37. Ротационный лопастной вакуум-насос.

Предназначен для создания в вакуум-проводе доильной установки разряжения, необходимого для работы доильных аппаратов. Мощность электродвигателя, выбранного по требуемым техническим данным вакуум-насоса, кВт:

где - коэффициент запаса ();

–подача насоса, ;

- значение вакуума, создаваемого насосом, кН/(H = 47…53 кН/);

- к.п.д. ротационного вакуум-насоса (= 0,20…0,25);

- к.п.д. передачи.

Необходимая подача вакуум-насоса, /ч:

где k – коэффициент, учитывающий неполную герметизацию системы (k=2…3);

q – расход воздуха одним доильным аппаратом при 60 пульсациях в минуту, /ч (q = 1,8/ч);

- число доильных аппаратов в установке.

Рассчитанное значение мощности необходимо округлять до стандартного значения и выбрать по каталогу электродвигатель при .

38. Молочный сепаратор (молокоочиститель).

Для сепараторов с подачей 100…1000 л/ч мощностью электродвигателя, кВт:

где - коэффициент запаса ();

k – коэффициент, учитывающий мощность для сообщения кинетической энергии поступающей в барабан жидкости, преодоления гидродинамических потерь и потерь трения в подшипниках (k = 1,2…2,0);

–начальный момент на валу привода, Н·м (= 0,2 Н·м);

–коэффициент пропорциональности, зависящий от качества обработки элементов кинематической схемы привода, массы барабана, степени шероховатости рабочих поверхностей, Н·м · (b = 1,58·Н·м·для сепаратора с подачей 50…1000 л/ч);

- угловая скорость барабана, (= 650,720,810).

Рассчитанное значение мощности необходимо округлять до стандартного значения и выбрать по каталогу электродвигатель при .

39. Маслоизготовитель бочечный.

Мощность электродвигателя, кВт:

где – удельная мощность, Вт·мин/(= 0,08…0,15 Вт·мин/при общей вместимости очки 100…1000 л);

V – общая вместимость бочки, ;

D – диаметр бочки, м (D = 0,8…1,2 м);

n – частота вращения бочки при сбивании (n = 23…45 об/мин);

- к.п.д.передачи.

Рассчитанное значение мощности необходимо округлять до стандартного значения и выбрать по каталогу электродвигатель при .

40. Молочный насос.

Для перемещения молока по трубопроводам и продвижения его в технологической аппаратуре чаще всего используют насосы центробежного, ротационного или диафрагменного типов.

Мощность электродвигателя при его непосредственном соединении с насосом, кВт:

где Q – подача насоса, /ч;

Н – необходимый напор или высота подъема жидкости, м (центробежный и ротационный – 3…5 м);

–объемная масса молока, кг/(= 1030 кг/);

- к.п.д. насоса (для центробежного – 0,1…0,3; ротационного – 0,8…0,9, диафрагменного – 0,5…0,6).

Зная подачу и высоту подъема жидкости, выбираем насос подходящих параметров с учетом возможной частоты вращения приводного электродвигателя.

Рассчитанное значение мощности необходимо округлять до стандартного значения и выбрать по каталогу электродвигатель при .

41. Вентилятор сельскохозяйственной установки.

Вентилятор сельскохозяйственной установки в сельском хозяйстве применяются в системах микроклимата животноводческих помещений, хранилищ сельскохозяйственных продуктов, а также при сушке зерна и сена.

Мощность электродвигателя для привода вентилятора, кВт:

где k – коэффициент запаса (k = 1,05…1,15);

L- подача вентилятора, /с;

Н – полный напор вентилятора, выбираемый из условия подачи воздуха к самой удаленной точке воздухопровода, Па (Н = 400…500 Па);

–к.п.д. вентилятора (для вентиляторов с большой подачей = 0,4…0,6,с малой подачей -= 0,1…0,2);

–к.п.д. передачи (для клиноременной = 0,90…0,95; при непосредственном соединении -- 1,0).

Требуемую подачу воздуха системой вентиляции в животноводческом помещении определяют по выделению углекислого газа, водяных паров и по избытку тепла в помещении. Расход воздуха на удаление аммиака обычно не определяют, так как вентиляционная норма по углекислому газу обычно обеспечивает удаление аммиака.

Расход воздуха на удаление избыточного количества углекислого газа /ч:

(1.88)

где 1,2 – коэффициент, учитывающий выделение углекислого газа микроорганизмами и разлагающейся подстилкой;

с₁– содержание углекислоты в наружном воздухе (в сельской местности с₁ =0,3…0,5 л/);

с₂– допустимое содержание углекислоты данного помещения, л/м³;

с= с^/ · N – количество углекислоты, выделяемое всеми животными за час.

N – поголовье животных, гол.

Расход воздуха на удаление избыточной влаги, /ч:

где W=– выделение влаги внутри помещения, г/ч;

- выделение влаги животными при дыхании и через кожу, г/ч (у коровы – 250…350 г/ч);

= 0,14 - испарение влаги с пола и кормушек, г/ч;

- содержание влаги внутри помещения, г/(= 6,68 г/при температуре= +8и относительной влажности= 80%);

- содержание влаги в наружном воздухе, г/(г/при температуре= -20и относительной влажности= 90%);

Расход воздуха на удаление избыточного тепла, /ч:

где - излишнее тепло, выделяемое животными, кДж/ч (= 2696 кДж/ч при массе коровы 300 кг и суточном удое до 10 л,= 4916 кДж/ч при массе 400 кг и удое 30 л,= 7862 кДж/ч при массе 400 г и удое до 50 л);

- 1/273 – температурный коэффициент;

C = 1,251…1,262 кДж/() – теплоемкость воздуха.

Из рассчитанных значений расхода воздуха ,ивыбирают наибольший и по нему определяют подачу L вентиляционной устоновки.

Рассчитанное значение мощности необходимо округлять до стандартного значения и выбрать по каталогу электродвигатель при .

Определяем производительность вытяжной системы вентиляции:

(1.91)

Определяем производительность приточной системы вентиляции (если такая имеется):

(1.92)

С учетом геометрических размеров помещения и выбранной системы вентиляции принимаем:

n - количество вентиляторов (из данных условия)

Определяем производительность одного вентилятора:

(1.93)

(1.94)

Определяем полный напор вентилятора:

(1.95)

где Н_дин – динамическая составляющая напора

(1.96)

ρ =1,29– плотность воздуха, кг/м³

=12,5– скорость движения воздуха в вентиляторе, м/с

Н_ст – статическая составляющая напора, Па

(1.97)

L - длина воздуховода, м

R=0,2 удельные потери напора из таблиц в зависимости от материала воздуховода Па/м

Р_м – местные потери напора, Па

(1.98)

- суммарный коэффициент местных потерь, для колена трубы 90⁰ равен 1,18, для входа в трубу с закругленными краями –0,5, для открытой задвижки –0,1, для задвижки, открытой на половину – 4,0.

Выбираем стандартный вентилятор в зависимости от системы вентиляции (таблица 4,5) из условия:

(1.99)

Определяем мощность вентилятора:

, кВт (1.100)

где _в.н. – кпд вентилятора, _в.н. = 0,1…0,3 осевые вентиляторы;

_в.н. =0,4…0,8 – центробежные вентиляторы.

Определяем расчетную мощность двигателя вентилятора:

(1.101)

где η_пер – КПД передач, т.к.передача прямая, то η_пер=1

к_з - коэффициент запаса мощности вентиляторов, для осевых вентиляторов к_з=1,1.

Для центробежных вентиляторов коэффициент запаса зависит от мощности следующим образом:

Р, кВт…..До 0,5 0,5…1,0 1,0…2,0 2,0…3,0 От 3 и выше

к_з…… 1,5 1,3 1,2 1,15 1,1

Выбираем стандартный двигатель из условия:

с учетом оборотов вентилятора

_{42. Скреперная навозоуборочная установка.}

_{Используется при беспривязно-боксовом содержании КРС. Ветви установки поочередно совершают рабочий и холостой ход, перемещая накопившийся навоз по продольному каналу навозоудаления к поперечному транспортеру.}

_{Потребная мощность электродвигателя, кВт:}

_{где F - усилие для перемещения скреперов в канале. Н;}

_{- средняя скорость движения скреперов (= 0,2...0,4 м/с);}

_{- к.п.д. передачи (= 0.85..,0,90).}

_{Усилие, необходимое для перемещения транспортера со скрепера­ми в канале, Н:}

_{F = FP + FX + Fи + Fн, (1.103)}

_{где FP - сопротивление движению рабочей ветви, Н;}

_{FX - сопротивление перемещению холостой ветви, И;}

_{Fи - усилие на преодоление инерции при реверсировании, Н;}

_{Fн - сопротивление от натяжения набегающей ветви каната, Н.}

_{Сопротивление движению рабочей ветви, Н:}

_{FP = 9,81· [], (1.104)}

_{где - количество скреперов на одной ветви (в зависимости от об­служиваемого поголовьяnc - I ...4);}

_{Gc - масса одного скрепера, кг (Gc = 30...60 кг);}

_{Gh - масса навоза, накапливаемого в канале к моменту уборки, кг;}

_{fnp - приведенный коэффициент трения (fnp = 1,8. ..2,0);}

_{q - масса погонного метра длины каната, кг (q = 0,4...0,5 кг);}

_{Lp - рабочий путь скрепера, м (LP = 40...50 м);}

_{fH - коэффициент трения каната по навозу (Гц = 0,5...0,6).}

_{Масса порции навоза, накапливаемого к моменту уборки, кг:}

_{где m - обслуживаемое поголовье, гол.;}

_{- суточный выход навоза от одной коровы, кг (=45 кг);}

_{— кратность уборки в сутки (kv = 6).}

_{Сопротивление перемещению холостой ветви, Н:}

_{Сопротивление на преодоление инерции при реверсировании, Н:}

_{Fи = (2 nс Gc+ q LP) СР /t, (1.107)}

_{где СР - средняя скорость скреперов, м/с (СР = 0.25 м/с);}

_{t - время разгона, с (t = 10 с).}

_{- коэффициент заполнения канала (= 0,3).}

_{Сопротивление от натяжения набегающей ветви каната, Н:}

_{где μ- коэффициент трения каната о ролик (μ = 0,1 ...0,2);}

_{α - угол охвата ролика канатом, рад. (α = 2,1 ...3,1 рад.).}

_{Рассчитанное значение мощности необходимо округлить до стан­дартного значения и выбрать по каталогу электродвигатель при n0 = 1500 об/мин.}

_{43. Многоскреперная установка для транспортировки навоза используется в поперечных каналах для подачи навозной массы в навозосборник.}

_{Мощность электродвигателя, кВт:}

_{где F - усилие для перемещения скреперного транспортера, Н;}

_{- средняя скорость движения скреперов (= 0,2...0,4 м/с);}

_{- к.п.д. передачи (= 0,85..,0,90).}

_{Усилие, необходимое для перемещения каната со скреперами в ка­нале, Н:}

_{F = FT + Fн + FK,}

_{где FT - усилие, возникающее между транспортером со скреперами и транспортируемой массой, Н;}

_{Fн - сопротивление, обусловленное перемещением навоза по кана­лу, Н;}

_{Fx - сопротивление транспортера на холостом ходу, Н:}

_{к - коэффициент бокового давления, зависящий от размеров кана­ла и типа подстилки (к = 0,5...0,6);}

_{f- коэффициент трения навоза по дну канала (по стали f = 0,7... 1,1; по бетону и древесине f = 0,7... 1,2);}

_{В - ширина канала, м (В = 0,8 м);}

_{H - глубина канала, м (Н = 0,0,8 м);}

_{ρ - объемная масса навоза, кг/(ρ = 900 кг/);}

_{t- шаг скреперов, м (t = 1,2...3,3 м);}

_{φ — коэффициент заполнения канала (ф = 0,3);}

_{F3- усилие, возникающее при заклинивании навоза между скребком и боковой стенкой канала, Н (для навоза без подстилки F3 = 3,5 Н; при использовании торфяной подстилки F3 = 3 Н; соломенной подстилки - F3 = 1,5 Н);}

_{L - длина транспортера, м;}

_{- коэффициент увеличения сопротивления при образовании тела волочения (kF= 1,0... 1,2);}

_{Fx - усилие на холостом ходу транспортера (Fx = 2,5 Н/м).}

_{Рассчитанное значение мощности необходимо округлить до стан­дартного значения и выбрать по каталогу электродвигатель при n0 = 1500 об/мин.}