Анализ исходных данных и задачи проектирования

Содержание расчетно-пояснительной записки

 

Введение

1. Анализ исходных данных и задачи проектирования

2. Обоснование периодичности текущего ремонта электрооборудования

2.1. Статистический метод

2.1.1. Исходные данные

2.1.2. Расчет статистических показателей

2.1.3. Выбор оптимальной периодичности

2.2. Классический метод

2.2.1 Классический метод (решение)

2.3. Метод теории надежности

3. Описание технологии текущего ремонта электродвигателя

4. Компоновка участка по проведению ТО и ТР электрооборудования

5. Выбор оборудования для диагностирования и ремонта

Заключение

Список литературы

Введение

 

Опыт электрификации сельского хозяйства показывает, что без хорошей работы электротехнической эксплуатационной службы только увеличение числа электроустановок не дает ожидаемого роста эффективности производства и не позволяет полностью использовать возможности электрооборудования. Эксплутационная надежность электрооборудования пока еще не удовлетворяет в достаточной мере требованиям сельскохозяйственного производства. Электродвигатели выходят из строя в 1,5…3 раза чаще, чем регламентировано в нормативной документации. Затраты на техническую эксплуатацию за срок нормативной окупаемости в 4...10 раз превышает стоимость нового электрооборудования. Все это снижает выпуск продукции и увеличивает ее себестоимость.

Анализ исходных данных и задачи проектирования

 

Сельскохозяйственное предприятие использует большой парк электрооборудования. Анализ результатов эксплуатации этого парка свидетельствует о том, что энерговооруженность труда по установленной мощности соответствует передовому уровню эксплуатации сельского хозяйства. Однако показатели надежности отстают от нормативных значений. Так, двигатели серии 4А рассчитаны на безотказную работу в течение 10 лет, а фактическое время безотказной работы до капитального ремонта составляет в производстве 3,5 года, в растениеводстве - 4 года, а подсобных предприятиях - 5 лет.

Эксплуатационная надежность электрооборудования зависит от многих факторов: периодичности проведения технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР), наличие участка и технических средств для выполнения ТР, квалификации персонала электротехнической службы, правильного выбора типа защиты и режима использования электрооборудования и т.д.

В исходных данных на курсовое проектирование приведены сведения о работе электроприводов до критического состояния по сопротивлению изоляции, а также о размере технологического ущерба и интенсивности отказов с указанием затрат на профилактику и ремонт; годовой объем работ электротехнической службы в у.е.э.

Обоснование периодичности текущего ремонта электрооборудования

 

В зависимости от условий эксплуатации система ППРЭсх допускает отступления от нормируемой периодичности ТО и ТР. Для этого необходимо знать методы определения оптимальной периодичности профилактических мероприятий: статистический, классический и метод теории надежности.

Для решения этой задачи в исходных данных должны быть сведения о надежности изучаемого электрооборудования, о влиянии периодичности профилактик на надежность и размер технологического ущерба и др.

 

Статистический метод

 

По данному методу выбирают частный или обобщенный критерий состояния электрооборудования (например, значение сопротивления изоляции до критического состояния за некоторый период). Проводят наблюдения за выбранным электрооборудованием и по статистическим данным устанавливают закон распределения времени достижения предельного значения критерия. По полученным характеристикам распределения подбирают такую продолжительность между профилактическими мероприятиями, при которой соблюдается их предупредительный характер для заданного числа электрооборудования.

Исходные данные

Классический метод

 

Этот метод заключается в составлении функции цели (критерия) и исследований ее на экстремум.

Пусть для некоторого объекта, например для электропривода, затраты на одну профилактику составляют З_П, на один капитальный ремонт З_Р, интенсивность отказов при исходной периодичности профилактик λ, технологический ущерб из-за отказа, выраженный в долях от З_Р - у*. Известно, что с увеличением периодичности Т годовые затраты на профилактики снижаются, а на ремонт, включая ущерб, возрастают.

Целевая функция удельных суммарных затрат имеет вид:

 

        (1),

 

где α - показатель эффективности профилактик.

Исследуя уравнение на экстремум

 

 

находим выражение для расчета оптимальной периодичности профилактических мероприятий по критерию минимума удельных затрат:

         (2)

Уравнение показывает, что значение оптимальной периодичности пропорционально затратам на профилактику и обратно пропорционально стоимости капитального ремонта, а также размеру технологического ущерба и интенсивности отказов. Наибольшее влияние на периодичность оказывает показатель а, который характеризует эффективность профилактик. Он оценивает, на сколько процентов снижается интенсивность отказов при снижении периодичности на 1%.

 

Метод теории надежности

 

Для многих видов оборудования оптимальной стратегией технической эксплуатации служит планово-предупредительный ремонт, когда в заранее намеченные сроки проводят профилактическое обслуживание или ремонт. При этом удается с наименьшими затратами поддержать интенсивность отказов на требуемом уровне. Решение задачи о периодичности профилактик основано на графическом представлении влияния планово-предупредительных обслуживании на надежность.

Рис. 2. Влияние планово-предупредительных обслуживаний на интенсивность отказов: где λ_cp(t) — средняя интенсивность отказов; α — момент проведения планово-предупредительных обслуживаний

 

 

Рис. 3. Влияние планово-предупредительных обслуживании на вероятность безотказной работы: где P_ср(t) — средняя вероятность безотказной работы, t_П - периодичность планово-предупредительных обслуживании по заданному снижению интенсивности отказов; b - момент проведения планово-предупредительных обслуживании.

 

Как видно из рис. 2 и 3, после проведения профилактик (точки а и b) существенно замедляется снижение вероятности безотказной работы (рис. 3) и повышение интенсивности отказов (рис. 2). По рис. 2 задается верхняя граница интенсивности отказов (пунктир до т.. а). При пересечении верхней границы заданного значения с кривой изменения k(t) проводят планово-предупредительные обслуживания. Из рис. 3 видно, что искомая периодичность обслуживания находится при пересечении кривой изменения P(t) с нижней границей заданного значения вероятности безотказной работы (т.. b). Если нет ограничений на ресурсы, то малой периодичностью t_П можно поддерживать λ*(t) = const, P*(t) = const на уровне новых изделий. Периодичность t_П можно определить, исходя из графика заданного или принятого изменения λ(t) или P(t).

Обозначим снижение интенсивности отказов

 

 

изменение интенсивности отказов без профилактик и с профилактиками. Тогда t_П определим из уравнения:

 

         (3)

 

На малом интервале времени интенсивность отказов изделия возрастает линейно λ(t) = а + bt. Тогда для определения периодичности профилактик находим:

 

 

Отсюда искомая периодичность

 

         (4)

Исходные данные

 

Подготовительные работы

— очистить электродвигатель от пыли и грязи;

— отсоединить электродвигатель от питающих проводов, разъединить с рабочей машиной и снять с фундамента.

 

Разборка

— разобрать электродвигатель, очистить и промыть детали, продуть обмотку сжатым воздухом, определить неисправности.

 

Ремонт статора

— устранить нарушение изоляции лобовых частей, в местах выхода проводов из паза и выводных концов;

— замена ослабленных и выпавших пазовых клиньев, а также бандажей лобовых частей;

— устранение мелких неисправностей стали статора (коррозия, вмятины);

— разогрев изоляции для пропитки;

— сушка изоляции, ее пропитка и окончательная сушка.

 

Ремонт ротора

— проверка состояния и устранение неисправностей обмотки ротора (для двигателей с фазным ротором);

— замена неисправных подшипников;

— устранение мелких неисправностей активной стали ротора (вмятины, коррозия).

 

Сборка электродвигателя

— проверка исправности всех узлов и деталей;

— измерение воздушного зазора между статором и ротором;

— заполнение подшипников на 2/3 их объема смазкой; сборка электродвигателя, проверка мягкости вращения ротора и плотности затяжки болтовых соединений, при необходимости его покраска.

 

Послеремонтные испытания

— измерение сопротивления изоляции, пробный пуск без нагрузки на его валу и под нагрузкой на месте установки двигателя.

 

3.2.7. Для двигателей с фазным ротором и машин постоянного тока дополнительно шлифовка, а при необходимости проточка коллектора; замена и притирка щеток и проверка степени их искрения.

Технические указания

 

3.3.1. К пункту 2. Электрические машины передаются для выполнения капитального ремонта при наличии следующих неисправностей: витковые замыкания в обмотках; замыканий обмоток на корпус или между фазами; обрыва обмоток; обугливания обмоток; изгиба вала и повреждения посадочных мест подшипниковых щитов; трещины в корпусе и подшипниковых щитах; сопротивление изоляции ниже нормы и не поддается восстановлению после сушки.

 

3.3.2. К пункту 4. Замене подлежат подшипники, имеющие коррозию, сколы, глубокие царапины на поверхности беговых дорожек или шариков (роликов), а также при радиальном и осевом зазоре (люфте) более 0,2 мм.

 

3.3.3. К пункту 5. Воздушный зазор между статором и ротором должен быть не более при мощности до 1 кВт -0,2...0,25 мм; до 7,5 кВт - 0,35...0,6 мм; до 15 кВт-0,4...0,65 мм.

 

3.3.4. К пункту 6. Сопротивление изоляции должно быть не ниже 4 Мом при температуре окружающей среды 20°С и 0,5 Мом - при рабочей температуре (+ 75 °С).

Список литературы

 

1. Г.П. Ерошенко, Ю.А. Медведъко, М.А. Таранов. Эксплуатация энергооборудования сельскохозяйственных предприятий: Учебник для вузов по специальности 311400 и 101600 «электрификация и автоматизация сельского хозяйства». - Ростов-на-дону: ООО «Тера»; НПК «Гефест». — 2001. - 592 с.

2. А.А. Пястолов, Г.П. Ерошенко. «Эксплуатация электрооборудования». - М.: ВО Агропромиздат, 1990. - 287 с.

3. В.П. Таран «Техническое обслуживание электрооборудования в сельском хозяйстве». М.: Космос, 1975. 304 с.

4. А.В. Кравцов «Электрические измерения». - М: ВО Агропромиздат. 1988. - 239с.

Содержание расчетно-пояснительной записки

 

Введение

1. Анализ исходных данных и задачи проектирования

2. Обоснование периодичности текущего ремонта электрооборудования

2.1. Статистический метод

2.1.1. Исходные данные

2.1.2. Расчет статистических показателей

2.1.3. Выбор оптимальной периодичности

2.2. Классический метод

2.2.1 Классический метод (решение)

2.3. Метод теории надежности

3. Описание технологии текущего ремонта электродвигателя

4. Компоновка участка по проведению ТО и ТР электрооборудования

5. Выбор оборудования для диагностирования и ремонта

Заключение

Список литературы

Введение

 

Опыт электрификации сельского хозяйства показывает, что без хорошей работы электротехнической эксплуатационной службы только увеличение числа электроустановок не дает ожидаемого роста эффективности производства и не позволяет полностью использовать возможности электрооборудования. Эксплутационная надежность электрооборудования пока еще не удовлетворяет в достаточной мере требованиям сельскохозяйственного производства. Электродвигатели выходят из строя в 1,5…3 раза чаще, чем регламентировано в нормативной документации. Затраты на техническую эксплуатацию за срок нормативной окупаемости в 4...10 раз превышает стоимость нового электрооборудования. Все это снижает выпуск продукции и увеличивает ее себестоимость.

Анализ исходных данных и задачи проектирования

 

Сельскохозяйственное предприятие использует большой парк электрооборудования. Анализ результатов эксплуатации этого парка свидетельствует о том, что энерговооруженность труда по установленной мощности соответствует передовому уровню эксплуатации сельского хозяйства. Однако показатели надежности отстают от нормативных значений. Так, двигатели серии 4А рассчитаны на безотказную работу в течение 10 лет, а фактическое время безотказной работы до капитального ремонта составляет в производстве 3,5 года, в растениеводстве - 4 года, а подсобных предприятиях - 5 лет.

Эксплуатационная надежность электрооборудования зависит от многих факторов: периодичности проведения технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР), наличие участка и технических средств для выполнения ТР, квалификации персонала электротехнической службы, правильного выбора типа защиты и режима использования электрооборудования и т.д.

В исходных данных на курсовое проектирование приведены сведения о работе электроприводов до критического состояния по сопротивлению изоляции, а также о размере технологического ущерба и интенсивности отказов с указанием затрат на профилактику и ремонт; годовой объем работ электротехнической службы в у.е.э.