2 | 2 |
2.5 Расчет и выбор осветительных установок