Уборка навоза скреперными установками

Удаление навоза из помещений – сложный процесс в технологии содержания животных. В коровниках, содержащим любое количество рогатого скота, необходимо проводить регулярную уборку. В противном случае помещение заполнится всевозможными нечистотами, вызывающие заболевания у животных. Самостоятельная уборка навоза не только вызывает неудобства, но и может вызвать у человека различные заболевания.

Именно по этой причине современный рынок наполнен всевозможными машинами, позволяющими автоматизировать этот процесс. Они справляются с уборкой навоза быстрее человека, и делают это значительно эффективнее.

Очистка помещений для содержания животных позволит улучшить микроклимат (при частой уборке снижается уровень содержания аммиака и азотистых газов в воздухе) и поддерживать чистоту и уровень гигиены. В результате повысится уровень комфорта животных.

Следует учесть, что коровники могут быть привязного и беспривязного содержания. Соответственно, и оборудование устанавливается, исходя из этого.

Системы навозоудаления в коровниках при привязном содержании:

Эффективные средства механизации уборки навоза в коровниках при привязном содержании скота — скребковые цепные транспортеры ТСН-160А; ТСН-2,0Б (аналог транспортера КСН-Ф-100) и ТСН-3,0Б. Транспортеры скребковые навозоуборочные предназначены для уборки подстилочного навоза из животноводческих помещений с одновременной погрузкой в транспортные средства. Состоят из горизонтального и наклонного транспортеров. Горизонтальный транспортер очищает навозный канал и транспортирует навоз до места сброса на наклонный транспортер. Наклонный транспортер принимает навоз с горизонтального транспортера и погружает его в транспортное средство. Число обслуживаемых стойл крупного рогатого скота 100-110.

Транспортеры навозоуборочные скребковые ТСН-160, КСН-Ф-100 (ТСН-2.0Б) ТСН-3.0Б

На всех марках транспортеров натяжение цепи горизонтального транспортера осуществляется с помощью рычага и соединенного с ним тросом через стойку подвешенного груза (противовеса), что обеспечивает гибкое (плавное) натяжение цепи и предотвращает сход цепи с приводной звездочки. Натяжение цепи наклонных транспортеров осуществляется перемещением рамы с приводом относительно профиля корыта с помощью натяжного винта и гайки. У всех транспортеров в качестве подшипников на поворотных устройствах установлены подшипники скольжения (капролоновые втулки). Преимущества данных подшипников в высокой атмосферостойкости, износостойкости, способности работать всухую в агрессивных средах в условиях загрязнения и пыли, в простоте замены.

Разновидность транспортеров ТСН и их основное отличие.

Транспортер навозоуборочный скребковый ТСН-160А

Предназначен для уборки навоза из животноводческих помещений с одновременной погрузкой его в транспортные средства на фермах крупного рогатого скота во всех климатических зонах страны. Состоит из самостоятельных горизонтального и наклонного транспортеров и шкафа управления.
Горизонтальный транспортер производит очистку навозного канала и транспортировку навоза до места сброса на наклонный транспортер.

Наклонный транспортер принимает навоз с горизонтального транспортера и погружает его в транспортное средство. Горизонтальный транспортер состоит из круглозвенной термически обработанной цепи с укрепленными на ней металлическими скребками, автоматического натяжного и поворотных устройств и привода, включающего электродвигатель, двухступенчатый редуктор с передаточным числом 38, 86 и ременную пятиручьевую передачу. Горизонтальный транспортер укладывается в бетонный лоток, внутренняя часть дна которого армируется стальной полосой 4х20 мм. Наклонный транспортер включает такую же, как у горизонтального, круглозвенную цепь со скребками, металлический желоб с опорной стойкой, поворотное и натяжное устройства и привод, состоящий из электродвигателя и двухступенчатого цилиндрического редуктора с передаточным числом 27, 85. При температуре воздуха ниже -10 °С помещение, в котором размещается наклонный транспортер, должно отапливаться. Наклонный транспортер устанавливается под углом не более 30 ° к горизонту и обеспечивает подачу навоза на высоту 2,6 м от нулевой отметки пола коровника. Высота помещения, в котором устанавливается транспортер, должна быть не менее 3, 3 м.

Как подстилка используется резаная солома, слаборазложившийся верховой торф, фрезерный торф, древесные опилки. Солома длиной более 100 мм не допускается. Уборка навоза транспортером из животноводческого помещения производится не менее трех раз в сутки. Транспортер обслуживает 100-110 стойл крупного рогатого скота и устанавливается в навозные каналы любого навозоуборочного транспортера.

Транспортер навозоуборочный скребковый КСН-Ф-100 (ТСН-2.0Б)

Транспортер ТСН 2.0Б устанавливается во всех коровниках с переобору¬дованием навозных навалов под желоба для тяговой цепи. Транспортер состоит из цепи со скребками, приводной стан¬ции, наклонного желоба, элек¬трооборудования и устройства очистки скребков и цепи от навоза. Так же транспортер ТСН-2.0Б имеет утяжелённую горизонтальную цепь, клепаную, пластинчатую неразборную, с кованой внутренней планкой.

Транспортер навозоуборочный скребковый ТСН-3

Предназначен для уборки навоза из животноводческих помещений и погрузки его в транспортные средства. Состоит из горизонтального и наклонного транспортеров, каждый из которых имеет свою приводную станцию, и шкафа управления. Привод транспортеров осуществляется от электродвигателей через редукторы к приводным звездочкам.

Горизонтальный транспортер, состоящий из кованой цепи со скребками, поворотных устройств и приводной станции, размещается в открытом бетонированном лотке, внутренняя стенка и дно которого облицованы досками. Натяжение цепи горизонтального транспортера осуществляется путем перемещения подвижной рамы приводной станции. Поворотные устройства устанавливаются за пределами стойл для животных на расстоянии не менее 500 мм. В случае размещения поворотных устройств в пределах крайних стойл устройства закрывают съемными щитами. Наклонный транспортер имеет такую же, как у горизонтального, кованую цепь со скребками, металлический желоб с опорной стойкой, поворотное устройство и привод. Натяжение цепи регулируется перемещением привода. Транспортер устанавливается под углом к горизонту не более 30 ° и обеспечивает подачу навоза на высоту 2680 мм от нулевой отметки пола коровника. Скорость движения цепи наклонного транспортера значительно выше, чем горизонтального, что обеспечивает выгрузку жидкого навоза. Высота помещения, в котором устанавливается наклонный транспортер, должна быть не менее 3,3 м. При температуре воздуха ниже — 10 °С это помещение должно отапливаться. Транспортер поставляется в комплекте с пускозащитной аппаратурой, электрическим кабелем для подсоединения электродвигателей, трубами для прокладки этого кабеля и анкерными болтами.

Системы навозоудаления в коровниках при беспривязном содержании:

Для коровников с беспривязным содержанием скота лучше всего использовать дельта-скреперную установку. Дельта-скреперная система навозоудаления предназначена для удаления навоза из открытых проходов, в которых он скапливается. Длина контура и количество скребков скреперной установки подбираются исходя из размеров коровника и расположения стойл. Исполнение установок – продольное и поперечное. Наибольшее распространение получили дельта-скреперные установки УНС-1 (170 метров) и УНС-1 (250 метров).

Скреперные установки УНС-1 (170м), УНС-1 (250м)

Предназначены для уборки навоза из открытых навозных проходов животноводческих помещений при беспривязном боксовом способе содержания животных и подачи его в поперечный канал.

Скрепер комплектуется четырьмя рабочими органами, поэтому выгрузка навоза происходит с торца и с середины помещения. Соединение цепи происходит с помощью соединительных звеньев, что исключает применение сварки при сборке и изменении длины цепи в процессе эксплуатации. Убирают навоз такими установками за счет возвратно-поступательного движения скребка (скрепера), установленного на каждой ветви контура.
Уборка навоза скреперной установкой производится несколько раз в сутки. Установка работает нормально при использовании подстилки до 1 кг на голову в сутки. Чистота уборки зависит от качества бетонирования канала.

Транспортеры шнековые ТШН-250, ТНШН -300

Транспортёр шнековый (ТШ) предназначен для уборки навоза влажностью более 75% из поперечного канала животноводческого помещения к месту загрузки в транспортные средства или в бункер накопитель. Транспортёр шнековый горизонтальный (ТШГ) изготавливают продольным или поперечным. Длина транспортера изготавливается под размеры животноводческого здания.

Конвейер шнековый работает совместно с устройствами, транспортирующими навоз из зоны дефекации животных в поперечный канал. Монтаж, связанный с бетонированием и сборкой конвейера выполняется согласно инструкции, поставляемой вместе с транспортером.

Шнековый наклонный транспортер марки успешно используют в фермерских хозяйствах для того, чтобы проводить оперативную загрузку бесподстилочного навоза в транспортные средства либо бункер накопления. Его применение существенно облегчает содержание помещений для животных. Изделие просто и надёжно в эксплуатации и не мешает процессу выгона и загона скота. Кроме того, его можно использовать с различными схемами горизонтального навозоудаления. В качестве подстилочного материала рекомендуется использование небольшого количества опила либо торфа.

Источник

Скреперная установка

Характеристика хозяйства и перспективный план его развития. Обоснование экономической целесообразности применения модернизированной скреперной установки для удаления навоза на фермах в данном хозяйстве. Расчет необходимых объемов капиталовложения.

Рубрика	Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид	дипломная работа
Язык	русский
Дата добавления	10.03.2013

Среди технологических линий, применяемых в животноводстве, особое место занимают линии по уборке навоза из помещений, его переработке и использованию. Создание крупных животноводческих предприятий индустриального типа, повышенные требования к охране водного и воздушного бассейнов, необходимость использования всей массы навоза для удобрения полей обострили проблему механизации выполнения всех операций. Создание благоприятных санитарных условий для работы на ферме, повышение производительности труда — важнейшие требования, предъявляемые к системам технических средств для механизации уборки и утилизации навоза.

Для уборки бесподстилочного навоза в помещении основного коровника применим скреперные установки типа УС-15, а для его транспортировки к месту хранения навоза — УТН-10. Их использование позволит сократить затраты труда и средств на удаление навоза из животноводческих помещений. Для удаления подстилочного навоза из родильного отделения будем применять скребковый транспортер периодического действия ТСН-160.

Создание и автоматическое поддерживание требуемых параметров микроклимата является важной проблемой в животноводстве. Исследованиями и опытом многих хозяйств установлено, что за несоблюдение оптимального микроклимата в помещениях для содержания животных снижается их продуктивность, увеличивается расход кормов на получение продукции, возрастает падеж животных, сокращаются сроки эксплуатации машин и зданий, возрастают простудные заболевания обслуживающего персонала.

На проектируемой ферме животные содержатся в коровниках, построенных по типовому проекту 219-243. Для обеспечения помещений чистым воздухом можно применить приточно-вытяжную систему вентиляции с механическим побуждением.

3.3 Механизация погрузочных работ

Погрузочные механизмы на комплексе применяются для погрузки кормов, а также погрузки навоза из навозохранилищ.

Для погрузки грубых кормов, силоса и сенажа применяем грейферный погрузчик ПГ-0,5Д, установленный на трактор МТЗ-80. Комбикорма в бункера-дозаторы БСК-10 загружаются загрузчиком ЗСК-10. Часть корнеклубнеплодов, которая хранится в буртах, по мере опорожнения хранилища, загружается свеклопогрузчиком СНТ-2,15 в кузов автомобиля ГАЗ-53Б и доставляется в хранилище корнеклубнеплодов.

Жидкая фракция навоза из навозохранилища удаляется при помощи разбрасывателя жидких удобрений МЖТ-11, который агрегатируется с трактором Т-150К. Твердая фракция удаляется при помощи погрузчика НПК-30 и разбрасывателей органических удобрений ПРТ-11, агрегатированного с трактором Т-150К.

3.4 Охлаждение и первичная обработка молока

Охлаждение — наилучший метод сохранения натуральных свойств молока. Экологически целесообразно охлаждать молоко до 10С, если время его хранения не будет превышать 5 — 6 ч; до 6 — 7С — при хранении не более 12 ч; и до 4 — 5 С — при хранении не более 24 ч.

Более совершенные способы охлаждения с применением аппаратов непрерывного действия — молочных охладителей, работающих с использованием искусственного холода и обеспечивающие охлаждение молока в потоке без соприкосновения с воздухом.

Для охлаждения молока применяем один танк-охладитель закрытого типа емкостью 4000л оснащенный компрессорно-охладительным агрегатом скомбинированный с рекуператором тепла емкостью 500л, что позволит нагревать и использовать воду для производственных нужд, например, при санитарной обработке доильного оборудования, подмыва вымени животных и т.д.

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ МЕХАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ УБОРКИ И УДАЛЕНИЯ НАВОЗА

4.1 Анализ существующих способов уборки и хранения навоза

Выбор технологии удаления и утилизации навоза зависит главным образом от системы содержания животных и физико-механических и реологических свойств навоза.

При содержании животных на обильной подстилке (4. 6 кг соломы на 1 корову в сутки) получают плотный навоз с относительной влажностью до 81 %. При содержании животных с ограниченным количеством подстилки (до 1 кг резаной сломы на голову в сутки) получают полужидкий навоз с относительной влажностью до 88 %. При содержании животных без применения подстилки получают полужидкий навоз с относительной влажностью 89. 90 %. Добавление технологической воды в навоз, а также в гидравлические системы увеличивает относительную влажность до 94. 98 %, и навоз становится жидким.

Перевод животноводства на промышленную основу приводит в большинстве случаев к бесподстилочному содержанию животных, что позволяет получать естественные отходы животноводства с высокой удобрительной ценностью без применения в значительном количестве воды или подстилки.

Солому можно использовать на корм скоту или сразу вносить в почву без дополнительных транспортировок. Потери питательных веществ в бесподстилочном навозе ниже, чем в подстилочном даже при плотной укладке. В тоже время в бесподстилочном навозе всхожесть семян сорных растений сохраняется дольше, сроки жизнедеятельности личинок и яиц гельминтов — больше.

Используемые технические средства зачастую неудовлетворительно выполняют операции по удалению полужидкого навоза из помещений, хранению и внесению в почву.

Использование гидравлических систем с дополнительным добавлением воды приводит к увеличению массы жидкого навоза в 3. 5 раз. Добавление воды уменьшает удобрительную ценность навоза, ухудшает микроклимат в помещениях, повышает опасность загрязнения окружающей среды.

При привязном содержании коров без подстилки или при ограниченном количестве подстилки навоз из стойла удаляют перед каждой дойкой, а при большом количестве кормов — и в ночное время. Для механизации удаления навоза в этом случае применяют скребковые или штанговые транспортеры, а для дальнейшего его 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 очистку кормонавозных проходов от навоза производят не менее двух раз в сутки с помощью скреперных установок или транспортеров и удаляют за пределы фермы, как при привязном содержании.

При беспривязном содержании скота на глубокой подстилке помещения очищаются с помощью трактора с бульдозерной лопатой 1. 2 раза в год с одновременной погрузкой навоза в транспортные средства и доставкой его в навозохранилище или на поля.

На фермах крупного рогатого скота существует много вариантов технологии удаления и утилизации навоза:

— животных содержат на подстилке, которую вносят с помощью переоборудованного кормораздатчика КРГ-15(17). Из помещений навоз убирается транспортером ТСН-160А и с помощью тракторного прицепа транспортируется на площадку с твердым покрытием, где он проходит биотермическую обработку. Навоз в почву вносится с помощью разбрасывателя органических удобрений «Ферабокс ПМФ-18 »;

— животных содержат без подстилки. Получают полужидкий навоз влажностью 90. 92 %, который убирают из помещений

— транспортерами ТСН-160А и транспортируют в навозохранилище установкой УТН-10. Затем навоз вносят в почву агрегатом для внутрипочвенного внесения МЖУ-20+АВВ 6;

— животных содержат без подстилки. Получают полужидкий навоз, но уборку производят шнековым транспортером. Навоз подвергается метановому сбраживанию, а затем сразу после сбраживания или после хранения в специальном навозохранилище вносится в почву с помощью агрегата МЖУ-20+АВВ 6;

— повторяется второй вариант с тем отличием, что навоз компостируется с торфом. Для чего используется фронтально-перекидной погрузчик ПФП-1,2. Компост вносится в почву разбрасывателем «Ферабокс ПМФ-18 »;

— для удаления полужидкого навоза из помещений используются шнековые транспортеры. Затем навоз компостируется с торфом в хранилище, оборудованным козловым краном ККС-Ф-2. Компост вносят в почву разбрасывателем «Ферабокс ПМФ-18 »;

— для удаления навоза из помещений применяется самотечная система. Навоз хранится в навозохранилище и вносится в почву агрегатом МЖТ-Ф 11;

— навоз удаляют из помещения гидравлической системой и затем разделяют на фракции на установке ТБН-100. Жидкую фракцию транспортируют в полевые накопители и вносят в почву агрегатом АВВ-Ф-2,8, а твердую хранят в буртах на площадке с твердым покрытием;

— животных содержат беспривязно на глубокой подстилке. Навоз из помещения удаляют бульдозером Д-606, а с выгульных площадок — агрегатом АМН-Ф-20. Навоз вносят в почву разбрасывателем РОУ-6;

— животных содержат на щелевых полах с подпольным навозохранилищем. Навоз из хранилища удаляется установкой

УВН-800-01. И вносится в почву разбрасывателем «Ферабокс ПМФ 18»;

— для уборки навоза используют скреперную установку УС-15, УС-Ф-170 и поперечный транспортер КПН-10. От помещения к колодцу навоз транспортируется установкой УТН-10. Вносится в почву агрегатом МЖТ-Ф-11;

— навоз из помещения убирают скреперными установками, транспортируют в навозохранилище с козловым краном ККС-Ф-2 и компостируют с торфом. Компост вносят в почву разбрасывателем «Ферабокс ПМФ-18 »;

— навоз убирается как и в предыдущем варианте, но компостирование производят погрузчиком ПФП-1,2, а внесение — разбрасывателем «Ферабокс ПМФ-18 ».

Научными исследованиями установлено, что при привязном содержании животных самым эффективным является второй вариант, так как в этом случае наблюдаются наименьшие капитальные вложения и приведенные затраты на 1 голову скота.

При беспривязном содержании животных (последние пять вариантов) наиболее экономичной по приведенным затратам является технология уборки навоза из помещений с помощью скреперных установок.

При сравнительной оценке комплектов машин, применяемых для уборки навоза, хранения и внесения в почву, недостаточно учитывать только затраты на их создание и эксплуатацию, так как появляются технологии, приемлемые по приведенным затратам, но не обеспечи- вающие приготовление удобрений высокого качества. Необходимо рассматривать как единое целое систему «навоз — органическое удобрение — поле», а себестоимость 1 т органических удобрений рассматривать как сумму затрат: годовые эксплуатационные затраты на средства механизации, используемые в технологии; годовые эксплуатационные затраты на борьбу с сорняками и годовые эксплуатационные затраты на ветеринарные мероприятия по профилактике заболеваний животных.

4.2 Разработка и обоснование принятой технологической схемы уборки и хранения навоза. Выбор машин и оборудования

Для правильного планирования технологического процесса предварительно разрабатывается и составляется схема уборки транспортировки навоза. Модернизация линии уборки и транспортировки навоза заключается в следующем. Во-первых, вместо устаревших скреперных установок УС-Ф-750 применяем более современные, производительные, эффективные и надежные в работе: скреперную установку УС-15 для коровника с беспривязным содержанием. Во-вторых, предлагается применять вместо волокнистой подстилки (соломы) мелкодисперстные материалы такие как торфокрошка, измельченная солома, однородные мелкие древесные опилки. Это позволит установке уменьшить объем навозных стоков и позволит приготавливать компосты из органических удобрений. В третьих, для улучшения качества органических удобрений, увеличения их однородности при их извлечении из навозохранилища предлагается прим енить гомогенизатор навоза ГН-1 . Все эти меры позволят повысить эффективность проектируемой линий уборки и переработки навоза, путем снижения затрат энергоресурсов и улучшения качества получаемых органических удобрений

Для ежедневного удаления навоза из коровников применим скреперную установку, которая собирает навоз из проходов и транспортирует его в поперечный канал, из которого он подаётся в навозосборник. Из навозосборника навоз транспортируется по навозопроводу при помощи насоса УТН-10 в навозохранилище. Из помещений для сухостойных коров и родильного отделения с привязным содержанием применим скребковые транспортёры кругового движения ТСН-160 с дальнейшей погрузкой навоза в тракторный прицеп и транспортировкой в навозохранилище, находящееся на территории фермы. С выгульных площадок навоз по мере накопления сгребается бульдозером и транспортируется в навозохранилище.

От насосной станции УТН-10 прокладывается напорный полиэтиленовый трубопровод из труб диаметром 250…300 мм. Навоз из животноводческих помещений удаляют периодически.

Для промежуточного хранения навоза и возможности организации поточности работы устраивают навозосборники. Наличие навозосборника позволяет удалять навоз из помещения независимо от графика работы транспортных средств, отвозящих навоз в хранилище или на поле. Навозохранилища выбирают в зависимости от вида навоза и климатических условий хранилищ. Для хранения твердого навоза применяют открытые (наземные и заглубленные) и закрытые навозохранилища. Наземные строят при высоком уровне грунтовых вод на площадках с твердым покрытием и небольшими бортами. Емкость хранилища должна обеспечивать прием трехмесячного выхода с фермы при зимнем вывозе навоза на поля или в полевые хранилища и всего навоза за зимний период, если не организована его транспортировка в это время.

Выгрузку твердого навоза из хранилищ и погрузку в транспортные средства осуществляют грейферными погрузчиками ПЭ-Ф-1БМ, или погрузчиком-бульдозером Амкодор 320.

Жидкая фракция навоза из навозохранилища удаляется при помощи разбрасывателя жидких удобрений МЖТ-Ф-11, который агрегатируется с тракторами класса 2-3. Твердая фракция удаляется при помощи погрузчика НПК-30 и разбрасывателей органических удобрений Феребокс ПМФ-18, агрегатируемого с трактором МТЗ-25.22.

4.3 Определение объема работ и загрузки линии

4.3.1 Устройство и расчет скреперных установок

Навоз относится к так называемым полным удобрениям, так как содержит все вещества, необходимые для питания растений.

Он состоит из твердых и жидких выделений животных, подстилочного материала, технологической воды и остатков корма. Выход навоза зависит от возраста и массы животного, интенсивности кормления, вида применяемого кормов и др.

Примерное количество навоза, полученное от одного животного за сутки, можно определить по выражению:

где К_к и К_в — коэффициенты, учитывающие попадание в навоз остатков корма и технологической воды;

П — количество подстилки на одно животного, кг.

где К_с.в. — количество сухого вещества кормов, потребленное животным за сутки;

2 — коэффициент, учитывающий влажность экскрементов и усвояемость сухого вещества.

Коэффициент К_к для сена, сенажа и силоса изменяется в пределах 0,02…0,06, для соломы — 0,06…0,12, для зеленой массы — 0,08…0,10. Коэффициент К_в в зависимости от системы удаления навоза составляет: для самотечной системы непрерывного действия и рециркуляционной — 0,1…0,25; комбинированной — 0,15…0,30; самотечной периодического действия (отстойно-лотковая) — 0,45…0,60.

Годовой выход навоза на ферме можно определить по выражению:

где q_iсут — суточный выход навоза i — той группы животных;

m_i — количество животных i — той группы;

Д_i — число дней в году стойлового периода i — той группы животных.

Согласно этой методике при средней продолжительности стойлового периода 100 дней годовой выход навоза на ферме составит:

В среднем в год в зависимости от продолжительности стойлового периода и вида применяемой подстилки получают от одной головы КРС 4…6 т твердого навоза.

Преимущество применяемого оборудования — простота изготовления, надежность в работе, копирование неровностей дна желоба. Недостатки — сложная строительная часть. Произведем его технологический расчет.

Производительность скреперной установки

где V_ck — емкость скрепера, м 3 ; (0,5 м 3 )

ц — коэффициент заполнения (0,9…1,2);

z — количество скреперов; (1шт)

р- плотность навоза; 700 -1200 кг/м 3

Т_ц — время одного цикла.

где l — длина хода скрепера, (50) м;

х_ср — средняя скорость движения скрепера, м/с; (0,04….0,06)

Т_ум — время на переключение хода, с. (6…12с)

Тогда производительность скреперной установки:

Общее сопротивление перемещения рабочего органа скреперной установки, работающей в двух навозных канавках

где Р₁ — сопротивление движения рабочей ветви, Н.

где M_cк — масса 1-го скрепера (30…40), кг;

M_н — масса навоза в канавке, кг; 1000 кг

в_пр — приведенный коэффициент сопротивления перемещению навоза и скрепера (1,8…2,0);

q_тр — масса 1 м троса (цепи, штанги),(3…8) кг;

L — длина троса (цепи), м; 120 м

f — коэффициент трения троса о навоз (0,5…0,6);

Р₂ — сопротивление перемещению при холостом ходе ветви.

где Р₃ — сопротивление на преодоление инерционных сил

где t — время разгона скрепера;

Р₄ — сопротивление на направляющем ролике от набегающей ветви каната

где f _т — коэффициент трения троса о ролик (0,1…0,2);

б — угол обхвата ролика тросом, рад.

Общее сопротивление перемещения рабочего органа скреперной установки, работающей в двух навозных канавках:

Р = + 3 = 22583,8 H

Мощность на привод скреперной установки

где — КПД механических передач.

4.4 Выбор электродвигателя

По результату расчета мощности на привод скреперной установки принимаем значение N=2,2 кВт. Для данной мощности подбираем по ширине асинхронный короткозамкнутый трехфазный электродвигатель 5АИ 100 L6 мощностью 2,2 кВт с шестью полюсами и работающего при оборотах 1000 мин -1 ГОСТ 183—74.

4.5 Выбор навозохранилища

Навозохранилище представляет собой сооружение на животноводческих фермах, оно предназначено для сбора, хранения и обеззараживания навоза. Навоз является ценным натуральным удобрением, которое содержит в себе все элементы, необходимые для питания растений, большое количество бактерий и биогенных веществ. Но, в связи с тем, что в навозе могут также содержаться и носители опасных инфекций, и яйца гельминтов. Кроме того, навозные стоки могут вызвать эрозию почвы, цветение водоемов, загрязнение подземных вод, отравление воздуха выброса аммиака и сероводорода. Возбудители болезни и семена сорняков уничтожаются в процессе анаэробного брожения. Естественное обезвреживание навоза осуществляется в течение 3-4 лет. Однако, обработка навозных стоков специальными биопрепаратами помогает обезвредить их в сжатые сроки.

Объем, вид, проектное решение навозохранилища должны определяться исходя из размеров животноводческой фермы, климатических условий, расположения фермы относительно населенных пунктов, характера грунта.

Одним из видов навозохранилища является лагуна. Лагуна представляет собой котлован, который вырыт в земле. На ферме их должно быть минимум две. Они выполняют функции сбора навоза, его выдерживания в течение шести месяцев и выгрузки для весенне-осеннего внесения на поля накопленного годового объема навоза. Различают два типа лагун: закрытые и открытые.

Принцип построения обоих типов лагун идентичен: изначально выкапывают котлован, грунт из которого используют для построения дамбы по периметру котлована. Глубина дамбы составляет 50 метров, а углубление относительно уровня земли-не больше 13 метров.

Для сооружения лагун за основу берут пленочное покрытие, благодаря которому не распространяются запахи, инфекции и испарения азота. Нижняя пленка в лагуне выполняет функцию противофильтрационного экрана и предотвращает попадание навоза в почву. Единственное различие между открытыми и закрытыми лагунами — это наличие верхней пленки у закрытых навозохранилищ. Верхняя пленка выполняет функции защиты навоза от потери азота и его разжижения атмосферными осадками. Если в местности наблюдаются сильные ветра, то лучше установить защитную сетку. В лагунах закрытого типа возможна установка оборудования, которое собирает метановые газы, их можно использовать на предприятии в хозяйственных нуждах.

Металлические резервуары имеют ряд положительных отличий от применяемых ранее земляных и железно-бетонных лагун:

— установка на любом участке местности.

— ввиду отсутствия утечек не представляют опасности для окружающей среды и непосредственно для водоемов и водозаборов.

— быстрая сборка и ввод в эксплуатацию.

— 15 лет гарантии при отсутствии механических повреждений. Общий срок службы 30-40 лет.

— Установка резервуаров с промежутком в 2 метра и высота 5,84м. позволяют в два-три раза сэкономить занимаемую площадь.

Так же компактное расположение резервуаров позволяет максимально автоматизировать перекачку навоза к навозохранилищу, подготовки и загрузки в цистерны при внесении на поля.

Оборудование перекачивающей станции позволяет сократить обустройство подъездных путей, поскольку загрузка цистерн производится в одном месте, не зависимо из какого резервуара производится забор жижи.

Перемешивание хранящегося навоза до однородного состояния производится при помощи установленных в каждом резервуаре погруженных мешалок, в количестве 2-х шт на 1 резервуар. Привлечение другой техники и механизмов не требуется.

Для хранения и дальнейшей переработки бесподстилочного навоза применим металлическое навозохранилище.

5. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Описание конструкторской разработки

Скреперная установка УС-15 используют при уборке навоза из помещений для беспривязного содержания крупного рогатого скота.

Рис. 5.1. Скреперная установка УС-15: А — поперечная канал, который может быть расположен посредине животноводческого помещения; 1 — привод; 2 — устройство поворотное; 3 — ползун; 4 — скребок (левый); 5 — скребок (правый); 6 — цепь; 7 — пульт управления; 8 — штанги.

Установка УС-15 (рис. 5.1) стационарная возвратно-поступательного движения может обслуживать ферму как на 50, так и на 200 голов КРС. Комплектуется скреперами в зависимости от количества поголовья и в зависимости от места выгрузки навоза. Установка позволяет уборку навоза по 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 0,2 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.

Технические характеристики скреперных навозоуборочных установок представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 Технические характеристики скреперных навозоуборочных установок

Источник