Лабораторная работа по агроинженерии, БелГАУ

Лабораторная работа №17 МЕХАНИЗАЦИЯ СТРИЖКИ ОВЕЦ МИКРОКЛИМАТ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ Цель работы: изучить устройство и принцип действия машин для стрижки овец и первичной обработки шерсти, изучить способы, устройство и принцип действия машин для создания и поддержания оптимальных параметров микроклимата в животноводческих помещениях, освоить методику расчета системы микроклимата. Оборудование: плакаты, слайды, видеоролики, стригальные машинки МСУ-200 и МСО-77Б, макет приточно-вытяжной установки, теплогенератор. Порядок выполнения работы: изучить устройство и принцип действия стригальных машинок, электростригальных агрегатов и оборудования для первичной обработки шерсти; зарисовать их схемы, изучить и законспектировать устройство, назначение и принцип действия машин для вентиляции, отопления и освещения животноводческих помещений; решить задачу по расчету системы микроклимата в животноводческом помещении (задание выдает преподаватель индивидуально каждому студенту). ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕМЕ Стригальные машины Для стрижки овец применяют электростригальные машинки двух типов: МСУ-200 с встроенным высокочастотным электродвигателем и МСО-77Б с приводом от подвесного электродвигателя через гибкий вал В Г-10. Стригальная машинка МСУ-200 состоит из двух основных сборочных единиц: стригальной головки и пристроенного электродвигателя со шнуром питания и выключателем. Стригальная головка включает в себя укороченный корпус, режущий аппарат, нажимной и передаточный механизмы. Режущий аппарат предназначен для срезания шерсти и состоит из неподвижной противорежущей гребенки и подвижного режущего ножа. Гребенка выполнена в виде стальной пластины с 13 зубьями, которые при стрижке входят в шерсть, расчесывают и поддерживают ее при срезании. Нож имеет коробчатую форму. Тонкие стенки придают ему эластичность, сохраняя жесткость конструкции. Каждый из четырех зубьев ножа воспринимает давление рожков левой и правой нажимных лапок, посредством которых рычаг с помощью вала с эксцентриком придает ножу колебательное движение. Нажимной механизм служит для равномерного прижима ножа к гребенке и регулировки усилия нажима в процессе стрижки. Механизм представляет собой штуцер с нажимной гайкой, навернутой на прилив корпуса машинки, и застопоренной пружиной. Гайка вдавит на патрон, и через упорный стержень давление передается подпятнику на рычаг. Для предохранения от выпадения упорного стержня во время ослабления нажимной гайки на его головку надета пружина рупорного стержня, прикрепленная винтом с гайкой к рычагу. Нажимные лапки удерживаются на рычаге пружиной, которая крепится к рычагу винтом с гайкой. Лапки своими коническими усиками входят в отверстия крайних зубьев ножа, а цилиндрическими хвостиками – в отверстия рычага. Каждая лапка (левая и правая) свободно устанавливается в нужное положение независимо одна относительно другой, поворачиваясь вокруг своей оси. Передаточный механизм служит для передачи вращающего момента от электродвигателя к рабочим органам и преобразования вращательного движения ведущего вала в колебательное движение ножа режущего аппарата. Для этого на общем валу на одном конце размещается эксцентрик, а на другом – зубчатое колесо редуктора, которое приводится в действие от вала-шестерни, придавая вращательное движение валу. При вращении последнего ролик эксцентрика совершает движение вдоль паза и отклоняет хвостовик рычага вправо и влево от среднего положения, обеспечивая колебательное движение ножа через нажимные лапки. В центре рычага установлен подпятник, который регулируется по высоте. При регулировании центра вращения обеспечивается равномерное распределение давления, передаваемого упорным стержнем б нажимного механизма на зубья ножа. Центр вращения фиксируется гайкой. Электродвигатель трехфазный, асинхронный с короткозамкнутым ротором обдуваемого исполнения мощностью 0,115 кВт. Он помещен в цилиндрическую часть корпуса головки, оборудован ребрами для охлаждения и фланцем для присоединения к корпусу машинки. На заднем конце вала-шестерни ротора установлен двухлопастной вентилятор, закрепленный штифтом. Шнур питания 19 состоит из трех проводов и шелкового шнура, заключенных в резиновую трубку и безразъемно соединенных с электродвигателем. Технологический процесс стрижки овец машинкой заключается в следующем. Включенную машинку подводят к животному. Срезанная шерсть перемещается по верхней части режущего аппарата и машинкой отклоняется в ту или иную сторону. Ширина захвата 76,8мм, число двойных ходов ножа в 1 мин 2200, масса 1,55кг. Стригальная машинка МСО-77Б включает в себя режущий аппарат, нажимной механизм, вал с эксцентриком, которые одинаковы по устройству с соответствующими сборочными единицами машинки МСУ-200. Различие заключается в устройстве привода вала с эксцентриком. Шарнирный механизм передает вращение от гибкого вала с помощью двух шестерен и передаточного валика валу с эксцентриком и обеспечивает удобство в работе независимо от положения гибкого вала. Гибкий вал получает вращение от электродвигателя мощностью 0,12 кВт. Вал состоит из сердечника диаметром 10 мм, а также брони с наконечниками для присоединения к валу электродвигателя и машинке. Масса машинки 1,15 кг, ширина захвата 77 мм, число двойных ходов ножа в 1 мин 2300. Качество и скорость стрижки в значительной мере определяются правильной эксплуатацией машинки, которая в основном сводится к ее своевременной и умелой регулировке и заточке режущих пар. Регулировка машинки заключается в правильной установке ножа гребенки, положения рычага и усилия нажатия. Нож и гребенку устанавливают так, чтобы расстояние от краев заточной части ее зубьев до краев зубьев ножа составляло 1…2 мм, Режущие кромки крайних зубьев гребенки не должны выходить за ее пределы. При регулировке машинки необходимо ослабить винты гребенки и установить ее так, как описано ранее, а затем закрепить ее винтами. Положение рычага регулируют подъемом или опусканием центра вращения настолько, чтобы ролик в верхнем положении выступал из хвостовой части рычага не более одной трети диаметра (4 мм). При регулировке необходимо ослабить специальную гайку, стопорящую центр вращения от самооткручивания, затем, удерживая ее отверткой, закручивая или выкручивая центр вращения, отрегулировать положение рычага. Усилие нажатия ножа на гребенку регулируют в процессе работы в зависимости от степени затупленности (ножа и гребенки), откручивая или закручивая нажимную гайку. Перед заточкой ножи и гребенки очищают от жира и промывают в горячей воде или керосине. Затем наносят волосяной кистью на диск точильного аппарата наждачную пасту густой консистенции. Она состоит из шлифовального порошка, индустриального И-ЗОА или моторного М-8А масла и керосина. Все они разведены до состояния, при котором смесь удерживается на рабочей поверхности диска. Надевают на штифты держателя нож и гребенку так, чтобы зубья были направлены вверх, против вращения диска. При заточке нож или гребенку прижимают держателем к диску, медленно перемещая держатель вправо или влево по поверхности диска и выходя за пределы заточной поверхности не более чем на один зубец ножа или два зубца гребенки. Нажим должен быть несильным. В противном случае возможны перегрев и ухудшение качества заточки. Качество заточки режущих пар проверяют по режущим кромкам. У них не должны быть заусенцы. Просвет между рабочей поверхностью ножа и лекальной линейкой должен быть не более 0,05 мм. После заточки нож и гребенку промывают в керосине. Электростригальный агрегат ЭСА-6/200 предназначен для стрижки овец на стригальных пунктах и в полевых условиях. С помощью удлиненного питающего шнура (15м) можно стричь верблюдов. Агрегат состоит из следующих сборочных единиц: шести стригальных машинок МСУ-200, блока-преобразователя, точильного аппарата ДАС-350, переносной электрической сети для стрижки на пастбищах. Блок-преобразователь включает в себя преобразователь частоты тока ИЭ-9403 и щит приборов, смонтированных на легком переносном корпусе. Преобразователь частоты тока преобразует трехфазный ток нормальной частоты 50 Гц напряжением 380/220 В. в переменный трехфазный ток повышенной частоты 200 Гц напряжением 36В. Точильный аппарат ДАС-350 предназначен для качественной заточки режущих пар 12…20 работающих машинок. На корпусе расположен суппорте резцом, с помощью которого диск протачивается на месте. Обслуживают агрегат наладчик, шесть стригалей и точильщик. Производительность агрегата 85 гол/ч. Электростригальный агрегат ЭСА-12/200 предназначен для стрижки овец в помещениях или под навесом в хозяйствах с поголовьем до 10 тыс. животных. Он состоит из 12 высокочастотных стригальных машинок МСУ-200, блока-преобразователя частоты и напряжения тока ИЭ-9401, точильного аппарата ДАС-350 и электрической сети. Агрегат ЭСА-12/200 отличается от агрегата ЭСА-6/200 числом стригальных машинок, конструкцией блока-преобразователя и компоновкой электрической сети самого стригального пункта. Производительность агрегата 100… 120 овец за 1 ч. Переносной стеллаж для стрижки овец СО-1 предназначен для облегчения труда стригаля в процессе стрижки. Он состоит из дощатого настила в виде крышки. Последняя установлена на две П-образные откидные ножки, прикрепленные к нижней стороне крышки посредством четырех хомутов. Переносная изгородь ИП-150 предназначена для ограждения овец во время стрижки и состоит из шарнирно соединенных щитов, установленных по ломаной линии. Щиты складывают в гармошку при переносе и транспортировке. Универсальное переносное укрытие УУП-500 необходимо для обеспечения нормальных условий работы стригалей и других рабочих в полевых условиях (на отгонных пастбищах) при любой погоде. Укрытие состоит из сборно-складного каркаса и укрепленных на нем брезентовых полотен. Полезная площадь укрытия 520 м2. Оборудование для первичной обработки шерсти Оборудование для первичной обработки шерсти используют для транспортировки, классировки, прессования и погрузки кип шерсти на стригальных пунктах овцеводческих хозяйств, в выносных стригальных цехах ВСЦ-24/200 и на складах по первичной обработке шерсти. К нему относятся: транспортер рун шерсти ТШ-0,5, классировочный стол СКШ-200А, гидравлический пресс ПГШ-1,0Б и электротельфер ЭПШ-5 для укладки и погрузки кип шерсти. Транспортер шерсти ТШ-0,5 предназначен для доставки шерсти от рабочих мест стригалей к месту ее первичной обработки. Вдоль всего транспортера с обеих сторон установлены направляющие щитки и специальные кронштейны. На приводной станции транспортера крепится распределительный ящик, от которого осуществляется питание электроэнергией электродвигателя привода транспортера. Основной рабочий орган – прорезиненная лента, движущаяся по опорным и поддерживающим роликам. С каждой стороны транспортера на деревянных настилах размещены 12 рабочих мест для стригалей. Подача транспортера 200 рун за 1 ч. Стол СКШ-200А служит для классировки шерсти на стригальных пунктах с одновременным отделением от нее сечки, сора и других примесей. Он состоит из рамы с натянутой сеткой (размер ячеек 25 х 25 мм) и брезентового поддона. Стол подвешивают между верхним перекрытием стригального пункта и полом помещения с помощью верхних и нижних растяжек с пружинами. Положение стола регулируют растяжками, изменяя их длину и натягивая так, чтобы он размещался параллельно полу на высоте 700,..800 мм. Руно при поступлении на классировку сначала попадает на меньший участок стола, а затем – на больший. Здесь его разворачивают на сетке остриженной стороной вниз. При неоднократном встряхивании сетки шерсть освобождается от пыли, сечки и растительного сора. После этого определяют класс и сорт шерсти, измеряя длину волокон специальной линейкой. Два человека за 1 ч классируют до 200 рун. Пресс для шерсти гидравлический ПГШ-1,0Б используют для прессования и упаковки в кипы немытой шерсти. Пресс может работать как самостоятельно, так и в комплекте с технологическим оборудованием стригальных пунктов. Электротельфер ЭПШ-5 предназначен для подъема и перемещения кип шерсти на пунктах стрижки овец при их взвешивании, штабелировке и погрузке в транспортные средства для перемещения на склад временного хранения. Он состоит из прицепной тележки электрогрузовоза, грузозахвата, электрооборудования и монорельса. Прицепная тележка представляет собой несущий сварной корпус, в который встроен механизм подъема серийной полутонной электротали. Управляют подъемом с подвесного пульта. Электрогрузовоз – четырехколесная, подвесная, монорельсовая тележка, на которой подвешен механизм передвижения. На нем смонтировано подвесное пусконаправляющее устройство. Грузозахват выполнен в виде клещей для укладки и погрузки кип шерсти. Электрооборудование включает в себя электродвигатели для подъема и передвижения груза и электрокабель. Монорельс служит для передвижения электрооборудования и прицепной тележки. Микроклимат помещений Микроклимат помещений представляет собой совокупность физических, химических и биологических параметров окружающей среды. Основные из них — это температура и относительная влажность воздуха, его подвижность, электрические свойства, содержание углекислоты, аммиака, сероводорода, концентрация пыли и наличие микрофлоры. К этим параметрам следует добавить интенсивность производственных шумов, которая значительно возросла с внедрением механизации, а также освещенность рабочих зон. Система вентиляции и отопления на животноводческих фермах и комплексах. На животноводческих фермах и комплексах применяют вентиляционные установки различных типов. Их классификация приведена на рисунке 17.2. Эффективное средство для создания оптимальных режимов микроклимата в животноводческих помещениях — применение комбинированных систем отопления и механической вентиляции с частичной или полной автоматизацией. С этой целью в микроклиматической камере устанавливают теплогенераторы и приточные вентиляторы для смешивания горячего и холодного воздух. В зимний период работает приточно-вытяжная вентиляция с подогревом воздуха теплогенераторами. Нa животноводческих и птицеводческих комплексах можно применять систему электротермического оборудования «Электроклимат» мощностью до 400 кВт. Осевые вентиляторы низкого давления (до 1,96 кПа), применяемые в вентиляционных системах животноводческих помещений, можно устанавливать в стенных проемах и непосредственно в воздуховодах. Довольно часто такие вентиляторы размещают на кровлях зданий; при этом длина воздуховодов и расход материалов могут быть сокращены до минимума. Вентиляторы должны удовлетворять двум требованиям: постоянно удалять излишки влаги, выделяемой животными в зимнее время (вентилятор работает при малой частоте вращения), и удалять излишки теплоты в летний период (вентилятор работает при повышенной частоте вращения). Чтобы обеспечить необходимый воздухообмен при заданных температурных режимах, вентиляционная система должна быть достаточно гибкой. В зимнее время воздух желательно подавать постоянно, а в летнее — периодически. Для этого в системе предусмотрены двухскоростные вентиляторы, хотя часто вместо одного двухскоростного устанавливают два: небольшой — для постоянной работы и большой — для периодической, когда требуется подать значительное количество воздуха. Воздухоприемные и вытяжные шахты устраивают с внутренними водонепроницаемыми поверхностями. Чтобы водяные пары не конденсировались на внутренних поверхностях шахты с естественной вытяжкой, ее утепляют. Шахты снабжают запорно-регулирующими устройствами (дроссель-клапанами, задвижками), предназначенными для отключения отдельных участков или всей системы и регулировки воздухообмена. Приточные вытяжные вентиляционные (микроклиматические) камеры — это изолированные помещения, встраиваемые или пристраиваемые к основному животноводческому помещению. В камерах устанавливают оборудование вентиляционных систем. По назначению камеры подразделяются на приточные и вытяжные. Вентиляционные каналы устраивают под полом помещений, внутри ограждающих конструкций или делают приставными. В качестве материала используют кирпич, сборные железобетонные конструкции, асбестоцементные трубы, короба и шлакобетонные плиты. Для отвода образующегося конденсата каналы прокладывают с уклоном в сторону движения воздуха. В местах ответвлений или поворотов канала предусматривают колодцы для сбора воды или отводы в канализацию. Воздуховоды в животноводческих помещениях прокладывают по стенам, потолку, колоннам и другим строительным конструкциям зданий. В основном применяют воздуховоды круглого сечения, изготовленные из стали, дерева, асбестоцементных и керамических труб, а также из синтетических материалов. Для защиты от коррозии стальные воздуховоды изнутри и снаружи покрывают защитными водостойкими лаками или изготовляют из оцинкованной стали. Запорно-регулирующие устройства устанавливают в тех местах вентиляционной сети, где необходимо регулировать количество проходящего воздуха (у вентиляторов, у приточных и вытяжных отверстий и др.). Дроссель-клапаны и шиберы, имеющие фиксаторы для установки в определенном положении, как правило, изготовляют из стали; если необходимо, их делают утепленными. Насадки и воздухораспределители используют для рассредоточенной подачи воздуха. Все приточные и вытяжные отверстия вентиляционных систем, не имеющих специальных насадок, снабжают жалюзийными решетками. Вентиляционная система должна быть герметизирована. Воздушные и воздушно-тепловые завесы позволяют уменьшить или совсем предотвратить проникновение холодного воздуха в помещение. Автоматические устройства, регулирующие объем вентиляции в зависимости от условий микроклимата помещений, широко применяют в животноводстве. Наиболее распространены в животноводческих помещениях полупроводниковые двухпозиционные терморегуляторы ПТР-2, пропорциональные ПТР-П и биметаллические датчики ДТКМ. Приточно-вытяжные установки типа ПВУ (рисунок 17.3) автоматически поддерживают заданную температуру воздуха в помещении и регулируют воздухообмен в зависимости от наружной и внутренней температуры. Установка состоит из приточно-вытяжных шахт (с цилиндрическими заслонками), установленных в перекрытии здания, силовых блоков с вентиляторами и пульта управления с датчиками. Для подогрева холодного приточного воздуха используются электронагревательные элементы. В установках ПВУ поток свежего воздуха омывает потолочное перекрытие и стены помещения, поступает в зону, где содержатся животные, захватывает загрязненный воздух и направляет его к всасывающему отверстию вентилятора. Отличительная особенность установок ПВУ — совмещение притока и вытяжки в одном агрегате, что исключает необходимость устройства воздуховодов. Производительность установок ПВУ-4, ПВУ-6 и ПВУ-9 соответственно 4000, 6000 и 9000 м3/ч приточного воздуха, а установленная мощность нагревательных элементов 15 …19 кВт. Комплекты оборудования «Климат» предназначены для автоматизированной вытяжной вентиляции в животноводческих помещениях. Комплекты снабжены системами воздушного обогрева при помощи отопительно-вентиляционных агрегатов с водяными (паровыми) калориферами. Зимой необходимая температура воздуха в помещении поддерживается путем одновременного автоматического изменения частоты вращения вытяжных и приточных вентиляторов вплоть до их полного отключения («Климат-2» и «Климат-4») или изменения теплоотдачи калориферов («Климат-3»). Комплект «Климат-2» позволяет регулировать относительную влажность воздуха при помощи турбоувлажнителей (только в сторону увеличения), а «Климат-4», кроме того, и осушать воздух. Во всех комплектах предусмотрена защита калориферов от замерзания, при уменьшении температуры воды в обратном трубопроводе ниже 30 °С. Летом температуру воздуха в помещении регулируют, изменяя частоту вращения вала вытяжных вентиляторов. Приточные установки могут работать при самой низкой частоте вращения только для поддержания необходимой влажности. Для регулировки температурного режима воздуха применяют нагревательные приборы, системы отопления и специальные установки: теплогенераторы, калориферы, котлы-преобразователи, устройства для подогрева пола и др. Теплогенераторы типа ТГ предназначены для воздушного отопления и вентиляции животноводческих, производственных и служебных помещений, а также для досушивания травы способом активного вентилирования, сушки зерна и семян. Система подачи топлива состоит из двух емкостей топливного бака (верхней разборной и нижней запасной), насоса для подачи топлива из нижнего бака в верхний, форсунки для распыливания и смешивания топлива с воздухом, топливопроводов и контрольно-измерительных приборов. Топливо из нижней емкости перекачивается в верхнюю насосом с ручным приводом. Для фильтрации топлива в топливоподающей магистрали установлен фильтр. Топливо из верхней емкости подается к форсунке самотеком. С целью предотвращения взрыва топлива в раскаленной камере сгорания при прекращении подачи электроэнергии или срыве форсунки предусмотрена защита, отключающая подачу топлива. Водогрейные чугунные котлы КЧ-2 «Универсал-6» и КЧ-3 «Энергия-6» состоят из отдельных полых секций, соединенных между собой в пакеты. Благодаря этому можно изменять число секций, подбирая расчетную поверхность нагрева, а также заменять секции, поврежденные при аварии. Котлы могут работать на твердом, жидком и газообразном топливе. Котлы-парообразователи низкого давления с вертикальным и горизонтальным размещением просты по устройству, надежны в работе, оборудованы системой автоматической регулировки. Паропроизводительность котла КВ-300М составляет 250 … 400 кг/ч, а КТ-1500 до 1500 кг/ч. Па крупных комплексах и птицефабриках применяют паровые котлы ДКРВ (двухбарабанные, реконструированные, водоструйные) с высокой паропроизводительностью: от 2,5 до 20 т/ч. Они работают на газе, мазуте и твердом топливе. Калориферные установки предназначены для отопления животноводческих помещений. Установки в зависимости от вида теплоносителя подразделяют на паровые, водяные, электрические и газовые. Калориферные установки включают в себя источники теплоты, теплообменники и устройства для перемещения теплоносителя. Теплообменники паровых и водяных калориферов состоят из пакета труб (в три или четыре ряда), концы которых заделаны в камеры. Теплоноситель (пар или горячая вода) подается в верхнюю камеру, а удаляется через патрубок нижней камеры. При продувании воздуха вентилятором через систему труб он нагревается. Для лучшего теплообмена и увеличения коэффициента теплоотдачи у некоторых калориферов (КФСО, КФБО) трубы обвиты стальной лентой. Контрольные вопросы: 1. В чем заключается устройство и принцип действия электростригальных машинок МСУ-200 и МСО-77Б? Их основные отличия. 2. Комплектация и назначение электростригального агрегата ЭСА-12/200. 3. Какое вспомогательное оборудование используется при стрижке овец. 4. Какое оборудование применяется при первичной обработке шерсти. 5. Какими параметрами характеризуется микроклимат в животноводческих помещениях? 6. Как классифицируются вентиляционные установки? 7. Какое оборудование используется для поддержания микроклимата в животноводческих помещениях? 8. Что такое кратность воздухообмена? 9. Какие вы знаете виды освещений? 10. Что лежит в основе расчета кратности воздухообмена?