1. Технологические схемы удаления навоза
Навоз — ценное органическое удобрение. Он состоит из твердых и жидких выделений (экскрементов) животных и из подстилочных материалов.
На современных животноводческих фермах и комплексах ь зависимости от способа содержания животных и систем удаления навоза из помещений, навоз получается с различными физико-механическими и реологическими свойствами и условно классифицирован на твердый — до 81%, полужидкий- от 82 до 88% и жидкий- свыше 88% влажности.
При привязном содержании коров без подстилки или с ее малым количеством навоз из стойл удаляют перед каждой дойкой Для механизации удаления навоза при привязном содержании животных применяют скребковые или штанговые транспортеры, а для дальнейшего транспортирования за пределы фермы -скреперные и пневматические установки, тракторные прицепы, транспортеры в подземном канале, установки циклического действия для удаления навоза по трубам.
При беспривязно- боксовом содержании коров в помещениях без щелевых полов очистка кормонавозных проходов от навоза происходит не менее двух раз в сутки с помощью скреперных установок или транспортеров и навоз удаляется за пределы фермы, как при привязном содержании. Если же в помещении имеются щелевые полы и получаемый навоз обладает текучими свойствами, то внутри помещений навоз транспортируют с помощью гидравлических систем к насосной станции, откуда насосами подают в навозохранилище или пункт разделения навоза на фракции и обеззараживание.
При расположении хранилищ непосредственно под полом коровников навоз из них выгружают 1-2 раза в год с помощью специальных машин .
При беспривязном содержании скота на глубокой подстилке помещения очищают с помощью бульдозера с лопатой 1-2 раза в год с одновременной погрузкой навоза в транспортное средство и доставкой его в навозохранилище или на поля.
На свиноводческих фермах распространено бесподстилочное содержание животных. Основными способами удаления навоза при этом являются гидравлические. Внутри помещения сооружаются каналы с решетчатыми полами. Навоз по каналам стекает к насосным станциям и далее насосами подается к навозохранилищу. Кроме того, в сочетании со щелевыми полами, используют канатноскреперные транспортеры ТС-1 для транспортирования навоза как внутри помещений, так и до навозохранилища. Иногда для удаления навоза внутри помещении применяют скребковые транспортеры кругового движения или штанговые, и дал ее за пределы фермы- скребковые и пневматические установки, тракторные прицепы, транспортеры в закрытом канале установки циклического действия для удаления навоза по трубам.
При клеточном содержании птицы помет убирают регулярно (один или несколько раз в день) односкребковыми или многоскребковыми транспортерами с доставкой помета к месту хранения или переработки с помощью стационарных или мобильных средств. Если птица содержится на глубокой подстилке, помет с подстилкой удаляют периодически.
2. Средства механизации удаления навоза
Технические средства для удаления навоза классифицируют;
— скребковые транспортеры для «удаления навоза кругового и возвратно-посхупательного действия;
— канатные скреперы и троссовые лопаты;
— устройства, навешиваемые на тракторы и самоходные шасси;
— устройства для гидравлического удаления навоза (гидротранспорт).
По принципу действия средства для удаления навоза бывают непрерывного и периодического действия. Они предназначены для ежедневной уборки навоза и периодического удаления навоза из помещений, где животные содержатся на глубокой подстилке и очистки от навоза выгульных площадок.
Для ежедневного удаления навоза из коровников телятников, свинарников и других животноводческих помещении широко применяют транспортеры кругового действия. Тяговым органом скребковых транспортеров является втулочно-роликовая, усиленная пластинчатая или неразборная калиброванная якорная цепь. К тяговой цепи на равном расстоянии прикрепляются скребки, которые проталкивают навоз отдельными порциями к месту выгрузки
наклона до 25-30°.
Горизонтальный транспортер размещаете* в открытых навозных каналах, расположенных вдоль навозимого прохода.
2.1.Транспортер скребковый круговой ТСН-З,0Б
предназначен для механизированной уборки навоз «и из коровников, телятников, воловен, свинарников и других животноводческих помещений (рис.1).
Транспортер рассчитан на уборку навоза из помещений длиной до 90 м при размещении в них 100-120 голов] крупного рогатого скота или 600-800 свиней.
Рабочий процесс. ТСН-3,0Б состоит из двух самостоятельных транспортеров с индивидуальным приводом- горизонтального и наклонного. Каждый из них имеет отдельное устройство для пуска.
Горизонтальный транспортер устанавливают в навозных каналах, расположенных вдоль стойл и соединенных в замкнутый четырехугольник.
Он перемещает навоз по канавкам в приемник, откуда наклонный транспортер своими скребками захватывает навоз поднимает вверх и сбрасывает в транспортное средство.
Основными узлами горизонтального транспортера являются: пластинчатая разборная цепь со скребками, поворотное и натяжное устройства и привод, состоящий из электродвигателя мощностью 4кВт, клиноременной передачи и двухступенчатого редуктора. Цепь транспортера состоит из наружных и внутренних планок, соединенных осями. Скребок крепится к скобе болтом и гайкой. Он может свободно поворачиваться вниз от горизонтального положения на угол до 40°. Скребки расположены на расстоянии 1м друг от друга. Наклонный транспортер представляет собой наклонно установленную стрелу с двумя желобами, в которых движется замкнутая пластинчатая цепь с скребками (унифицированная с цепью горизонтального транспортера). Приводное устройство состоит из электродвигателя мощностью в 1,5 кВт и двухступенчатого цилиндрического редуктора.
Основные регулировки. Клиновые ремни натягивают прк помощи» специального болта. Правильно натянутый ремень прогибается на 12-15 мм от усилия в 50Н на его середине.
Натяжение цепи горизонтального транспортера регулируют при помощи натяжного устройства. Цепь считается нормально натянутой, если конец скребка при усилии в 200Н отклоняется от горизонтального положения на 4-5 см.
Натяжение цепи наклонного транспортера регулируют натяжным винтом, находящимся в середине верхней части наклонной стрелы.
Техническая характеристика ТСН-3,0Б
производительность, т/ч 4-5,5
Скорость движения скребков, м/с
Мощность электродвигателя транспортера, кВт:
Высота подъема навоза, м 2,3
Угол установки наклонного транспортера
не более, град. 30°
Максимально допустимая длина цепи, м 170
Монтаж. Транспортер устанавливают на фермах крупного рогатого скота со стойловым содержанием скота и на свинофермах с безвыгульным содержанием свиней.
Перед монтажом проверяют расположения и размеры каналов и фундаментов. Допустимое отклонение габаритных размеров от проектных — не более 15 мм, днища навозного канала по вертикали не более 10 мм на 10 м длины, а по горизонтали — не более 20мм на 50 м длины. Направление движение цепи горизонтального транспортера должно быть выбрано таким образом, чтобы натяжное устройство находилось на холостой ветви.
Эксплуатация. При эксплуатации следует обратить внимание на натяжение цепей (в результате ослабления натяжения возможен ее обрыв). Перегрузка каналов навозом недопустима, так как при пуске резко увеличивается нагрузка на цепь и другие механизмы, что приводит к их поломке.
Перед пуском установки в работу необходимо убедиться в отсутствии посторонних предметов в навозном канале, проверить наличие транспортных средств под стрелой транспортера. Сначала включают наклонный транспортер и после 2-3 мин работы — горизонтальный. Удаляют навоз 4 раза в сутки, продолжительность одного цикла 15-20 мин. После удаления навоза включают сначала горизонтальный транспортер, а затем-наклонный. В холодное время года, после включения горизонтального транспортера необходимо, чтобы наклонный транспортер проработал еще 5-7 мин. Это делается с целью уменьшения примерзания скребков к корытам стрелы наклонного транспортера.
Техническое обслуживание. Перед началом работы проверяют плотность закрытия сливных отверстий редуктора, отсутствие посторонних предметов в навозных каналах, состояния ограждений, приводов, уровень масла п редукторах (при необходимости масло доливают), состояние и крепление скребков в цепи, натяжение цепей наклонного и горизонтального транспортеров, а также ременной передачи. Правильная натянутая горизонтальная цепь при нажатии на конец скребка в горизонтальном направлении с усилием 50Н должна отклоняться от своей оси не более чем на 40-50 мм.
По окончании работы очищают транспортер от остатков навоза устраняют возникшие неисправности.
ТО-1: выполняют операции ЕТО, смазывают все детали узлы согласно схеме и карте смазки.
ТО-2: выполняют все операции ТО-1, разбирают цепи транспортера, промывают детали цепи в дизельном топливе осматривают звенья цепи и дефектные заменяют. Разбирают редуктор и промывают детали в дизельном топливе, проверяют состояние зубчатых шестерен, при необходимости их меняют Снимают и разбирают механизмы прижима и очистки скребков, поворотное устройство, детали промывают в дизельном топливе проверяют состояние втулок, подшипников и уплотнителей.
2.2. Транспортер Скребковый ТС-1 предназначен для удаления навоза из свинарников и состоит из приводной станции, скребков, соединенных между собой тягами, блоков и цепи (рис.2).
Приводная станция предназначена для сообщения скребкам возвратно-поступательного движения и состоит из рамы, привода (электродвигатель и редуктор) и натяжного устройства. Электродвигатель соединен с редуктором муфтой. На выходном валу редуктора закреплены две звездочки — для привода тяговой цепи и передающая движение реверсивному приспособлению.
Скребок служит для очистки канала навоза. Он состоит из тележки, рабочего органа. Тележка перемещается в направляющем канале на четырех колесах. К раме скребка с помощью крюков крепят цепи или тяги, которыми скребки соединены между собой.
Рабочий процесс. Навоз через решетчатые полы попадает в канал продольного транспортера, скребки транспортера, двигаясь возвратно- поступательно вдоль свинарника, перемещают и сбрасывают массу в канал поперечного транспортера.
Перед пуском транспортера убеждаются в отсутствии посторонних предметов в канале.
Навоз необходимо убирать 3-4 раза в сутки. Не допускается скапливание его в месте сброса в канал поперечного транспортера.
Рис.2. Установка для удаления навоза:
1- приводная станция; 2,5- конечные аыключатели;3- тяговая цепи: 4- упор: 6- транспортер; 7- назопрнемный канат: 8- блок: 9- иавозосборный канал: 10. 11- лебедки; 12- плавающий фекальный насос; 13- навозоприемник; 14- навозопогруччик; 15. 16-трубопроводы: 17- жижератбрасыпатель.
Регулировки. Приводную цепь транспортера ТС-1 натягивают перемещением реверсивного устройств, для чего его перемещают по пазам до необходимого натяжения цепи и закрепляют винтами. Натяжение цепи проверяют нажатием на ветвь в средней части усилием в 40Н. При этом ветвь должна прогнуться на 10 мм. Тяги и тяговые цепи регулируют перемещением каретки привода по раме с помощью натяжного винта. Тяги и цепи натянуты правильно, если прогиб предохранительной пружины равен 10-20 мм. Натяжной винт соединен с предохранительной пружиной, которая воздействует на аварийные выключатели, а при ее прогибе на 5-8 мм транспортер отключается. После натяжения тяг и тяговых цепей каретки закрепляют винтом.
Техническая характеристика транспортера ТС-1 Производительность, т/ч 27
Количество обслуживаемых животных, гол 1000-2000
Мощность электродвигателя, кВт 3
Скорость движения транспортера, м/с 0,25
Техническое обслуживание. ЕТО предусматривает проверку крепления резьбовых соединений, удаление посторонних предметов из каналов, очитку от грязи и навоза приводной станции
реверсирующего устройства, поворотных блоков, цепей и тяг.
ТО-1 проводят через 25-30 ч работы. Вначале выполняет все операции ЕТО, затем проверяют состояние и натажение тяг и тяговых цепей и при необходимости их подтягивают. Контролируют вращение скребков на осях, колес каретки скребков, роликов поворотных и поддерживающих блоков и устраняют трущиеся поверхности.
ТО-2 проводят через 450-500 ч работы. При этом выполняют все операции ТО-1. Затем промывают оси скребков керосином, предварительно сняв колеса, проверяют и, при необходимости, подтягивают приводные и тяговые цепи, контролируют состояние направляющих скребков и рам приводных станций, степень износа цепей звездочек, подшипников и осей роликов, поддерживающих и поворотных блоков, винтов и специальных гаек реверсирующих устройств. Обнаруженные дефекты устраняют.
Производительность скребкового навозоуборочного транспортера определяют по формуле:
где b- длина скребка, м; h- высота скребка, м; Vc – скорость движения скребка; φ — коэффициент заполнения межскребкового пространства (φ=0,4. .0,55); ρ — плотность навоза, т/м 3 .
Значения показателей Ц, Ь, Ь и Ус принимаются по технической характеристике транспортера, р- зависит от вида навоза и наличия в нем подстилки (задаётся преподавателем).
Источник
5.2 Технология уборки, удаления, переработки и использования навоза
При скоплении навоза и жижи в животноводческом помещении выделяется большое количество аммиака, и создаются благоприятные условия для размножения и сохранения вредных микроорганизмов. Это неудовлетворительно сказывается на состоянии и продуктивности скота, что указывает на необходимость своевременного удаления навоза из помещения и дальнейшей его переработки для использования на полях в качестве удобрения с соблюдением требований охраны окружающей среды от загрязнений.
В зависимости от конкретных условий применяют следующие технологии удаления и обработки навоза:
— сбор, удаление, хранение, выдержку в буртах и внесение в почву твердого подстилочного навоза;
— сбор, удаление жидкого без подстилочного навоза с приготовлением, хранением и внесением в почву твердого компоста, полученного с использованием торфа, резаной соломы, опилок, других компостируемых материалов и минеральных удобрений;
— сбор и удаление жидкого без подстилочного навоза с соответствующей обработкой, хранением и внесением его в почву в жидком виде;
— сбор и удаление безподстилочного навоза с разделением его на твердую и жидкую фракции с соответствующей ее обработкой, последующим хранением и внесением каждой фракции в почву раздельно (раздельный способ утилизации).
В общем случае технологический процесс уборки навоза из животноводческих помещений, транспортировки его к местам обработки и хранения с последующим внесением в почву можно представить следующими операциями:
— доставка и распределение подстилки;
— уборка помещений, включающая в себя очистку стойл, станка;
— транспортировка в промежуточные емкости-накопители, погрузка в транспортные средства;
— транспортировка к местам разгрузки и временного хранения (в навозохранилище, на площадку компостирования);
— обработка навоза с целью приготовления высокоэффективного органического удобрения; погрузка и транспортировка навоза в поле и внесение его в почву.
5.3 Средства механизации уборки навоза
Согласно классификации (рис.35) навозоуборочные средства бывают механические и гидравлические.
Рис.35. Классификация навозоуборочных средств
5.3.1 Механические системы удаления навоза.
Тележки ручные, на электро- или мотокаре относятся к категории безрельсового транспорта. Такой транспорт дешевле наземных и подвесных рельсовых дорог.
.Мобильный агрегат представляет собой трактор типа МТЗ с бульдозерной навеской. Такой агрегат используют для удаления навоза из открытых навозных проходов животноводческих помещений для КРС и его подачи в поперечный канал, расположенный внутри помещения, или выталкивания навоза в хранилище, расположенное вблизи фермы. Агрегат можно эффективно применять как в сочетании с установками КНП-10 и УТН-10, так и без них в зависимости от технологии уборки навоза. Трактор используют для других работ на ферме (раздача кормов и др.). Ширина захвата при уборке навоза 1,8. 3,0 м, подача за 1 ч чистого времени не менее 20 т.
На фермах крупного рогатого скота и свиноводческих широко используют скребковые транспортеры кругового и возвратно-поступательного движения скребков, а также скреперные установки с возвратно-поступательным движением скребков (штанговые).
Рис.36. Схема скребкового навозоуборочного транспортера кругового движения (а) и варианты соединения скребков с цепным контуром (б и в):
1 и 3 — приводы наклонного и горизонтального транспортеров; 2 и 4 — наклонный и горизонтальный транспортеры; 5 и 6 — натяжное и поворотное устройства.
На рисунке 36, б и в показаны варианты соединения скребков с цепным контуром. При движении цепи скребки перемещают навоз в сторону наклонного транспортера с двумя желобами. Нижняя часть транспортера расположена внутри помещения. При этом навоз, передвигаемый скребками горизонтального транспортера, падает на нижнюю часть наклонного транспортера. Верхняя часть наклонного транспортера размещается вне помещения и поднята над землей так, чтобы под ней можно было расположить прицеп или другое транспортное средство.
Посредством цепи со скребками наклонного транспортера навоз перемещается вверх по его желобам и сбрасывается в прицеп.
Скребковые транспортеры ТС-1 с возвратно-поступательным перемещением скребков, предназначены для удаления навоза из свинарников: продольный — из помещения в навозный канал поперечного транспортера, поперечный — из навозного канала в навозосборник одновременно из нескольких помещений.
Основные сборочные единицы транспортера: приводная станция с натяжным устройством, отклоняющие блоки, каретки, тяговая цепь, тяги. Рабочими органами служат каретки со скребками. Каретки перемещаются по каналам на четырехходовых роликах, установленных на раме.
При движении каретки навоз перемещается в каналах только в одном направлении. При рабочем ходе скребок каретки занимает вертикальное положение и перемещает навоз по каналу, при холостом ходе откидывается на шарнирах вверх, оставляя навоз в каналах без движения.
Скребковые транспортеры с возвратно-поступательным движением скребков (штанговые) представляют собой конвейерные установки с возвратно-поступательным движением скребков. Такие транспортеры имеют преимущества перед скребковыми транспортерами кругового движения. Благодаря возвратно-поступательному движению штанги навоз подается к месту выгрузки наикратчайшим путем. При отсутствии на пути движения навоза направляющих блоков и звездочек повышается эксплуатационная надежность. Посредством направляющих и жесткой штанги предотвращается подъем скребков и обеспечивается устойчивая работа конвейера.
При двух- и четырехрядном расположении стойл коровников применяют навозоуборочную установку УН-3,0. В нее входят два горизонтальных штанговых транспортера 2 (рис.37, а и б) возвратно-поступательного движения с общим приводом 3.
Рис.37. Скребковый навозоуборочный транспортер возвратно-поступательного движения (штанговый):
а — конструктивно-технологическая схема установки УН-3,0; б — скребок на штанге; в — схема расчета влияния угла прилегания скребка к штанге на процесс формирования тела волочения; г — расчетная схема тела волочения связного груза (перед скребком); 1 — наклонный транспортер; 2 — горизонтальный штанговый транспортер; 3 — привод штангового транспортера
Для подачи в транспортные средства или в навозохранилище установку комплектуют наклонными транспортерами или скреперной установкой УСН-8.
Производительность и потребную мощность штанговых скребковых транспортеров рассчитывают, как и для цепочно-скребковых транспортеров. Расчет других параметров (по данным С. В. Мельникова) сводится к следующему.
Ход штанги должен обеспечить свободный разворот скребка в рабочее положение после того, как он пройдет мимо навоза, оставленного предыдущим скребком, т. е.
где tc — шаг скребка, м; ∆l — длина пути штанги, на котором скребок переходит из холостого положения в рабочее, м.
Площадь основания тела волочения (16) ,сформированного скребком при холостом ходе [mср = (m + n)/2], можно представить уравнением
mср = Е – Вsin α, (17)
где Е — рабочий захват, м; В — длина скребка, м; α — угол прилегания скребка к штанге, град.
Из выражения ( 17) видно, что увеличить mср, а в конечном итоге -несущую способность скребка можно за счет уменьшения угла α. Его оптимальное значение 17. ..20°.
Значение шага tс скребков должно подчиняться условию tc ≥ 12, где 12 — длина нижнего основания тела волочения перед скребком (рис. , г).
где l1, — длина верхнего основания тела волочения, м; h — высота слоя тела волочения, м; φ0 — угол естественного откоса грузов движений, град.
На несущую способность скребка помимо угла α и шага tс влияют его форма и зазор между боковыми стенками и скребком.
Наибольшей транспортирующей способностью характеризуется скребок с отношением его высоты к длине, т. е Н/В= 0,2. 0,25, где Н — высота скребка, м.
Чтобы исключить защемление связных грузов между скребком и стенкой в момент разворота скребка, необходимо его конечную часть делать под некоторым углом к основанию. Угол защемления между боковой стенкой желоба и обрезом скребка должен быть больше суммы углов трения навоза о стенку желоба и скребок.
В зависимости от условий работы транспортера скорость скребков 0,15. ..0,4 м/с.
Из всех известных приводов штанговых транспортеров наиболее работоспособным считается цепной.
Для работы цепного привода необходимо следующее условие:
где А — расстояние между центром ведущей и направляющей звездочек, м; τн — радиус начальной окружности звездочек, м.
Для кривошипно-шатунного привода это условие запишем так:
где τк — радиус кривошипа, м.
Скреперные установки с возвратно-поступательным движением рабочих органов, именуемые дельта-скреперами, обеспечивают механическую транспортировку навоза из животноводческих помещений и его подачу с помощью специальных поперечных навозоуборочных конвейеров в навозосборники или транспортное средство.
Скреперная установка УС-Ф-170 предназначена для уборки безподстилочного навоза влажностью до 90 % из открытых навозных проходов длиной до 80 м при боксовом и комбибоксовом содержании. Она может работать как в ручном, так и автоматическом режиме.
Основные сборочные единицы: рабочий контур 3 (рис38 , а), скреперы 2, промежуточные штанги 5, поворотные устройства 4, привод 1.
Тяговый орган установки — рабочий контур, состоящий из двух отрезков круглозвенной цепи, двух промежуточных штанг 5 и четырех скреперов 2. Первый отрезок круглозвенной цепи соединяет два передних скрепера, связан с приводом установки и предназначен для передачи движения скреперам. Второй отрезок служит для соединения двух задних скреперов и огибания поворотных устройств. Каждая пара скреперов соединена промежуточными штангами. Посредством четырех скреперов (по два на каждый канал) навоз продвигается по продольному каналу и выталкивается в поперечный.
Складывающийся скрепер предназначен для захвата, перемещения по каналу и возвращения навоза в исходное положение. Он стоит из ползуна 11 (рис.38, б), шарнира 7, натяжного устройства 8 и двух скребков 6 и 9. Шарнир приварен к ползуну. К шарниру присоединены два скребка, каждый из которых связан цепью с ползуном. На конце скребков болтами прикреплены чистики 10 для очистки стенок навозного канала.
Рис. 38. Скреперная установка УС-Ф-170 (а) и ее скрепер (б):
/ — привод; 2 — скрепер; 3 — рабочий контур; 4 и 8 — поворотное и натяжное устройства; 5 — промежуточная штанга; 6 и 9 — скребки; 7 — шарнир; 10 — резиновый чистик; 11 – ползун.
Установки работают в автоматическом режиме. При нажатии на кнопку «Вперед» в движение приводится рабочий контур. Перемещаясь по навозному каналу, скребки раскрываются, захватывают находящийся в проходе навоз и подают его в сторону поперечного канала. В это время скреперы, расположенные в соседнем навозном проходе со сложенными скребками, совершают холостой ход в обратном направлении. При подходе переднего скрепера с навозом к люку сбрасывания в поперечный канал, включается механизм реверсирования с помощью упора на круглозвенной цепи. Начинается обратное движение скреперов.
При рабочем ходе передний скрепер (со стороны привода) сбрасывает навоз в поперечный канал, а задний подводит порцию только до середины навозного прохода. За счет разности хода скреперов они перекрывают один другого. При повторном рабочем ходе передний скрепер подбирает в середине прохода оставшийся навоз, а задний перемещается без него. Из поперечного канала навоз удаляется специальным поперечным навозоуборочным конвейером КНП-10.
Навозоуборочный конвейер КНП-10 выполняет следующие операции: принимает навоз от навозоуборочных транспортеров ТСН-160А, ТСН-160, ТСН-3,ОБ и ТСН-2Б, скреперных установок УС-15, УС-250, УС-Ф-170, а также мобильных средств уборки навоза АМН-Ф-20 и др.; транспортирует навоз любой консистенции (подстилочный, полужидкий и жидкий) на расстояние до 80 м; подает навоз в приемную воронку установки УТН-10 с его последующим перемещением по трубопроводу из животноводческого помещения в навозохранилище; направляет навоз на наклонный транспортер для его загрузки в транспортное средство.
Конвейер состоит из приводной и поворотной секций, круглозвенной цепи со скребками, металлических корыт и пускозащитной аппаратуры. Сборочные единицы конвейера: привод, звездочки и цепь. Все они унифицированы с транспортером ТСН -160А.
Источник