20 | 10 | 2014

Навчальний посібник Автоматизація технологічних процесів і систем автоматичного керування (частина 2)

2.4. АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРИБИРАННЯ ГНОЮ ТА ПОСЛІДУ.

2.4.1. Автоматизація установок для прибирання гною та посліду.

Роботи по прибиранню і видаленню гною та посліду характеризуються значною трудомісткістю. Використання того чи іншого типу установок залежить в основному від способу утримання тварин та птахів. В процесі прибирання гною та посліду виконують слідуючи операції: очищення місць утримання тварин та птахів; прибирання з приміщення та вивантаження в транспортні засоби чи сховища; утилізація.

Технологія утилізації гною дозволяє зменшити забруднення повітря та ґрунту, передбачає отримання якісних органічних добрив, газоподібного палива (біогаз).

Для прибирання гною в тваринництві: з вигульних майданчиків; приміщень безвигульного утримання тварин на глибокій підстилці, а також транспортування його з приміщень у гноєсховище або гноєплощадки використовують мобільні механізми: скрепери та бульдозери, причіпні тракторні візки, електрифіковані вагонетки. Для прибирання гною з корівників і свинарників використовують скребкові, скреперні транспортери, гідравлічні та пневматичні системи видалення гною.

Конвеєри скребкові гноєприбиральні типу КСГ (ТСН) отримали найбільше розповсюдження для прибирання гною з тваринницьких приміщень та видалення його в транспортні засоби. Їх використовують при утриманні великої рогатої худоби в стійлах та утримання свиней в станках.

Гноєприбиральний конвеєр КСГ-7-02 (ТСН-160А) може працювати з додатковим жолобом для ланцюга, якщо скребки розміщенні над ланцюгом, і в каналах без додаткового жолобу, якщо скребки – під ланцюгом.

Технологія прибирання гною така. Згорнутий в канали гній скребками горизонтального конвеєр 1 (рисунок 2.4.1) переміщується вздовж каналу поступаючи на похилий конвеєр 2. Похилим конвеєром гній вивантажується на транспортні засоби. Прибирання гною повинно виконуватися не менше 3 разів на добу. При використанні конвеєр застосовувати соломисту підстилку довжиною більше 100мм не рекомендується. Перед прибиранням гною необхідно пересвідчитись в відсутності сторонніх предметів в каналі, при необхідності зняти перехідні містки. В першу чергу вмикається похилий, а потім горизонтальний конвеєр (для усунення завалів похилого конвеєра). В зимовий період перед пуском конвеєра необхідно пересвідчитись в відсутності примерзань ланцюга і скребків похилого конвеєра, а після виключення горизонтального конвеєра похилий конвеєр повинен пропрацювати 2 – 3 хвилини вхолосту.

Рисунок 2.4.1. Гноєприбиральний конвеєр КСГ-7-02 : 1 – горизонтальний транспортер; 2 – похилий транспортер; 3 – ящик керування; 4 – мотор-редуктор горизонтального транспортера; 5 – натяжний пристрій; 6 – ланцюг з скребками; 7- поворотний пристрій.

Принципова електрична схема керування гноєприбиральним конвеєром КСГ-7-02 (рисунок 2.4.2) передбачає необхідну послідовність ввімкнення електродвигунів похилого М1 і горизонтального конвеєрів. Підготовка конвеєра до роботи здійснюється автоматичним вимикачем QF1, при ввімкненні якого загорається сигнальна лампа HL1. Кнопкою SB3 забезпечується ввімкнення котушки електромагнітного пускача КМ1, силовими контактами якого подається напруга на двигун М1 похилого конвеєра. Допоміжний контакт КМ1.1 блокує кнопку пуск SB3 і готує до роботи коло магнітного пускача КМ2. Кнопкою SB4 вмикається котушка магнітного пускача КМ2, контактами КМ2 вмикається електродвигун М2 горизонтального конвеєра, а контактом КМ2.1 блокується кнопка пуск SB2. Зупинка електродвигунів конвеєрів здійснюється у зворотній послідовності кнопками SB1 та SB4 (кнопкою SB1 забезпечується вимкнення обох двигунів). Захист електродвигунів від коротких замикань здійснюється автоматичним вимикачем QF1, а від їх перегріву по будь-якій причині здійснюється пристроєм вбудованого температурного захисту F (УВТЗ). Захист кіл керування при виникненні коротких замикань здійснюється запобіжником FU1.

Рисунок 2.4.2. Принципова електрична схема гноєприбирального конвеєра КСГ-7-02 (ТСН-160А).

Передбачений також пристрій захисту двигуна похилого конвеєра в зимовий період. Вмикається він за допомогою перемикача SA , сигнальна лампочка HL сигналізує про цей режим. Якщо температура вище норми, контакт термореле SK замкнений і напруга з випрямляючого моста YD2-YD5 подається через діод YD1, резистор R і конденсатор С на управляючий електрод тиристора YS, який відкривається. Коли температура повітря стає нижче норми, контакт SK термореле розмикається і тиристор YS закривається, блокуючи вмикання пускача КМ1 похилого конвеєра.

Скреперні установки типу УС призначені для прибирання гною ВРХ з відкритих проходів при безприв’язно-боксовому утриманні тварин, а також при утриманні свиней на щільовій підлозі.

При утриманні тварин на щільовій підлозі та для видалення гною з каналів можливе використання гідравлічних систем. Пневматичні системи використовують для транспортування гною в гноєсховища.

Скреперна установка (рисунок 2.4.3) складається з приводного механізму 4, поворотних пристроїв 1, скребків 3, 5, ланцюгового контуру 2 довжиною 170м, щита керування.

Установка працює нормально при обмеженій кількості підстилкових матеріалів - торфу, подрібненої соломи, тирси - до 1кг на голову великої рогатої худоби на добу. Чистота прибирання залежить від якості бетонування гнойового каналу. Щоб скрепер міг прибирати крайні стійла, його робочі органи повинні виходити за межі стійла на 2,5-2,7м з таким розрахунком, щоб при робочому ході він відкривався перед стійлом. Щоб забезпечити повне скидання гною, скребок має доходити до поперечного каналу. Одночасно потрібно стежити за тим, щоб скребок не доходив до поворотного пристрою.

Рисунок 2.4.3. Скреперна установка типу УС-15: 1 поворотний пристрій; 2 ланцюговий; 3,5 – скребКи; 4 – мотор-редуктор Привідного механізму.

Схема керування скреперною установкою УС – 1,5 має ручне і автоматичне керування, яке задається вимикачем SA. Коли вимикача SА вимкнений, то здійснюється ручний режим, а коли замкнений – автоматичний режим роботи установки.

Рисунок 2.4.4. Електрична принципова схема керування скреперною установкою УС-15.

В автоматичному режимі безконтактний шляховий вимикач В1 спрацьовую при вмиканні поперечного транспортера і подає напругу на проміжне реле К3, яке замикає свій контакт в колі котушок магнітного пускача КМ1 і КМ2.Скребки установки знаходяться в початковому положенні, при цьому спрацьовує безконтактний шляховий вимикач В2 і вмикає реле К2, який своїм замикаючим контактом подає напругу на котушку магнітного пускача КМ2, а розмикаючими, що знаходяться в колі котушки магнітного пускача КМ1, не дає можливість ввімкнутися. Він силовими контактами вмикає електродвигун установки. При досяганні скребками крайнього кінцевого положення спрацьовує безконтактний шляховий вимикач В3, який вмикає реле К1. Реле К1 розмикає розмикаючий контакт в колі котушки магнітного пускача КМ2, що приводить до вимикання електродвигуна, а замикаючим контактом в колі котушки магнітного пускача КМ1 подає на нього напругу керування. Це приводить до спрацювання силових контактів пускача і вмикання на реверс електродвигуна для руху скребків установки в зворотному напрямку.

В ручному режимі керування електродвигуном установки здійснюється за допомогою пускових кнопок SВ2 або SВ3, а вимикання за допомогою кнопки SВ1.

Живлення безконтактних шляхових вимикачів здійснюється пониженою напругою постійного струму, яка утворюється за допомогою трансформатора ТV і випрямлячів. Затримка на вимикання проміжних реле К1-К3 здійснюється діодами VD3-VD6, які шунтують їхні котушки.

В тваринницьких комплексах для зменшення затрат праці створюють лінії прибирання гною в приміщенні з декількома скребковими транспортерами. При керуванні такими лініями передбачають необхідну послідовність включення електродвигунів транспортерів, щоб уникнути завалів непрацюючого вивантажувального транспортера. Керування періодичністю та тривалістю роботи ліній прибирання гною виконують за допомогою програмних пристроїв.

Вибір того чи іншого способу прибирання посліду в пташниках залежить в основному від технології утримання, виду і віку птиці. Засоби механізації прибирання посліду можна класифікувати за мобільністю - на стаціонарні та пересувні. До стаціонарних належать механізми, які входять до комплектів технологічного обладнання пташників і змонтовані як усередині, так і за їхніми межами. Вони призначені для прибирання посліду з місць утримання птиці і транспортування його до пересувних транспортних засобів або безпосередньо до місця утилізації. До пересувних належать бульдозери, тракторні причепи та спеціальні автомобілі.

Якщо птиця утримується в багатоярусних кліткових батареях, то послід прибирають з кожного ярусу канатно-скребковими установками і ними ж скидають на горизонтальні конвеєри.

Головними робочими органами канатно-скребкових установок є скребки, що закладаються по одному або по кілька на один ярус у міжярусний простір. Скребки з'єднуються тросом у вигляді замкненого контуру і приводяться в рух від електропривода.

Можливе прибирання посліду по ярусам кліткових батарей за допомогою стрічкових транспортерів, які розміщують між ярусами кліток. Для видалення посліду зі стрічки в кінці кліток встановлюють нерухомі скребки.

При утриманні птахів на підлозі використовують канатно-скребкові конвеєри, що встановлюють в спеціальні послідні канали, які розміщені під настилом.

Для транспортування посліду за межі приміщень застосовують похилі конвеєри, скребкові гноєнавантажувачі та інші пристрої.

Канатно-скребкові установки призначені для видалення посліду з каналів, розміщених вздовж пташника, при підлоговому утриманні птиці, а також при утриманні в одноярусних та каскадних кліткових батареях.

Рисунок 2.4.5. Технологічна схема установки для прибирання посліду типу МПС: 1 поворотний пристрій; 2 трос; 3 скребковий візок; 4 приводна станція установки; 5,7 транспортер типу ТСН-3,0Б; 6 кінцеві вимикачі.

Схема канатно-скребкової установки типу МПС зображена на рисунку 2.4.5. Установки бувають одно - і двовізкові, тому залежно від кількості каналів у пташнику їх можна комплектувати для одно-, дво-, три-, чотири - та шестиканальних схем. Скребковий візок має раму з чотирма колесами і два скребки з канатом.

Рисунок 2.4.5. ПРинципова електрична схема установки для прибирання посліду типу МПС.

Приводна станція складається із зварної рами, на якій встановлені електродвигун, редуктор, приводний і натяжний барабан. Обертання від електродвигуна до редуктора передається клинопасовою передачею. Для натягання пасів електродвигун переміщують у поздовжніх пазах рами. Транспортер скребковий укомплектований складальними одиницями серійних скребкових конвеєрів типу ТСН-3,0Б або ТСН-160А.

В автоматичному режимі програмне реле КТ вмикає магнітний пускач КМ1, який силовими контактами вмикає електродвигун скребкового механізму і пускачем КМ3 двигуни поперечного та вивантажувального транспортерів ТСН. При досяганні скребками кінцевого вимикача SQ1 він спрацьовує і своїми розмикаючим контактом вимикає магнітний пускач КМ1, а замикаючим контактом вмикає магнітний пускач КМ2 для реверсування двигуна скребкового механізму. Установа вимикається за допомогою кінцевого вимикача SQ2 при досяганні скребкового механізму початкового положення.

В ручному режимі установка вмикається кнопкою SВ2 для руху механізму вперед, для руху в зворотному напрямку кнопкою SВ3. Зупинка здійснюється за допомогою кнопки SВ1.

У системах де відбувається об'єднання декількох технологічних операцій у загальну потокову лінію найчастіше спільно проектуються лінії збирання посліду, видалення з приміщення та транспортування в сховище. Для керування потоковими лініями прибирання посліду передбачають місцеве, дистанційне та автоматизоване керуванням електроприводами машин і механізмів. Системи автоматизації повинні забезпечувати послідовність автоматичного і ручного включення машин і механізмі в порядку, зворотному напрямку руху посліду, щоб виключити завал установок і зупинку лінії в заданій послідовності у випадку аварійної зупинки однієї з установок; контроль і сигналізацію роботи всіх машин і механізмів.

ЗАПИТАННЯ

1. Від чого залежить спосіб прибирання гною та посліду? 2. Які установки використовують для прибирання гною в приміщеннях ВРХ та принципи їх автоматизації? 3. Які установки використовують для прибирання гною в приміщеннях для утримання свиней та принципи їх автоматизації? 4. Які установки використовуються для прибирання посліду при клітковому утримані птиці та принципи його автоматизації? 5. Які установки використовуються для прибирання посліду при утримані птиці на підлозі та принципи його автоматизації?

ТЕСТИ

1. Для чого застосовують транспортер ТСН-160А?

A. Застосовують для прибирання гною в приміщеннях ВРХ і свинарниках.

B. Застосовують для прибирання гною в приміщеннях ВРХ і свинарниках та вивантаження його в транспортні засоби.

C. Застосовують для транспортування гною в гноєсховище.

2. Використовуючи принципову електричну схему ТСН-160А вкажіть чим забезпечується послідовність включення електродвигуна горизонтального транспортера після пуску похилого?

A. Кнопкою SB2.

B. Контактом електромагнітного пускача КМ1.2.

C. Електромагнітним пускачем КМ2.

2. Використовуючи принципову електричну схему ТСН-160А вкажіть для чого використовується пристрій F?

A. Для блокування вмикання пускача КМ1 похилого транспортера.

B. Для захисту електродвигунів транспортерів при виникненні коротких

замикань.

C. Для захисту електродвигунів транспортерів від перегріву по будь якій

причині.

3. Для чого застосовують скреперні установки типу УС-15?

A. Для прибирання гною ВРХ з відкритих проходів при безприв’язно-боксовому утриманні тварин, а також при утриманні свиней на щільовій підлозі.

B. Для прибирання гною в приміщеннях ВРХ і свинарниках та вивантаження його в транспортні засоби.

C. Для транспортування гною в гноєсховище.

4. Використовуючи принципову електричну схему установки УС – 15 вкажіть якими пристроями здійснюється автоматичне керування?

A. Безконтактним шляховим вимикачем.

B. Шляховими вимикачами.

C. Трьома безконтактними шляховими вимикачами.

5. Використовуючи принципову електричну схему установки УС – 15 вкажіть яку функцію виконує кінцевий вимикач SQ1?

A. В автоматичному режимі здійснює керування реверсом.

B. В автоматичному режимі здійснює керування вимкненням електромагнітного пускача КМ1 при досягненні скребка до каналу.

C. В автоматичному режимі через реле К3 забезпечує аварійне вимкнення транспортера при перевищенні ходу скребків.

6. Які засоби автоматизації використовуються в канатно – скребковій установці типу МПС?

A. Програмне реле часу

B. Кінцеві вимикачі

C. Програмне реле часу, та кінцеві вимикачі.

7. Для чого використовується програмне реле часу в канатно – скребковій установці типу МПС

A. Для автоматичного вимикання установки по заданій програмі

B. Для автоматичного вмикання установки по заданій програмі в заданий час доби.

C. Для автоматичного вмикання і вимикання установки по заданій програмі

8. Для чого використовується кінцевий вимикач SQ2 в канатно – скребковій установці типу МПС ?

A. Для автоматичного вимикання електродвигуна приводу скребкового механізму

B. Для автоматичного вимикання установки

C. Для автоматичного реверсу електродвигуна приводу скребкового механізму при досяганні скребками крайнього кінцевого положення