Под техническим обслуживанием оборудования (ТО) следует понимать совокупность мероприятий, обеспечивающих необходимую надежность и требуемую работоспособность машин и оборудования в период их использования.

В качестве системы ТО выбираем планово - предупредительную систему, так как она обеспечивает работоспособность машин и оборудования в течении всего периода их эксплуатации.

В качестве вида ТО принимаем комбинированный вид ТО, который выполняется силами хозяйства с участием районных ремонтных организаций. Обслуживающий персонал при этом6 операторы, слесари, мастера - наладчики. Работы выполняются на СТО или в хозяйствах на постах и пунктах ТО непосредственно на животноводческих объектах или ЦРМ.

Организация ТО на ферме

Основная задача технического обслуживания машин и оборудования животноводческих ферм и комплексов - обеспечение высокоэффективного использования средств электрификации и механизации за счет качественного и своевременного проведения технических обслуживаний, рационального использования запасных частей, материалов, обменного фонда узлов и агрегатов. Контроль состояния оборудования и выполнение всех операций технического обслуживания осуществляется службой технического обслуживания.

Техническое обслуживание машины и оборудования животноводческих комплексов и ферм организуется с учетом особенностей хозяйств, которые можно разделить на три группы:

1) хозяйства, обеспеченные необходимой материально-технической базой, а также хорошо отлаженной инженерно-технической службой и выполняющие все работы по техническому обслуживанию машин в животноводстве своими силами и средствами;

2) хозяйства, выполняющие операции ежедневного технического обслуживания всего оборудования и периодического обслуживания только простого оборудования своими силами и средствами, а периодического обслуживания только простого оборудования своими силами и средствами, а периодического обслуживания сложного оборудования (холодильных установок, молокопроводов и др.) силами подразделений районного производственного объединения;

3) хозяйства со слабой материально-технической базой, низкой обеспеченностью специалистами и механизаторскими кадрами, выполняющие работы по техническому обслуживанию и ремонту всех машин и оборудования на комплексах и фермах силами специализированных организаций или соответствующих межхозяйственных объединений с учетом специалистов самих хозяйств.

Передовой опыт показывает, что основной объем работ по ежедневному техническому обслуживанию машин и оборудования может выполнять работающий на них персонал: операторы, скотники и др.

Операторы ферм и комплексов должны нести полную ответственность за правильную эксплуатацию, комплексность, техническое состояние и сохранность закрепленных за ними машин и механизмов.

Основные работы по периодическому техническому обслуживанию на фермах и комплексах выполняют специализированные звенья во главе с мастером-наладчиком. В состав звена, как правило, входят слесари, электрик и сварщик. Ремонтом несложного оборудования занимается бригада по монтажу и детали ремонтируют в центральной мастерской или на пункте технического обслуживания, а сложные узлы и агрегаты направляют в специализированные мастерские.

ФГОУ ВПО Вятская Государственная Сельскохозяйственная Академия

Биологический факультет

Кафедра Технологического и энергетического оборудования

Курсовая работа

Тема: Механизация водоснабжения комплекса крупного рогатого скота

Киров 2011

1. Обоснование темы

2. Существующие способы снабжения водой ферм

3. Технологический расчет и выбор оборудования

4. Графики потребления воды

5. Расчет водопроводимости. Энергетический расчет

6. Экономический расчет

7. Ветеринарные требования и техника безопасности

Список литературы

1. Обоснование темы

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…80 0 С, 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.

2. Существующие способы снабжения водой ферм

При организации водоснабжения важно правильно выбрать источник воды.

Общая схема механизированного водоснабжения состоит из источника, водозаборного сооружения, насосной станции, напорно-регулирующего устройства, внешнего и внутреннего водопроводов. В ряде случаев схему механизированного водоснабжения дополняют фильтрами или сооружениями для очистки воды, приборами для ее хлорирования и умягчения, резервуаром воды. Вода подается животным из открытых и закрытых источников посредством водопроводов. Водопроводы подразделяются на напорные и самотечные.

Водопроводом или системой водоснабжения называется комплекс инженерных сооружения предназначенных для получения воды из источников, очистки ее и передачи к местам потребления. В состав водопровода (системы водоснабжения) могут входить такие элементы: водозаборное сооружение, при помощи которого осуществляют захват воды из источника: водоподъемники (насосные станции), подающие воду к местам ее очистки и потребления; очистное сооружение для улучшения качества воды; водонапорная башня и резервуары, играющие роль регулирующих и запасных емкостей; водопровод и водопроводная сеть, служащие для транспортирования воды к местам потребления и ее распределения; водозаборные устройства и оборудование для поения животных.

Взаимное расположение основных элементов водопровода видно из общей схемы водоснабжения, показанной на рисунке 1. Вода из поверхностного водоисточника через водоприемник 1 и самотечную трубу 2 поступает самотеком в приемный колодец 3, откуда подается насосами насосной станции первого подъема 4 на очистные сооружения 5. После очистки и обеззараживания вода собирается в резервуаре чистой воды 6. Затем насосами насосной станции второго подъема 7 вода подается по водоводу 8 в водонапорную башню 9. Далее вода поступает в водонапорную сеть 10, разводящую воду потребителям. Такая схема водоснабжения является одним из возможных вариантов. В зависимости от местных природных условий и характера потребления воды, рельефа местности и прочих условий она может меняться. В животноводстве наибольшее распространение нашли напорные водопроводы (рисунок 2а) с водонапорной башней или с безбашенной водоподъемной установки (рисунок 2б).

Рисунок 1 - система водоснабжения из поверхностного водоисточника: 1-водоприемник; 2 - самотечная труба; 3 - приемный колодец; 4 - насосная станция первого подъема; 5 - очистное сооружение; 6 - резервуар; 7 - насосная станция второго подъема; 8 - водовод; 9 - водонапорная башня; 10 - водопроводная сеть.

Рисунок 2 - Схема механизированного водоснабжения с нарпорно-регулирующими устройствами: а - башенного; б - безбашенного: 1 - Колодец; 2 - насос; 3 - насосная станция; 4 - наружный водопровод; 5 - водонапорная башня; 6 - животноводческое помещение; 7 - безбашенная водоподъемная установка.

Русловые водозаборы применяют в тех случаях, когда воду берут из средней части реки, имеющей пологие берега и небольшую глубину. Береговые водозаборы применяют при достаточной глубине у берега реки и устойчивом грунте (рис.3а и 3б).

Рисунок 3а - Схема руслового водозабора: 1 - водоприемник; 2 - самотечная линия; 3 - береговой колодец; 4 - насосная станция; z k - отметка воды в приемном отделении; h - гидравлические потери в тракте самотечных линий при минимальном уровне воды.

Рисунок 3б - Схема берегового водозабора с насосной станцией первого подъема: 1 - входные окна; 2 - береговой колодец; 3 - служебный павильон; 4 - всасывающие трубы; 5 - галерея; 6 - насосы; 7 - насосная станция первого подъема; 8 - перегородка берегового колодца; 9 - сетка; А - приемное отделение; Б - всасывающее отделение.

Схемы водоснабжения ферм и комплексов из подземных источников:

Применение индивидуальных насосных установок на скважинах (рисунок 4 а). Они подают воду в напорные башни, из которых она самотеком поступает в водопроводную сеть.

2. Использование безбашенной системы с пневмобаком (рисунок 4 б).

Применение безбашенной системы с резервуаром чистой воды (рисунок 4 в).

Использование очистных сооружений и установок по улучшению качества воды (рисунок 4 г).

Рисунок 4 - Схемы водоснабжения с использованием подземных вод: а) - индивидуальная насосная установка на скважине; б) - безбашенная система водоснабжения с пневмобаком; в) - безбашенная система водоснабжения из скважин с РЧВ, насосными станциями первого и второго подъема; г) - система водоснабжения из подземных источников с очистными сооружениями: 1 - скважина с насосной установкой первого подъема; 2 - напорный трубопровод первого подъема; 3 - водонапорная башня; 4 - разводящая сеть водопровода; 5 - струйный регулятор воздуха; 6 - реле давления; 7 - воздушный бак; 8 - резервуары чистой воды; 9 - всасывающие трубопроводы станции второго подъема; 10 - насосная станция второго подъема; 11 - напорные трубопроводы второго подъема; 12 - самотечные трубопроводы; 13 - сборный колодец; 14 - очистные сооружения; 15 - всасывающие трубопроводы третьего подъема; 16 - насосная станция третьего подъема; 17 - напорные трубопроводы третьего подъема.

Для забора воды из подземных источников применяют шахтные и трубчатые колодцы.

Шахтные колодцы обычно сооружают при залегании подземных вод на глубине не более 40 м. Такой колодец (рисунок 5) представляет собой вертикальную выработку в грунте, врезающуюся в водоносный пласт, и состоит из шахты 4, водоприемной части 5 и оголовка 2. Шахту делают квадратного сечения со стороной 1…3 м или круглой диаметром 1…3 м. Для крепления стен шахты применяют дерево, камень, бетон, железобетон, кирпич. Для вентиляции колодца служит труба 1. Дебит шахтных колодцев часто определяют способом откачки.

Рисунок 5 - Схема шахтного колодца.

Вентиляционная труба; 2 - оголовок; 3 - глиняный замок; 4 - шахта; 5 - водоприемная часть; 6 - донный фильтр.

Трубчатые колодцы применяют для забора подземных вод, залегающих на глубине до 150 м, а иногда и глубже. Такой колодец представляет собой глубокую пробуренную скважину диаметром до 350 мм. Стенки скважины закрепляют обсадными трубами, которые предохраняют колодец от обвала и перекрывают водоносные слои, расположенные выше эксплуатируемого водоносного горизонта. Внутри колонны труб размещают водоподъемное оборудование.

Трубчатый колодец (рисунок 6) включает в себя водоприемную часть, ствол и оголовок. Водоприемную часть (фильтр) заглубляют в водоносный пласт. Она состоит из надфильтровой трубы 4, фильтрующей части 5 и отстойника 6. Труба 4 соединяет фильтр с нижней обсадной трубой 2. Место соединения уплотняют сальником 3.

Трубчатые колодцы оборудуют щелевыми, сетчатыми, гравийными или блочными фильтрами. Тип фильтра выбирают в зависимости от гранулометрического состава водоносных пород. В устойчивых каменных породах с трещинами устраивают бесфильтровые трубчатые колодцы, в которых вода из водоносного слоя поступает непосредственно в нижнюю часть ствола колодца.

Рисунок 6 - Схема трубчатого колодца: 1 - кондуктор; 2 - обсадные трубы; 3 - сальники; 4 - надфильтровая труба; 5 - фильтрующая часть; 6 - отстойник фильтра.

Комплекс машин и оборудования для механизации водоснабжения и водопоения ферм крупного рогатого скота и свиноферм показан на общей схеме механизированного водоснабжения (рисунок 7). На рисунке 8 а, б показаны схемы систем водопоения в животноводческом помещении. На рисунке 10 показана возможная схема водоснабжения для животноводческой фермы из открытого источника.

Рисунок 7 - Общая схема водоснабжения

Источник воды; 2 - водозаборное сооружении; 3 - насосная станция; 4 - наружный водопровод; 5 - напорно-регулировочное сооружение; 6 - внутренний водопровод; 7 - водозаборное сооружение (поилка).

Рисунок 9 - Схема механизированного водоснабжения: 1 - источник воды; 2 - водозаборное сооружение; 3 - насосная станция первого подъема; 4 - очистное сооружение; 5 - резервуар для чистой воды; - 6 насосная станция второго подъема; 7 - напорное сооружение; 8 - внутренний водопровод; 9 - водораздаточные устройства; 10 - внешний водопровод.

Насосные станции предназначены для подъема воды из водозаборного сооружения, передачи ее напорным устройствам и через них - потребителям. Насосные станции разделяются на станции первого и второго подъема. Станции первого подъема применяют в тех случаях, когда воду источника необходимо очистить.

Основные рабочие органы насосных станций - насосы и водоподъемники.

Насосами называют гидравлические машины, предназначенные для подъема, нагнетания и перемещения жидкости.

По принципу действия насосы подразделяют на следующие основные группы:

лопастные (центробежные, диагональные и осевые), в которых жидкость перемещается под действием вращающегося рабочего колеса, снабженного лопастями;

объемные (насосы вытеснения), к которым относят поршневые и роторные (винтовые, шестеренчатые, шиберные и др.);

струйные (эжекторы), в которых для подачи жидкости используется энергия другого потока жидкости.

Водоподъемники применяют следующих типов:

воздушные (эрлифты и пневматические насосы замещения), в которых для подъема воды используется сжатый воздух;

гидроударные (гидравлические тараны), в которых вода нагнетается давлением, появляющимся при гидравлическом ударе;

ленточные и шнуровые, основанные на смачивании водой непрерывно движущейся ленты (шнура).

В сельскохозяйственном водоснабжении широкое распространение получили центробежные насосы. Они просты по конструкции, надежны и удобны в эксплуатации. Центробежные насосы применяют для подачи воды из открытых источников, шахтных и трубчатых колодцев. Центробежный насос (рисунок 10) состоит из всасывающего 4 и напорного 1 патрубков и лопастного рабочего колеса 2, жестко насаженного на вал, который вращается в спиралеобразном корпусе 3. При вращении рабочего колеса вода, увлекаясь лопастями, начинает вращаться вместе с колесом и под действием центробежной силы отбрасывается от центра колеса к периферии и далее через напорный патрубок в трубопровод водопроводной сети.

Рисунок 10 - Центробежный насос: 1 - напорный патрубок; 2 - рабочее колесо; 3 - корпус; 4 - всасывающий патрубок.

Более совершенны комбинированные центробежно-вихревые насосы. Они состоят из двух рабочих колес, одно из которых такое же, как и у центробежного насоса, другое - вихревое. Колеса соединяют последовательно в одном корпусе. Центробежно-вихревые насосы - самовсасывающие, коэффициент полезного действия их выше, чем вихревых насосов. Они широко применяются на автоматизированных насосных станциях для подъема воды из открытых источников и шахтных колодцев.

Осевые (пропеллерные) насосы предназначены для подачи больших расходов при сравнительно низких напорах. Рабочее колесо имеет 2.3 лопастей (чаще 4 лопасти). Жидкость в насосе движется в осевом направлении и при сходе с лопаток приобретает вращательное движение. Выравнивание потока жидкости обеспечивается направляющим аппаратом. Лопасти могут поворачиваться относительно оси, что изменяет угол атаки.

Объемные насосы преобразуют энергию двигателя в энергию перемещаемой воды при помощи вытеснительного устройства - поршня, плунжера, винта, воздуха, зубьев шестерен и так далее, то есть принцип их действия основан на периодическом изменении объема рабочей камеры. В зависимости от вида основного рабочего органа объемные насосы называют поршневыми, плунжерными, винтовыми, диафрагменными, шестеренчатыми и так далее. Основное их назначение - подача воды из шахтных колодцев и буровых скважин.

Водоструйные установки используют для забора воды из трубчатых и шахтных колодцев. Схема водоструйной установки приведена на рисунке 5, центробежный насос 5 подает часть воды (рабочую воду) по напорной трубе 3 к соплу 9 водоструйного насоса 2. Из него с большой скоростью она попадает в смесительную камеру 8, в которой создается разрежение и вода из источника подсасывается и перемешивается с рабочей водой. Далее смешанный поток проходит через диффузор 7, где давление увеличивается (за счет уменьшения скорости потока) до величины, необходимой для подъема воды по трубе 4 на уровень, с которого может работать центробежный насос.

Совместная работа водоструйного и центробежного насосов позволяет поднимать воду из глубоких колодцев при размещении центробежного насоса на поверхности земли. Конец всасывающей трубы устанавливают ниже динамического уровня воды в колодце. Центробежный насос подбирают с такой подачей, чтобы он обеспечивал водой потребителя и питание водоструйного насоса. Водоструйные установки просты по устройству и надежны в эксплуатации, однако их коэффициент полезного действия не превышает 30…32%.

Рисунок 11 - Водоструйная установка (слева) и водоструйный насос.

Всасывающая труба; 2 - водоструйный насос; 3 - напорная труба; 4 - подъемная труба; 5 - центробежный насос; 6 - бак; 7 - диффузор; 8 - смесительная камера диффузора; 9 - коническая насадка (сопло); 10 - всасывающий патрубок насоса.

Воздушный водоподъемник (эрлифт) представляет собой опущенную в скважину 3 (рисунок 12) водоподъемную трубу 2, в которую с помощью форсунки 1 по трубе 6 подается сжатый воздух от компрессора. Образовавшаяся в трубе 2 воловоздушная смесь (эмульсия) поднимается к приемному баку 5 с водоотделителем 4, где воздух отделяется и уходит в атмосферу, а вода сливается по трубе в сборный резервуар, из которого насосами подается в сеть или водонапорную башню.

Относительная простота устройства, надежность в работе (так как нет движущихся деталей в скважине), возможность подъема воды из наклонных, а также глубоких скважин малого диаметра, содержащих воду с песком, - эти преимущества эрлифтов определили их применение для целей пастбищного водоснабжения из трубчатых колодцев диаметром 100.150 мм и глубиной 55.90 м.

Необходимость большого заглубления водоподъемной трубы под динамический уровень, а также низкий КПД (0,2.0,25) - основные недостатки эрлифтов.

Рисунок 12 - Схема воздушного водоподъемника (эрлифта).

Форсунка; 2 - водоподъемная труба; 3 - обсадная труба; 4 - водоотделитель; 5 - приемный бак; 6 - воздушная труба.

Ленточные (шнуровые) водоподъемники (рисунок 13) используют для сельскохозяйственного водоснабжения при подъеме воды из шахтных колодцев на пастбищах. Эти установки имеют привод от электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания и ветродвигателей. Действие водоподъемников основано на смачивании ленты или шнура (32 x 12 мм) из эластичного материала. Лента (шнур) охватывает ведущий и ведомый шкивы и опущена в колодец с водой. При работе вода захватывается ведущей ветвью, движущейся со скоростью 2,5.5 м/с, поднимается на поверхность, где под действием центробежных сил отрывается от ленты (шнура) и отбрасывается в накопитель. Высота подъема воды 30…50 м, подача 4.5 м 3 /ч; КПД 0,25.0,6, мощность привода 3.4 кВт. Водоподъемники просты по конструкции и надежны в работе. Могут быть использованы также для подъема воды из дренажных колодцев.

Рисунок 13 - Схема ленточного водоподъемника.

Рама; 2 - крыша; 3 - ведущий шкив; 4 - ремень; 5 - двигатель; 6 - лента; 7 - натяжной шкив; 8 - груз.

Для подачи воды на производственные и хозяйственно-питьевые нужды животноводческие хозяйства должны быть оборудованы водопроводной сетью. Различают внешнюю и внутреннюю водопроводную сеть.

Внешняя водопроводная сеть - это та часть распределительной сети, которая расположена на территории комплекса или фермы за пределами помещений. Она может быть разветвленной или кольцевой.

Разветвленная, или тупиковая сеть (рисунок 14 а), состоит из отдельных линий. Вода из водонапорной башни проходит по главной магистрали с ответвлениями, которые заканчиваются тупиками. Таким образом, вода поступает к потребителю только с одной стороны. Тупиковая сеть применяется лишь на небольших фермах.

Кольцевая сеть (рисунок 14 б) обеспечивает движение воды по замкнутому кругу (кольцу) и подводит ее к потребителю с двух сторон. Кольцевая водопроводная сеть длиннее, чем соответствующая тупиковая, однако у нее имеется немало преимуществ: не застаивается вода, увеличивается пропускная способность сети и другие. Поэтому кольцевую сеть применяют чаще.

Внутренняя водопроводная сеть предназначена для непосредственного распределения воды между потребителями внутри зданий. Для бесперебойной подачи воды на производственные нужды эта сеть выполняется только кольцевой. В производственных зданиях крупных комплексов эту сеть присоединяют к кольцевой сети наружного водопровода двумя вводами раздельно.

Рисунок 14 - Схема водопроводных сетей.

а - тупиковый; б - кольцевой.

Расход воды в животноводческих хозяйствах в течение суток неравномерный, и приспособить работу насосных станций к изменениям потребления воды без дополнительных промежуточных резервуаров воды очень трудно. Поэтому при устройстве водопроводных сетей необходимо предусмотреть специальные сооружения для запаса воды на непрерывное питание потребителей.

По способу получения воды из этих сооружений они бывают напорно-регулирующие и безнапорные.

Напорно-регулирующие сооружения создают в водопроводной сети напор, необходимый для распределения нужного количества воды потребителям. К ним относят водонапорные башни и пневматические котлы. Водонапорные башни создают необходимый напор за счет поднятия водонапорного бака на необходимую высоту, а в пневматических котлах - за счет давления сжатого воздуха в пространстве, свободном от воды в герметически закрытом сосуде.

Безнапорные сооружения выполняют в виде подземных резервуаров, вода из которых подается насосами в водонапорную сеть, а затем потребителю.

3. Технологический расчет и выбор оборудования

Из выше изложенного мною предлагается следующая схема поточно-технологической линии водоснабжения и поения (рис.1).

Рис.1. Конструктивно-технологическая схема ПТЛ водоснабжения и автопоения: 1 - насосная станция; 2 - центробежный насос; 3 - водонапорная башня; 4 - водопроводная сеть; 5 - место потребления воды.

Имеем следующие исходные данные:

Схема водопровода

Рис.2. Расчетная схема водопровода:

К - колодец (источник воды); НС - насосная станция (водоприемник); НР - напорно-регулирующее сооружение; П 1 , П 2 , П 3 , П 4 , П 5, П6 - потребители, l 1 ,l 2 - линии всасывающего трубопровода; l 3 , l 4 - линия напорного трубопровода; l 5 ,l 6 ,l 7 ,l 8 ,l 9, l 10 - линия разводящего трубопровода; Н вс - высота всасывания геометрическая (расстояние по вертикали между уровнем воды в источнике и осью насоса); Н н - высота нагнетания геометрическая (расстояние по вертикали от центра насоса до уровня воды в напорном резервуаре); Н б - высота бока; Н г - геометрическая разность нивелирных отметок земли у башни и наиболее высоко расположенной точки водопотребления.

Источник имеет дебит Д = 100 м3/ч.

Напорно - регулирующее сооружение - башенная водокачка или резервуар с Нб=4м.

Геометрическая разность нивелирных отметок Нr=0.

Время работы насосной станции Т=12 часов (работает с 7 до 19).

Потребители:

а) П1 - коровник №1 (200 голов);

б) П2 - коровник №2 (200 голов);

в) П3 - коровник №3 (200 голов);

г) П4 - коровник №4 (200 голов);

д) П5 - коровник №5 (100 голов);

е) П6 - парк автомашин, тракторов; душевой павильон, столовая (автомашин m 2 =240 единиц; тракторов m 3 = 90 единиц; душевой павильон m 4 = 350 посетителей; столовая m 5 = 400 посетителей).

Линии водопровода,

а) l 1 = Нвс = 7,0 м; l 2 = 68 м.

б) l 3 = 30 м; l 4 = Н н.

в) l 5 = 400 м; l 6 = 100 м; l 7 = 70 м; l 8 = 110 м; l 9 = 125 м, l 10 = 180; l 11 = 135.

Величина свободного напора в конечной точке водозабора Нсвн = 10 м.

Насос центробежный (привод ременный).


Процент от суточного,0,750,751,01,03,05,55,55,53,5

Под системой водоснабжения понимают весь комплекс сооружений и устройств на территории хозяйства, обеспечивающих все пункты потребления доброкачественной водой в требуемых количествах.

На животноводческих фермах вода расходуется на поение животных, а также на технологические, гигиенические, хозяйственные и противопожарные нужды. Расход воды на ферме зависит от вида животных, от выполняемых работ в течение суток и от времени года.

Согласно существующим нормам потребления воды различными группами животных и удовлетворения технологических нужд различных объектов фермы, рассчитывается средний суточный расход воды на ферме (комплексе) по формуле:

сут. ср. = m 1 * q 1 + m 2 * q 2 +…+ q n * m n , (1)

где Q сут. ср. - средний суточный расход воды на ферме, м 3/ сут.; 1, q 2, … , q n - среднесуточная норма потребления воды одним потребителем, м 3 /сут.; 1, m 2, … , m n - число потребителей, имеющих одинаковую норму потребления (голов, единиц и далее);

2,…,n - число групп потребителей.

Согласно норме водопотребления (приложение А, таблица А.1 и таблица А.2) принимаем:

для крупного рогатого скота q = 120 л/сут.

для автомашины q 2 = 20 л/сут;

для трактора q 3 = 150 л/сут;

для душевого павильона q 4 = 80 л/сут;

для столовой q 5 = 20 л/сут;

Тогда, имея число потребителей:

коровник № 1 m 1 = 200 голов;

коровник № 2 m 2 = 200 голов;

коровник № 3 m 3 = 200 голов;

коровник № 4 m 4 = 200 голов;

коровник №5 m 5 = 100 голов;

для автомашины m 2 = 240 единиц;

для трактора m 3 = 90 единиц;

для душевого павильона m 4 = 350 посетителей;

для столовой m 5 = 400 посетителей.

Определяем по формуле (1) средний суточный расход воды:

сут. ср . = 200 * 120 + 200 * 120 + 200 * 120 + 200 * 120 + 100 * 120 + 240 * 20 + 90 * 150 + 350 * 80 + 400 * 20 = 166 300л/сут = 166,3 м 3 /сут

Среднесуточный расход воды летом выше, чем зимой. Неравномерность суточного водопотребления выражают коэффициентом суточной неравномерности. Тогда максимальный суточный расход воды на ферме или комплексе определяется по формуле:

сут. max = Q сут. ср. х k 1, (2)

где Q сут. max - максимальный суточный расход, м 3 /сут.; 1 - коэффициент суточной неравномерности, k 1 = 1,3…1,5, принимаем k 1 = 1,5

сут. max = 166,3 х 1,5 = 249,35 м 3 /сут.

Для определения часовой потребности в воде необходимо учитывать, что в течение суток расход воды колеблется: в дневные часы он достигает максимума, а в ночное - минимума. При расчете максимального часового расхода воды принимается коэффициент k 2 = 2,5 и формула:

ч max = Q сут max х k 2/ 24 (3)

Тогда получим

ч max = 249,35 х 2,5/24 = 55,4 м 3 /ч.

(Число 24 - количество часов в сутках)

Максимальный секундный расход рассчитывается по формуле

с max = Q ч max / 3600, (4)

где Q с max - максимальный секундный расход воды, м 3 /с.

(Число 3600 - количество секунд в одном часе).

с max = 55,4/3600 = 0,0153 м 3 /с = 15,3 л/с.

Расход воды на тушение пожара на ферме зависит от степени огнестойкости зданий и их объема. При расчетах его можно принять на фермах равным 2,5 л. Запас воды должен обеспечить тушение пожара в течение 2.3 часов.

П 1), (П 2), (П 3), (П 4):

сут. ср = 200 * 120 = 24000л/сут = 24 м 3 /сут.

36 м 3 /сут.

=м 3 /ч.

0,0010 м 3 /с = 1 л/с.

Расчет потребности в воде для первого потребителя (П 5 ):

сут. ср = 100 * 120 = 12000л/сут = 12м 3 /сут.

18 м 3 /сут.

=м 3 /ч.

0,0005 м 3 /с = 0,5 л/с.

Расчет потребности в воде для первого потребителя (П 6 ):

сут. ср = 240 * 20 + 90 * 150 + 350 * 80 + 400 * 20 = 4800 + 13500 +28000 + 8000 = 54300 л/сут = 54,3 м 3 /сут.

81,45 м 3 /сут.

=м 3 /ч.

0,0023 м 3 /с = 2,3 л/с.

Таблица 1 - Расчетные данные потребности в воде для исходной схемы водопотребления

Наименование одинако вых потреби телей Коли чество потреби телей, m i Суточная норма потребле ния воды q i , м 3 Суточный расход воды Q сут. ср., м 3 Максимальный суточный расход воды , м 3 Макси

мальный часовой расход воды

М 3 Максимальный секундный расход воды

П1 Коровник №1
П2 Коровник №2
П3 Коровник №3
П4 Коровник №4
П5 Коровник №5
П6 автомашины, тракторы, душевой павильон, столовая		0, 190 0,150 0,080 0,020

Для найденных Q ч max и Q с max рассчитывают диаметры трубопроводов разводящей сети по формуле:

где - площадь круга, м 2 ;

3,14;- диаметр трубы, м.

Тогда d = 1,13 х , (5)

где U - скорость движения воды в трубе; м/с;= 0,5…1,25 м/с (приложение Б).

Принимаем U = 0,95 м/с.

Расчет диаметра труб для различных участков определяется по формуле (5) и округляется до стандартных величин.

a) для участка (труба l5 ) определяется диаметр d 5 ;

d 5 = 1,13 х = 0,096 м. Принимаем d 5 = 100 мм.

b) для участка (труба l6,l7,l8,l9 ) определяется диаметр d 6,7,8,9 ;

d 6,7,8,9 = 1,13 х = 0,036 м. Принимаем d 6,7,8,9 = 50 мм.

c) для участка (труба l 10) определяется диаметр d 10 ;

d 10 = 1,13 х = 0,026 м. Принимаем d 10 = 50 мм.

d) для участка (труба l 11 ) определяем диаметр d 11 ;

d 11 = 1,13 х = 0,056 м. Принимаем d 11 = 75 мм.

Выбор водоподъемника

При выборе водоподъемника должно быть известно:

1. Источник воды с определенным дебитом Д, м 3 /ч.

2. Напорно-регулирующее устройство.

Максимальный часовой расход воды Q ч max, м 3 /ч.

Величина свободного напора в конечной точке водоразбора Н свн, м

Длина трассы всех участков водопроводной сети l j , м.

Условия для выбора насоса (водоподъемника)

Суточная производительность насоса должно быть равна или больше

максимального суточного расхода

сут. насоса Q сут. max .

Часовая производительность насоса должна быть выбрана в зависимости от продолжительности работы водоподъемника и определяется по формуле

ч. насоса = ,

где Т - продолжительность работы насосной станции, ч

(по исходным данным Т = 12 часов).

Q ч. насоса = = 20,7 м 3 /ч.

Секундная производительность насоса определяется по формуле

с. насоса = Q ч насоса / 3600.

с насоса = = 0,0057 м 3 /с = 5,7 л/с

Диаметр трубопровода для всасывающей (l 1 и l 2 ) и нагнетательной (l 3 и l 4 ) линии (условно, ввиду малого расстояния, принимаем их равными по диаметру) определяется как

насоса = 1,13 х .

насоса = 1,13 х = 0,087 м.

Принимаем диаметр трубопровода всасывающей (l 1 и l 2 ) и нагнетательной (l 3 и l 4 ) линии d насоса = 87 мм.

После определения часовой производительности насоса должно соблюдаться условие

Д Q ч. насоса

Напор, создаваемый насосом, определяется по формуле

Н насоса Н вс + Н н + Н б +∑h, (6)

где Н насоса - напор, создаваемый насосом, м;

Н вс - высота всасывания, м;

Н н - высота нагнетания, м;

Н б - высота бака, м;

∑h - сумма потерь напора на всасывающей и нагнетательной линиях, м;

∑h = ∑h′+∑h″,

где ∑h′ - сумма потерь напора по длине всасывающего и нагнетательного трубопровода, м,

∑h″ - местные потери напора во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, м.

5. Высота нагнетания водонапорного бака (резервуара) выбирается из расчета

Н н Н свн +Sh 1 ± Н г, (7)

где Н свн - величина свободного напора, м:

Н г - геометрическая разность нивелирных отметок, м;

∑h 1 - сумма потерь напора в разводящем трубопроводе, м;

∑h 1 =∑h′ 1 +∑h″ 1, где ∑h′ 1 - сумма потерь напора по длине разводящего трубопровода, м;

∑h″ 1 - сумма местных потерь напора в разводящем трубопровода, м.

Местные потери напора в сети составляют 5…10% от величины потерь на трение по длине (эти данные используются в практических расчетах), а потери напора по длине определяются по формуле

j = i ∙ l j, (8)

l j - длина конкретного участка, м;- гидравлический уклон в метрах (потери напора на 1 м длины трубопровода).

Данные по i выбираем из таблицы (приложение Г, таблица Г.1)

Выбранные данные вместе с рассчитанным (принятым) диаметром трубопроводов и секундным расходом заносим в таблицу 2.

Таблица 2 - Значения диаметров, секундного расхода, 100 j и j для трубопроводов

Трубопроводы	Диаметр трубопровода d мм	Секундный расход Q c max л/с







l 1, 1 2, l 3, l 4

Тогда величина потерь напора по длине определяется по формуле (8), а местные потери напора в данном расчете принимаются 10% от потерь по длине.

5 = 0,0155 х 400 = 6,2 м и 10% равно 0,62 м. 6 = 0,0127 х 100 = 1,27 м и 10% равно 0,127 м. 7 = 0,0127 х 70 = 0,889 м и 10% равно 0,0889 м. 8 = 0,0127 х 110 = 1,397 м и 10% равно 0,1397м. 9 = 0,0127 х 125 = 1,58 м и 10% равно 0,158 м. 10 = 0,032 х 180 = 5,76 м и 10% равно 0,576м. 11 = 0,092 х 135 = 12,42 м и 10% равно 1,242 м.

Тогда сумма потерь напора в трубопроводах для:

5 будет равна h 5 = 6,2 + 0,62 = 6,82 м;

l 6 будет равна h 6 = 1,27+ 0,127 = 0,0352 м;

l 7 будет равна h 7 = 0,889 + 0,0889 = 0,02464 м;

l 8 будет равна h 8 = 1,397 + 0,1397 = 0,03872 м;

l 9 будет равна h 9 = 1,58 + 0,158 = 1,738 м;

l 10 будет равна h 10 = 5,76+ 0,576= 6,336 м;

l 11 будет равна h 11 = 12,42+ 1,242 = 13,66 м;

В данном примере потери в разветвленной сети на шестом участке (l 11 ), где первый потребитель (П 6).

Тогда сумма потерь напора в разводящем трубопроводе определяется из выражения:

∑h 1 = h 5 + h 11 = 6,82 + 13,66= 20,48 м.

Н н = 10+ 20,5 + 0 = 30,5 м.

Это значит, что дно резервуара должно быть на высоте 30,5 м.

общ = l 1 + l 2 + l 3 + l 4 .

общ = 7 + 3 + 30 + 30,5 = 70,5 м.

Тогда величина потерь напора на всасывающем и нагнетательном трубопроводах по длине и местные потери определяются как:

l общ = 0,00957 х 70,5 = 0,67 м и 10% равно 0,067 м.

Н насоса = 7 +30,5 + 4 + 0,737 = 42,2 м.

Имея расчетные данные:

Н насоса = 42,2 м; Q ч насоса = 20,7 м 3 /ч;

с насоса = 5,7 л/с производим энергетический расчет.

Расчетная мощность приводного двигателя к насосу определяется по формуле

Р расч. = ,

где Р расч. - расчетная мощность приводного двигателя, кВт;

Плотность воды, кг/м 3 ;- ускорение свободного падения, м/с 2 ; с насоса - подача насоса, м 3 /с; Н насоса - полный напор насоса, м;

Насоса - коэффициент полезного действия насоса;

Передачи - коэффициент полезного действия передачи.

1000 кг/м 3 ; насоса = 0,4…0,64; передачи = 1 (приложение Д)

Используя расчетные значения Q с насоса, Н насоса и принимая насоса = 0,4 определяем расчетную мощность

Р расч. = = 5,8 кВт.

(Число 1000 в знаменателе - переводной коэффициент для получения результата в кВт). С учетом коэффициента запаса, мощность двигателя определяется по формуле:

Р дв. = Р расч. * α,

где α - коэффициент запаса мощности; α = 1,1…2,0 (приложение Д).

Принимаем α = 1,3

Р дв - мощность двигателя с учетом всевозможных перегрузок, кВт.

Р дв. = 5,8 * 1,3 = 7,54 кВт.

. Графики потребления воды

Водонапорные башни служат для создания напора в разводящей сети и для хранения запаса воды, необходимого для уравнивания разности между подачей воды насосной станцией и расходом ее потребителями. (Иногда в резервуаре хранится пожарный запас воды).

Необходимая минимальная емкость напорного бака зависит от величины суточного расхода воды хозяйством, характера расходования ее по часам суток и времени работы насосной станции.

Расход воды по часам суток может быть установлен достаточно точно с учетом коэффициентов неравномерности и с учетом распорядка дня на ферме и выражаться в виде графика, представленного на рисунке 2. (график построен по исходным данным)

По известным данным Q сут. max графика расходования воды в течение суток и режиме работы насосной станции, необходимая емкость бака определяется:

Методом составления расчетной таблицы

Методом построения интегрального графика.

Метод. Метод составления расчетной таблицы.

Известные исходные данные:

Q сут. max = 249,35 м 3 /сут. (максимальный суточный расход считаем за 100%)

2. График расходов по часам суток представлен на рисунке 2. (Расход по часам суток имеется в исходных данных).

Время насосной станции Т=12 часов в период с 7 до 19 часов. (Имеется в исходных данных).

Q ч. насоса = 20,7 м 3 /ч.

Данные часового расхода и подачи воды насосом в процентах от максимального суточного расхода (Q сут. max) заносим в табл.2 и определяем алгебраическую сумму подачи и расхода за каждый час в процентах от Q сут. max .

Табл.3 - Данные к определению емкости бака (резервуара)

Часы суток Т суток	Часовой расход в процентах от Q сут. max	Подача воды насосной станцией в процентах от Q сут. max	Алгебраическая сумма подачи и расхода воды в процентах от Q сут. max	Остаток воды в баке к концу каждого часа в процентах от Q сут. max
0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24	0,75 0,75 1,0 1,0 3,0 5,5 5,5 5,5 3,5 3,5 6,0 8,0 8,0 7,0 5,0 5,0 3,5 3,5 6,0 6,0 6,0 3,0 2,0 1,0	8,35 8,35 8,35 8,35 8,35 8,35 8,35 8,36 8,35 8,35 8,35 8,35	0,75 0,75 1,0 1,0 3,0 5,5 5,5 +2,85 +4,85 +4,85 +2,35 +0,35 +0,35 +1,35 +3,35 +3,35 +4,85 +4,85 +2,35 6,0 6,0 3,0 2,0 1,0	17,5-0,75=16,75 16,75-0,75=16,0 16,0-1,0=15,0 15,0-1,0=14,0 14,0-3,0=11,0 11,0-5,5=5,5 5,5-5,5=0 0+2,85 =2,85 2,85+4,85=7,7 7,7+4,84=12,55 12,55 +2,35=14,90 14,9+0,35=15,25 15,25+0,35=15,60 15,60+1,35=16,95 16,95+3,35=20,3 20,3+3,35=23,65 23,65+4,85=28,5 28,5+4,85=33,35 33,35+2,35 =35,7 * 35,7-6,0=29,7 29,7-6,0=23,7 23,7-3,0=20,7 20,7-2,0=18,7 18,7-1,0=17,7

* - максимальная величина остатка воды в баке.

Максимальная величина остатка воды в баке определяет необходимую емкос

W б = = = 89м 3 .

Метод. Метод построения интегрального графика.

W б =,

где W б - объем бака, м 3 ;

Сумма двух отрезков - наибольших (определяющих расстояние по вертикали между общими кривыми), взятых по разные стороны кривой расхода воды, %.

б ==

5. Расчет водопроводимости. Энергетический расчет

Исходные данные:

Таблица 1 - Техническая характеристика оборудования, установленного в технологической линии водоснабжения свинарников

Таблица 2 - Время работы основного оборудования

Оборудование, марка	Время работы оборудования (часы, минуты)
Центробежный насос 3К-6А Освещение коровника №1 Освещение коровника №2 Освещение коровника №3 Освещение коровника №4 Освещение коровника №5	7ч…19ч 5ч30мин…9ч; 15ч…21ч 5ч30мин…9ч; 15ч…21ч 5ч30мин…9ч; 15ч…21ч 5ч30мин…9ч; 15ч…21ч 5ч30мин…9ч; 15ч…21ч

Построение графика работы оборудования

Порядок построения графика следующий:

Строят оси координат

По оси абсцисс обозначаем время суток Т суток в часах или минутах (от 0 до 24).

Слева оси ординат в четырех столбцах обозначаем:

а) Технологические операции в примерной последовательности одна за другой.

б) Марка машины, выполняющей ту или другую технологическую операцию.

в) Время работы t машины в течение суток в часах или минутах.

г) Установленная мощность Р электродвигателей на машинах и освещение в кВт.

Обозначение позиций	Технологические операции	Марка машины	Общее время работы t, ч. и мин.	Мощность Р, кВт
	Центробежный насос
	Освещение коровника №5 Освещение коровника №4 Освещение коровника №3 Освещение коровника №2 Освещение коровника №1	лампы лампы лампы лампы	9 часов 30 минут 9 часов 30 минут 9 часов 30 минут 9 часов 30 минут

Рисунок 1 - График работы оборудования

Теперь строго в масштабе параллельно осе абсцисс наносим против технологически операций линии, длина которых (в масштабе) соответствует времени работы машины, а положение их (линий) относительно оси абсцисс показывает: в какое время суток выполняется данная технологическая операция.

По графику сразу видно технологию производства, время работы машин, в какое время и последовательность их включения и выключения, сколько одновременно работает машин, какие машины и далее.

Построение графика установленных мощностей

Руководствуясь графиком работы оборудования (рис.1) и исходными данными строится график установленных мощностей оборудования (рис.2). Порядок построения графика следующий:

Строят оси координат.

По оси абсцисс обозначаем время суток Т суток в часах или минутах (от 0 до 24).

З. По оси ординат обозначаем в мощность Р в кВт.

Смотрим на график оборудования (рис.11) и на исходные данные.

В 5 часа 30 минут включают освещение. Установленная мощность освещения Р осв = 8 кВт.

Тогда Р сумм (5ч30мин) = Р осв. х 5 коровников = 8 х 5 = 40 кВт

В 7 часов включают насос 3К-6А. Мощность 3К-6А - Р = 10 кВт.

Тогда Р сумм (7ч) = Р осв. + Р = 40 кВт + 10 кВт = 50 кВт.

В 9 часов освещение выключают.

Тогда Р сумм (9ч) = Р = 10 кВт.

С 15 часов до 19 часов работает освещение и насос 3К-6А.

Тогда Р сумм (15ч) = Р осв. + Р = 40 кВт + 10 кВт = 50 кВт.

В 19 насос прекращает работу.

Тогда Р сумм (19ч) = Р осв. = 40 кВт

Освещение отключают в 21 час.

Энергетический расчет

Энергетический расчет проводим при условии, что все машины работают при оптимальной загрузке в указанное расчетное время.

Р общ = Р осв + Р 3К-6А, где

Р общ - установленная мощность освещения и водоснабжения, кВт;

Р осв - установленная мощность освещения, кВт;

Р 3К-6А - установленная мощность насоса 3К-6А, кВт.

Получаем Р общ = 5 х 8 кВт + 10 кВт = 50 кВт.

Расход энергии определяется по формуле

i = P i х t i , где

i - расход электроэнергии i-ой машиной, кВт ·ч; i - мощность двигателя i-ой машины, кВт; i - время работы i-ой машины, ч.

Получаем: W осв = Р осв х t осв; W 3К-6А = Р 3К-6А х t 3К-6А, где

осв., W 3К-6А - расход электроэнергии на освещение и водоснабжение, кВт∙ч; осв., t 3К-6А - общее время работы освещения и насоса 3К-6А, ч.

Получаем: W осв. = 40 кВт · 9,5 ч = 380 кВт∙ч 3К-6А = 10 · 12 ч = 120 кВт∙ ч.

Тогда W общ. = W осв. + W 3К-6А

Получаем W общ. = 380 кВт∙ ч + 120 кВт∙ ч = 500 кВт∙ ч.

6. Экономический расчет

Основой всех расчетов определения экономической эффективности являются технические карты, представляющие собой основной документ для определения потребности хозяйства в машинах, обеспечивающие комплексную механизацию всех производственных процессов.

По технической карте определяют технико-экономические обоснования выбранной системы машин. В карте должны быть приведены технические показатели и экономические показатели.

Показатели использования техники:

Количественные - характеризуются уровнем оснащения производственных процессов техники:) объем механических кормов

b) уровень механизации производственных процессов) уровень механизации фермы.

Уровень механизации находим по формуле

Где У - уровень механизации, %; 1 - поголовье, обслуживается машинами, гол.; 2 - общее количество животных, гол.

Тогда:

У= * 100 = 100%

Качественные показатели использования техники характеризуют экономическую эффективность ее использования, по ним выбирают варианты.

Показатели экономической эффективности:

a) затраты труда на обслуживание поголовья (голов),

b) затраты труда на единицу произведенной продукции (тонны),) прямые эксплуатационные издержки,) окупаемость капитальных вложений в механизацию производственных процессов.

Затраты труда находим по формуле

Где Т - затраты труда, чел·ч/т;

Л - количество людей, работающих на данном процессе, чел;- время работы этих людей на данном процессе, ч; общ - общее количество продукции произведенной на данном процессе, т.

Э т =В прод - В прод (нов. технологии);

где Э - экономический эффект;

В прод - затраты на старой машине;

В прод (новые технологии) - затраты по новой технологии.

7. Ветеринарные требования и техника безопасности

Ветеринарно-санитарные требования по содержанию помещений, территории ферм и уходу за животными

Для обеспечения и поддержания должного санитарного состояния животноводческих помещений и территории молочных ферм необходимо постоянно следить за их чистотой и благоустройством.

Не реже 1 раза в месяц проводить санитарный день на ферме. В этот день подвергают тщательной очистке стены, кормушки, автопоилки и другое оборудование, а также окна в производственных, бытовых и вспомогательных помещениях, санпропускнике. После механической очистки осуществляют дезинфекцию; кормушки, загрязненные места стен, перегородок и столбов белят взвесью свежегашеной извести. В этот день ветеринарный персонал осматривает всех дойных животных, обращая особое внимание на состояние вымени, сосков, и проверяет качество санитарной очистки помещения и территории. Результаты осмотра и проверки записывают в журнал, паспорт фермы, которые хранятся у заведующего фермой.

Вход на внутреннюю территорию фермы разрешают только через санпропускники обслуживающему персоналу с предъявлением постоянных пропусков, а другим лицам по разовым пропускам, выдаваемым по согласованию с ветеринарной службой. Посещение фермы посторонними лицами регистрируется в журнале, хранящемся вместе с пропусками в контрольном пункте санпропускника.

Вход на территорию фермы разрешают только после смены собственной одежды и обуви в санпропускнике на спецодежду.

Въезд транспорта на территорию фермы допускается только через дезбарьеры.

На всей территории, в производственных и подсобных помещениях молочных ферм проводят профилактическую дезинфекцию и мероприятия по борьбе с мухами и грызунами в соответствии с действующими инструкциями по проведению дезинфекции, дезинсекции, дератизации и дезакаризации.

В молочной и доильном зале стены систематически (по мере загрязнения) очищают и белят взвесью свежегашеной извести. Полы моют ежедневно. Дезинфицируют помещения 2 раза в месяц раствором гипохлорита кальция (натрия) с содержанием 3 % -ного активного хлора. Расход раствора составляет 0,5 л на 1 м 2 площади. Экспозиция 1 ч.

В летний период применяют пастбищную, стойлово-лагерную и стойлово-выгульную систему содержания животных, а в зимне-стойловый - привязную и беспривязную. Наиболее целесообразную из них специалисты выбирают с учетом конкретных условий хозяйства (обеспеченность кормами, качество стада, ветеринарное благополучие, квалификация кадров и др.).

Дойных коров при беспривязном содержании ежедневно следует обеспечивать чистой соломенной или другой подстилкой из расчета 5 кг на корову. При стойловом содержании коров подстилку (солома, опилки и т.п.) заменяют ежедневно. Для дойных коров торфяную пушенку в качестве подстилки использовать запрещается.

Чистку кожного покрова и обмывание задних конечностей коров осуществляют доярки по мере загрязнения.

Запрещается ввод животных на территорию фермы из других хозяйств или ферм без разрешения ветеринарного врача и соблюдения настоящих Правил.

Техника безопасности.

водоснабжение ферма ветеринарный механизированный

Животноводческая ферма должна иметь воду для поения скота, обработки и приготовления жидких и полужидких кормовых смесей, мойки посуды. Для подачи воды необходимы насосные станции, водонапорные башни, колодцы и скважины, водопровод и поилки.

Особую осторожность нужно соблюдать при установке и монтаже цельнометаллических водонапорных башен. Устанавливают башни на фундаменте с анкерными болтами; водоподводящая часть от насосной станции должна быть смонтирована заранее.

Внутренний водопровод следует не сваривать, а монтировать при помощи соединительных муфт. Это облегчает ремонт водопровода в дальнейшем.

Прежде чем установить индивидуальные чашечные поилки, надо проверить действие запорного клапанного механизма, только после этого их прикрепляют к стойке или кормушке.

Особое внимание надо уделять прокладке водопроводных труб в местах пересечения их с электрическими проводами: они не должны соприкасаться или пересекаться. Если этого избежать нельзя, то места пересечения надо дополнительно изолировать, а между проводами и трубой установить деревянную прокладку, поскольку даже небольшое электрическое напряжение на водопроводной трубе может привести к гибели животных.

Зимой во время сильных морозов вода в недостаточно утепленном водопроводе замерзает. Отогревать водопроводную трубу открытым пламенем (паяльной лампой) нельзя. Для этого пользуются горячей водой: замерзшие места обкладывают тряпками и поливают горячей водой до тех пор, пока водопровод не начнет нормально действовать.

Противопожарная безопасность

Пожары на фермах возникают по различным причинам. В результате сгорают животноводческие помещения, оборудование, гибнет скот. Нередко пожары приводят к человеческим жертвам.

Пожар легче предупредить, чем потушить. Поэтому противопожарные мероприятия имеют важное значение.

На животноводческих фермах и других объектах ответственность за противопожарную безопасность возлагается на руководителей участков, бригад и ферм.

В разработке мероприятий по противопожарной безопасности и контролю за их выполнением должны принимать участие члены добровольной пожарной охраны совхоза и колхоза, а также слесари и электромонтеры.

Для предупреждения и успешной борьбы с пожарами работники животноводства должны знать причины их возникновения, выполнять правила пожарной безопасности и. быть обучены обращению со средствами тушения пожара. На животноводческих фермах надо разработать обязанности каждого работника в случае возникновения пожара.

При механизированном водоснабжении обязательно устройство водоотборных кранов, гидрантов.

На территории фермы, не имеющей пожарных гидрантов, надо оборудовать огороженный пожарный водоем. Вблизи места складирования кормов должны стоять бочки с водой.

В каждом помещении на видном месте вывешивают "Правила пожарной безопасности", которые обязательны для выполнения всеми рабочими фермы, а также таблички с фамилией работника, отвечающего за пожарную безопасность данного объекта.

Для курения надо отводить специальные места или помещения, в них вывешивают специальные таблички с надписями: "Место для курения", "Здесь курить разрешается". Места и помещения для курения желательно оборудовать противопожарным инвентарем (бочки с водой, металлические урны).

Территорию между животноводческими помещениями (противопожарные разрывы) запрещается использовать под складирование материалов, соломы и сена.

Во всех животноводческих помещениях проходы, выходы, коридоры, тамбуры, лестницы, чердачные помещения следует постоянно содержать в исправном состоянии и ничем не загромождать.

Ворота и двери животноводческих помещений должны открываться наружу, закрывать их можно только на крючки и защелки, нельзя применять замки. В зимний период площадки перед воротами и дверями надо очищать от снега, с тем чтобы ворота и двери свободно открывались.

Нельзя пользоваться открытым пламенем (факелом, паяльной лампой) при отогревании замерзших труб водопроводной и отопительной систем. Для этого надо применять горячую воду, пар или нагретый песок.

На фермах и в животноводческих помещениях запрещается применять машины и механизмы, опасные в пожарном отношении, имеющие течь в топливном баке и топливопроводах, выделяющие искры.

Тушат огонь обычно водой, снегом, песком и землей. Однако в ряде случаев применять воду нецелесообразно, а иногда недопустимо. Нельзя тушить, водой горящий бензин, керосин, масла, а также воспламенившиеся двигатели внутреннего сгорания. В этих случаях пламя следует гасить огнетушителем, забрасывать песком, землей, накрывать мокрым брезентом.

При тушении пожара огнетушителями струю пены нужно направлять на основание пламени, то есть непосредственно на горящий предмет или вещество.

В ночное время на животноводческие фермы назначают дежурных, которые в случае возникновения пожара должны поднять тревогу.

При возникновении пожара надо принять срочные меры к ликвидации очага огня и, если потушить не удается, немедленно вызвать пожарную команду, принять меры для спасения животных, оборудования и прекращения дальнейшего распространения огня.

Список литературы

1. Бакшаев П.Д., Богдановский А.В., Ивахно В.К. Справочник по охране труда и технике безопасности в животноводстве. - Киев: Урожай, 1979. - 183с.

Белянчиков Н.Н., Смирнов А.И. Механизация животноводства. - М.: Колос, 1983. - 360 с.

Калюга А.А. Механизация технологических процессов на свиноводческих предприятиях. - М.: Россельхозиздат, 1987. - 208 с.

Костин Г.Н. Основные технологические схемы водоснабжения животноводческих и других объектов, основное оборудование и пример расчета по теме "Механизация водоснабжения". - Киров, 2005. - 216с.

Мжельский Н.И., Смирнов А.И. Справочник по механизации животноводческих ферм и комплексов. - М.: Колос, 1984. - 336с.

Носов М.С. Механизация работ на животноводческих фермах. - М.: ВО Агропромиздат, 1987. - 415 с.

Т екущие ремонтные работы и техническое обслуживание машин и оборудования ферм осуществляется частично в хозяйствах и частично на станциях технического обслуживания (СТОЖ). При проведении ремонта машин данной группы целесообразно использование стенда ОПР-1058 с набором инструментов и специальный комплект оборудования, приспособлений и инструмента для технического обслуживания машин в животноводстве.

Ремонт машин для кормоприготовления. Интенсивному износу в данной группе машин подвержены следующие рабочие органы: режущие/противорежущие пластины, ножи, деки, дробильные молотки, решёта и прочее.

Д робильные молотки. Износ их рабочей грани не должен превышать 4 мм по высоте. При износе граней молотки следует переставить для работы неизношенной стороной.

Перед сборкой необходимо сформировать в комплект молотки, шайбы и оси по массе таким образом, чтобы у диаметрально расположенных комплектов (всего шесть комплектов) разница в массе не превышала 12 граммов. Изношенные отверстия в молотках требуется развернуть и установить оси увеличенного размера.

Р ешёта. При затуплении острых кромок отверстий решёт до радиуса более 2 мм их требуется переставить (4 положения), используя неизношенные. При наличии пробоин на решёта устанавливаются накладки от старых решёт, применяя при этом газовую сварку. После завершения ремонта решето должно иметь правильную форму и при установке входить в паз с усилием 70-80 Н.

Р ежущие аппараты. Характерные дефекты: затупление и повреждение ножей и противорежущих пластинок, ослабление крепления фланцев на диске, прогиб вала, износ подшипников.

Л езвия ножей и противорежущих пластин, имеющие затупления до толщины кромок более 0,6 мм, следует заточить до толщины 0,1 мм на абразивных кругах (при обильном охлаждении). Углы заточки ножей дробилок типа ДКУ должны составлять 24-26 градусов (проверка шаблоном), а у противорежущих пластин - 60-61 градус.

Н ож вместе с деталями его крепления после проведения заточки следует установить на прежнее место с целью сохранения балансировки. Зазор между ножом и противорежущей пластиной должен составлять 0,5-1,5 мм (в зависимости от перерабатываемого корма). Регулировка данного зазора осуществляется путём постановки прокладок под кронштейн.

В дробилках типа ДКУ нож следует установить по отношению к плоскости диска под углом 2 градуса, противорежущие пластины – под углом 15 градусов к горизонтали с зазором 0,3-0,5 мм.

В измельчителе кормов «Волгарь » зазор между режущим барабаном и противорежущей пластиной должен быть в пределах 0,5-1 мм при разнице его по длине пластины не более 0,2 мм.

У ножей аппаратов вторичного резания износу подвергаются боковые грани и торец. При толщине более 7 мм торцевые поверхности следует шлифовать до выведения следов износа. В том случае, если толщина боковых граней составляет менее 7 мм по всей их длине, необходимо газовой сваркой наплавить слой сормайта №1 (1,5-2 мм) и обработать. Для ножей вторичного резания зазор должен составлять 0,1-0,5 мм.

Д ля увеличения износостойкости ножей машин, измельчающих корма, рекомендовано провести их наплавку твёрдыми сплавами (марка ПГС-27, ПГ-С1 и прочие). В процессе работы наплавленные ножи [рис. 176] самозатачиваются, и их износостойкость выше серийных в 2-2,5 раза. При применении данных ножей повышается качество измельчения кормов, а также уменьшаются затраты энергии.

Рис. 176. Углы заточки и ширина наплавленного слоя ножей.

а) – универсальной кормодробилки;

б) – соломосилорезки;

в) – перспективной кормодробилки;

г) – измельчителей корнеклубнеплодов;

д) – измельчителей корнеклубнеплодов;

е) – агрегата для приготовления кормов;

ж) – измельчителя «Волгарь-5,0).

И змельчающие аппараты. У измельчителей грубых кормов (ИГК-30 и др.) износу и деформации подвержены рожки, лопасти, крыльчатки и зубцы измельчающего аппарата, нарушается его балансировка.

П овреждённые лопасти следует рихтовать либо заменить. Допустимое биение диска не более 1,5 мм, дисбаланс ротора – не более 60 МН · м.

Р абочие грани зубцов, закруглённые до радиуса более 4 мм, следует оттянуть кузнечным способом, нагрев до температуры 820-840 градусов Цельсия, и закалить в воде при температуре 40-50 градусов Цельсия на длине 15-20 мм от вершины. После проведения ремонта крыльчатка и барабаны должны быть статически и динамически отбалансированы (допустимый дисбаланс составляет 10 МН · м).

М атрица гранулятора. Наиболее часто подвержены износу внутренняя поверхность и поверхности отверстий для образования гранул со стороны входа массы травяной муки. Матрицы восстанавливаются путём расточки на увеличенный размер и гильзованием. Чтобы расточить внутренний размер используются резцы с металлокерамическими пластинками из гексанита Р. Гильза готовится из стали 20, сверлят отверстия, применяя матрицу в качестве кондуктора. Далее гильза цементируется на глубину 1,2-1,5 мм и закаливается до твёрдости HRC 60-62. В матрице гильза фиксируется штифтами.

Д етали механизмов подачи и передаточных. К наиболее распространённым дефектам относятся: неисправности транспортёров, выкрашивание и поломка продольных рифов либо зубьев вальцов, износ валов, шестерен, подшипников.

П оломанные зубья вальцов, продольные рифы, гребёнки подлежат восстановлению путём приварки изготовленных и подогнанных рифов и зубьев.

К ормоприготовительные машины после ремонта и сборки проверяются путём прокручивания вручную, далее в течение 4-5 часов на холостом ходу с рабочей частотой вращения, а затем в течение 2-4 часов под нагрузкой.

У даление накипи. В водонагревателях и котлах-парообразователях (типа КВ) образуется накипь на жаровых трубах, стенках, имеется отложение сажи и золы в дымовых трубах и коробах, случаются отказы в работе предохранительного клапана, вентили и соединения могут пропускать пар, прогорает колосниковая решётка.

Н акипь в котле удаляется механическим способом либо методом химической очистки с применением кислот и щелочей. При наличии карбонатных отложений (СаСО 3 , МgCO 3) целесообразнее использовать соляную кислоту (НCl), при наличии силикатных отложений (СаSiO 2) – лучше использовать щёлочь. Концентрация ингибированной соляной кислоты (ингибитор – уникол) в растворе воды берётся 2-3% (толщина слоя накипи – до 0,5 мм), 6-8% при толщине слоя накипи 2,5 мм. Чтобы уменьшить коррозию, в кислоту добавляется формалин, уротропин, столярный клей и прочие замедлители коррозии (количество добавок 1,5-2,5 г/л). Длительность очистки определяется толщиной слоя накипи, но не более 6-8 часов при температуре 70 градусов Цельсия. После удаления раствора котёл необходимо промыть чистой водой, далее 1-2%-ным раствором кальцинированной соды в течение 3-4 часов, нагревая его до кипения. По завершении указанных очистных операций котёл должен быть снова промыт чистой водой.

П ри удалении накипи щёлочью концентрация каустической соды в растворе должна составлять 1-2% при толщине слоя накипи до 0,5 мм, а при 2,5-5 мм – 6%. Периодически контролируя концентрацию, раствор в котле необходимо кипятить в течение 24 часов. При стабилизации раствора кипячение следует прекратить, раствор слить, котёл промыть чистой водой.

Е сли имеется растворение карбонатных отложений, то следует применять раствор с содержанием по 1,5-2% ОЭДФ и НТФ; 0,5-2% сульфата натрия либо сульфата аммония, 0,5% мочевины с добавлением ингибиторов коррозии: 0,02% каптакс + 0,1% ОП-7 (ОП-10) либо 0,1% капталин КИ-1.

Ч тобы произвести механическую очистку котла и труб от накипи следует использовать головки, снабжённые набором роликов с насечкой (сплошные зубцы, эллипсоидные и прочие) либо головки с насечкой. Их требуется закрепить на гибком валу с приводом от электродвигателя либо пневмотурбинки, ввести в трубу, включить вращение. В результате этого труба освобождается от накипи.

Р емонт или замена дефектных деталей производится у кранов, вентилей, предохранительных клапанов, вентили притирают.

После завершения ремонтных работ котлы должны быть подвергнуты гидравлическому испытанию водой под давлением 0,06 МПа. Обнаруженные при этом утечки и дефекты в сварных швах устраняются методом газовой сварки. По завершении указанных работ требуется повторить гидравлическое испытание котла.

Ремонт машин и механизмов для раздачи кормов и удаления навоза. В мобильных устройствах (например, агрегат типа АПК-10 для приготовления комбинированных силосов, кормораздатчик ПТУ-10К, раздатчик-смеситель РС-5А, измельчитель-погрузчик силоса ПСН-1М и прочие) установлены детали, аналогичные деталям ранее рассмотренных машин, дефекты и способы их устранения тоже аналогичны. Натяжение цепей при сборке машин и механизмов для раздачи кормов и удаления навоза регулируется таким образом, чтобы при приложении усилия 10Н в середине пролёта цепи её отклонение составляло бы 25-40 мм.

В транспортёрах ТВК-80А могут иметь место следующие дефекты: разрывы цепи, изгибы и скручивания валов, поломки скребков, соскакивание цепи с натяжкой звёздочки из-за удлинения и перекосов оси натяжного вала, износ осей звеньев и отверстий в планках и прочие.

Ремонт оборудования для машинного доения коров и первичной обработки молока. Перед началом ремонтных работ оборудование должно быть промыто и продезинфицировано. С этой целью в систему молокопровода включается агрегат ОМ-1360М циркуляционной промывки с напором моющего раствора до 0,3 МПа. Далее в течение 8-10 минут производится промывка системы тёплой водой. Длительность проведения дезинфекции – 3 минуты, длительность промывки тёплой водой – 3 минуты.

Д оильные установки. Дефекты могут возникнуть в вакуум-проводе, вакуум-насосе, доильных аппаратах, молокопроводе.

С целью определения герметичности системы и качества работы вакуумных насосов рекомендуется применять индикатор КИ-4840 либо индикатор вакуумных систем КИ-9045 переносного типа. Вакуум составляет:

В молокопроводе – 53 кПа;

В вакуум-проводе коровника – 48 кПа;

В машинном отделении - 61 кПа.

В акуум-насос. При износе деталей (корпуса, ротора, лопаток) наблюдается снижение качества работы: из-за увеличения осевого зазора – между ротором и крышками, из-за увеличения радиального зазора – между лопатками ротора и корпусом и зазора между лопатками и пазами ротора.

П ри увеличении осевого зазора увеличивается также и расход смазки. Насос подлежит сдаче в ремонт, когда эффективность его работы снижается на 25%.

Д опустимый осевой зазор между крышками насоса и ротором составляет не более 0,45 мм. Если местный износ больше 0,2 мм, то внутренние поверхности крышек корпуса подлежат шлифовке до шероховатости R а = 0,32-0,63мкм. Допустимая неперпендикулярность плоскости крышки относительно оси отверстия на диаметре 100 мм – до 0,02 мм. Торцы ротора, изношенные более 0,2 мм, шлифуются на один из четырёх ремонтных размеров через 0,5 мм. Биение ротора, составляющее более 0,04 мм, устраняется правкой. Если зазор между пазом и лопаткой более 0,1 мм, то пазы необходимо фрезеровать до одного из трёх ремонтных размеров через 0,1 мм. Допустимое отклонение от параллельности паза относительно оси ротора составляет не более 0,08 мм на длине ротора.

Е сли местный износ более 0,25 мм, то внутренняя поверхность корпуса (особенно около окон) подлежит расточке и хонингованию на один из шести ремонтных размеров через 0,5 мм (допуск + 0,16 мм) до шероховатости R а = 0,32-0,63мкм.

В вакуум-баллоне давление 0,2 Мпа не должно снижаться в течение двух минут, а при вакууме баллон не должен деформироваться.

В вакуум-роторе износу подвергается соединение гнездо корпуса-тарелка клапана. Если износ незначительный, то его герметичность следует восстанавливать притиркой, а при большом износе гнездо корпуса подторцовывают до получения острых кромок, а клапан подлежит замене.

О бкатка и испытание вакуумных насосов производится на специальных стендах КИ-9116 либо 8719 [рис.177].

Рис. 177. Стенд для обкатки и испытания вакуумных насосов.

1) – Кронштейн с винтовыми зажимами;

2) – Глушитель;

3) – Кронштейн с винтовыми зажимами;

4) – Вилка;

5) – Кожух;

6) – Электродвигатель;

7) – Муфта;

8) – Пульт управления;

9) – Вакуумный бачок;

10) – Масляный бачок;

11) – Базовая плита;

12) – Кран;

13) – Основание.

П осле ремонта вакуумные насосы закрепляются на базовой плите (11) Г-образными прихватами, соединяются с приводом (электродвигателем), а его патрубки – резино-тканевыми рукавами соединяются с магистралью всасывания и глушителем. Кран (12) необходимо установить в соответствующее марке насоса положение. Обкатка проводится в три этапа:

1) – 20 минут при частоте вращения вала 1500 мин -1 и свободном всасывании воздуха (оба крана вакуум-бачка (9) открыты);

2) – 30 минут при частоте вращения вала 1500 мин -1 и аналогичном положении кранов;

3) – 40 минут при частоте вращения вала 1500 мин -1 с всасыванием воздуха через жиклёр (диаметр жиклёра 8 мм), который включается вентилем в вакуум-бачке. Замер максимального значения вакуума производится при частоте вращения 1500 мин -1 и полностью закрытых клапанах в вакуум-бачке. Замер минимального значения вакуума производится при одном открытом клапане (диаметр жиклёра 8 мм) [таблица 55] и расходе масла, подаваемого в насос 16-20 г/ч. Допускается нагрев деталей не более 35 градусов Цельсия по отношения к температуре окружающего воздуха.

Таблица 55. Вакуум при испытании вакуумных насосов.

Марка насоса	Вакуум (кПа)
Марка насоса	max	min
РВН 40/350	86	46
ВЦ 40/130	84	45
УВБ 02.000	84	54

Д оильный аппарат . Возможные дефекты сосковой резины: надрывы, трещины, увеличение жёсткости либо потеря упругости. При наличии указанных дефектов резина подлежит замене (исключение – нарушение упругости). Данный дефект устраняется путём «отдыха» резины в течение одного месяца. На приборах 8727-17 либо КИ-9070 и прочих проверяется нормальное натяжение сосковой резины. Длина резины должна составлять 155±2 мм при усилии 60 Н. Если длина больше указанного значения – резину следует обрезать. Жёсткость всей резины на одном доильном аппарате должна быть одинаковой (допустимая разница по длине не должна превышать 5 мм).

И спытание отремонтированной молочной линии на герметичность производится при разрежении 56,5 кПа, которое не должно снижаться в течение 5 минут не более чем на 14,6 кПа.

Х олодильные машины . При проведении текущего ремонта в данных машинах производится устранение утечки фреона и смазочного масла через неплотности, ремонтируются/заменяются детали компрессора и вентилятора, очищается фильтр, промывается конденсатор и испаритель, регулируются приборы автоматики с использованием стенда ОР-872.

О бнаружение утечки фреона осуществляется при помощи спиртовых, пропановых, галоидных, бензиновых ламп, состоящих из баллона и головок горелок. Зажжёной горелкой лампы проверяются возможные места утечек фреона. Если утечка фреона небольшая, то пламя горелки окрасится в зелёный цвет, а если большая – окраска пламени синяя либо голубая. При проведении ремонта фреон удаляется из системы, а после устранения неисправностей вновь заправляется, после чего система снова проверяется.

М олочные сепараторы. Характерные дефекты барабана: повреждение тарелок и нарушение балансировки барабана, износ резьбы трубки основания, шпонки и резинового кольца. Изношенные трубки подлежат замене либо исправлению резьбы и изготовлению новой гайки.

П осле завершения ремонта производится балансировка барабана по верхней части центральной трубки и нижней части вертикального вала [рис. 178] либо на специально приспособленной станине сепараторов.

Рис. 178. Балансировка барабана.

Проверка сбалансированности барабана производится так: барабану сообщается нормальная частота вращения, затем отключается привод, и карандашом наносятся отметки в местах наибольшего биения. С целью уравновешивания внутрь крышки барабана напаивается олово.

Н ормой признаётся, если через три минуты барабан набирает нормальную частоту вращения и производит остановку без торможения.

Д ля испытания отремонтированного сепаратора необходимо залить в молокоприёмник 4-5 литров тёплой воды. При нормальной частоте вращения вода будет выходить из обоих рожков. Уровень воды должен соответствовать метке, которая нанесена на стенке внутри поплавковой камеры. Не допускается утечка воды через уплотнения и отверстия под фиксаторы тарелкодержателя и крышки.

Ключевые слова

ВОДОСНАБЖЕНИЕ / ЖИВОТНОЕ / КЛАПАН / КОНСТРУКЦИЯ / КОРОВНИК / МОДЕРНИЗАЦИЯ / ПОДДЕРЖАНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ / ПОДОГРЕВ / ПОИЛКА / СИСТЕМА ПОЕНИЯ / APPLYING WATER / ANIMAL / VALVE / CONSTRUCTION / BARN / MODERNIZATION / MAINTAINING TEMPERATURE / HEATING / DRINKING / WATER SYSTEM

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы - Оболенский Николай Васильевич, Шевелев Александр Владимирович

Описано общее состояние систем поения на фермах КРС. Обоснована важность правильного и своевременного поения животных водой, отвечающей зоотехническим требованиям. Произведена классификация применяемых поилок как отечественного, так и импортного производства, рассмотрены наиболее распространенные марки поилок с подробным описанием их устройства и принципа действия. Изучен ряд иностранных производителей оборудования для ферм КРС: ZIMMERMANN Stalltechnik (Германия), «LA BUVETTE» (Франция), «KERBL» (Германия), «Farma» (Дания), «SL» (Польша), «De Boer» (Голландия), Suevia (Германия), Arntjen (Германия), «De Laval» (Швеция), создающих конкуренцию отечественным товаропроизводителям. Рассматривались основные, применяемые на фермах КРС, системы поения , выявлены их преимущества и проблемные места, предложены способы устранения их недостатков. Изучены основные способы подогрева воды в поилках : размещением водонагревателей внутри поилки (локальный нагрев): централизованным нагревом воды с последующей её циркуляцией по всей системе поения ; применением системы «Тёплый родник». Предложен к реализации способ подогрева воды в поилках при помощи индукционного нагревателя. Подробно описана предлагаемая система обеспечения животных теплой водой, ее устройство и принцип действия, отмечены преимущества перед другими способами поддержания оптимальной температуры. Предложены основные направления модернизации систем поения, как-то: 1) применение теплоизоляционных материалов с целью сокращения потерь теплоты; 2) применение электронагревательных элементов с высоким классом электробезопасности в целях избежания возможности получения животными электрического удара; 3) внедрение передовых методов подогрева воды в поилках ; 4) поиск и реализация новых методов поддержания необходимого температурного режима воды в поилках с менее энергозатратными источниками тепловой энергии.

Текст научной работы на тему «Основные направления модернизации систем поения на фермах КРС»

УДК 628.1; 636.2

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОДЕРНИЗАЦИИ СИСТЕМ ПОЕНИЯ НА ФЕРМАХ КРС

Оболенский Николай Васильевич, доктор технических наук, профессор

Шевелев Александр Владимирович, аспирант

Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия)

Аннотация. Описано общее состояние систем поения на фермах КРС. Обоснована важность правильного и своевременного поения животных водой, отвечающей зоотехническим требованиям. Произведена классификация применяемых поилок как отечественного, так и импортного производства, рассмотрены наиболее распространенные марки поилок с подробным описанием их устройства и принципа действия. Изучен ряд иностранных производителей оборудования для ферм КРС: ZIMMERMANN Stalltechnik (Германия), «LA BUVETTE» (Франция), «KERBL» (Германия), «Farma» (Дания), «SL» (Польша), «De Boer» (Голландия), Suevia (Германия), Arntjen (Германия), «De Laval» (Швеция), создающих конкуренцию отечественным товаропроизводителям. Рассматривались основные, применяемые на фермах КРС, системы поения, выявлены их преимущества и проблемные места, предложены способы устранения их недостатков. Изучены основные способы подогрева воды в поилках: размещением водонагревателей внутри поилки (локальный нагрев): централизованным нагревом воды с последующей её циркуляцией по всей системе поения; применением системы «Тёплый родник». Предложен к реализации способ подогрева воды в поилках при помощи индукционного нагревателя. Подробно описана предлагаемая система обеспечения животных теплой водой, ее устройство и принцип действия, отмечены преимущества перед другими способами поддержания оптимальной температуры. Предложены основные направления модернизации систем поения, как-то: 1) применение теплоизоляционных материалов с целью сокращения потерь теплоты; 2) применение электронагревательных элементов с высоким классом электробезопасности в целях избежания возможности получения животными электрического удара; 3) внедрение передовых методов подогрева воды в поилках; 4) поиск и реализация новых методов поддержания необходимого температурного режима воды в поилках с менее энергозатратными источниками тепловой энергии.

Ключевые слова: водоснабжение, животное, клапан, конструкция, коровник, модернизация, поддержание температуры, подогрев, поилка, система поения.

THE MAIN DIRECTIONS OF THE MODERNIZATION OF THE WATER SYSTEM ON THE CATTLE FARM

Obolenskiy Nikolay Vasilievich, the doctor of technical sciences, the professor

Nizhniy Novgorod state engineering-economic university, Knyaginino (Russia) Shevelev Aleksandr Vladimirovich, the post-graduate student

Nizhniy Novgorod state engineering-economic university, Knyaginino (Russia)

Annotation. It is described the General condition of the drinking systems on farms cattle. It is substantiated the importance of proper and timely watering animals with water to meet the zoo technical requirements. The classification of drinkers used both domestic and imported, is considered the most common brand of drinkers with a detailed description of their device and principle of action. Studied a number of foreign manufacturers of equipment for cattle farms: ZIMMERMANN Stalltechnik (Germany), «LA BUVETTE» (France), «KERBL» (Germany), «Far-ma»(Denmark), «SL»(Poland), «DeBoer» (Holland), Suevia (Germany), Arntjen (Germany), «De Laval» (Sweden), creating competition with domestic producers. Addressed the main used on farms cattle watering systems, identified their strengths and problem areas, suggested ways of addressing their shortcomings. Studied the main ways of heating water in the drinking bowls: the placement of the heaters inside the troughs (local heating): centralized water heating with the subsequent circulation throughout the drinking system; using the system «Warm spring». It is proposed implementation method of heating water in water troughs by means of the induction heater. Described in detail the proposed system provide the animals with warm water, its structure and principle of operation, advantages over other methods of maintaining optimum temperature. The basic directions of modernization of system of watering, such as: 1) applying insulating materials to reduce heat loss; 2) the use of electric heating elements with high class electrical safety to avoid the possibility of animals receiving electric shock; 3) the introduction of advanced methods of heating

water in the drinkers; 4) the search and realization of new methods of maintaining the desired temperature of the water in the drinkers with less energy sources of thermal energy.

Keywords: applying water, animal, valve, construction, barn, modernization, maintaining temperature, heating, drinking, water system.

Введение

В животноводстве, как и во многих других отраслях сельского хозяйства, огромную роль играет водоснабжение. Вода для животных жизненно необходима, т. к. именно с ее участием в их организме протекают все физиологические процессы. Особую потребность в воде испытывают молочные коровы, поскольку для производства одного литра молока требуется в пять раз больше жидкости. Из этого расчета можно сделать вывод, что на молочных фермах на одну корову в среднем необходимо не менее 80 литров воды в день, в некоторых хозяйствах в летний период эта цифра может достигать 130 литров. Именно поэтому правильное поение является таким же обязательным условием, как и кормление, т. к. несвоевременное и недостаточное поение, а также неправильный подход к этому процессу может отрицательно сказаться на удое .

Оптимальной температурой воды для поения КРС считается +8...+12 °С. Более теплая вода не оказывает на животного освежающего воздействия, а при употреблении воды с температурой свыше 20 °С их организм становится восприимчивие к простудным заболеваниям. Поение холодной водой вызывает у животного переохлаждение организма, появление простудных заболеваний, нарушение пищеварения, а в редких случаях приводит к абортам у беременных маток. Установлено, что перебои в поставке воды животным, а также несоблюдение зоотехнических требований, предъявляемых к воде, способно снизить производительность коров на 10-15 % и увеличить расход кормов на 3-5 % .

В связи с вышесказанным наиважнейшей задачей становится усовершенствование процессов подготовки воды и модернизация имеющихся систем водообеспечения животных. Решением этой проблемы занимались Шупик М. В., Хазанов Е. Е., Мамедов Э. С., Поцелуев А. А. и другие исследователи .

Материалы и методы

Одним из перспективных направлений модернизации систем водоснабжения может стать изготовление автопоилок с подогревом, что обеспечит постоянную оптимальную температуру воды в холодные периоды .

Все используемые на фермах поилки подразделяются на индивидуальные (рис. 1, а) и групповые (рис. 1, б и в). Индивидуальные используются на фермах КРС с привязным содержанием животных в отдельных станках, групповые - при беспривязном содержании. При этом групповые автопоилки могут быть стационарными (применяются на фермах) и передвижными (на пастбищах и в лаге-р ях, удаленных от источника водоснабжения). По конструкции автопоилки бывают клапанные, вакуумные и бесклапанные, работающие по принципу сообщающихся сосудов. В свою очередь, клапанные подразделяются на педальные и поплавковые. Все применяемые групповые автопоилки также можно разделить на 2 типа: обладающие индивидуальным встроенным регулятором уровня и имеющие один регулятор уровня на несколько поилок, к которым можно отнести «уровневые» поилки, используемые для беспривязного содержания КРС .

Рисунок 1 - а) индивидуальная поилка: 1 - корпус; 2 - клапан; 3 - нажимная педаль; 4 - поильная чаша; 5 - резиновый амортизатор; б) групповая передвижная автопоилка: 6 - цистерна; 7 - вакуумрегулятор;

8 - поильные корыта; в) групповая стационарная поилка

В настоящее время поддержание необходимого оптимального значения температуры в системах автопоения осуществляется в основном нагревательными элементами, расположенными в резервуаре, или созданием постоянного протока в питьевом

корыте. В первом случае могут использоваться автоматические водонагревательные термосы типа ВЭТ с объемом резервуара от 200 до 800 литров в зависимости от поголовья КРС. При этом присутствует существенный недостаток - нагретая вода,

поступившая в поилку, со временем остывает, а при сильных заморозках может образоваться обледенение с дальнейшим выходом оборудования из строя. Во втором случае необходима постоянная регулировка подачи воды, а непрерывная ее циркуляция влечет за собой значительный перерасход электроэнергии. В данном случае могут использоваться электронагреватели проточного типа ЭВП-2 или ЭВАН-100, в которых температура воды поддерживается автоматически.

Обсуждение

Для поения крупного рогатого скота используют автопоилки: индивидуальные ПА-1, ПА-1М, ПАВ-9М, АП-1А и групповые АГК-12, АГК-12А, АГК-12Б. Индивидуальная поилка (рис 1, а) состоит из чаши, клапана и нажимной педали, предназначенной для открывания и закрывания клапана. Групповые автопоилки (рис. 1, б и в) представляют собой металлические, реже пластмассовые, корыта с подведенными к ним трубами водоснабжения. Устанавливают и те и другие автопоилки на высоте не более 0,6 м от пола. Такие же автопоилки могут применяться на лошадиных фермах .

По причине развития молочной промышленности, а также строительства новых ферм в рамках национальных проектов возникла резкая необходимость в качественном оборудовании для содержания КРС и внедрении прогрессивных технологий производства молока. Существует целый ряд иностранных производителей оборудования для молочных ферм: ZIMMERMANN Stalltechnik (Германия), «LA BUVETTE» «Франция», «KERBL» (Германия), «Farma» (Дания), «SL» (Польша), «De Boer» (Голландия), Suevia (Германия), Amtjen (Германия), «De

Laval» (Швеция), создающих конкуренцию отечественным товаропроизводителям. Именно поэтому на сегодняшний день актуальной задачей становится разработка и внедрение в производство в России современных автоматических энергосберегающих систем поения, отвечающих зоотехническим требованиям.

Главным зоотехническим требованием является обеспечение животных водой с оптимальной для них температурой, осуществление которого весьма сложная задача в зимнее время при критических отрицательных температурах, особенно в открытых холодных помещениях. Опыт холодных зим 2002, 2006, 2011 и 2012 гг. показал острую необходимость в создании надёжных высокоэффективных систем автоматического подогрева воды для организации процесса поения животных при длительных заморозках.

Одним из способов осуществления подогрева воды в поилках является использование теплоты земли. Такой способ подогрева воды реализован в системе «Тёплый родник» в автопоилках фирмы «Suevia» в моделях 630, 640, 850 и 860 .

Принцип действия системы «Тёплый родник» заключается в следующем (рис. 2): вода к поилке 1 поступает через подводящую трубу, проходящую через заполненную водой шахту 4 (полая бетонная труба), соединённую с водопроводом 5, проложенным в грунте на глубине ниже промерзания (не менее 1,8 метра). Таким образом, вода, поступающая в поилку, нагревается за счет конвективного теплообмена, происходящего между верхними и нижними слоями грунта.

Рисунок 2 - Поилка с системой «Тёплый родник»: 1 - поилка; 2 - бетонный пол; 3 - грунт, земля;

4 - шахта (бетонная труба); 5 - водопровод

Сама поилка оснащена теплоизоляционным материалом, предохраняющим от дополнительных теплопотерь. Как правило, поилки с таким способом подогрева применяются в неотапливаемых коровниках в регионах с «мягкими» зимами. Вода в таких поилках, как заявляет фирма-производитель, не опускается ниже +6 °С, а в летний период не поднимается выше +15 °С. Существенный недостаток поилок с системой «Тёплый родник» - большие капиталовложения на внедрение этой системы в уже построенные фермы КРС. Главное преимущество -отсутствие затрат на электроэнергию, поскольку электронагрев полностью исключён.

Наиболее распространённый и перспективный способ подогрева воды в автопоилках - применение электронагрева путём размещения водонагревателей внутри поилки (локальный нагрев), либо централизованного нагрева воды с обеспечением по-

следующей её циркуляцией по всей системе поения .

Способ локального нагрева реализован в стационарных групповых автопоилках типа АГК-4, АГК-4А, АГК-4Б (рис. 3). Используют их на фермах КРС с беспривязным содержанием. Устройство таких автопоилок следующее: в теплоизоляционный корпус вмонтирована поильная чаша на 4 места, в которой установлен клапанно-поплавковый механизм, служащий для регулировки уровня воды. Обогрев осуществляется тэнами, вмонтированными в подчашечном пространстве. Автоматическое поддержание температуры в диапазоне 5.14 °С осуществляется посредством терморегулятора, установленного в поильной чаше. Работает такая автопоилка от переменного тока с и 220 В. Рассчитана она на 100 голов КРС .

Рисунок 3 - Автопоилка АГК-4А: 1 - корпус; 2 - поильная чаша; 3 - крышка; 4 - клапан; 5 - поплавковый механизм; 6 - разделитель; 7 - терморегулятор; 8 - блок заземления; 9 - электронагревательный элемент (ТЭН); 10 - теплоизоляция; 11 - водоподводящая труба;

12 - утеплительная труба

Автопоилки с локальным обогревом обладают двумя существенными недостатками: 1) повышенная электроопасность за счет возможного возникновения повышенных токов утечки (снижения электрического сопротивления изоляции тэнов) и, как следствие, получение животным электроудара; 2) возможность промерзания трубы подводящего водопровода при низких температурах. Повышение токов утечки устраняется применением высококачественных тэнов с высоким классом электробезопасности. Для предотвращения промерзания подводящих труб используют термошнуры невысокой (20/24 Ватт) мощности .

Более распространёнными для климата России считаются системы поения с циркуляцией воды. При этом возможны три варианта исполнения систем такого рода:

1) нагретая вода циркулирует по системе и поступает в поилки чашечного типа (8иеу1а 303/300);

2) нагретая вода циркулирует при помощи насоса по теплообменникам, расположенным в емкостных поилках, при этом в саму поилку вода поступает при изменении уровня, т. е. при потреблении животными. Таким способом устроена система поения овец КВО-8А/5, КВО-3/12, КВО-8А/24 и КВ0-8А/30. Недостаток - большая энергоёмкость;

3) подогретый теплоноситель циркулирует по трубопроводам системы и проходит теплообменник не попадая в саму поилку. В этом варианте системы к поилке подведены три трубопровода: прямой, обратный и подпитывающий.

В третьем варианте в роли теплоносителя может применяться как вода, так и незамерзающая жидкость, при этом подогрев может осуществляться от системы отопления.

Главный недостаток систем с циркуляцией воды, в сравнении с локальным нагревом, - большие теплопотери. Минимизировать эти потери можно применением теплоизоляционных материа-

лов, что успешно реализуется в автопоилках иностранного производства. Для снижения теплопотерь в трубопроводах можно использовать трубчатые теплозащитные покрытия или термошнуры небольшой мощности .

В последнее время на фермах КРС начали использовать наиболее оптимальный способ подогрева воды - комбинированный (рис. 4). При этом способе подогретая в водонагревателе 8 вода посредством циркуляционного насоса 7 подается в поильную чашу 1, в которой остаётся до употребления, автоматически подогреваясь тэном 6, вмонтированным под чашей. Для поддержания постоянного уровня воды в поильной чаше установлен поплавковый клапан 3, срабатывающий при употреблении воды животными.

их преимущества и недостатки, приходим к выводу, что системы автопоения животных нуждаются в модернизации с целью оптимизации энергозатрат. Одним из направлений модернизации может стать применение ранее не используемых методов нагрева жидкостей.

Одним из вариантов модернизации может стать автопоилка с обогревателем индукционного действия (рис. 5). В такой поилке подогрев воды осуществляется размещением подводящей трубы в магнитном поле катушки.

Рисунок 4 - Групповая автопоилка с подогревом: 1 - поильная чаша; 2 - рама; 3 - клапан поплавковый; 4 - муфта; 5 - стопор; 6 - ТЭН; 7 - циркуляционный насос; 8 - водонагреватель

Результаты

Рассмотрев используемые в настоящее время на фермах КРС модификации автопоилок, изучив существующие методы подогрева воды в поилках,

Рисунок 5 - Принцип действия индукционного нагрева

Принцип действия индукционного нагревателя (рис. 5): электромагнитная катушка, подключенная в сеть, создаёт переменное магнитное поле. При этом во вторичной обмотке, которой в нашем случае являтся подводящая труба, создаются наводящие токи (токи Фуко), разогревающие металл. Поступающая холодная вода, проходя по такой трубе, разогревается и разогревает воду. Преимущество такого подогрева перед тэновым - более высокая электробезопасность и эффективность (КПД до 0,98).

Рисунок 6 - Система поения с индукционным подогревателем: 1 - входная труба; 2 - клапанно-поплавковый механизм; 3 - термодатчик; 4 - шкаф управления; 5 - обратная магистраль водопровода; 6 - циркуляционный насос; 7 - индукционный подогреватель

Принцип действия системы с индукционным подогревателем состоит в следующем: вода заполняет систему через входной патрубок 1. В поильных

корытах установлены клапанно-поплавковый механизм 2 и термодатчик 3. Циркуляция воды в системе обеспечивается насосом 6, установленным на об-

ратной магистрали водопровода. При понижении температуры воды срабатывает термодатчик 3, подающий сигнал в шкаф управления 4, в котором распложены устройства защиты и управления индукционным подогревателем 7.

Для оптимизации расходов электроэнергии необходимо учесть, что если через входную трубу подается уже нагретая вода (от бойлера или водо-нагревательного термоса ВЭТ), то для поддержания её заданной температуры будет достаточно использовать маломощные индукционные нагреватели на 3.5 кВт, работающие от сети 220 В: ВИН-3/5; 8ЛУ-2,5/3; ПИН-3; ЭНАТС-4,7. Если же вода подается холодная, то для нагрева её до оптимальной температуры понадобятся водонагреватели мощностью 6.7 кВт.

Заключение

На фермах КРС для поения применяется отечественное оборудование, нуждающееся в модернизации с целью снижения энергопотребления и повышения электробезопасности. Основным направлением модернизации систем поения является поиск и реализация новых методов поддержания необходимого температурного режима воды в поилках с менее энергозатратными источниками тепловой энергии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кавтарашвили А., Шоль В. Качество воды - составляющая успеха // Животноводство России. 2014. № 8. С. 29-31.

2. Вторый В. Ф., Вторый С. В., Зайцев И. С. Мониторинг водопотребления - путь к снижению экологического ущерба при производстве молока. ГНУ Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Россельхозакадемии. Санкт-Петербург: 2011. С. 104-109.

3. Сёмин А. Комфортная среда обитания коровы - залог хорошего здоровья и продуктивного долголетия // Молочная промышленность. 2013. № 7. С. 20.

4. Хазанов Е. Е., Гордеев В. В., Хазанов В. Е. Модернизация молочных ферм. СПб. : ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии, 2008. 380 с.

5. Мамедов Э. С. Разработка методики оптимизации микроклимата в животноводческих и птицеводческих помещениях // Сборник известий. НАНА Гянджинский региональный научный центр. Гянджа: 2012. № 493. С. 65-69.

6. Мамедов Э. С. Тепловлажностный баланс животноводческих помещений // Материалы общереспубликанской конференции. Гянджа: АГАУ, 2013. С.138-140.

7. Хазанов Е. Е., Ревякин Е. Л., Хазанов В. Е., Гордеев В. В. Рекомендации по модернизации и

техническому перевооружению молочных ферм. Москва: ФГНУ«Росинформагротех», 2007. 128 с.

8. Шупик М. В. Скрылев Н. И. Кормление крупного рогатого скота: учебное пособие. Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2006. 88 с.

9. Поцелуев А. А. Ресурсосберегающие системы водообеспечения технологических процессов по обслуживанию крупного рогатого скота: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Зерноград, 2011. 441 с.

10. Суюнчалиев Р. С., Сафронова М. П. Система поения животных подогретой водой. Патент на изобретение RUS 2242120 16.06.2003.

11. Разведение с основами частной зоотехники: учебник для вузов / Под общ. ред. проф. Н. М. Костомахина. Санкт-Петербург: Лань, 2006. 488 с.

12. Таран Е. А., Минина Е. С. Классификация групповых автопоилок с термосифонной циркуляцией воды // Вестник аграрной науки Дона. 2013. № 4 (24) С. 14-17.

13. Таран Е. А., Орищенко И. В. Параметры, влияющие на процесс нагрева воды в групповой автопоилке // Вестник аграрной науки Дона. 2013. № 4 (24) С. 18-21.

14. Андреева Е. В. Инженерно-техническое обеспечение АПК // Реферативный журнал. 2013. № 2. С. 563.

15. Тихомиров А. В. Энергоэффективные технические средства и оборудование в системах энергообеспечения объектов животноводства // Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства РАСХН, 2011. С. 43-49.

16. Гордиевских М. Л. Коровник с выдвижной доильной установкой // Достижения науки и техники АПК. 2006. № 3. С. 42-43.

17. Скоркин В. К. Современные требования к управлению технологическими процессами на молочных фермах с целью повышения качества продукции // Вестник ВНИИМЖ. 2013. № 3. С. 4-13.

18. Русское поле. Техника по производителю [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.rusfield.ru/technics/firms-zim-krs.shtml

19. Цой Ю. А., Суюнчалиев Р. С., Мансуров А. А. Направления совершенствования энергосберегающих систем поения крупного рогатого скота при беспривязном содержании // Труды международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве». 2006. Т. 3. С. 132-136.

20. Бибарсов В. Ю., Фомин М. Б., Рахим-жанова И. А., Старожуков A. M., Нигматов Л. Г. Разработка и исследование системы бесперебойного автоматического группового поения животных с использованием ВЭУ (автопоилка с подогревом во-

ды от ветроагрегата) // Инновац. электротехнологии и электрооборудование - предприятиям АПК. Ижев. гос. с.-х. акад. Ижевск, 2012. С. 98-103.

21. Коршунов Б. П., Марьяхин Ф., Учеват-кин А. И., Коршунов А. Б., Иванов В. В. Энергосберегающая комбинированная теплохолодильная система для молочных ферм // Инновации в сельском хозяйстве. 2016. № 4 (19). С. 106-110.

22. Коняев Н. В., Назаренко Ю. В. Модернизированная система поения животных // Электрика. 2015. № 9. С. 37-40.

23. Осокин В. Л., Макарова Ю. М. Теоретические предпосылки создания нового устройства водоподготовки в помещениях содержания КРС // Вестник НГИЭИ. 2015. № 4 (47) С. 72-76.

1. Kavtarashvili A., SHol" V. Kachestvo vodi -sostavlyayuschaya uspeha (The water quality component of success), Zgivotnovodstvo Rossii. 2014. No. 8. pp.29-31.

2. Vtoriy V. F., Vtoriy S. V., Zaytsev I. S. Monitoring vodopotrebleniya - put" k snizgeniyu ekologicheskogo uscherba pri proizvodstve moloka (Monitoring of water consumption - reduce environmental damage in the production of milk), GNU Severo-Zapadniy nauchno-issledovatel "skiy institut me-hanizatsii i elektrifikatsii sel"skogo hozyaystva Ros-sel"hozakademii. Sankt-Peterburg: 2011. pp. 104-109.

3. Syomin A. Komfortnaya sreda obitaniya ko-rovi - zalog horoshego zdorov"ya i produktivnogo dol-goletiya (Comfortable living environment cows - the key to good health and productive longevity), Mo-lochnayapromishlennost". 2013. No. 7. pp. 20.

4. Hazanov E. E., Gordeev V. V., Hazanov V. E. Modernizatsiya molochnih ferm (Modernization of dairy farms). SPb. : GNU SZNIIMESH Ros-sel"hozakademii, 2008. 380 p.

5. Mamedov E. S. Razrabotka metodiki optimi-zatsii mikroklimata v zgivotnovodcheskih i ptitsevodcheskih pomescheniyah (Development of methods of optimization of microclimate in livestock and poultry premises), Sbornik izvestiy. NANA Gyandzginskiy regional"niy nauchniy tsentr. Gyandzga: 2012. No. 493. pp. 65-69.

6. Mamedov E. S. Teplovlazgnostniy balans zgivotnovodcheskih pomescheniy (Heat and humidity balance of livestock buildings), Materiali obscherespu-blikanskoy konferentsii. Gyandzga: AGAU, 2013. pp. 138-140.

7. Hazanov E. E., Revyakin E. L., Hazanov V. E., Gordeev V. V. Rekomendatsii po moderni-zatsii i tehnicheskomu perevooruzgeniyu molochnih ferm (Recommendations on modernization and technical re-equipment of dairy farms). Moskva: FGNU«Rosinformagroteh», 2007. 128 p.

8. SHupik M. V. Skrilev N. I. Kormlenie krupnogo rogatogo skota (Feeding cattle) : uchebnoe posobie. Gorki: Belorusskaya gosudarstvennaya sel"skohozyaystvennaya akademiya, 2006. 88 p.

9. Potseluev A. A. Resursosberegayuschie sis-temi vodoobespecheniya tehnologicheskih protsessov po obsluzgivaniyu krupnogo rogatogo skota (Resource-saving water systems of technological processes for maintenance of cattle) : dissertatsiya na soiskanie uchenoy stepeni doktora tehnicheskih nauk. Zerno-grad, 2011. 441 p.

10. Suyunchaliev R. S., Safronova M. P. Sistema poeniya zgivotnih podogretoy vodoy (The watering system of the animal heated water). Patent na izobreten-ie RUS 2242120 16.06.2003.

11. Razvedenie s osnovami chastnoy zootehniki (Breeding with the basics of private livestock) : ucheb-nik dlya vuzov / Pod obsch. red. prof. N. M. Kostoma-hina. Sankt-Peterburg: Lan", 2006. 488 p.

12. Taran E. A., Minina E. S. Klassifikatsiya gruppovih avtopoilok s termosifonnoy tsirkulyatsiey vodi (Classification autopilot group with thermosyphon circulation of water), Vestnik agrarnoy nauki Dona. 2013. No. 4 (24) pp. 14-17.

13. Taran E. A., Orischenko I. V. Parametri, vliyayuschie na protsess nagreva vodi v gruppovoy avtopoilke (The parameters that affect the process of heating the water in a group avtopoilki), Vestnik agrar-noy nauki Dona. 2013. No. 4 (24) pp. 18-21.

14. Andreeva E. V. Inzgenerno-tehnicheskoe obespechenie APK (Engineering APK), Referativniy zgurnal. 2013. No. 2. pp. 563.

15. Tihomirov A. V. Energoeffektivnie tehnich-eskie sredstva i oborudovanie v sistemah energoo-bespecheniya ob""ektov zgivotnovodstva (Energy efficient hardware and equipment in power supply systems of objects of animal husbandry), Vserossiyskiy nauch-no-issledovatel"skiy institut mehanizatsii zgivotnovodstva RASHN. 2011. pp. 43-49,

16. Gordievskih M. L. Korovnik s vidvizgnoy doil"noy ustanovkoy (Barn with retractable milking installation), Dostizgeniya nauki i tehniki APK. 2006. No. 3. pp. 42-43.

17. Skorkin V. K. Sovremennie trebovaniya k upravleniyu tehnologicheskimi protsessami na mo-lochnih fermah s tsel"yu povisheniya kachestva produk-tsii (Modern requirements to the management of technological processes on dairy farms to improve product quality), Vestnik VNIIMZG. 2013. No. 3. pp.4-13.

1 8. Russkoe pole. Tehnika po proizvoditelyu . Rezgim dostupa: http://www.rusfield.ru/technics/firms-zim-krs.shtml

19. TSoy YU. A., Suyunchaliev R. S., Mansurov A. A. Napravleniya sovershenstvovaniya energosberegayuschih sistem poeniya krupnogo rogato-

go skota pri besprivyaznom soderzganii (Directions of perfection of energy-saving systems for watering cattle in loose housing), Trudi mezgdunarodnoy nauchno-tehnicheskoy konferentsii «Energoobespechenie i ener-gosberezgenie v sel"skom hozyaystve». 2006. T. 3. pp.132-136.

20. Bibarsov V. YU., Fomin M. B., Rahim-zganova I. A., Starozgukov A. M., Nigmatov L. G. Raz-rabotka i issledovanie sistemi bespereboynogo avto-maticheskogo gruppovogo poeniya zgivotnih s ispol"zovaniem VEU (avtopoilka s podogrevom vodi ot vetroagregata) (Development and research of the uninterrupted group automatic watering animals using wind turbines (autodrinking heated water from turbine)), In-novats. elektrotehnologii i elektrooborudovanie -predpriyatiyam APK. Izgev. gos. s.-h. akad. Izgevsk, 2012.pp. 98-103.

21. Korshunov B. P., Mar"yahin F., Uchevatkin A. I., Korshunov A. B., Ivanov V. V. Energosberegay-uschaya kombinirovannaya teploholodil"naya sistema dlya molochnih ferm (Energy-saving combined heat-refrigeration system for dairy farms), Innovatsii v sel"skom hozyaystve. 2016. No. 4 (19). pp. 106-110.

22. Konyaev N. V., Nazarenko YU. V. Modern-izirovannaya sistema poeniya zgivotnih (Upgraded the watering system of animals), Elektrika. 2015. No. 9. pp. 37-40.

23. Osokin V. L., Makarova YU. M. Teoretich-eskie predposilki sozdaniya novogo ustroystva vodopodgotovki v pomescheniyah soderzganiya KRS (Theoretical background the creation of a new water treatment device on the premises of the cattle), Vestnik NGIEI. 2015. № 4 (47) pp. 72-76.

Фильтрационное оборудование на животноводческих фермах используется не только в качестве источника питьевой воды, но и для поддержания требуемого уровня противопожарной подготовки и для очистки сточных вод, загрязненных продуктами жизнедеятельности крупнорогатого скота или птиц.

На фото: установка водоподготовки “Jalshuddhi” – Animal Husbandry.

В развитии животноводческих и рыбных хозяйств очень важное место занимает организация системы водоснабжения и водоотведения. Как правило, фермы располагаются на значительном расстоянии от города, поэтому возможность использования центрального водопровода в качестве источника питьевой воды сведена к минимуму. Как осуществляется водоподготовка животноводческих комплексов? И в чем отличие фильтров для сточных вод, поступающих с мясоперерабатывающих предприятий и птицефабрик?

Виды систем очистки воды в животноводстве

Системы водоснабжения животноводческих ферм и комплексов обязаны обеспечивать подачу воды в необходимых количествах и соответствующего нормам и стандартам качества. Расчетные размеры водопотребления определяются в соответствии с общим расходом воды, определяемом как сумма трех показателей (рис1)

Рис. 1. Система водоподготовки для животноводческих комплексов

Расчетный расход воды на противопожарные нужды в зависимости от количества голов скота колеблется от 5 до 20 литров в секунду (при возникновении необходимости трехчасового тушения пожара). Стотысячный комплекс по производству свинины требует от 3000 кубометров воды в сутки. Суточная норма десятитысячной фермы достигает 600 куб. метров жидкости в сутки. Объем сточных вод с учетом воды, используемой для чистки и уборки помещений, условно можно приравнять к ежедневному расходу питьевых ресурсов.

Таблица 1. Среднегодовой расход свежей воды (в куб. метрах) на 1 т. Перерабатываемого сырья

Мощность мясокомбината (тонн в смену)	Среднегодовой расход свежей воды (на 1 тонну перерабатываемого сырья)

Источники водоснабжения

В качестве источника водоснабжения для животноводческих ферм могут выступать колодцы, артезианские скважины и поверхностные воды. Для небольших комплексов с расходом воды до 40 кубометров в сутки рациональнее всего использовать расположенные близко к поверхности земли подземные воды, перекачиваемые насосными установками через шахтные колодцы.

Артезианская скважина подходит для организации водоснабжения крупных животноводческих ферм. В этом случае расход на организацию водозабора компенсируется выгодой от использования менее мощных фильтров для питьевой воды (исключение составляет обезжелезиватели ).

Фильтрация (аэрация) поверхностных вод – главный этап организации водоподготовки рыбхозов.

Выбор очистных сооружений для животноводческих комплексов зависит от специализации предприятия. Фермы, занимающиеся птице- и мясопереработкой вынуждены дополнительно устанавливать обезжириватели, а также системы очистки от аммиака, взвешенных веществ, условно патогенных и патогенных микроорганизмов. (3, 4)

Используемые источники:

1. Кириллов Н.K. (Чувашская гос. с.-х. акад.). Ветеринарно-санитарный контроль состояния животноводческих объектов Состояние и проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии в животноводстве

2. Костенко Ю.Г. Ветеринарно-санитарный контроль при переработке мясного сырья.

3. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.5.980-00 "Гигиенические требования к охране поверхностных вод"

4. Санитарные правила и нормы [Для предприятий пищевой и перерабатывающей промышленности]. -2 изд., с изм., и доп.

Монтаж электроприводов и установок водоснабжения ферм. Техническое обслуживание оборудования проектируемой птл. Механизация водообеспечения хозяйства

Организация ТО на ферме

2. Существующие способы снабжения водой ферм

3. Технологический расчет и выбор оборудования

. Графики потребления воды

5. Расчет водопроводимости. Энергетический расчет

6. Экономический расчет

7. Ветеринарные требования и техника безопасности

Список литературы

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы - Оболенский Николай Васильевич, Шевелев Александр Владимирович

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению, автор научной работы - Оболенский Николай Васильевич, Шевелев Александр Владимирович

Текст научной работы на тему «Основные направления модернизации систем поения на фермах КРС»

Виды систем очистки воды в животноводстве

Источники водоснабжения