зап. Курсовой проект закрепляет и систематизирует знания студента по общетехническим и специальным предметам, вырабатывает умение пользоваться пособиями, справочной и периодической литературой,
 Скачать 1.92 Mb.
|
|
2.3 Типы уборочных транспортеров  Рис. 2.2. Скребковый транспортер ТСН-3,0Б - поворотное устройство; 2 - горизонтальный транспортер; 3 - монтажное устройство горизонтального транспортера; 4 - привод горизонтального транспортера; 5 - наклонный транспортер; 6 - натяжное устройство наклонного транспортера; 7 - привод наклонного транспортера. Наклонный транспортер имеет два канала, в которых движется замкнутая цепь со скребками. Он грузит навоз в транспортные средства и обычно устанавливается в торце животноводческого помещения, в тамбуре. Под верхним концом транспортера располагают тракторную тележку. При работе транспортера ТСН навоз, сброшенный в канал, передвигается в нижний поворотный сектор наклонного транспортера и подается им в тракторную прицепную тележку. В процессе эксплуатации регулируют натяжение цепи транспортера. Слабо натянутая цепь соскакивает с поворотных и ведущей звездочек, находит на ведущую звездочку, вызывая неравномерное движение (рывки) и преждевременный выход транспортера из строя. Натягивают цепь специальным устройством. Транспортер марки ТСН-160 имеет автоматическое натяжное устройство. Нельзя сбрасывать навоз на неподвижную ветвь транспортера, так как в этом случае при пуске транспортера резко перегружаются цепь и механизмы привода. Кроме того, могут подниматься скребки транспортера, что значительно снижает его производительность и ухудшает качество работы. Особое внимание уделяют обслуживанию наклонного транспортера, находящегося за пределами животноводческого помещения и работающего в более тяжелых условиях, особенно при низких температурах. Сначала включают наклонный транспортер, затем горизонтальный. Выключают транспортеры в обратном порядке. Штанговые скребковые транспортеры возвратно-поступательного движения используют для удаления навоза из коровников, свинарников, птичников. Часто аналогичные транспортеры применяют для раздачи кормов. Эти транспортеры менее металлоемки и более надежны по сравнению с транспортерами кругового движения. Шарнирное крепление скребка облегчает его замену и позволяет при перестановке упоров изменять направление движения транспортируемой массы. Гибкая связь между штангами дает возможность устанавливать их в различных плоскостях и использовать каждую штангу со скребками для различных технологических операций. Благодаря возвратно-поступательному движению скребков транспортируемый материал подается к месту назначения с минимальным перемещением. В результате значительно уменьшаются нагрузки на рабочие органы транспортера и сокращается продолжительность его работы.  Рис. 2.3. Типы скреперов: а - короб; б - стрела; в - каретка; г - лопата; 1 - направляющая; 2 - короб; 3 - шарнир; 4 - тяговый орган; 5 - стенка; 6 - тяга; 7 - упор; 8 - тяговый крюк; 9 - опорный ролик; 10 - рама; - поворотная лопасть;12 - шарнир; 13 - скребок; 14 - рама; 5 - тяговый крюк; 16 - зажим; 17 - тяга; 18 - трос; 19 - шарнир; 20 - скребок; 21 - цепь. Скреперные установки, движущиеся также возвратно-поступательно, применяют для удаления навоза из помещений, транспортировки его к навозоприемникам (на свиноводческих фермах) и одновременной погрузки в транспортные средства (на фермах крупного рогатого скота). Такие установки просты в изготовлении, надежны в работе, легко приспосабливаются к неровностям дна канала, менее металло- и энергоемки. Недостатки установок - недолговечность и трудность соединения троса при разрыве, сложность монтажа наклонной части навозных каналов. Установка состоит из скреперов, троса, приводного и натяжного устройства. Скреперы устанавливают в навозные каналы шириной 40 ... 70 см и глубиной до 50 см на направляющих из уголковой стали, проложенных по дну канала. Приводное устройство состоит из электродвигателя, редуктора и тросовой лебедки. В навозных каналах протягивают трос диаметром 10 ... 15 мм, к которому крепят скреперы. Для уборки навоза применяют скреперы различных конструкций (рис. 2.3). Наиболее распространены скреперы типа "стрела" (в установках УС) и типа "каретка" (в установках ТС-1 и УВН-800). Скреперные установки используют при уборке навоза из помещений для привязного содержания крупного рогатого скота (УС-10, УС-15 и УС-250) и при уборке бесподстилочного навоза из под щелевых полов в свинарниках (УС-12 и УСП-12).  Рис. 2.4. Скреперная установка УС-15: 1 - привод; 2 - поворотное устройство; 3 - ползун; 4 - скребок; 6 - цепь Установка УС-15 (рис. 2.4) стационарная возвратно-поступательного движения, обслуживает 100 коров и комплектуется двумя скреперами для уборки навоза по двум открытым навозным проходам шириной 1,8 ... 3,0 м и высотой 0,2 м. Она выпускается в трех исполнениях в зависимости от места выгрузки навоза в один конец, в оба конца или посередине животноводческого помещения. Максимальная производительность установки составляет 1,5 т/ч при влажности навоза 88 %. Рабочие органы приводятся в движение от электродвигателя мощностью 3 кВт. Установка состоит из следующих основных частей привода с механизмом реверсирования, рабочих органов (скреперов, дельта-скребков) с натяжными устройствами, поворотных устройств, цепи и щита управления. Дельта-скребок представляет собой упрощенный скрепер типа "стрела". Скребки скрепера смонтированы на шарнирах и выполнены составными: каждый из них имеет неподвижную и более узкую подвижную части, что позволяет раздвигать скребки на ширину до 3 м. На конце скребков находятся резиновые чистики, в процессе работы плотно упирающиеся в стенки прохода. По мере износа чистики выдвигают или поворачивают другой стороной. Установка состоит из следующих основных частей привода с механизмом реверсирования, рабочих органов (скреперов, дельта-скребков) с натяжными устройствами, поворотных устройств, цепи и щита управления. Дельта-скребок представляет собой упрощенный скрепер типа "стрела". Скребки скрепера смонтированы на шарнирах и выполнены составными: каждый из них имеет неподвижную и более узкую подвижную части, что позволяет раздвигать скребки на ширину до 3 м. На конце скребков находятся резиновые чистики, в процессе работы плотно упирающиеся в стенки прохода. По мере износа чистики выдвигают или поворачивают другой стороной. Установка УС-200 предназначена для обслуживания 200 коров, имеет длину контура 250 м и оборудована четырьмя скреперами. Установка на 90 % унифицирована с установкой УС-15 и работает по такому же принципу. Скреперная установка УСП-12 (рис. 2.5) оборудована тремя скреперами, закрепленными на рабочей ветви. Холостая ветвь расположена над рабочей на поддерживающих роликах. Для нормальной работы ветвей установка оборудована автоматическим натяжным устройством. Длина контура установки 480 м, производительность 12 т/ч, мощность, электродвигателя 4 кВт.  Рис. 2.5. Схема установки УСП-12: 1 - приводная станция; 2 - шкаф управления; 3 - натяжное устройство; 4 - навозоприемник; 5 - скрепер; 6 - свинарник; 7 - поперечный канал; 8 - поддерживающий ролик; 9 - полоса; 10 - тяговая цепь; 11 - обводной блок; 12 - скреперные установки для удаления навоза из свинарников. На двух рабочих ветвях установки УС-12 смонтированы 8 скреперов и 4 натяжных устройства. Во время работы на каждой ветви, движущейся возвратно-поступательно по каналам свинарника, скреперы работают попарно. Производительность установки 12 т/ч, мощность электродвигателя - 3 кВт, Установку ТС-1 применяют в свинарниках-откормочниках в сочетании со щелевыми полами. В навозном канале, перекрытом щелевыми полами, размещают несколько скреперов так, чтобы расстояние между ними не превышало рабочего хода. Один скрепер передает навоз к другому за счет взаимного перекрытия их хода. Обычно скреперные установки ТС-1 транспортируют навоз к сборнику и работают с ковшовыми погрузчиками НПК-30 и фекальным насосом. В канале асимметричного сечения стенка со стороны стойл почти вертикальная, а противоположная - пологая (30 ... 60°), так как на нее навоз почти не попадает. Дно лотка должно быть ровным и гладким. Лучше всего для этих целей использовать асбестоцементные трубы длиной 4 ... 10 м, разрезая их вдоль. Внутреннюю поверхность труб рекомендуется зачищать, чтобы уменьшить трение навоза о дно. Дно лотков в месте выхода имеет обратный уклон, образуя порожек высотой до 9 см. При большом уклоне после открытия заслонки жидкий навоз быстро вытекает, а густой остается в лотке, при малом уклоне навоз плохо течет по лотку. Поэтому уклон должен составлять примерно 0,5 ... 1,5 %. При большой длине лотка (больше 20 ... 30 м) его рекомендуется перегораживать двумя заслонками. Основной недостаток лотково-отстойной системы навозоудаления - сильное выделение сероводорода при спуске навоза. Поэтому применение такой системы, несмотря на то, что технически она работает удовлетворительно, ограничено. В комбинированной (рециркуляционно шлюзовой) системе при опорожнении лотков осуществляется смыв навоза жижей. Самотечная (самосплавная) система основана на использовании вязко-пластических свойств жидкого навоза. Толщина слоя навоза по длине канала увеличивается в сторону, противоположную его движению. Подпор, создаваемый разностью толщины слоя, является движущей силой, которая перемещает навоз по каналу. При непрерывном самотечном удалении навоза в канале нет шибера, дно канала не имеет уклона или, наоборот, поднимается на 1 ... 2° в сторону движения навоза. Если канал горизонтальный, в конце его делают выступ высотой 10 ... 15 см для поддержания постоянного уровня скапливающейся на дне канала жидкости. Выступ представляет собой влагонепроницаемую стенку или металлическую шиберную заслонку. Очищают канал и промывают по мере необходимости. От правильного выбора глубины h канала зависит состояние подпора, необходимого для непрерывного стекания навоза. Для подсчета h (м) можно воспользоваться следующей формулой; =kl + 0,2, (3.1) где k - уклон поверхности слоя навоза; l - длина канала, м; 0,2 - высота слоя навоза на выходе из канала, м. На практике принимают следующие размеры канала; длина 23 ... 50 м, ширина 0,8 м и более, минимальная глубина р,6 м. При этом чем гуще навоз, тем короче и шире должен быть канал. Гравитационная система в основном аналогична самосплавной, однако имеет и свои особенности. Навозный канал в этом случае имеет сечение 150x180 см и может быть практически любой длины (до 80 ... 100 м). Дно канала чистое и абсолютно горизонтальное. Перед выходом в поперечный канал коровника дно каждого продольного навозного канала перекрывается переливным порожком высотой 50 см. Все самосплавные способы удаления навоза из помещений особенно эффективны при привязном и боксовом способах содержания животных без подстилки, на теплых керамзито-бетонных полах или с применением резиновых ковриков. 2.4 Выбираю скреперный транспортер .4.1 Удаление навоза из животноводческих помещений Навоз из животноводческих помещений удаляют периодически или непрерывно. Периодическое удаление предполагает применение механических средств (транспортеров, скреперов и др.) или отстойно-лотковой (шиберной), рециркуляционной и лотково-смывной системы. Непрерывная уборка навоза основана на использовании самотечной системы удаления навоза под действием гравитационных сил. Выбор способа и системы удаления навоза зависит от специализации и поголовья хозяйства, места его расположения, наличия водных и энергетических ресурсов, применяемых кормов, подстилки и других факторов. животноводческий ферма навоз корм Механическое удаление навоза следует проектировать: на фермах крупного рогатого скота при стойлово-пастбищном с применением подстилки, в родильных отделениях, профилакториях, при хранении навоза под полом помещения, на открытых откормочных площадках (в обоснованных случаях допускается установка скреперных механизмов в каналах, перекрытых решетками); Размеры и уклоны каналов определяются конструктивными параметрами механических средств уборки навоза. К стационарным механизированным средствам удаления навоза относятся скреперные установки УС-10, УС-12, УСП-12, УС-15, УС-250, УС-Ф-170, ТС-1-2, ТС-1-5, Выбираем скреперную установку УС-15 Суточный выход навоза определяется по формуле Qсут=∑qimi , ( 3.2) где qi - суточный выход навоза от одного животного, кг; mi - поголовье животных в данной группе. = 400 х 55 + 50 х 14 + 74 х 7,5 = 23840кг. Суточный выход (кг) жидкого навоза от одного животного вычисляют по формуле qi=qэ+В+Всм, (3.3) где qэ - суточный выход экскрементов (кал, моча) от одного животного, кг; В - количество технологической воды в расчете на одно животное в сутки, кг (В = 2…5 кг); Всм - количество смывной воды в расчете на одно животное в сутки, кг (в смывных системах навозоудаления Bсм = 5…15 кг). qi = 55+3+5=63 (3.4) Таблица 3 - Свойства навоза (средние показатели)
Подача (т/ч) скребкового транспортера Qтр = 3600bhVρнφ, где b - длина скребка, м; h - высота скребка, м; V - средняя скорость скребка, м/с; рн - плотность навоза (см таблицу ), кг/м3; φ - коэффициент заполнения межскребкового пространства (φ = 0,5...0,6). Qтр =3600*0,3*0,0 4*0,2*0,69*0,5= 2,9 кг/с Продолжительность (ч) работы транспортера в течение суток Тсут = Qсут/ (1000Qтр). (3.5) Тсут =23840/(1000*2,9)=8,2 ч Число включения транспортера в сутки зависит от суточного выхода навоза и вместимости (м3) навозного канала, которую определяют по формуле Wн.к=h/b/Lφ/ρн, (3.6) где h - высота навозного канала, м; b/ - ширина навозного канала, м; L - длина навозного канала, м; φ/ - коэффициент заполнения навозного канала (φ/ = 0,5…0,6). Wн.к = 0,2*0,35*50*0,6*0,69=1,4 м3 Число включений транспортера в сутки nвк= Qсут/ (1000Wн.к). (3.7) nвк=23840/(1000*1,4)= 17 (раз) Если навоз сдвинут скотниками в навозный канал до включения транспортера, то цепь транспортера должна совершить один оборот на полную свою длину L (м), чтобы освободить навозный канал. При этом продолжительность (ч) одного цикла удаления Тц=L/(3600V). (3.8) Тц=50/(3600*0,2)=41,1 мин Время сдвигания навоза в канал скотниками Тск=mtсд/(60Кск), где m - поголовье животных; tсд - продолжительность сдвигания навоза со стойла в навозный канал, мин; Кск - число скотников. Тск=400*70/(60*10)=46,6 мин Общее время цикла удаления навоза Тц.общ=Тц+Тск. (3.9) Тц.общ = 41,1+46,6=87,7мин Производительность (т/ч) поточной линии (участка) удаления навоза за один цикл включения механических транспортных средств Qл= Qсут /(1000Tцnвк). (3.10) Qл = 23840/(1000*87,7*17)= 15,9 т/ч Твердую фракцию навоза доставляют в навозохранилище, а жижу собирают в жижесборники. На ферме рекомендуется строить одно навозохранилище для всех животноводческих помещений. Для комплексов и ферм промышленного типа в коровниках и свинарниках рекомендуется самотечная система навозоудаления непрерывного и периодического действия. Работа системы обеспечивается при влажности навоза 88...92% и исключении попадания кормов в каналы. Самотечную систему проектируют в виде отдельных продольных каналов (лотков), перекрытых щелевыми полами, и общего для ряда животноводческих зданий поперечного канала (коллектора), по которому жидкий навоз стекает в приемный резервуар, сблокированный, как правило, с насосной станцией. Днища продольных каналов выполняют горизонтальными. К началу каналов и коллекторов подводят смывные трубопроводы диаметром 125...150 мм. В самотечной системе периодического действия навоз удаляется за счет его накопления в продольных каналах, оборудованных шиберами, и последующего сброса при открытии шиберов. Перед пуском продольный канал заполняют водой на высоту 10 см. Продольные каналы должны обеспечивать накопление навоза в течение 7...14 дн. Уклон дна продольных каналов при самотечной системе периодического действия и при гидросмывной системе следует принимать в пределах 0,005...0,02. Поперечные магистральные каналы или коллекторы рассчитывают на самотечную транспортировку навозной массы к навозосборнику. Их выполняют из железобетонных или асбестоцементных труб диаметром 500 мм и более, укладываемых с уклоном 0,01...0,03. Значение минимальной расчетной скорости течения навоза по трубам и поперечным каналам при промывке следует принимать не ниже 1,1...1,2 м/с. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||