Совершенствование технологической линии уборки и транспортировки навоза в помещениях для содержания крупного рогатого скота на 50-100 голов
Наряду с количественным ростом поставляемой техники должно улучшаться и ее качество. Это должны быть высокопроизводительные универсальные агрегаты, выполняющие целый комплекс основных, ^ вспомогательных и транспортных операций, которые также должны обладать большим запасом технологической гибкости. Анализ систем погрузки навозной массы в сочетании с системой уборки и транспортировки показал, что… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЙ И ПАРАМЕТРОВ ОБОРУДОВАНИЯ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
- 1. 1. Современное состояние механизации уборки, транспортировки и погрузки навоза
- 1. 2. Обзор исследований по механизации уборки, транспортировки и погрузки навоза
- 1. 3. Цель и задачи исследований
- 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ
- 2. 1. Выбор объекта теоретических исследований
- 2. 2. Теоретическая модель работы скребкового транспортера с учетом коэффициента заполнения и переполнения межскребкового пространства
- 2. 3. Математические зависимости определяющие сопротивление движению транспортера
- 2. 4. Разработка математической модели взаимодействия скребка транспортера с навозной массой
- 2. 5. Обоснование теоретической модели определяющей влияние конструктивно-геометрических параметров подающего наклонного лотка, а также высоты его расположения на процесс загрузки экскрементов
- 2. 6. Теоретическое описание процесса просачивания навозной массы через зазор в створках контейнера в зависимости от влажности и геометрического напора
- 2. 7. Теоретическое обоснование выгрузки фекалий из контейнера при их переменной вязкости
- 2. 8. Рационализация конструктивно-геометрических параметров воронки для приема навоза поршневой установки
Совершенствование технологической линии уборки и транспортировки навоза в помещениях для содержания крупного рогатого скота на 50-100 голов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Развитие агропромышленного комплекса и реализация продовольственной программы на современном этапе основываются на ускорении научно-технического прогресса, мощной материально-технической и энергетической базе. Среди первоочередных и важнейших задач агропромышленного комплекса следует выделить производство высококачественных продуктов животноводства на индустриальной основе. Дальнейшее развитие производства сельскохозяйственной продукции невозможно без его технического перевооружения.
Современные животноводческие фермы и комплексы должны насыщаться новой сложной и высокоэффективной техникой, промышленность должна снова наладить производство поточных технологических линий для приготовления кормов, машинного доения коров и обработки молока, раздачи кормов, удаления и переработки навоза. Во многих передовых и опытных хозяйствах страны уже осуществлена комплексная механизация и автоматизация животноводства.
Наряду с количественным ростом поставляемой техники должно улучшаться и ее качество. Это должны быть высокопроизводительные универсальные агрегаты, выполняющие целый комплекс основных, ^ вспомогательных и транспортных операций, которые также должны обладать большим запасом технологической гибкости.
Огромные резервы увеличения объемов и снижения себестоимости продукции животноводства заложены в развитии специализации и концентрации производства на базе межхозяйственной кооперации и агропромышленной интеграции. Необходимо создание крупных государственных специализированных на индустриальной основе предприятий: птицефабрик, комплексов по производству говядины, (Л свинины и молока [9,90].
Машинная технология качественно изменила труд животновода, подняла его производительность, позволила внедрить ранее неизвестные технологические процессы, резко увеличить продуктивность сельскохозяйственных животных и птицы, громадное значение здесь имеет применение электроэнергии. Технология производства животноводческой продукции очень сложна, особое внимание здесь следует обратить на обслуживание животных, т.к. обслуживаются живые организмы.
Отсюда очевидна проблема создания надежного и эффективного оборудования и машин для уборки навоза с различными физико-механическими свойствами, оптимальный вариант будет характеризоваться наименьшей стоимостью и наивысшим экономическим эффектом [83].
Основной целью настоящей работы является: Снижение затрат труда, энергоемкости, а также повышение качества работы поточной технологической линии по уборке, погрузке и транспортировке навоза на фермах крупного рогатого скота за счет использования скипового подъемника.
Методы исследования: Исследования изложенные в настоящей диссертационной работе, основаны на методах вычислительной математики и экспериментальном моделировании. Проверка достоверности полученных результатов проводилась на изготовленных и оптимизированных нами моделях, созданных в соответствии с промышленными образцами.
Научной новизной данной работы являются следующие положения:
1. Обоснованы режимы работы скребкового транспортера в зависимости от условий уборки навозной массы.
2. Выявлено рациональное значение угла наклона направляющего лотка при подаче навозной массы в контейнер.
3. Разработаны математические модели связи: скорости осаждения влаги, содержащейся в экскрементах с влажностью и геометрическим напором навозной массыскорости просачивания навозной массы через зазоры в створках контейнера с влажностью и геометрическим напором навозной массы.
4. Предложено уравнение, обеспечивающее выбор рациональных геометрических параметров приемной воронки поршневой установки.
Работа выполнена на кафедре безопасность жизнедеятельности Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева», 2001 — 2004 гг.
Автор считает приятным долгом выразить искреннюю благодарность кандидатам технических наук: Лафуткину В. И., и Анисимову Н. И. за оказанную методическую помощь в процессе выполнения исследований.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
По результатам исследований можно сделать следующие выводы:
1. Анализ систем погрузки навозной массы в сочетании с системой уборки и транспортировки показал, что наиболее эффективной, технологически гибкой и приспособленной к условиям зимы является скиповый погрузчик с использованием контейнера с раскрывающимся днищем в качестве накопительной емкости.
2. Обоснованы параметры рациональной работы скребкового транспортера. Длительность работы скребкового транспортера не должна превышать двух кругов хода цепи. Коэффициент полезного действия транспортера изменяется от 0,95 до 0,45 в зависимости от влажности навозной массы.
3. Выведены аналитические зависимости по определению качества работы подающего наклонного желоба транспортера. Теоретически обоснован и экспериментально подтвержден рациональный угол наклона желоба, который составляет 55° для минимальной влажности навозной массы.
4. Расчетно-экспериментальным способом установлено, что плотность навозной массы определяется ее уровнем расположения в контейнере и влажностью экскрементов. При максимальной влажности навозной массы (84%) ее плотность изменяется от 810 кг/м3 до 1302,8 кг/м3 соответственно в верхнем и нижнем уровнях.
5. Обоснованы рациональные геометрические параметры приемной воронки поршневой установки и ее объем. Для помещений на 100 голов крупного рогатого скота площадь загрузочной горловины должна быть 4,0.
2 1 м, а объем приемной воронки — 4,5 м .
6. Создан опытный образец скребкового транспортера, скипового погрузчика с применением контейнера с раскрывающимся днищем и трехскоростным подъемным устройством.
7. Годовая экономическая эффективность применения технологической линии уборки и транспортировки навоза с применением скипового подъемника составляет 4252,95 руб. на 100 голов крупного рогатого скота.
Список литературы
- Автоматизация и контроль технологических процессов в сельскохозяйственном производстве: Сборник научных трудов/ ВАСХНИЛ. Новосибирск: СОВАСХНИЛ, 1982.- 155 с.
- Агапова Э.Ф. и др. Живешь на селе, знай технику. Саранск: Мордов. Кн. Изд-во, 1980.- 40 с.
- Агасандрян Г. А. Математические модели производства и реализации сельскохозяйственной продукции. М.: ВЦ АН СССР, 1990.- 43 с. 4. Адлер Ю. П. и др.
- Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976.-280 с.
- Алабовская А.П. Обработка результатов измерений: Учеб. пособие. Воронеж: Изд-во Воронеж. Ун-та, 1982.- 73 с.
- Александров В.М. и др. Неклассические пространственные задачи механики контактных взаимодействий упругих тел. М.: Факториал, 1998.- 288 с.
- Алинаев В.А. и др. Зоогигиена. М.: Колос, 1983.- 228 с.
- Алешкин В.Р. и др. Механизация животноводства. М.: Агропромиздат, 1985.-336 с.
- Анализ и оценка эффективности конструкций сельскохозяйственных машин: Межвуз. Сб. науч. тр.- Ростов-на-Дону: 1980.- 174 с.
- П.Анисимов Н. И. Повышение эффективности работы системы удаления навоза из животноводческих помещений с использованием поршневого насоса: Канд. дисс. Саранск, 1999.-182 с.
- Апасанович В.В. и др. Статистический анализ случайных потоков в физическом эксперименте. Минск: Университетское, 1988.- 254 с.
- Арнольд В.И. и др. Особенности дифференцируемых отображений, монодромия и асимптотики интегралов. М.: Наука, 1984.- 336 с.
- М.Ачапкин М. М. Повышение эффективности работы системы микроклимата животноводческих помещений путем применения эжекторного воздухораспределителя: Канд. дисс. Саранск, 1988.- 177 с.
- Байманов Е.Б. Обоснование оптимальных параметров и разработка установки для уборки бесподстилочного овечьего навоза: Автореферат канд. дисс. Алма-Ата. 1984.- 24 с.
- Барсов H.A. Ресурсосберегающие технологические процессы и технические средства. Автореферат докт. дисс. С. Петербург.: 1992.34 с.
- Барсуков А.Ф., Еленев A.B. Справочник по сельскохозяйственной технике. М.: Колос, 1981.- 463 с.
- Бацанов И. А. Лукьяненков И.И. Уборка и утилизация навоза на свиноводческих комплексах. М.: Россельхозиздат, 1977, — 150 с.
- Бицадзе A.B. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1982.336 с.
- Болыпев JI.H., Смирнов Н. В. Таблицы математической статистики. М.: Наука, 1983.- 416 с.
- Бохан Н.И. и др. Контрольно-измерительные приборы в сельскохозяйственном производстве: Справ, пособие/ Минск: Урадрай, 1989.- 159 с.
- Бухгольц H.H. Основной курс теоретической механики. Часть 1. кинематика, статика, динамика материальной точки. М.: Наука, 1965.- 467 с.
- Вабищевич П.Н. Метод фиктивных областей в задачах математической физики. М.: Изд-во МГУ, 1991.- 156 с.
- Вантюсов Ю.А. и др. Алгоритмы оптимизации промышленного животноводства. Саранск: 1981.- 56 с.
- Васильев В.А. и др. Применение бесподстилочного навоза для удобрения. М.: Колос, 1983.- 172 с.
- Васянин В.И. Сельскохозяйственные работы. М.: Колос, 1984.- 224 с.
- Веденяпин Г. П. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973.- 199 с.
- Верховский В.М. и др. Исследование физико-механических и реологических свойств жидкого навоза. Минск, 1970.- 264 с.
- Вейнла В.Э., Ази М.М. Технологический расчет удаления навоза // Сборник научных трудов Эстонской сельскохозяйственной академии. Тарту.- 1980, Том 132,48 с.
- Владимиров Ю.С. и др. Пространство, время, граветация. М.: Наука, 1984.- 207 с.
- Волков Г. К. Справочник. Зоогигиенические нормативы для животноводческих объектов. М.: Колос, 1986.- 212 с.
- Всесоюзный научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства. Научно-технический бюллетень. М.: ВАСХНИЛ. 1985.- 42 с.
- Вычислительная математика и моделирование в физике: Сборник научных трудов/ АН СССР. Сиб. Отд-ние, ВЦ- Под. ред. Г .А. Михайлова.- Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1989.- 137 с.
- Герасимович А.И., Матвеева Я. И. Математическая статистика. Учеб. Пособие для инж.-техн. спец. вузов.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш школа, 1983.- 279 с.
- Герловин И.Л. Основы единой теории всех взаимодействий в веществе. Л.: Энергоатомиздат, 1990.- 432 с.
- Гимейн С.М. Исследование физико-механических свойств навоза для обследования агротребований на проектирование рабочих органов навозопогрузчиков. М.: ВАСХНИЛ, 1963.- 376 с.
- Гордеев B.B. Параметры и режимы работы универсальной самотечной системы удаления навоза из свинарников: Автореферат канд. дисс. Ленинград-Пушкин. 1989.- 17 с.
- Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 1977.- 479 с.
- Дегряев Ю.И. Методы оптимизации. М.: Советское радио, 1980.- 272 с.
- Дмитриев A.M. и др. Радиационная обработка сточных вод животноводческих комплексов. Минск: Урожай, 1981.- 200 с.
- Зубова А.Ф. Математические методы исследования колебательных систем. Изд-во Саратовского университета, 1989.- 320 с.
- Исаев А.П. и др. Гидравлика и гидромеханизация сельскохозяйственных процессов. М.: Агропромиздат, 1990.- 236 с.
- Калиткин H.H. Численные методы. М.: Наука, 1983.- 512 с.
- Каменской A.C. Методология системных исследований в сельском хозяйстве. М.: 1984.- 70 с.
- Киселев В.Г. Динамическая модель многоотраслевого животноводства. М.: ВЦ АН СССР, 1991.- 30 с.
- Коваленко В.П. Механизация обработки бесподстилочного навоза. М.: Агропромиздат, 1984.- 234 с.
- Колосков В.Ю. Пространство: системы отсчета и системы описания. М.: Белка, 1993.- 236 с.
- Комплексный анализ, дифференциальные и интегральные уравнения: Сборник научных трудов / Минвуз РСФСР. Калмыкии ун-т.- Элиста: 1990.- 129 с.
- Кошкин Н.И. и др. Справочник по элементарной физике. М.: Наука, 1980.- 208 с.
- Красехин И.Д. и др. Исследование скорости осаждения и липкости свиного навоза. Научные труды НИИМЭСХ С. З. Вып. 6.- Л.: 1970.325 с.
- Краснов M.JI. Обыкновенные дифференциальные уравнения. М.: Высш. шк. 1983.- 128 с.
- Лендьел В.И., Кривский И. Ю. Применение теории функций комплексной переменной в теоретической физике. Ужгород: УжГУ, 1984.- 93 с.
- Леонтович М.А. Избранные труды: Теоретическая физика. М.: Наука, 1985.- 432 с.
- Листопад И.А. Планирование эксперимента в исследованиях по механизации сельскохозяйственного производства. М.: Агропромиздат, 1988, — 88 с.
- Лукьяненков И.И. и др. Системный подход к ТЭО оптимальных технологий. // Сборник научных трудов ВНИИМЖ, Подольск, 1985.-71с.
- Маркарян С.Е. Научные основы инженерного расчета и проектирования животноводческих машин и их комплексов. Автореферат докт. дисс. Ереван, 1970.- 42 с.
- Методика анализа и оценки эффективности организационных форм использования техники и инженерно-технической службы в сельском хозяйстве. М.: ВИМ, 1983.- 38 с.
- Методические рекомендации по технологическому расчету поголовья и скотомест при проектировании комплексов по выращиванию крупного рогатого скота. М.: 1976.- 76 с.
- Механизация и автоматизация сельскохозяйственного производства. Минск: Ураджай, 1989.- 196 с.
- Механизация производственных процессов в животноводстве. Л.: 1978. Том 362.- 352 с.
- Механизация уборки и утилизации навоза. / Под. ред. к.т.н. Костанди Ф.Ф.-М.: 1982.-266 с.
- Механизация уборки и утилизации навоза. // Сборник трудов ВНИИМЖ. Подольск. 1985.- 17 с.
- Мельников C.B. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. Л.: Колос, 1978.- 560 с.
- Мельников C.B. и др. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980, — 168 с.
- Мельников C.B. Морфологическое описание поточных технологических линий в животноводстве. // Научные труды ЛСХИ. 1978. Том 362. Механизация производственных процессов в животноводстве. 117 с.
- Мельников C.B. Справочник по механизации животноводства. Л.: Колос, 1983.-336 с.
- Мжельский Н.И. и др. Справочник по механизации животноводческих ферм и комплексов. М.: 1984.- 348 с.
- Митков А.Л. и др. Статистические методы в сельскохозяйственном машиностроении. М.: Машиностроение, 1978.- 360 с.
- Новотрясов Н.И. Исследование процесса удаления навоза на звероводческих фермах с целью разработки и обоснования конструктивно-режимных параметров рабочего органанавозоуборочной машины. Кандидатская дисс. Ленинград-Пушкин.1983.-176 с.
- Новые подходы в естественных исследованиях: экология, биология, сельскохозяйственные науки (Межвузовский сборник научных трудов). Вып.1.- Саранск: СВМО, 2001.- 112 с.
- Носов М.С. Механизация работ на животноводческих фермах. М.: Агропромиздат, 1982.- 217 с.
- Палишкин H.A. Гидравлика и сельскохозяйственное водоснабжение. М.: Агропромиздат, 1990.- 351 с.
- Письменов В.Н. Уборка, транспортировка и использование навоза. М.: Россельхозиздат, 1973.- 200 с.
- Погорелый Л.В. Индустриализация АПК. Киев: Техника, 1984.- 200 с.
- Применение физико-математических методов в сельском хозяйстве: Сборник научных трудов/ Новосиб. с/х. ин-т, — Новосибирск: НСХИ, 1984.- 90 с.
- Пути повышения эффективности функционирования механических и энергетических систем агропромышленного комплекса: Межвуз. сб. науч. тр./ МГУ им. Н.П. Огарева- Саранск: Тип. Красный Октябрь, 2003.-212 с.
- Рекомендации выращивания ремонтных телок в условиях специализированных хозяйств и ферм. Ленинград-Пушкин: 1985.- 32 с.
- Рекомендации по комплектованию опорно-показательных совхозов новой скоростной техникой и по оценке эффективности ее использования. М.: ВИМ, 1982.- 128 с.
- Рябцев Д.П. и др. Справочник инженера совхоза и колхоза. JI.: Лениздат, 1982.- 208 с.
- Сборник анотаций на разработки ВИМа, подготовленные к внедрению в сельскохозяйственное производство. М.: ВИМ, 1987.23 с.
- Серия 4.800−3. Установочные чертежи машин и механизмов для животноводческих ферм. Вып. 5/84. Часть I. 19 с.
- Совершенствование технологии и средств механизации сельскохозяйственного производства: Сборние научных трудов/ Новосибирск: НСХИ, 1986.-145 с.
- Совершенствование эксплуатации и ремонта сельскохозяйственной техники.: Труды ВСХИЗО. М.: ВСХИЗО, 1986, — 142 с.
- Совершенствование эксплуатации машин, механизация земледелия и животноводства. Воронеж: Центр.- Черноземн. Кн. Изд-во, 1981.- 60 с.
- Спиваковский А.О. Конвейерные установки. Часть IV. М.: Машгиз, 1985.- 116 с.
- Справочник инженера механика сельскохозяйственного производства. Кишенев: Картя Молдовеняске, 1990.- 538 с.
- Справочник механизатора: Установка и регулировка сельскохозяйственных машин. М.: Агропромиздат, 1985.- 320 с.
- Технические и естественные науки: проблемы, теория, практика: Сборник научных трудов.- Саранск: Ковылк. тип., 2002.- 140 с.
- Тихонов А.Н. и др. Дифференциальное уравнение. М.: Наука, 1980.-231с.
- Фейдман Р.П. Характер физических законов. М.: Наука, 1987.- 158 с.
- Хартман К. и др. Планирование эксперимента в исследованиях технологических процессов. Перевод с немецкого. Издание «Мир». М.: 1977.- 552 с.
- Штеренлихт Д.В. Гидравлика.Кн.1. М.: Энергоатомиздат, 1991.-351 с.
- Штеренлихт Д.В. Гидравлика.Кн.2. М.: Энергоатомиздат, 1991.-367 с.
- Яворский Б.М. и др. Основы физики, т. 1. Механика, молекулярная физика, электродинамика. М.: Наука, 1982.- 480 с. 1. АКТвнедрения в учебный процесс
- Директор ИМЭ д.т.н., профессор1. П.В. Сенин1. УТВЕРЖДАЮ"е-Дштюктор ГУЛ А1. Ж5ра§ Ш1^к<�Атемарская"•av"—1. Катаев1. АКТ
- Внедрения скипового погрузчика с использованием электрической тали в качестве подъёмного устройства, а также контейнера с раскрывающимся днищем как накопительной ёмкости.
- Авторами представлена вся необходимая техническая и технологическая документация, а также экспериментальный образец контейнера.
- Расчёт ожидаемого экономического эффекта прилагается и является неотъемлемой частью настоящего акта.1. Главный инженер ГУЛ
- Зав. кафедрой БЖД д.т.н., профессор1. Птицефабрика «Атемарская"1. А.П. Савельев1. Н.Ф. Родькин1. Аспирант кафедры БЖД'
- УТВЕРЖДАЮ» Директор с/х предприятия
- Л.Н. Мартынова «//v» 2004 г. 1. АКТ
- Внедрения скипового погрузчика с использованием электрической тали в качестве подъёмного устройства, а также контейнера с раскрывающимся днищем как накопительной ёмкости.
- Авторами представлена вся необходимая техническая и технологическая документация, а также экспериментальный образец контейнера.
- Расчёт ожидаемого экономического эффекта прилагается и является неотъемлемой частью настоящего акта. г
- Зав. животноводческими фермами1. И < (!1. Н.Л. Варламова
- Зав. кафедрой БЖД д.т.н., профессор1. А.П. Савельев1. Аспирант кафедры БЖД1. B.C. Басыров