2. Проетирование поточно-технологической линии (птл)

2.1 Зоотехнические требования к птл уборки навоза.

Для большинства машин по механизации животноводческих ферм предъявляются зоотехнические требования, которые сводятся к следующему:

универсальность выполнения идентичных технологических процессов или операций;

высокая производительность;

возможность регулирования производительности в соответствии с зоотехническими требованиями;

компактность, т.е. машины не должны загромождать проходы и затемнять помещения, размеры машин должны допускать их использование в типовых животноводческих помещениях;

удобство очистки от навоза, мойки и дезинфекции основных рабочих органов машин;

надежность в работе и простота в управлении;

взаимозаменяемость на случай выхода машин из строя;

возможность применения средств автоматизации;

простота устройства и эксплуатации;

устойчивость рабочих органов машин против химических воздействий;

выполнение технологического процесса или операции за время, установленное зоотехническими требованиями;

минимальные энергозатраты;

оптимальные технико-экономические показатели.

Поэтому система удаления и утилизации навоза должна обеспечивать:

своевременное удаление экскрементов из животноводческих помещений;

создание оптимального микроклимата в помещении;

прием и временное накопление навоза, а также его хранение на территории фермы (комплекса), когда невозможен въезд на поля из-за распутицы;

получение сыпучих торфонавозных компостов;

комплексную механизацию и максимально возможную автоматизацию процессов производственной линии при минимальных трудозатратах на их выполнение, бесперебойную работу оборудования технологической линии всего производственного процесса, а также безопасность для обслуживающего персонала и животных;

обеспечивать постоянную и легко поддерживаемую чистоту станков, проходов и ограждений;

по возможности не допускать образования и проникновения вредных газов в зону обитания животных;

исключить проникновение заразных бактерий с навозом из одного производственного помещения в другое.

2.2 Разработка и обоснование конструкторско-технологической схемы линии уборки навоза.

Уборка навоза состоит из следующих операций:

- очистка животноводческого помещения;

- выгрузка навоза за пределы животноводческого помещения;

- транспортировка его к навозохранилищу и выгрузка в него.

Уборку навоза будем совершать навозоуборочным скребковым транспортером ТС-10 в прицеп типа 2ПТС-6 агрегатирующийся с трактором МТЗ-80.

2.3 Определение производительности птл, подбор машин для выполнения технологических операций и определение их количества

Исходя из условия подачи (10 т/ч) и количества голов, выбираем скреперную навозоуборочную установку ТС-10:

Скребковая навозоуборочная установка	ТС-10
Подача, т/ч	10
Обслуживаемое поголовье, голов	1000…2000 свиней
Длина цепи со штангами, м	96
Длина скребка, мм	650
Высота скребка, мм	-
Шаг скребков, м	22
Скорость движения скребков, м/c	0,25
Рабочий ход штанги, м	-
Установленная мощность, кВт	3,0
Размеры канала:
- длина	-
- ширина	-
- глубина	-
Масса, кг	1500

Продолжительность цикла удаления навоза:

Т_ц=2L_к/V_ср (2.1)

Где L_к – длина одной канавки (Lк=1,03…1,06), м; V_ср – средняя скорость скрепера (Vср=0,04…0,14 м/c). Таким образом:

Т_ц=2∙1,03/0,14=14,7 сек.

Производительность установки:

Q=(V_c∙ρ∙φ)/(Т_ц+Т_уп) (2.2)

Где V_c – расчетная емкость скрепера, м3 (V_c=0,13…0,25 м3); φ – коэффициент заполнения скрепера (φ=0,9…1,0); Т_ц – время одного цикла, с; Т_уп – время на управление и изменение направления хода, с (Т_уп=2…5).

Таким образом:

Q=(0,25∙1100∙0,9)/(14,7+5)=12,56 кг/c

Количество животных m^/ , которые обслужуються одной стационарной установкой для удаления навоза:

m^/=zL/b_ст (2.3)

Где: L – количество рядов стойл; - ширина одного стойла, м;z- количество рядов стойл.

m^/=4∙45/4,5=40

Продуктивность технологической линии Q_л кг/с:

Q_л=m^/q_гн/KT_ц (2.4)

Где: К- кратность уборки навоза за день (К=2-5); Т_ц-продолжительность одного цикла уборки навоза, с.

Q_л=40∙17/2∙14,7=23,13 с

Общая потребность скребковых транспортеров n_y определяется отношением:

n_y=m/m^/ (2.5)

Где: m- количество животных на ферме, голов.

n_y=1000/40=25

Время работы транспортера:

T=Т_ц∙К (2.6)

Т=14,7∙2=29,4

Общая продолжительность технологического процесса уборки навоза составляет:

Т_общ.=Т∙ n_y (2.7)

Т_общ.=29,4∙25=735

Для доставки навоза в навозохранилище мобильными средствами необходимо вычислить количество i_р рейсов:

i_р=G_сут/G_моб (2.8)

где: G_сут- суточный выход навоза (G_сут=17000); G_моб- грузоподъемность мобильного средства, кг (G_моб=6000).

i_р=17000/6000=2,8=3

Количество рейсов ,которые может выполнить один мобильный агрегат за время очистки навоза:

i₁=Т_общ/Т_ц.моб (2.9)

где: Т_ц.моб – продолжительность одного рейса мобильного агрегата, с.

i₁=735/810=0,9=1

Т_ц.моб= Т_загр+Т_х+Т_р+Т_роз (2,10)

Где: Т_х- продолжительность холостого проезда, с:

Т_х=l_c-п/v_x (2.11)

Где: l_c-п- максимальное расстояние от животного помещения до навозохранилища, м (l_c-п=300 м); v_x- скорость движения загруженного агрегата, м/с (v_x=2) .

Т_х=300/2=150

Продолжительность загрузки прицепа Т_загр с:

Т_загр= G_моб/Q_л (2.12)

Где: Q_л- продуктивность скребковой установки, кг/с.

Т_загр=6000/23,13=260

Продолжительность переезда загруженного аппарата до хранилища, с:

Т_р= l_c-п/v_p (2.13)

Где: v_p- скорость движения загруженного аппарата, м/с (v_p=1):

Т_р= 300/1=300

Т_ц.моб=150+260+300+100=810

Минимальное количество мобильных агрегатов, которые обеспечивают своевременный вывоз навоза в навозохранилище, равняется:

n_моб=i_p/i₁ (2.14)

n_моб=3/1=3