УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ НАВОЗА

Предлагаемое изделие относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для транспортировки и выгрузки навоза и помета, преимущественно из навозохранилищ животноводческих и птицеводческих хозяйств.
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, и 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 его в малых хозяйствах.
Известно устройство для транспортировки жидкого и полужидкого навоза из животноводческих помещений, содержащее транспортирующие рабочие органы в виде гибкого цилиндрического винта с приводом, расположенным со стороны выгрузки продукта, размещенные в продольном и поперечном навозных каналах, закрытых сверху решетками, подшипниковую опору, к которой прикреплен конец гибкого цилиндрического винта. Противоположный приводу вал привода пропущен через брызгоотражательный щиток. Жидкий и полужидкий навоз через решетки попадает в продольный навозный канал, где захватывается рабочим органом и перемещается в поперечный навозный канал, из которого рабочим органом навоз по поперечному каналу удаляется из помещения. Рабочий орган выполнен подвешенным без касания днища и стенок канала с возможностью его перемещения вдоль днища канала. Подшипниковая опора, к которой прикреплен конец гибкого цилиндрического винта, противоположный приводу, выполнена с возможностью перемещения вдоль оси винта для регулирования натяжения рабочего органа. [RU 2270559, A01K 1/01]
Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для транспортировки 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, а 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. Техническим результатом изобретения является снижение металлоемкости и упрощение конструкции, уменьшение энергоемкости процесса. [RU 2210887, A01K 1/01]
Перечисленные выше известные устройства в соответствии с конструктивными особенностями могут быть использованы для горизонтальной транспортировки внутри животноводческих комплектов и не применимы для транспортировки навоза из навозохранилищ, представляющих собой заглубления.
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение арсенала средств аналогичного назначения - устройства для транспортировки навоза, в том числе применяемых для транспортировки навоза из навозохранилища.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является реализация поставленной задачи, упрощение конструкции при сохранении производительности, повышение качества работы транспортировки навоза для дальнейшего его использования и переработки.
к
Указанный результат достигается тем, что в устройстве для транспортировки навоза, содержащем расположенный в продольном канале транспортирующий рабочий орган, привод которого размещен со стороны выгрузки навоза согласно заявленной полезной модели, продольный канал в поперечном сечении имеет круглую форму, а транспортирующий рабочий орган представляет собой пружину, при этом зазор между внутренним диаметром продольного канала и наружным диаметром пружины равен (D-d)/2, где
к
D - внутренний диаметр канала,
d - наружный диаметр пружины.
cp
вн
k
к
0
Экспериментально выбрана длина транспортирующего рабочего органа в пределах 16…30 м. Транспортирующий рабочий орган представляет собой пружину и изготовлен из пружинной проволоки, например, из материала Ст. 65 Г, в данном случае диаметром 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=arctgS/πdcp=19°20′ - угол наклона винтовой линии пружины; D=97,5 мм - внутренний диаметр продольного канала (водопроводная полиэтиленовая труба); (D-d)/2=3,75 мм - зазор между внутренней поверхностью продольного канала и наружным диаметром пружины; d=74-4=70 мм - диаметр оправы для навивки пружин производительность (подача) подобных рабочих органов определяется по формуле: , т/ч,
-1
3
υ
F
где n - 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 длине транспортирующего рабочего органа до 30 метров и внутреннем диаметре продольного канала 97,5 миллиметров, производительность составляет 26 тонн в час, что соответствует высокой производительности устройства для транспортировки навоза из практически любого навозного хранилища при относительной простоте устройства.
Устройство для транспортировки навоза иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлено устройство для транспортировки навоза в разрезе, на фиг. 2 - схема выгрузки навоза из навозохранилища Устройство для транспортировки навоза включает транспортирующий рабочий орган 1 (фиг. 1, 2), размещенный в продольном канале 2, привод 3 транспортирующего рабочего органа 1, который установлен со стороны выгрузки навоза 4. Продольный канал 2 имеет круглое сечение (на фигуре не показано). Транспортирующей рабочий орган 1 представляет собой пружину, на одном из концов которой выполнено фланцевое соединение (на фигуре не показано) для соединения с приводом 3. Привод 3 состоит из двух шкивов, 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.
к
к
Устройство для транспортировки навоза (фиг. 2) работает следующим образом. Собранное устройство устанавливают согласно фигуре 2 и одним концом транспортирующей рабочий орган 1 погружают в навозохранилище, представляющее собой заглубление (яму). Другой конец транспортирующего рабочего органа 1 размещают над транспортным средством 5 для последующей транспортировки навоза. Транспортирующий рабочий орган 1 подключают посредством фланца к приводу 3, который состоит из двух шкивов, 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. Далее включают двигатель, который через шкивы и клиноременную передачу приводит во вращение транспортирующий рабочий орган 1, представляющий собой пружину. Пружина, вращаясь, подхватывает частицы навоза и навозную жижу по продольному каналу 2 к месту выгрузки навоза 4 и погрузки в бункер или непосредственно транспортное средство 5 для дальнейшей транспортировки и переработки. В экспериментальной установке для транспортировки навоза из навозохранилища транспортирующий рабочий орган 1, представляющий собой пружину, был помещен в продольный канал 2, имеющий круглое сечение, выполненный из полиэтиленовой трубы с внутренним диаметром 97,5 миллиметров. Согласно расчету по формуле зазор между внутренней поверхностью продольного канала и наружным диаметром пружины, (D-d)/2=3,75 миллиметров где D - внутренний диаметр канала, d - наружный диаметр пружины принят равным 90 миллиметров. Принятый зазор позволяет вращаться пружине в полиэтиленовой трубе без задержек и застреваний. При проведении испытаний на навозохранилищах крупных животноводческих комплексах, экспериментальная модель устройства для транспортировки навоза, поднимала жидкий навоз из навозохранилища при положении устройства под углом 0-90 градусов относительно поверхности без потери производительности и качества выполняемых работ.