Методична довідка

Засоби механізації для прибирання гною можна класифікувати за такими основними ознаками: способом використання, типом будови і привода, характером дії, конструктивним виконанням.

За способом використання вони бувають пересувні та стаціонарні. Пересувні застосовуються для видалення гною зі стійл, боксів, ви­гульних майданчиків, а стаціонарні лише зі стійл і боксів. Привод їх робочих органів здійснюється за допомогою двигунів внутрішнього згорання і електродвигунів. Самі робочі органи бувають скребкові, лопатеві, транспортерні, щіткові та комбіновані. За характером дії їх можна поділити на пасивні, активні та комбіновані.

Скребкові робочі органи, у свою чергу, бувають з жорстко і шар­нірно закріпленими скребками. Засоби механізації із шарнірно закріпленими скребками значно зменшують травматизм під час їх ро­боти, обминаючи перепони, а надійність і довговічність їх значно вища.

Лопатеві засоби являють собою скребки, закріплені нерухомо на горизонтальному або вертикальному валу, який обертається разом з ними навколо своєї осі.

Робочі органи скреперної установки рухаються за допомогою тягового троса по підлозі стійл або боксів і зчищають з неї гній у гноє­приймальний канал транспортера або гнойового проходу. У кінці приміщення робочі органи скреперної установки зупиняються і скреб­ки розвертаються на 180⁰. У такому стані вони готові до руху в зво­ротному напрямку.

Залежно від технології видалення гною із приміщень і машини та, обладнання, які використовуються для цього, засоби меха­нізації поділяються на механічні і гідравлічні, а механічні у свою чергу - на мобільні та стаціонарні. Мобільні бувають начіпні та при­чіпні.

Гідравлічні засоби механізації включають канали, виготовлені з бетону для нагромадження і транспортування гною, щілинну підлогу, яка перекриває канали, зливні бачки, насоси і трубопроводи для по­дачі води в канали.

За способом видалення гною з каналів вони поділяються на само­пливні і змивні, самопливні, у свою чергу, - на системи безперервної дії і періодичної. Змивні системи бувають канальні та безканальні, з використанням води для змиву або гнойових стоків, тобто прямозмив­ні або рециркуляційні.

Скребкові установки. Оскільки всі транспортери типу ТСН мають аналогічні функціональні схеми, розглянемо будову і принцип роботи їх на прикладі транспортера ТСН-160А і вкажемо на ос­новні відмінності та конструктивні особливості інших транс­портерів.

Скребковий транспортер ТСН-160А призначений для ви­далення гною з тваринницьких приміщень та одночасного завантаження його в транспортні засоби. Він має горизон­тальний (рис. 1) та похилий транспортери з індивіду­альними приводами, а також шафу керування.

Горизонтальний транспортер складається з привода горизонтального ланцюга, натяжного і поворотного пристроїв. Привод транспортера забезпечує по­ступальний рух замкненого ланцюга і включає в себе елек­тродвигун, закритий редуктор з ведучою зірочкою та клинопасову передачу. Останнім часом все частіше викорис­товують привод без клинопасової передачі.

Ланцюг горизонтального транспортера - круглоланковий, нерозбірний, термічно оброблений і виго­товлений із сталі 23 Г2 діаметром 14 мм та кроком ланок 80 мм. Ланцюг складається із вертикальних та горизон­тальних ланок і кронштейнів для кріплення скребків. Кронштейни приварені до вертикальних ланок через кожні 1120 мм. До кронштейнів за допомогою болтів, контршайб і гайок прикріплені скребки. У процесі експлуатації ланки спрацьовуються і виникає необхідність вкорочення горизонтального транспортера шляхом вирізання ланок. Це виконують на ділянці між приводом та натяжним пристроєм. Кінці вкороченого лан­цюга з'єднуються за допомогою ланки і вставки. Остання встановлюється у прорізь з'єднувальної ланки і приварю­ється.

Рис.1. Схема скребкового гноєзбирального транспортера ТСН-160А:

1- горизонтальний транспортер; 2 - похилий транспортер; 3 – шафа керування; 4 – привод горизонтального транспортера; 5 - натяжний при­стрій; 6 – ланцюг та скребки; 7 - приводна станція

Натяжний пристрій призначений для підтримання постійного натягу ланцюга. Він складається з поворотного пристрою, ролика, важеля з напрямною, сто­яка, контейнера для вантажу і каната. Натягування здійс­нюється автоматично провертанням важеля з рухомим ро­ликом в інтервалі 60°.

Це відповідає подовженню ланцюга на 0,5 м. Зусилля натягу ланцюга регулюється масою ван­тажу, який поміщають у контейнер. Нормальний натяг ланцюга при його довжині 160 м і триразовому прибиранні гною (на добу) забезпечується загальною масою вантажу 100-120 кг. При цьому ланцюг вільно сходить з приводної зірочки, не намотуючись на неї. Натяг автоматично підтри­мується, щоб зазор між кінцями скребків холостої вітки і стінкою канала не перевищував 20 мм. При зазорі 20 мм ланцюг вкорочують.

Поворотний пристрій призначений для зміни напрямку руху ланцюга в місцях повороту гнойового каналу. Він уні­версальний для всіх транспортерів і складається із скоби, до якої двома болтами приєднується пластина. В отвори скоби та пластини встановлена вісь, на якій на двох під­шипниках обертається зірочка.

Похилий транспортер призначений для заван­таження гною, що подається з горизонтального транспорте­ра, у транспортні засоби. Він складається з корита, пово­ротного пристрою, ланцюга із скребками, привода та опор­ного стояка. Ланцюг похилого транспортера уніфікований з ланцюгом горизонтального. Відстань між скребками у похилого транспортера менша і становить 640 мм, а швидкість транспортера більша - 0,72 м/хв. Це передбачено для узгод­ження подачі транс­портерів і кращого ви­далення рідких фрак­цій гною. Натяг ланцю­га похилого транспор­тера здійснюється на­тяжним гвинтом.

Транспортер може працювати в каналах із додатковим жолобом для ланцюга, коли скребки розміщені над ланцю­гом і без додаткового жолоба з розміщенням скребків під ланцюгом. У першому випадку забезпечується якісніше прибирання гною при використанні будь-якої кількості під­стилки (солома, тирса, торф тощо).

Таблиця 1. Технічна характеристика транспортерів

Показник	ТСН-ЗБ	ТСН-2Б	КСН-Ф-100	ТСН-160А
Кількість тварин що обслуговуються, гол. Подача маси за одиницю чи­стого часу, т/год Встановлена потужність, кВт Швидкість руху ланцюга тран­спортера, м/с: горизонтального похилого Крок скребків транспортера, м: горизонтального похилого Трудомісткість монтажу, люд×год Маса, кг	100-110 4,5 5,5 0,18 0,72 1,00 0,50 60 2450	100-110 4,5 5,5 0,18 0,72 1,150 0,460 60 2450	100-110 5,7 5,5 0,18 0,72 1,150 0,460 60 2400	100-110 4,5 5,5 0,18 0,72 1,120 0,640 25 1825

У попередньо побудованих каналах без додаткового жо­лоба для ланцюга (з розміщенням скребків під ланцюгом) рекомендується використовувати транспортери ТСН-160А тільки для прибирання безпідстилкового гною або гною з невеликою кількістю подрібненої підстилки. При значній кількості підстилки транспортер у цьому варіанті працює незадовільно. Для покращення його роботи в гноєвий ка­нал подають воду.

Прибирати гній транспортером ТСН-160А необхідно не менше трьох разів на добу. Крім того, при застосуванні для підстилки соломи її бажано подрібнити на частинки не більше 100 мм, щоб скребки горизонтального транспортера під час скидання гною на похилий транспортер не прийшлося очищати вручну за допомогою спеціального скребка. Безпосередньо перед пуском транспортерів впевнюються у відсутності сторонніх предметів у гноєвому каналі, зніма­ють перехідні містки для забезпечення вільного проходу гною під ними. У зимовий період пересвідчуються, що лан­цюг і скребки похилого траспортера не примерзли до жо­лобів, при потребі легкими ударами звільняють їх.

Гній із стійл вручну за допомогою скребка скидають у гноєві канали на транспортер, який видаляє його з примі­щення і завантажує у транспортні засоби. При цьому очи­щати стійла потрібно за напрямком руху ланцюга, почи­наючи від натяжного пристрою.

Перевагою транспортера ТСН-160А порівняно з іншими транспортерами є покращення умов праці завдяки викорис­танню автоматичного натяжного пристрою ланцюгового контура, зменшення на 25 % часу на технічне обслугову­вання, скорочення затрат праці при монтажі, зниження металомісткості.

Тягові ланцюги транспортерів ТСН-2Б, ТСН-ЗБ, КСН-Ф-100 конструктивно відрізняються від розглянутого вище і мають різні технічні характеристики.

Транспортер ТСН-3Б має розбірний ланцюг із шарнір­ним кріпленням скребків, яке сприяє очищенню скребків від гною. Ланцюги транспортерів ТСН-2Б, КСН-Ф-100 за допомогою з'єднувальних ланок складаються з окремих секцій довжиною 5,75 м. Скребки транспортера ТСН-2Б приварені до середньої ланки, а КСН-Ф-100 - кріпляться за допомогою втулки, болта і двох гайок до кронштейна, який також болтами жорстко з'єднаний з середньою лан­кою ланцюга.

Скреперні установки УС-15, УС-Ф-170, УС-250 призна­чені для прибирання гною із тва­ринницьких приміщень великої рогатої худоби при боксовому і комбібоксовому утриманні тварин. Ширина зони прибирання від 1,8 до 3,0 м. Установки уніфіковані.

Скреперна установка УС-Ф-170 складається з приво­да 1 (рис. 2), тягових ланцюгів 4 і 8, проміжних штанг З і 7, скребків, поворотних роликів 5. Привод установки включає два спарених редуктори, електродвигуни, меха­нізм реверсування та ведучу зірочку.

Тяговий орган установки має два відрізки круглокільцевого ланцюга: перший з'єднує два передніх скрепери і приводиться в рух ведучою зірочкою привода, другий з'єд­нує два задніх скрепери і переміщується по роликах пово­ротних пристроїв. Кожна пара скреперів з'єднана між со­бою за допомогою проміжних штанг.

Скрепер - це робочий орган, що збирає і переміщує гній по каналах. Він складається з повзуна 6 (рис. 3), шарніра 2, натяжного пристрою 3 та двох скребків 1 і 4. Залежно від ширини каналу розсувні скребки виставляють на ширину очищення від 1,8 до 3 м. На кінцях скребків болтами прикріплені гумові чистики, які очищають стінки каналу від гною.

Рис. 2. Скреперна установка УС-Ф-170:

1, 2 – відповідно привод та натяжна станція; 3 – повзун; 4, 6 – скребки; 5 - тяговий ланцюг; 7 - по­воротні ролики; 8 - штанга

Рис.3. Скрепер УС-Ф-170:

1, 4 - скребки; 2 - шарнір; 3 - натяжний при­стрій; 5 - гумовий чистик; 6 - повзун

Поворотні пристрої для зміни напрямку руху ланцюга, встановлені на анкерних болтах, забетонованих у гнізда.

Скреперна установка має зворотно-поступальний рух. При робочому ході скребки в одному гнойовому проході за рахунок тертя з підлогою розкриваються на ширину кана­лу, захоплюють гній і переміщують його до поперечного гнойового каналу. Скребки іншого проходу в цей час скла­даються і здійснюють холостий хід у протилежний бік. За один робочий цикл кожен з чотирьох скреперів (по два у каналі) проходить шлях 57,3 м з швидкістю 0,056 м/с. Пере­криття ходу скреперів становить 9,5 м. Коли перший скрепер з гноєм підходить до по­перечного каналу і скидає в нього гній, задній скрепер переміщує гній до середини гнойового проходу. Спрацьо­вує пристрій реверсування. При повторному робочому ході перший скрепер заби­рає гній із середини і пере­міщує його до поперечного каналу.

Насос НЖН-200 призначений для перекачування рідко­го та напіврідкого гною із гноєзбірників і гноєсховищ у транспортні засоби або по трубопроводу, його випускають у двох виконаннях: пересувний і стаціонарний.

Насос складається з насосної частини, поворот­ної рами з полозками, системи блоків з лебідкою, опорної рами з двома пневматичними колесами, зливного рукава та пульта керування.

Насосна частина включає робоче колесо та шнек, що приводяться в дію електродвигуном через муфту. У верхній частині корпуса знаходяться два вікна, що перекри­ваються поворотною обоймою. Нижче обойми розміщені дверці, які відкриваються поворотом важеля. На кінці шне­ка на обгінній муфті встановлена мішалка.

У корпусі робочого колеса відцентрового насоса є по­дрібнювальний апарат. Він складається з жорстко закріп­лених на нижній частині корпуса штифтів (нерухомі ножі) та прорізів на нижньому торці робочого колеса (рухомих ножів). Зазор між ножами (1 - 1,5 мм) регулюють проклад­ками при складанні насоса.

Опорна рама оснащена пневматичними колесами і на ній за допомогою цапф встановлена поворотна рама, яка е напрямним пристроєм при переміщенні полозків з насо­сом, електродвигуном і напірним трубопроводом системою блоків. Поворотна рама (зварної конструкції) може зай­мати горизонтальне (транспортне) або вертикальне (робо­че) положення. Лебідка призначена для піднімання та опускання насосної частини.

Вікно для опускання насоса в гноєзбірник чи в гноєсхо­вище повинно мати розміри 1300×2500 мм. При глибині гноєсховища менше 3 м дно в місці встановлення насоса заглиблюють на 0,5 м. Це дасть змогу повніше забирати гній.

До місця використання насос доставляють трактором і встановлюють його над вікном. При цьому опускають дві опори в робоче положення і фіксують їх пальцями; зніма­ють болти кріплення рами і вручну переводять її у верти­кальне положення, приєднують рукав і звільняють насос від фіксації у полозках.

Пересвідчившись, що насос опущений на достатню глибину в гній, спрямовують вихідний кінець його рукава в горловину місткості транспортних засобів або приєднують його до магістрального трубопроводу. Після цього включа­ють насос на режим «відкачування». За допомогою важеля накривають дверці, добиваючись максимальної подачі від фізико-механічних властивостей гною, і фіксу­ють їх в такому положенні.

Рідкий гній крізь приймальне вікно у нижній частині насоса засмоктується в корпус шнека і витками транспортується вверх до відцентрового насоса. Домішки, що потрапили в гній, подрібнюються різальною парою, розміще­ною в корпусі насоса, і разом з гноєм подаються в нагні­тальний трубопровід.

При зменшенні подачі більш як на 50 % насос переклю­чають на режим «перемішування». Мішалку в цьому разі заглиблюють не більше як на 0,5 м. У зимовий час для запобігання замерзанню після закінчення роботи очищають напірний рукав. Для цього піднімають місця прогину рука­ва і включають насос на режим «перемішування», потім піднімають рукав на максимальну висоту і -пересвідчують­ся, що весь гній витік з напірного рукава.

Насос шнековий НШ-50 складається з відцентрового насоса, шнека, труби, мішалки, подрібнювача стеблових частинок, електродвигуна та редуктора.

У процесі роботи насоса гній подається шнеком до відцентрового насоса і далі трубопроводом у транспортні за­соби чи гноєсховище. При цьому мішалка створює проти­лежний потік рідини для підіймання мулу, що осідає на дні приймальника. Довгі частинки підстилки і корму, що потрапляють у гній, подрібнюються ножами подрібнювача, що запобігає забиванню насоса. Насос НШ-50 випускається з приводом від електродвигуна і ВВП трактора кла­су 1,4.

Установка УТН-10 призначена для транспортування гною будь-якої консистенції (рідкого, напіврідкого, під­стилкового) у різних кліматичних умовах (при температурі навколишнього середовища від - 40 до 50 °С). Установка подає гній до гноєсховища трубопроводом, прокладеним під землею нижче рівня промерзання. Гноєсховище запов­нюється знизу, що запобігає замерзанню вихідного кінця гноєпроводу і самого гною. Особливо ефективна установка в багаторядних корівниках з поперечним транспортером. У цьому разі вона може працювати в автоматичному ре­жимі.

Установка УТН-10 складається з поршневого насоса, завантажувальної лійки, гідроприводної станції, апарату­ри керування та гноєпроводу.

Поршневий насос - це гід­равлічна машина, що забезпечує переміщення гною трубо­проводом за допомогою поршня. Останній приводиться в дію гідроприводною станцією.

Рис. 4. Технологічна схема роботи установки УТН-10:

1 – скреперна установка; 2 – гідро приводна станція; 3 – гноєсховище; 4 – гноєпровід; 5 – завантажувальна горловина; 6 – насос; 7 – гноєприбиральний поперечний конвеєр

Поршневий насос складається із корпуса, рами з вуш­ками для приєднання двох гідроциліндрів привода насоса, а також перехідника. У корпусі насоса є всмоктувально-напірний клапан, який приводиться в дію гідроциліндром і залежно від такту поршня, забезпечує перекриття заван­тажувальної горловини лійки чи напірного каналу гноє­проводу. Зверху на корпусі насоса кріпиться завантажу­вальна лійка, а спереду - конус, до якого приєднаний гноєпровід. Гостра кромка забірної камери і термічне об­роблений хромований поршень дозволяють легко розріза­ти соломисті матеріали. Це забезпечує надійне транспор­тування трубопроводом підстилкового гною.

Таблиця 2. Технічна характеристика установки УТН-10

Показник	Значення
Продуктивність, т/год Встановлена потужність, кВт Відстань транспортування гною по трубопроводу, м Діаметр гноєпроводу, мм Хід поршня насоса, мм Діаметр поршня, мм Маса без гноєпроводу, кг Тривалість одного циклу, с	7,4 15 до 150 325 625 395 2158 26

Автоматичне керування роботою насоса забезпечується двома реверсивними золотниками. Система керування складається із штанг, пружин, шайб, упорів, тяги та важе­ля. Останній переключає реверсивні золотники.

Всмоктувально-напірний клапан регулюють у такій по­слідовності:

перевіряють ходи штоків гідроциліндрів і поршня (по­винні бути в межах відповідно 305 - 320 та 615 - 630 мм), при необхідності упори пересувають від важеля; стежать за допомогою манометра за тиском у гідроси­стемі. При робочому ході поршня він повинен бути в ме­жах 2 - 10 МПа, а при холостому - 2 - 5 МПа. Якщо ці умови не виконуються і в момент переключення золотника тиск різко збільшується, то упор пересувають до важеля.

Гідроприводна станція створює тиск масла в гідроси­стемі і приводить в дію поршневий насос. Вона складаєть­ся з електродвигуна, змонтованого на кришці гідробака, шестеренного гідронасоса, запобіжного клапана і фільтра тонкої очистки. Тиск у гідросистемі контролюється мано­метром, під'єднаним до напірного маслопроводу (він не повинен перевищувати 10 МПа). Гідроприводна станція з'єднана з поршневим насосом за допомогою гідравлічних рукавів і трубопроводів.

Рис. 5. Установка для транспортування гною УТН-10:

1 – гноєпровід; 2 – завантажувальна горловина; 3 – клапан; 4 – поршень; 5 – гідро циліндр; 6 – маслопровід системи; перехідник направляючий; 8 – насос; 9 – корпус

Гноєпровід складається з металевих труб, товщина сті­нок яких 5 мм, внутрішній діаметр 315 мм і довжина 10 - 12 м. Допускається комплектування установки трубами з внутрішнім діаметром 315 - 426 мм при тій же товщині стінки.

Гній із тваринницьких приміщень скребковими, скре­перними чи іншими пристроями подається до завантажу­вальної лійки установки УТН-10. Під дією власної ваги та розрідження, що створюється при холостому ході поршня, гній із завантажувальної лійки надходить у робочу камеру корпуса. При цьому канал гноєпроводу перекритий клапа­ном, а вікно завантажувальної лійки відкрите. Після за­повнення робочої камери клапан перекриває вікно заван­тажувальної лійки і відкриває напірний канал гноєпрово­ду, а поршень насоса, здійснюючи робочий хід, виштовхує гній з робочого циліндра в гноєпровод і далі у гносховище. Потім цикл повторюється.

Для надійної роботи установки вологість гною повинна бути не менше 76 %, а довжина часток підстилкового мате­ріалу - не більше 100 мм.

М

ІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

ЖИТОМИРСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРОЕКОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Факультет механізації сільського господарства

ІІІ курс факультет механізації сільського господарства

кафедра механізації землеробства і тваринництва