电动履带式牛场清粪装置设计与研究

发布时间：2020-10-15 02:15

　　 随着我国畜牧业向规模化、集约化、绿色化方向发展,粪污处理成为制约现代畜牧业可持续发展的关键问题。国务院颁布的《畜禽规模养殖污染防治条例》中明确指出:畜禽养殖污染防治,应当统筹考虑保护环境与促进畜牧业发展的需要。在现代畜牧业粪污产量中,牛粪产量大、清理难度高,如果清理不及时,会污染空气、滋生蚊蝇,影响养殖场内及周边环境等。因此,本文在参考查阅了国内外牛粪清理技术现状基础之上,设计了一种电动履带式牛场清粪装置,论文的主要研究内容如下:⑴总体结构设计。依据牛粪物理机械性能参数和规模化牛场搭建形式,确定电动履带式牛场清粪装置的总体结构,对其工作原理进行分析。⑵牛粪冻硬层破碎装置设计。对冻硬层破碎装置进行了结构设计和参数计算,确定了甩刀的结构形式、排列方式、受力和刀辊转速等。运用ANSYS Workbench仿真软件对关键部件进行仿真分析。结果表明:该装置在工作时不会发生共振现象。对破碎冻硬层过程进行瞬时动力学分析,获得甩刀的工作强度及应力分布和瞬时冲击位置。⑶清粪装置设计。对清粪装置进行了结构设计和参数计算,确定了牛粪的收集装置和清扫装置。对收集装置工作参数进行了分析计算,并运用随机方向法对其主要工作部件—“螺旋叶片”进行参数优化,优化后该工作部件重量降低,节约了原材料及生产制造成本;确定了清扫装置主要技术参数,并选取该装置的刷片。⑷液压系统设计。依据整个装置对液压系统的具体要求,对液压系统原理进行了分析,确定了液压元件的工作参数,并选择了其型号。运用AMEsim液压仿真软件对行走转向时液压系统进行了仿真分析,确定了该装置在转向过程中,左右两侧两个液压马达工作参数的波动范围,仿真表明行走液压系统的设计满足工作要求。⑸根据液压系统对蓄电池进行选择。确定蓄电池的类型,通过工作参数及蓄电池参数确定蓄电池的数量。
【学位单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X713
【部分图文】：

图 1-1 第一代牛场清粪车The first generation of cattle farms历史较长，在粪污收集、运输、存储、处美洲国家的人力成本较高，一般主要采国家应用较为广泛。该清粪方式不仅能有粪方式采用泵和管路输送，得到粪污含固高、所需人力少、劳动强度低、并且可频冲洗水、水位提升装置、配套的污水处理度等是此清粪方式不可或缺的条件。虽部分基建投资及动力消耗很高。式在西欧国家应用相当普遍[12]。粪污通过

图 1-2 机械刮板清粪装置Fig. 1-2 Mechanical scraper waste removing device荷兰 JOZ 公司针对当地搭建较多的三条积粪池牛场，研发了 1.1kW 和 1.5单元系统，这种驱动单元系统只需要两套设备就可以完成清粪工作[15]。如，牛舍总长 174m，共设三条积粪池，积粪池上口宽约 300mm,下口宽约 800 1 个驱动单元、4 个转角轮、4 个双向刮板和 1 套控制面板。该清粪方式无，可时刻工作，提高了驱动单元的驱动功率，平均每 22 分钟就可以同时完74m 积粪池的清粪工作。但该种清粪工作容易造成清粪工艺和挤奶工艺不阻碍奶牛在挤奶通道中行走。积粪池积粪池双向刮板转角轮转角轮动单元驱

图 1-2 机械刮板清粪装置Fig. 1-2 Mechanical scraper waste removing device公司针对当地搭建较多的三条积粪池牛场，研发了 1.1kW这种驱动单元系统只需要两套设备就可以完成清粪工作[1 174m，共设三条积粪池，积粪池上口宽约 300mm,下口宽元、4 个转角轮、4 个双向刮板和 1 套控制面板。该清粪作，提高了驱动单元的驱动功率，平均每 22 分钟就可以池的清粪工作。但该种清粪工作容易造成清粪工艺和挤奶工挤奶通道中行走。双向刮板
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本文编号：2841537