УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ НАВОЗА ИЗ СТОЙЛ

Предлагаемое изделие относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для удаления навоза из стойл на животноводческих фермах и комплексах.
Существующие технологии и машины для обеспечения полной механизации технологических процессов уборки и переработки жидкого навоза и помета повсеместно отработали свой ресурс и являются, в основном, неработоспособными, а их замена требует огромных материальных затрат. В то же время возросшие цены на энергоносители практически исключают перспективу механизации данных процессов старыми технологиями. Существующие технические средства являются метало- и энергоемкими.
Известен комплект шнековых транспортеров для уборки навоза ШТК-Ф-200, включающий горизонтальные продольные и поперечные, а также наклонные шнековые транспортеры. [Рекламный проспект, ВНИИМЖ, Подольск, 1989 г.]
Недостатком известного решения являются большие габариты устройства, высокая энергоемкость, высокая металлоемкость, что не позволяет использовать известное устройство в малых хозяйствах.
Известно устройство для очистки стойл от навоза, содержащее силовой агрегат (например, мотоблок), цилиндрический щеточный барабан, лопастной погрузчик, емкость для сбора навоза и отражательный щиток. Щеточный барабан имеет упругие капроновые ворсины, расположенные пучками по винтовым линиям. Упругие капроновые ворсины позволяют очищать поверхность стойла с требуемой степенью очистки (95%), точно копировать поверхность стойла и создают мягкость и плавность работы щеточного барабана.
Лопастной погрузчик представляет собой диск, на наружной поверхности которого радиально закреплены восемь лопастей. Погрузчик установлен наклонно под углом = 30…60 к горизонтальной плоскости и имеет выгрузное окно, причем корпус имеет форму усеченного конуса, вследствие чего лопасти имеют остроконечную форму, с углом при вершине, равным углу наклона погрузчика к горизонтальной плоскости. Привод щеточного барабана и лопастного погрузчика осуществляется от силового агрегата. Перед началом работы щеточный барабан опускается из транспортного положения в рабочее. После этого включается привод щеточного барабана и лопастного погрузчика, а также приводные колеса устройства. При движении устройства вдоль ряда стойл щеточный барабан, вращаясь, сметает навоз к наклонному лопастному погрузчику, который осуществляет погрузку навоза через выгрузное окно в емкость. При наполнении емкости привод щеточного барабана и лопастного погрузчика выключается, барабан переводится в транспортное положение и устройство для удаления навоза из стойл переезжает к месту выгрузки. После выгрузки навоза переезжают к следующему ряду стойл и технологический процесс повторяется. После окончания навозоуборочных работ устройство для очистки стойл от навоза подвергается очистке и мойке. [RU 2228611, A01K 1/01]
Перечисленные выше известные устройства в соответствии с конструктивными особенностями могут быть использованы для очистки стойл от навоза внутри животноводческих комплектов, но все они имеют большие габариты большую металлоемкость и сложно применимы для очистки пола в малых помещениях. Кроме того, они требуют больших затрат на содержание и обслуживание.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для удаления жидкого и полужидкого навоза из животноводческих помещений, содержащее транспортирующие рабочие органы, размещенные в продольном и поперечном навозных каналах, стенки которых выполнены с чередующимися между собой продольными полосами из антифрикционного материала и бетона. Навозные каналы имеют в поперечном сечении треугольную форму и закрыты сверху решетками Рабочий орган выполнен в виде гибкого цилиндрического винта, привод которого размещают со стороны выгрузки продукта, полосы из антифрикционного материала устанавливают вдоль навозных каналов по линиям контакта с рабочим органом, вал привода пропускают через брызгоотражательный щиток. Жидкий и полужидкий навоз через решетки попадает в навозный канал, где захватывается рабочим органом и перемещается в поперечный навозный канал. Затем рабочим органом навоз по поперечному каналу удаляется из помещения. Для нормального протекания процесса удаления навоза вначале включают рабочий орган, находящийся в поперечном канале и только после этого - рабочий орган, находящийся в продольном навозном канале. [RU 2210887, A01K 1/01]
К недостаткам ближайшего аналога можно отнести сложность конструкции и ее обслуживание невозможность размещения устройства в малых помещениях, возможность очистки помещения только в местах, заданных конструктивными особенностями устройства.
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение арсенала средств аналогичного назначения - устройства для очистки стойл от навоза, а именно, создание передвижной конструкции устройства для очистки стойл от навоза.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является реализация поставленной задачи, повышение производительности, удобства использования и качества очистки стойл на животноводческих фермах и комплексах при относительной простоте устройства.
Указанный результат достигается тем, что в устройстве для удаления навоза из стойл, содержащем привод и закрытый брызгоотражательным щитком транспортирующий рабочий орган, выполненный в виде гибкого цилиндрического винта, согласно заявляемой полезной модели транспортирующий рабочий орган выполнен с возможностью реверсного вращения и установлен на управляемой тележке.
cp
вн
k
к
0
В экспериментальной модели устройства для удаления навоза из стойла транспортирующий рабочий орган выполнен в виде гибкого цилиндрического винта и представляет собой пружину, изготовленную из пружинного прутка квадратного сечения и из материала Ст.65 Г, в данном случае со стороной 8 мм. Учитывая специфические условия, связанные с крупностью частиц навоза, принимаем: d=90 мм - наружный диаметр пружины; d и d=82 и 74 мм - средний и внутренний диаметр пружины; S=90 мм - шаг винтовой линии пружины; α=arctg S  πdcp=19°20′ - угол наклона винтовой линии пружины; D=97,5 мм - внутренний диаметр брызгозащитного щитка; (D-d)/2=3,75 мм - зазор между внутренней поверхностью брызгозащитного щитка и наружным диаметром пружины; d=74-4=70 мм - диаметр оправы для навивки пружин производительность (подача) подобных рабочих органов определяется по формуле: ,
-1
3
υ
F·
где η - частота вращения пружины, мин; ρ - плотность жижи, т/м; K и K - коэффициенты осевого отставания и наполнения кожуха.
Производительность составит:
W=0,8·0,1·0,1·0,009·500·1,0·1,2·1,000·60=26 т/ч
Потребная мощность привода, исходя из общеизвестного в науке и практике уравнения, определена: N=W(L-H)C/367 кВт,
где C - общий коэффициент сопротивления составит
N=20·8·5/367=2,2 кВт
Как следует из расчетов, при средней длине транспортирующего рабочего органа и внутреннем диаметре продольного канала 97,5 миллиметров, производительность составляет 26 тонн в час, что соответствует высокой производительности устройства для удаления навоза из стойла при относительной простоте устройства. Для высокой производительности и качественной очистки пола и засохшего навоза в установке для удаления навоза из стойла предусмотрено реверсное управление транспортирующим рабочим органом, что подразумевает изменение направления вращения последнего, что обеспечивает предотвращение возможного заклинивания устройства. Кроме этого квадратное сечение транспортирующего рабочего органа за счет острых граней пружины позволяет качественно очищать поверхность от загрязнений. Устройство для удаления навоза из стойл смонтировано на тележке и имеет ручку удобной для транспортировки устройства в любое необходимое место животноводческого хозяйства.
Устройство для удаления навоза из стойл иллюстрируется чертежом, где на фигуре представлено устройство для удаления навоза из стойл, вид в разрезе.
Устройство для удаления навоза из стойл содержит транспортирующий рабочий орган 1 (фигура), выполненный в виде гибкого цилиндрического винта и представляющего собой пружину, закрытую сверху брызгоотражательным щитком 2. Брызгоотражательный щиток 2 повторяет радиус транспортирующего рабочего органа 1. Нижняя часть 3 транспортирующего рабочего органа 1 предназначена для захвата и удаления навоза из стойла. Один конец транспортирующего рабочего органа 1 имеет фланцевое соединение (на фигуре не показано) для соединения с приводом 4, состоящим из двух шкивов 5, соединенных клиновидной ременной передачей (на фигуре не показано), и электрического двигателя либо двигателя внутреннего сгорания (на фигуре не показано), в случае отсутствия поста для подключения электрического двигателя, который обеспечивает возможность реверсного вращения 6 транспортирующего рабочего органа 1. Транспортирующий рабочий орган 1 установлен на управляемой тележке 7, имеющей ручку 8 для удобства перевозки устройства в любое необходимое место животноводческого хозяйства.
Устройство для удаления навоза из стойл (фигура) работает следующим образом. Устройство для удаления навоза из стойл устанавливают в месте скопления навоза и погружают транспортирующий рабочий орган в навозную массу Другой конец транспортирующего рабочего органа размещают над транспортной тележкой для перевозки навоза для последующей транспортировки. Далее включают привод 4, который через шкивы 5, соединенные клиновидной ременной передачей (на фигуре не показано), приводит во вращение транспортирующий рабочий орган. Транспортирующий рабочий орган 1 нижней частью 3, вращаясь, подхватывает частицы навоза и навозную жижу и транспортирует ее к месту установки транспортной тележки. В экспериментальной установке для транспортировки навоза из навозохранилища транспортирующий рабочий орган 1, представляющий собой пружину, имел наружный диаметр, которой был принят равным 90 миллиметров. Принятый зазор позволяет вращаться транспортирующему рабочему органу 1 без задержек и застреваний. При проведении испытаний на навозохранилищах крупных животноводческих комплексах экспериментальная модель устройства для удаления навоза из стойл транспортировала навоз без потери производительности и качества выполняемых работ. При необходимости возможно реверсное переключение приводом 4 транспортирующего рабочего органа 1 для изменения направления выгрузки навоза из стойла или устранения застревания при попадании крупных твердых предметов.