Обладнання для видалення та транспортування гною

Лабораторна робота 7

ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ВИДАЛЕННЯ ТА ТРАНСПОРТУВАННЯ ГНОЮ

1. Мета роботи: вивчити будову, процес роботи і правила експлуатації машин для прибирання і транспортування гною, відкачування гноївки.

2. Обладнання: діючий фрагмент транспортера ТСН-160А та стенд тягових і робочих органів скребкових транспортерів, насоси НШ-50, НЖН-200, УТН-10 та скре­перна установка УС-Ф- 170.

3. Зміст роботи.

Для прибирання гною на тваринницьких фермах і комп­лексах застосовують скребкові транспортери колового та зворотно-поступального руху, скребково-тросові і скрепер­ні установки, начіпні пристрої (На трактори, самохідні ша­сі), гідравлічні чи пневматичні засоби і фекальні та шнеко­ві насоси для перекачування рідкого гною.

За призначенням ці машини можна розділити на чотири групи: для прибирання гною у тваринницьких приміщен­нях, завантаження в транспортні засоби, транспортування гною і комбіновані.

Підстилковий гній у різних тваринницьких приміщен­нях прибирають скребковими транспортерами колового і зворотно-поступального руху. Вони найпоширеніші. Для цієї ж мети використовують також скреперні установки.

Оскільки всі транспортери типу ТСН мають аналогічні функціональні схеми, розглянемо будову і принцип роботи їх на прикладі транспортера ТСН-160А і вкажемо на ос­новні відмінності та конструктивні особливості інших транс­портерів.

Скребковий транспортер ТСН-160А призначений для ви­далення гною¹ з тваринницьких приміщень та одночасного завантаження його в транспортні засоби. Він має горизон­тальний 1 (рис. 74) і похилий 2 транспортери з індивіду­альними приводами, а також шафу керування.

Горизонтальний транспортер складається з приводе 4, горизонтального замкненого ланцюга, натяжного 5 і поворотного 6 пристроїв. Привод транспортера забезпечує по­ступальний рух замкненого ланцюга і включає в себе елек­тродвигун, закритий редуктор з ведучою зірочкою та клинопасову передачу. Останнім часом все частіше викорис­товують привод без клинопасової передачі.

Ланцюг горизонтального транспортера (рис, 75) — круглоланковий, нерозбірний, термічно оброблений і виго­товлений із сталі 23 Г2 діаметром 14 мм та кроком ланок 50 мм. Ланцюг складається із вертикальних та горизон­тальних ланок і кронштейнів для кріплення скребків. Кронштейни приварені до вертикальних ланок через кожні 1120 мм. До кронштейнів за допомогою болтів, контршайб і гайок прикріплені скребки.

У процесі експлуатації ланки спрацьовуються і виникає необхідність вкорочений горизонтального транспортера шляхом вирізання данок. Це виконують на ділянці між приводом та натяжним пристроєм. Кінці вкороченого лан­цюга з'єднуються за допомогою ланки і вставки. Остання встановлюється у прорізь з'єднувальної ланки, і приварюються.

Натяжний пристрій (див. рис. 74) призначений для підтримання постійного натягу ланцюга. Він складається з поворотного пристрою, ролика, важеля з напрямною, сто­яка, контейнера для вантажу і каната. Натягування здійс­нюється автоматично провертанням важеля з рухомим ро­ликом в інтервалі 60°. Це відповідає подовженню ланцюга на 0,5 м. Зусилля натягу ланцюга регулюється масою ван­тажу, який поміщають у контейнер. Нормальний натяг ланцюга при його довжині 160 м і триразовому прибиранні гною (на добу) забезпечується загальною масою вантажу 100—120 кг. При цьому ланцюг вільно сходить з приводної зірочки» не намотуючись на неї. Натяг автоматично підтри­мується, щоб зазор між кінцями скребків холостої вітки 1 стінкою канала не перевищував 20 мм. При зазорі 20 мм ланцюг вкорочують.

Поворотний пристрій призначений для зміни напрямку руху ланцюга в місцях повороту гнойового каналу. Він уні­версальний для всіх транспортерів і складається із скоби, до якої двома болтами приєднується пластина. В отвори скоби та пластини встановлена вісь, на якій на двох під­шипниках обертається зірочка.

Похилий транспортер (рис. 76) призначений для заван­таження гною, що подається з горизонтального транспорте­ра, у транспортні засоби. Він складається з корита, пово­ротного пристрою, ланцюга із скребками, привода та опор­ного стояка. Ланцюг похилого транспортера уніфікований З ланцюгом горизонтального. Відстань між скребками у похилого транспортера менша і становить 640 мм, а швидкість транспортера більша – 0,72 м/хв. Це передбачено для узгодження подачі транспортерів і кращого видалення фракцій гною. Натяг ланцюга похилого транспортера здійснюється натяжним пристроєм.

Транспортер може працювати в каналах із додатковим жолобом для ланцюга, коли скреби розміщені над ланцюгом і без додаткового жолоба з розміщенням скребків під ланцюгом. У першому випадку забезпечується якісніше прибирання гною при використанні будь-якої кількості підстилки (солома, тирса, торф тощо).

У попередньо побудованих каналах без додаткового жолоба для ланцюга рекомендується використовувати транспортери ТСН-160А тільки для прибирання безпідстилкового гною або гною з невеликою кількістю подрібненої підстилки. При значній кількості підстилки транспортер у цьому варіанті працює незадовільно. Для покращення його роботи в гноєвий канал подають воду.

Прибирати гній транспортером ТСН-160А необхідно не менше трьох разів на добу. Крім того, при застосуванні для підстилки соломи її бажано подрібнити на частинки не більше 100 мм, щоб скребки горизонтального транспортера під час скидання гною на похилий транспортер не прийшлося очищати вручну за допомогою спеціального скребка. Безпосередньо перед пуском транспортерів впевнюються у відсутності сторонніх предметів у гноєвому каналі, знімають перехідні містки для забезпечення вільного проходу гною під ними. У зимовий період пересвідчуються, що ланцюг і скребки похилого транспортера не примерзли до жолобів, при потребі легкими ударами звільняють їх.

Гній із стійл вручну за допомогою скребка скидають у гноєві канали на транспортер, який видаляє його з приміщення і завантажує у транспортні засоби. При цьому очищення стійла потрібно за напрямком руху ланцюга, починаючи від натяжного пристрою.

Перевагою транспортера ТСН-160А порівняно з іншими транспортерами є покращення умов праці завдяки викорис­танню автоматичного натяжного пристрою ланцюгового контура, зменшення на 25 % часу на технічне обслугову­вання, скорочення затрат праці при монтажі, зниження металомісткості (табл. 16).

Тягові ланцюги транспортерів ТСН-2Б, ТСН-ЗБ, КСН-Ф-100 конструктивно відрізняються від розглянутого вище і мають різні технічні характеристики (табл. 17).

Транспортер ТСН-ЗБ має розбірний ланцюг із шарнір­ним кріпленням скребків, яке сприяє очищенню скребків від гною. Ланцюги транспортерів ТСН-2Б, КСН-Ф-100 за допомогою з'єднувальних ланок складаються з окремих секцій довжиною 5,75 м. Скребки транспортера ТСН-2Б приварені до середньої ланки, а КСН-Ф-100 — кріпляться за допомогою втулки, болта і двох гайок до кронштейна, який також болтами жорстко з'єднаний з середньою лан­кою ланцюга.

Скреперна установка УС-Ф-170 складається з приво­да 1 (рис. 77), тягових ланцюгів 4 і 8, проміжних штанг З і 7, скребків, поворотних роликів 5.

Привод установки включає два спарених редуктори, електродвигуни, меха­нізм реверсування та ведучу зірочку.

Тяговий орган установки має два відрізки круглокільцевого ланцюга: перший з'єднує два передніх скрепери і приводиться в рух ведучою зірочкою привода, другий з'єд­нує два задніх скрепери і переміщується по роликах пово­ротних пристроїв[1] Кожна пара скреперів з'єднана між со­бою за допомогою проміжних штанг.

Скрепер — це робочий орган, що збирає і переміщує гній по каналах. Він складається з повзуна 6 (рис. 78), шарніра 2, натяжного пристрою 3 та двох скребків 1 і 4. Залежно від ширини каналу розсувні скребки виставляють на ширину очищення від 1,8 до 3 м. На кінцях скребків болтами прикріплені гумові чистики, які очищають стінки каналу від гною.

Поворотні пристрої для зміни напрямку руху ланцюга встановлені. на анкерних болтах, забетонованих у гнізда.

Скреперна установка має зворотно-поступальний рух. При робочому ході скребки в одному гнойовому проході за рахунок тертя з підлогою розкриваються на ширину кана­лу, захоплюють гній і переміщують його до поперечного гнойового каналу. Скребки іншого проходу в цей час скла­даються і здійснюють холостий хід у протилежний бік. За один робочий цикл кожен з чотирьох скреперів (по два у каналі) проходить шлях 57,3 м з швидкістю 0,056 м/с_; Перекриття ходу скреперів становить 9,5 м. Коли перший скре­пер з гноєм підходить до по­перечного каналу і скидає в нього гній, задній скрепер переміщує гній до середини гнойового проходу. Спрацьо­вує пристрій реверсування. При повторному робочому ході перший скрепер забирає гній із середини і переміщує його до поперечного каналу.

Насос НЖН-200 призначений для перекачування рідко­го та напіврідкого гною із гноєзбірників і гноєсховищ у транспортні засоби або по трубопроводу. Його випускають у двох виконаннях: пересувний і стаціонарний.

Він складається з насосної частини (рис. 79), поворот­ної рами з полозками, системи блоків з лебідкою, опорної рами з двома пневматичними колесами, зливного рукава та пульта керування.

Насосна частина включає робоче колесо та шнек, що приводяться в дію електродвигуном через, муфту. У верхній частині корпуса знаходяться два вікна, що перекри­ваються поворотною обоймою. Нижче обойми розміщені дверці, які відкриваються поворотом важеля. На кінці шне­ка на обгінній муфті встановлена мішалка.

У корпусі робочого колеса відцентрового насоса є по­дрібнювальний апарат. Він складається з жорстко закріп­лених на нижній частині корпуса штифтів (нерухомі ножі) та прорізів на нижньому торці робочого колеса (рухомих ножів). Зазор між ножами (1—1,5 мм) регулюють проклад­ками при складанні насоса.

Опорна рама оснащена пневматичними колесами і на ній за допомогою цапф встановлена поворотна рама, яка є напрямним пристроєм при переміщенні полозків з насосом, електродвигуном і напірним трубопроводом системою блоків: Поворотна рама (зварної конструкції) може займати горизонтальне (транспортне) або вертикальне (робоче) положення. Лебідка призначена для піднімання та опускання насосної частини.

Вікно для опускання насоса в гноєзбірник чи в гноєсхо­вище повинно мати розміри 1300*2500 мм. При глибині гноєсховища менше 3 м дно в місці встановлення насоса заглиблюють на 0,5 м. Це дасть змогу повніше забирати гній.

До місця використання насос доставляють трактором і встановлюють його над вікном. При цьому опускають дві опори в робоче положення і фіксують їх пальцями; зніма­ють болти кріплення рами і вручну переводять її у верти­кальне положення, приєднують рукав і звільняють насос від фіксації у полозках.

Пересвідчившись, що насос опущено на достатню гли­бину в гній, спрямовують вихідний кінець його рукава в /горловину місткості транспортних засобів або приєднують його до магістрального трубопроводу. Після цього включа­ють насос на режим «відкачування». За допомогою важеля відкривають дверці, добиваючись максимальної подачі за­лежно від фізико-механічних властивостей гною, і фіксу­ють їх в такому положенні.

Рідкий гній крізь приймальне вікно у нижній частині насоса засмоктується в корпус шнека і витками транспортується вверх до відцентрового насоса. Домішки, що потрапили в гній, подрібнюються різальною парою, розміщеною в корпусі насоса, і разом з гноєм подаються в нагнітальний трубопровід.

При зменшенні подачі більш як на 50 % насос переклю­чають на режим «перемішування». Мішалку в цьому разі заглиблюють не більше як на 0,5 м. У зимовий час для за­побігання замерзанню після закінчення роботи очищають напірний рукав. Для цього піднімають місця прогину рука­ва і включають насос на режим «перемішування», потім піднімають рукав на максимальну висоту і пересвідчують­ся, що весь гній витік з напірного рукава.

Насос шнековий НШ-50 складається з відцентрового насоса, шнека, труби, мішалки, подрібнювача стеблових частинок, електродвигуна та редуктора.

У процесі роботи насоса гній подається шнеком до від­центрового насоса і далі трубопроводом у транспортні за­соби чи гноєсховище. При цьому мішалка створює проти­лежний потік рідини для підіймання мулу, що осідає на дні приймальника. Довгі частинки підстилки і корму, що по­трапляють у гній, подрібнюються ножами подрібнювача, що запобігає забиванню насоса. Насос НШ-50 випуска­ється з приводом від електродвигуна і ВВП трактора класу 1,4.

Установка УТН-10 призначена для транспортування гною будь-якої консистенції (рідкого, напіврідкого, під­стилкового) у різних кліматичних умовах (іти температурі навколишнього середовища від —40 до 50 С). Установка подає гній до гноєсховища трубопроводом прокладеним під землею нижче рівня промерзання. Гноєсховище запов­нюється знизу, що запобігає замерзанню вихідного кінця гноєпроводу і самого гною. Особливо ефективна установка в багаторядних корівниках з поперечним транспортером, У цьому разі вона може працювати в автоматичному ре­жимі.

Установка УТН-10 складається з поршневого насоса, завантажувальної лійки, гідроприводної станції, апаратури керування та гноєпроводу. Поршневий насос — це гід­равлічна машина, що забезпечує переміщення гною трубо­проводом за допомогою поршня. Останній приводиться в дію гідроприводною станцією.

Поршневий насос складається із корпуса, рами з вуш­ками для приєднання двох гідроциліндрів привода насоса, а також перехідника. У корпусі насоса є всмоктувально-напірний клапан, який приводиться в дію гідроциліндром і Залежно від такту поршня, забезпечує перекриття завантажувальної горловини лійки чи напірного каналу гноє­проводу. Зверху на корпусі насоса кріпиться завантажу­вальна лійка, а спереду — конус, до якого приєднаний гноєпровід. Гостра кромка забірної ^камери і термічно об­роблений хромований поршень дозволяють легко розріза­ти соломисті матеріали. Це забезпечує* надійне транспор­тування трубопроводом підстилкового гною.

Автоматичне керування роботою насоса забезпечується двома реверсивними золотниками. Система керування складається із штанг, пружин, шайб, упорів, тяги та важе­ля. Останній переключає реверсивні золотники.

Всмоктувально-напірний клапан регулюють у такій по­слідовності:

перевіряють ходи штоків,гідроциліндрів і поршня (по­винні бути в межах відповідно 305—320 та 615—630 мм), при необхідності упори пересувають від важеля;

стежать за допомогою манометра за тиском у гідроси­стемі. При робочому ході поршня він повинен бути в ме­жах 2—10 МПа, а при холостому — 2—5 МПа. Якщо ці умови не виконуються і в момент переключення золотника тиск різко збільшується; то упор пересувають до важеля.

Гідроприводна станція створює тиск масла в гідроси­стемі і приводить в дію поршневий насос. Вона складаєть­ся з електродвигуна, змонтованого на кришці гідробака, шестеренного гідронасоса, запобіжного клапана і фільтра тонкої очистки. Тиск у гідросистемі контролюється мано­метром, під'єднаним до напірного маслопроводу (він не повинен перевищувати 10 МПа). Гідроприводна станція з'єднана з поршневим насосом за допомогою гідравлічних рукавів і трубопроводів.

Гноєпровід складається з металевих труб, товщина сті­нок яких 5 мм, внутрішній діаметр 315 мм і довжина 10— 12 м. Допускається комплектування установки трубами з внутрішнім діаметром 315—426 мм при тій же товщині стінки.

Гній із тваринницьких приміщень скребковими, скре­перними чи іншими пристроями подається до завантажу­вальної лійки установки УТН-10. Під дією власної ваги та розрідження, що створюється при холостому ході поршня, гній із завантажувальної лійки надходить у робочу камеру корпуса. При цьому канал гноєпроводу перекритий клапа­ном, а вікно завантажувальної лійки відкрите. Після за­повнення робочої камери клапан перекриває вікно заван­тажувальної лійки і відкриває-напірний канал гноєпрово­ду, а поршень насоса, здійснюючи робочий хід, виштовхує гній з робочого циліндра в гноєпровод і далі у гносховище. Потім цикл повторюється.

Для надійної роботи установки вологість гною повинна бути не менше 76 %, а довжина часток підстилкового матеріалу — не більше 100 мм.

.

4. Звіт

а) Призначення машин.

б) Конструктивно-функціональні схеми машин.

в) Технологічні регулювання та заходи технічного обслуговування машин.

г) Особливості техніки безпеки.

д) Основна технічна характеристика машин.

е) Розрахунок згідно індивідуального завдання та аналіз результатів.

Контрольні запитання

1. На яких фермах і операціях використовують обладнання ТСН-160А (УС-Ф-170, НШ-50, НЖН-200, УТН-10)?

2. Основні елементи обладнання і їх призначення.

3. Робочий процес обладнання.

4. У якому напрямку доцільно переміщуватися скотарю при очи­щенні стійл у процесі роботи транспортера ТСН-160А?

5. Які відмінності і переваги транспортера ТСН-160А порівняно з іншими транспортерами?

6. У чому переваги скреперних установок перед скребковими тран­спортерами колового рух?

7. З яких умов визначається величина ходу скрепера?

8. З якою метою і як регулюють зазор між ножами в подрібнювачі (НЖН-200)?

9. Які переваги має установка УТН-10 порівняно з насосами НЖН-200 чи НШ-50?

10. З якою метою і як регулюють всмоктувально-напірний клапан (УТН-10)?

11. На яку відстань транспортується гній за допомогою УТН-10 (НШ-50, НЖН-200)?

Виконують розрахунок транспортера для видалення гною з приміщень.

Постановка задачі. Дано: приміщення корівник на m, голів; для прибирання гною транспортер ТСН-160А; щільність гною з підстилкою, ρ=0,6т/м³.

Варіанти індивідуального завдання

Параметри

Варіанти

b, кг

p, кг

10,5

11,5

12,5

m, гол.

Виконати розрахунок потужності транспортера та встановити його відповідність заданим умовам.

1. Визначають відповідність розрахованого конвеєру заданим умовам, виходячи із співвідношення:

де N_вст – встановлена потужність приводу конвеєра.

2. Потрібна потужність приводу

кВт

де η = 0,87 – ККД приводу транспортера;

F – тягове зусилля ланцюга при переміщенні гною, Н.

3. Тягове зусилля ланцюга при переміщенні гною, Н

Н

де G – маса гною у лотках транспортера, кг;

L – довжина ланцюга транспортера, м;

q = 8,3 кг/м – погонна маса ланцюга із скребками для ТСН-160А;

f_г= 0,9-1,0 – коефіцієнт тертя соломистого гною по дерев’яному жолобу;

f_с = 0,4-0,5 – коефіцієнт тертя ланцюга зі скребками по дереву.

4. Кількість гною, який видаляють із приміщення за один раз, кг

де m – кількість тварин, голів;

b – добовий вихід твердих екскрементів від корови, кг;

р – добовий вихід рідкого гною на тварину, кг;

n – добові витрати підстилки на тварину при прив’язному утриманні, кг (n = 3,0 - 3,5 кг).

К – кількість виймань гною з приміщення на протязі доби (кількість вмикань конвеєру).

Дата добавления: 2015-09-29