Поект механізації робіт на технологічній лінії водопостачання та напування на промисловій птахофермі

3  УДОСКОНАЛЕННЯ ВЕНТИЛЯ ЗАПІРНОГО

3.1 Аналіз стану питання і постановка завдання на проектування

Для птахівництва, як і  для інших галузей тваринництва, велике значення мають розробка та впровадження ресурсозберігаючих технологій, які забезпечували б високу продуктивність птахів при порівняно невеликих матеріальних витратах.

Існуюча зараз практика утримання  птиці, передбачає постійний доступ їх до кормів, і, особливо, до води, що іноді  призводить до нераціональної їх витрати. Крім того, надлишкове споживання води само по собі знижує ефективність використання птахами корму внаслідок більш швидкого проходження його через шлунково-кишковий тракт, призводить до розрідження гною, що, в свою чергу, ускладнює його прибирання, погіршує мікроклімат в пташниках. Продуктивність птахів падає.

Між тим встановлено, що загальна тривалість споживання води протягом доби невелика і складає для курей, за деякими даними, 20хв.

Відомо, наприклад, що при експлуатації жолобкових поїлок велика кількість води потрапляє до каналізації, коефіцієнт використання її безпосередньо птахами дуже низький. Враховуючи все вищевказане, пропонується застосувати для напування птахів жолобкові напувалки з перериваним подаванням води.

3.2 Технічний опис запропонованого пристрою

Технічний опис має на меті докладне ознайомлення з комплектністю, улаштуванням і принципом дії системи водопостачання жолобкової напувалки з перериваним подаванням води, забезпечуючи тим самим, правильну її експлуатацію на виробництві та можливість застосувати на лінії водопостачання насосів дозаторів для введення вакцини та різних добавок в раціон птахів через напування .

Система водопостачання жолобкової напувалки з перериваним подаванням води призначена для найбільш економного і раціонального напування птахів. Її перевагою є простота у використанні і надійність, а разом з тим економна витрата води.

Система водопостачання жолобкової напувалки з перериваним подаванням води являє собою пристрій, що дозволяє автоматично у визначені проміжки часу подавати питну воду в жолоби.

3.3 Будова і робота запроектованої напувалки

Система водопостачання жолобкової напувалки з перериваним подаванням води складається з таких основних частин:

двох баків для вирівнювання рівня води, розташованих на протилежних кінцях кліткової батареї; двох пристроїв для очищення води; двох запірних вентилів з електромагнітним приводом; двох розподільних пристроїв і системи труб, жолобів і трубок.

Баки для вирівнювання води представляють собою бак з клапаном і поплавком. Коли рівень води знижується, поплавок опускається і відкриває клапан – вода подається. При досягненні визначеного рівня поплавок піднімається і закриває клапан.

Запірний вентиль з електромагнітним приводом складається з корпуса, в якому розташовано клапан, який перекриває прохід води; штоки і електромагніти. При подачі напруги на електромагніт виникає магнітне поле, що підіймає шток, який в свою чергу піднімає клапан і вентиль відкривається. При припиненні подачі напруги клапан повертається у вихідне положення під дією пружини.

Як вже було зазначено вище, птахам необхідний досить незначний час для того, щоб угамувати потребу в воді. Тому вода в жолобкові напувалки подається на 15-30 хвилин 8-10 раз на добу, в залежності від поголів'я та віку птахів в пташнику за рекомендованим графіком.

Електрообладнання для управління системи напування, що включає в себе реле часу, яке працює за рекомендованим графіком в автоматичному режимі, і в ручному режимі закриває запірний вентиль, тим самим забезпечує перериване подавання води в напувалку.

Налагодження і регулювання жолобкової системи напування з перериваним подачі проточної води, виконують в положенні ручного управління.

Після цього заповнюють жолоби водою і регулюють рівень води. Рівень води в жолобі напувалки повинен бути горизонтальним, висотою 15-20мм, підтікання води в каналізаційні стоки не допускається.

3.4 Розрахунок деталей.

3.4.1 Розрахунок пружини запірного вентиля

Вихідні дані: максимальне осьове зусилля, що розвивається пружиною Н при її деформації мм; середній діаметр пружини мм; пружина працює в умовах циклічних навантажень з числом циклів за час роботи при коефіцієнті асиметрії навантажень .

Рішення

Орієнтуючись на виготовлення пружини з крупного дроту III групи точності діаметром d від 2 до 3 мм, вибираємо границю міцності цього дроту МПа. Тоді допустиме напруження скручування витків буде визначатися за формулою:

,                                                     (3.1)

 при к_L – коефіцієнт довговічності пружини, .

МПа.

Якщо попередньо взяти  індекс пружини  , то коефіцієнт, який враховує привезення витків, буде дорівнювати

,

.

Необхідний діаметр  дроту для виготовлення пружини  знаходимо за формулою:

,                                                   (3.2)

.

Візьмемо стандартний діаметр пружини з дроту мм. Тоді фактичний індекс пружини

,                                                    (3.3)

.

При граничному навантаженні Н розраховані напруження кручення в витках пружини, прийнятих параметрів

 

,                                     (3.4)

МПа.

 

 що менше, ніж  допустиме  МПа.

Необхідна кількість робочих витків пружин розраховуємо за формулою

 

,                                     (3.5)

 

де  МПа – модуль пружності при зміщенні;

 

.

 

Загально кількість  витків пружини

 

,                                                  (3.6)

.

При максимальному остьовому  навантаженні Н, мінімальний зазор між витками складе

 

,                                                  (3.7)

.

Розрахуємо шаг витків навантаженої пружини

 

,                                           (3.8)

мм.

 

Довжина стальної пружини до торкання витків один до одного складе

 

,                                            (3.9)

 

мм.

Визначимо довжину навантаженої пружини

 

,                                           (3.10)

 

мм.

 

Довжина дроту для  виготовлення пружини складе

 

,                                              (3.11)

 

      де ,

.

Отже довжина дроту для виготовлення пружини складе

 

мм.

 

Пружину виготовляємо з дроту, який виготовлений із високоякісних сталей 65 і 70 і легованих сталей 65Г, 60С2А, 50ХФА та ін.

Ми обираємо високовуглецеву  сталь марки 65 і 70, бо мають в стані  доставки механічні властивості, що дозволяють застосовувати її без закалювання (твердість НВ255-285). Виготовлені пружини з таких сталей підлягають лише відпуску для зняття напруги, що виникає в процесі волочіння і навивки холодним методом.

Вуглецевий пружинний  дріт випускається діаметром до 8мм трьох основним класів: нормальної міцності (III), підвищеної міцності (II) і високої міцності (I). В нашому випадку приймаємо дріт нормальної міцності (III)є

3.6 Висновки 

  Даному розділі нами було обґрунтовано необхідність застосування на лінії водопостачання та напування запірних вентилів, які приводяться в дію електромагнітним клапаном, з метою зменшення витрат води. Застосування запірних вентилів дає можливість встановити на лінію насосу-дозатора для введення в раціон птахів різноманітних добавок та вакцин.

Для нормальної роботи запірного  вентиля було розраховано пружину для зворотного руху клапану та визначено діаметр та марку сталі для її виготовлення.