Размещено на http://www.allbest.ru/

1

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

для студентов 3 курса ЗИФ по подготовке к экзамену

по курсу «Механизация животноводства»

Сведения о машиностроительных материалах, применяемых в сельскохозяйственном машиностроении

Материалы характеризуются физическими, химическими и технологическими свойствами.

Физические свойства: плотность, тепло-, электропроводность, цвет, температура плавления и т.д.

Химические: стойкость к химическому разрушению.

Технологические: ковкость, жидкотекучесть, свариваемость, обрабатываемость резанием, литьем, износостойкость.

Металлы машиностроительные делятся на черные (железо и его сплавы), цветные (все остальные металлы и их сплавы).

Железо - блестящий серебристо-белый металл с сероватым оттенком. В чистом виде практически не встречается и не используется. Сталь - сплав железа, с углеродом (до 2,14 %) и другими элементами. Содержание углерода определяет свойства стали. С возрастанием количества углерода увеличивается прочность и твердость стали, но уменьшаются пластичность и вязкость стали.

По химическому составу стали разделяются на углеродистые и легированные. Углеродистые наряду с железом и углеродом содержит марганец и кремний, а также вредные примеси в виде серы и фосфора. В составе легированных сталей в процессе выплавки вводят легирующие материалы (хром, никель, молибден, магний и др.).

По назначению различают стали конструкционные, инструментальные и специальные. Конструкционные стали применяют для изготовления деталей машин, конструкций и сооружений.

Наиболее часто в машиностроении применяются:

Углеродистые обыкновенного качества конструкционные С_т0, С_т1, С_т2, С_т3, С_т4, С_т5, С_т6. Здесь и далее в обозначении марки стали цифра после знака «С_т» или слова «Сталь» определяют среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Углеродистые качественные конструкционные стали С_т08, 15, 20, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 60г, 70г. Здесь буква Г соответствует содержанию марганца - около 1%, в сталях для изготовления пружин.

Легированно-конструкционные стали 20х, 30х, 35х, 40х, 45х, 50х, 30х 3А. Здесь цифры определяют содержание углерода в сотых долях процента; Х - содержание легирующего хрома, Н - никеля, А - алюминия. Цифра после буквы - содержание в процентах. При отсутствии цифры - до 1,5%.

Применяя марку стали руководствуются следующим:

По возможности шире используют углеродистую обыкновенного качества сталь С_т3, 4, углеродистые качественные С_т15, 35, 45.

Из стали С_т3 изготавливают детали не требующие большей прочности.

В сварных конструкциях применять углеродистые стали марок С_т0, С_т3, С_т5, С_т6, 15, 35, 45, 50г. Сварка легированных сталей затруднена из-за склонности к закалке околошовной зоны и образования в ней хрупких структур.

Инструментальные стали У4чУ10, Р2чР12 обладают высокой твердостью, прочностью, износостойкостью и используются для производства инструмента - режущего и измерительного.

Специальные стали отличаются особыми физическими и химическими свойствами приобретенными за счет особенностей выплавки и наличия легирующих элементов. Пример - нержавеющие стали Х13 Н18; подшипниковые - ШХ-15.

Чугун - сплав железа с углеродом (более 2,14% углерода, обычно 3-4,5%), некоторым количеством марганца, серы, кремния. Чугун хрупок, плохо сваривается, но обладает хорошими литейными свойствами и хорошо режется.

В зависимости от технологии различают:

Серый чугун С4-00, С4-12-28, С44-64 и др.. Здесь цифры - первая - предел прочности при растяжении в кгс/мм², вторая - при изгибе. Применяется для изготовления объемных, неответственных деталей - корпуса, плиты, станины.

Ковкий чугун - более улучшенные характеристики. Ответственные и тонкостенные детали: корпуса подшипников, редукторов, звездочки.

Высокопрочный чугун - получают внесением специальных присадок. Использование - поршневые кольца, коленчатые валы и т.п.

Цветные металлы - в основном используются: медь и ее сплавы: бронзы, латуни; алюминий в виде деформируемых сплавов (Al+Cu+Mg) для производства листа, прутков, поковок.; в виде литейных жестких и хрупких сплавов (силумины Al+Si). Удельная прочность - отношение прочности к массе. Сплавы алюминиевые в 5 раз выше по удельной прочности стальных.

Баббиты - антифрикционные сплавы олова со свинцом. Б-88 - 88% олова.

Неметаллические материалы

Широко используются пластмассы, резина, керамика.

Пластмассы разделяются на термопластичные (органические стекла, полиэтилен, полиамид, фторопласт), которые можно расплавлять и переформировывать и термоактивные, после формирования не изменяют форму (гетинакс, текстолит, стеклопласт).

Резины - по технологическим свойствам: кислото-щелочестойкие - КЩС; маслобензостойкие - МБС; рядового качества - техпластина.

Керамика - фарфор, фаянс, сителлы - радиотехнические изделия.

Прокладочные материалы: асбест, растительные волокна, паронит, фторопласт, ФУМ, войлок, технические картоны и т.д.

Детали машин и их соединения. Передачи механические: фрикционная, ременная, цепная, зубчатая

Деталь - изделие изготовленное из одного объема материала без сборочных операций. Деталь образует соединения:

неподвижные относительно друг друга, в т.ч. нарезные - сварные, клеевые, заклепочные и запрессованные; разборные - резьбовые, шпоночные, штифтовые, шлицевые.

Подвижные соединения, такие в которых детали имеют возможность взаимного перемещения. Наиболее характерные: вал по отношению к подшипнику скольжения, ось по отношению к корпусу подшипника. Валы и оси - это детали, на которых располагаются вращающие детали. Причем вал передает крутящий момент, а ось только удерживается в них. Ось чаще всего неподвижна по отношению к основному агрегату - кузову, например.

Подвижные соединения на сопрягаемых поверхностях образует так называемый зазор, а неподвижные - натяг. В нашей машиностроительной промышленности используют так называемую систему вала, когда внутренние размеры цилиндрической поверхности, сопрягаемой с валом, изготавливают с размером кратным миллиметру: 10⁰⁰, 11⁰⁰ и т.д., а диаметр сопрягаемого с этим отверстием вала варьируют в самом широком диапазоне, в зависимости от вида соединения - подвижное или неподвижное, и степени подвижности или неподвижности: легкоходовое, глухое и т.д. Например, 10 , 11, здесь цифры называют допустимые при изготовлении вала отклонения диаметра в тысячных долях миллиметра - микронах; в первом случае допустим зазор в 1 микрон, во втором - натяг от 1 до 3 микрон.

Большое количество деталей машин изготавливается на специальных заводах по разработанным ГОСТам, в которых указаны все размерные, прочностные и другие эксплуатационные характеристики. При сборке любых машин такие детали закупаются в готовом к использованию виде. Например, подшипники, крепежные детали, муфты, корпуса, ремни, цепи и т.д.

Механические передачи служат для передачи вращения от одного вала к другому. При этом часто изменяют параметры вращения, т.е. его направление, скорость и величина крутящего момента. Основные виды передач - передачи трения и передачи зацепления. К передачам трения относятся фрикционные и ременные.

В фрикционных передача вращения осуществляется за счет соприкосновения ведущего и ведомого валов или бандажей, надетых на эти валы. Например, бункер измельчителя рулонов и тюков ИРТ-80 имеет кольцевой стальной бандаж и приводится в движение при контакте с ведущим надувным резиновым колесом, прижимаемым к бандажу. Такая передача характеризуется возможностью постепенного наращивания скорости вращения ведомого вала, т.е. используется тогда, когда приводимое в движение оборудование очень массивное и не может сразу же набрать номинальные обороты вращения.

В ременной передаче вращения от ведущего шкива (соответственно насаженного на ведущий вал) к ведомому передается за счет сил трения об их поверхности специальных ремней - плоских или клиновых.

Ременные передачи используются при значительном расстоянии между валами, сравнительно малошумны, допускают некоторую непараллельность осей валов в пространстве. К передачам зацепления относятся цепные, зубчатые и червячные передачи.



В цепных передачах на валы насаживаются цепные звездочки с зубьями строго определенных конфигураций и размеров, сочетающихся с втулочно-роликовой цепью.

Рабочая ветвь всегда натянута, а холостая - имеет провисание по так называемой цепной линии. Цепная передача используется для передачи больших крутящих моментов, нуждается в смазке цепи и месте ее контакта с зубьями звездочек.

В зубчатой передаче вращающий момент передается от шестерни (ведущей элемент) к зубчатому колесу (ведомый элемент) специальными зубьями нарезанными специальными модульными фрезами на цилиндрической поверхности заготовок.

Зубья имеют специальную эвольветную форму и высокую точность. Размеры зуба характеризуются т.н. модулем защиты.



Чаще всего шестерня имеет меньшее количество зубьев Z_ш, чем колесо Z_к.

Все рассмотренные передачи характеризуются передаточным отношением или числом

для зубчатой передачи

для цепной передачи

для фрикционной передачи

Передаточное число показывает во сколько раз ведомый вал вращается медленнее, чем ведущий или наоборот. Чаще всего в технике приходится именно снижать количество оборотов.

Наибольшее передаточное отношение обеспечивает червячная передача, состоящая из ведущего многозаходного червяка 1 и червячного колеса 2. Оно достигает значения 63, и потому используется при необходимости значительных изменений скорости вращения.

Классификация, общее устройство и характеристика двигателей внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) - устройство для преобразования химической энергии углеводородного топлива в тепловую, а из нее - в механическую энергию вращения коленчатого вала. Поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируются по способу воспламенения горючей смеси (смеси топлива с воздухом): от сжатия (дизели), от электрической искры (бензиновые и газовые); по способу смесеобразования с внешним (бензиновые и газовые) и внутренним смесеобразованием (дизели); по рабочему процессу (четырехтактные и двухтактные); по виду топлива (бензиновые, дизельные, газовые); по числу цилиндров (одно- и многоцилиндровые); по расположению цилиндров (рядные, V- образные) и др.

ДВС состоит из кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов и имеет системы питания, охлаждения, смазки, зажигания и пуска.

Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательные движения коленчатого вала и состоит из: цилиндра, поршня с кольцами, поршневого пальца, шатуна, коленчатого вала и маховика. Газораспределительный механизм предназначен для впуска в цилиндр горючей смеси или воздуха и выпуска из цилиндра отработавших газов. Он состоит: из распределительного вала, его привода (шестерни, цепь или ремень), толкателей, клапанов, коромысел и пружин.

Система питания служит для подачи топлива и приготовления горючей смеси в карбюраторе или впускном коллекторе (бензиновые и газовые двигатели) или непосредственно в цилиндре (дизельные двигатели), а также обеспечивает отвод отработанных газов. Система охлаждения (жидкостная или воздушная) обеспечивает отвод тепловой энергии от деталей двигателя. Система смазки предназначена для подвода масла к трущимся деталям. Система зажигания обеспечивает своевременное воспламенение горючей смеси от электрической искры в бензиновых и газовых двигателях.

Система пуска двигателя - стартерная или от вспомогательного пускового двигателя.

Рабочий цикл четырехтактного поршневого двигателя происходит при возвратно-поступательном движении поршня между верхней мертвой точкой (ВМТ) к нижней мертвой точкой (НМТ). Он состоит из тактов: впуска рабочей смеси или воздуха в цилиндры (поршень от ВМТ к НМТ, открыт впускной клапан); такт сжатия (от НМТ к ВМТ, закрыты оба клапана); такт расширения (рабочий ход) под действием давления газов образующихся в результате горения горючей смеси (от ВМТ к НМТ, клапаны закрыты); такт выпуска отработанных газов (от НМТ к ВМТ, открыт выпускной клапан).

В рабочем цикле двухтактного двигателя процессы происходят как в пространстве над поршнем, так и под ним, при этом такты цикла совмещены попарно.

Наибольшее распространение в сельском хозяйстве получили дизельные двигатели, которые используют дешевое дизельное топливо и более экономичны, чем бензиновые. Они установлены на всех тракторах и значительной части грузовых автомобилей. Недостатком дизельным двигателем является сложность изготовления деталей топливной аппаратуры и других элементов, высокая шумность и вибрация, а также высокая дымность выхлопа. Бензиновые и газовые двигатели устанавливаются на легковых и небольших грузовых автомобилях, они дешевле в изготовлении, имеют малые габариты, высокую частоту вращения коленчатого вала, а современные системы питания с впрыском топлива обеспечивают их экономичность и экологичность.

4. Общее устройство и применение в животноводстве тракторов и автомобилей

Трактором называется самоходное энергетическое средство, предназначенное для привода в действие машин и механизмов и совершения совместно с этими машинами определенных работ (обработка почвы, уборка с.-х. культур, раздача кормов и др.). Тракторы классифицируются: по назначению (общего, универсально-пропашные и специализированные); по типу ходовой части (гусеничные, колесные); по номинальному тяговому усилию, которое трактор способен развить на крюке (тяговому классу в кН); по энергонасыщенности. Трактор включает в себя: двигатель, трансмиссию, ходовую часть, рабочее оборудование и механизмы управления.

Автомобилем называется самоходное транспортное средство для перевозки грузов, людей и буксировки прицепов. Автомобили классифицируются: по назначению (пассажирские, грузовые, специальные); приспособленности к дорожным условиям (обычной и повышенной проходимости); по типу двигателя (бензиновым, газовым, дизельным); полной массе. Автомобили состоят из: двигателя, кузова, шасси, включающего трансмиссию и ходовую часть, механизмов управления.

Трансмиссия - совокупность механизмов предназначенных для передачи, изменения и распределения крутящего момента от вала двигателя к ведущим колесам или гусеницам. Трансмиссия включает: сцепление, коробку перемены передач, карданную и промежуточную передачу, главную передачу, дифференциал и конечную передачу.

Ходовая часть включает: остов (основной элемент конструкции, в виде рамы или кузова автомобиля); мосты; колеса или гусеницы.

Механизмы управления предназначены для изменения направления движения и остановки трактора и автомобиля. Они включают в себя: механизм поворота; рабочие и стояночные тормоза.

Рабочее оборудование служит для соединения трактора с сельскохозяйственными машинами, привода и управления рабочими органами этих машин. Рабочее оборудование включает в себя: гидронавесную систему, которая состоит из навески и гидравлической системы и обеспечивает возможность регулирования (в том числе автоматического) взаимного расположения трактора и автомобиля; прицепное устройство; вал отбора мощности (ВОМ).

Электрооборудование включает в себя: источники электрической энергии (аккумуляторная батарея и генератор); однопроводную схему электроснабжения потребителей электроэнергии с напряжением 12 и 24 В.

В кабине размещены сиденья водителя и пассажиров; органы управления (рулевое колесо; рычаги управления коробкой передач, управления фрикционных механизмов поворота гусеничного трактора, гидравлической системы; педали управления тормозами и сцеплением; переключатели управления электрическими приборами и др.

Трактор в животноводстве используется для буксировки прицепов, перевозящих корма, навоз и другие грузы; привода машин обеспечивающих подготовку кормов к скармливанию (ФН-1, 4; ИРТ-165; ИГК-30Б и др.); для удаления навоза из помещений. Тракторы также агрегатируются с машинами для уборки и заготовки кормов, приготовления и раздачи кормосмесей (КТУ-10; ИСРК-12).

Автомобиль в животноводстве используется для перевозки грузов и людей, а также транспортировки и провода в действие специального оборудования для загрузки кормов (ЗСК-10); приготовления и раздачи кормосмесей (АРС-10); проведения ветеринарно-санитарных работ (ДУК-1; ВДМ-2) и др.

В настоящее время наибольшее распространение получили тракторы отечественного производства МТЗ-80 (82), МТЗ серии 900, МТЗ 1221 и МТЗ 1522.

5. Средства механизации для внесения органических и минеральных удобрений

сельскохозяйственный механизация животноводство машина

Удобрения содержат основные элементы питания растений: азот N, фосфор Р, калий К и вещества, которые улучшают физические, химические и биологические свойства почвы улучшающие её плодородие и тем самым способствуют повышению урожайности всех сельскохозяйственных культур.

Органические удобрения содержат вещества животного или растительного происхождения. К ним относятся: навоз (твердый перепревший, жидкий и полужидкий), навозная жижа, торф, компосты, растительная масса, заделываемая в почву. Навоз собирают на животноводческих фермах с применением способов, обеспечивающих его обеззараживание, сохранение питательных элементов и получение массы, наиболее пригодной для механизированного внесения в почву (компост).

Минеральные удобрения выпускает промышленность в виде гранул размером 1…5 мм, кристаллов, порошков или жидкостей. По содержанию питательных элементов минеральные удобрения бывают простые, содержащие один элемент, и сложные, составленные из двух-трех питательных элементов. Жидкие минеральные удобрения, содержащие несколько питательных элементов, называются комплексными (ЖКУ).

Различают три основных способа внесения удобрений: предпосевной, припосевной и послепосевной или подкормка.

Основными агротехническими требованиями при внесении удобрений являются: отклонение фактической дозы от заданной не более ±5 %, неравномерность распределения по ширине разбрасывания не более ±15% - для минеральных и не более ±25% для органических. Не допускаются необработанные полосы и пропуски между соседними проходами агрегата. Время между внесением удобрений и их заделкой не должно превышать 12 часов.

Машины для внесения твердых органических удобрений работают по следующей технологической схеме: транспортер, распложенный на дне кузова, подает массу к активному разбрасывающему устройству, которое измельчает массу и распределяет её по поверхности поля. Основные сборочные единицы таких машин смонтированы на раме, снабженной прицепным устройством. Ходовая часть состоит из двух пар колес с пневматическими шинами. Питающий транспортер и разбрасывающее устройство, установленное на месте заднего борта кузова, приводятся в действие от ВОМ трактора. Путем изменения скорости движения агрегата по полю изменяют дозу внесения удобрений. Технические данные некоторых агрегатов такого типа приведены в табл. 1 (РОУ-6, ПРТ-7А, ПРТ-11) .

Таблица 1.

Машины для внесения органических удобрений

Технические данные	Марки агрегатов
	РОУ-6	ПРТ-7А	ПРТ-11	РЖТ-8	МЖТ-6	МЖТ-11
Агрегатируется с трактором класса тяги, кН Вместимость кузова (цистерны) м3 Ширина разбрасывания, м Доза внесения, т/га Рабочая скорость, км/ч	1,4 6 6…7 15…45 до 12	1,4 5,3 5…8 10…60 5…10	3 8,5 5…8 20…60 5…10	1,4-2 40…60 до 12	1,4 6 6…12 10…60 до 12	3 11 6…12 10…60 до 12

Жидкие органические удобрения, как правило, вносят поверхностно или внутрипочвенно. Машины для внесения этого вида удобрений (РЖТ-8, МЖТ-6, МЖТ-11) содержат: цистерну, смонтированную на раме, снабженной прицепным устройством и ходовыми колесами; центробежный насос; вакуумную установку; разливочное устройство и переключающее устройство. Имеются также заправочный рукав и предохранительные клапаны - вакуумный и жидкостный. Привод насоса и вакуумный установки осуществляется от ВОМ трактора. За счет работы вакуумной установки обеспечивается самозагрузка цистерны. Центробежный насос обеспечивает перемешивание жидкости и создает давление жидкости в напорном трубопроводе на входе разливочного устройства. Переключающее устройство обеспечивает три режима работы: самозагрузку; перемешивание и режим внесения удобрений. Дозу внесения регулируют заменой задвижки разливочного устройства, перестановкой распределительного щитка этого устройства и скоростью движения агрегата по полю. Для внутрипочвенного внесения жидких удобрений могут использоваться дополнительные приспособления, навешиваемые на машину вместо разливочного устройства.

Машины для внесения минеральных удобрений (см. табл. 2) могут быть навесные (МВУ-0,5; АВУ-0,7; РДУ-1,5) или прицепные (МВУ-8, СТТ-10). Эти машины обеспечивают внесение сыпучих удобрений. Разбрасывающий аппарат может быть дисковый или в виде ротора с лопатками. Дозировка внесения удобрений обеспечивается заслонками, перекрывающими щель, через которую удобрение поступает на разбрасывающий аппарат и скоростью движения агрегата. Для обеспечения бесперебойного высева бункеры оборудуются сводоразрушителями. Прицепные разбрасыватели имеют в кузове транспортер, перемещающий удобрения к дозирующему устройству.

Таблица 2.

Машины для внесения минеральных удобрений

Технические данные	Марки агрегатов
	МВУ-0,5	АВУ-0,7	РДУ-1,5	МВУ-8
Класс тяги трактора, кН Вместимость кузова (цистерны) м3 Ширина разбрасывания, м Доза внесения, т/га Рабочая скорость, км/ч	0,9…1,4 0,4 9…11 0,1…1,0 до 12	1,4…2 0,7 10…14 0,04…1,0 6…12	2 1,5 10…28 0,05…0,5 6…12	1,4…2 8 6…14 0,05…1,0 6…10

Для припосевного внесения минеральных удобрений посевные и посадочные машины оборудуются туковысевающими аппаратами.

Подкормка растений осуществляется с помощью культиваторов-растениепитателей (КРН-4,2), культиваторов-окучников (КОН-2,8А) и специальных подкормщиков растений, обеспечивающих прикорневое внесение сыпучих или жидких минеральных удобрений.

6. Машины и орудия для основной и поверхностной обработки почвы

Существуют следующие виды обработки почвы: основная - на глубину 16…24 см и более, поверхностная - на глубину до 8 см и мелкая - на глубину 8…16 см.

К основной обработке относятся вспашка (отвальная и безотвальная), глубокое фрезерование и чизелевание. Основные орудия для вспашки - плуги.

Основные сборочные единицы плугов - рама, навеска, механизм заднего колеса, механизм опорных колес (для прицепных плугов), рабочие органы. По конструкции корпусов различают лемешные, дисковые, ротационные, чизельные и комбинированные плуги. По способу присоединения к трактору плуги подразделяются на прицепные, навесные и полунавесные. По характеру выполняемой работы плуги могут быть общего и специального назначения.

Характеристики некоторых типов плугов приведены в табл. 1.

Таблица 1

Характеристики плугов

Технические	Типы плугов
характеристики	ПЛН-3-35	ПКМ-6-36	ПОН-3-35П	ПБН-3-50А
Класс трактора, кН Ширина захвата, м Рабочая скорость, км/ч Глубина обработки, см Производительность, га/ч	1,4 1,05 6-7 до 27 0,5	3 2,1 6-7,4 до 27 1,2-1,5	1,4 1,05 5-7 до 27 0,5-0,6	3 1,5 6-7,4 до 35 0,8-0,9

Рабочими органами плуга являются: корпус, предплужник и нож. Корпус содержит стойку, лемех, отвал и полевую доску. Могут быть и другие, дополнительные элементы. В обозначении плуга первая цифра означает количество корпусов, вторая - ширину захвата одного корпуса. Буквы означают: П - плуг; Л - лемешный; К - для каменистых почв; О - оборотный; Б - болотный; Н - навесной; М - с механическим предохранителем корпуса и т.д. Оборотные плуги обеспечивают гладкую вспашку и содержат удвоенное количество корпусов (правосторонние и левосторонние).

Для поверхностной обработки почвы без оборота пласта, уплотнения и выравнивания почвы применяют бороны, культиваторы, лущильщики, катки и комбинированные машины и агрегаты.

Бороны предназначены для рыхления верхнего слоя и крошения почвы, выравнивания поверхности поля, разрушения почвенной корки и уничтожения сорняков, заделки семян и удобрений. Бороны подразделяются на зубовые (БЗТС-1,0, БЗСС-1,0, БП-0,6), дисковые (БДТ-3,0, БДН-3,0) и сетчатые (БСО-4А).

Лущильники предназначены для лущения почвы после уборки зерновых культур с целью провоцирования роста сорных трав, рыхления паров, разделки пластов и размельчения глыб после вспашки и предпосевной обработки почвы. Лущение стерни проводится на глубину 4…10 см дисковыми и 6…12 см лемешными лущильниками. Дисковые лущильники выпускают с шириной захвата от 5 до 20 м (ЛДГ-5, ЛДГ-10, ЛДГ-15, ЛДГ-20), а лемешный лущильник ППЛ-10-25 имеет ширину захвата 2,5 м.

Культваторы предназначены для уничтожения сорняков и рыхления почвы при уходе за парами, подготовки почвы к посеву, междурядной обработки с одновременным внесением удобрений и окучиванием.

Катки применяют для выравнивания и уплотнения поверхностного слоя почвы, разрушения глыб, комков, поверхностной корки. Катки используют для предпосевной обработки почв, а также обработки довсходовых посевов с целью сохранения влаги и улучшения условий прорастания семян.

В последнее время все большее распространение получают комбинированные почвообрабатывающие агрегаты (АК-3,6; АКШ-7,2 и др.). Они обеспечивают проведение сплошной обработки почвы перед посевом. За один проход такой агрегат выполняет рыхление, боронование, выравнивание и прикатывание почвы.

7, 8. Машины для заготовки сена по различным технологиям (рассыпного, прессованного, с применением активного вентилирования). Механизация заготовки силоса, сенажа, травяной муки

Наибольшее распространение в республике получили технологии заготовки:

- сено: а - скашивание травостоя с плющением или без него (в дождливую погоду плющение не допускается); б - ворошение массы; в - сгребание в валки; г - подбор валков и транспортировка в рассыпном виде или подбор валков и прессование сена в тюки и рулоны с последующей погрузкой и транспортировкой к месту хранения; д - закладка сена в хранилище или скирды с использованием в случае необходимости установок для активного вентилирования. Сушка сена при помощи активного вентилирования требует дополнительных затрат, однако позволяет убирать сено влажностью до 30%, а также сохранить 30-40% питательных веществ и до 70...90% каротина. Плющение трав совместно с активным вентилированием повышает сбор урожая на 15-20%, а потери каротина при этом снижаются в 3-4 раза.

- сенаж: а - скашивание растений с плющением или без него; б - ворошение массы; в - сгребание в валки; г - подбор, измельчение и погрузка в транспортное средство; д - загрузка массы в сенажные башни или траншеи с уплотнением и герметизацией. Сенажирование наиболее эффективный способ заготовки стебельчатых кормов. Он позволяет обеспечить высокую сохранность питательных веществ и заготавливать травы влажностью до 55%.

- силос: а - скашивание растений с одновременным плющением, измельчением и погрузкой в транспортное средство; б - закладка силоса в траншеи с одновременным уплотнением; в - внесение химических консервантов и герметизация. Традиционная технология заготовки силоса производится в фазу молочно восковой спелости кукурузы. Применение современной кормоуборочной техники, имеющей в своем составе устройства для доизмельчения кукурузных зерен, позволило перейти к уборке в фазу восковой и близкой к полной спелости, когда кукуруза имеет высокую питательную ценность (95…98 % от максимально возможного содержания сухого вещества) и низкую влажность. Такой силос хорошо хранится и легко усваивается животными.

Использование химических консервантов при силосовании позволяет повысить сохранность питательных веществ на 20% и более.

- травяная мука готовится в агрегатах АВМ 0,65 и АВМ 1,5, которые обеспечивают доизмельчение зеленой массы растений, сушку в барабанных сушилках, охлаждение, измельчение и гранулирование готовой травяной муки. Применение данной технологии связано с высокими (до 230 кг топлива на 1 т.) затратами энергии, поэтому применение ее ограничено.

Косилки предназначены для скашивания растений, а также плющение их и укладки в прокосы и валки. Косилки классифицируются по способу агрегатирования (навесные, прицепные и самоходные) и по типу рабочих органов (косилки подпорного резания с сегментно-пальцевыми режущими аппаратами и ротационные бесподпорного резания.

Навесные однобрусные косилки КС-2,1; КС-Ф-2,1Б здесь и далее - машины отечественного производства.; КНМ-1,6*; КМТ-2,1*; КМТ-1,5* присоединяются к навеске трактора и снабжены сегментно-пальцевым режущим аппаратом.

Ротационные косилки КРН-2,1А, КДН-210*, КПП-3.1*, «Диско 2650…8700» предназначены для скашивания высокоуражайных и полеглых трав при работе на больших скоростях. Косилки снабжены роторами с ножами. Роторы приводятся в действие от ВОМ трактора. Для уборки трав и силосных культур с одновременным измельчением служат ротационные косилки измельчители КИП-1,5* и КИН-Ф-15000 «Полесье»*. Они агрегатируются с трактором класса 1,4 КН. Самоходные косилки-плющилки КПС-5Б и Е-302 и др. имеют в своем составе: мотовило, режущий аппарат, шнек и плющильные вальцы.

Самоходные кормоуборочные комбайны Е-280 и КСК-100А*, Дон-680, Джон-Дир серии 6050, Сlaas «Ягуар 900…830» предназначены для скашивания или подбора из валков трав, кукурузы и других силосных культур с одновременным измельчением и погрузкой массы в транспортное средство. Комбайн состоит из самоходного измельчителя и рабочих органов (жатка для уборки трав, жатка для уборки кукурузы, подборщик и др.). Самоходный измельчитель представляет собой самодвижущееся энергетическое средство с установленным на нём измельчителем и силосопроводом.

Режущий аппарат жатки срезает растения. Мотовило подаёт массу к шнеку. Шнек сужает массу и направляет к питающим вальцам измельчающего аппарата, которые подпрессовывают её и подают к измельчающему барабану с ножами. Ножи барабана, взаимодействуя с противорежущим брусом, измельчают растения и придают им ускорение, в результате чего, масса движется по силосопроводу и попадает в кузов транспортного средства. Для уборки кукурузы современные комбайны снабжены специальными жатками ручьевого или ротационного типа, а также специальным устройством «Корн-крекер» для доизмельчения кукурузных зерен.

Кормоуборочные комплексы «Полесье-700», «Полесье-200», полунавесной кормоуборочный комбайн КПК-3000 с набором адаптеров (жатка для трав, роторная жатка для кукурузы, подборщик) агрегатируется с универсальным энергетическим средством «Полесье-250».

При движении комбайна делители и барабаны направляют массу растений к режущему аппарату и после срезания подают её к питающим вальцам. Вальцы подают растения в радиально-дисковый измельчающий аппарат с ножами и швыряющими лопатками, откуда измельчённая масса по силосопроводу подаётся в транспортное средство

Грабли используют для ворошения растений в прокосах, для сгребания прокосов в валки и оборачивания валков. Грабли-валкообразователи колесно-пальцевые ГВК-6.0 состоят из сцепки и двух секций с пальцевыми колёсами. При движении грабель по прокосу колёса вращаются от сцепления пальцев с землёй, благодаря чему, сено перемещается и укладывается в валок либо ворошится или оборачивается. Ротационные грабли-ворошилки ГВР-6, ГВР-630*, ГВР-420*, «Лайнер 350…3000» обеспечивают ворошение и сгребание массы в валки за счёт вращения роторов приводимых в движение от ВОМ трактора.

Пресс-подборщики служат для подбора сена из валков и формирование из него тюков прямоугольной формы и рулонов. Пресс-подборщики рулонные ПРП-1,6, ПРИ-145*, Сlaas «Роллант 250» подбирают сено из валка, формирует из него рулоны и выгружает их на поле. Для формирования прямоугольных тюков и погрузки их в транспортное средство используют прессы-подборщики ПС-1,6, Claas «Qudrant» и др. Для подбора и транспортировки сена и соломы в рассыпном виде используют также прицепы-подборщики, стогообразователи и другие машины. Современные пресс-подборщики снабжены устройством для обмотки рулонов полиэтиленовой пленкой.

Для хранения сена и доведения его до нужной влажности используют установки активного вентилирования УВС-16А, УДС-300 и др., представляющие собой систему каналов и труб, установленных под скирдой или в хранилище. Воздух подаётся в каналы при помощи вентиляторов. В настоящее время получают распространение гелиоколлекторы плёночного типа, позволяющие подогревать вентиляционный воздух за счёт энергии солнца, а также установки для получения озоновоздушных смесей улучшающие качество сушки. Необходимая теплопроизводительность гелиоколлектора обеспечивается при удельной его площади примерно 120 м² на 10 т сена.

Для хранения сенажа используют сенажные траншеи и площадки, а также башни, представляющие собой цилиндрические ёмкости, в которых размещаются устройства для загрузки башни, распределитель массы в башне и разгрузочное устройство. Силос хранят в заглубленных или наземных траншеях, облицованных бетонными плитами.

9. Устройство и рабочий процесс измельчителей грубых кормов

В кормовом балансе грубые корма имеют большую удельную массу, как содержащие значительное количество энергии, но плохо поедаемые и трудно усвояемые животными из-за высокого содержания клетчатки (до 40%). Для повышения качества грубых кормов их подвергают механической, тепловой, химической и биологической обработке. Применяют следующие схемы приготовления грубостебельного сена, соломы и других грубых кормов:

- измельчение - дозирование - смешивание;

- измельчение - запаривание - дозирование - смешивание;

- измельчение - химическая или биологическая обработка - дозирование - смешивание.

Для измельчения грубых и зелёных кормов промышленность выпускает различные измельчители, основными из которых являются ИГК-30Б, ИРМ-15М, ИСК-3.

Измельчитель грубых кормов ИГК-30Б предназначен для измельчения кормов (с одновременным расщеплением частиц вдоль волокон) и погрузки его в транспортные средства. Его основные части: питатель загрузчик, штифтовый дисковой измельчающий аппарат, дефлектор с механизмом поворота.

Технологический процесс. Грубый корм, подлежащий измельчению подают на нижний горизонтальный транспортёр питателя. Далее корм поступает под верхний наклонный транспортёр, уплотняется и подаётся в приёмную камеру, где отделяются инородные предметы. Корм подхватывается всасывающим воздушным потоком и направляется в измельчающую камеру. Проходя между штифтами ротора и неподвижного диска, корм измельчается, расщепляясь вдоль и поперёк волокон. После этого измельчённая масса воздушным потоком и лопатками ротора выбрасывается из камеры в дефлекторов и регулирующим козырьком направляется на выгрузку.

Электродвигатель измельчителя включается пусковой аппаратурой, а питатель массы - рычагом, при перемещении рычага в направлении приёмной камеры питатель отключается. Производительность измельчителя зависит от вида корма, его влажности и равномерности подачи. При влажности грубых кормов (сено, солома) до 15% производительность должна соответствовать по паспортным данным 3 т/ч. При измельчении стебельных кормов, влажность которых более 20 %, подачу на горизонтальный транспортёр уменьшают. Для этого снижают скорость питателя перестановкой звёздочек.

Техническая характеристика: производительность измельчителя от 0,8...3,2 т/ч при влажности 14...35%. Частота вращения ротора 960...980 мин^-1, установленная мощность электродвигателя 30кВт. Габаритные размеры 3350 х 1350 х 3500 мм, масса 1350 кг.

Измельчитель растительных материалов ИРМ-15М предназначен для переработки грубых (сено, кукурузные стебли) и сочных (силос, корнеплоды, травы бобовых) кормов на животноводческих фермах. Измельчитель может быть использован в технологических линиях кормоцехов и как самостоятельная машина, при этом его доукомплектовывают бункером-питателем кормов.

Измельчитель ИРМ-15М состоит из рамы, камеры измельчения с барабаном, питателя, силосопровода (дефлектора), приёмного и прижимного битера , электродвигателя с комплектом пусковой аппаратуры.

Технологический процесс. Корма, поданные бункером-питателем на питатель измельчителя с помощью цепочно-ленточного транспортёра, приёмным и прижимным битерами направляются в камеру измельчения. Здесь они захватываются молотками барабана и поступают на противорежущие элементы и направляющие пластины деки, где измельчаются и выбрасываются молотками по силосопроводу в транспортное средство или промежуточное накопительное устройство. При попадании в корм твёрдых предметов последние воздействуютТехнические характеристики: производительность при измельчении грубых кормов - 7...10 т/ч; сочных - 15...20 т/ч; на смешивании кормов - 12...15 т/ч; частота вращения измельчающего барабана - 1360...1850 мин^-1; скорость движения ленты питателя - 0,2...0,3 м/с; установленная мощность - 55 кВт; габариты - 3705 х 1640 х (1600...3200) мм; масса 7600 кг.

Измельчитель-смеситель стебельчатых кормов ИСК-3 предназначен для измельчения грубых кормов любой влажности и доизмельчения других компонентов и их смешивания, при приготовлении кормовых смесей. Основные сборочные единицы измельчителя- смесителя: собственно измельчитель смеситель, транспортёр для выгрузки готовой продукции, металлическая стойка (опора) транспортёра и пускозащитная аппаратура с электродвигателем.

Технологический процесс. Подлежащие измельчению и смешиванию грубые, сочные и другие корма подают в приёмную камеру бункера. Под действием всасывающего эффекта, создаваемого швырялкой, корма попадают в рабочую камеру, где вся масса под действием центробежных сил вращения равномерно распределяется вдоль стенок камеры. Здесь корм измельчается ножами верхнего ряда ротора и ножами противорезов, смешивается и по спирали опускается вниз. Компоненты корма ножами ротора и противорезов интенсивно измельчаются и перемешиваются, превращаясь в однородную смесь. В конце процесса кормосмесь попадает в выгрузуную камеру и швырялкой выбрасывается в бункер выгрузного транспорта. Инородные предметы выбрасываются в выгрузную камеру.

Степень измельчения и интенсивность смешивания корма в рабочей камере регулируют тремя способами: шибером, установленным между рабочей и выгрузной камерами (перед швырялкой); подбором числа противорезов и зубчатых дек; подборами числа ножей, устанавливаемых на роторе.

Техническая характеристика: производительность при измельчении соломы влажностью до 20% и т/ч, при смешивании кормов до 20 т/ч. размер измельчения стебельных кормов (не менее 80% по массе) до 50мм. Суммарная установленная мощность электродвигателей 39,2 кВт. Габаритные размеры 7030х1730х3580 мм, масса 2230 кг.

10 Технология подготовки к скармливанию корнеплодов

В настоящее время к корнеплодам в качестве корма существует критическое отношение, как к культуре энергоемкой и нерентабельной в сравнении с зернофуражом. Тем не менее корнеклубнеплоды применяются в виде сочного молокогонного корма в молочном скотоводстве и как основной компонент кормосмеси при картофельно-концентратном типе кормления свиней. Соответственно для коров корнеклубнеплоды могут применяться в сыром виде, для скармливания свиньям они должны быть запарены. При любом использовании корнеклубнеплоды должны быть очищены от камней, грунта, других растительных и минеральных примесей.

Первоначальная загрязненность клубней после уборки может достичь 12…20 % по массе. Загрязнение при скармливании должно составлять не более 2…3%. Степень загрязненности определяют опытным путем по формуле:

, %

где m₁ - общая масса порции продукции до мойки, m₂- масса порции чистого продукта, кг.

Корнеплоды скармливают коровам (кроме мелких и картофеля) в целом виде, а свиньям и птице - в измельченном. Толщина резки корнеклубнеплодов для коров должно составлять 10…15 мм, телятам 5…10, свиньям 5…10, птице 3…4 мм. Корнеплоды измельчают непосредственно перед скармливанием, так как они теряют много сока и через 2-3 часа чернеют. При запаривании картофель обрабатывают паром, а не горячей водой, так как горячая вода поглощает значительную часть питательных веществ.

Для измельчения корнеплодов могут быть использованы измельчители ИРМ-15, корнерезка КПИ-4, старые машины «Волгарь-5», а также измельчители-камнеуловители ИКМ-Ф-10 (рис.1).

Аналог ИКМ-Ф-10 отечественного производства - мойка корнеклубнеплодов МКЛ-10 - без измельчения. Для этой цели в Беларуси выпускают унифицированный измельчитель корнеклубнеплодов ИУК-2 с сухой очисткой их.

Шнековая мойка ИКМ-Ф-10 работает следующим образом. Загрязнения корнеклубнеплоды загружаются в ванну 12, заполненную проточной водой, поступающей из коллектора 4. Крылачом 13 образуется восходящий поток воды, который поднимает корнеклубнеплоды к шнеку 11. При трении их о детали шнека и взаимно, в потоке воды из коллектора, происходит их хорошее омывание. Далее по шнеку корнеклубнеплоды поступают в измельчитель 9. Неплавающие примеси осаждаются на дне ванны и по мере накопления поступают на транспортер 2 и выводятся наружу.

Запаривание картофеля проводится в запарниках периодического действия ЗПК-4 или непрерывного действия АЗК-3 (рис. 2).

Здесь ванна 1, транспортер 2, барабан 3 и шнек 4 - представляют собой приемно-моечное устройство. В запарочном чане 5 картофель запаривается паром из парораспределителя 6. По мере запаривания картофель выгружается шнеками 10 и 12. Мнется мялкой 11. Далее процесс идет непрерывно - из мойки поступает сырой, а из мялки выходит запаренный и смятый картофель.

11. Устройство и рабочий процесс машин для подготовки к скармливанию концентрированных кормов

К группе концентрированных кормов относятся и зерновые злаковых (овес, ячмень, кукуруза, рожь) и бобовые (горох, люпин, соя, кормовые бобы, вика). Основные способы подготовки зерна к скармливанию это микронизация (воздействие на зерно инфракрасными лучами) и измельчение. Измельчение - процесс механического разделения на части. Для мягкого зерна - например, овса - подготовка заключается в плющении. Средневзвешенный размер частиц измельченного зерна - дерти - определяется модулем

М = ,

где Р₀ - массовый остаток на поддоне классификатора, %;

Р₁, Р₂, Р₃ - массовые остатки на ситах с отверстиями с диаметром соответственно 1,2,3 мм, %.

0,2…1 мм - мелкий размол; 1…1,8 - средний; 1,8…2,6 - крупный размол.

Принципиальная схема молотковой дробилки показана на рис. 1.

Деки 5, решета 4 и ротор 1 с молотком в виде металлических пластин, изготовленных из износостойких инструментальных сталей или наплавленных специального состава чугуном, - сормайтом - образуют дробильную камеру.

Рабочий процесс дробилки протекает следующим образом. Измельчаемое зерно через загрузочную горловину подается в дробильную камеру, где при помощи молотков и дек разрушается на частицы, которые через решето и выгрузную горловину удаляются из дробилки.

Дробилки используемые на фермах как единичные установки, оборудуют системой трубопроводов, циклонами и фильтрами - пылеуловителями, которые в совокупности образуют замкнутую пневмосистему. Для измельчения фуражного зерна используются дробилки КДУ-2, ДБ-5. Безрешетная дробилка (рис. 2). ДБ-5 имеет повышенную производительность до 5 т за счет устранения лимитирующего производительность устройства - пробивного решета, имеющего малый суммарный просвет. На ДБ-5 решето 9 образовано группировкой металлических пластин, что резко повышает его пропускную способность.

12. Комплектация, общее устройство и рабочий процесс оборудования для приготовления кормосмесей

Кормосмеси классифицируют по влажности: сухие - 13…16%, полувлажные - 35…50%, влажные - 65…75%, жидкие (текучие) - свыше 80%. Сухие - комбикорма или рассыпные, гранулированные.

Брикетированные корма - современная основа кормления птицы, свиней. Используют как отдельный вид корма или компонент полувлажных кормосмесей для КРС.

Полувлажные - на базе грубых кормов, силоса или сенажа, концентраты, корнеклубнеплоды измельченные, углевод - соль содержащие питательные растворы - для КРС. В небольших птицеводческих, звероводческих предприятиях используют полувлажные мешанки.

Влажные корма - картофельно-концентратные с добавками стебельчатых кормов и жидкости -для свиней с раздачей по трубопроводам. Всякий комплект оборудования для приготовления кормосмеси имеет в своем составе: накопители-питатели компонентов смеси, устройства для очистки, сепарирования (например, для корнеклубнеплодов, стебельчатых или концентрированных кормов), дозаторы, транспортеры, измельчители, смесители или измельчители-смесители.

Для стебельчатых кормов используют питатели-дозаторы, работающие по принципу изменения скорости подачи загруженного в питатель вороха к вращающимся битерам. Для сыпучих и жидких - это емкости с соответствующими дозаторами непрерывного действия. Транспортеры - скребковые или шнековые, для вертикального подъема сыпучих кормов - нории. Измельчители - для корнеклубнеплодов или зерновых кормов в составе комбикормовых цехов.

Отечественной промышленностью выпускается мобильный измельчитель-смеситель корма ИСРК-12 (Хозяин) предназначенный для приготовления и раздачи многокомпонентных кормовых смесей, в основном для КРС. Это по сути дела кормоцех на колесах, замещающий устаревшие кормоцехи КОРК. Может быть оборудован системой самозагрузки и компьютером. Имеет устройства доизмельчения и перемешивания компонентов.



13. Насосные установки и водонапорные сооружения

Выбор насосной установки зависит от источника водоснабжения. При поверхностном источнике (реки, озера, колодцы) применяются водоподъемники следующих типов: воздушные (аэролифт), гидроударные (гидротаран), ленточные и шнуровые подъемники, лопастные насосы (центробежные, вихревые), объемные насосы вытеснения. При снабжении из глубинных скважин применяют центробежные погружные насосы с несколькими секциями, каждая из которых представляет собой отдельный центробежный насос, на рис. 1 представлена принципиальная схема устройства центробежного насоса. Такая конструкция позволяет обеспечить нужный напор и поднять воду с глубины несколько сотен метров. Под действием центробежной силы рабочего колеса с лопатками, вода находящаяся в рабочей камере отбрасывается к внутренней стенке, в результате создавая напор в нагнетательной трубе, под действием разрежения возникающего под рабочим колесом по всасывающему трубопроводу в рабочую камеру засасывается вода из источника.

Рабочие органы лопастных насосов приводятся в действие трехфазным электродвигателем с короткозамкнутым ротором. В целях управления силовых контактов, применяют коммутационные и пускозащитные устройства (магнитные пускатели, кнопочные станции, тепловые расцепители).

Водонапорные сооружения применяются двух типов: башенные и безбашенные (пневмокотлы).

В водонапорных башнях определяется регулируемый объем воды (датчики уровней), применяются в основном башни типа конструкции Рожновского Б.Р. В пневмокотлах заполнение объема определяют по верхнему и нижнему давлению воды в котле с помощью манометра. Заполнение водонапорных сооружений может быть в ручном или автоматическом режиме.

Схемы управления комплектуются кнопочными станциями, сигнальными лампами, магнитными пускателями, датчиками и реле уровня или давления.

В случае, если вода по каким-то показателям требует очистки и обеззараживания, то очистка может осуществляться с помощью фильтрации или отстоя в специальных бассейнах. Обеззараживание - хлорирование, озонирование, облучения ультрафиолетовыми лучами, нагревом.

14. Устройство и эксплуатация индивидуальных и групповых поилок

Групповые поилки применяют для поения крупного рогатого скота при беспривязном содержании, свиней и птицы. Групповые поилки могут быть стационарными и передвижными. Они оборудованы корытами или несколькими индивидуальными поилками для поения животных. Принцип работы по закону сообщающихся сосудов. Уровень воды регулируется клапанным механизмом поплавкового типа. К ним относится групповая поилка ВУК-3, АГК-12, АГК-4 с электроподогревом для крупного рогатого скота АГС-24 для свиней, АП-2 желобковые и П-4А чашечные поилки для птицы.

В индивидуальных поилках чашечного типа количество воды поступающей в поильную чашку регулируется специальной педалью, которую нажимает само животное. К ним относятся поилки ПА-1, АП-1 для крупного рогатого скота, ПСС-1 (самоочищающийся) для свиней (рис. 1).

Для свинопоголовья в последнее время стали широко применяться бесчашечные сосковые поилки типа ПБС-1 различных размеров или комбинированные. Поилка имеет вид цилиндра, внутри которого имеется сосок, нажимая на который, животное смещает с отверстия в водопровод запорный клапан и пьет воду (рис. 2).

Для поения цыплят применяют вакуумные поилки, для поения в клеточных батареях применяют ниппельные поилки, вода поступает к птице в виде капельки по цилиндру ниппеля, которую она склевывает.

Применение поилок особенно сосковых и ниппельных в свиноводстве и птицеводстве, позволяют внедрить в систему водоснабжения специальные устройства медикаторы. Это емкости, в которых растворяются водорастворимые лекарственные препараты, витамины и др. вещества. Что позволяет с питьевой водой решать вопросы профилактики и лечения животных.