16. Критерии выбора и определение производительности кормораздатчиков.

Определение производительности кормораздатчика : Мобильного Qм=(kvpb)/t, (v-объем бункера, p-насыпная плотность корма, b-коэф-т заполнения бункера (0,8-0,9), k-коэф-т использования времени смены, t-время цикла.) Стационарного Qс=qvk, (q-масса корма на один метр кормушки, v-скорость транспортера 0,5м/с, k-коэф-т скольжения корма на ленте 0,99-0,98)

Условия применения мобильных и стационарных кормораздатчиков различны. Применение мобильных раздатчиков на тракторной тяге требует устройства утепленных тамбуров или устройства воздушных завес возле въездных дверей производственных помещений, чтобы холодный воздух не попадал в помещение для скота во время заезда и выезда кормораздатчика. Для таких раздатчиков требуются кормовые проходы шириной от 1,4 до 2,2 м в зависимости от типа кормораздатчика, подъемной дуги молокопровода для проезда раздатчика, твердого покрытия дорог.

Электрифицированные мобильные кормораздатчики на рельсовом ходу требуют устройства загрузочных средств, которые устанавливаются либо в тамбурах, либо непосредственно в производственном помещении. Использование этих раздатчиков благоприятно сказывается на микроклимате помещения, поскольку не возникает сквозняков и поступления холодного воздуха в зимнее время, как это происходит при въездах и выездах тракторных раздатчиков.

Стационарные кормораздатчики вообще не требуют для своего размещения кормового прохода, поскольку в одном случае они совмещаются с кормушками (ТВК-80), в другом - размещаются над кормушками (тросошайбовые, гидравлические).

Работу всех типов кормораздатчиков (за исключением трубных) можно уподобить работе поточной линии, в которой корм передается с одного транспортного устройства на другое, пока не попадет в кормушку. В этом случае можно записать условие неразрывности потока:

F₁*v₁ρ = F₂*v₂ρ = ...=F_k*v_kρ

где F₁, F₂, ...F_k – сечение слоя корма на транспортерах раздатчика и в кормушке;

v₁, v₂,...v_k – скорость перемещения корма в раздатчике самого мобильного раздатчика.

Если в раздатчике два рабочих органа (КТУ-10, КУТ-3А и т.п.), перемещающих корм, то в уравнении будет три составляющих, если один рабочий орган, то две. При этом у стационарных раздатчиков типа ТВК-80 первый поток создается загрузочным средством, а поток на транспортере – это слой корма в кормушке.

Каждая составляющая уравнения неразрывности потока представляет собой производительность рабочего органа раздатчика. Если это ленточный или пластинчатый транспортер, то:

Q = B * H * v₁ * c * k,

где B – ширина потока корма, м;

H – высота слоя корма, м;

k – коэффициент буксования корма, равный 0,94…0,96 при наличии сопротивления движению.

Если это скребковый транспортер, то

Q = B_c * h * v₂ * ρ * φ ,

где В_с – длина скребка, м;

h – высота скребка, м;

φ – коэффициент заполнения межскребкового пространства.

Если это шнековый транспортер, то

где Д – диаметр шнека, м;

d – диаметр вала шнека, м;

S – шаг шнека, м;

n – частота вращения шнека, с^-1;

φ – коэффициент заполнения шнека.

Если это тросошайбовый транспортер, то

где d_ш – диаметр шайбы, м;

d_т – диаметр троса, м;

φ – коэффициент заполнения транспортера.

Количество корма, которое необходимо выдать группе животных (или в одном помещении, или на ферме):

G = q * m

где q – норма выдачи корма животному на одно кормление, кг;

m – количество животных.

При раздаче корма в групповые кормушки корм должен быть распределен равномерно по длине кормушки. Тогда удельная норма выдачи на единицу длины кормушки:

где L – длина кормушек, м;

l – фронт кормления на одно животное, м/гол.

Теперь уравнение неразрывности потока можно записать в следующем виде:

Из этого уравнения можно определить любую неизвестную величину, если известны остальные. Обычно норма выдачи корма на одно животное известна из зоотехнических требований. Оттуда же известен и фронт кормления на одно животное. Тогда будет известна и удельная норма выдачи q_уд. При известных конструкторских параметрах рабочих органов раздатчиков изменять можно только их режимы работы, т.е. скорость подачи корма и коэффициент заполнения рабочего органа или высоту слоя корма. Если рабочим органом мобильного раздатчика является ленточный или планчатый транспортер, то соотношение скорости транспортера и самого раздатчика будет (при заданной высоте слоя корма):

Если удельную норму выдачи корма регулируют высотой слоя корма, то:

Если рабочим органом раздатчика является скребковый транспортер с коэффициентом заполнения φ = 1 (КУТ-3,0Б), а вторым рабочим органом является шнек, то частоту его вращения можно определить:

Если параметры рабочих органов раздатчиков известны и заданы режимы их работы, т.е. известна их производительность, то можно определить скорость мобильного раздатчика:

Для стационарного ленточного или пластинчатого раздатчика в этой формуле v_k – скорость рабочего органа, а Q – производительность загрузочного устройства.

Необходимо отметить, что некоторые стационарные раздатчики распределяют корм не в кормушки, а в дозаторы, расположенные над индивидуальными или групповыми кормушками. В этом случае распределение корма вдоль кормушки зависит от конструкции дозатора, а не от режимов работы раздатчика. К таким раздатчикам относятся тросошайбовые, шнековые (РК-1000), подвесные скребковые, винтовые и некоторые другие. Для таких раздатчиков поток корма должен соблюдаться при загрузке раздатчика и транспортировании его в дозаторы или индивидуальные кормушки.

Производительность мобильного тракторного кормораздатчика на раздаче:

Но для того, чтобы корм раздать, за ним надо съездить, погрузить, привезти и т.д. Тогда фактическая производительность раздатчика получится значительно меньшей:

где Т_ц – время цикла:

Т_ц = Т_разд + Т₁ + Т₂ + Т₃ + Т₄ + Т₅ + Т₆ + Т₇ ,

где Т_разд – время, затраченное непосредственно на раздачу;

Т₁ – время переезда от места содержания животных к месту загрузки;

Т₂ – время загрузки;

Т₃ – продолжительность транспортирования корма от места загрузки к месту раздачи;

Т₄ – время простоев по технологическим причинам;

Т₅ – время на техническое обслуживание;

Т₆ – время на ремонт машины;

Т₇ – продолжительность переезда от одной линии раздачи к другой, если емкость кузова позволяет обеспечить раздачу в нескольких линиях.

Если взять отношение фактической производительности раздатчика к его производительности только на раздаче, т.е. на той операции, для которой он собственно и предназначен, получим своеобразный коэффициент полезного действия (использования) раздатчика

Фактическую производительность раздатчика можно выразить через вместимость его бункера:

где φ – коэффициент заполнения бункера (0,75…0,8).

Продолжительность работы раздатчика для раздачи кормов всему поголовью животных определяется из соотношения:

Чтобы не вызвать стресса у животных (одному животному корм дали, другому еще нет), зоотехники устанавливают максимально допустимую продолжительность раздачи Т_зоот. Обычно это время не должно превышать двух часов. Чтобы удовлетворить таким зоотребованиям, определяют требуемое количество раздатчиков:

В любом случае на ферме должно быть не менее двух раздатчиков с учетом возможных неисправностей.

Количество мобильных электрифицированных раздатчиков на рельсовом ходу определяется планировочным решением помещения из расчета один раздатчик на один кормовой проход. Правда, имеются решения, когда такие раздатчики устанавливаются на платформы и по галерее, соединяющей все здания с кормоцехом, транспортируются под загрузку в кормоцех. В этом случае количество раздатчиков определяется аналогичным образом с учетом емкости бункера, времени цикла и количества обслуживаемых животных.

Возможно решение, когда такие раздатчики едут своим ходом по галерее в кормоцех, а разворачиваются на 900 для проезда по кормовому проходу производственного помещения на специально оборудованном поворотном кругу.

Количество стационарных кормораздатчиков определяется только планировочным решением помещения из расчета один раздатчик на два ряда кормушек (чаще спаренных) за исключением раздатчиков внутри кормушек (ТВК-80), которые обычно предназначены для одного ряда животных.