Расчет мобильных средств уборки навоза

К мобильным навозоуборочным средствам относятся бульдозерной навески БН-1, тракторный погрузчики-бульдозеры ПБ-35 и погрузчик фронтальной перекидной ПФП - 1,2.

Производительность трактора с навесным скребком определяется с некоторым приближением величиной машинного времени, затрачиваемого на удаление 1000 кг. навоза:

где t_б – время, затрачиваемое на удаление 1000 кг навоза бульдозером, с

l_б – средняя длина перемещения навоза, по навозному проходу, м;

q_б – количество навоза ,убираемого заодин рабочий ход бульдозера, кг;

V_б – средняя рабочая скорость тракторас бульдозерной навеской, м/с (0,5-0,7)

Количество навоза, убираемого за один рабочий ход:

где z - число дней между двумя уборками;

а - количество навозных каналов в помещении;

k - количество проходов трактора по навозному проходу,

где b_п - ширина прохода, м.;

b_б - ширина захвата бульдозерной навести с учетом постановки рабочего органа, необходимо окислить в сторону увеличения, м.

Сопротивление движению навоза, переменяемого тракторным навесным скребком на выгульной площадке с твердым покрытием или в навозном проходе коровника, определяется по формуле:

где k_б - коэффициент, учитывающий угол постановки скребки (табл; 2);

f_ст - коэффициент зрения покоя, (0,8- 0,85);

М - масса тела волочения (500 - 600), кг.

При уборке навоза желательно применять скребок совкообразной формы, так как чем больше навоза будет лежать на самом скребке, тем меньше сопротивление.

Таблица 2. Значение коэффициента k_б

Навоз	Угол постановки рабочего органа
	00	150	300	450
Соломистый	1	0,85	0,75	0,65
Торфяной	1	0,95	0,85	0,70
Экскременты	1	0,95	0,90	0,80

Расчет цепочно-планчатых транспортеров

Расчет сводится к определению подачи, тяговoгo сопротивления и обоснования выбора мощности электродвигателя.

Подачу транспортера определяют по формуле:

где h - высота перемещаемой призмы, или тела, волочения, м (высота

скребка должна быть в пределах 0,5 - 0,67 от глубины навозной канавки, длина скребка должна обеспечивать зазор между его концом и

стенкой канавки 0,015 - 0,025 м);

b - ширина навозной канавки, равная 0,32 м при глубине 0,12 м;

p - плотность, для подстилочного навоза p = 600 - 900 кг/м³,

для жидкого р = 1000 - 1070 кг/м³;

v - скорость цепи транспорта, м/с, (смотри приложения);

k - коэффициент подачи.

При этом k = k₁ + k₂ + k₃ + k₄ + k₅, где k₁= 0,5 - коэффициент заполнения канавки; k₂ = 1,13 - коэффициент, учитывающий уплотнение навоза при его перемещения скребком; k₃= 0,9 - 0,95 - скоростной коэффициент; k₄= 0,97 - коэффициент, учитывающий объем канавки, занятый цепью со скребками; k₅ = 0,8 - 1 - коэффициент, учитьвающий угол подъема наклонного транспортера.

Тяговое сопротивление P(Н) движению транспортера находят по формуле:

Р = Р₁+Р₂+Р₃+Р₄+Р₅

где P₁ - сопротивление от трения навоза о канавку, Н;

Р₂ - сопротивление от трения навоза о боковые стенки канавки, Н;

P₃ - сопротивление от подъема навоза наклонным транспортером, Н;

P₄ - сопротивление от перемещения цепи транспорта, Н;

P₅ - сопротивление от перемещения навоза в направлении натяжной

звездочки, Н

где L - длина пути перемещения навоза, м.;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

f - коэффициент трения навоза о желоб; в зависимости от влажности f = 0,71 – 1,3;

β - угол подъема навоза, т.е. угол установки наклонного транспортера (30 градусов).

где - коэффициент бокового давления, равный:

где ψ - динамический коэффициент равный 1,5 - 1,8;

f_вн - коэффициент внутреннего трения навоза (0,9 - 1,5).

,

где g_ц - удельная сила тяжести 1 м цепи со скребками, Н/м;

L₁ - расстояние между осями звездочек

Мощность двигателя N_ДВ:

где k - коэффициент, учитывающий сопротивление от приводной звездочки (k = 1,1);

- КПД передачи;

При этом скорость цепи v = 0,15 - 0.2 м/с, а КПД передачи = 0,75 - 0,85. Высота скребка транспортера должна быть в пределах от 1/2 до 2/3 Глубины навозной канавки, а длина скребка должна обеспечивая зазор между его концом и стенкой канавки в 0,015 - 0,025 м.

Необходимое минимальное предварительное натяжение Р_min, цепи (рис. 7) определяют по формуле:

где P₀ -сопротивление движению скребка при расположению его по

нормали к стенке канавы, определяемое из уравнения:

P - сопротивление движению навоза, Н

b_c - расстояние от точки приложения силы Р от цепи

(b_c = 0,5b + с, при a = 0, с =0,01 - 0.02м, при а=15⁰, с = 0.03 - 0.04 м);

t_ц - шаг цепи, м

a_max - максимально допустимый угол наклона скребка (для экскрементов a_max = 15⁰)

f₁ - коэффициент трения навоза о боковую стенку канавки.

Рис.7. Схема действия сил на скребок транспортёра

Расчет скреперной установили.

Расчет сводится к определению подачи, тягового сопротивления и потребной мощности. Подача скрепера может быть рассчитана по формуле:

где V_с - расчетная вместимость скрепера, м², (ширина захвата скрепера в раскрытом состоянии – 1,75 м, в сложенном – 0,69 м, высота скребка – 0,15 м), (см. приложения);

р - плотность навоза, (см. стр. 8);

φ - коэффициент заполнения скрепера (φ = 0,9 - 1,2);

t_ц - время одного цикла, с.

Время цикла равно:

где l - длина навозной канавки, м;

V_ср - средняя скорость движения скрепера (0,3 - 0,4 м/с);

t_у – время, затрачиваемое на управление установкой, с (см. приложения).

Мощность двигателя скреперной установки определяют по формуле:

где P_с - полное тяговое сопротивление скрепеpa, Н

Сопротивление скрепера зависит от массы М_с скрепеpa, коэффициентов трения между навозом и стенками канавки, между скрепером и навозом, от сопротивления передвижению тяговых каналов и трения в блоках.

Для скреперной установки, работающей в двух навозных канавках:

P_c = Р₁+ Р₂+ Р₃+ Р₄

где P₁ - сопротивление рабочей ветви;

здесь M_н - масса порции навоза, кг ( );

М_с - мяса скрепера, кг (см. приложения);

β_с - приведенный коэффициент сопротивления перемещению навоза и скрепка (1,8 - 2);

q₁ - масса 1-го метра троса (q_Т = 0,4 кг);

L_Т - длина троса, м, (см приложения);

f_Т - коэффициент трения троса о навоз (f, = 0,5 - 0,6);

P₂ - сопротивление передвижению холостой ветви/

P₃ - сопротивление на преодоление сил инерции;

P₄ - натяжение набегающей ветви каната, Н

здесь μ - коэффициент трения троса о ролик, (μ = 0,1 - 0,2);

α - угол охвата, (α = 135⁰ – 150⁰).

Контрольные вопросы:

1. Преимущества и недостатки механических систем удаления навоза

2. Устройство и особенности эксплуатации механических средств удаления навоза

3. Какие механические средства удаления навоза применяются на открытых площадках.

4. С какими транспортерами работают скреперные установки.