38 Расчет тарельчатого дозатора

Δ=(Qmax-Qmin)/Qcp≤0,1 Производительность тарельчатого дозатора, кг/ч, Q=Vγn 60, _где V — объем слоя, снимаемого за один оборот тарели, м³; γ — объемная масса кор­ма, кг/м³; п — частота вращения тарели. необходимо, чтобы угловая скорость w_к не превышала критичес­кую,—цен­тробежная сила, сила трения частиц корма о диск. где/— коэффициент трения корма о диск; g— ускорение силы тяжести, м/с², R, — наибольший радиус вращения частицы на тарели, м. При работе дозатора энергия затрачивается на преодоление силы трения корма о диск и сбрасывающий скребок. Сила трения корма о диск определяют по выражению F_T = 2πR₀Fγgf. Сила трения корма о скребок будет равна F_Tcosβ (, где β — угол постановки скребка. Мощность на привод дозатора, кВт, N=FтV(1+cosβ)+Nxгде v — скорость схода корма с диска, м/с; N_x — мощность холостого хода, кВт. Погрешность тарельчатых дозаторов колеблется в пределах 5...10 %.

3. Технологический расчет вентиляции животноводческих помещений.

2.9.2 Расчет вентиляции

Объем приточного воздуха определяют из расчета растворения углекислоты до допустимой концентрации и предельно допустимого содержания водяных паров. При таком воздухообмене происходит поглощение и других вредных веществ (аммиак, сероводород, пыль), выделяющихся в помещении в значительно меньших количествах.

Количество приточного воздуха Vco₂, м³/ч, необходимого для понижения концентрации углекислоты, вычисляют по формуле:

, (2.230)

где - число животных (птицы) в помещениях, голов;

- количество СO₂, выделяемое одним животным (птицей) данного вида, дм³/ч (приложение 26);

- допустимая норма СO₂ в помещении, дм³/ м³ ( = 2,50 дм³/ м³); - содержание СO₂ в наружном воздухе, дм³/ м³ ( = 0,3…0,4 дм³/ м³).

Необходимый по содержанию влаги воздухообмен , м³/ч, определяют по формуле:

, (2.231)

где - суммарные влаговыделения в помещении, г/ч;

- влагосодержание воздуха помещения, определяемое по диаграмме i – d, г/кг сухого воздуха (приложение 27);

- влагосодержание наружного воздуха, определяемое по диаграмме i – d, г/кг сухого воздуха (приложение 27);

- плотность воздуха при температуре помещения, кг/м³.

Значение , кг/м³, находят по формуле:

, (2.232)

где - температура воздуха в помещении, ºС (приложение 28, 29);

- атмосферное давление по показанию барометра, кПа.

Суммарные влаговыделения в помещении для животных , г/ч, подсчитывают по формуле:

, (2.233)

где - выделение влаги одним животным данного вида, г/ч (приложение 26);

- количество животных данного вида в помещении, голов;

ξ – коэффициент, учитывающий испарение влаги с мокрых поверхностей помещения (для коровников и телятников ξ = 1,07…1,25, для свинарников ξ = 1,09…1,30, бόльшие значения ξ относятся к помещениям с недостаточным количеством или полным отсутствием подстилки при неудовлетворительной работе канализации).

Суммарные влаговыделения в птичнике , г/ч, подсчитывают по формуле:

, (2.234)

где - количество водяных паров, выделяемых птицами, г/ч;

- количество влаги, испаряющейся из помета, г/ч.

Количество водяных паров, выделяемых птицами , г/ч, определяют по формуле:

, (2.235)

где - выделение влаги одной птицей данного вида, г/ч (приложение 26);

- количество птиц данного вида в помещении.

Количество влаги, испаряющейся из помета , г/ч, определяют по формуле:

, (2.236)

где - среднесуточный выход помета от одной птицы (у взрослых кур = 240…290 г, индеек – 430 г, уток – 550 г).

Необходимый воздухообмен V, м³/ч, для животноводческого помещения принимается по наибольшей из двух величин: или .

Правильность расчета проверяют по кратности воздухообмена:

, (2.237)

где - внутренний объем помещения, м³.

В животноводческих помещениях для холодного периода года = 3…5, в птичниках = 10…12.

Площадь сечения всех вытяжных шахт при естественной тяге F, м², определяют по формуле:

, (2.238)

где υ – скорость движения воздуха в канале, м/с.

Скорость движения воздуха в канале υ, м/с, определяют по формуле:

, (2.239)

где - высота вытяжного канала, м ( = 3…9 м);

- допускаемая температура воздуха внутри помещения, ºС (приложение 28, 29);

- средняя температура наружного воздуха в осенний и весенний периоды для данной местности, ºС.

Число вытяжных шахт определим по формуле:

, (2.240)

где - площадь сечения одной вытяжной шахты, м².

Сечение вытяжной шахты принимают равным 0,4×0,4 м; 0,5×0,5; 0,6×0,6 или 0,7×0,7 м.

Приточная принудительная вентиляция осуществляется при помощи центробежных вентиляторов. Производительность вентиляторов Qв (м³/ч) принимают по величине расчетного воздухообмена с учетом поправочного коэффициента на подсосы воздуха в воздуховодах: при стальных, пластмассовых и асбоцементных воздухопроводах длиной до 50 м – 1,1; в остальных случаях – 1,15: Qв = (1,1…1,15)V.

Число вентиляторов находят из того условия, что производительность одного вентилятора не превышает 8000 м³/ч.

Диаметр воздуховода d, м, рассчитывают по формуле:

, (2.241)

где - скорость воздуха в воздуховоде, м/с ( = 10…12 м/с).

Напор вентилятора Р, Па, определяют по формуле:

, (2.242)

где - динамический напор, необходимый для сообщения воздуху соответствующей скорости, Па;

- потери напора на преодоление сопротивления движению воздуха в воздуховоде, Па;

- потери напора от местных сопротивлений, Па.

Динамический напор , Па, определяют по формуле:

, (2.243)

где - плотность воздуха, кг/м³ (принимают в зависимости от его температуры).

Потери напора на преодоление сопротивления движению воздуха в воздуховоде , Па, рассчитывают по формуле Дарси-Вейсбаха:

, (2.244)

где - гидравлический коэффициент сопротивления движению воздуха;

- длина воздуховода, м;

Потери давления на местные сопротивления при проходе воздуха через отверстия , Па, вычисляют по выражению:

, (2.245)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений отдельных участков приточной системы (жалюзийная решетка на входе - = 0,5, одно колено воздухопровода под углом 90⁰ - = 0,15, один отвод от воздухопровода - = 0,2).

Зная производительность и напор вентилятора, выбирают нужный вентилятор, пользуясь аэродинамическими характеристиками – номограммами (приложение 30). При известных значениях производительности Q, м³/ч, и напора Р, Па, из точки а на оси ординат (в нижней части графика), соответствующей расчетной подаче (например Qв = 11000 м³/ч), проводится горизонтальная прямая до пересечения с линией номера № вентилятора, например №5 (в точке b). Проведенная из этой точки вертикаль пересекается с линией расчетного давления (например, Р = 700 Па) в точке с, которая определяет значение коэффициента полезного действия вентилятора и безразмерный параметр А, по которому подсчитывают частоту вращения вентилятора n, об/мин:

, (2.246)

где - номер вентилятора.

Установленная мощность электродвигателя для привода вентилятора N, кВт, определяют по формуле:

, (2.247)

где - КПД передачи: при непосредственной посадке колеса на вал электродвигателя принимают равным 1, при соединении вала вентилятора с валом электродвигателя с помощью муфты – 0,98, при клиноременной и плоскоременной передачах – соответственно 0,95 и 0,9.

Полученную мощность увеличивают при N < 1,5 кВт на 50%, при N = 2 кВт на 25%, при N = 4…7 кВт на 20% и при N > 7,5 кВт на 10%.

Зная действительную мощность и частоту вращения определяют тип двигателя (приложение 31).

12. Расчет потребности холода для охлаждения молока на ферме

Искусственный холод для охлаждения воды или рассола (хладоносителей) получают в холодильной установке. В сельскохозяйственном производстве преимущественно используют хладоновые холодильные установки типа МВТ-14-1-0, MBT20-1-D, МКТ14-2-0, МКТ20-2-0 и МКТ28-2-0, водоохлаждающие установки с частичной аккумуляцией холода УВ-10-01 и АВ-30, холодильные машины с аккумуляцией холода МХУ-12Т и ТХУ-14 для получения холода и теплой воды.

Холодильную установку выбирают по наибольшей суточной потребности (кДж) в холоде

. (2.110)

Количество холода (кДж):

для охлаждения продукта до температуры хранения

или . (2.111)

для поддержания постоянной температуры при хранении

; (2.112)

для компенсации притока внешней теплоты

; (2.113)

для компенсации нагрева продукта при его перекачке насосом по трубам

; (2.114)

для компенсации потерь при вентиляции холодильных камер

; (2.115)

для компенсации случайных неучитываемых потерь

, (2.116)

где q_СУТ – суточный надой молока, кг;

i_Н и i_K – начальные и конечные энтальпии продукта, Дж/кг;

F – поверхность теплообмена, м²;

∆t – разность температур между средами, находящимися в условиях теплообмена, ⁰С;

N – мощность насоса для перекачки продукта, кВт;

t – длительность работы насоса, ч/сут;

α – кратность замены воздуха в холодильных камерах в сутки;

В – масса удаляемого воздуха, кг;

i₁ и i₂ – энтальпии наружного воздуха камеры при соответствующей влажности согласно диаграмме i – s для воздуха.

15. Технологический расчет отопления и вентиляции животноводческих помещений

В животноводческих помещениях сами животные являются источниками значительного количества тепла. Однако в тех случаях, когда в зимнее время тепловые потери не компенсируются тепловыделениями животных или птиц, здания следует оборудовать системами отопления.

Количество тепла, , кДж/ч, необходимое для отопления животноводческого помещения, вычисляют по формуле:

, (2.248)

где - потери тепла через отдельные наружные ограждения помещения, кДж/ч;

- тепло, уносимое воздухом при вентиляции, кДж/ч;

- случайные потери тепла, кДж/ч;

- свободное тепло, выделяемое животными, кДж/ч.

Потери тепла через отдельные наружные ограждения помещения , кДж/ч, выражаются формулой:

, (2.249)

где - сопротивление теплопередаче ограждения, (м²·К)/Вт;

F – поверхность ограждения, м² (определяют в соответствии с графической частью проекта);

и - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, К;

- поправочный коэффициент, учитывающий разность температур и зависит от расположения ограждения по отношению к наружному воздуху. Для наружных стен и полов на грунте = 1; для чердачных перекрытий с различными видами кровли = 0,75…0,90; для ограждений, отделяющих отапливаемые помещения от неотапливаемых, = 0,40…0,70; для перекрытий над подпольями = 0,40…0,75.

Сопротивление m-слойного ограждения теплопередаче , (м²·К)/Вт, вычисляют по формуле:

, (2.250)

где - термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения, (м²·К)/Вт (приложение 32);

- термическое сопротивление теплоотдаче наружной поверхности ограждения, (м²·К)/Вт (приложение 33);

Отношение представляет собой термическое сопротивление теплопроводности отдельных слоев ограждения толщиной , м, выполненных из материалов с коэффициентом теплопроводности , Вт/(м·К). Значения коэффициентов теплопроводности некоторых строительных материалов приведены в приложении 34).

Полы в помещении могут располагаться непосредственно на грунте или на лагах. Полы на грунте считаются неутепленными, если они состоят из слоев материалов, коэффициент теплопроводности которых 1,16 Вт/(м·К).

Потери тепла через неутепленные полы определяют по зонам шириной 2 м, параллельным наружным стенам. Сопротивление теплопередачи , (м²·К)/Вт, для первой зоны составляет 2,15, для второй – 4,3, для третьей – 8,6, для остальной площади пола – 14,2.

Сопротивление теплопередачи утепленных полов , (м²·К)/Вт, определяют по формуле:

, (2.251)

где – толщина утепляющего слоя, м;

- коэффициент теплопроводности утепляющего слоя, Вт/(м·К).

Сопротивление теплопередачи полов, расположенных на лагах , (м²·К)/Вт, определяют по формуле:

. (2.252)

Кроме основных тепловых потерь находят еще добавочные теплопотери через строительные ограждения. Эти теплопотери учитывают ориентацию здания по отношению к сторонам света, господствующее направление ветра, специфические местные условия.

Стенам, обращенным на север, восток, северо-восток и северо-запад, присущи дополнительные потери тепла в размере 10%, а обращенным на юго-восток и запад – в размере 5 % основных теплопотерь.

Для зданий, построенных на возвышенности, открыто, делают 10-процентную надбавку на теплопотери через все ограждения.

Тепло, уносимое воздухом при вентиляции , кДж/ч, определяют по формуле:

, (2.253)

где - расчетный воздухообмен помещения, м³/ч;

- плотность наружного воздуха при , кг/м³;

- теплоемкость воздуха, кДж/(кг·К), = 1 кДж/(кг·К).

Случайные потери тепла , кДж/ч (например, когда открывают двери и т.п.), составляют 10-15% суммарного количества теплопотерь .

Свободное тепло , кДж/ч, выделяемое животными, определяют по формуле:

, (2.254)

где - количество тепла, выделяемое одним животным данного вида, кДж/ч (приложение 26);

- количество животных данного вида в помещении, голов.

Тепловую производительность системы отопления птицеводческого помещения (кДж/ч) определяют из уравнения теплового баланса:

, (2.255)

где - поступление тепла от электроламп и брудеров, кДж/ч;

- свободное тепло, выделяемое птицами, кДж/ч;

- тепло, расходуемое на испарение влаги из помета, кДж/ч.

Свободное тепло, выделяемое птицами , кДж/ч, определяют по формуле:

, (2.256)

где - количество свободного тепла, выделяемое одной птицей данного вида, кДж/ч (приложение 26);

- количество птиц данного вида в помещении, голов;

0,6 – коэффициент, учитывающий тепловыделения от птицы в состоянии покоя (в ночное время).

Тепло, расходуемое на испарение влаги из помета , кДж/ч, определяют по формуле:

, (2.257)

где - количество влаги, испаряющейся из помета, г/ч, подсчитывается по данным формулы (2.233).

2,45 – скрытая теплота испарения 1 г воды при температуре тела птицы, кДж/г.

18 Расчет производительности стреголя

Расчетную производительность стригальной машинки , м²/с, определяющую остригаемую площадь тела овцы в единицу времени, определяют по формуле:

, (2.150)

где - расчетная ширина захвата, м;

- оптимальная скорость подачи, м/с;

- коэффициент использования рабочих ходов ( = 0,6…0,8);

- коэффициент использования ширины захвата ( = 0,5…0,9).

Время, затрачиваемое непосредственно на стрижку овцы, , с, определим по формуле:

, (2.151)

где - остригаемая площадь тела овцы (для овцематок она составляет 1…1,8 м², для баранов 2,0…2,6 м²).

Общее время , с, затрачиваемое на одну овцу при стрижке индивидуальным методом, определим по формуле:

, (2.152)

где - время на выполнение собственно стрижки, с ( = 300…550 с);

- время на выполнение вспомогательных операций, с ( = 44…67 с);

- коэффициент, учитывающий стойкость (заменяемость) режущих пар ( = 0,4…0,7);

- время на техническое обслуживание стригальной машинки, с ( = 55…77 с).

Среднее число овец , голов, остригаемых одним стригалем, определим по формуле:

. (2.153)

Число стригалей , человек, необходимых для выполнения стрижки в заданные календарные сроки, определим по формуле:

, (2.154)

где - число овец, подлежащих стрижке, голов;

- время работы в смену, ч;

- число рабочих дней.

При конвейерно-поточном методе стрижки время , с, затрачиваемое на стрижку одной овцы, определим по формуле:

,

23 Устройство и типы навозохранилищ

Навозохранилище, сооружение на животноводческих фермах для сбора и хранения навоза. Тип Навозохранилище (открытое наземное, открытое заглублённое в землю с облицовкой стен и дна влагонепроницаемыми материалами, закрытое с облицовкой стен и дна и перекрытием и др.) определяется размерами животноводческой фермы, её расположением относительно населённых пунктов, климатическими условиями, характером грунта и др. условиями. Простейшее Навозохранилище открытого наземного типа для твёрдого навоза представляет собой углублённую на 0,5 м площадку с твёрдым покрытием. В южных и юго-восточных засушливых районах устраивают Навозохранилище-котлованы, в которых разложение навоза происходит с меньшими потерями органических веществ, чем в наземных. В районах с холодной продолжительной зимой делают закрытые Навозохранилище в виде пристроек к животноводческим помещениям, отдельных построек, в виде траншей, расположенных под полом животноводческих помещений. Ёмкость Навозохранилище определяют, исходя из количества скота, продолжительности стойлового периода и эффективности использования средств механизации, а также готовности навоза для внесения в почву (в весенне-летний период на созревание навоза требуется 2-3 мес, в зимнее время - 3-4 мес). Экономичным является Навозохранилище, обеспечивающее временное хранение (не менее 3 мес) навоза у животноводческого помещения с последующей перевозкой его на поля. Это даёт возможность перевозить основную массу навоза в наиболее свободное зимнее время. Обычно Навозохранилище при ферме строят ёмкостью 25-40% зимнего выхода навоза, а полевые - ёмкостью 60-75%.

27. Планирование ТО машин и оборудования

Комплексная механизация ферм требует безотказной работы оборудования (машин), более эффективного его использования. Перебои в работе отрицательно влияют на продуктивность животных и могут явиться причиной их заболевания и выбраковки.

Комплекс работ для поддержания исправности и ра­ботоспособности оборудования при подготовке и исполь­зовании его по назначению, а также при хранении и транспортировке называют техническим обслуживанием.

Планово-предупредительная система технического об­служивания фермских машин и оборудования обеспечи­вает их работоспособность в течение всего периода экс­плуатации.

Система технического обслуживания строится соот­ветственно требованиям, предусмотренным правилами эксплуатации оборудования на фермах, и включает в себя следующие работы: проверку, обкатку и настройку оборудования в стационарных условиях; техническое об­служивание (ежедневное и периодическое); технический осмотр, техническое обслуживание при хранении. По срокам выполнения и содержанию операций оно разде­ляется на ежедневное (ЕТО), периодическое № 1 (ТО-1), периодическое № 2 (ТО-2).

ЕТО обеспечивает подготовку животноводческого обо­рудования (машин) к бесперебойной и надежной работе в течение рабочей смены или суток и включает до 80 % объема работ по техническому обслуживанию.

Периодические технические обслуживания дополняют ЕТО. Для несложных машин, а также для машин, не входящих в комплект или состав технологической линии, рекомендуется ограничиться проведением одного перио­дического технического обслуживания (ТО-1). Сложные машины и оборудование обслуживают по двухмерной системе: ТО-1 и ТО-2.

Периодичность технического обслуживания для ос­новных групп оборудования (машин) приведена в приложении 46.

Периодический технический осмотр проводят для оп­ределения технического состояния, комплектации и ра­ботоспособности машин и оборудования, выявления по­требности в ремонте, проверки квалификации обслужи­вающего персонала и соблюдения им правил эксплуата­ции техники и охраны труда.

Технический осмотр машин и оборудования на фер­ме рекомендуется проводить 1. . .2 раза в год по окон­чании производственного цикла работ или перед его началом (весной и осенью), например на свинооткормочной ферме — по окончании цикла откорма; на молочной фер­ме при стойловом содержании — по окончании стойлово­го (зимнего) периода и т. д.

Планировать технический осмотр надо так, чтобы ему предшествовало очередное ТО-1 или ТО-2, называ­емое контрольным. Этим обращается внимание обслу­живающего персонала на необходимость тщательной подготовки машин к осмотру.

Планирование и организацию технического обслуживания машин и оборудования ферм рекомендуется излагать по следующему плану.

1. Уточнить состав машин и оборудования на каждой ферме;

2. Определить количество плановых технических об­служиваний и ремонтов.

3. Рассчитать и распределить трудоемкости произ­водственной программы технического обслуживания и ремонта машин между исполнителями.

4. Разработать технологический процесс в целом или по отдельным видам работ.

5. Рассчитать потребность в оборудовании, приспо­соблениях, инструменте.

6. Определить площадь проектируемого участка и его планировку.

7. Вычислить потребность в запасных частях и мате­риалах.

8. Предусмотреть хранение машин.

9. Определить экономический эффект.