Комплекс машин та обладнання для механізації виробничих процесів на молочно-товарній фермі з розробкою лінії водопостачання

Структура витрат робочого часу на ТО машин і обладнання тваринницьких ферм, згідно з даними досліджень ГОСНИТИ, розподіляється так: щоденне 75-80%, періодичне і технічний огляди 20...25%.

Планово-запобіжна система  організації технічного обслуговування машин і обладнання тваринницьких ферм – принципово нова форма. Вона передбачає періодичне здійснення технічного обслуговування фермської техніки ланками слюсарів і обов'язкове укомплектування кожної механізованої ланки та стаціонарного пункту  технічного обслуговування   (ПТО)    необхідним   інструментом і пристроями.

Така організація робіт ґрунтується на розподілі праці та спеціалізації. Всі роботи по обкатці і наладці машин виконують слюсарі-механізатори під керівництвом майстра-наладчика. Після монтажу й наладки їх передають завідуючому (бригадирові ферми), який закріплює їх за окремими працівниками ферми за актом.

Виконання операцій ЩТО  є обов'язком механізаторів-тваринників, які працюють на фермах. Операції ТО-1 і усунення випадкових несправностей машин у процесі їх експлуатації виконують слюсарі-механізатори ферми і майстри-наладчики, а також механізатори-тваринники.

Усуває несправності майстер-наладчик, який визначає їх характер, обсяг ремонтних робіт, затрати праці та часу. Після усунення несправностей виконують налагоджувальні та регулювальні операції.

 

 

Для виконання значного обсягу ремонтних робіт, які вимагають розбирання машин і заміну окремих вузлів, залучають слюсарів-ремонтників центральної ремонтної або автопересувної майстерні. При потребі несправні вузли та агрегати машин і обладнання направляють для ремонту в майстерні господарства або райсільгосптехніки.

Несправності стаціонарних і малотранспортабельних машин, як правило, усувають на місці їх роботи. Під час планових ремонтів після  розбирання машин деталі миють, складають відомість дефектів, ремонтують або замінюють, спрацьовані деталі новими. Потім машини складають, обкатують і регулюють (спочатку вузли, а потім машину в цілому).  Складні ремонти машин виконують у

центральній майстерні  господарства. Заглиблені й вакуумні насоси, холодильні установки, пароутворювачі, електродвигуни, пускозахисна апаратура і прилади автоматики ремонтують в спеціалізованих майстернях Держкомсільгосптехніки. Нескладні ремонти машин виконує ланка слюсарів на місці їх встановлення, окремі вузли та деталі ремонтують на ПТО. Під час планування ремонтів і складного технічного обслуговування у господарстві слід розподіляти їх між ланками рівномірно протягом року. Однак при цьому враховують найбільш напружені періоди (зимівля худоби, заготівля кормів та ін.), коли на ремонт ставлять в міру можливості менше машин і обладнання порівняно з іншими періодами року.

Під час ремонту та ТО треба уникати зайвого розбирання вузлів, агрегатів і машин в цілому, тому що при кожному розбиранні вузлів погіршується спряження тертьових поверхонь, що призводить до посиленого їх спрацювання.

 

3 ОПЕРАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ ОПЕРАЦІЇ

 

3.1 Зоотехнічні вимоги механізованого водопостачання

 

Продуктивність і стан здоров’я тварин та птиці залежить не тільки від рівня годівлі, а й від  своєчасного забезпечення їх доброякісною водою. Тому при вирішенні проблеми водозабезпечення ферми обов’язково враховують вимоги до питної води.

Джерелами водопостачання ферм бувають бурові свердловини, шахтові  колодязі та відкриті водойми.

 

 

3.2 Витрати води

 

Максимальна добова потреба у воді для кожного об’єкта:

 

       (3.1)

 

де К_доб – коефіцієнт добової нерівномірності (К_доб = 1,3...1,5).

 

         (3.2)

 

 

 

Для корівника:

 

голів,   л/добу

 

л

 

л

 

Для кормоцеху:

 

     (3.3)

 

де Q_рац – потреба у воді для приготування (раціону) кормів (на 1 кг сухого корму потрібно 1,5...2 л води).

 

Кількість сухих кормів на 1 корову:

 

6 + 1 + 3 = 10 кг

 

л

 

Визначаємо кількість  води для миття обладнання і підлоги  кормоцеху (на 1 машину або обладнання – 40...50 л на 1 м² площі підлоги – 10 л).

Згідно розрахунку та підбору обладнання кормоцех налічує 14 машин.

 

л

 

Визначаємо кількість  води на побутові потреби (душ, умивальник). Норма – 50...60 л на 1 робітника.

Якщо 5 працівників кормоцеху:

 

л

 

л

 

Норма  води на переробку  і зберігання 1 л молока 7 л.

 

Добовий надій молока:

 

л

 

 

 

,       (3.4)

 

де К_доб – коефіцієнт добової нерівномірності (К_доб = 1,3).

 

 

       (3.5)

 

 

Загальна максимальна  добова потреба у воді для всієї  ферми:

 

      (3.6)

 

Максимальна секундна потреба  у воді для кожного об’єкта:

 

        (3.7)

 

де   ;         (3.8)

       q_пож – витрата води на пожежогасіння (для розрахунків беремо 3...5 л/с).

 

л/с

 

л/с

 

л/с

 

л/с

 

л/с

 

л/с

 

Загальна максимальна  секундна потреба у воді для ферми:

 

 л/с

 

Визначаємо розрахункову витрату води і діаметр труб для кожної ділянки водопроводу.

3.3  Розрахунок водонапірної споруди

Вибираємо марки насосів  для водопостачання ферми:

 

        (3.9)

 

л/год.

 

Описуємо характеристику колодязя. Якщо глибина залягання води до 30 м, то будуть шахтні колодязі, якщо глибина більша – бурові свердловини.

Дебіт колодязя (Д) повинен  бути у 1,5...2 рази більше за продуктивність водопідйомника.

 

 м³/год.  ( м³/год.)

 

Повний напір:

 

     (3.10)

 

де Н_д  – динамічний рівень води залежно від місцевих умов (6...120 м), приймаємо 18 м;

     Н_геод – різниця геодезичних відміток насосної станції і ферм (5...60 м), приймаємо 13 м;

     Н_буд  – висота найвищої споруди на території ферми (кормоцех) (8...40 м), приймаємо 20 м;

 

 

     Н_надл – надлишковий тиск води на верхньому поверсі будівлі (5...10 м), приймаємо 8 м;

     Н_гідр – гідравлічні втрати напору на тертя у трубах і арматурі (1...3 м), приймаємо 1,5 м.

 

м  приймаємо 61 м

 

За довідником вибираємо  кілька марок насосів:

 

м³/год.;  м; 1 насос ЕВ-40-65

м³/год.;  м;  кВт;     2 насоси 8АП-9х16

м³/год.;   м;   кВт;  4 насоси 1ЕЦВ-10-80

м³/год.;  м;  кВт

 

Остаточний вибір насоса проводимо з врахуванням типу водозабірної споруди: ЕВ-40-65.

Для забезпечення ферми  водою використовують автоматичну водопідіймальну установку ВУ–5–30 ( пневматичну без баштову водокачку). Ця установка подає воду з підземного джерела. Вартість подачі води цією установкою в 1,5...2 раза менша порівняно з баштовою водокачкою.

Станція керування пневматичною без баштовою водокачкою спільно  з реле тиску забезпечує автоматичну  роботу установки залежно від  тиску повітря в повітряно  – водяному баці. У міру наповнення котла водою повітря, що міститься в ньому, стискується і тиск в котлі підвищується.

При досягненні в котлі  верхньої межі тиску, на який відрегульоване реле, останнє спрацьовує, електродвигун  вимикається і подача води насосом  припиняється. Потім вода під дією стиснутого повітря витискається з котла і надходить до споживача, а тиск у котлі падає. Як тільки тиск досягне нижньої межі, спрацьовує реле і вмикається електродвигун насоса. Далі цикл повторюється. Стиснуте повітря в котлі повинно забезпечувати потрібний вільний напір у мережі.

З метою узгодження роботи насосних станцій, створення необхідного  запасу води розрахуємо місткість резервуара водонапірної башти V за формулою [18]:

                                                                                          (3.11)

де  - робочий (регулюючий) об`єм резервуара, ; - об`єм для накопичення необхідних (аварійних, протипожежних) запасів води, ;            - пасивний не використовуваний об`єм резервуара, .

Регулювальна місткість  бака розрахунковим шляхом в  залежності від середньодобової потреби  води визначається так [2]:

                                  (3.12)

Аварійний запас води   приймають з розрахунку вимушеної зупинки насосної станції для усунення можливих неполадок протягом двох годин [18]:

                                                                                                  (3.13)

У водонапірній башті  рекомендується мати протипожежний  запас води (з розрахунку на десять хвилин гасіння пожежі при втраті води 10 л/с) до 6 , приймаємо = 4 :

                                                                                              (3.14)

Остання складова рівняння (2.16) включає верхню частину об`єму резервуара, що не заповнюється водою  , а також нижню частину, яка використовує роль відстійника . При діаметрі баків збірно-блокових башт 3 м = 3700 л,   =  2900 л:

                                                                                                (3.15)

Відповідно місткість  резервуара становитиме за формулою (2.16):

 

 

3.4 Розрахункова витрата води на ділянках

 

 

                                             t_0-1 = 70 м              t_1-2 = 50 м

              НС              ВБ                                               

                                

                                           0                                  1                        2

 

        (3.16)

 

де Q_тр – транзитна витрата води;

     Q_п   – шляхова витрата води на окремих ділянках водопровідної мережі.

 

 

 

де L_заг – загальна довжина водопровідної мережі.

 

м      (3.17)

 

л/с на 1 погонний м

 

 л

 

 л

 

Шляхові витрати води на ділянках водопровідної мережі визначаємо за формулою:

 

         (3.18)

 

 

ділянка 1-2:

 

л/с

 

ділянка 0-1:

 

л/с

 

Розрахункові витрати  води на кожній ділянці визначаємо за формулою 2.23:

 

ділянка 1-2:

 

л/с

 

ділянка 0-1:

 

л/с

 

Діаметр труб на ділянках обчислюємо за такою формулою:

 

        (3.19)

 

ділянка 1-2:

 

 м  ( мм)

 

ділянка 0-1:

 

 м  ( мм)

 

 

3.5 Вибір і розрахунок напувалок

 

Вибір засобів напування  зумовлюється видом та віком тварин чи птиці, а також способом їх утримання. Індивідуальні напувалки використовують при фіксованому утриманні (наприклад, прив’язне, стійлове) водоспоживачів, а групові засоби при вигульному.

Необхідну кількість  напувалок розраховуємо за формулою:

 

         (3.20)

 

де т  – кількість тварин даної групи;

     т₁ – кількість голів, що обслуговується однією напувалкою.

 

 автонапувалок АП-1А

 

 

 

 

 

4 КОНСТУКТИВНА ЧАСТИНА ПРОЕКТУ.

 

4.1 Призначення  та опис пристрою.

 

Досвід експлуатації подрібнювача кормів показав, що з його допомогою неможливо подрібнювати вологу солому. В;язкі і пластичні стеблі протягуються в зазори гребінки, забивають отвори решіт.

Для того, щоб уникнути даних незручностей при експлуатації, пропоную зробити слідуюче переобладнання. З ротора необхідно зняти диски, розпорні втулки,пальці та молотки.  Із52 дисків використовують тільки 21. В них рівномірно по довжині круга просвердлюють вісім допоміжних отворів діаметром 22мм.