Использование скреперной установки УС–15 для удаления бесподстилочного навоза

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В настоящее время удаление и переработка навоза является важнейшим фактором, который оказывает существенное влияние на санитарно гигиенические условия содержания животных. От того, в каких условиях содержатся животные зависит их здоровье, следовательно, ухудшается качество продукции и прибыль сельскохозяйственного предприятия уменьшается.

Во многом данную проблему можно решить правильным выбором способа удаления навоза за пределы помещения, в котором содержатся сельскохозяйственные животные. В данном курсовом проекте рассматривается целесообразность использования скреперной установки УС - 15 для удаления бесподстилочного навоза от 400 коров боксового беспривязного содержания.

Уборка навоза в коровнике осуществляется скреперными установками

УС-15, которые перемещают навоз в поперечный канал. Из канала навоз поступает в УТН-10 и далее по наклонному транспортеру в телегу, а телегой транспортируют до мест хранения.

Навоз является лучшим органическим удобрением, который благоприятно влияет на рост растения, что ведет к повышению урожайности и главное к повышению качества продукта,

А качественный продукт хорошо влияет на повышение продуктивности у животных.

1. Обзор литературы по теме курсового проекта

Классификация навозоуборочных средств

Разработанная классификация, включает механическую и гидравлическую системы средств механизации для сбора и удаления навоза. В свою очередь механическая система содержит мобильные и стационарные средства, применяемые для сбора, удаления и обработки как твердого, так и жидкого навоза.

По назначению навозоуборочные средства делят на: средства очистки помещений, средства накопления и удаления навоза, средства транспортировки его и обработки с целью последующей утилизации. Помимо тех, которые предназначены для выполнения ежедневных операций по очистке и удалению навоза, имеются средства и для периодического удаления слежавшегося навоза из коровников при содержании коров на глубокой несменяемой подстилке, а также для очистки от навоза выгульных дворов, удаления глубокой несменяемой подстилки и помета из птичников.

Выбор способа и средств механизации уборки навоза из помещений для крупного рогатого скота определяется технологией содержания животных, планировкой помещений, объемно-планировочным решением фермы или комплекса и обеспеченностью подстилочными материалами. При наличии подстилки целесообразно применять подстилочный метод содержания животных, так как он способствует созданию для животных более благоприятных санитарно-гигиенических условий и способствует получению высококачественных удобрений, а также облегчает их обработку и рациональное использование. Для механизации внесения подстилки в стойла и боксы используются мобильные кормораздатчики, а при содержании животных на глубокой подстилке -- тракторные навозоразбрасыватели. Применение для этих целей прицепных тракторных машин требует достаточной ширины сквозных навозных проходов. Разбрасывание подстилки кормораздатчиками с кормовых проходов приводит к попаданию подстилочных материалов в кормушки и поилки. В связи с этим Системой машин на 1981 --1990 годы предусмотрены разработка и производство специального разбрасывателя подстилки, рассчитанного на обслуживание не менее 200 голов при производительности около 10 т/ч.

Уборку навоза из помещений для беспривязного содержания скота на глубокой подстилке производят бульдозером. Он также является эффективным средством уборки навоза при ограниченном использовании подстилки, а в некоторых случаях -- и при бесподстилочном содержании животных. При уборке навоза бульдозером из помещений для боксового или комбибоксового содержания животных навозный проход должен иметь форму прямоугольного лотка шириной не менее 2200 мм и глубиной 200 мм. Если он используется в помещениях для привязного содержания коров, то проход выполняют в виде двух канавок глубиной 150--200 мм и шириной 550 мм с расстоянием между ними 1100 мм. Общая ширина проезда должна быть 2200 мм. Бульдозерная лопата должна соответствовать форме канала. В средней части ее установлен шарнирно закрепленный скребок шириной 1100 мм.

При подстилочном содержании животных навоз выталкивают бульдозером непосредственно в навозохранилище или на примыкающие к животноводческим помещениям компостоприготовительные площадки. При бесподстилочном содержании навоз через люки в концах навозных проходов внутри помещения сбрасывается в навозосборники или в поперечный коллектор.

В целях предотвращения растекания бесподстилочного навоза за пределы лотка НИПТИМЭСХ НЗ рекомендует оборудовать бульдозер шарнирно - закрепленными боковыми щеками длиной 1000--1200 мм, управляемыми с помощью гидроцилиндров. Оборудованный ими бульдозер приобретает емкость способную вместить до 1,5 т навоза. Благодаря этому он весь убирается за один проход агрегата, что резко сокращает время пребывания трактора в помещении. Применение бульдозера в сочетании с поперечным транспортером позволяет избежать сквозняков и значительно сократить потери тепла по сравнению с выталкиванием навоза за пределы помещений, когда ворота длительное время остаются открытыми. При использовании бульдозера пол проходов должен быть монолитным из бетона не ниже марки 200 и толщиной не менее 180 мм с уклоном 0,5% в направлении транспортирования навоза. Для обеспечения беспрепятственного проезда агрегата по обе стороны от лотка следует предусмотреть свободное пространство шириной 200--250 мм.

1) Мобильные средства для уборки навоза

К мобильным средствам уборки навоза относятся скребок-бульдозер (бульдозерная навеска) БН-1 и бульдозер-скребок навесной БСН-1,5. В дополнение к этим машинам в 1981 --1990 гг. предусмотрено создание и освоение производства мобильного агрегата для уборки навоза из помещений и с выгульных площадок, который был бы в состоянии не только сгребать навоз, но и транспортировать его за пределы фермы или комплекса. Мобильные средства сбора подстилочного навоза применяются как при привязном, так и беспривязном содержании. Навозные проезды должны иметь ширину 2,2--2,7 м. Для того чтобы избежать охлаждения помещений, делают въездные ворота вагонного типа и создают защитные воздушные завесы забором воздуха из средней части помещения.

2) Стационарные средства для уборки и удаления навоза

К стационарным навозоуборочным средствам относятся скребковые транспортеры кругового движения ТСН-2,0Б, ТСН-160; скреперные установки возвратно-поступательного движения УС-250 и УТН-10; скреперные тросо-штанговые установки ТС-1. Кроме названных, в систему машин на 1981 -- 1990 годы включены новая модификация навозоуборочного транспортера ТСН-160 для уборки навоза из поперечных каналов (конвейер навозоуборочный поперечный КПН-100) и скреперной установки УС-15 с рабочим временем 15-20 ч.

Стационарные навозоуборочные транспортеры типа ТСН и скреперные установки УС-15 могут применяться при привязном или беспривязном способе содержания, как при подстилочном, так и при бесподстилочном содержании животных. Цепные навозоуборочные транспортеры ТСН-160 и ТСН-2.0Б применяются только при привязном содержании животных. При использовании скреперных установок в случае привязного бесподстилочного содержания коров в целях сокращения затрат труда на очистку стойл и проходов от навоза длина стойл должна быть сокращена до 1500--1650 мм, а навозоприемный лоток расширен до 550 мм. При этом высота переднего края кормушки не должна превышать 250 мм, с тем, чтобы корова могла лежа свободно держать голову над кормушкой. Фиксация животных в необходимом положении достигается за счет соответствующей конструкции ограждения кормушки, а также путем применения разделителей. В оборудованных таким образом помещениях затраты ручного труда на очистку стойл сокращаются в 2 раза. Если сборный поперечный коллектор расположен в торце помещения, то приводные станции скреперных установок следует размещать в нем же за поперечным коллектором; их установка в противоположном торце может привести к увеличению усилия в тяговой цепи на 25% и как следствие к ускорению ее износа. Места сброса навоза в поперечный канал лучше всего выполнять в виде открытых огражденных люков шириной 400 мм, а длиной -- на 200 мм больше ширины лотка. Если устройство открытых люков в конкретных условиях невозможно, то канал перекрывают шарннрно-закрепленной крышкой, приподнимает мой автоматически при подходе скребка скреперной установки. С этой целью его оборудуют клином, выступающим вперед паз ходу его на 800--1000 мм. Транспортировку навоза вдоль поперечных каналов осуществляют транспортерами ТСН-2.0Б, а также установками УСН-8 и УС-10.

Установки УСН-8 и ТС-1 благодаря их большой длине могут собирать навоз из двух или более рядом стоящих животноводческих помещений. В этом случае участки канала, находящиеся между помещениями, на зимний период должны быть надежнее утеплены.

Транспортировку навоза влажностью 76--91% за пределы территории фермы или комплекса в навозохранилище целесообразно осуществлять с помощью поршневых установок для транспортирования навоза УТН-10. Напорный трубопровод изготавливается из стальных труб диаметром 300 мм, и располагаете ниже уровня промерзания грунта.

Главным достоинством установок такого типа является возможность транспортирования, густого подстилочного навоза и подачи его в навозохранилище снизу "под уровень", что предотвращает его промерзание. Значительно улучшается также санитарное состояние ферм или комплексов. Наклонный транспортер следует делать несколько длиннее с таким расчетом, чтобы в случае выхода из строя поршневой установки или закупорки навозопровода можно было бы и выгрузить навоз непосредственно в тракторный прицеп. Такое резервирование позволяет достигнуть высокой надежности процесса транспортирования навоза за пределы территории фермы. В целях предохранения наклонных транспортеров от замерзания в суровые зимние месяцы необходимо, чтобы в тамбуре, а давление воздуха было выше атмосферного. Для этого достаточно с помощью небольшого вентилятора подавать в него воздух из помещения для содержания животных. Обычный центробежный вентилятор устанавливают в проеме стены, отделяющей тамбур от животноводческого помещения, и снабжают дефлектором, направляющим поток воздуха непосредственно на наклонный транспортер. Разумеется, эта мера эффективна только в том случае, если ворота тамбура закрываются достаточно плотно. Без этого невозможно создать в нем необходимый подпор.

Цепочно-скребковые транспортеры кругового движения

Скребковый навозоуборочный транспортер ТСН-2,0Б предназначен для уборки навоза из животноводческих помещений и погрузки его в транспортные средства. Он состоит из горизонтального и наклонного транспортеров, каждый из которых имеет свой привод, и шкафа управления. Горизонтальный транспортер, включающий кованую цепь со скребками, поворотные устройства и приводную станцию, размещается в открытом бетонированном лотке, внутренняя стенка и дно которого облицованы досками. Натяжение цепи горизонтального транспортера осуществляется путем перемещения подвижной рамы приводной станции. За пределами стойл для животных на расстоянии не менее 500 мм устанавливаются поворотные устройства. В случае размещения в пределах крайних стойл они закрываются съемными щитами.

Наклонный транспортер имеет такую же, как и у горизонтального, кованую цепь со скребками, металлический желоб с опорной стойкой, поворотное устройство и привод, перемещением которого регулируется натяжение цепи. Транспортер устанавливается под углом к горизонту не более 30°, благодаря чему обеспечивается подача навоза на высоту 2680 мм от нулевой отметки пола коровника. Скорость движения цепи наклонного транспортера значительно выше, чем горизонтального, что необходимо для обеспечения выгрузки жидкого навоза.

Рис. 173. Конструктивно-технологические схемы навозоуборочных скребковых транспортеров. а -- ТСН-160 (кругового движения); б -- УН-3 (возвратно-поступательного движения); в -- установка УСН-8 поперечная с ковшовым скрепером (возвратно-поступательного движения); / -- продольный транспортер; 2 -- наклонный транспортер; 3 -- натяжное устройство; 4 -- скрепер поперечного транспортера

Скребковый навозоуборочный транспортер ТСН-160, схематически изображенный на рис. 173 а), предназначен для тех же целей, что и ТСН-2,0Б. Он состоит из самостоятельных горизонтального и наклонного транспортеров и шкафа управления. Первый включает круглозвенную термически обработанную цепь с укрепленными на ней металлическими скребками, автоматические натяжное и поворотного устройства и привод. В состав последнего входят электродвигатель, двухступенчатый редуктор с передаточным числом 38,86 и расположенная за ним ременная пятиручьевая передача. Горизонтальный транспортер укладывается в бетонный лотка внутренняя часть дна которого армируется стальной полосой 4X20 мм. Наклонный транспортер имеет такую же 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 263 К помещение, в котором размещается наклонный транспортер, должно отапливаться. Он устанавливается под углом не более 30° к горизонту, что позволяет обеспечивать подачу навоза на высоту 2650 мм от нулевой отметки пола коровника. Высота помещения, в котором устанавливается транспортер, должна быть не менее 3350 мм.

Основным отличием транспортеров ТСН-2,0Б и ТСН-160,| от ранее выпускавшихся ТСН-2,0 и ТСН-3,0 является применение в них более надежной круглозвенной цепи (18X80 мм) якорного типа (ГОСТ 9445--70).

Скребковые транспортеры с возвратно-поступательным движением

Такие транспортеры используются на фермах крупного рогатого скота при стойловом содержании животных, а также на свинофермах. В зависимости от вида тягового органа транспортеры с возвратно-поступательным движением делятся на два типа: штанговые и тросовые; по расположению оси подвески скребков -- на две группы:

1) с вертикально расположенной осью, когда скребки разворачиваются в горизонтальной плоскости параллельно дну желоба;

2) с горизонтально расположенной осью, когда скребки разворачиваются в продольно-вертикальной плоскости.

Скреперные навозоуборочные установки

Скреперная установка УС-15, выпускается в трех исполнениях: для выгрузки навоза в одном конце, в обоих концах или посередине животноводческого помещения. Разгрузка производится в поперечный канал, оборудованный скреперной установкой УС-10 или другими средствами.

Установка УС-15 предназначена для уборки навоза при беспривязно-боксовом содержании животных и состоит из привода 1, поворотных устройств 2, цепи 4 и двух рабочих органов, включающих ползуны 3 и скребки 5, 6. Тяговая цепь у нее такая же, как и у транспортера ТСН-160. Цепь монтируют в канавке навозного прохода, на дно которой укладывают стальную полосу сечением 3X40 мм и закрепляют шурупами. Поворотное устройство 2 предназначено для изменения направления движения цепи. Привод 1 состоит из электродвигателя мощностью 3 кВт, редуктора с ведущей звездочкой и механизма реверсирования. Привод смонтирован на раме, которую бетонируют и крепят шестью анкерными болтами. Автоматическое реверсирование электродвигателя обеспечивается механизмом КВД-12, состоящим из блока бесконтактных индукционных датчиков ДЗ-М, установленного на корпусе редуктора, и блока управления -- на специальном щите. Ползун / (см. рис. 175, б) скреперной установки соединен с цепью натяжным винтом 2. Скребки 5 надеваются на вертикальные оси шарнирного устройства. В корпус скребка вмонтирована плоская резина, обеспечивающая его бесшумный ход при перемещении по бетонному полу навозного прохода. Последний имеет ширину 1,8--2,4 м и высоту (глубину) 0,2 м.

Установка работает в возвратно-поступательном режиме в течение 15--20 ч в сутки, за исключением времени сна животных. Рабочие органы установки действуют в противофазах, т. е. если скребки одного из них раскрыты и толкают перед собой порцию навоза, то другой совершает холостой ход при сложенных скребках. После выгрузки порции навоза в конце (или в середине) помещения происходит реверсирование движения, и цикл работы установки повторяется при раскрытых скребках другого рабочего органа. Почти круглосуточная ее работа не позволяет животным ложиться в навозном проходе, чем и обеспечивается их чистота. Подача установки при скорости движения скребков 0,04 м/с равна 0,2 т/ч, а шаг цепи -- 150 мм.

Установка УС-15 обычно работает в сочетании с установкой УС-10, предназначенной для уборки навоза из поперечных каналов и удаления его в навозосборник. Штангово-скреперная установка УС-10 имеет восемь рабочих органов, расположенных на расстоянии 10 м друг от друга при ходе штанги 12,5 м. Ширина захвата скрепера в раскрытом состоянии составляет 1.75 м, в сложенном--0,69 м. Высота скребков равна 0,15 м. Рабочий контур установки состоит из штанг (из прутка диаметром 20 мм) и круглозвенной цепи размером 18х80 мм (ГОСТ 9445--70). Поперечный канал имеет размеры 9б0х1800х1400 мм и является промежуточной накопительной емкостью. Поэтому при круглосуточной работе основной установки УС-15 установка УС-10 работает периодически, автоматически включаясь шесть раз в сутки по 20 мин. Подача установки УС-10 при скорости движения штанг 0,137 м/с равна 2,8 кг/с. Номинальная мощность электродвигателя 3 кВт.

Скреперная установка УСН-8, применяется для перемещения навоза, поступающего с навозоуборочных транспортеров в навозохранилище, примыкающее к животноводческому помещению, а также для его выемки из поперечных каналов коровников.

В качестве рабочего органа установка имеет ковш-скрепер с системой блоков, укрепленных на столбовой опоре. Приемный канал такой установки сооружают в торце коровника, оборудованного транспортерами кругового движения (например, ТСН-160), или в средней части помещения, оборудованного транспортерами возвратно-поступательного движения (УН-3, УС-15) с разгрузкой их в поперечный канал, расположенный в середине помещения. Подача этой установки при скорости движения ковша-скрепера 0,4 м/с и вместимости 0,9 м³ составляет 2,2 кг/с, номинальная мощность равна 5,5 кВт. Расстояние транспортировки от стены коровника до места разгрузки скрепера в навозохранилища достигает 50 м при максимальной длине тягового каната 160 м (его диаметр 13,5--14 мм).

3) Гидравлические системы удаления навоза

Применение гидравлических систем удаления навоза позволяет механизировать и автоматизировать большинство операций, включая очистку станков. Система гидравлического удаления -- это комплекс инженерных сооружений, включающий: навозоприемные продольные каналы, закрытые сверху решетками; магистральный поперечный коллектор; навозосборник с насосной станцией перекачки; напорную навозопроводящую сеть.

Среди гидравлических систем наиболее распространены смывная, рециркуляционная, отстойно-лотковая (шлюзовая), комбинированная (рециркуля-ционно-шлюзовая), самотечная и гравитационная. Все они, за исключением смывной и рециркуляционной, основаны на применении заглубленных каналов, перекрытых сверху решетчатым полом

При смывной системе навоз удаляют струёй воды, создаваемой напором водопроводной сети или подкачивающим насосом. Смесь воды, навоза и навозной жижи стекает в коллектор и для повторного смыва уже не используется. Система не требует строительства навозоприемных каналов и применения решетчатых полов, так как смыв навоза производится непосредственно в зоны дефекации животных.

Рециркуляционная система навозоудаления предусматривает ежедневную промывку навозоприемных каналов жидкой фракцией навоза, предварительно осветленной, обеззараженной и дезодорированной. По самотечному трубопроводу смесь жижи и навоза попадает в навозосборник объемом до 10 м³. Применение такой системы позволяет сократить расход воды и уменьшить выход навозной массы.

Лотково-отстойная, или шлюзовая, система навозоудаления отличается от других наличием шиберов, установленных в местах примыкания продольных каналов к поперечному коллектору и предназначенных для накопления и периодического удаления навозной массы в приемный навозосборник. Кроме того, перед каждым циклом в канал заливают воду из расчета 10... 15 л на одно животное, чтобы предотвратить прилипание навоза к станкам и сохранить аммиачный азот. Навоз через щелевой пол поступает в канал, заполненный водой. Заслонку-шибер поднимают через 7... 14 дней. Накопившаяся смесь поступает в поперечный канал и по системе труб вытекает в навозосборник. После этого заслонку закрывают, решетки пола чистят и промывают водой. Из-за сильного выделения сероводорода при спуске навоза применение этой системы ограничено, хотя технически она работает удовлетворительно.

Самотечная система непрерывного удаления навоза основана на непользовании вязкопластических свойств жидкого навоза. Влажность навоз ной массы должна быть не ниже 88%. Толщина слоя навоза по длине канала увеличивается в сторону, противоположную его движению, поэтому за счет возникающей разности давлений возникает подпор и навоз перемещается по каналу в сторону сборного коллектора. При постоянном пополнении канала навозная масса переливается через порожек, поступает в поперечный коллектор и далее в навозосборник. Поскольку через 6 - 10 сут. начинается брожение навоза с интенсивным выделением аммиака, метана, выбирают такие параметры самотечной линии, чтобы навоз в помещении не задерживался более указанного срока. Глубина навозных каналов зависит от высоты слоя навоза, при который он начинает течь.

2. Технологический процесс

Коровник на 400 голов входит в составе ферм которые занимаются производством молока.

Содержание коров беспривязное боксовое. Коровы содержатся группами по 50 голов в восьми секциях, оборудованных индивидуальными боксами для отдыха животных. Два бокса расположены в продольном направлении в четыре ряда, образуя два навозных и три кормовых прохода. Боксы имеют размеры 1,0х1,975х2,0 м.

В средней части здания параллельно проходу расположено два ряда стационарных кормушек с кормовым проездом между ними.

Уборка навоза в коровнике осуществляется скреперными установками

УС-15, которые перемещают навоз в поперечный канал. Из канала навоз поступает в УТН-10 и далее по трубам в навозохранилище.

Уровень механизации и автоматизации производственных процессов - 95%.

Поддержание животных в чистом состоянии за счет того что установка работает в течение 15 - 20 часов и не дает животным ложиться в навозном проходе, животные вынуждены отдыхать в индивидуальных боксах.

Средняя скорость движения скрепера (V_ср = 0,042 м/с).

Производительность скреперными установками УС-15 составляет 0,2т/ч обслуживает ее 1 человек.

3. Расчет технологической линии уборки навоза и выбор оборудования

Расчет скреперной установки сводится к определению подачи, тягового сопротивления и потребляемой мощности.

Подача Q скрепера может быть определена по формуле

, (4, ф-ла 140 стр. 381)

где Vс-- расчетная вместимость скрепера, м³;

ц -- коэффициент заполнения (ц = 0,9--1,2);

t_ц -- длительность одного цикла, с.;

с = 1140кг/м³ - плотность навоза при 88% влажности.

где h = 0.2 - высота скрепера, м;

a = 2.4 - ширина захвата скрепера, м;

б = 15 - угол открытия скрепера к нормали цепи, °

Длительность одного цикла

,

где L =70 м -- длина навозного канала, м;

V_ср -- средняя скорость движения скрепера (V_ср = 0,042 м/с);

t_ц -- время, затрачиваемое на управление установкой,

Таким образом получим подачу равную:

Мощность двигателя скреперной установки:

где з -- КПД электродвигателя (0,85-0,95),

Р_с -- полное тяговое сопротивление скрепера, Н.

Сопротивление Р_с движению скрепера зависит от его массы М_с, от коэффициентов трения между навозом и стенками канавки, а также между скрепером и навозом и, наконец, от сопротивления движению тяговых цепей и трения в блоках.

Для скреперной установки, работающей в двух навозных канавках, справедливо равенство

P_c = P₁ + P₂ + P₃ + P₄

где Р₁ -- сопротивление движению рабочей ветви

P₁ = 9,81*[(Mн + Mc)в_c +q_т*L_т*f_т],

где Мн -- масса порции навоза, кг;

Мн = Vc*с;

Мн = 0,22*1140 = 277.7 кг

М_с -- масса скрепера, кг; (Мс = 125 кг)

в_с -- приведенный коэффициент сопротивления перемещению навоза и скрепера (обычно р_с=1,8--2);

q_T --масса 1 м цепи; кг

- масса привода (двигатель + редуктор)

L_т - длина цепи, м (в нашем случае L_т = 170м)

f_т - коэффициент трения между цепью и навозом (fт = 0,5 - 0,6 );

P₁ = 9,81*[(277.7 + 125)_*1.9 + 6.696_*170 _* 0.5] = 13089.4 Н

P₂ - сопротивление движению холостой ветви

P₂ = 9,8*[( Mc*в_c +q_т*L_т*f_т)],

P₂ = 9,8*[( 125*1.9 +6.696_*170_*0.5)] = 7913.33 Н

P₃ - сопротивление обусловленное преодолением инерции, Н

P₃=2М_с*q_т,

P₃=2*125*6.696= 1674 Н

P₄ - натяжение набегающей ветви цепи, Н

P₄ = ( P₁ + P₂ + P₃ )/(e^мб-1)

Здесь м - коэффициент трения цепи о ролик (м = 0,1ч 0,2)

б - угол охвата,є (б = 10 є)

Далее получим полное тяговое сопротивление скрепера

P_c = 13089.4 + 7913.33 +1674 + 6592 = 29268 Н

Тогда мощность N двигателя будет равна:

Результат расчетов сведем в таблицу 1.

Показатель	УС - 15
Производительность при влажности навоза 88%, т/ч	0,24
Расчетная мощность двигателя, кВт	1,44
Ширина навозосборного канала, мм	1800
Скорость движения скрепера, м/с	0,042
Длина контура, м	170
Количество обслуживаемых животных, гол.	280
Продолжительность одного цикла уборки, мин	57
Масса рассчитанной установки, кг	2024
Количество установок, шт	1

4. Обоснование конструкторской разработки проекта

Далее проводим расчет шарнира к которому крепятся лапы скрепера захватывающие экскременты от животных передвигая их к поперечному каналу.

Расчет шарнира на изгиб

где Nш- Реакция опоры шарнира,

Nц- сила напряжения цепи,

Рс- сила сопротивления движению скрепера

Составим уравнение равновесия:

Y: Nш - Nц*cos(a)=0

X: Pc/8 - Nц*sin(a)=0

Отсюда следует:

Так как лапа крепится к скреперу на шарнире, то нагрузка распределяется по шарниру (d=16 мм) равномерно. Обозначим равномерно распределительную нагрузку q=Nш/40=9137.9/40=228.4(Н/мм)

Шарнир изготовлен из конструкционной стали Сталь 45 для которой

где S - коэффициент запаса прочности



Так как условие выполняется, следовательно, диаметр шарнира выбран правильно и выдержит нагрузку

5. Экономическое обоснование

Целесообразность применения скреперной установки УС - 15 обуславливается следующими факторами:

1. Применяется при боксовом и комбибоксовом содержании животных в помещениях с шириной навозного канала 1,8….2,4 м;

2. Простота конструкции, удобство эксплуатации и обслуживания установки;

3. Низкие затраты человеческого труда 0,018 чел-ч/год;

4. Экономический расчет.

Эксплуатационные затраты

где - амортизационные отчисления на содержания машин, руб.,

-оплата труда, руб.,

-затрата на электроэнергию, руб.,

-прочие затраты, руб.

Qгод- годовой выход навоза, тонн



где - стоймость новой установки УС-15 (120000руб)

где q- зарплата скотника в месяц, q=5000руб

m=количество месяцев

где N- мощность привода УС-15, кВт.

t- время работы, ч.

Cc -стоимость 1кВт. Cc=2,7руб/кВтч

n-количество дней работы УС-15,

Прочие затраты составляют 10% от стоимости установки, то есть 12000руб

Вывод: таким образом из результатов расчета следует, что для производства 1тонны навоза необходимо затратить 44,29 руб.

6. Инженерная охрана окружающей среды

При функционировании, как крупных животноводческих ферм, так и малых ферм, основными факторами вредного воздействия на окружающую среду являются следующие:

- загрязнение экскрементами сельскохозяйственных животных;

- значительное выделение аммиака, сероводорода и окислов серы;

- возможность загрязнения гельминтами, возбудителями болезней и патогенными микроорганизмами.

При разработке проектов по механизации животноводства необходимо предусмотреть:

- общие меры охраны окружающей среды (неправильное использование отработанных масел, удобрений, отходов производства озеленение и защитные лесонасаждения, мойку транспорта, санитарно пропускной пункт и так далее).

- способы утилизации трупов животных, и рационального использования техническое обслуживание, санитарных мероприятий направленных на предупреждение и ликвидацию эпидемий среди животных.

7. Охрана труда и техника безопасности

Сельское хозяйство является одним из травмоопасных видов деятельности человека, это обусловлено тем, что в сельском хозяйстве используется большое количество электродвигателей, вращающихся деталей и т.д.

Для предотвращения возникновения ситуаций вредящие здоровью человека и животных разработанные следующие инструкции.

1. Не прикасаться к вращающимся частям привода,

2. Не эксплуатировать установку в неисправном состоянии

3. Запрещается каким-либо образом препятствовать движению рабочих органов установки

4. Для улучшения условий труда и здоровья работников, необходимо обеспечить хорошее вентилируемое помещение

5. Обеспечение пожарной безопасности

6. Наличие кожухов обеспечивающие безопасность от вращающихся предметов(шкивов, валов, ремней и т.д.)

7. Своевременный осмотр электрооборудования, проводки и заземления

Выводы и предложения

По данным условиям видно, что в данном случае необходимо использовать две установки УС-15 так как одна скреперная установка обеспечивает уборку навоза максимум для 280 коров. Свободные боксы будут использоваться по мере прироста КРС.

Применение установки УС - 15 обеспечивает постоянную уборку навоза который в свою очередь выделяет аммиак и многие другие летучие газы что вредит здоровью животных и рабочих. Установить мощные вентиляционные установки, установить водяные насосы (установки) для периодической мойки и очистки помещения.

Полное выполнение зоотехнических требований.

Выполнение технического осмотра и ремонта регламентированных техническими условиями (не выполнение Т.О. и Р. может привести к нежелательным последствиям например внезапная поломка).

Список литературы

уборка навоз коровник скреперный

1. Марусидзе Д.Н. "Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства- 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1995. - 296 с.

2. Ходанович Б.В. "Строительное дело: Учебное пособие для с.-х. вузов - М.. Агропромиздат.,1985.-240с., ил."

3. Письменов В.Н. "Получение и использование бесподстилочного навоза. - М.: Росагропромиздат, 1988. - 206с.:ил."

4. Мельников С. В. " Механизация и автоматизация животноводческих ферм. - Л.: Колос. Ленинград отд-ние. 1978. - 560 с., ил.

5. Казаков А.В., Филимонов И.В. "Механизация технологических процессов животноводства": Учебное пособие / Нижегород. гос. с-х. академия. Н. Новгород, 2003

Размещено на Allbest.ru