Обоснование конструктивной разработки и описание процесса работы.

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 12Следующая ⇒

Систему корм – машина – корова – продукция можно рассматривать как замкнутую информационную систему с обратной связью. Её главные объекты – корм и корова, между которыми имеется такая связь: чем больше питательных веществ поступит из корма в организм коровы, тем больше она даст продукции. Зоотехническая наука изучает подобные зависимости и определяет наиболее экономические методы повышения продуктивности животных путём совершенствования рационов кормления, и к этим рационам должны быть приспособлены технические средства раздачи корма.

Соотношение различных по питательности и физико-механическим свойствам кормов, входящих в рацион, характеризует тип кормления, выбор которого диктуется не только необходимостью обеспечить животных должным количеством питательных веществ, но и физиологическими особенностями их пищеварения. Именно поэтому, например, нельзя перейти на скармливание коровам, как и другим жвачным животным, мало объемистых концентрированных кормов – недостаточная загрузка пищеварительного тракта объёмистым кормом вызывает нарушение функций организма.

Технологическое оборудование, доставляющее корм животным, должно образовывать поточную линию. Поскольку корм раздаётся животным мобильными кормораздатчиками, которые не обеспечивают требуемой равномерности раздачи согласно допустимым зоотехническим нормам различных кормов, то необходимо разработать такую технологическую линию раздачи корма, которая бы обеспечивала равномерность раздачи кормов, минимальные потери корма.

Эффективность кормления животных существенно зависит от решения вопросов раздачи кормов. Этот процесс по трудоемкости занимает от 25 до 35 % всех затрат труда на производство молока или мяса. В процессе доставки и раздачи кормов выполняется значительный объем работ. Так, на каждые 100 голов крупного рогатого скота нужно ежесуточно раздавать 3…4 т кормов, причем весь корм нужно своевременно доставлять и нормировано распределять между животными. Нарушение этих условий резко снижает эффективность других зоотехнических мероприятий.

Указанные положения подчеркивают особое значение механизации процесса раздачи кормов. Средства механизации этого процесса должны удовлетворять таким требованиям:

· обеспечивать заданную точность дозирования и равномерность выдачи всех видов кормов;

· иметь возможность дозировать корм каждому животному в отдельности или группе животных;

· рабочие органы кормороздатчика не должны ухудшать качество (дополнительное измельчение, загрязнение и т.п.) или допускать потери кормов;

· не создавать опасности для животных и обслуживающего персонала, быть простыми в эксплуатации и обслуживании, надежными и долговечными в работе.

Допустимые отклонения от заданной нормы выдачи для стебельных кормов должны быть в пределах ± 15 %, а концентрированных - ± 5 %. Необратимые потери корма в процессе раздачи не должны превышать 1 %.

Продолжительность цикла раздача кормов в одном помещении мобильными средствами не должна превышать 30мин, а стационарными - 20 мин.

Кормороздатчики должны отличаться универсальностью относительно возможности раздачи разных видов кормов в пределах одной фермы и регулирования нормы выдачи от минимального до максимального значения, а также высокой производительностью; не создавать чрезмерного шума в помещении; легко очищаться от остатков корма и грязи; иметь срок окупаемости не более двух лет и коэффициент готовности не менее 0, 98.

Равномерность и норму раздачи кормов определяют визуально или методом взвешивания проб, собранных с метровых участков кормушки.

Анализ средств раздачи кормов

Комплекс работ, связанных с раздачей кормов животным, включает: загрузка их в транспортные средства - доставку кормов в места скармливания - перегрузка в средства раздачи - транспортирование вдоль фронта кормления - дозированную выдачу в кормушки - очищение кормушек.

На животноводческих и птицеводческих фермах используют мобильные и стационарные технические средства раздачи кормов. При применении мобильных кормораодатчиков не нужно перегружать корма из транспортных средств в стационарный кормороздатчик. Технологическая схема раздачи кормов упрощается к такому виду: загрузка кормов в мобильный кормораздатчик - доставка их к местам скармливания - транспортирование вдоль фронта кормления - дозированная выдача в кормушки - очищение кормушек.

Итак, к преимуществам мобильных кормораздатчиков относят возможность совмещения операций всего цикла (кроме очищения кормушек), упрощение технологии раздачи кормов. В связи с этим уменьшается объем работ, связанных с кормлением животных. Кроме того, один мобильный кормораздатчик по смещенному графику может обслуживать ряд животноводческих помещений, а в летний период использоваться для раздачи кормов на откормочных или выгульных площадках. В этом случае сокращаются капиталовложение в средства механизации раздачи кормов. Большинство мобильных кормораздатчиков, которые используются на животноводческих фермах - это прицепные или полуприцепные машины, которые агрегатируются с колесными тракторами, которые имеют дизельные двигатели. Такие агрегаты выделяют малотоксичные для людей и животных продукты сгорания (углекислый газ), что разрешает их кратковременную эксплуатацию непосредственно в животноводческих помещениях.

Некоторые самоходные кормороздатчики смонтированы на шасси автомобилей с бензиновыми двигателями. Работа этих кормораздатчиков в помещении запрещается, поскольку выхлопные газы таких двигателей содержат угарный газ (СО), наличие которого в воздухе животноводческих помещений по стандартам недопустима. Такие технические средства применяют для перевозки кормов, например комбинированных, на значительные расстояния (свыше 5…6 км).

К недостаткам мобильных кормораздатчиков относят:

· применение их в животноводческих помещениях возможно лишь при наличии соответствующей ширины кормовых проходов, что приводит к увеличению площади помещения и его стоимости;

· загрязнение атмосферы помещений выхлопными газами требует дополнительных затрат на воздухообмен, а необходимость открывания двери при въезде-выезде мобильного средства в холодную погоду приводит к охлаждению помещения;

· мобильные тракторные агрегаты не согласовываются с вариантами автоматизации раздачи кормов.

Раздатчики кормов классифицируют по виду и консистенции, транспортируемых ими кормов, типу кормонесущего органа, роду использования и приводу (рис. 3.1).

Универсальные устройства служат для доставки корма от кормоцеха к животноводческим помещениям и раздачи животным и птице практически любых по виду (грубых, сочных, концентрированных) и консистенции (сухих, влажных, полужидких) кормовых продуктов.

Раздатчики предназначены для выдачи в кормушки только кормов определенного вида и консистенции - грубых, концентрированных и минеральных, полужидких кормовых продуктов, способных перемещаться по трубам.

Кормораздатчики разнообразны по конструктивному оформлению. По роду использования кормораздающие машины бывают мобильные, ограниченной мобильности и стационарные. К мобильным относятся устройства бункерного типа, которые можно перемещать по территории фермы с целью доставки кормов от кормоцеха к коровникам, свинарникам и выдавать корм как вне, так и внутри одного или нескольких помещений Раздатчики ограниченной мобильности - устройства (в виде бункеров, емкостей с дозирующее выгрузными органами), перемещаемые по рельсовому или другому пути и выдающие корм животным в одном или

нескольких сблокированных помещениях. Стационарные раздатчики - установки, смонтированные в одном или нескольких сблокированных помещениях и раздающие животным корм по фронту кормления с помощью платформ, ленточных, цепочно-скребковых и других конвейеров (транспортеров).

Кормораздатчики и их рабочие органы могут приводиться в движение от усилия рабочего (ручная откатка), двигателя внутреннего сгорания, электродвигателей с питанием от аккумуляторов или сети переменного тока.

По типу кормонесущего органа различают следующие кормораздатчики.

Сменные емкости, контейнеры с ручной выгрузкой корма обычно перемещаются по подвесным или наземным рельсовым дорогам. Иногда их выполняют в виде наземных тележек с ручной откаткой или типа электрокаров. Они универсальны по выдаче кормов практически любого вида и консистенции, но малопроизводительны и требуют больших затрат физического труда. Такие конструкции металлоемки, вот почему использование съемных емкостей и контейнеров на базе рельсовых дорог ограничено. При хорошей организации на фермах для транспортировки емкостей с кормами успешно используют электрокары.

Рис. 3.1. Схемы классификации механизированных средств доставки и раздачи кормов животным и птице.

На фермах крупного рогатого скота широкое распространение получили прицепные бункерные кормораздатчики с приводом от вала отбора мощности трактора. Научные исследования и передовая практика показали, что кормораздатчики могут применяться с наибольшей эффективностью при наличии на фермах кормовых площадок с твёрдым покрытием. Это обеспечили удобный подъезд трактора с кормораздатчика к местам складирования кормов, животноводческим помещениям, непосредственно их кормушкам и исключить возможность загрязнения колёсами агрегата проходов в помещениях.

Кормовые проходы должны иметь ширину не менее 3 м, а кормушки – высоту задней стенки не более 0, 75 м.

Приведём примеры некоторых кормораздатчиков нашедших применение на фермах.

Кормораздатчик тракторный универсальный КТУ–10А предназначен для перевозки и раздачи в кормушки на одну или две стороны измельчённых стебельных кормов.

Основные узлы машины: ходовая часть, раздающие устройства, тормозная система и система электрооборудования. Ходовая часть с днищем включает оси с колёсами, рессоры, тяговосцепное устройство и два совместно работающие цепочно-шланчатые полотна продольного шранскорфера с натяжными устройствами к приводу кормораздатчика относятся: вал телескопический приводы продольного и выгрузного транспортёра, конический редуктор и привод блока битеров.

Бисерное дозирующее устройство состоят из блока битеров и поперечного транспортёра. Они работают в сочетании с продольным транспортёром.

При раздаче корма на две стороны устанавливают два малых полотна, а на одну сторону – одно общее полотно.

Норма выдачи кормов регулируется изменением скорости движения продольного транспортёра к поступательной скорости агрегата.

Кормораздатчик транспортируется с тракторами класса 14 кН. Корма раздаются при движении трактора в помещении на первой передаче, а на откорм очной площадке на второй. Грузоподъёмность кормораздатчика 3500 кг, максимальная вместимость бункера с надставными боршами 15 м³.

В настоящее время на фермах находят применения кормораздатчика РСП–10, РММ–5, АРС–10.

Мобильный малогабаритный раздатчик РММ–5, 0 предназначен для транспортировки и выдачи на ходу на одну или две стороны измельчённых листостебельных кормов, смесей с сыпучими кормами, КПП и других зелёных и сочных измельчённых кормов. Он может быть использован для перевозки кормов и подстилочных материалов с само выгрузкой назад. Габариты машины позволяют использовать его в помещениях с кормовыми проходами шириной 2 м. Машина состоит из одноосного полуприцепа, кузова с надставными бортами, продольного напольного транспортёра, блока битеров, двух поперечных транспортёров и механизма привода. В этом раздатчике обеспечивается более точная равномерность дозировки и само очистка битеров.

Прицепной раздатчик-смеситель кормов РСП–10 предназначен для приёма заданной дозы компонентов рациона, транспортирования их и равномерной раздачи полученной кормосмеси на фермах КРС с шириной кормового прохода не менее 2, 2 м высотой кормушки не более 750 мм. По конструктивному исполнению он представляет собой двухосный прицеп с установленным на нём бункером и кормосмесительными (два верхних шнека) и кормораздающими (нижний шнек с двумя навивками разного направления и выгрузное окно с кормушкой) рабочими органами. Посередине кузова под выгрузным окном с заслонкой расположен цепочно-планчатый выгрузной транспортёр. Верхние шнеки имеют на концах отбивные витки, предохраняющие корм от накапливания и уплотнения у торцовых стенок кузова.

Обоснование конструктивной разработки

В настоящем дипломном проекте целесообразно применение универсального кормораздатчика, который позволял бы раздавать, помимо стебельчатых кормов, концентрированные корма, измельчённые корнеплоды и другие смеси кормов. Для хозяйства закупка подобных раздатчиков не приемлема из-за их высокой стоимости. Поскольку в хозяйстве используются раздатчики КТУ–10А, которые не обладают такими возможностями, появилась необходимость в разработке такого кормораздатчика, работа которого удовлетворяла бы технологическому процессу раздачи различного рода кормов для КРС.

Недостаток данного кормораздатчика – высокая неравномерность выдачи корма. Хотя он довольно-таки производителен, но не может выдавать измельчённые корнеплоды, гранулированные корма, жом, влажные мешанки с требуемыми качественными показателями.

Данный недостаток устраняем реконструкцией кормораздатчика на основании авторского свидетельства, что позволяет повысить производительность кормораздатчика путём предотвращения потерь корма, а также расширения технологических возможностей путём раздачи различного вида кормов.

На 4 листе графической части показан общий вид кормораздатчика. Основным рабочим органом раздатчика с верхним отбором кормов являются кормовыгрузные лопасти, которые, вращаясь вместе с валом, имеющим пересекающуюся резьбу со специальным механизмом подъема и опускания лопастей, срезают определенной толщины слой корма в бункере и, скользя ступицей и шпонкой по вертикальному валу вниз, подают корма от центра к периферии в диаметрально противоположные (по образующим цилиндрического бункера) окна кожухов шнеков, в которых витки транспортера подхватывают корм и по кормовыгрузным лоткам направляют в кормушки.

Таким образом, из одной ёмкости можно выдавать стебельчатые (силос, сенаж, измельчённое сено, солому) и концентрированные сухие рассыпчатые корма. Причём, в этом случае ёмкость для концентрирования кормов увеличена в 10 раз, по сравнению с ёмкостью навесного бункера-дозатора. Кроме того, исключаются потери кормов, что равносильно их прибавке.

Расчет проектируемого кормораздатчика

Потребная масса корма в бункере определяем по формуле:

, кг, (4.1)

где q_ip – разовая дача корма (норма выдачи на 1 голову), кг; q_ip=15, 35 кг:

m_ip – число голов в ряду; m_ip=50;

n_p – число рядов обслуживаемых животных, n_p=2;

k₃ – коэффициент запаса корма; k₃=1, 05…1, 1 [13]; принимаем k₃=1, 08.

кг.

Передвижной кормораздатчик, проходящий вдоль кормушек, должен иметь производительность, обеспечивающую выдачу необходимого количества корма на каждую голову в соответствии с принятыми в хозяйстве нормами [14]:

, т/ч, (4.2)

где L – длина фронта кормления, т.е. общая длина кормушек загружаемых кормораздатчиком, м;

– рабочая скорость кормораздатчика, м/с; =0, 47…0, 70 м/с [4]; принимаем =0, 56 м/с.

, м, (4.3)

где l_k – длина одного кормоместа, м; l_k=0, 8 м [5];

m_o – количество голов, приходящегося на одно кормоместо; m_o=1 [14].

Тогда м.

т/ч.

Объём бункера находим по формуле:

, м³, (4.4)

где – плотность укладки корма в бункере, кг/м³; 450 кг/м³ [13];

_зап – коэффициент заполнения бункера, _зап =0, 8…0, 9 [13].

м³.

Определяем размеры бункера по формуле:

, м, (4.5)

где – диаметр бункера, м; =4 м;

h_б – высота бункера, м.

м.

Принимаем м.

Технологический расчет проектируемого кормораздатчика сводится к расчету лопастного кормовыгружного механизма и шнекового конвейера, предусматривающие определение подачи и мощности необходимой для его привода, а также и частоту вращения шнека.

Производительность лопастного кормовыгрузного механизма определяется по формуле [17]:

, кг/ч, (4.6)

где - диаметр лопастного колеса, м;

- число лопаток на колесе;

- объемная масса корма, кг/м³;

- высота лопатки, м;

- окружная скорость материала, м/с;

- коэффициент влияния угла наклона лопатки и физико-механические свойства материала; = 2, 2…2, 8;

- коэффициент неравномерности загрузки лопаток, зависящий от радиуса у крупности частиц корма; = 1, 35…2, 25.

кг/ч.

Для вертикального шнека непрерывного действия теоретическая подача определяется по формуле [17]:

, кг/с, (4.7)

где D и d – диаметр шнека и его вала, м

S – шаг винта, м

n_c – частота вращения, с-1

ρ – объемная масса материала, кг/м

φ _н – коэффициент заполнения сечения шнека транспортируемой массой (для горизонтальных шнеков φ _н=0, 3…0, 4)

Исходя из конструктивных особенностей кормораздатчика, принимаем диаметр шнека D=250 мм, а диаметр его вала d=100 мм. Шаг шнека выбираем исходя из транспортируемого материала, принимаем S=1, 0 · 250=250 мм. [17] Частоту вращения шнека для предварительного расчета принимаем исходя из условия n_в=n_{в max} Наибольшую частоту вращения шнека определяем по формуле:

, (4.8)

где А – расчетный коэффициент [17];

D – диаметр шнека, м.

Принимаем А=65[17], тогда

Плотность транспортируемого материала принимаем исходя из средней плотности раздаваемых кормов ρ =600 кг/м3[18].

Для заданных условий производительности шнекового транспортера:

т/ч.

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 7 8910 11 12 Следующая ⇒