Канатно-скреперный навозоуборочный транспортер

Скреперные транспортеры ТС-1ПР(продольный) и ТС-1ПП(поперечный) предназначены для удаления навоза из свинарников при содержании свиней на щелевых полах, а также транспортирования навоза от свинарников или коровников к навозохранилищу и погрузки его в транспортные средства.

Продольный скреперный транспортер, расположенный в канале под щелевыми полами глубиной 800 мм и шириной 820 мм, предназначен для транспортировки провалившегося через щели решетки навоза к центру свинарника и сброса его на скреперный транспортер поперечного канала. Он состоит из приводной станции с натяжным и реверсивным устройством, замкнутого контура цепи и тяг. К тягам с шагом, равным 7 м, прикреплены скреперные тележки трубчатой арочной конструкции, опирающиеся на четыре ролика и перемещающиеся по продольным направляющим канала. Цепочно-штанговый контур с закрепленными на нем тележками совершает возвратно-поступательное движение. При движении тележки в сторону от поперечного канала скрепер свободно отклоняется на шарнире, а при движении в сторону поперечного канала опирается на ограничители, захватывая и перемещая навоз. Таким образом, при возвратно-поступательном движении контура навоз скреперами последовательно перемещается в одном направлении от одной тележки к другой к центру помещения, сгружаясь в канал поперечного транспортера. Последний перегружает навоз в навозосборник, откуда ковшовым транспортером он подается в транспортное средство.

Рисунок 9 - Система скреперных транспортеров ТС-1ПР и ТС-1ПП:

1 - приводная станция; 2- поддерживающий блок; 3 - ролик; 4 - поворотные блоки; 5- цепь;

6- решетка пола; 7- тяги; 8- скреперная тележка; 9- натяжное устройство рабочего контура

Рисунок 10 – Схема расположения в коровнике кареточно-скреперного транспортера:

1 – приводная станция; 2 – каретка; 3 – натяжное устройство; 4 – тяговый трос; 5 – продольный

канал; 6 – направляющий швеллер; 7 – деревянные щиты; 8 - ; 9 – навозоприемник; 10 – скребки;

11 – двигатель; 12 - редуктор

Транспортер состоит из приводной станции 1, кареток 2 натяжного устройства 3 и тягового троса 4 (рис. 10).

Каретки монтируется в продольном канале 5 и перемещаются по направляющим швеллером 6 с помощью тягового троса. Канал перекрыт деревянными щитами 7, уровень которых на 10 - 12 см выше пола стойла, вследствие чего образуется щель для сброса навоза. Вблизи приводной звездочки б вместо троса натянута втулочно-роликовая цепь. Длина хода кареток на 2-3 метра больше расстояния между ними, что обеспечивает передачу навоза от одной каретки к другой. Перенесение навоза в направлении навозоприемника 9 производится скребками 10, шарнирно укрепленными на райках кареток. При прямом (рабочем) ходе скребки занимает вертикальное положение и, упираясь в ограничители, перемещает навоз по каналу. При обратном (холостом) ходе скребки отклоняются навозом. Приводная звездочка получает вращение от двигателя 11 через редуктор 12. Направления движения кареток сменяется реверсированием двигателя. Вес каждой каретки G_к = 50 кг. Обобщенный коэффициент сопротивления движению кареток по направляющим f₁ = 0,5. Вес одного погонного метра троса g_т=0,5 кг. Коэффициент трения верхней части троса о поддерживающий желоб f₂= 0,55. Обобщенный коэффициент трения в цапфах звездочек направляющих блоков f₃= 0,01. Усилие предварительного натяжения тягового троса F_тр=3000 Н. Сопротивление от заклинивания навоза между дном и стенками канала, приходящееся на один скребок, F_зк - 40 Н. Приведенный коэффициент трения перемещения навоза по каналу при движении навоза f₄= 2,2. Длина пути движения кареток для образования тела волочения навоза составляет половину их хода. Разгрузка скребков кареток происходит по длине, составляющей 15% от их хода.

Расчетные данные по вариантам приведены в таблице 3 приложения А.

Для построения нагрузочной диаграммы канатно-скреперной установки необходимо определить значения усилий, мощностей, моментов и продолжительность их действия как на холостом ходу, так и под нагрузкой.

Значения усилий, возникающих в тяговом тросе на холостом ходу, равны:

Усилие, связанное с преодолением сопротивления движению кареток,

где m_к – масса одной каретки, кг;

μ – коэффициент трения качения колеса каретки, μ=0,04ּ10^-2;

f_п – коэффициент трения в подшипниках качения, f_п = 0,02;

d_п – диаметр подшипника качения, d_п = 0,03 м;

D_к – диметр колеса каретки, D_к = 0,06 м;

β – коэффициент, зависящий от типа колес и вида трения в подшипнике, β = 1,25.

Усилие, связанное с преодолением трения в направляющих звездочках, блоках,

где F_п- предварительное натяжение тягового троса, Н;

d_ц – диаметр цапфы, м;

D_б – диаметр блока, м;

D_з – диаметр звездочки, м.

отношение диаметра цапфы вала или звездочки к диаметру блока или звездочки

Усилие, связанное с преодолением сопротивления трения троса о деревянный настил

где l_Т – длина троса, равная длине канала транспортера, м;

m_т – масса одного погонного метра троса, кг/м;

f_т – коэффициент трения троса о деревянный настил.

Суммарное усилие, возникающее в тяговом тросе на холостом ходу

где α – коэффициент, зависящий от состояния направляющих швеллеров навозного канала; α = 1,4.

Под нагрузкой действуют следующие усилия:

Усилие, необходимое для преодоления сопротивления передвигаемого по каналу навоза,

где m_н- масса навоза, приходящаяся на одну каретку, кг.

где N - количество животных, гол;

q - выход навоза от одного животного, кг/гол;

n_у- число уборок навоза в сутки;

Z_к - количество кареток;

f_н – коэффициент сопротивления перемещению навоза по каналу.

Вышеуказанное усилие в процессе образования тела волочения определяется как

где f_н^’ - коэффициент сопротивления перемещению навоза по каналу в момент образования тела волочения;

Усилие, необходимое для преодоления сопротивления от закли­нивания навоза между ножом скрепера и дном канала,

F_зк – усилие заклинивания, приходящееся на один скребок, Н.

Значения усилий и моментов при каждом рабочем ходе транспортера:

а - первый рабочий ход.

Усилие и момент сопротивления транспортера в начале трогания:

где _з - угловая скорость звездочки лебедки, рад/с;

η_п - КПД передачи, η_п = 0,9;

i - суммарное передаточное число;

υ_к – скорость движения кареток, м/с.

Усилие и момент в конце формирования тела волочения:

Усилие и момент сопротивления перемещению навоза по каналу:

Усилие и момент сопротивления в конце первого рабочего хода:

Усилие и момент при возвращении кареток в исходное положение:

; .

б – второй рабочий ход

Усилие и момент сопротивления транспортера в начале трогания:

; .

В момент соприкасания ножа скрепера с телом волочения усилие и момент сопротивления мгновенно возрастают до значений:

; .

Усилие и момент сопротивления в конце второго рабочего хода:

Усилие и момент сопротивления при возвращении кареток в исходное положение:

; .

в – третий рабочий ход.

Усилие и момент сопротивления в начале трогания:

; .

В момент соприкасания ножа скрепера с телом волочения усилие и момент мгновенно возрастают до значений:

; .

Усилие и момент в конце третьего рабочего хода:

Усилие и момент при обратном ходе кареток:

; .

г – четвертый рабочий ход.

Усилие и момент сопротивления в начале хода:

; .

Усилие и момент сопротивления в начале передвижения навоза по каналу:

; .

Усилие и момент сопротивления в конце четвертого рабочего хода:

Усилие и момент сопротивления при возвращении кареток в исходное положение:

; .

Продолжительность действия тех или иных усилий, моментов определяется скоростью и длиной пути перемещения кареток транспортера. Опытным путем установлено, что длина пути кареток до момента полного сжатия навоза составляет (0,5...0,6) S_ф, разгрузка навоза скребком первой каретки происходит на участке пути, составляющем (0,15...0,17) S_ф.

Продолжительность рабочего хода кареток

где L_к - длина хода кареток;

где l_к – расстояние между каретками, м;

l_т – длина транспортера, м.

Время образования тела волочения определяют из выражения

Продолжительность перемещения навоза по каналу с постоянной нагрузкой

Сброс навоза в приемник происходит в течение времени

Время, затрачиваемое на остановку и перемену направления движения кареток транспортера,

t₄ = 2 с.

Продолжительность работы транспортера на холостом ходу

Время, затрачиваемое на реверсирование перед вторым рабочим ходом,

t₆ = 2 с.

Продолжительность движения каретки на отдельных участках пути при последующих ходах равна L_k - l_к:на участке пути

на пути перемещения навоза с постоянной нагрузкой

на пути сброса навоза в приемник

С учетом вышеуказанных расчетов можно записать:

;

Таким образом, имея значения моментов сопротивления на каждом из участков движения кареток и продолжительности их действия, строят нагрузочную диаграмму скреперного транспортера ТС-l ПР (рисунок 11).

Рисунок 11 - Нагрузочная диаграмма канатно-скреперной установки

Для подобных машин рекомендуется выбирать электродвигатели по эквивалентной мощности и продолжительности работы транспортера за период одной уборки

Эквивалентная мощность за период t_ц

Выбирается двигатель мощностью

Момент инерции системы

J_дв – момент инерции двигателя;

J_ред – момент инерции редуктора на приводном валу электродвигателя;

J_доб – момент инерции звездочек блока приводного и натяжного вала транспортера принимается 10% от J_дв.;

m – масса троса и кареток, совершающих поступательное движение.

где m_т – масса одного погонного метра троса, кг/м;

l_то – длина троса, м;

m_k – масса каретки, кг;

z – число кареток

Продолжительность торможения

Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 1340; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!