Основные направления совершенствования штанговых транспортеров для уборки навоза

УДК 631.22.018

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

ШТАНГОВЫХ ТРАНСПОРТЕРОВ ДЛЯ УБОРКИ НАВОЗА

П.И.Гриднев, Т.Т.Гриднева, А.В.Савченко

Приведены результаты сравнительной оценки основных технико-экономических характеристик различных технических средств для уборки навоза, экспериментальных исследований процесса волочения материала штанговым транспортером различной конструкции.

Ключевые слова: транспортер, приводной механизм, технико-экономические характеристики, рабочий и холостой ход.

Отечественный и зарубежный опыт эксплуатации животноводческих предприятий при привязном содержании КРС свидетельствует о том, что организовать наиболее эффективную утилизацию навоза представляется возможным при механической уборке его из помещений. Технических средств для механической уборки навоза из помещений, как у нас в стране, так и за рубежом, известно достаточно много, и всем им присущи практически одни и те же недостатки: высокая удельная материало- и энергоемкость; низкая наработка на отказ; нарушение технологического процесса при уборке подстилочного навоза; малый срок службы; высокая стоимость изделий; высокие эксплуатационные затраты; сложность автоматизации процесса уборки навоза и т.д.

Анализ основных технико-экономических показателей различных технологических и технических решений для механических систем уборки навоза показал, что значительно повысить эффективность процесса возможно за счет совершенствования конструкции штанговых транспортеров (см. таблица 1). Даже при имеющихся существенных конструктивных несовершенствах штанговые транспортеры имеют преимущества по таким важным показателям как стоимость, надежность, возможность транспортировки любого типа навоза, удельная энергоемкость [1-6]. К основному достоинству штанговых транспортеров можно отнести минимизацию пути транспортирования навоза к точке выгрузки.

Известные технические решения штанговых транспортеров различаются по виду и месту размещения штанги, способу крепления скребков к штанге и их конструкции, шагу расстановки скребков, длине рабочего хода, системы привода и т.д. [7-9]. Главным и существенным недостатком известных конструктивных решений штанговых транспортеров является приводной механизм. Чаще всего используют привод с реверсом электродвигателя, есть решения с пере-

мешающимся по определенному контуру приводным механизмом, который не требует реверса электродвигателя. Известны также решения с гидравлическим приводом тягового контура. Все эти технические решения не надежны в эксплуатации, громоздки, не обеспечивают возможность регулирования длины рабочего хода. В литературных источниках нет данных по научному обоснованию формы скребков, шагу их расстановки по тяговому контуру, формированию тела волочения из убираемого навоза при различных его физико-механических характеристиках, конструктивных особенностях транспортера и канала. Таким образом, по имеющимся литературным данным невозможно достоверно определить степень влияния этих изменяющихся в широком диапазоне факторов на конструктивно-технологические параметры штанговых транспортеров и эффективность их работы.

Таблица 1. Основные технико-экономические показатели транспортеров

для уборки навоза

Показатели Марка транспортеров

ТСН-160 Штанговый КШТ-Ф-100

Масса с приводом (без наклонника), кг 1415 800 2411

Производительность одного транспортера, т/ч 4,5 3,5 4,6

Установленная мощность привода, кВт 4,0 1,5 8

Качество очистки канала от навоза, % 95 98 98

Наработка на отказ, ч 55,1 700 800

Коэффициент готовности 0,98 0,99 0,99

Срок службы до списания, лет 7 20 20

Длина соломистых частиц не более, см 20,0 не ограничена 5,0

Суточный объем работ по удалению

навоза от 100 коров,т.м 428,0 209,8 487,4

Стоимость горизонтального транспор- 145000 82000 422500

тера, руб.

Обслуживаемое поголовье, гол. КРС 100 100 100

Возможность использования в каналах можно можно нельзя

без решеток

Такие закономерности представляется возможным установить только по результатам экспериментальных исследований. С этой целью нами был создан фрагмент штангового транспортера, принципиальная схема и общие виды отдельных узлов которого представлены на рис. 1 и 2.

В качестве привода штангового транспортера выбрали гидромотор, при котором реверс тягового контура происходит при росте давления в гидросистеме до заданного уровня (рис. 2).

От одного привода приводятся в движение две параллельно расположенные ветви штангового транспортера, т.е. он имеет замкнутый контур. На прямолинейных участках тяговый контур выполнен из трех различных элементов:

Лоигпа! оГ УШТ^Н №4(4)-2011

65

стальная полоса размером 50 х 5; профильная труба 60 х 30, расположенная относительно дна канала по широкой и узкой стороне. В зоне обводных блоков тяговый контур выполнен из гибких элементов. Таким образом, при определенной длине гибких элементов представляется возможным изменять длину хода транспортера. Скребки транспортера были выполнены из уголка 50 х50 и профильной трубы 60 х30, имели различные решения по способу шарнирного соединения с тяговым контуром. В ходе испытаний была возможность изменять массу скребков, выполненных из профильной трубы, путем заполнения их песком. Расстояние между скребками на стальной полосе составляло 1,0 м, скребки из уголка 50 х 50 на профильной трубе размещались через 1,2 м, из профильной трубы через 1,5 м. Массу скребков из профильной трубы в процессе испытаний изменяли от 0,9 кг до 1,3 кг. Длина тягового контура в одном канале равнялась 15,3 м, длина контура из профильной трубы - 11,5 из стальной ленты - 5,8 м. Скорость перемещения тягового контура - 0,11 м/с.

Рис.1. Принципиальная схема перемещения навоза штанговым транспортером: 1-приводная станция с гидроприводом; 2-ролико-втулочная

цепь; 3-упор;4-штанга; 5-скребки; 6-продольный канал; 7-поперечный канал; 8-отводной блок; 9-устройство натяжное; 10-звездочка

Рис. 2. Фрагмент штангового транспортера

В предварительных исследованиях процесса транспортирования навоза на представленном фрагменте штангового транспортера установлено, что раскрытие скребков независимо от их формы и способа крепления на тяговом контуре из профильной трубы происходит на пути равном 500.. .600 мм, на стальной ленте - на пути в 200.210 мм.

При увеличении массы скребка из профильной трубы до 1,3 кг путь раскрытия сократился незначительно и составил 450.470 мм. Расстояние, необходимое для закрытия скребков (переход из рабочего состояния на холостой ход) на профильной трубе составило 550. 580 мм, на стальной ленте - не более 150 мм.

Конструкция скребков обеспечивает надежное транспортирование навоза по каналу при высоте сформированного тела волочения не более 100 мм. При дальнейшем увеличении тела волочения наблюдается переваливание навоза через скребки и ухудшение качества уборки навоза за один проход.

Отмечено, что при переходе скребков из рабочего положения на холостой ход происходит разрушение тела волочения. В зоне канала на тяговом контуре из профильной трубы величина разрушения достигала 50% на стальной ленте -не более 15%.

Объяснялось это тем, что на тяговом контуре из профильной трубы происходит напрессовка навоза между скребками и штангой и угол закрытия скребка постепенно увеличивается.

На тяговом контуре из стальной ленты данное явление не наблюдается, что дает основание сделать выбор в пользу тягового контура из стальной полосы.

Таким образом, в дальнейших исследованиях необходимо будет обосновать оптимальную форму скребка, техническое решение по шарнирному креплению его к тяговому контуру, шаг расстановки скребков, частоту включения в работу транспортера, длину хода транспортера и т.д.

В конечном итоге необходимо разработать научно-обоснованные рекомендации по выбору конструктивных решений штанговых транспортеров для различных типов животноводческих предприятий, планировочных решений помещений, особенностей исполнения навозоуборочных каналов, физико-механических характеристик убираемого навоза.

По результатам планируемых экспериментальных исследований представится возможным создать штанговый транспортер не уступающий по своим показателям лучшим зарубежным аналогам.

Литература:

1. Гамалицкий, В.А. Установка для уборки навоза из-под решетчатых полов в свинарниках: а. с. А 01 К 1/01 СССР. № 2042322; 1995.

2. Гердт, А.Ф. Устройство для удаления навоза: а.с. №1752290А1; 1992.

3. Вейнла, В.Э. Проектирование систем и рабочих органов удаления подстилочного навоза в коровниках / В.Э.Вейнла, М.Я.Куйв, П.Э.Каар // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 2000.- №9.

4. Лебединский, Э.Д. Установка для удаления навоза: а.с. № 190139; 1964.

5. Ожегов, В.П. Устройство для удаления навоза / В.П. Ожегов, Н.А.Лахонин, Е.И.Панфилов: а. с. № 190722; 1989.

6. Романов, И.Л. Штанговый транспортер для уборки навоза в животноводческих помещениях / И.Л. Романов, А.Т. Илстерс: а. с. № 1436954; 1988.

7. Boxberger J. Technik fur die Rindproduktion. Landwirtschaft - BL. - Weser-Ems.- 1989.- Т.136, № 47.

Journal of VNIIMZH №4(4)-2011

67

Гриднев Павел Иванович, доктор технических наук, заместитель директора

Гриднева Татьяна Трофимовна, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

Савченко Александр Викторович, научный сотрудник

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства

Россельхозакадемии

Тел. 8(4967)674333

E-mail: vniimzh@mail.ru

The results of the comparative evaluation of the main technical and economic characteristics of various facilities of manure are given, experimental studies of the process of drawing sucker rod material transporter of various designs are also given. Keywords: conveyor drive mechanism, technical and economic characteristics, working and idling

УДК 637.116.2

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДОЕНИЯ КОРОВ НА УСТАНОВКАХ «КАРУСЕЛЬ» И «РОБОТ»

С.Винницки,

Й.Л.Юговар,

Б.Мусельска,

Т.Колодзейчык,

Н.М.Морозов

В статье приведены результаты производственных испытаний доения коров в залах «Робот» и «Карусель» за 2009 и 2010 гг.

Ключевые слова: способ содержания, рацион кормления коров, молочная продуктивность коров, кратность доения, качество молока, состояние вымени.

Конец ХХ века это начало развития „прецизионной техники" в сельском хозяйстве, целью которой является рациональное использование ресурсов и защитой внешней среды (Majewski 2005). В скотоводстве это обозначает нормирование кормления в соответствии с необходимой потребностью животных с учетом суточной продуктивности. Основными требованиями к кормлению коров являются:

- скармливание кормов в составе смеси, что обеспечивает потребление всеми животными одинакового состава корма, что предупреждает колебаниям кислотности в рубце;