выжимающие.

2. По типу исполнительного органа:

• однокамерные;

• двухкамерные;

• трехкамерные.

3. По приводу исполнительного органа:

• синхронного действия;

• попарного действия;

• почетвертного действия.

4. По принципу работы:

• двухтактные;

• трехтактные;

• четырехтактные;

• непрерывного отсоса;

• изменяющие принцип работы.

5. По режиму работы:

• с постоянными параметрами;

• с регулируемыми параметрами;

• с программным управлением.

В свою очередь аппараты с регулируемыми параметрами бывают:

• с изменением числа пульсаций;

• с изменением соотношения тактов;

• с изменением рабочего вакуума;

• с изменением веса подвесной части аппарата;

• с комбинированным изменением параметров.

6. По характеру сбора молока:

• в доильное ведро;

• в молокопровод;

• в подвижную емкость;

раздельно из каждой четверти. Доильные установки делятся на 3 основных типа:

1. доильные установки для доения коров в стойлах со сбором молока в ведро или через молокопровод в общую емкость;

2. Доильные установки для доения коров на доильных площадках или в специальных помещениях (доильных залах) со сбором молока через молокопровод в общую емкость;

3. Доильные установки для доения коров на пастбищах со сбором молока в ведра или через молокопровод в общую емкость.

Установки для доения в стойлах:

а) с переносными доильными аппаратами;

б) с передвижными доильными аппаратами;

в) передвижные с питанием электрического двигателя вакуумного насоса через гибкий кабель;

г) с молокопроводом, проложенным вдоль стойл.

К этой группе относятся такие установки: доильные агрегаты АД – 100; ДАС – 2 Б; доильные установки, АДМ – 8, АДМ – Ф – 20(30, 40, 50). Их применяют при привязном содержании животных.

Установки для доения коров в специальных доильных помещениях.

Их применяют при беспривязном и привязном содержании коров. Эти доильные установки оснащены доильными станками, которые монтируют в доильном помещении или на площадке.

В зависимости от конструкции доильных станков установки подразделяются на:

а) установки с индивидуальными доильными станками;

б) установки с групповыми станками;

в) конвейерные доильные установки.

а) Установки с индивидуальными доильными станками позволяют входить и выходить из него каждой корове независимо от других (обеспечен индивидуальный подход к каждой корове). К ним относятся установки с параллельными стянками (рис. 1) и типа “Тандем” с боковым заходом (рис. 2).

б) Установки с групповыми станками. Здесь вход и выход животных осуществляется только группами. Сюда относятся доильные установки типа “Тандем” с проходными стоиками (рис. 3) и “Елочка” (рис. 4). Применение установок типа «Елочка» позволяет уменьшить площадь доильного зала в сравнении с “Тандемом” и увеличить производительность труда (за счет уменьшения переходов доярок).

в) Конвейерные установки – позволяют доить коров в ритме конвейера непрерываемого действия, что открывает большие возможности повышения производительности труда. Кроме того конвейерный процесс доения обладает значительными возможностями технологического совершенствования. Эффективны на крупных молочных фермах и комплексах.

Конвейерные установки делятся на круглые (рис. 5) и растянутые (рис. 6).

К конвейерным доильным установкам относятся шведские системы “Юникар” и “Юнилактор”.

Здесь коровы содержатся в специальных передвижных стойлах – клетках, которые перемещаются по определенному графику. Каждое стойло оборудовано кормушкой, емкость с водой, автопоилкой и навозоприемником. Тележки с коровами ставятся в период отдыха в стойловом помещении. Затем при движении тележек (рабочий цикл) автоматически заполняются кормушки, открывается поддон навозоприемника, заполняется бак водой. Далее тележки подъезжают к доильной площадке, где осуществляется выдаивание коров. После этого коровы вновь возвращаются на место отдыха.

Преимущества – высокая производительность труда (нагрузка на 1 дояра доводится до 120 - 180 коров).

Недостатки – большие затраты на строительство и быстрый износ животных (в течение 4 - 5 лет), т.к. нарушается обмен веществ, атрофируются мышцы.

Установки для доения коров на пастбищах.

Можно использовать любую доильную установку. Однако для этой цели специально выпускается универсальная доильная станция УДС – 3А. Конструкция ее позволяет осуществлять быструю сборку и разборку.

Расход воздуха доильным аппаратом зависит от величины вакуума, частоты пульсаций, емкости камер и трубок, типа аппарата.

Процесс расширения воздуха при откачивании его из камер доильных стаканов можно считать изотермическим. Тогда по закону Бойля – Мариотта может записать:

(1)

где, - объем воздуха, после расширения его до вакуума величиной h;

- начальный объем воздуха в камерах при атмосферном давлении, м³;

- барометрическое (атмосферное) давление, кH/м² (мм.рт.ст.);

- абсолютное давление в камерах при вакууме (после откачивания части воздуха), кH/м².

Величина равна:

(2)

Тогда: (3)

Объем воздуха, подлежащего откачиванию за 1 цикл работы аппарата, равен:

(4)

Если этот объем привести к нормальным условиям (к атмосферному давлению), то получим:

из условий:

(5)

С учетом выражений (3), (4) и (5) получаем окончательно:

Анализ полученной формулы показывает, что чем выше нужна величина вакуума, тем больше воздуха надо откачать. При h=0, , т.е. отсос воздуха не нужен.

При (96 кПа), , т.е. при таком вакууме нужно откачать половину всего воздуха находящегося в камерах стаканов и шлангов.

Для аппарата “Волга” объем составляет 0,7 дм³, следовательно при вакууме 48 кПа расход воздуха аппаратом за 1 цикл составит 0,35 дм³, а секундный расход при работе 10 аппаратов составит 0,0035 м³/с.

Однако действительный расход доильного аппарата “Волга” на 30 – 35% выше теоретического.

Частота пульсаций и соотношение тактов доильного аппарата.

Схема пульсатора доильного аппарата “Волга”.

- max

- min

- номин.

- текущ.

Обозначим наибольший вакуум в управляющей камере - , в камере постоянного вакуума - .

Площадь и диаметр верхнего клапана – соответственно и . Площадь и диаметр нижнего клапана – и .

Между величинами F, h и D существует следующая связь:

Скорость изменения вакуума в камере 1 пульсатора имеет нелинейный характер. В этом случае скорость процессора пропорциональна пути остающемуся до конца его (логарифм Непера по В.П. Горячкину), т.е.

,

где - величина переменного вакуума;

- время;

- номинальный вакуум;

- скорость изменения вакуума;

- коэффициент пропорциональности.

Процессы откачивания и заполнения противоположены по действию. Выражаем время для процесса откачивания:

.

Для процесса заполнения:

.

После интегрирования ( и - пределы интегрирования, наибольший и наименьший вакуум) получим значение времени:

Время откачивания воздуха из камеры 1:

.

Время заполнения камеры 1 (второй такт):

.

Время пульса:

Соотношение тактов:

, (х)

где - коэффициент изменения конструктивных параметров пульсатора (жесткости мембраны, диаметров клапанов, их посадочных гнезд и т.д., ).

Частота пульсаций:

Выражение (х) не удобно для практического пользования. После преобразований можно получить:

Зависимости частоты пульсаций и соотношения тактов от величины вакуума представлено на рисунке.

С увеличением частота пульсаций резко уменьшается, а соотношение между тактами несколько возрастает.

Водяные Насосы. По принципу действия насосы делятся на лопастные, объемные и струйные. В лопастных (центробежные, осевые или пропеллерные) жидкость перемещается под действием вращающегося рабочего колеса, снабженного лопастями; к объемным (или насосам вытеснения) относятся поршневые и роторные (винтовые, шестеренчатые, шиберные и др.); струйные (эжекторы) включают подъемники, в которых для подачи жидкости используется энергия другого ее потока.

Применяются водоподъемники следующих типов: воздушные (пневматические насосы замещения и эрлифты), в которых для подъема воды используется энергия сжатого воздуха; водочерпальные (ленточные и шнуровые), основанные на смачивании водой непрерывно движущейся ленты или шнура; гидроударные (гидравлические тараны), использующие энергию гидравлического удара, возникающего в трубе при резком торможении потока воды; инерционные (вибрационные), в которых используются силы инерции, проявляющиеся в столбе жидкости при быстром изменении давления.

Для подачи воды из поверхностных источников, промежуточных резервуаров, а также из шахтных колодцев и буровых скважин при динамическом уровне воды до 6 м ниже поверхности земли применяют центробежные насосы. При динамическом уровне от 6 до 10 м эти насосы устанавливают с заглублением на 4…5 м, а свыше 10 м закладывают буровые скважины и используют водоподъемные установки других типов.

Выбор типа конкретного водоподъемного оборудования производят в соответствии с условиями работы водопроводной сети, что отражается в ее гидравлической характеристике, которая представляет собой совокупность кривых на графике, показанном на рис. 1.8. Они отображают зависимость изменения основных показателей работы водопровода (напор, КПД, затраты мощности) от расхода.

Рисунок 1.9 – Схема центробежного насоса: 1 – нагнетательный трубопровод; 2 – рабочее колесо; 3 – лопасть; 4 – приемный клапан; 5 – всасывающая труба; 6 – корпус насоса; 7 – обратный клапан

Рассмотрим рабочий процесс лопастного центробежного насоса консольного типа, схема которого приведена на рисунок 1.9. При вращении колеса 2 вода, залитая в насос перед пуском, увлекается лопастями 3 и под действием центробежной силы устремляется по межлопастным каналам от центра колеса к его периферии, приобретая при этом кинетическую энергию, которая идет на создание напора. Выброшенная из колеса с большой скоростью в расширяющееся русло спирали вода постепенно теряет скорость, создавая при этом напор, возрастающий по мере приближения к нагнетательной полости. Далее она под этим напором поступает через нагнетательный (напорный) трубопровод 1 в водопроводную сеть. При вытеснении воды из рабочего колеса в центре его создается разрежение, вследствие чего она под действием атмосферного давления через приемный клапан 4 поступает из источника в насос. Таким образом, в последнем устанавливается равномерное и непрерывное движение жидкости от источника к напорному трубопроводу. Клапан 7 предотвращает обратный слив воды и защищает насос от гидравлического удара при внезапной остановке.

Расчет основных параметров центробежных моек

Центробежные мойки, применявшиеся в агрегате КН-3 и мойке-резке МРК, основаны на перемешивании и перетирании корнеклубнеплодов с одновременным обмыванием под душем. Движение корнеклубнеплодов сообщается диском, на котором они помещены а тормозящее действие они испытывают со стороны неподвижной стенки моечной камеры.

Для того чтобы корнеклубнеплоды переместились по моечному диску к его периферии, необходимо соблюдение неравенства

mω²r > mgf

т.е. центробежная сила должна быть больше силы трения корнеклубнеплодов по диску. Учитывая, что w = πn/30, можно определить частоту вращения диска

где f — коэффициент трения корнеклубнеплодов по стали; r — радиус начала движения продукта, м; m — масса продуктов на диске, кг.

Сила, с которой корнеклубнеплоды будут давить на стенку камеры,

P = mw²r – mgf

Эта сила будет равномерно распределенной по всей контактирующей поверхности камеры. Целесообразно для интенсивного перемешивания соблюдать равенство активной и тормозящей сил mgf = Pf₁ = f₁(w²r₁ - gf)m

Для этого необходимо, чтобы кинематический фактор

Подставляя значение угловой скорости, определим частоту вращения диска:

где r₁ — средний радиус призмы вращения.

Силу давления на выгрузную заслонку можно определить по выражению (1), где массу m необходимо определять по тому количеству корнеклубнеплодов, которое находится на ее поверхности.

, кг,

где b — ширина заслонки; ρ — насыпная масса клубней.

Производительность центробежной мойки:

где β = 0,3…0,4 — коэффициент заполнения моечной камеры; t = 60…90 с — продолжительность пребывания корнеплодов в мойке; V — объем моечной камеры

где H — высота камеры.

Если задаться соотношением Н/Д = К_м, можно определить диаметр моечной камеры

В центробежных мойках типа ЗПК-4, АЗК-3, F-405 моечная камера заполнена водой и диск, расположенный в ее нижней части, служит активатором воды. Корнеклубнеплоды с камнями попадают во вращающийся в камере поток воды. Для упрощения рассмотрим движение тела в горизонтальном прямолинейном потоке воды.

На тело действуют силы тяжести

G = mgH,

гидростатического давления

гидродинамического давления

сопротивления погружению

и инерции

где ρ_т и ρ — плотность, соответственно, погружаемого тела и воды; V_в — скорость потока воды; F₀ — миделево сечение тела; с — скорость лобового сопротивления.

Спроектируем все силы на оси координат:

Перед нами дифференциальные нелинейные уравнения второго порядка. Их решения:

где V_ох и V_оy — проекции начальной скорости тела на оси координат,

— скорость витания тела в жидкой среде с плотностью ρ.

Во втором уравнении первое слагаемое под логарифмом существенно меньше второго, поэтому им можно пренебречь. Тогда

Откуда продолжительность падения тела на глубину y = н

Используя уравнения, можно определить горизонтальные смещения корнеклубнеплодов и камней и соответственно разместить люк для их улавливания. Разность горизонтальных смещений корнеклубнеплодов и камней регулируется глубиной потока.

Скорость витания в воде картофеля 0,35…0,45 м/с, сахарной свеклы 0,15…0,25 м/с, камней 0,6…0,9 м/с.

Расчет основных параметров шнековых моек

Шнековые мойки отличаются тем, что в них одновременно с отмыванием корнеклубнеплодов происходит транспортирование. Шнековые мойки могут быть вертикальными, наклонными и горизонтальными. В сельскохозяйственном производстве получили распространение вертикальные и наклонные шнековые мойки, поскольку, как правило, транспортирование связано с подъемом материала для загрузки его в запарочный чан, в измельчитель и т.п.

Производительность шнековых моек можно определить по формуле:

где Д — диаметр шнека, м; d — диаметр вала, м; ρ — насыпная плотность, кг/м³; k_з — коэффициент заполнения шнека, k_з = 0,3…0,4; V_оср — средняя скорость материала вдоль оси шнека, по экспериментальным данным Куцына Л.М.

где S — шаг шнека, м; n — частота вращения шнека, мин^-1; m — опытный коэффициент при отношении S/Д = 0,5…0,6 и n = 200…300 мин^-1 m = 1,5…1,8. Причем большим значениям S и n соответствуют меньшие значения коэффициента m.

Продолжительность мойки зависит от вида и величины загрязнений и определяется экспериментально.

Рассмотрим условия работы вертикального шнека.

При вращении кромки шнека справа налево сила трения, действующая на частицу со стороны витка шнека будет направлена по касательной к витку против относительного движения частицы по витку — влево. Под действием центробежной силы I частица прижимается к кожуху шнека. Поскольку виток шнека стремится перемещать частицу по направлению своего вращения, сила трения о кожух F_к будет направлена против движения кромки шнека. Перемещение частицы вверх будет осуществляться в том случае (она не будет вращаться вместе с витком), если сила трения о кожух будет больше суммы сил, препятствующих ей:

F_k > F_ш + G sin α,

где α — угол подъема винтовой линии; сила трения о кожух шнека:

F_x = f₁ω²Rm

сила трения частиц о виток шнека

F_ш = fmg cosα,

сила тяжести

G = mg,

где ω — частота вращения шнека; f и f₁ — коэффициент трения материала о виток шнека и кожух соответственно.

Тогда

f₁ω²Rm > fmg cosα + mg sin α,

откуда

Если это неравенство не будет соблюдаться, частица будет увлекаться витками шнека и транспортирования не произойдет. Как видно из неравенства, для уменьшения частоты вращения вертикального шнека необходимо, чтобы коэффициент трения материала о витки был минимальным, а о кожух — максимальным.

При наклонном шнеке условия транспортирования выразятся аналогичным неравенством

где φ — угол наклона шнека к вертикали.

Необходимо отметить, что шнек работает как наклонный до тех пор, пока частицы удерживаются на витках, не скатываясь с них, и приобретают в связи с этим центробежное ускорение. Это обеспечивается при ψ - α < φ (виток наклонен слева направо).

Сущность процесса прессования кормов

С целью улучшения транспортабельности, снижения стоимости перевозок и хранения, а также лучшей сохранности питательных веществ и витаминов корма уплотняют или прессуют. Прессованию подвергается также комбикорм и травяная мука.

Перед прессованием в корм можно добавить витамины, гормональные и лечебные препараты, различные стимуляторы роста, аминокислоты и другие необходимые и ценные добавки. В прессованных кормах эти добавки лучше сохраняются, чем в кормовых смесях. Использование прессованного корма создает условия для полной механизации и автоматизации процессов раздачи его животным и птице.

Уплотнение кормов можно осуществлять: сжатием, скручиванием, вибротряской, экструзией, окатыванием.

Основным способом уплотнения является сжатие, осуществляемое путем гранулирования и брикетирования.

В зависимости от требуемой плотности стебельчатые корма могут быть прессованы в тюки (плотность 120…160 кг/м³), которые требуют обвязки, или брикеты (плотность 600…900 кг/м³), которые сохраняют свою форму и плотность без обвязки. Комбикорма и травяная мука прессуются в гранулы плотностью 1200…1300 кг/м³.

Процесс прессования основан на свойстве сыпучих материалов уплотняться под действием внешней нагрузки и при ее определенной величине сохранять заданную форму после снятия нагрузки.

В зависимости от величины приложенной нагрузки различают следующие способы прессования:

• без связующих добавок при малых давлениях (15…20 МПа);

• без связующих добавок при высоких давлениях (30…35 МПа);

со связующими добавками при малых давлениях (5…10 МПа);

Современное оборудование для прессования позволяет получать из мучнистых кормов гранулы диаметром до 20мм и длиной 1,5…3 диаметра плотностью 900…1300 кг/м³, из травяной и соломенной резки длиной 20…70 мм, или из полнорационных кормовых смесей брикеты диаметром до 65 мм, или нецилиндрической формы с наибольшими размерами 80 мм.

Применяемые в животноводстве корма представляют собой полидисперсную систему, состоящую из частиц разного диаметра. Эта система является также многофазной, состоящей из твердой, жидкой и газообразной фаз.

Под давлением объем газообразной фазы резко уменьшается и в процессе прессования трехфазная система практически достигает двухфазного состояния, частицы сближаются настолько, что начинают проявляться силы молекулярного сцепления.

Брикетирование кормов

Брикеты готовят из смесей грубых кормов (соломы, стержней кукурузных початков, овсяной, ячменной и гороховой лузги) 83…85 % с концентратами 15 % и минеральными добавками (соль, мел, карбамид). Наиболее ценными являются брикеты из зеленой массы искусственной сушки, ячменя, свекловичного жома, шротов, премиксов и др. компонентов. Количество концентратов в них является полнорационным кормом и наиболее охотно поедается животными.

Процесс брикетирования не сопровождается значительным увеличением температуры корма, поэтому исключена возможность порчи нетермостойких элементов.

Для брикетирования кормов применяют следующие типы прессов: штемпельные с закрытой и открытой камерами, вальцовые, кольцевые, шнековые и мундштучные.

В комбикормовой промышленности применяются прессы штемпельного типа одно-, двух- и четырехштемпельные. Для приготовления полнорационных брикетов применяются штемпельные и кольцевые прессы.

Штемпельные прессы относятся к прессам периодического действия, остальные все — к прессам непрерывного действия.

Превращение сыпучей массы в брикет в штемпельных прессах осуществляется в матричном канале под воздействием штемпеля, совершающего возвратно-поступательное движение. Поперечное сечение матричного канала определяет форму брикета. Длина канала определяется плотностью брикета и временем релаксации.

Широкое применение для брикетирования кормов получило оборудование ОПК-2. Оно снабжено сменными матрицами для брикетов и для гранул.

Теоретическая производительность штемпельного пресса

Q = i n m кг/с,

где i — количество штемпелей у пресса; n — число ходов штемпеля в секунду; m — масса одного брикета, в кг.

Прессы для гранулирования кормов классифицируются:

• по принципу прессования — на прессы с закрытой и открытой камерами, в которых противодавление создается соответственно глухой стенкой и силой трения о боковую стенку камеры;

• по типу рабочих органов, создающих усилие прессования, на следующие.

1.Формирующие прессы, образование гранул в которых происходит при прохождении продукта между двумя вращающимися навстречу друг другу ячеистыми вальцами.

Естественно, что форма ячеек может быть самой разнообразной. Продукт, попадая в ячейки вальцов, подвергается обжатию, а затем выпадает из них в виде спрессованных гранул определенной формы. Вследствие кратковременного усилия гранулы получаются непрочными.

К недостаткам таких прессов относится также низкая производительность и большая энергоемкость. Поэтому такие прессы нашли лишь ограниченное применение.

2. Шестеренчатые прессы.

Рабочим органом шестеренчатых прессов служит пара зубчатых колес, находящихся в зацеплении вращающихся навстречу друг другу. У основания зубьев имеются сквозные радиальные отверстия, через которые продавливается прессуемый материал. Выходящие из отверстий гранулы срезаются неподвижными ножами. Диаметр гранул 10…13,5 мм.

3. Шнековые грануляторы могут быть цилиндрическими и коническими, одно- и двухшнековыми, с горизонтальным и вертикальным расположением шнеков.

В любом из них сырье захватывается шнеком, перемешивается, нагнетается к матрице и продавливается через отверстия соответствующего диаметра.

Выходящие из матрицы гранулы срезаются вращающимися ножами. В конических шнеках масса предварительно подпрессовывается. Матрицы могут быть плоские, сферические и сегментные.

Шнековые прессы применяют главным образом для гранулирования влажного исходного сырья (влажный способ).

4. Прессы с плоской горизонтальной вращающейся матрицей, через отверстия которой материал продавливается прессующими вальцами и формируется в гранулы. Вальцы могут быть коническими и цилиндрическими с активным и пассивным приводом. В прессах с цилиндрическими вальцами из-за разности окружных скоростей неравномерно изнашиваются матрицы и вальцы.

Недостатком является при определенной окружной скорости относ материала под действием центробежных сил к периферии матрицы и, как следствие, неравномерная нагрузка на ее рабочую поверхность.

1. Прессы с кольцевой горизонтальной или вертикальной вращающейся матрицей. Через формирующие отверстия последний материал продавливается прессующими вальцами активными или пассивными.

Главной особенностью такого рабочего органа является равенство окружных скоростей по линии контакта матрицы и вальца, поэтому трение между ними отсутствует и вся энергия тратится на прессование. По такому принципу работают наиболее распространенные прессы: ДГ; ОГМ-0,8; ОГМ-1,5; Бб-ДГЛ; "Сайзер", "Орбит".

Прессы с вертикальной кольцевой матрицей (ДГ) гранулируют комбикорма сухим способом.

Их преимущества: возможность быстрой и легкой замены матриц и вальцов при переходе с одного диаметра гранул на другой. Комплектуется семью матрицами с различными отверстиями (3…19 мм). Производительность гранулятора 8…10 т/ч, мощность 78 кВт, расход пара 500…600 кг/ч.

Оборудование ОГМ-0,8А и ОГМ-1,5 предназначено для гранулирования травяной муки и работает в комплекте с агрегатами для ее производства АВМ-0,65 и АВМ-1,5. Сменные матрицы имеют отверстия 6…16 мм (5 шт.)

Основы расчеты пресса

где d₀ — диаметр формирующего отверстия матрицы, м; Δl — толщина запрессованного в отверстие матрицы слоя материала за один проход вальца, обычно равна (4…6)·10^-4м; z₀ — число формирующих отверстий в матрице; z_в — число вальцов; ρ - плотность запрессованного в отверстие материала, кг/м³; n — частота вращения матрицы относительно вальцов, с^-1

Мощность на прессование

N = F_mp * v_cp * z_β Вт,

где F_тр — сила трения в формирующем отверстии F_mp = P_max ξ f S Н, где f — коэффициент трения материала о стенки канала матрицы; ξ = 0,4…0,45 — коэффициент бокового давления (для стебельчатых кормов); Р_max — наибольшее осевое давление прессования, Па

Р_max = c(e^{a(ρ - ρ}₀ - 1) Па

где S — площадь внутренней поверхности канала, м²; С и а — коэффициенты, зависящие от структурно-механических свойств материала (прочность, крупность частиц, влажность), а = (4,6…5,1)·10^-3 м³/кг, С= (0,33…0,59)·106 Па; v_cp — средняя скорость перемещения гранулы в канале

v_cp = Δ*z_b*n м/с,

где z_b — число каналов, в которых происходит прессование одновременно,

где β - угол зоны захвата одним вальцом, град.

Доильная машина(устройство и назначение)

включает вакуумную систему, контрольно-регулирующие приборы, систему, обеспечивающую пульсирующий вакуум (пульсаторы), один или несколько доильных аппаратов, молокоприемник, установку для мойки и дезинфекции аппаратов.

Доильный аппарат является основным исполнительным рабочим органом, служащим для извлечения молока из вымени коровы и сбора его в емкость или молокопровод. Рабочим органом доильного аппарата являются доильные стаканы.

Пульсатор обеспечивает создание переменного давления (разрежения), атмосферного или избыточного) в камерах доильного стакана.

Коллектор позволяет распределить переменное давление по доильным стаканам, принять от них выдаиваемое молоко и направить его в молокоприемник.

Время, в течение которого на сосок вымени оказывают физиологически однородное воздействие доильным стаканом, называется тактом. Время, в течение которого совершается совокупность разнородных тактов, называются циклом или пульсом.

По принципу действия вакуумные доильные машины можно разделить на двухтактные и трехтактные. В двухтактных доильных машинах имеются такт сосания и такт сжатия, в трехтактном - сосания, сжатия и отдыха. При этом чередование тактов может происходить одновременно во всех стаканах и попарно в двух передних и двух задних стаканах.

На протяжении одного цикла в камерах доильных стаканов давление изменяется от атмосферного до вакуума 48…53 кПа, в зависимости от конструкции доильного стакана.

Доильные стаканы могут быть одно- и двухкамерными. Наиболее распространенными являются двухкамерные доильные стаканы. Они состоят из гильзы, сосковой резины, смотрового стекла, молочного и вакуумного шлангов. Наружная гильза и сосковая резина образуют две камеры - межстенную и подсосковую. Когда в обеих камерах создается одинаковый вакуум, сосковая резина не испытывает деформаций, а молоко под действием разности давлений в вымени и под соском струей вытекает в подсосковую камеру, оттуда по молочному шлангу через коллектор в доильное ведро или молокопровод. Происходит такт сосания.

При повышении давления в межстенной камере до атмосферного сосковая резина, деформируясь, обжимает сосок, сфинктер закрывается, истечение молока прекращается. Происходит такт сжатия. На этом в двухтактных доильных машинах цикл заканчивается и начинается новый.

В трехтактных доильных машинах к перечисленным тактам добавляется третий, когда в обеих камерах образуется атмосферное давление. Это третий такт отдыха.

Трехтактный режим работы в большей мере отвечает физиологии животного, обеспечивает стимуляцию процесса молокоотдачи и не опасен для здоровья животного в случае передоя. В двухтактных аппаратах в конце доения, когда перестает течь молоко, вакуум может проникнуть внутрь соска и вызвать воспаление (мастит).

Существуют четырехтактные доильные машины: сжатие — сосание — сжатие — отдых, а также двухтактные, в цикле которых происходит сосание — отдых. Этот цикл применяется при использовании однокамерных доильных стаканов.

Вакуумная система состоит из воздушного (вакуумного) насоса с приводом, баллон-ресивера, регулятора разряжения, измерителя давления и системы трубопроводов с арматурой.

Вакуумный насос предназначен для создания разряжения в вакуумных системах и обеспечивает быстрое восстановление заданной величины вакуума при попадании воздуха в систему. В настоящее время применяются следующие типы вакуумных насосов: УВУ-60/45, VZ-40/130V (ФРГ), РВН-40/350 ротационного типа

Вакуумный баллон служит для выравнивания колебаний вакуума, предотвращает попадание влаги из вакуумпровода в насос и служит сливной емкостью при промывке вакуумной системы

Вакуумные регуляторы предназначены для поддержания устойчивого рабочего вакуума в системах установок. В зависимости от их типа вакуум может составлять 45…58 кПа. Регулируется вакуум при помощи установки грузов или поджатием пружины.

Вакуумметр — указатель дифференциального давления, служащий для определения величины вакуума в системе. Градуируется в мм. рт. ст., кг/см² или по системе СИ в Па.

Вакуумный трубопровод обычно разделяется на несколько участков. Основной из них — рабочий участок — часть вакуумного трубопровода, на котором располагаются краны для подключения исполнительных механизмов — доильных аппаратов. Вакуумные трубопроводы и их арматура должны изготавливаться из материалов с антикоррозионным покрытием (например, из оцинкованных труб) и должны выдерживать вакуум до 700 мм.рт.ст. (93 кПа). В установках с переносными ведрами потери вакуума на всех участках вакуумпровода не должны превышать 5 % от производительности насосов, и в установках с молокопроводом — 10 %. Диаметр вакуумпровода обычно делают не менее 25 мм, чтобы потери давления по всей длине достигали не более 5 мм.рт.ст (670 Па).

Молокопровод должен обеспечивать спокойное прохождение по нему молока без чрезмерного перемешивания его с воздухом, который при определенных условиях может отрицательно повлиять на его состав и свойства

Технологический расчет доильных установок

Технологический расчет машинного доения коров сводится к определению потребного количества аппаратов на оператора, количества операторов для обслуживания всего поголовья, количества доильных установок и их производительности.

Количество доильных аппаратов на одного оператора

 (1)

где t_ц — время полного рабочего цикла доения, с; t_м — машинное время доения, t_м = 240…300 с и практически не зависит от типа аппарата; t_р — время на выполнение ручных операций t_р = t_осн + t_всп + t_тр, где t_осн — время на выполнение основных технологических операций.

t_всп — время на вспомогательные операции при доении одной коровы.

t_тр — время на транспортные операции.

Время на выполнение вспомогательных и транспортных операций может быть сведено к нулю. В целом время на выполнение ручных операций зависит от типа доильной установки. При доении в ведра t_р = 180…240 с. в молокопровод t_р = 120…180 с, при использовании установки "Елочка" t_р = 50…60 с.

Количество операторов, необходимых для обслуживания всего поголовья

 (2)

где m_об — общее количество подлежащих выдаиванию коров; T_д — общая продолжительность дойки, устанавливается зоотехническими требованиями и составляет 1,5…2,25ч.

Один аппарат за время дойки может обслужить коров

 (3)

Общее количество аппаратов на всех коров, подлежащих выдаиванию

 (4)

Общую продолжительность доения можно выразить

T_д = m z_onT_p (5)

Тогда

 (6)

т.е. общее количество аппаратов определяется общим поголовьем коров и поголовьем, обслуживаемым одним аппаратом.

Из уравнения (3)

T_д = m t_ц (7)

Приравняв (5) и (7), получим

m z_ant_p = m t_ц,

откуда

т.е. получаем зависимость (1).

Количество коров, которое может обслужить один оператор за время дойки, определяется уравнением

 (8)

Эту величину называют еще загрузкой оператора.

Производительность оператора-дояра

Количество доильных установок

где z_an^уст — количество доильных аппаратов на одной установке.

Доильные стаканы

могут быть одно- и двухкамерными. Наиболее распространенными являются двухкамерные доильные стаканы. Они состоят из гильзы, сосковой резины, смотрового стекла, молочного и вакуумного шлангов. Наружная гильза и сосковая резина образуют две камеры - межстенную и подсосковую. Когда в обеих камерах создается одинаковый вакуум, сосковая резина не испытывает деформаций, а молоко под действием разности давлений в вымени и под соском струей вытекает в подсосковую камеру, оттуда по молочному шлангу через коллектор в доильное ведро или молокопровод. Происходит такт сосания.

При повышении давления в межстенной камере до атмосферного сосковая резина, деформируясь, обжимает сосок, сфинктер закрывается, истечение молока прекращается. Происходит такт сжатия. На этом в двухтактных доильных машинах цикл заканчивается и начинается новый.

В трехтактных доильных машинах к перечисленным тактам добавляется третий, когда в обеих камерах образуется атмосферное давление. Это третий такт отдыха.

Трехтактный режим работы в большей мере отвечает физиологии животного, обеспечивает стимуляцию процесса молокоотдачи и не опасен для здоровья животного в случае передоя. В двухтактных аппаратах в конце доения, когда перестает течь молоко, вакуум может проникнуть внутрь соска и вызвать воспаление (мастит).

Существуют четырехтактные доильные машины: сжатие — сосание — сжатие — отдых, а также двухтактные, в цикле которых происходит сосание — отдых. Этот цикл применяется при использовании однокамерных доильных стаканов.

Тех обслуживание

Чтобы обеспечить бесперебойную работу животноводческого оборудования, необходимо иметь постоянных слесарей и посты ежедневного технического обслуживания (рабочие места слесарей).

В обязанности слесарей входит: выполнение сложных операций ежедневного технического обслуживания; устранение возникших в процессе работы мелких отказов машин (выполнение дежурной службы); проведение еженедельных технических обслуживаний, а также контроль за выполнением в полном объеме ежедневных технических обслуживаний операторами ферм.

Один раз в неделю слесарь производит следующие операции:

доильные установки – смазывает радиальные подшипники вакуум-насоса поворотом колпачка масленки на 1…2 оборота, проверяет крепление вакуум-насоса и электродвигателя к раме и состояние соединительных муфт, крепление электродвигателей и насосов оборудования молочного отделения; кроме этого проверяет плотность посадки шкивов, полумуфт и звездочек, натяжение приводных ремней центробежного насоса;

• транспортеры для уборки навоза и раздачи кормов – определяет уровень масла в редукторах и при необходимости доливает, смазывает все узлы и детали согласно карте смазки; проверяет надежность ограждений приводных цепей редукторов, регулирует натяжение цепей приводов и транспортеров, а также ременных передач, подтягивает крепления натяжного и приводного устройств, электродвигателя и всех остальных узлов, проверяет надежность крепления пальцев к штанге, состояние штанг и упоров;

• холодильная установка – проверяет нат яжение приводных ремней компрессора, герметичность установки с помощью галоидной лампы или электронного галоидного течеискателя ГТИ-2.

1 – шкаф для резинотехнических изделий и запасных частей; 2 – умывальник; 3 – шкаф для инструмента; 4 – набор инструмента механика животноводческих ферм (ПИМ-582А); 5 – лампа галоидная или электронный течеискатель ГТИ-2; 6 – трансформатор, понижающий напряжение до 12 В; 7 – емкость для хранения смазочных материалов; 8 – ящик для песка; 9 – огнетушитель; 10 – точильно-шлифовальный станок; 11 – трубогиб ручной 1"; 12 – стол конторский; 13 – стул; 14 – электрощит; 15 – настольный сверлильный станок; 16 – трубоприжим до 4"; 17 – труборез от 1/2 до 2"; 18 – шкаф для одежды; 19 – аптечка; 20 – верстак слесарный с тисками.

За одним слесарем обычно закрепляются два комплексно механизиро-ванных коровника на 200 голов каждый.

Для ферм крупного рогатого скота рекомендуются следующие размеры постов ежедневного технического обслуживания.

1 – стенд обкатки вакуумных насосов; 2 – шкаф для сосковой резины; 3 – стол для разборки и сборки доильной аппаратуры; 4 – шкаф для инструмента; 5 – ванна с дезинфицирующим раствором; 6 – ларь для моющих и дезинфицирующих порошков; 7 – стол для ремонта вакуумных насосов; 8 – участок для дезинфекции доильных аппаратов; 9 – стеллажи для доильных аппаратов

Техническое обслуживание доильной аппаратуры должно производиться ежедневно и еженедельно. Для этой цели рядом с молочной располагают моечную.

План моечной

1 – стеллаж для доильных аппаратов; 2 – электрический подогреватель воды; 3 – ванна для моющего и дезинфицирующего растворов с установками для циркуляционной промывки доильных аппаратов; 4 – стол доярки с приспособлениями для разборки и сборки доильных аппаратов; 5 – шкаф для запасных резиновых деталей; 6 – ларь для моющих и дезинфицирующих порошков; 7 – трап.

Суть гарантированного технического обслуживания состоит в том, что хозяйства своими силами проводят ежедневное техническое обслуживание, а все другие работы проводят предприятия Райагросервиса по гарантийным до-говорам с хозяйствами.

В договоре на год определяются ежемесячные отчисления хозяйств на все виды услуг Райагросервиса (плановое техническое обслуживание, ремонт, замена отработавших свой срок машин и оборудования, устранение аварийных поломок). Райагросервис несет полную ответственность за бесперебойную работу машин и оборудования на фермах и комплексах при соблюдении хозяйствами правил эксплуатации. Для выполнения всех перечисленных обязанностей Райагросервис должен иметь соответствующую мате-риальнотехническую базу: заводы и специализированные мастерские по изготовлению запасных частей и ремонту агрегатов, запас агрегатов и запасных частей, диспетчерскую связь с хозяйствами, необходимое количество передвижных мастерских.

Проведение периодических технических обслуживаний осуществляют звенья мастеров-наладчиков хозяйств или организаций Райагросервиса. Эти звенья создаются из опытных механизаторов, хорошо знающих технику и правила эксплуатации машин. Проведение техобслуживания выполняется по заранее составленному графику. На выполненные работы по техническому обслуживанию составляется специальный акт, который служит документом на списание запасных частей и материалов, а также для начисления зарплаты рабочим звена.

Звено мастеров-наладчиков состоит из 2-3 человек, в т.ч. одного слеса-ря-электромонтера. За звеном закрепляется передвижная мастерская типа ММТОЖ-53, АЖ-2 или МПР-4844 на базе фургона УАЗ-452

Для оперативного проведения технического обслуживания, монтажа оборудования и контроля применяются специализированные автопередвижные мастерские ММТОЖ-53, МПР-4844. Оборудование такой мастерской позволяет производить контроль и техническое обслуживание за всеми агрегатами доильных установок, хладоновыми холодильными установками, измерять сопротивление изоляции электрических цепей, силу тока, напряжение. Мастерская имеет вакуумный насос и генератор тока, которые могут быть использованы на фермах в аварийных случаях или во время ремонтных работ.

В совхозах и колхозах, осуществляющих техническое обслуживание своими силами без участия Райагросервиса, необходимо иметь: посты еждневного технического обслуживания; общехозяйственный пункт технического обслуживания фермских машин; склад обменного фонда агрегатов и запасных частей; передвижную автомастерскую для звена мастеров-наладчиков (для проведения периодического технического обслуживания); бригаду слесарей по монтажу и ремонту машин на фермах; моечные отделения для ежедневного и еженедельного обслуживания доильной аппаратуры. Кроме того, необходимо иметь службу по обслуживанию электрооборудования.

Чтобы обеспечить бесперебойную работу животноводческого оборудования, необходимо иметь постоянных слесарей и посты ежедневного технического обслуживания (рабочие места слесарей).

В обязанности слесарей входит: выполнение сложных операций ежедневного технического обслуживания; устранение возникших в процессе работы мелких отказов машин (выполнение дежурной службы); проведение еженедельных технических обслуживаний, а также контроль за выполнением в полном объеме ежедневных технических обслуживаний операторами ферм.

Расчет водопотребления

производится с целью определения численных значений среднесуточного расхода Q_ср.сут, максимального суточного расхода Q_{max сут} и максимального часового расхода Q_{max ч} с учетом затрат воды на поение животных и на производственно-технические нужды. В расчетах также необходимо учесть расход воды на тушение возможного пожара и создание в системе минимально необходимого запаса (на случай отключения электроэнергии, наложения карантина при эпизоотии и т. п.). Для расчета необходимо знать среднесуточные нормы водопотребления, состав и количество водопотребителей каждого вида.

Нормой водопотребления называется количество воды в литрах, расходуемое одним потребителем в сутки. Применительно к животным она включает расходы на поение, мойку помещений, молочной посуды, приготовление кормов, охлаждение молока и др. Расход воды на фермах очень неравномерен как в течение года (по сезонам), так и в течение суток (по часам). Его колебания оцениваются соответствующими коэффициентами неравномерности: для животноводческого сектора k_сут = 1,3 и k_ч = 2,5; для жилищно-коммунального сектора в сельской местности k_сут = 1,2…1,4 и k_ч = 1,5…2,0.

Среднесуточный расход воды на ферме Q_ср.сут, м³/сут, определяется по формуле

, (2.60)

где n_i – число потребителей i-гo вида;

q_i – среднесуточная норма потребления воды i-м потребителем (приложение 5), дм³/сут;

N – общее число потребителей.

В жарких и сухих районах нормы допускается увеличивать на 25%. В нормы потребления включены расходы на мойку помещения, клеток, молочной посуды, приготовление кормов, охлаждение молока. На удаление навоза предусматривают дополнительный расход воды в размере от 4 до 10 дм³ на одно животное. Для молодняка птицы указанные нормы уменьшают вдвое. Для животноводческих и птицеводческих ферм специальный бытовой водопровод не проектируют. На ферму подается питьевая вода из общей водопроводной сети. Норма расхода на одного работающего 25 дм³ за смену. Для купки овец расходуется 10 дм³ в расчете на одну голову в год, на пункте искусственного осеменения овец – 0,5 дм³ на одну осемененную овцу (число осемененных маток в сутки составляет 6% от общего поголовья на комплексе).

Максимальный суточный расход воды Q_{max сут} определяется из равенства

, (2.61)

где – коэффициент суточной неравномерности.

В сутки максимального водопотребления среднечасовой расход Q_ср.ч, м³/ч, составит

, (2.62)

а максимальный часовой расход Q_{max ч}, м³/ч, будет

(2.63)

где k_ч – коэффициент часовой неравномерности.

Рабочая поверхность охлаждения (м²)

, (2.96)

где q_Р – количество продукта, подлежащего охлаждению за 1 ч, кг;

с – теплоемкость продукта, Дж/(кг·⁰С);

t₁ – начальная температура продукта, ⁰С;

t₂ – конечная температура продукта, ⁰С (4…8⁰С);

К – общий коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·⁰С) (1200...1400);

∆t_CP – средняя логарифмическая разность температур, ⁰С.

Значение ∆t_CP определяют по формуле

, (2.97)

где ∆t_max – разность температур жидкостей в начале процесса охлаждения, ⁰С;

∆t_min – разность температур жидкости в конце процесса, ⁰С (∆t_min = 2...3 ⁰С).

Если поверхность нагрева известна, то расчетом устанавливают режим работы аппарата и определяют конечную или начальную температуру рабочих жидкостей. Например, для пластинчатого охладителя молока, состоящего из двух пакетов, при последовательном их включении и использовании водопроводной и ледяной воды определяют конечные температуры молока и хладоносителей, тепловые нагрузки и потери напора. Зная геометрические параметры аппарата, находят скорости рабочих жидкостей, числа Re и Рr, а также по критериальному уравнению коэффициент теплоотдачи. Учитывая этот коэффициент, определяют производительность аппарата в соответствии с принятым значением К.

Принцип работы холодильной машины

Процесс охлаждения в холодильной машине основан на физическом явлении поглощения тепла при кипении (испарении) жидкости. Температура кипения жидкости зависит от физической природы жидкости и от давления окружающей' среды. Чем выше давление, тем выше температура кипения жидкости и, наоборот, чем ниже давление, тем при более низкой температуре жидкость закипает и испаряется. При одинаковых условиях разные жидкости имеют разные температуры кипения, так, например, при нормальном атмосферном давлении вода закипает при температуре +100°С, этиловый спирт +78°С, фреон R-22 минус 40,8°С, фреон R-502 минус 45,6°С, фреон R-407 минус 43,56°С, жидкий азот минус 174°С.

Жидкий фреон, являющийся в настоящее время основным хладагентом холодильной машины, находящийся в открытом сосуде при нормальном атмосферном давлении, немедленно вскипает. При этом происходит интенсивное поглощение тепла из окружающей среды, сосуд покрывается инеем из-за конденсации и замораживания паров воды из окружающего воздуха. Процесс кипения жидкого фреона будет продолжаться до тех пор, пока весь фреон не перейдет в газообразное состояние, либо давление над жидким фреоном не возрастет до определенного уровня и при этом не прекратится процесс испарения его из жидкой фазы.

Аналогичный процесс кипения хладагента происходит в холодильной машине, с той лишь разницей, что кипение хладагента происходит не в открытом сосуде, а в специальном, герметичном узле- теплообменнике, который носит название — испаритель. При этом кипящий в трубках испарителя хладагент активно поглощает тепло от материала трубок испарителя. В свою очередь материал трубок испарителя омывается жидкостью или воздухом и как результат процесса происходит охлаждение жидкости или воздуха.

Для того, чтобы процесс кипения хладагента в испарителе происходил непрерывно, необходимо постоянно из испарителя удалять газообразный и «подливать» жидкий хладагент.

Процесс конденсации паров жидкости происходит при температуре, зависящей от давления окружающей среды. Чем выше давление, тем выше температура конденсации. Пары фреона R-22 конденсируются в жидкость при давлении 23 атмосферы уже при температуре +55°С. Процесс конденсации паров хладагента в жидкость сопровождается выделением в окружающую среду большого количества тепла. В холодильной машине конденсация паров хладагента происходит в специальном, герметичном теплообменнике, называемом конденсатором.

Для отвода выделяемого тепла используется алюминиевый теплообменник с оребренной поверхностью, называемый конденсатором. Для удаления паров хладагента из испарителя и создания необходимого для конденсации давления используется специальный насос — компрессор.

Элементом холодильной установки является также регулятор потока хладагента, так называемая дроссилирующая капиллярная трубка. Все элементы холодильной машины соединяются трубопроводом в последовательную цепь, обеспечивая тем самым замкнутую систему.

Продолжительность работы транспортера

в течение суток , ч, определяют по формуле:

, (2.188)

где - число включений транспортера в сутки;

- продолжительность одного цикла удаления, ч.

Если навоз сдвинут скотниками в навозный канал до включения транспортера, то цепь транспортера должна совершить один оборот на полную свою длину , м, чтобы освободить навозный канал. При этом продолжительность , ч, одного цикла удаления определяют по формуле:

. (2.189)

Когда навоз сдвигают в каналы при включенном транспортере, то последний работает с неполной производительностью и продолжительность одного цикла уборки увеличивается. При этом продолжительность , ч, одного цикла удаления определяют по формуле:

, (2.190)

где - поголовье животных, голов;

- продолжительность сдвигания навоза со стойла в навозный канал, ч;

- число скотников.

Число включений транспортера в сутки зависит от суточного выхода и вместимости , м³, навозного канала, которую определяют по формуле:

, (2.191)

где , , - соответственно высота, ширина и длина навозного канала, м (приложение 17);

- коэффициент заполнения навозного канала ( = 0,5…0,6).

Число включений транспортера в сутки определяют по формуле:

, (2.192)

где - суточный выход навоза, м³ ( ).

Расчет сепараторасепаратора П, м³/ ч

где β - поправочный коэффициент, учитывающий разницу между теоретическим и реальным процессом (β= 0,2…0,5); z= (130…150) шт - число тарелок; α - угол наклона образующей конуса тарелки (α=45…60°); µ - динамическая вязкость продукта, Па*с.

2. Размер жировых шариков d, мм

где m - массовая доля жира в обезжиренном молоке (m=0.01%).

. Давление жидкости, выходящей из сепаратора р, Па

где ρ_пах - плотность обезжиренного молока (пахты), кг/м³ (ρ_пах=1030 кг/м³); r_к - внутренний радиус кольца жидкости, м (r_к=0,015 м).

4. Время непрерывной работы сепаратора между разгрузками τ, ч

где α - объемная концентрация взвешенных частиц в сепарируемом подукте, % (α=0,3 %).

5.Критическая частота вращения вала ω_кр, с^-1

где К - сила, вызывающая прогиб вала на 1 м, Н/м, для сепаратора с жестко зацепленным (без амортизатора) верхним радиальным подшипником.

где Е - модуль упругости материала вала, Н/м (Е=2*10¹¹ Н/м² для сталей);

І - момент инерции сечения вертикального вала, м^4.

Сепараторы сливкоотделители

служат для получения из свежего цельного молока сливок и обезжиренного до регулируемого показателя обрата (сыворотки). Одновременно, выявляются различные загрязняющие фракции, которые попали в молоко после процеживания и они легко удаляются после сепарирования. Сепараторы широко используются в молочной промышленности, на скотофермах и в частном хозяйстве. Для переработки в сливкоотделителе подходит любое свежее молоко, не только коровье. По сути, использование сепаратора – это единственный доступный способ получить свежие сливки и свежее низкокалорийное молоко, которое можно потом переработать на диетические продукты: обезжиренный творог, кефир, йогурт и прочее.

Принцип работы сепаратора сливкоотделителя:

Абсолютно все сливкоотделители работают, используя единый принцип центрифуги. За счет вращающейся со скоростью от 10 000 оборотов в минуту цилиндрической емкости, молоко в этой чаше попадает под воздействие центробежной силы. Несмотря на то, что жир в молоке присутствует в виде очень мелкодисперсной эмульсии, тем не менее, плотность его взвесей несколько отличается от водного раствора сыворотки. За счет разницы в плотности и происходит разделение при быстром вращении центрифуги. Более тяжелый водный молочный раствор легче поддается центробежной силе и прижимается к стенкам вращающейся чаши, вытесняя сливки и другие жирорастворимые вещества в центр емкости. По каналам, расположенным в разных частях чаши (ближе к центру – для сливок, ближе к стенке – для обрата) разделенные продукты попадают в тару.

Все сепараторы имеют регуляторы, которые позволяют получать обрат различной жирности, начиная от 0,04%. Переключатель регулятора жирности может устанавливать показатель объёмных соотношений сливок к обрату в диапазоне от 1:4 до 1:10 или 1:12 (в зависимости от модели прибора). Чтобы получить наибольшее количество сливок, максимально улучшая результат сепарации, молоко следует подавать предварительно нагретым до 40 - 50˚С. Для полноценной работы, барабан не сразу развивает максимальную скорость, а примерно на протяжении одной-полутора минут.

Устройство и конструктив сепаратора сливкоотделителя:

Главной частью любого сепаратора является барабан, приводимый во вращающееся движение электродвигателем или ручным приводом (тогда в корпус вонтирована коробка передач, превращающая один оборот ручки в 140-150 вращений чаши). В бытовых сепараторах чаша барабана открыта и молоко в нее человек наливает вручную, дозируя подачу на свое усмотрение. Промышленные сливкоотделители оснащены спецальным устройсвом дозированной или беспрерывной подачи молока и меют барабан закрытого типа.

Корпус небольших сепараторов частного использования обычно выполняется из пластика или тонкой окрашенной стали. Некоторые производители наладили выпуск корпусов из более дорогостоящих полиамидных материалов. Такая особенность несколько удорожает изделие, но зато этот корпус более надежен: ударопрочный, не горит и не плавится, защищает от поражения электрическим током, и легче моется. Чаша более традиционно выполняется из алюминия, но сейчас все больше моделей с пластиковым барабаном.

Рабочие элементы промышленных сепараторов изготовлены, преимущественно, из нержавеющей стали. В состав их корпуса могут входить блоки с автоматикой и компьютерным управлением – в зависимости от направления и объемов производства.

Средний срок службы бытовых сепараторов-сливкоотедителей, предусмотренный большинством производителей – 3 года при условии постоянного использования. Но, на самом деле, все зависит от частоты использования и ухода за деталями. Если внимательно следить за состоянием электрической части, регулярно подкрашивать корпус и тщательно вымывать рабочие детали после каждого использования, семья может пользоваться одним сепаратором десятки лет. Но, если сепаратор покупается в специализированное хозяйство, то лучше соблюдать рекомендуемые сроки и регулярно обновлять прибор – чтобы уберечь производство от простоя в связи с неисправностью изношенного прибора.

Разновидности и особенности сепаратора:

Как уже стало понятным из вышеизложенного, сепараторы подразделяются на две основные группы по принадлежности: на бытовые (разделение молока в домашних условиях и в частных хозяйствах) и промышленные (устанавливаются в специальных цехах молочного производства).

Бытовые устройства достаточно компактны, пластиковые варианты весят от 3 кг. Изделие в стальном корпусе обычно не превышает 8 кг по весу. Все детали разъемные, их легко мыть, сушить и удобно хранить в сложенном виде в коробке. Они не занимают много места и в рабочем состоянии – для функционирования одного электросепаратора необходима площадь до 1 кв.м. и один рабочий, который будет подавать порции молока в барабан и вовремя освобождать приемную тару. Конечно, если изделие на ручно приводе, то для скорости переработки лучше, если в процессе будут участвовать двое человек.

Как электрические сепараторы, так и на ручном приводе - очень производительны. В зависимости от модели, максимальная производительность может быть 50 или 80 литров в час.

В промышленных сливкоотделителях больше не только мощность и объем, но и набор всяческих «девайсов», которые значительно оптимизирют производство. Например, до начала разделения очередной дозы молока, специальные устройства нагревают его до 40 градусной температуры.

Все большую популярность приобретают многофункциональные приборы – сепаратор-маслобойка. Так как оба эти приборы работают по одному принципу.Ддостаточно поменять барабан на маслобойный и поместить в него созревшие сливки. Следующие несколько минут ваш серпаратор-трансформер будет трудиться над изготовлением свежайшего, чистейшего, натурального сливочного масла.

Развитие животноводства

Первоочередной и чрезвычайно важной задачей концепции является определение основных направлений развития эффективного производства, насыщение рынка продуктами животного происхождения, а также сырьем для легкой промышленности, создание условий для рентабельного ведения отрасли, обеспечивающих расширенное ее воспроизводство.

Стратегическим направлением развития животноводства является решение важнейшей социально-экономической задачи по обеспечению населения продуктами питания высокого качества за счет отечественного производства, достижения продовольственной независимости страны от импорта продукции.

Объективной основой расчетов целевых параметров развития скотоводства на долгосрочную перспективу являются рациональные нормы потребления молока и мяса, разработанные и рекомендованные Институтом питания Российской академии медицинских наук.

Страна располагает огромными возможностями для развития мясного комплекса, особенно, разведения специализированного мясного скота. Не малые резервы увеличения производства говядины заложены и в организации промышленного скрещивания коров молочного направления продуктивности с быками классических мясных пород.

Однако наиболее рациональный путь, через который прошли все развитые страны, это решение проблемы развития мясного скотоводства. К концу нынешнего десятилетия в России планируется иметь во всех категориях хозяйств не менее 2,2 млн. голов скота этого направления продуктивности, в том числе коров 0,7 млн.

Велики потенциальные возможности свинокомплексов по наращиванию мясной продукции. За относительно короткое время здесь можно довести производство мяса до 1,0 млн. тонн в год, что в два раза больше, чем было произведено всеми сельскохозяйственными предприятиями 1998 году.

По прогнозу развития свиноводства в России до 2010 г. в расчёте на одну голову (в убойной массе) намечается произвести свинины 105 кг.

Генетический прогресс разводимых в стране пород свиней необходимо решать на основе:

- разработки региональных систем гибридизации с использованием генетического потенциала высокопродуктивных стад и линий свиней, разводящихся в ведущих племенных заводах страны;

- создания селекционно-гибридных центров в регионах страны, при их отсутствии, функции временно возложить на существующие и успешно работающие комплексы по производству свинины;

- оптимизация размещения племенной базы, её расширение и доведение доли племенных маток до 15,0 % по отношению ко всему маточному поголовью;

- определения сети зональных селекционных центров по совершенствованию существующих и выведению новых высокопродуктивных пород, линий, типов и гибридов свиней.

Одним из приоритетных направлений АПК является птицеводство. Перспективы его развития определены в Концепции- прогнозе до 2010 года. К 2005 году предусмотрено довести производство мяса птицы в убойной массе до 1,7 млн. тонн, а потребление в расчёте на душу населения за счёт собственного производства до 12,0 кг, 2010 году соответственно - 2,2 млн. тонн и 15,0 килограммов. За этот же период производство куриных яиц должно возрасти до объёмов, удовлетворяющих потребность населения в этом продукте, без дополнительного ввода производственных мощностей.

Из всех отраслей животноводства в современных экономических условиях в наиболее кризисной ситуации оказалась овцеводство, где численность овец сократилось в 4,6 раза. Чрезвычайно сложную задачу предстоит решить по восстановлению былой славы отечественного овцеводства. К 2010 году запланировано довести поголовье овец и коз до 20,0 -30,0 млн. голов, увеличить производство шерсти до 70,0-126,0 тыс. тонн и получить овчин 4,7 -7,3 млн. штук.

В силу ряда объективных и субъективных причин в стране разводятся породы одного направления продуктивности, например, тонкорунные и полутонкорунные, которые подчас сами селекционеры и учёные не могут отличить друг от друга. Такая ситуация в нынешних условиях ограничивает возможность в этой отрасли широко использовать селекционные достижения лучших племенных заводов. В этой связи, создание в перспективе монопород на основе объединения сходных по фенотипу и генотипу пород, особенно в условиях рыночной экономики, будет способствовать конкуренции племенных хозяйств, стимулировать внедрение передовых приёмов селекции.

Особое внимание предусмотрено уделять развитию отраслей: рыбоводство, коневодство, пушное клеточное звероводство.

В качестве важнейших направлений должно быть оптимальное сочетание полевого и лугового кормопроизводства, их эффективное использование для устойчивого обеспечения животноводства высококачественными кормами.

Для создания благоприятных условий при реализации намеченных целей необходимо введение в действие механизма государственного регулирования агропромышленного производства в направлениях:

-ценообразования - регулирование паритетных ценовых отношений на сельскохозяйственную и промышленную продукцию, а также энергоносители;

-совершенствования кредитных, налоговых, страховых и других регуляторов экономики;

-установление гарантированных цен при закупке продукции в продовольственные фонды;

-совершенствования экономических взаимоотношений сельскохозяйственных товаропроизводителей с перерабатывающими предприятиями;

- введение таможенных пошлин и квот при импорте и экспорте продукции, с учётом экономического стимулирования отечественных товаропроизводителей.

Реализация этих и других мероприятий, предусмотренных в стратегии развития животноводства, позволит увеличить объемы производства продукции, обеспечит население страны продуктами питания животного происхождения за счет собственного производства.

Планируемый рост экономической эффективности позволит: снизить затраты кормов на 20-25 %; увеличить прирост продукции - на 40-45 %, повысить производительность труда в 1,8-2,0 раза, уменьшить себестоимость продукции на 30-35 % и достичь рентабельность производства до уровня, обеспечивающего расширенное воспроизводство отрасли до30-40 процентов.

Жизнь убедительно показывает, что роль агропромышленного комплекса в жизнеобеспечении страны постоянно повышается. В этой связи аграрная политика должна строится исходя из стратегических целей, направленных на рост производства валовой продукции сельского хозяйства.

Для достижения намеченных целей необходимо дополнительно выработать такие организационно-экономические условия, которые бы позволили сельскохозяйственным товаропроизводителям всех.

Классификационная схема кормораздатчиков

Стационарные кормораздатчики делятся на :

- цепочно-скребковые;

- ленточно-тросовые;

- тросово-шайбовые;

- шнековые.

Мобильные кормораздатчики бывают:

-прицепными – иметь привод от двигателя трактора или автомобиля;

-навесными – быть на пневматическом ходу или двигаться по рельсам;

- самоходными.

Мобильные раздатчики с приводом от трактора получили наибольшее распространение на фермах КРС, т.к. они обеспечивают подачу корма в кормушки, установленные как внутри помещения, так и вне его (на открытых кормовых площадках) и используются даже в случае установки внутри помещения стационарных кормораздатчиков для доставки корма от хранилища к приемному (загрузочному) устройству стационарного кормораздатчика.

Расчет стационарных кормораздатчиков

Подачу цепочно-скребковых стационарных кормораздатчиков определяют из выражения

, кг/с (29)

где q_уд – масса корма, приходящаяся по норме на 1 м кормушки, (расчетная плотность корма), кг/м;

ν_Т – скорость цепи транспортера, м/с.

Подачу ленточно-тросового кормораздатчика определяют как

, (30)

где F – площадь поперечного сечения корма на ленте транспортера, м²;

ν – скорость движения ленты, м/с;

k_ск – скорость передвижения корма (k_ск =0,94…0,98).

Площадь F определяется из соотношения

, м² (31)

где В – ширина ленты, м;

β – угол естественного откоса корма.

Подачу шнекового кормораздатчика определяют как

а) при малых скоростях транспортировки

, кг/с (32)

где F₀ – площадь поперечного сечения слоя транспортируемого корма, м².

,

где D и d – диаметр шнека и вала шнека, м.

ν – скорость продольного перемещения корма, м/с;

k_зап – коэффициент заполнения шнека, (k_зап=0,25…0,4).

где S – шаг шнека, м;

n – частота вращения, с^-1.

б) при больших скоростях транспортировки

- для вертикальных;

- для горизонтальных;

- для наклонных.

Подачу тросово-шайбовых транспортеров определяют по формуле (12).

Расчет измельчителя грубых кормов

Рассмотрим развертку барабана (рис.1). При этом спиральные лезвия ножей будут представлены прямыми линиями, наклоненными к образующей цилиндра, описанного каждым лезвием, под углом раствора χ. Вследствие небольшой величины (высоты) горловины, откуда подается подпрессованный материал, движение ножа относительно нее можно считать поступательным.

Рисунок 1 - Схема развертки ножевого барабана

Поступательную скорость барабана ν_б разложим на нормальную составляющую ν_н и составляющую , направленную вдоль лезвия ν_t . Между ними образуется угол, равный углу скольжения ножа τ.

Угол скольжения τ равен углу χ, т.е.

Для обеспечения защемления материала в растворе должно быть выполнено условие

, (1)

где φ_min – угол трения (угол, тангенс которого равен коэффициенту трения f)

Основными параметрами режущего аппарата барабанного типа являются: диаметр измельчающего аппарата и высота расположения горловины относительно оси барабана.

Определим диаметр барабана, расположения горловины подачи материала относительно оси вала барабана, условия обеспечения равномерной нагрузки на вал барабана производительность такого измельчителя и его энергетические показатели.

Чтобы определить диаметр барабана установим длину охвата , приходящуюся на лезвие одного ножа.

, м (2)

где R_б – радиус барабана;

z – число ножей, (z =2…8 шт.);

а – перекрытие ножей (обычно принимается равной высоте горловины).

Из Δ 123 можно записать

. (3)

Прировняв уравнения (2) и (3) получим

.

Откуда

, м (4а)

или

.

Равномерная нагрузка на вал барабана обеспечивается соблюдением некоторым простых условий. Рассмотрим их на рисунке 1. При рабочем проходе ножа через сечение горловины видно, что загруженный участок лезвия ΔS вначале увеличивается от точки В до точки А , достигая в последней максимальной величины затем сохраняет это постоянное значение до точки С, а от точки С до точки Д снова уменьшается до 0.

Графически этот характер загрузки можно представить равносторонней трапецией (рис. 2) (Р_рез – усилие резания, ψ - угол поворота барабана).

Но поскольку в измельчителях барабанного типа предусмотрено перекрытие лезвий друг другом на величину α, равную высоте окна горловины, то усилие резания Р_рез (равно как и момент резания М_рез) будут пропорциональны характеру загрузки лезвия ΔS.

При проектировании схемы режущего аппарата барабанного типа задаются углом скольжения τ, частотой вращения барабана п, числом ножей z. все остальные параметры рассчитываются исходя из вышеперечисленных.

Фаску лезвия ножа у барабанных аппаратов выполняют снаружи барабана. Это делается для того, чтобы была обеспечена возможность заточки лезвий без демонтажа ножей на барабане при помощи заточных приспособлений.

В процессе эксплуатации лезвие ножа затупляется – уменьшается острота ножа. Последняя оценивается радиусом закругления лезвия (определяется отпечатками на свинцовой пластине и рассматривается под микроскопом).

Затупление лезвия сопровождается увеличением зазора δ между ним и противорежущей пластиной. Острота лезвия считается достаточной, если радиус закругления кромки лезвия находится в пределах 10…20мкм.

По достижению этой величины 50 мкм нож подлежит заточке. После заточки ножа следует отрегулировать (уменьшить) зазор δ между ножом и противорежущей пластиной.

Дозатор молока АДМ-52000

и устройство УУМ-1 конструктивно выполнены по схожей схеме. Различие состоит в конструкции счетчиков (сумматоров). Оба технических устройства (рис.2.1, рис.2.2) состоят из секции 1 сумматора 2 (рис.2.1), устройства счета импульсов 3 (рис.2.2), шланга откачки порции молока 4.

Каждая секция имеет одинаковое устройство и предназначена для приема молока от определенной группы коров и подъема его в транспортный молокопровод или молокосборник. Секция состоит из молокоприемника 5 (рис.2.1), который образует приемную камеру, цилиндра 6, образующего отмерную камеру, крышки 7, поплавкового устройства, расположенного внутри обеих камер. Камеры изготовлены из прозрачной пластмассы, что позволяет визуально контролировать рабочий процесс.

Поплавковое устройство имеет возможность перемещаться вертикально и состоит из клапана 8 и поплавка 9, жестко связанных между собой полым штоком 9'. В штоке просверлено отверстие 10. Приемная и отмерная камеры разделены шайбой 11.

Сумматор 2 имеет механический счетчик, соединенный через тягу 12 с резиновым сильфоном 3.

Устройство учета импульсов 3 (рис.2.2) выполнено в виде корпуса, в котором смонтированы блок питания с понижающим трансформатором напряжения, микроконтролер, сигнальные трансформаторы, устройства их питания.

На передней панели корпуса устройства учета импульсов имеется шкала индикации. Первая цифра на шкале отображает номер группы и отделена точкой, а остальные показывают сумму импульсов, проходящих через датчик. Здесь же установлены кнопки определения группы животных, суммы импульсов по каждой группе животных и кнопка для суммирования количества импульсов по четырем группам, а также приемное гнездо для специального ключа сброса DALLAS DS 1990.

Датчик счета импульсов 2 представляет собой цилиндр из изоляционного материала с внутренним диаметром 19 мм и запрессованными двумя электродами из нержавеющей стали.

Датчик устанавливается в разрез каждого молочного шланга 4 дозатора вертикально для установок АДС и 2 АДС на расстоянии 200 мм (по высоте) от транспортного молокопровода, где движение молока стационарно (имеет ламинарный режим) (рис.2.3).

Для установок типа АДМ-8А датчик должен быть расположен над дозатором молока на самой верхней точке шланга, где его положение будет вертикально, и молоко будет полностью заполнять датчик. Принцип действия датчиков основан на замыкании молоком контактов.

2.3. Принцип действия средств группового учета надоя молока

При работе изучаемых средств выделяют два цикла: наполнения и опорожнения отмерной камеры. Протекание этих циклов в АДМ-52000 и УУМ-1 практически одинаково.

Цикл наполнения отмерной камеры.

Перед началом работы разделитель, установленный над секцией, должен быть в положении «открыто». Поплавковое устройство под действием собственной тяжести находится в нижнем положении. При этом клапан 8 (рис.2.1) не перекрывает отверстие в шайбе 11, а приемная и отмерная камеры через него соединены между собой. Отверстие 10 в полом штоке находится в пространстве приемной камеры.

В процессе доения молоко по молокопроводу 13 через патрубок в крышке 7 поступает в приемную камеру 5, откуда через отверстие в шайбе 11 сливается в отмерную камеру.

В устройстве АДМ-52000 вакуум через отверстие 10, полый шток по шлангу переменного давления 14 поступает в сильфон. При этом сильфон, сжимаясь, воздействует через пружинную тягу 12 на сумматор, благодаря чему может произойти отсчет порции молока.

Поступающее молоко одновременно заполняет отмерную камеру 6 и шланг 4. После заполнения отмерной камеры 6 молоко начинает накапливаться в приемной камере 5.

Поплавковое устройство имеет незначительную положительную плавучесть, которая обеспечивает подъем поплавка 9 и перекрытие отмерной камеры 6 клапаном 8 в том случае, когда в приемной камере уже имеется определенное количество молока. Это исключает образование пены в отмерной камере и обеспечивает необходимую точность измерений.

Поплавковое устройство, поднимаясь вверх, выводит отверстие 10 за пределы крышки 7 в атмосферу. Атмосферное давление, попадая в полый шток распространяется по двум направлениям. Во первых попадает в отмерную камеру и обеспечивает плотное прижатие клапана 8 к шайбе 11. Кроме того, через шланг переменного давления атмосферное давление поступает в сильфон 3 сумматора 2. При этом сильфон разжимается и перемещает тягу в исходное положение для последующего отсчета сумматора.

С учетом того, что в устройстве УУМ-1 тип счетчика порций молока не механический а электронный, то в нем отсутствуют шланг переменного давления, сильфон и пружинная тяга. В таком случае при максимальном вертикальном перемещении поплавкового устройства атмосферное давление через отверстие 10 распространяется только по полому штоку в отмерную камеру для обеспечения прижатия клапана к шайбе.

Цикл опорожнения отмерной камеры. Молоко в результате разности давлений (атмосферное давление в верхней части отмерной камеры и рабочий вакуум в молочной линии доильной установки) начинает отсасываться из отмерной камеры 6 по шлангу 4 в транспортный молокопровод 14 и в молокосборник доильной установки.

При использовании для группового учета молока УУМ-1, выходящие из отмерных камер в транспортный молокопровод порции молока, проходя через датчики счета импульсов 2 (рис.2.2) замыкают их контакты, и за счет проводимости молока создаются импульсы. Все четыре канала устройства счета импульсов работают одновременно, но индицируется только один (остальные три работают в фоновом режиме). Выбор канала индикации осуществляется кнопкой ГРУППА, расположенной на передней панели прибора.

Количество регистрируемых импульсов на один канал составляет 999. По достижении этого значения дальнейший учет прекращается, и возобновить его можно только после сброса. Первая цифра на индикаторе отображает номер группы и отделена точкой.

Для отображения суммарного количества импульсов по четырем группам предназначена кнопка СУММА.

После полного отсоса порции молока из отмерной камеры за счет большего проходного сечения шланга откачки молока по сравнению с диаметром отверстия 10 разряжение в отмерной камере 6 и молокоприемнике 5 (рис.2.1) практически выравнивается и поплавковое устройство под действием собственного веса и веса молока, накопившегося к этому моменту в молокоприемнике, опускается вниз, в результате отмерная камера вновь заполняется молоком. При этом отверстие 10 трубки 9 входит в зону вакуума молокоприемника.

В дозаторе АДМ-52000 при этом вакуум по шлангу 14 распространяется в сильфон 3, который под действием атмосферного давления сжимается и через пружинную тягу производит отсчет очередной порции молока. Затем процесс повторяется.

навоз

– это ценное органическое удобрение и главный поставщик минеральных элементов, микроэлементов, серы и магния, необходимых для роста и развития растений.

Основу навоза составляет моча и кал животных, количество которых зависит от вида скота, его возраста и массы, интенсивности кормления, вида используемых кормов и др.

В зависимости от системы и способа содержания животных (на подстилке или без подстилки) и способа удаления (механический или гидравлический) навоз представляет собой густую или жидкую консистенцию и широко распространен на небольших фермах крупного рогатого скота при содержании животных на подстилке. В этом случае получают твердый (густой) навоз.

Подстилка поглощает жидкие выделения животных и образующийся азот, улучшает физико-химические и биологические свойства навоза, который становится менее влажным, более рыхлым, легче разлагается при хранении. При наличии подстилки пол стойла более ровный, теплый и чистый, облегчаются перевозка навоза, внесение и заделывание его в почву.

На крупных фермах распространен безподстилочный способ содержания животных, поскольку он менее трудоемкий. Допускается широкое применение комплексной механизации и автоматизации работ, связанных с уборкой навоза из производственных помещений, переработкой, хранением, транспортировкой и использованием его как органического удобрения. При таком содержании животных получают жидкий (полужидкий) навоз.

Жидкий навоз представляет собой смесь твердых и жидких экскрементов животных, технологической и смывной воды, отходов корма и газообразных веществ. Количество и химический состав жидкого навоза зависит от вида, возраста, типа кормления и способа содержания животных, технологии удаления из помещения, хранения, обработки и транспортировки навоза. Вопросам его утилизации необходимо уделять особое внимание.

Навоз представляет собой сплошную полидисперсную многофазовую систему, объединяющую твердые, жидкие и газообразные вещества. Основную часть навоза составляет влага. Она существенно влияет на физико-механические и химические свойства навоза. В свою очередь, влажность навоза зависит от первоначальной влажности экскрементов, вида и количества применяемой подстилки, ее первоначальной влажности, принятой системы уборки навоза и др.

Первоначальная влажность кала, мочи и ее смеси с калом крупного рогатого скота составляет соответственно 83...84; 94,8...95,0 и 86...87 %, свиней - 76...78, 94...95 и 87...88 %, овец - 67...69, 94...95 и 87...88%.

Плотность навоза колеблется от 400 до 1020 кг/м3 и зависит от многих факторов - удельного веса экскрементов, влажности, количества и качества подстилочного материала, размеров частиц навозной массы, сопротивления фракций и др.

Плотность соломистого навоза крупного рогатого скота при изменении его влажности от 75 до 85 % колеблется от 530 до 890 г/м3. При увеличении содержания подстилки в навозе снижаются его влажность, а, следовательно, и плотность. Так, при изменении содержания подстилки от 0 до 20 % плотность соломистого навоза уменьшается с 1010 до 470 кг/м3. Плотность свиного подстилочного навоза составляет 600...900 кг/м3, овечьего (при семимесячном нахождении в кошаре) - 835...1250 кг/м3.

Плотность жидкого навоза крупного рогатого скота и овец 1010... 1020кг/м3, свиного навоза - 1050...1070; помета - 700...1005 кг/м3.

Безподстилочный (чистый) навоз весьма однороден по своему составу. Средний размер частиц чистого навоза крупного рогатого скота составляет 2,6 мм, частиц длиной свыше 10 мм содержится не более 1 %. Средний размер частиц свиного навоза 0,63...1,24 мм. Однако в жидкий навоз крупного рогатого скота попадает много крупных включений от остатков корма, которые засоряют решетки полов и каналы, вследствие чего снижается эксплуатационная надежность гидротранспортной системы навозоудаления.

При расчетах машин для уборки навоза необходимо знать значения коэффициентов трения скольжения, покоя и липкости, числовые значения которых зависят от многих факторов, и прежде всего от влажности. Влажность навоза, при которой коэффициент трения скольжения принимает свое максимальное значение, называют критической. Так, при движении безподстилочного навоза крупного рогатого скота по стали, бетону и доске из сосны критическая влажность соответственно составляет 64,4; 67,6 и 60,4 %, а коэффициент трения - 0,9; 1,04и 1,02; придвижении навоза с соломенной подстилкой при тех же условиях - соответственно 71,4; 73,4 и 72,8 %, а коэффициент трения - 0,67; 0,68 и 0,77. При механизированной уборке навоза необходимо обеспечить влажность навоза выше критического значения.

Значения коэффициентов трения покоя больше коэффициентов трения скольжения экскрементов на 30...40 %, соломистого навоза на 15...30 и торфяного - на 5...15 %.

Представляет интерес и такая характеристика навоза, как коэффициент липкости, или усилие отрыва пластины от прилипшей к ней навозной массы при определенных значениях начального давления на пластину и времени контакта.

Установлено, что наименьшее усилие прилипания к навозу у полиэтилена и винипласта, наибольшее - у резины и дерева.

Прилипание навоза к различным поверхностям значительно зависит от влажности. Для свежего навоза крупного рогатого скота влажность, при которой сила прилипания достигает своего максимального значения, в зависимости от типа подстилки и материала поверхности колеблется в пределах 74...83 %.

Сила прилипания навоза к различным поверхностям после 3 мес. хранения уменьшается в 3...4 раза по сравнению со свежим.

Жидкий навоз влажностью 86...92 % способен перемещаться самотеком по каналам на определенные расстояния за счет своих вязкопластичных свойств. На этой основе созданы самотечно-сплавные системы удаления навоза из животноводческих помещений.

Практический интерес для правильного определения технологического оборудования, параметров строительных конструкций, предназначенных для систем удаления, переработки, хранения и использования жидкого навоза, представляют его реологические (текучие) свойства - вязкость и предельное напряжение сдвига.

Вязкость жидкого навоза, как и предельное напряжение сдвига, возрастает с уменьшением его влажности. Так, при снижении влажности навоза крупного рогатого скота (кормление силосом, соломой, бардой, жомом и концентрированными кормами) с 94 до 82 % вязкость и предельное напряжение сдвига увеличиваются соответственно с 0,13 до 2,6 Па и с 1,5 до 100 Па.

Свиной навоз содержит в 5 раз меньше коллоидов, и почти в 1,5 раза его структура слабее структуры навоза крупного рогатого скота. Поэтому первый характеризуется меньшими значениями предельного напряжения сдвига и вязкости по сравнению со вторым. При влажностях жидкого свиного навоза (кормление гранулированными комбикормами) 94 и 82 % вязкость и предельное напряжение сдвига составляют соответственно 0,2 и 1,9 Па и 1,2 и 90 Па, что ниже вышеприведенных значений показателей навоза крупного рогатого скота.

Так как вязкость и предельные напряжения сдвига определяют коэффициент сопротивления перемещению навоза по трубам при перекачке его насосами или пневматическими установками, свежий навоз крупного рогатогоскота слдует транспортировать влажностью выше 89 %, свиной - выше 84 %. После хранения навоза в течение 3...4 мес. указанные пределы влажности снижаются.

Система»климат

истема вентиляции должна поддерживать в помещениях оптимальный температурно-влажностный режим и химический состав воздуха, создавать необходимый воздухообмен, обеспечивать необходимое равномерное распределение и циркуляцию воздуха для предупреждения застойных зон, предотвращать конденсацию паров на внутренних поверхностях ограждений (стены, потолки др.), создавать нормальные условия для работы обслуживающего персонала. Для этого промышленность выпускает комплекты оборудования «Климат-2», «Климат-3», «Климат-4», «Климат-70» и другое оборудование.

Комплекты «Климат-2» и «Климат-З» применяют для автоматического и ручного управления температурно-влажностным режимом в животноводческих и птицеводческих помещениях, снабжаемых теплотой от котельных с водяным отоплением. Оба комплекта однотипны и выпускаются в четырех исполнениях каждый, причем исполнения отличаются только типоразмером (воздухоподачей) приточных и числом вытяжных вентиляторов. «Климат-3» снабжен автоматическим регулирующим клапаном на трубопроводе подачи горячей воды в калориферы вентиляционно-отопительных агрегатов и применяется в помещениях с повышенными требованиями к параметрам микроклимата.

Рис. 1. Оборудование «Климат-3»Рис. 1. Оборудование «Климат-3»:

1 -станция управления; 2 - регулирующий клапан; 3 - вентиляционно-отопительные агрегаты; 4 - электромагнитный клапан; 5 - напорный бак для воды; 6 - воздухопроводы; 7 - вытяжной вентилятор; 8 - датчик.

Комплект оборудования «Климат-3» состоит из двух приточных вентиляционно-отопительных агрегатов 3 (рис. 1), системы увлажнения воздуха, приточных воздуховодов 6, комплекта вытяжных вентиляторов 7 (16 или 30 шт.), устанавливаемых в продольных стенах помещения, а также станции управления 1 с панелью датчиков 8.

Вентиляционно-отопительный агрегат 3 предназначен дня нагрева и подачи воды в помещения тёплого воздуха зимой и атмосферного воздуха летом с увлажнением его при необходимости. Он включает в себя четыре водяных калорифера с регулируемой жалюзийной решеткой, центробежный вентилятор с четырехскоростным электродвигателем, обеспечивающим получение различных подач и напоров воздуха.

В систему увлажнения воздуха входят разбрызгиватель (электродвигатель с диском на валу), установленный в патрубке между калориферами и рабочим колесом вентилятора, а также напорный бак 5 и труба подачи воды на разбрызгиватель, оборудованная электромагнитным клапаном 4, который автоматически регулирует степень увлажнения воздуха. Для отбора крупных капель воды из увлажненного воздуха на нагнетательном патрубке вентилятора установлен каплеуловитель, состоящий из отсекающих фигурных пластин.

Вытяжные вентиляторы 7 удаляют загрязнённый воздух из помещения. Они снабжены клапаном в виде жалюзи на выходе, открывающимся под действием потока воздуха. Подачу воздуха регулируют изменением частот вращения вала электродвигателя, на котором надет пропеллер с широкими лопатками.

Станция управления 1 с панелью датчиков предназначена для автоматического или ручного управления системой вентиляции.

Горячая вода на котельной подается в калориферы вентиляционно-отопительных агрегатов 3 через регулирующий клапан 2.

Просасываемый через калориферы атмосферный воздух нагревается в них и вентилятором подается по распределительным воздуховодам 6 в помещение. При работающих вытяжных вентиляторах он направляется в зоны дыхания животных, а затем выбрасывается наружу.

При повышении температуры в помещении сверх заданной автоматически перекрывается клапан 2,тем самым ограничивается подача горячей воды в калориферы и увеличивается частота вращения вытяжных вентиляторов 7. При уменьшении температуры ниже заданной автоматически увеличивается открытие клапана 2 и снижается частоте вращения вентиляторов 7.

В летний период проточные вентиляторы включает только для увлажнения воздуха, а вентиляция происходит за счет работы вытяжных вентиляторов.

При низкой влажности воздуха вода из бака 5 по трубопроводу подается на вращающийся диск разбрызгивателя, мелкие капли захватываются потоком воздуха к испаряются, увлажняя приточный воздух, - крупные - задерживаются в каплеуловятеле и по трубке стекают в канализацию. При повышении влажности воздуха в помещении сверх заданной электромагнитный клапан автоматически перекрывает и уменьшает подачу воды в разбрызгиватель.

Пределы заданной температуры и влажности воздуха в помещении устанавливают на панели станции управления 1. Сигналы об отклонениях от заданных параметров поступают с датчиков 8.

Комплект «Климат-4», используемый для поддержания требуемых воздухообмена и температуры в производственных помещениях, отличается от оборудования «Климат-2» и «Климат-3» отсутствием устройств подогрева и подачи воздуха в помещение. В составе комплекте от 14 до 24 вытяжных вентиляторов и устройство автоматического управления с датчиками температуры.

Комплект «Климат-70» предназначен для создания необходимого микроклимата в птицеводческих помещениях при клеточном содержании птицы. Он обеспечивает воздухообмен, отопление и увлажнение воздуха и состоит из двух приточно-отопительных агрегатов с центральным распределительным воздуховодом, расположенным вдоль помещения в верхней его части. С воздуховодом соединены в зависимости от длин здания от 10 до 14 модулей, обеспечивающих смешивание теплого воздуха с атмосферным и равномерное его распределение по всему объему здания. В стенах здания установлены вытяжные вентиляторы.

Модуль состоит из воздухораспределителя, соединенного с централь ним воздуховодом, а также двух приточных вахт в вентиляторами. Комплект приточно-вытяжных установок ПВУ-6Ми и ПВУ-4М. Для автоматического обеспечения постоянной циркуляции воздуха в животноводческих помещениях, поддержания температура в заданных пределах в холодный и переходный периоды года, а также регулировки воздухообмена в зависимости от наружной и внутренней температуры воздуха используют комплекты установок ПВУ-6М и ПВУ-4М.

Каждый комплект состоит из шести приточно-вытяжных шахт, устанавливаемых в перекрытии здания, шести силовых блоков и пульта управления с датчиками температуры.

Электрокалориферные установки серии СФОЦ. Мощность этих установок 5, 10, 16, 25, 40, 60 и 100 кВт. Их используют для нагрева воздуха в системах приточной вентиляции помещений.

Установка состоит из электрокалорифера и вентилятора с электродвигателем, размещённых на раме.

Засасываемый вентилятором атмосферных воздух в алектро-калорифере нагревается (до температуры 90°С) трубчатыми ребристыми нагревательными элементами, изготовленными из стальной трубки внутри которой в электроизоляторе размещена спираль на тонкой проволоке. Нагретый воздух подаётся в помещение. Тепловую мощность регулирует изменением числа включённых в сеть нагревательных элементов при использовании мощности на 100, 67 и 33%.