Контрольная работа по механизации сельского хозяйства

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Февраля 2012 в 21:03, контрольная работа

Краткое описание

1. По каким схемам технологических процессов и какими машинами приготавливают к скармливанию сочные корма? Начертить схемы кормоизмельчителей………………………………………………………………………18
2. Из каких кормов, каким оборудованием и как приготавливают кормовые гранулы и брикеты?......................................................................................................15
3. Как определить потребность фермы в воде? Как устроен вихревой насос?.....18
4. Как устроены и работают гидравлические системы уборки навоза?...................25

Скачать целиком (387.29 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Содержимое работы - 1 файл

контрольная по механизации1.docx

— 399.41 Кб (Скачать файл)

Если по каким-то причинам уровень сырья в бункере 4 превышает заданное значение, то срабатывает датчик уровня SL6 и выключает релеKV11,которое отключает шнек загрузки 2. При снижении уровня этот же датчик выдает импульс на повторное включение шнека 2.

При заполнении гранулами охладителя срабатывают датчики уровня гранул вначале SL4, а затем SL3. Последний через реле KV8 и KV5 включает привод вибратора выгружателя 17. Разгрузка гранул вибратором продолжается до снижения уровня гранул, при котором датчик SL4 через реле KV9 отключает вибратор.

Уровень воды в баке поддерживается при помощи электродных датчиков SL1 и SL2, реле KV7 и электромагнитного вентиля YA3.

Отключают оборудование после закрытия вручную заслонки дозатора 3 и вентиля увлажнителя. Кнопками SB9, SB7, SB15, SB1, SB3, SB19,SB13 отключают соответственно вентилятор охладителя, транспортер крошки и вентилятор сортировки, дозатор, шнек загрузки, шнек бункера, пресс, норию, соблюдая такую последовательность.

При брикетировании травяной сечки или кормосмеси упомянутыми выше переключателями набирают соответствующий режим и кнопками управления включают агрегаты в следующем порядке: шнек бункера 4, шнек загрузки 2, нория 18, пресс 20, транспортер сечки 8, затвор и вентилятор 9 сечки, затвор соломы 12, транспортер крошки, вентилятор 6 сортировки и вентилятор 11 охладителя. Электродвигатель М15 соединен с прессом через предохранительную муфту со штифтами, которые при попадании твердых предметов в пресс срезаются. При этом срабатывает конечный выключатель SQ2 и отключает электропривод пресса. Если смеситель-питатель 22 забивается сечкой, то от давления сечки срабатывает конечный выключатель SQ1 и отключает транспортер сечки 8.

3. Как определить потребность фермы в воде? Как устроен вихревой насос?

Вода, являясь главным источником жизни, играет большую роль в сельском хозяйстве и, в частности, в животноводстве. Потребности животноводства в воде в десятки раз превышают потребности населения.

Механизация водоснабжения сокращает затраты труда, способствует повышению продуктивности и созданию необходимых санитарно-гигиенических условий в животноводческих помещениях и соблюдению правил пожарной безопасности.

Для животноводческих предприятий требуется значительное количество доброкачественной воды: на поение скота, для приготовления кормов, очистки емкостей, оборудования и помещений и на другие цели. Животноводческие предприятия и населенные пункты, как правило, стремятся снабжать водой из одного источника. В соответствии с этим качество воды должно удовлетворять всем требованиям, которые предъявляются к воде, предназначенной для хозяйственно-питьевых нужд. Качество воды оценивают по ее физическим свойствам, а также по химическому и бактериологическому составу. Оно должно отвечать требованиям ГОСТ "Вода питьевая". Она должна быть чистой, прозрачной, иметь приятный вкус, температуру 280…285К, оптимальный химический состав примесей, не содержать патогенные микроорганизмы и яйца гельминтов. Общее число бактерий в 1 мл неразбавленной воды допускается не более 100, а бактерий группы кишечной палочки в 1 л - не более 3. Кроме того, вода не должна содержать извести, магния, железистых соединений и органических веществ. Если вода жесткая, то на стенках труб водогрейных установок образуются отложения, которые уменьшают пропускную способность труб и их теплопередачу. Для смягчения воду пропускают через фильтр, хорошо поглощающий кальций и магний, или нагревают до 70…80⁰С, в результате чего кальций и магний выпадают в осадок. Для обеззараживания воды в нее добавляют чистый хлор или хлорную известь. Воду обрабатывают хлором в специальных аппаратах-хлораторах.

Заключение о пригодности воды дают органы санитарной инспекции. Если содержание вредных примесей и бактерий превышает допустимые нормы, воду подвергают обработке.

Для выбора размеров и параметров сооружений системы водоснабжения необходимо знать характер и количество потребителей, нормы суточного расхода воды, а также режим её потребления в течение суток.

Среднесуточный расход воды, л/сут, на ферме

Где , , …, – среднесуточные точные нормы водопотребления, л/сут; , , …, - число водопотребителей одного типа.

Расход воды в течение суток, летом и зимой неравномерен – днём и летом больше, ночью и зимой меньше.

Для расчёта водопроводных сооружений и оборудования необходимо знать максимальный суточный, максимальный часовой и секундный расходы воды.

Максимальный суточный расход воды, л/сут,

Где - коэффициент неравномерности (принимают = 1, 3 - 1,5).

Средний часовой расход воды, л/ч,

Максимальный часовой расход воды, л/ч,

Где - коэффициент часовой неравномерности ( принимают = 2-4).

Правильный выбор и имеет важное значение. При повышенных коэффициентах система водоснабжения обходится дорого, а при пониженных – возникают перебои в подаче воды.

Секундный расход воды, л/с,

По максимальному суточному расходу воды выбирают вместимость водонапорных баков и резервуаров, по максимальному часовому расходу выбирают водоподъёмное оборудование, а по секундному расходу – диаметр труб.

Режим водоопределения (колебание расхода воды в течение суток) определяют для расчёта сооружения системы водоснабжения. Неравномерность потребления воды в течение суток изображают в виде таблиц или графиков. Расход воды по часам суток часто выражают в процентах суточного расхода воды. Такие таблицы или графики составляют на основании многолетних наблюдений , замеряя расход воды в течение суток.

На противопожарные нужды расход воды устанавливают, руководствуясь степенью огнестойкости построек. Запас воды должен обеспечивать непрерывную трёхчасовую подачу противопожарных струй. Число одновременных пожаров принимают равным единице.

Максимальный срок восстановления неприкосновенного противопожарного запаса воды должен быть не более 72 ч.

Водопроводы на фермах обычно рассчитывают только на хозяйственные нужды, а для противопожарного водоснабжения устраивают открытые водоёмы или резервуары, где держат неприкосновенный запас воды. Численность, вместимость и месторасположение резервуаров согласуют с инспекцией пожарной охраны.

Для подачи воды из водозаборных сооружений их оборудуют различного вида машинами, которые называют насосами и водоподъёмниками.

Вихревые насосы относятся к машинам трения. Рабочее колесо вихревого насоса аналогично колесу центробежного насоса, засасывает жидкость из внутренней части канала и нагнетает ее во внешнюю, в результате чего возникает продольный вихрь. При прохождении жидкости через рабочее колесо в вихревом насосе, как и в центробежном, увеличиваются кинетическая энергия жидкости (увеличивается ее скорость) и потенциальная энергия давления.
        Рабочим органом насоса является рабочее колесо с радиальными или наклонными лопатками. Колесо вращается в цилиндрическом корпусе с малыми торцовыми зазорами.
        Жидкость поступает через всасывающее отверстие в канал, перемещается по нему рабочим колесом и выбрасывается через выходное отверстие.
        Вихревой насос по сравнению с центробежным обладает следующими достоинствами: создаваемое им давление в 3-7 раз больше при одинаковых размерах и частоте вращения рабочего колеса; конструкция проще и дешевле; обладает самовсасывающей способностью; может работать на смеси жидкости и газа; подача меньше зависит от противодавления сети. Недостатками насоса являются низкий КПД, не превышающий в рабочем режиме 45%, и непригодность для подачи жидкости, содержащей абразивные частицы (так как это приводит к быстрому изнашиванию стенок торцовых и радиальных зазоров и, следовательно, падению давления и КПД).
        Вихревые насосы обычно применяют при необходимости создания большого напора при малой подаче.

Рис. 1. Схема вихревого насоса

1 - рабочее колесо; 2 - лопатка; 3 - корпус; 4 - всасывающее отверстие; 5 — выходное отверстие

Рабочим органом вихревого насоса является рабочее колесо 1 с радиальными или наклонными лопатками (рис. 2), помещенное в цилиндрический корпус с малыми торцевыми зазорами. В боковых и периферийной стенках корпуса имеется концентричный канал 2, начинающийся у всасывающего отверстия и кончающийся у напорного. Канал прерывается перемычкой 4, служащей уплотнением между напорной и всасывающей полостями. Жидкость поступает через всасывающий патрубок 5 в канал, прогоняется по нему рабочим колесом и уходит в напорный патрубок 3.

Рис. 2. Схема вихревого насоса закрытого типа

Напор вихревого насоса в 3—7 раз больше, чем центробежного, при тех же размерах и числе оборотов. Большинство вихревых насосов обладает самовсасывающей способностью, т. е. способностью при пуске засасывать жидкость без предварительного заполнения всасывающего трубопровода. Многие вихревые насосы могут работать на смеси жидкости и газа. Недостатком вихревого насоса является низкий КПД, не превышающий 45%. Наиболее распространенные конструкции имеют КПД 35-38%. Низкий КПД препятствует применению вихревого насоса при больших мощностях. Вихревые насосы изготовляют на подачу до 12 л/с. Напор вихревых насосов достигает 240 м, мощность доходит до 25 кВт, коэффициент быстроходности ns=6÷40. Число оборотов вихревого насоса так же, как и лопастного, ограничено только кавитационными явлениями. Следовательно, насос может быть непосредственно соединен с электродвигателем. Вихревые насосы применяют в небольших автоматических насосных станциях для сельского водоснабжения. Центробежные насосы здесь малопригодны, так как требуются обычно малая подача и большой напор; поршневые насосы дороги, громоздки и также не пригодны вследствие того, что условия эксплуатации препятствуют автоматизации.

По типу рабочего колеса вихревые насосы делятся на насосы закрытого и открытого типов. У насосов закрытого типа (см. рис. 2) лопатки рабочего колеса короткие. Их внутренний радиус равен внутреннему радиусу канала. Жидкость подводится из всасывающего патрубка непосредственно в канал. У насосов открытого типа (рис. 3) внутренний радиус лопаток меньше внутреннего радиуса канала. Жидкость подводится из всасывающего патрубка 1, поступает в подвод 2, из которого через всасывающее окно 3 подводится к лопаткам рабочего колеса 4 и затем поступает в канал 5. От типа колеса зависят его кавитационные свойства, а также самовсасывающая способность и способность работать на газожидкостной смеси. Далее жидкость прогоняется по каналу рабочим колесом и через напорное отверстие 8 уходит в отвод 6 и напорный патрубок 7.

Рис. 3. Схема вихревого насоса открытого типа

Для определения гидравлической мощности вихревого рабочего процесса NB рассмотрим равновесие жидкости в канале. На (см. рис. 4) изображена развертка сечения канала цилиндром, соосным насосу. На жидкость, находящуюся в канале, действуют силы давления в сечении входа в канал FB и в сечении выхода из канала FH, окружная составляющая сил трения жидкости о стенку канала FU и сила FK, с которой рабочее колесо действует на жидкость в канале. Учитывая, что моменты скоростей жидкости во входном и выходном сечениях канала практически одинаковы, получим момент сил, с которыми рабочее колесо действует на жидкость в канале:

MK = (FH - FB + FИ) Rц.т, (урав.1)

где Rц.т - радиус центра тяжести сечения канала.
Умножив уравнение (1) на угловую скорость рабочего колеса Ω0, получим

NB = ρH - ρB + (FИ / S)) SИ( (урав.2)

где ρH - ρB + FU / S = γHT (HT - теоретический напор вихревого рабочего процесса; ρB и ρH—давление у входа в канал и выходе из него); u = Ω0Rц.т; S — площадь сечения канала.

Рис. 4. Развертка сечения канала вихревого насоса

Напор, сообщаемый жидкости в результате вихревого рабочего процесса, равен: H =( ρH - ρB ) / γ. Если QK - расход жидкости, проходящей через канал вихревого насоса, то полезная мощность вихревого рабочего процесса равна:

NП = ( ρH - ρB )QK.)

Принимая во внимание наличие объемных потерь в уплотнениях канала ηO.K, потерь из-за утечек через уплотнение перемычки ηO, гидравлических потерь канала ηГ.К, а также потерь вихревого рабочего процесса ηР.П, получаем:

ηГ.К ηO ηO.K ηР.П = Q / uS.

Оптимальный режим вихревого рабочего процесса получается при Q ≈ 0,5 uS. При этом если ηO ηO.K ηР.П = 0,5, то максимальный полный КПД вихревого насоса η mах << 0,5. Таким образом, вихревой рабочий процесс сопровождается большими потерями энергии, что обусловливает низкий КПД вихревого насоса.
Характеристика вихревого насоса, приведенная на (рис. 5), может быть пересчитана на другую частоту вращения и другие размеры по формулам пересчета теории гидродинамического подобия.

Рис. 5. Характеристика вихревого насоса

Большинство вихревых насосов обладает самовсасывающей способностью. Для самовсасывания насос должен быть заполнен перед пуском небольшим количеством жидкости. Достаточно даже количества жидкости, какое остается в насосе после предыдущего пуска.
        Условия входа жидкости на лопатки колеса вихревого насоса открытого типа и лопастного насоса мало отличаются. Поэтому теория кавитации лопастных насосов применима и для вихревых насосов открытого типа.
        У насосов закрытого типа жидкость подводится непосредственно в канал. Следовательно, на рабочее колесо она поступает на большем радиусе, при больших окружных и относительных скоростях. Поэтому кавитационные качества вихревых насосов закрытого типа очень низки. Движение на входном участке канала насоса закрытого типа сложное, так как на движение жидкости из всасывающего патрубка в канал накладывается продольный вихрь. Поэтому аналитический расчет кавитационных качеств насоса закрытого типа в настоящее время невозможен. Для улучшения кавитационных качеств насоса закрытого типа перед вихревым рабочим колесом подключают центробежную ступень. Такой насос называется центробежно-вихревым.
        Режим работы вихревого насоса определяется точкой А (рис. 6) пересечения характеристики насоса (кривая 2) и характеристики сети (кривая 1). Наиболее распространенным способом изменения рабочего режима вихревого насоса является регулирование дросселированием, при котором изменение режима осуществляется изменением открытия регулировочной задвижки, установленной на напорном трубопроводе, в результате чего изменяется характеристика сети. Чтобы уменьшить подачу от QA до QB, надо прикрыть регулировочную задвижку настолько, чтобы характеристика сети прошла через точку В. При уменьшении подачи насоса дросселированием потребляемая мощность возрастает (см. характеристику насоса), поэтому регулирование вихревого насоса экономически невыгодно.

Рис. 6. Определение рабочей точки при дросселировании вихревого насоса

Более выгодным способом регулирования подачи вихревого насоса является регулирование перепуском (рис. 7). Для этого напорный и всасывающий патрубки насоса соединяют свободным трубопроводом с установленным на нем регулировочным вентилем. Для уменьшения расхода в установке следует открыть вентиль, благодаря чему часть жидкости, подаваемой насосом, возвращается через отводной трубопровод обратно во всасывающий патрубок, и расход жидкости во внешней сети уменьшается.

Рис. 7. Схемы регулирования подачи вихревого насоса
а - дросселированием; б — перепуском

Одним из преимуществ регулирования перепуском перед регулированием дросселированием является возможность использования для привода насоса двигателя меньшей мощности. При регулировании перепуском мощность двигателя выбирают по мощности, потребляемой насосом при полностью закрытом перепуске, при дросселировании - по мощности, соответствующей нулевой подаче

4.Как устроены и работают гидравлические системы уборки навоза?

Система уборки и транспортировки навоза за пределы производственных

помещений должна удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать

постоянную и легко поддерживаемую чистоту помещений для содержания

животных, а также проходов и ограждений; ограничивать образование и

проникновение вредных газов в зону обитания животных; быть удобной в

эксплуатации и не требовать больших затрат труда на управление, ремонт и

санитарно-профилактическую обработку; исключать проникновение заразных

начал с навозом из одной секции в другую.

Системы удаления навоза разделяют на механические и гидравлические.

Гидравлические системы представляют большой интерес, так как позволяют упростить процесс уборки и транспортирования навоза и сократить затраты труда по сравнению с механическими способами.

Гидросмыв допускается в свиноводческих комплексах и в помещениях для крупного рогатого скота.

К гидравлическим способам относятся: смывная система (с использованием шлангов, неподвижных насадок, баков и гидросмывных установок) и самотечные системы непрерывного и периодического действия.

В последние годы во многих странах стали практиковать разжижение навоза. Это позволяет полностью механизировать процесс удаления его из животноводческих помещений в навозохранилище, транспортировку и внесение на поля. Системы гидроудаления навоза, функционирующие в хозяйствах, получили хорошую оценку.

Существует несколько гидравлических систем удаления навоза. Основные из них следующие: система прямого смыва, рециркуляционная, отстойно-лотковая (шиберная), рециркуляционно-лотковая, лотково-смывная и самотечная.

При системе прямого смыва навоз смывают струей воды, создаваемой напором водопроводной сети или специальным подкачивающим насосом. При этом вода, навоз и навозная жижа стекают в коллектор. Систему прямого смыва применяют на бетонированных выгульных площадках и в столовых для скота. Такой смыв внутри животноводческих помещений применять нецелесообразно, так как резко повышается влажность воздуха, ухудшается микроклимат помещений, а навоз в результате добавки большого количества воды теряет свои качества как удобрение.

При отстойно-лотковой и смывной системах навоз из каналов удаляют добавлением воды из смывных бачков или трубопроводов, что значительно увеличивает и без того большой выход навозной массы.

При рециркуляционной и рециркуляционно-лотковой системах для смыва используют навозную жижу, осветленные стоки, которые засасываются из навозосборника, отстойника, резервуара осветленных стоков и подаются по трубопроводу в навозные каналы. Навоз, попадающий в каналы через решетчатый пол, подхватывается потоком жижи и уносится в навозосборник. При такой системе смыва навозная жижа используется многократно. Из навозосборника после перемешивания тем же насосом или барботирующим устройством навоз периодически подается в навозохранилище, или в цистерны для транспортировки на поля, или на компостную фабрику для приготовления компостов. Эти системы работают вполне удовлетворительно, но применение их на крупных фермах ограничивается из-за того, что повышается загазованность воздуха в свинарниках, а в случае возникновения инфекции в одном из помещений существует реальная угроза перенесения ее в другие помещения.

Поэтому эти системы можно применять при обязательном обеззараживании, дезодорации и достаточной степени очистки стоков, идущих на повторное удаление навоза (рециркуляцию), и оборудовании вытяжки непосредственно из навозных каналов для отсоса вредных газов (аммиака, сероводорода, метана и других). По экспериментальным данным Всесоюзного научно-исследовательского института ветеринарной санитарии, для нормальной работы вытяжной вентиляции, обеспечивающей вытяжку вредных газов из продольных лотков, навозная жижа в начале канала должна находиться от решетчатого пола на расстоянии не менее чем 35 см.

В последнее время для удаления навоза чаще применяют самотечную систему, при которой канал оборудован порожком и шиберными затворами, при открытии которых накопившийся жидкий навоз по уклону под давлением и в силу своей тяжести устремляется в сливную магистраль.

Принцип работы самотечной системы основан на гидродинамике перемещения дисперсных масс. Экскременты начинают перемещаться в канале, когда энергия статического подпора становится больше сил сопротивления трения в плоскостях контакта подвижных частиц экскрементов с неподвижными, прилипшими к стенкам и дну канала.

Самотечный способ подразделяется на периодический и непрерывный. При периодическом способе навозный канал перекрывают заслонкой шиберного типа, накапливая в нем навоз в течение 7—20 суток, после чего спускают в смесительный сборник. При непрерывном способе удаления навоза канал не имеет шибера и навоз стекает в навозосборник. При этой системе не нужно никаких механизмов для удаления навоза, а вода необходима только при запуске систем в эксплуатацию, так как жидкий навоз, не содержащий подстилочный материал, стекает под действием силы тяжести. Влажность получаемой навозной массы 88—90%. Между горизонтальной плоскостью и свободной поверхностью навоза образуется угол не более 2°.

Информация о работе Контрольная работа по механизации сельского хозяйства