842

-при обработке пшеницы:

10,9 5,2 100% 52,3%. 10,9

-при обработке ячменя:

q – среднее количество отходов за единицу времени, кг/ч;

Выводы:

1.По результатам проведенных исследований, степень выделения примесей составила: 52,3 % при обработке пшеницы со средним значением влажности W = 40% и средней производительностью машины Q = 35т/ч, и 62,5 % при обработке ячменя со средним значением влажности W = 30% и средней производительностью машины Q = 40т/ч, при допустимом значении, для машин предварительной очистки зерна и семян, 50 %, следовательно, машина отвечает требованиям стандарта по полноте выделения примесей.

2.Проведя исследования, было выявлено, что потери в отходы составили: при очистке семян пшеницы 0,17 %, и при очистке семян ячменя 0,21 %, при допустимом значении 0,05 %, следовательно, машина работает с недопустимым значением требований стандарта по потерям в отходы.

Литература

1.Бурков А.И., Сычугов Н.П. Зерноочистительные машины. Конструкция, исследование, расчет и испытание. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2000. 261 с.

2.Кошурников А.Ф. Основы научных исследований: учебное пособие./ Мин-во с.-х. РФ, федеральное гос. бюджетное образов. учреждение высшего проф. образов. «Пермская гос. с.-х. акад. им. акад. Д.Н. Прянишникова». Пермь: ИПЦ «Прокрость», 2014. 317 с.

УДК 68.39.39: 68.35.59

А.Е. Солдатов – студент; Н.В. Трутнев – научный руководитель, канд. техн. наук, доцент,

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА. г. Пермь, Россия

СОВРЕМЕННАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФЕРМА

Аннотация. Описана технология утилизации навоза от кроликофермы. Применение навоза для удобрения теплиц позволяет сократить расход удобрений. Предложенная технология размещения теплицы на кроликоферме способствует снижению энергии на отопление. Приведены ориентировочные расчеты.

Ключевые слова: кроликоферма, экологическая ферма, навоз, теплица, энергосбережение.

362

Тепличные хозяйства динамично развивались в семидесятых годах прошлого века. К середине девяностых рост прекратился, и количество тепличных хозяйств стремительно пошло на убыль. Новый рост пришелся на 2004 год, когда начали активно развиваться фермерские хозяйства

Построение новых тепличных комплексов вынужденно перебирается в регионы, потому что земля возле крупных городов стоит очень дорого. Но тепличное хозяйство требует бесперебойной поставки газа и воды, а в регионах с этим могут быть проблемы. Для удешевления себестоимости продуктов, тепличные хозяйства нуждаются в развитой инфраструктуре, чем тоже не могут похвалиться регионы. Поэтому, единственным выходом из сложившейся сит у- ации остается применение новых технологий, нового подхода к теплице и тепличному хозяйству в целом. [1]

Кроличий помет очень ценное органическое удобрение. Установлено, что 100 кг навоза может заменить 2,6 кг сульфата аммония, 3 кг суперфосфата и 1,3 кг 40 % - ной калиевой соли. В силу своей высокой питательной ценности, кроличий помет и прикормки/компосты на его основе можно использовать для удобрения сильно истощенных почв после выращивания, например, картофеля или других корнеплодов, в том числе кормовых. Прекрасно подходит для удобрения почв под посадку огурцов, помидоров, тыквы, кабачков, плодово-ягодных деревьев. Отличное удобрение под любые виды рассады. Годится и для удобрения почвы под зерновые, бобовые, любые ягоды (клубника, смородина, крыжовник). Годится под посадку редиса, капусты, моркови, свеклы.

Жидкие прикормки вносятся непосредственно в почву под пахоту или в лунки заблаговременно до посевов. Гумус можно использовать перед посадкой озимых культур или весной. Такой ценный продукт реже используют для мульчирования, зачастую внося точечно под каждый куст.[2]

Предлагается на ферму по разведению кроликов закрытого типа вторым этажом установить теплицу. Это позволит сократить энергозатраты на отопление теплицы, сэкономить площадь фермерского хозяйства. В данной теплице мы будем использовать навоз получаемый от кроликовэто сократит затраты на удобрения.

Основная часть теплицы состоит из металлоконструкций из оцинкованной стали горячей технологии. Крыша планируется быть из однослойного поликарбоната , специально приспособленного для тепличного комплекса ( внутренняя поверхность с добавками от выпадения росы, с ингибридами ультрафиолета – от разрушений от него; на внешней стороне листов — противопылевые добавки, которые способствуют максимальному проникновению света в теплицу

Толщина поликарбоната 4 мм, настелена она будет скатом под большим

углом.

Боковые стены так же планируется делать из двухслойного поликарбоната, толщиной не менее 4 мм. Представляют собой негофрированные прозрачные листы.

Мульчирующая пленка растягивается по всей поверхности, создавая препятствие для роста сорняков; представляет собой белую водопроницаемую полипропиленовую пленку, отражающую свет.

363

При установке теплицы важно предусмотреть такой важный вопрос, как вентиляция. Здесь планируется расположить ее в боковых стенах и на крыше. Вентиляция осуществляется при помощи расположенных на крыше и боковых стенах вентиляционных окон с редукторами (зубчатая реечная передача). Главный профиль и рама изготовлены из алюминия.

Чтобы овощи росли правильно, не болели, в теплице нужно создавать оптимальный микроклимат. Для этого существуют системы, которые создают микроклимат в теплице:

циркуляция воздуха обеспечивается пропеллерными вентиляторами — для теплиц используются 3-х фазовые вентиляторы d — Х см, при которых в теплое время происходит выталкивание горячего воздуха за пределы теплицы через боковые окна вентиляции, расположенные в боковых стенах, и охлаждение растений, путем смешивания воздуха; предупреждает выпадение конденсата на растениях и выравнивает температуру воздуха при обогреве.

имеются термоэкраны, предназначенные для сбережения энергии до 40%; материал покрытия термоэкрана — алюминий, который обеспечивает 30% затенения и охлаждения в жаркий период;

туманообразователи — предназначены для обеспечения нужной влажности воздуха в теплице — для сектора овощей включают в систему аэрозольное орошение, в теплое время года система будет охлаждать воздух в теплице;

происходит обеспечение СО2 , который необходим для эффективного метаболизма растений, когда в связи с погодными условиями теплица закрыта.

Искусственное освещение продлевает день в осенне-зимний период, помогают продлевать длительность дополнительных урожаев; в данном проекте освещение разделяет теплицу на 3 сектора, в зависимости от культуры освещает с соответствующей интенсивностью по нормам освещения, мощность ламп составля-

ет 600 вт./ 220-240 в.[2]

Содержание кроликов осуществляется в закрытом помещении ангарного типа, построенного на основе стального оцинкованного каркаса и сэндвичпанелей. Крольчатник оборудован системами приточно-вытяжной вентиляции, климат-контролем температуры, влажности, скорости движения воздуха в помещении, обогрева, освещения, автоматической системой кормления, поения, навозоудаления.

Стандартная кроликоферма на 1 000 кроликоматок состоит из одного здания размерами 24 х 42 м, разделенного на два помещения по длине.

Кролики содержатся в клетках, полностью изготовленной из горячеоцинкованной стальной сетки, соединѐнных между собой в длинные ряды - батареи клеток. Клетки являются универсальными и в разное время производственного цикла выполняют функцию либо клетки для самки, с установленным на время гнездовым отделением, либо, после снятия гнезда, клетки для самки с молодняком на подсосе, после отсадки крольчихи из клетки, в них остаются крольчата на откорм. [3]

Предлагаемый комплекс экологической фермы представлен на рисунке 1.

364

На самку с приплодом получают около 200 кг навоза в год, в том числе на крольчиху — 44 кг, на 20 голов молодняка — 150 кг. От взрослого кролика можно получить до 100 кг органического удобрения в год. На кролиководческой ферме с поголовьем 1000 крольчих получают в течение года около 200 т навоза. [4].Для теплицы в 1000 необходимо 15-20 тонн навоза из расчета 1520 килограммов на . Остальную часть навоза можно использовать в биогазовой установке для отопления фермы или на органические удобрения.

Предлагаемый комплекс позволит:

сократить энергозатраты на отопление теплицы,

сэкономить площадь фермерского хозяйства,

эффективно использовать кроличий навоз,

получить дополнительный доход от тпродукции, выращиваемой в теп-

лице,

совместить две сельскохозяйственные отрасли в одном хозяйстве.

Литература

1.Тепличное хозяйство- [ электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.promhim66.ru 2.«Тепличное хозяйство-2014»- [электронный ресурс]- Режим доступа:

http://www.ovoschevodstvo.com

365

3. Бизнес-план на строительство тепличного комплекса- [ электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.alecon.ru

4. Комплексные решения в промышленном кролиководстве-[ электронный ресурс] – Ре-

жим доступа:http://www.eurabbitech.ru

5.Разведение кроликов-[ электронный ресурс] – Режим досту-

па:http://www.krolikovodstvo.ru

УДК 629.32

А.В. Сычев, В.Н. Аптуков, Т.А. Зиганшин – студенты; А.Р. Абрамова – научный руководитель, доцент, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ЦЕПНАЯ ПЕРЕДАЧА ВЕЛОСИПЕДА – КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ

Аннотация. Приводится пример расчета и проектирования цепной передачи горного велосипеда с использованием САПР»Компас». Расчеты выполнены с целью оптимизации конструкции велосипедной передачи.

Ключевые слова: велосипед, цепь велосипедная, звездочка, расчеты.

Цепная передача велосипеда является одним из старейших способов передачи движения от ног велосипедиста колесам велосипеда. В настоящее время наряду с цепной передачей используются гибридные схемы .

За основу расчета передачи принимается проектный и проверочный расчет цепной передачи роликовой цепью типа ПР – приводной роликовой -по ГОСТ 13568-97. Схема цепи представлена на рисунке 1.

Геометрические размеры цепей представлены в таблице 1.

В велоспорте существует специальная терминология , например, частоту вращения ног велосипедиста называют каденс и он может меняться в зависимости от вида велосипеда - до 80 - для детей, пожилых при любом типе велосипеда ,до 120 об/мин – для шоссейных и трековых.

Другой термин – крейсерская скорость – это скорость поступательного движения велосипеда. В современных велосипедах крейсерская скорость не превышает 27-28 км/ч.Исключение – веломобили с обтекаемым корпусом..

1 – внутреннее звено; 2 – наружное звено; 3 – соединительное звено; 4 – переходное звено; 5 – двойное переходное звено

Рисунок 1. Цепь типа ПР

366

Основная проблема для всех велосипедистов - определение правильного режима тренировок или предварительный расчет передач велосипеда, В настоящее время часто расчет не проводится и тренировки контролируются по субъективному ощущению усталости человека и частоте сердечных сокращений (ЧСС) и длительности восстановления нормального пульса.

Этот метод является основой для построения статических велотренажеров. Однако в реальности тренировки всегда проходят в более жестких условиях - нагрузки на ноги велосипедиста зависят от состояния трассы, по которой он

движется.

Существуют онлайновые калькуляторы передач велосипеда, в основе которых лежит расчет каденса и учет вида передач. Например, широко распространен калькулятор , представленный на сайте www.bicycle.spb.ru

В результате расчетов получается ряд таблиц: 1.Зависимость шага от передаточного отношения,

Шаг - это расстояние, проезжаемое велосипедом за один оборот педалей, зависит от диаметра колеса и от передаточного соотношения.

2. Зависимость скорости от передаточного соотношения при постоянном каденсе

3.Зависимость каденса от передаточного соотношения при крейсерской скорости .

Схема для расчета основных кинематических характеристик велосипеда представлена на рисунке 2.

Обозначим V-крейсерская скорость велосипеда,D-диаметр колеса – для горного велосипеда – (26, 27.5, 28 -29 )дюймов, P- вес ног велосипедиста – 19% от веса человека. Среднестатистический человек весит 800 Н, поэтому вес ног равен 152Н, вес одной ноги – 76 Н. Примем скорость велосипеда 15 км\ч

367

Рисунок 2. Схема расчета основных энерго - кинематических характеристик велосипеда

Мощность, сообщаемая велосипеду

При максимальной скорости велосипеда 25 км/ч максимальная мощность составит 560 Вт.

Реальная мощность, подводимая к цепной передаче с учетом коэффициента полезного действия всех подшипников, уменьшается и составит 285-475 Вт.

Передняя средняя(вторая)звездочка горного велосипеда имеет 32 зуба, зад-

ние звездочки – 11,13, 15,17, 19, 21.25,29, 32, 24, 36 зубов. Поэтому диапазон пе-

редаточных чисел, рассчитываемых по формуле

составит 2,909,2,46,2,13,1,88,1,68,1,52,1,28,,1.

Для расчета передач, то есть определения работоспособности передач, воспользуемся САПР «Компас», библиотекой Shaft.

Пример протокола расчета передачи с передаточным числом 2.13 представлен на рисунке 3.

Результаты расчета цепи на долговечность

Параметры работоспособности передачи: Скорость движения цепи, м/с 0,203.

Частота вращения ведущей звѐздочки, об/мин 60.

Предельная частота вращения ведущей звѐздочки, об/мин 1680,614. Расчѐтное давление в шарнире цепи, МПа 80,556.

Допускаемое давление в шарнире цепи, Мпа. (при сроке службы 5000 часов) 127,757. Расчѐтный коэффициент запаса прочности 7,389.

368

Минимально допускаемый коэффициент запаса прочности. (при сроке службы 5000 часов) 14,47.

Расчѐтный срок службы передачи, час 340. Необходимый срок службы передачи, час 5000.

Рисунок 3. Результаты расчета цепной передачи в САПР «Компас», представленные в виде формата PDF.

Отсюда следует вывод, что для обеспечения лучшей эффективности работы передач велосипеда нужно использовать другие виды передач, например, планетарную.

Литература.

1. Ерохин М.Н. Детали машин и основы конструирования: учебное пособие для вузов. М.:

КолосС», 2003. 461 с.

УДК631.225: 636.92: 631.234

И.О. Танкеев – студент; Н.В. Трутнев – научный руководитель, канд. техн. наук, доцент,

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАВОЗА НА КРОЛИКОФЕРМЕ

Аннотация. Обоснована актуальность темы исследования, описана технология применения навоза на кроликоферме, рассчитана тепловая мощность системы отопления защищенного грунта.

Ключевые слова: кроликоферма, навоз, биогаз, теплица, тепловой баланс.

В настоящее время замечается тенденция к увеличению поголовья домашних кроликов, что обусловлено очень высокими вкусовыми и диетическими показателями крольчатины, низкая себестоимость кормов, ценный пух, шкурки, и малые капиталовложения. Потребность человека в свежих овощах заставило использовать теплицы для их выращивания, это актуально в наших широтах, а без обогрева теплицы в холодное время года никак не обойтись.

Мир не стоит на месте, в связи с повышением цен на топливо и энергоресурсы человечество научилось использовать альтернативный вид топлива, именуемый биогазом, который в свою очередь необходимо вводить на фермерских хозяйствах для отопления помещений. Актуальность темы в следующем:

1.Потребность человечества в диетическом мясе неуклонно растет, кролиководство выступает важным его источником.

2.Навоз от кроликов – ценное органическое удобрение, которое можно использовать в теплице.

3.Для обогрева теплицы можно использовать биогаз.

4.Эффективное использование навоза способствует ресурсосбережению, имеется потребность в дешевых энергоресурсах, этим ресурсом и считается биогаз.

Кролиководство - перспективная отрасль животноводства. Кролики отличаются многоплодием и высокой скороспелостью. Благодаря способности совмещать физиологические периоды лактации и сукрольности, а также короткому пе-

369

риоду беременности 30 – 31 день, от крольчихи можно получить за год количество мяса, более чем в 50 раз превышающее ее собственную массу. Из сельскохозяйственных животных только птица способна превзойти этот показатель.

В последние годы в ряде российских тепличных хозяйств стало уделяться особое внимание кроличьему навозу. В основном это касается конкретно кролиководов. После птичьего навоза почетное второе место по своей ценности и содержанию полезных элементов занимает именно навоз кроликов. В странах Европы и Америки уже не одно десятилетие с удовольствием используется данный навоз в виде органического удобрения при уходе за деревьями, кустарниками, цветами, а также выращивание овощей.

Опытные фермеры хорошо знают, удобрять грядки свежим навозом сразу нельзя, так как в нем содержится повышенное количество кислот и мочевины. А удобренные растения свежим навозом, в итоге просто сгорят, и весь труд будет безвозвратно загублен. Для того чтобы навоз кролика как удобрение стал пригодным в использовании, из него вначале делают компост. С внедрением в хозяйство биогазовой установки на выходе будем получать готовое удобрение.

Рациональное питание человека предусматривает равномерное потребление овощей в течение года. Производство их в межсезонный период возможно лишь в культивационных сооружениях закрытого грунта в виде остекленных теплиц. Часто используется обычный батарейный режим обогрева, по трубам течет теплоноситель(чаще всего вода) который прогревает воздух помещения. Для нагрева теплоносителя используется водогрейный котел. При малых перепадах высоты относительно расширительного бака и водогрейного котла можно использовать схему самовольного перемещения теплоносителя за счет его расширения. При больших перепадах придется усложнять конструкцию насосами, которые будут перекачивать теплоноситель. Для нагрева теплоносителя, с целью обогрева теплицы используем биогазовую установку.[3] Рассмотрим биогазовую установку, ее устройство. Индивидуальные биогазовые установки - это мини биогазовые установки, предназначенные для малого объема загружаемого сырья, для небольших фермерских хозяйств. Установки для производства биогаза работают по принципу брожения. Именно благодаря этому трудоемкому и долгому процессу появляется биогаз. Главное преимущество этого газа заключается в том, что его можно использовать как природный газ. Говоря проще, за его счет можно обогреть помещения и выработать электроэнергию. Принимаем биогазовую установку с загрузочным объемом 10 , газгольдер на 5 , компрессор для сжатия газа, загрузочное и выгрузное устройство. Навоз, переработанный на биогаз, используем в дальнейшем как удобрение в теплице.

Принимаем ферму на 100 крольчих на самку с приплодом получаемоколо 200 кг навоза в год, в том числе на крольчиху 44кг на 20 голов молодняка 150 кг. От взрослого кролика получаем до 100 кг навоза в год. На ферме с поголовьем 100 крольчих получают в год 25т навоза. Одна тонна кроличьего навоза выделяет в установке порядка 80 м3 биогаза. То есть,исходя из простейших расчетов в год имеем 80х25=2000 м3 биогаза. Или 2000/365=5,5 . Принимаем теплицу, площадью 100 (20х5м) и высотой 2 м. Светопропускающий материал – однослойное стекло. Для того чтобы рассчитать потребности в биогазе, произведем теплотехнические расчеты принятой теплицы. Рассчитаем тепловую мощность системы отопления защищенного грунта[1].

370