Розробка технології механізованого роздавання кормів

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Розробка технології механізованого роздавання кормів



Вступ

Збалансована повноцінна годівля і раціональне використання кормових ресурсів - головні шляхи підвищення ефективності тваринництва, збільшення виробництва і зниження собівартості продукції. Згодовування більшості кормів у натуральному вигляді неефективне, оскільки кормові раціони повинні бути збалансованими за вмістом білків, вуглеводів, вітамінів, мікроелементів та інших речовин, що стимулюють розвиток і забезпечують збереження поголів'я та високу продуктивність тварин. Для забезпечення повноцінної на високому рівні годівлі тварин та досягнення високої їх продуктивності кормові раціони необхідно контролювати і нормувати не менше як за 20 показниками (наприклад, молочнотоварні ферми), а в окремих випадках (свинарство, птахівництво) кількість таких показників сягає 50-80. Тому виникає необхідність багатокомпонентного типу годівлі. Розширення компонентного складу та збалансованість годівлі сприяють підвищенню продуктивності тварин і, що найважливіше, поліпшують якість (наприклад, підвищується вміст білка, жиру та інших біологічно цінних речовин у молоці) вироблюваної тваринницької продукції. Проблема створення міцної кормової бази і забезпечення повноцінної годівлі тварин практично зводиться до виробництва і переробки рослинної сировини. Для дотримання встановленого типу годівлі розробляють відповідну структуру кормової сівозміни, вирішують питання виробництва кормів.



1. Зоотехнічні вимоги до технології механізованого роздавання кормів

Стан здоров'я, а також продуктивність тварин залежать не тільки від якості, а й значною мірою від своєчасності отримання ними кормів. Трудомісткість цього процесу становить 30 - 40% загальних затрат догляду за тваринами.

До кормороздавальних пристроїв ставлять такі зоотехнічні вимоги:

- усі види кормів потрібно роздавати рівномірно за фронтом годівлі;

- кормороздавачі мають бути обладнані пристроями для дозування;

- точність дозування грубих кормів -- 8 - 10 %, комбікормів і пасти -- 4 - 5 %;

- засоби механізації та їхні робочі органи не мають погіршувати якості корму і допускати втрат;

- кормороздавач має бути безпечним для тварин і обслуговуючого персоналу, простим в обслуговуванні і надійним у роботі;

- кормороздавачі мають бути високопродуктивними: роздавати корм в одному тваринницькому приміщенні за 15 - 20 хв, не порушувати при цьому однорідності і не забруднювати корму;

- кормороздавачі мають бути універсальними, не створювати надмірного шуму і забруднення, мати строк окупності не більше двох років і коефіцієнт готовності не менше 0,98;

- конструкція їх має бути доступною для обслуговування і безпечною.

На свинофермах застосовують годівлю тварин вологими мішанками (вологість 60 - 72 %), приготовленими із подрібнених коренеплодів і комбікорму, а в зоні розвиненого картоплярства -- силосованою запареною картоплею. У приміських зонах на відгодівельних свинофермах рекомендується використовувати в раціоні свиней харчові відходи (до 40 % поживності) за умови їх теплової обробки і стерилізації. У свинарниках сухі корми роздають ланцюгово-шайбовими кормороздавачами, а вологі -- координатними і гідравлічними.

Кормороздавач-змішувач КС-1,5 (ТУ 105-3-260-87) призначений для перемішування і роздавання кормових сумішок на репродукторних і відгодівельних свинофермах. За відсутності кормоцеху його можна використовувати для приготування і роздавання вологих мішанок і сухих кормів.

Кормороздавач являє собою пересувну машину з урухомленням від електродвигуна, який живиться від електромережі свинарника через тролейний кабель. Кормороздавач складається з наступних основних частин: бункера, ходової частини, вивантажувальних шнеків, лопатевої і шнекової мішалок, механізму урухомлення і електрообладнання.

Являє собою бункер, змонтований на візку з опорними колесами, який переміщується рейковим шляхом за допомогою електроурухомника. Крім того, до складу кормороздавача входять лопатеві розрівнювач і мішалка, вертикальний і вивантажувальні шнеки та шибер. Бункер -- зварної конструкції, складається із середньої циліндричної частини, а також верхньої і нижньої частин, виконаних у формі зрізаних конусів. Всередині бункера розміщені розрівнювач, шнекова і лопатева мішалки. Форма бункера забезпечує добру плинність матеріалу і повне його очищення від корму. Він має оглядове вікно, через яке контролюється його заповнення. Днище має вивантажувальні вікна, які перекриваються шиберами. До днища кріпляться вивантажувальні шнеки і розподільна коробка. Бункер кріпиться до рами ходової частини чотирма опорами. Лопатева мішалка складається із маточини, лопатей і пристрою, який унеможливлює утворювання склепіння.

Для запобігання підтіканню корму вивантажувальний пристрій обладнаний спеціальним ущільненням. Переміщення шиберу в напрямних пристроях здійснюється штурвалом через шестерню і зубчату рейку. Урухомлення візка кормороздавача здійснюється від мотор-редуктора через ланцюговий передавач, урухомлення шнекової і лопатевої мішалок -- від мотор-редуктора через розподільну коробку, а приводи вивантажувальних шнеків -- клинопасовими передавачами.

Ходова частина являє собою самохідний пристрій з електричним урухомником. Він складається з рами з двома ведучими колісними парами, мотора редуктора, ланцюгового передавача, стрічкового гальма, пристрою для автоматичної зупинки кормороздавача у разі наїзду на перешкоду.

Рис. 1. Кормороздавач-змішувач КС-1,5: 1 - розподільча коробка; 2 - ходова частина; 3 - пристрій для автоматичної зупинки кормороздавача; 4 - мотор-редуктор; 5, 6 - вивантажувальні шнеки; 7 - лопатева мішалка; 8 - бункер; 9 - пульт керування; 10 - електродвигун урухомлення мішалки; 11 - гальмо

Вивантажувальний пристрій обладнаний спеціальним ущільненням. Переміщують шибер у напрямних за допомогою штурвала.

Вивантажувальні шнеки призначені для видачі корму з бункерів у годівниці. Вони складаються з корпуса, шнека і дозувального пристрою. Урухомник забезпечує обертання шнека, складається з електродвигуна і клинопасового передавача. Дозувальний пристрій являє собою заслінку з урухомником для її обертання. Величина відкриття шибера визначається вказівною стрілкою.

Шнекова мішалка - це вертикально встановлений на самоцентруючій опорі шнек. Нижня частина вала шнека з'єднана шліцьовим з'єднанням з вихідним валом розподільчої коробки. Урухомлення здійснюється від мотор-редуктора через розподільчу коробку. Урухомлення візка здійснюється від мотор-редуктора через ланцюговий передавач, шнека та лопатевої мішалки -- від мотор-редуктора через розподільну коробку, а вивантажувальних шнеків -- клинопасовими передавачами. Всі названі елементи мають автономні електроурухомники.

Електрообладнання складається з пускозахисної апаратури, пульта керування, захисного пристрою, кінцевих вимикачів, магнітних пускачів та запобіжників, електродвигунів урухомлення ходової частини потужністю 0,55 кВт, урухомника змішувача потужністю 5,5 кВт і урухомника вивантажувальних шнеків потужністю 0,55 кВт кожний.

Рис. 2. Конструктивно-технологічна схема кормороздавача-змішувача КС-1,5: 1 - бункер; 2 - розрівнювач; 3 - вертикальний шнек; 4 - лопатева мішалка; 5 - камера; 6 - засувка; 7 - вивантажувальний шнек; 8 - ходова частина



Робочий процес. У бункер кормороздавача-змішувача завантажується готовий до видачі корм або компоненти кормової суміші. В іншому випадку завантаження розпочинають з рідких компонентів, закривають шиберне вікно (заслінку) і вмикають привід мішалки. Лопатева мішалка переміщує нижні шари корму і подає їх до вертикальної шнек-мішалки, яка підхоплює нижні шари корму і перемішує їх з верхніми.

Час змішування становить 4-20 хв. По закінченню змішування вмикають урухомник ходової частини і роздавальних шнеків, відкривають шиберні вікна і корм видається в годівниці роздільно на кожен бік кормового проходу або на два водночас. Після видачі кормів роздавач повертають у вихідне положення.

Основні регулювання. У процесі експлуатації регулюють натяжні паси урухомника вивантажувальних шнеків. Натяжні паси відрегульовано, якщо від зусилля 50 Н, прикладеного в середині вітки, він прогинається на 5-10 мм. Регулюють ланцюг урухомника ходової частини таким чином, щоб ведуча вітка від зусилля руки, прикладеного в середині вітки, прогиналася на 15-20 мм. Норму видачі корму регулюють величиною відкриття шиберних вікон.

Таблиця 1. Технічна характеристика кормороздавача-змішувача КС-1,5

Продуктивність, під час вивантаження, кг/с	8,3
Продуктивність, під час змішування і роздавання, кг/с	1,2
Швидкість руху під час роздавання кормів, м/с	0,36
Місткість бункера	2
Потрібна ширина проходу, м	1,4
Ширина колії, мм	750
Потужність, кВт	7,75
Вага, кг	900

Широкі можливості для застосування електропривода мобільних машин відкриваються у тваринництві, особливо на фермах і комплексах промислового типу. Завдяки невеликим відстаням переміщення електромобільні машини використовують для механізації основних процесів:

* навантаження із сховищ та складських приміщень у транспортні засоби різних видів кормів;

• транспортування вантажів по території ферми;

• роздавання тваринам кормів і кормо-сумішей;

• прибирання, навантаження в транспорті засоби і буртування гною;

• проведення санітарно-профілактичних заходів (дезинфекція, дезинсекція, опромінення тварин).

Для виконання цих операцій застосовують електромобільні кормо-навантажувачі, кормороздавачі, прибиральники і навантажувачі гною, електрокари, пересувні установки для опромінення тварин і птахів, дезинфекції і дезинсекції приміщень. Машини можуть рухатися по твердому покриттю, рейкових коліях або підвісних дорогах. Для живлення електродвигунів використовують гнучкі кабелі, тролеї або акумулятори.

Електрифікований кормороздавач КЗС-1,7 призначений для перемішування і двостороннього дозованого роздавання вологих кормових сумішей та сухих концентрованих кормів у приміщеннях свиноферми з централізованим приготуванням кормів у кормоцеху.

Кормороздавач являє собою двовісний візок, який пересувається над годівницями 6 (рис. 3) по рейковому шляху 4. Останній розміщений на жорсткій металевій естакаді. На візку встановлено бункер 1, всередині якого змонтовано два вивантажувальних шнека 5. У нижній частині бункера є вивантажувальні вікна, які перекриваються заслінками. Привід заслінок ручний.



Рис. 3. Технологічна схема кормороздавача КЭС-1,7: 1 - бункер; 2 - кабель в лотку; 3 - котки для переміщення кормороздавача; 4 - напрямні рейки; 5 - вивантажувальні шнеки; 6 - годівниця

Завантаження бункера здійснюється при закритих вивантажувальних вікнах і обертових шнеках. Норма видачі корму регулюється величиною відкривання заслінок, а також зміною частоти обертання шнеків переставлянням ланцюга на блоці зірочок привода.

Живлення до кормороздавача підводиться від електромережі змінного струму через кабель 2, що розміщується в лотку. Привід візка і шнеків індивідуальний від електродвигунів, завдяки чому спрощується кінематична схема (рис. 4).



Рис. 4. Кінематична схема кормороздавача КЗС-1,7: 1, 7, 8 - електродвигуни; 2, 9 - пасові передачі; 3, 6, 10 - редуктори; 4, 11 - ланцюгові передачі; 5 - вивантажувальні шнеки; 12 - бункер; 13 - шиберна засувка

Електрична схема керування приводом кормороздавача передбачає:

• вмикання електродвигуна механізму переміщення кормороздавача вручну оператором, автоматичний реверс електродвигуна в кінці лінії роздавання корму і автоматичну зупинку у вихідному положенні;

• можливість керування роботою механізму роздавання корму в ручному та автоматичному режимах;

• автоматичне вмикання і зупинку двигунів привода шнеків на заданих ділянках лінії роздавання кормів;

• захист електродвигунів від перевантажень;

• захист силових кіл і кіл керування від коротких замикань;

• сигналізацію про наявність напруги на колах керування та аварійне вимикання двигунів шнеків;

• можливість підключення зовнішнього сигнального пристрою;

• електричні блокування, що запобігають неправильному вмиканню магнітних пускачів.

Напруга на силові кола і кола керування подається автоматичним вимикачем QF1 (рис. 9.10). При цьому загоряється сигнальна лампа НL1 і спрацьовує реле аварійного вимикання двигунів шнеків КL1. Реле КL1 розмикаючим контактом розмикає коло сигнальної лампи НL2, а замикаючим готує до роботи коло керування двигунами привода шнеків.

Перемикачем SA.1 вибирають напрямок руху візка, перемикачем SA.2 - режим роботи шнеків: ручний або автоматичний.

Натисканням кнопок SB1.2 і SВ1.З керують електродвигуном М1 привода механізму керування кормороздавача в напрямках “Вперед” і “Назад”. Автоматичний реверс двигуна М1 з напрямку “Вперед” на напрямок “Назад” здійснюється натисканням кінцевого вимикача SQ2. При цьому магнітний пускач КМ1 вимикається, а пускач КМ2 вмикає двигун М1 на зворотне обертання. Коли кормороздавач під'їде до вихідного положення, спрацьовує кінцевий вимикач SQ1, і двигун М1 зупиняється. Двигун М1 можна зупинити також натисканням кнопки SВ1.1.

При установленні перемикача SA.2 у положення ”-45°” пуск і зупинку електродвигунів М2 і М3 шнеків здійснює оператор натисканням кнопок SВ2 і SВЗ незалежно від напрямку руху кормороздавача.

Для роботи двигунів шнеків в автоматичному режимі перемикач SA2 ставлять у положення “+ 45°”. Електродвигуни М2 і МЗ вмикаються автоматично після натискання кінцевих вимикачів SQ4 і SQ6 відповідно. Вимикаються двигуни натисканням кінцевих вимикачів SQ3 і SQ5.

Магнітні пускачі привода шнеків КМ2 і KM3 зблоковані з пускачами привода пересування кормороздавача так, що в автоматичному режимі шнеки можуть працювати тільки при увімкненому пускачі KM1.1. Тому роздавання корму можливе тільки при русі кормороздавача вперед. Магнітні пускачі КМ1.1 і KM1.2 привода пересування зблоковані між собою розмикаючими контактами, що запобігають одночасному їх вмиканню.

Електроприводи шнеків також зблоковані між собою контактами теплових реле КК1 і КК2 та реле аварійного вимикання так, що при спрацюванні захисту від перевантажень одного з двигунів шнеків інший двигун також зупиняється і загоряється сигнальна лампа HL2.

Рис. 5. Електрична схема керування кормороздавачем КЭС-1,7

Передбачено також неможливість вмикання електродвигуна М1 назад кнопкою SB3.1 при настисненому кінцевому вимикачі SQ1 (вихідне положення кормороздавача).

Захист двигунів від перевантажень здійснюється тепловими реле КК1, КК2 і ККЗ, силових кіл від коротких замикань - автоматичним вимикачем QF1, кіл керування - запобіжниками FU1 і FU2.

Сигнал про можливість роботи двигунів привода шнеків передається на зовнішній сигнальний пристрій за допомогою контактів реле KL1.

2. Визначення потужності і типу електродвигунів для привода мобільних кормороздавачів

Продуктивність кормороздавача Q, т/год, дорівнює



де q - норма видачі корму на одну голову, кг; пт - кількість тварин або птиці на одне кормо-місце; а - довжина одного кормо-місця, м; v - робоча швидкість кормороздавача, м/с.

Кількість корму, доставленого за один рейс кормороздавача G, кг, становить

де г - об'ємна маса корму, кг/м3; V - місткість бункера, м3; ш - коефіцієнт заповнення бункера (0,75 -0,8).

Довжина фронту годівлі L, м, дорівнює

,

де пс - кількість кормо-місць.

Потужність для пересування рейкового кормороздавача Рп, кВт, становить

де F - сила опору навантаженого кормороздавача, Н.

При переміщенні коромороздавача сила F зумовлюється двома складовими:



F = FТ+FК,

де Fт - сила опору тертю, Н; Fк - сила опору при переміщенні кормороздавача на підйом під кутом а, Н.

Сила опору тертю Fт дорівнює

де т0 і тк - відповідно власна маса кормороздавача і маса корму, що знаходиться в бункері, кг; м - плече тертя кочення, мм; d - внутрішній діаметр підшипників ходової частини, мм; f - коефіцієнт тертя в підшипниках; Dк - діаметр ходового колеса, мм; kр - коефіцієнт, що враховує опір тертя реборди котків об головки рейок.

Сила опору при переміщенні кормороздавача на підйом становить

Fк = 9,81(т0 + тК) sіп а,

де а - уклон шляху, при горизонтальному переміщенні приймають а = 1,5°; при русі на підйом приймається фактичне значення кута підйому.

Потужність електродвигуна Рдв для пересування кормороздавача визначається за виразом

де з - ККД застосовуваних у машині передач від електродвигуна до ходових коліс.

Відомо, що максимальний опір руху кормороздавача виникає під час розгону, і його слід враховувати при перевірці вибраного двигуна за умовами пуску:

0,8Мдв.пуск?Мс.п.зв,

де Мдв пуск - пусковий момент електродвигуна, Н*м; Мсп.зв - момент статичних опорів на валу двигуна при розгоні кормороздавача, зведений до валу електродвигуна, Н*м.

Величину Мс.п.зв, Н*м, визначають за формулою

де - повна сила опору під час розгону, Н;

- сила опору від інерції під час розгону, Н;

і - передаточне число механічних передач від електродвигуна до ходових коліс; tр - час розгону кормороздавача, с.

Потужність для пересування мобільних транспортних засобів по дорогах з твердим покриттям або без покриття визначається за виразом. Для обчислення сили опору тертя можна скористатися рівнянням

FТ = f0т,

де f0 - коефіцієнт опору пересуванню машини на прямолінійній горизонтальній ділянці шляху, Н/кг; т - маса транспортної одиниці з вантажем, кг.

Значення коефіцієнта f0, що залежить від якості і стану доріг, наведено в табл. 2.



Таблиця 2. Значення коефіцієнта опору пересуванню транспортної одиниці

Вид і стан дороги	f0, Н/кг	Вид і стан дороги	f0. Н/кг
Присадибні дороги Асфальтована і бетонована Дерев'яний настил з брусків або дощок, лід	0,12 - 0,20 0,10 - 0,20 0,15 - 0,20	Шосе в доброму стані Забруднене шосе Бруківка Засніжена дорога Ґрунтова дорога	0,18 - 0,20 0,25 - 0,30 0,20 - 0,25 0,35 - 0,40 0,45 - 0,80

шнек кормороздавач зоотехнічний

Додатковий опір пересуванню на підйомі обчислюють за виразом (9.8). Якщо транспортний засіб рухається під уклон, то складова Fк направлена в бік руху і є не опором, а тяговим зусиллям. Тому в формулу (9.6) значення Fк увійде зі знаком мінус.

Робочими органами, що роздають корми, є шнеки, стрічкові, ланцюгові, скребкові та інші транспортери.

Для забезпечення рівномірного роздавання корму в годівниці швидкість руху кормороздавача і робочих органів має бути постійною. Цю вимогу задовольняють асинхронні електродвигуни з короткозамкненим ротором та двигуни постійного струму з паралельним збудженням при живленні від мережі. Якщо джерелом струму є акумулятори, то швидкість руху залежить від стану їх зарядженості. У таких випадках при розробці електропривода слід передбачати автоматичну стабілізацію швидкості пересування кормороздавача і продуктивності його робочих органів.

При неоднорідному поголів'ї тварин і птиці норма видачі може змінюватися по довжині фронту годівлі. Для забезпечення такого режиму роботи передбачають регульований електропривід з мікропроцесорним керуванням, який швидко переналагоджується.

Размещено на Allbest.ru