 |
3.3 Выбор водоподъёмника. 3.4 Поение животных
|
|
|
|
3. 3 Выбор водоподъёмника
Подачу воды в водонапорную башню обеспечивают насосной станцией первого подъёма, которая забирает воду из источника и подаёт ее в водонапорный бак. Зачастую, станцию устраивают заглубленной.
Часовую подачу (расход) насоса принимают из соотношения:
Полный напор, развиваемый насосом, равен сумме высот всасывания и нагнетания и потерь напора во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, т. е.
где 
– геометрическая (геодезическая) высота всасывания, т. е. расстояние по вертикали от уровня воды в источнике до оси рабочего колеса насоса, м, принимаем равной 6, 0 м;
– геометрическая высота нагнетания, т. е. расстояние по вертикали от оси рабочего колеса насоса до уровня воды в напорном резервуаре, м, составляет 8, 5 м;
– потери напора во всасывающем трубопроводе, м, принимают 0, 4…0, 6;
– потери напора в нагнетательном трубопроводе, м.
В качестве источника водоснабжения принимаем шахтный колодец. Для подачи воды из него используем центробежный консольный насос типа К, как наиболее простой по устройству и удобный в эксплуатации.
Потери напора в нагнетательном трубопроводе
Так как участок трубопровода, соединяющего центробежный насос с напорно-разводящей трубой водонапорной башни, составляет не более двух метров, определим потери напора только в местных сопротивлениях
где 
– суммарный коэффициент местных сопротивлений, включающих два колена с
углом 90 
, задвижку и выход из трубы в сосуд большого поперечного сечения (башню),
Тогда
При этом полный напор, развиваемый насосом,
По рассчитанным значениям подачи ( 
) и напора ( 
выбираем насос 1, 5 К - 6, имеющий подачу 6…14 м3/ч; напор до 20 м, высоту всасывания 6, 0…6, 6 м, частоту вращения рабочего колеса 2900 мин-1.
|
|
|
Потребная мощность электродвигателя для привода насоса:
где 
– плотность воды, составляет 1000 кг/м3;
– КПД передачи от двигателя к насосу, при прямом соединения 
=1, 0.
Тогда
Принимаем электродвигатель 4А71В2УЗ мощностью 1, 1 кВт с частотой вращения
2810 мин-1
3. 4 Поение животных
При привязном содержании животных для их поения используют индивидуальные чашечные автопоилки различных конструкций. Наиболее рационально использовать автопоилки АП-1А.
Поилка индивидуальная АП-1А (рисунок 3. 1) обслуживает две головы крупного рогатого скота при привязном содержании животных, выполнена из полимерных материалов. Вместимость чаши 2 л; масса 0, 75 кг; требуемый напор в водопроводной сети – 5, 0 м.
При монтаже поилок желательно обеспечивать подвод воды снизу, с целью исключения забивания клапана.
Животное, стремясь достать воду на дне корпуса, перемешает педаль. При этом срабатывает клапанный механизм и в чашу поступает вода.
Рисунок 3. 1 Автоматическая поилка АП – 1А
Необходимое количество автопоилок на ферме составит
где m – число животных на ферме, составляет 184 гол.;
Z – коэффициент, показывающий на какое число животных рассчитана автопоилка, в нашем примере Z=2.
Тогда
n= 
.
Поилка АП-1А имеет клапанно-пружинный механизм. Клапан автопоилки в закрытом положении находится под действием следующих сил:
P1 – сила, обусловленная давлением на клапан пружины, предварительно сжатой при сборке на величину прогиба
где 
– прогиб пружины, м;
– первоначальная длина пружины, м; 
– длина предварительно сжатой пружины, м 
=0, 031м;
– cила, вызванная давлением нажимного рычага на выступ стержня клапана, Н;
– сила, обусловленная давлением воды на клапан, Н;
R – реакция, вызванная давлением клапанного гнезда на клапан, Н.
|
|
|
Уравнение действующих сил запишем в виде:
Откуда
(3. 21)
Силу 
можно определить также, используя выражение для деформации (прогиба) пружины:
где n – число витков пружины, у поилки АП-1А n=8;
r – средний радиус навивки пружины, м; r=0, 0085 м;
d – диаметр проволоки пружины, м; d=0, 002м;
G – модуль сдвига, для пружинной стали составляет G=83385 Мпа.
Сила
где 
– сила тяжести горизонтальной части нажимного рычага, Н; =4, 4Н;
Сила равна:
где 
Н – напор воды в автопоилке, Па, составляет 50 кПа;
– плотность воды, кг/м3, 
.
Подставляя в (3. 21)…(3. 23) соответствующие значения, получим
Сила (S), с которой корова должна нажать на рычаг, чтобы открыть клапан, определяется из уравнения:
Откуда
Таким образом, поступление воды в поильную чашу обеспечивается, если животное воздействует на рычаг с силой 42, 0 Н.
|
|
|
