автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров технологических процессов дозаправки и очистки купочных жидкостей

УДК 631.171 :62

На правах рукописи

ЖУСУПОВ УРМАТБЕК ТОКТО\1АМЕТОВИЧ , » О 0 Л

/ б нюл сза

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ДОЗАПРАВКИ И ОЧИСТКИ КУП ОЧНЫХ

ЖИДКОСТЕЙ

Специальность 05.20. 01 - Механизация сельскохозяйственного

производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Республика Казахстан Алматы, 1998

Работа выполнена на кафедрах «Тракторы и автомобили» и «Механизация животноводства и электрификация сельского хозяйства» Кыргызской аграрной академии.

Научные руководители: академик Международной академии наук высшей

школы, доктор технических наук, профессор Э.С. НУ СУПОВ;

кандидат технических наук, доцент Ы.Д. ОСМОНОВ

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, старший научный сотрудник Т. АБИЛЖАНОВ;

кандидат технических наук, доцент С. БАЙЖУМАНОВ

Ведущая организация -

Институт Машиноведения НАН Кыргызской республики

Защита состоится « /2» цаС'-'^у?

_ 1998 г. в ^ ^ часов на

заседании диссертационного совета К 14.37.02 по присуждению ученой степени кандидата наук при Казахском Государственном Аграрном Университете по адресу: 480021, Республика Казахстан, г. Алматы, пр. Абая 8, КазГосАгр. Университет, корпус 6 ауд. 647.

С диссерташей можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан « .¿¿¿Л- 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

КОНЫСБАЕВ К.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Овцеводство является одним из важнейших видов отрасли животноводства в Кыргызской Республике. Продукция овцеводства, особенно шерсть, является одним из наиболее ценных продуктов экспорта, способного значительно повысить валютное поступление в страну.

Продуктивность животных и качество продукции во многом зависят от эффективности профилактической обработки овец против чесотки, который дважды в год: весной после стрижки и осенью перед постановкой животных на зимовку, подвергается все поголовье мелкорогатого скота всех половозрастных групп.

Возникновение у овец чесотки, главной причиной которой является некачественная их обработка, наносит большой экономический ущерб овцеводческим хозяйствам и шерстеобрабатывающей промышленности вследствие снижения живой массы овец и массы шерсти. Кроме этого, ухудшаются физические и технические свойства шерстяных волокон. Из-за некачественной обработки теряется до 10-15 % шерсти.

В настоящее время в нашей республике в основном применяется метод купания овец в проплывных ваннах, заполненных акарицидной жидкостью, в качестве которой используют неонидол или другие акарициды. При этом, определяющим фактором надежной профилактики заболевания является соблюдение стабильной концентрации акарицидных веществ в купочной жидкости во время купания овец.

Основными факторами, влияющими на процесс снижения концентрации акарицидных веществ в купочной жидкости, являются: адсорбция и сорбция их на шерсти овец, в механических примесях и разложение их под действием рН среды, то есть, данный процесс связан не только с расходом акарицидов для профилактики заболевания, но и с их потерями.

Восполнение первоначальной концентрации акарицидных веществ в купочной жидкости осуществляется путем ручной дозаправки. При этом не обеспечивается стабильная концентрация акарицидных веществ и последние партии животных обрабатываются купочными жидкостями, в которых концентрация акарицидных веществ меньше нормы. В результате снижается лечебно-профилактическое действие акарицидных веществ купочной жидкости, следствием чего являются рецидивы болезни и возникновение резистентной популяции клещей, вырабатывающих устойчивость к акарицидным веществам. Ручной метод дозаправки ванны является трудоемким, антисанитарным, требует остановки процесса купания, приводит к применению крупногабаритных ванн и сильному загрязнению окружающей среды остатками купочных жидкостей. Все это свидетельствует о необходимости исследований и изыскания нового метода,

обеспечивающего стабильную концентрацию акарицидных веществ в купочной жидкости в процессе купания овец. В этом разрезе исследование и анализ технологических процессов дозаправки и очистки купочных жидкостей, обоснование размеров конструкции и режимов работы купочной установки, имеют большое народнохозяйственное значение.

Настоящая работа выполнена в рамках планов НИР кафедры «Механизация животноводства и ЭСХ» Кыргызской аграрной академии и Кыргызского НИЙЖ на 1992-1997 годы.

Целью работы является обоснование параметров и режимов работы установки для дозаправки ванны дозаправочной эмульсией и очистки купочной жидкости от механических примесей, позволяющий поддерживать концентрацию акарицидных веществ в рекомендуемых пределах.

Научная новизна результатов исследований заключается в разработке принципиально новой технологической схемы установки для механизированной дозаправки ванны и очистки купочной жидкости от механических примесей, позволяющей поддерживать концентрацию акарицидных веществ в рекомендуемых пределах. Разработаны методики расчета устройств для дозаправки ванны и очистки купочной жидкости от механических примесей, определены условия обеспечения технологического процесса дозаправки при уменьшении уровня купочной жидкости, уточнены физико-механические свойства частиц механических примесей, разработана математическая модель процесса взаимодействия частиц механических примесей с рабочими органами установки, позволяющие обосновать режимные параметры всего технологического процесса. Получены экспериментальные закономерности процесса взаимодействия рабочего органа установки с частицами механических примесей, экспериментальные зависимости, позволяющие определить текущие значения концентрации акарицидных веществ в купочной жидкости.

Новизна конструкции подтверждена положительными решениями о выдаче патента на изобретение Кыргызской Республики по заявкам: №950159.1 от 16.05.95 г., № 950160.1 от 16.05.95 г., и № 950161.1 от 19.05.95 г.

Практическая ценность работы. Предложенный способ дозаправки ванны с помощью дозатора акарицидных растворов обеспечивает стабильную концентрацию акарицидных веществ в купочной жидкости в течение всего периода купания овец в пределах рекомендуемых инструкций, ликвидирует остановки процесса купания, связанные с ручной дозаправкой ванны, способствует повышению производительности купочной установки на 15-20 %, уменьшает затраты труда. Предложенная технологическая схема очистки, предусматривающая непрерывное удаление механических примесей из купочной жидкости и ее фильтрацию, способствует сохранению до 8 % акарицидных веществ в рабочей эмульсии.

Поддержание концентрации акарицидных веществ в купочной жидкости и ее постоянного уровня в ванне обеспечивает качественную обработку овец. В связи с этим отпадает необходимость в применении купонных ванн глубиной 2,0-2,5 м, что позволяет сократить затраты строительных материалов на 10-15 %.

Результаты исследований могут быть использованы проектными и конструкторскими организациями при разработке машин для профилактической обработки овец и при обучении студентов.

На защиту выносятся: конструктивно-технологическая схема дозатора акарицидных растворов и устройства для очистки купочных жидкостей; методы обоснования технических решений дозаправки ванны и очистки купочной жидкости от механических примесей; условия обеспечения технологических процессов стабилизации концентрации акарицидных веществ в купочной жидкости; методика расчета основных параметров установки; методика экспериментальных исследований процессов очистки и дозаправки купочной жидкости; геометрические и режимные параметры установки.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и одобрены на научно-технических конференциях и семинарах Кыргызской аграрной академии в 1992-1997 гг., Оренбургского СХИ в 1992 г., Казахского СХИ в 1993 г., Ошского технологического университета в 1997 г. и на кафедре «Механизация животноводства» Казахского Государственного Аграрного Университета в 1997 году.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 научных статей, 1 монография, получено 3 положительных решения о выдаче патента на изобретение Кыргызской Республики.

Практическое внедрение. Установка прошла производственную проверку в МП «Зооинженерия» Кыргызского НИИЖ. На основе результатов исследований разработаны исходные требования на установку, методология расчетов внедрена в учебный процесс специальности С.08 - «Аграрная инженерия».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 177 страницах машинописного текста, в том числе 35 рисунков, 8 таблиц и 26 страниц приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, дана общая характеристика работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена анализу методов и работы установок при профилактической обработке овец против чесоточных заболеваний.

Отмечен большой вклад в исследовании и создании механизированных купочных установок Базаршина М. Б., Байжуманова С. Ж., Бекбоева А.Д., Джавахи С.Г., Исмаилова К.И., Осмонова Ы.Д., Суюнчалиева P.C., Ташимова К,С., Тукаева P.C., Чавчавадзе М.И., Шевцова В.В. и др. Исследованиям акарицидной активности купонной жидкости, разработке способов дозаправки ванн, очистки механических примесей и созданию установок посвящены работы Андричука В. В., Белоносова В. М., Богатюка А. А., Водянова А. А., Ворожищевой Л. М., Лазерева Г.М., Малишевской A.C., Никольского С.Н., Осмонова Ы.Д., Пискарева B.C., Севастьянова А. 3., Allan Games, Raulson W. I., Schuttner C.A. и др. Анализ работ этих авторов показывает, что основным фактором надежной лечебно-профилактической обработки овец против чесоточных заболеваний является соблюдение стабильной концентрации акарицидных веществ в креолиновых и гексахлорановых купонных жидкостях путем ее дозаправки во время купания. Однако, хлороорганические акарициды из-за высокотоксичности и нестабильности в настоящее время не применяются. Следует отметить, что в настоящее время не решен вопрос сохранения стабильной концентрации акарицидных веществ в купочной жидкости применительно к новым препаратам, добавляемым в виде рабочей эмульсии. С накоплением механических, примесей в купочной жидкости, в ней уменьшается концентрация акарицидных веществ за счет адсорбции и сорбции в механических примесях и под влиянием pH среды. Отсюда следует необходимость решения вопросов механизированной дозаправки и очистки купочных жидкостей от механических примесей в процессе купания овец.

На основании вышеизложенного определены следующие основные задачи исследований: выбор конструктивно-технологической схемы установки; проведение теоретических и экспериментальных исследований процесса изменения концентрации акарицидных веществ в купочной жидкости, на примере неоцидола, при различных режимах дозаправки ванны и различной степени загрязненности купочной жидкости во время купания овец; разработка методов поддержания концентрации акарицидных веществ в купочной жидкости в рекомендуемых пределах за счет механизации процессов дозаправки и очистки купочной жидкости от механических примесей; обоснование конструктивно-технологической схемы установки, ее параметров и режимов работы; исследование процесса дозаправки ванны с помощью дозатора поплавкового типа; исследование процесса взаимодействия овцы и частиц механических примесей с рабочими органами установки; проверка результатов исследований в производственных условиях; разработка исходных требований к установке.

Во второй главе изложены теоретические исследования технологических процессов дозаправки и очистки купочных жидкостей и выбрана конструктивно-технологическая схема установки.

Результаты исследований показывают, что основное снижение концентрации акарицидных веществ зависит от технических свойств овечьей шерсти, массы механических примесей, наличия экскрементов и пота животных и продолжительности их нахождения в купочной жидкости. На основании этого предложена формула для определения дозаправочной дозы акарицидных препаратов

<2 = [<У1Х К[х 1000): Б] - Мп= а[х п + (с + а), (1)

где 0 - дозаправочная масса акарицидных препаратов после купания п овец, кг;

Ур первоначальный объем купочной жидкости, м3;

К] - первоначальная концентрация действующего вещества акарицидных препаратов в купочной жидкости, %;

Б - процентное содержание действующего вещества в препарате, %;

а! - расход акарицидных препаратов на одну голову, кг/гол,

с - потери акарицидных веществ за счет адсорбции и сорбции их на механические примеси, кг;

а - потери акарицидных веществ под влиянием рН купочной жидкости, солнечного света и температуры окружающей среды, кг.

Для дозаправки купочной ванны акарицидными растворами, израсходованными во время купания овец, предложена схема дозатора акарицидных растворов (рисунок 1). При снижении уровня купочной жидкости в поплавковой камере под действием силы тяжести поплавкового механизма открывается клапан и происходит дозаправка купочной ванны дозаправочным раствором. Слив жидкости из резервуара прекращается, когда сила подъема жидкости РА в ванне воздействует на поплавок, что происходит при установлении в купочной ванне необходимого уровня.

Для обоснования основных параметров дозатора акарицидных растворов определены условия устойчивости технологического процесса, предусматривающие обеспечение и своевременную подачу дозаправочной дозы купочной жидкости в ванну в процессе купания овец.

Исходя из этих условий определены минимальный диаметр сливного отверстия трубы и диаметр поплавка

<1 = С!): (я х Рж * М- х/ 2 § Н), (2)

с!п = [2 (т„ х g + (я х у3 х рж х : 3 - Ъ х Ь)]: к х у2 х р х g, ( 3 )

где с1 - диаметр сливного отверстия трубы, м;

<5 - расход дозаправочной дозы купочной жидкости, кг/с;

рж - плотность купочной жидкости, кг/м3;

(I - коэффициент расхода;

Н - напор над центром трубы, м;

с!п - диаметр поплавка, м;

тп-масса деталей поплавкового механизма, кг;

у - величина осадки, м;

Ъ, Ь -жесткость, Н/мм и рабочий ход пружины, мм.

Расчетная схема дозатора акарицидных растворов

1 - резервуар, 2 - пружина, 3 - клапан, 4 - поплавковый механизм, 5 - поплавковая камера, 6- купонная ванна, 7 - труба

Рисунок 1.

Технологический процесс очистки купочной жидкости от механических примесей осуществляется с помощью устройства для очистки (рисунок 2). Под действием силы тяжести овцы, находящихся в жидкости, угол наклона желоба уменьшается до полного погружения животного. При этом овца, совершая плавательные движения конечностями постоянно задевает ногами за желоб, т.к.

последний под действием упругости пружин стремится занять свое первоначальное положение. В результате такого взаимодействия системы овца - желоб - жидкость происходит непрерывный сбор механических примесей в отстойнике.

Расчетная схема взаимодействия овцы с наклонным желобом

1 - наклонный желоб, 2 - пружина, 3 - купонная ванна, 4 - основное дно ванны,

5 - отстойник.

Рисунок 2.

В результате поисковых экспериментов установлено, что движения механических примесей по наклонному желобу имеют сложный характер. Примеси попавшие в купочную жидкость со скоростью падения (гидравлическая крупность частиц) поступает на наклонный желоб и дальше под действием собственного веса скатываются по поверхности желоба к отстойнику. Примеси, у которых угол естественного откоса больше чем угол наклона желоба а, после падения остаются на поверхности желоба. При срабатывании системы очистки овца - желоб - жидкость, эти примеси по силе инерции и гидравлической крупности поступают в отстойник.

Для определения скорости погружения желоба составлено уравнение движения очистительной системы овца - желоб - жидкость.

Овца, находящаяся в жидкости, представляет собой сложную многомассовую динамическую систему, находящуюся под действием множества различных сил. Математическое описание этой системы без принятия каких-либо допущений не представляется возможным.

Поэтому при выборе расчетной схемы взаимодействия овцы с наклонным желобом в жидкости были приняты следующие допущения: до полного погружения овца на поверхности желоба находятся в состоянии покоя; тело овцы имеет форму вытянутого эллипсоида, с размерами, соответствующими размерам реальной овцы; центры масс желоба и овцы расположены на одной прямой; движущее усилие, развиваемое овцой, приложено к центру масс; животное в жидкости рассматривается как абсолютно твердое тело с постоянной массой; взаимодействие животного со стенками ванны и другими животными отсутствует; результирующая сила гидродинамического сопротивления приложена к центру масс желоба; воздушная полость тела (объем легких) сосредоточена в центре масс.

Согласно принятым допущениям в системе овца - желоб - жидкость действуют следующие силы; суммарный вес овцы и желоба G] = G0 + вж, Н; движущее усилие, развиваемое овцой Q, Н; вес присоединенных масс G2, Н; сита поддержания жидкости Fa и R, Н; момент вязкого сопротивления жидкости во вращательном движении М,,, Н х м, а также усилие пружины Fn, Н.

На основе решения задачи о движении твердого тела в жидкости получена математическая модель взаимодействия системы

У x[X0uxcosaхг - X.°22xsinaxr + m0xr + xsinaxr + ХЛ2хcosaхг -- кжа х sina х L+Вж х 2L х s х(р-рж) х L + Х*22 х cosa х L+Юох г х cos(a+P) + + X°n xsinaxr xcos(a+J3)+ 7°22 x cosa xr xcos(a+P) + Вж x2LxS х(р-рж)х x L x C0sa+X*22 xlx COS2a] +У2 x [c0 x So x рж x r x cosp+có x SÓ x рж x r x x sinP+СжxS,xp,xL] : 2 + n xzxLn x2L xcosa = m0 xg xr xcos(a+P) --Удх pxxgxrxcos(a+3) + QxL + Вжх2Ьх8 х(р-рж) xgxCosaxL+ Kx'a, (4)

• • 2

где У - ускорение системы, м/с ;

Xo и и V21 - присоединенные массы в горизонтальном и вертикальном движениях овцы, кг;

т0- масса овцы, кг;

г - расстояние от центра эллипсоида до точки О, м;

Я,Ж22 - присоединенная масса в вертикальном движении желоба, кг;

Вж, 2L - развернутая ширина и длина желоба, м;

S - толщина материала желоба, м;

р и рж - плотность материала желоба и купочной жидкости, кг/м3;

У - скорость погружения системы, м/с;

Со и Со- коэффициент сопротивления жидкости при вертикальном и горизонтальном движении овцы;

во и во - площадь проекции наибольшего поперечного сечения овцы (эллипсоида) на направление, нормальное к направлению движения, м2;

Сж - коэффициент лобового сопротивления желоба;

Б* - площадь проекции наибольшего поперечного сечения желоба на направление, нормальное к направлению движения, м2;

п - количество пружин;

гиЬп- жесткость пружины, Н/мм и рабочая длина пружины, мм;

Ул - объем легких, м3;

<3 - движущее усилие, развиваемое овцой, Н;

к - коэффициент сопротивления жидкости во вращательном движении, кг/м2/с.

Решение полученного дифференциального уравнения численным методом Рунге-Кутта на ПЭВМ позволяет определить значения скорости погружения желоба при различной жесткости пружин и углах наклона желоба.

Зависимость скорости погружения желоба от глубины погружения Ь и жесткости пружин Ъ

Рисунок 3.

Сопоставляя, полученным зависимостям, значения критической скорости погружения желоба, при которой обеспечивается непрерывная очистка механических примесей, выбраны оптимальный угол наклона желоба а = 24° и жесткость пружин Ъ = 0,625 Н/мм.

На основании вышеизложенного выбрана конструктивно-технологическая схема установки.

Технологическая схема установки для дозаправки и очистки купонных жидкостей

раоочая эмульсия механические примеси очищенная жидкость

-► густая грязь

--на обезвреживание

1 - купонная ванна, 2 - дозатор акарицидных растворов, 3 - наклонный желоб, 4 - отстойник, 5 -успокоитель, 6 - бак, 7 - мешалки, 8 - теплоэлеетрические нагреватели, 9 - фильтр-отстойник, 10 -насос, 11 - накопительная емкость, 12 - поплавковая камера

Рисунок 4.

В третьей главе изложена методика экспериментальных исследований процессов дозаправки и очистки купочных жидкостей. Программой экспериментальных исследований предусмотрено: определение дозы акарицидных

веществ и расхода воды для дозаправки ванны во время купания одной овцы; исследование процесса дозаправки ванны с помощью дозатора акарицидных растворов; определение зернового состава и физико-механических свойств механических примесей купонной жидкости (форма, размер, плотность и др.); технологические свойства частиц механических примесей; определение равномерности распределения акарицидных веществ по объему купочной ванны; исследование загрязненности купочной жидкости механическими примесями и его влияние на акарицидную активность; проверка теоретических исследований.

Экспериментальные исследования проводились в хозяйственных условиях в МП «Зооинженерия» Кыргызского научно-исследовательского института животноводства в 1995 году в период весенней (май-июнь) и осенней (сентябрь-октябрь) обработок овец тонкорунной породы различных половозрастных групп (молодняк, овцематки и валухи). Масса животных колебалась в пределах 20-75 кг, длина шерсти 15-30 мм.

Для проведения экспериментальных исследований купочная установка МП «Зооинженерия» была оборудована дозатором акарицидных растворов и устройством для очистки купочной жидкости от механических примесей.

В качестве купочной жидкости использована водно-неоцидоловая эмульсия, содержащая 0,045-0,050 % действующего вещества неоцидола.

Определение необходимой дозы акарицидных веществ для дозаправки ванны после купания одной овцы осуществлялись изучением общей закономерности изменения концентрации неоцидола, путем химического анализа проб после купания каждых 100 овец, при различных режимах дозаправки ванны и ее различной степени загрязненности механическими примесями. Для этого отбирались пробы купочной жидкости до и после купания каждых 100 овец в шести местах купочной ванны с помощью специального приспособления в виде удлиненной пипетки со шкалой для замера глубины. Исходя из дозаправочной дозы после купания 100 овец рассчитывалась необходимая доза неоцидола для дозаправки ванны после обработки одной овцы. Проверка расчетной дозаправочной дозы осуществлялись путем химического анализа проб.

Химический анализ проб купочной жидкости на содержание действующего вещества неоцидола проводился в Республиканской государственной научно-контрольной лаборатории по стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов.

Дозаправка ванны по мере снижения уровня купочной жидкости в ней осуществлялась с помощью дозатора акарицидных растворов. Рабочий ход конусного клапана и силы взаимодействия в поплавковом механизме определялись с помощью специального динамометра. Секундные подачи дозатора определялись

взвешиванием полученных проб после обработки каждых 10 овец. При этом измерялись уровень рабочей эмульсии в емкости и ванне, продолжительность времени работы конусного клапана и время экспозиции овец в купонной жидкости.

Установлено, что купонная жидкость загрязняется механическими примесями, которые можно разделить на две группы: мелкодисперсные (которые во время купания не оседают на дно ванны) и крупнодисперсные частицы (которые оседают на дно ванны). Для определения зернового состава крупнодисперсных частиц пробы отбирались после купания каждых 100 овец с помощью специальных чашек, с применением тросо-блочного механизма. Эти чашки располагаются на дне ванны по заданной схеме. Крупнодисперсные частицы приемной и проплывной части ванны, после фильтрования с помощью мешковины, взвешивались по отдельности. Затем после высушивания в сушильном шкафу 2Ц-1193 взвешивались повторно. По методу ручной разборки, разделили частицы механических примесей по природным группам и с помощью решет различного размера разделили группы по фракциям. Для определения размеров частиц подбирались из каждой фракции природных групп по 10 граммов пробы и с помощью микроскопа марки №9 производились замеры. Гидравлическая крупность частиц определялись с помощью вертикально закрепленного к штативу стеклянного градуированного цилиндра.

Загрязненность купонной жидкости мелкодисперсными частицами определялась путем центрифугирования проб отобранных из купонной жидкости после купания каждых 100 овец в шести местах купонной ванны на центрифуге ЦЛС-3. Для определения загрязненности купочной жидкости крупнодисперсными частицами использовались данные полученные при определении зернового состава крупнодисперсных частиц. Степень влияния механических примесей на акарицидную активность купочной жидкости определялась двумя путями: изучались пробы примесей на содержание неоцидола с помощью химического анализа; производились сравнительные профилактические купания овец с механизированной дозаправкой ванны без очистки купочной жидкости и с очисткой. В обоих случаях обрабатывались по 1500 голов овец.

В четвертой главе изложены методы обработки и результаты анализа экспериментальных исследований.

Результаты химического анализа изменений концентрации акарицидных веществ в купочной жлдкости при различных режимах дозаправки ванны позволили установить необходимые дозы дозаправочной эмульсии из расчета на одну стриженную и нестриженую овцу. Эти величины, соответственно равны 5,27-5,35 и 12,4-13,3 (при длине шерсти 15-20 мм), 24,2-28,1 (при длине шерсти 25-30 мм) мл неоцидола и 620-662 и 1875-1940 (при длине шерсти 15-20 мм), 3495-4070 (при длине шерсти 25-30 мм) мл. воды.

Результаты исследований процесса дозаправки ванны с помощью дозатора акарицидных растворов позволили установить оптимальный рабочий ход конусного клапана, обеспечивающего устойчивое выполнение технологического процесса купания стриженных и нестриженых овец, соответственно равны 12,5 и 18,7 мм.

В результате ручной разборки зернового состава механических примесей по природным группам установлено, что основными загрязнителями купочной жидкости являются: навоз животных 30-35 %, почва - 25-28 %, песок 18-26 %, шерсть - 5-9 %, остатки кормов - 4-8 %, семена растений - 4-7 % и жиропот животных до 1%. Как показывают результаты исследований, кривые распределения размеров частиц механических примесей, полученные после купания первых 100 овец близки к нормальному закону распределения. Однако, вариационные кривые некоторых природных групп, особенно навоза и почвы, в процессе купания переходят от нормального распределения к правостороннему с асимметричными кривыми. Это объясняется тем, что частицы этих групп примесей в процессе купания овец размываются купочными жидкостями и постепенно переходят к мелкодисперсным.

По результатам химического анализа установлено, что действующее вещество неоцидола адсорбируется механическими примесями, находящимися в купочной жидкости. Эффективность механизированной дозаправки и непрерывного удаления из состава купочной жидкости крупнодисперсных примесей характеризуется концентрацией действующего вещества неоцидола в зависимости от количества искупанных овец.

Зависимость концентрации действующих веществ неоцидола от количества искупанных стриженных (а) и нестриженых овец (б)

/С, У.

0,05 0,04 0,03 0,02 0,0/

300 600 90О /200 Пв1 гол.

Рисунок 5.

а \

«Г

Полученные экспериментальные зависимости аппроксимируются следующими уравнениями

Кс= 0,05 - 0,32 х 10"5 х п, (5)

Кн = 0,05 - 0,41 х 10"5 х п, (6)

Эти уравнения позволяют определить текущие значения концентрации действующего вещества неоцидола в купочной жидкости при профилактическом купании стриженных ( К°) и нестриженых (Кн ) овец (п).

В пятой главе изложены результаты расчета технико-экономической эффективности и проект исходных требований на конструкцию установки.

Механизированная дозаправка ванны с помощью дозатора акарицидных растворов и непрерывная очистка купочной жидкости от механических примесей обеспечивает поточность технологического процесса и позволяет повысить производительность купочной установки на 15-20 %. Непрерывная очистка купочной жидкости от механических примесей способствует сохранению 8-10 % концентрации действующего вещества неоцидола в купочной жидкости при обработке каждых 1500 голов овец. Поддержание концентрации акарицидных веществ в купочной жидкости в рекомендуемых пределах и постоянного уровня жидкости в купочной ванне способствует повышению эффективности обработки овец, в результате чего отпадает необходимость применения купонных ванн глубиной 2,0-2,5 м, а также снижаются затраты на строительные материалы на 10-15 %. Годовой экономический эффект от внедрения установки в одном хозяйстве, при среднем поголовье 10 тыс. овец, составляет 4934 сомов (411,2 долларов США), а расчетный экономический эффект для регистрированных крестьянских хозяйств Кыргызской Республики составляет около 2,5 млн. сомов (208 тыс. долларов США) в год.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. При ручном методе дозаправки ванны относительная неоднородность распределения акарицидных веществ по объему купочной жидкости и по искупанным овцам, определенная по коэффициенту вариации, соответственно составляет 12,50 и 20,84 %, что характеризует низкое качество купочной жидкости.

2. Определены дозы дозаправочной эмульсии из расчета на одну овцу: стриженную - 5,27-5,35 мл неоцидола и 620-662 мл воды; нестриженую - 12,4-13,3

мл неоцидола и 1875-1940 мл воды (при длине шерсти 15-20 мм), 24,2-28,1 мл неоцидола и 3495-4070 мл воды (при длине шерсти 25-30 мм).

3. Установлено, что в процессе купания 1500 голов овец за счет адсорбции и сорбции акарицидных препаратов на механические примеси концентрация действующего вещества неоцидола в купочной жидкости снижается на 8-10 %.

4. Предложена технологическая схема установки для дозаправки ванны дозаправочной эмульсией и очистки купочной жидкости от механических примесей. Сформулированы условия обеспечения технологических процессов, позволяющие обосновать параметры установки.

5. Обоснованы рациональные значения основных параметров дозатора поплавкового типа: диаметр поплавка 280 мм, масса поплавкового механизма 3,4 кг, диаметр сливного отверстия трубы 12,0 мм. Устойчивое выполнение технологического процесса дозаправки ванны в процессе купания стриженных и нестриженых овец обеспечивается при рабочем ходе конусного клапана, соответственно 12,5 и 18,7 мм.

6. Получено уравнение движения системы овца - желоб - жидкость, позволяющее определить основные конструктивные и технологические параметры устройства: угол наклона желоба 22-25°, его длина 1,5-1,6 м, ширина 1,5 м; жесткость и рабочий ход пружины, соответственно 0,625 Н/мм и 300-370 мм.

7. Механизированная дозаправка ванны с помощью дозатора акарицидных растворов и непрерывная очистка купочной жидкости от механических примесей позволяет поддерживать концентрацию действующего вещества неоцидола в пределах рекомендуемых величин. При этом относительная неоднородность распределения акарицидных веществ по объему купочной жидкости и по искупанным овцам, определенная по коэффициенту вариации, соответственно составляет 3,49 и 2,48 %, что свидетельствует о качественной обработке овец.

8. Применение предлагаемой технологии купания овец обеспечивает поточность технологического процесса и повышает производительность купочной установки на 15-20%.

9. Получены эмпирические уравнения, позволяющие определить текущие значения концентрации акарицидных веществ в купочной жидкости в зависимости от количества обработанных овец.

10. По результатам исследований разработана установка для дозаправки и очистки купочной жидкости, которая прошла производственную проверку и внедрена в матом предприятии «Зооинженерия» Кыргызского НИИЖ. Результаты научно-исследовательских работ включены в учебный план государственного образовательного стандарта по специальности С.08 - «Аграрная инженерия».

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Осмонов Ы.Д., Серов В.М., Жусупов У.Т. К вопросу купания овец против псороптоза //Тезисы докладов научно-практической конференции молодых ученых. Бишкек: Кырг.СХИ, 1992. С. 41-42.

2. Осмонов Ы.Д., Жусупов У.Т. Влияние механических примесей на акарицидную активность купонной жидкости //Тезисы докладов молодых ученых. Бишкек: Кырг.СХИ, 1992. С. 17-18.

3. Осмонов Ы.Д., Жусупов У.Т. Способы очистки купонной жидкости //Тезисы докладов научно-практической конференции Оренбургского СХИ. Оренбург: СХИ, 1992. С. 35-37.

4. Серов В.М., Осмонов Ы.Д., Жусупов У. Г. Способ обезвреживания остатков акарицидных жидкостей //Тезисы докладов юбилейной научной конференции, посвященной 60-летию образования Кьгрг. СХИ. Бишкек: Кырг.СХИ, 1992. с. 74-75.

5. Осмонов Ы.Д., Жусупов У.Т. Способ дозаправки купонных ванн акарицидными растворами //Сборник статей научных трудов Каз. СХИ. Алма-Ата: Каз. СХИ, 1993. Ч. 11. С. 85-86.

6. Осмонов Ы.Д., Жусупов У.Т., Мажинов К.К. Способ очистки отработанных купонных жидкостей //Сборник статей научных трудов Каз. СХИ. Алма-Ата: Каз.СХИ, 1993. Ч. И. С. 94-96.

7. Осмонов Ы.Д., Серов В.М., Жусупов У.Т., Мажинов К.К. Механизация процессов при обработке овец против паразитарных заболеваний. Бишкек: Кырг.СХИ, 1993. 38 с.

8. Осмонов Ы.Д., Жусупов У.Т. К обоснованию параметров дозатора лекарственных растворов //Сборник научных трудов республиканской научно-практической конференции по сельскому хозяйству. Бишкек: 1994. С. 50-53.

9. Заявка № 950159.1. Устройство для очистки купочной жидкости /Осмонов Ы.Д., Жусупов У.Т., Шатманалиев М.Д. / Решение о выдаче патента Кыргызской Республики № 261 от 03.12.1996 г.

10. Заявка № 950161.1. Устройство для очистки отработанных купонных жидкостей /Осмонов Ы.Д., Жусупов У.Т., Салыков P.C., Шатманалиев М.Д./ Решение о выдаче патента Кыргызской Республики № 263 от 03.12.1996 г.

11. Заявка № 950160.1. Устройство для дозаправки купонной ванны рабочей эмульсией /Осмонов Ы.Д., Жусупов У.Т.,Шатманалиев М.Д./ Решение о выдаче патента Кыргызской Республики № 262 от 18.02.1997 г.

12. Жусупов У.Т., Осмонов Ы.Д., Турдукулов С. Проблемы обработки овец против чесоточных заболеваний //Сборник материалов международной научно-теоретической конференции ОТУ, г. Ош. 1997 С. 113-115.

13. Жусупов У.Т., Осмонов Ы.Д., Нариев З.А. Физические и акарицидные свойства купочных жидкостей и факторы влияющие на них //Сборник материалов международной научно-теоретической конференции ОТУ. г. Ош, 1997, -С. 116-118.

14. Осмонов Ы.Д., Жусупов У.Т. Способы дозаправки купонных ванн и их влияние на акарицидную активность купонной жидкости //Сборник материалов международной научно-теоретической конференции ОТУ, г. Ош, 1997, -С. 119-121.

15. Жусупов У.Т. Факторы влияющие на инсекто-акарицидные свойства рабочей эмульсии // Сборник научных трудов Кыргызской аграрной академии, Бишкек, 1997, выпуск 1, секция: механизация и электрификация сельского хозяйства, -С. 39-43.

Жусупов Урматбек Токтомаметович.

"Кой тогыту ертщцшерш толыктыру жене тазалау технологияльщ процестершщ парамегрлерш непздеу." 05.20.01. - Ауыл шаруа ендаргсш механик,аландыру мамандыгы бойынша техника гылымдарыньщ кандидаты деген гылыми дорежеш алу ушш дайындалган диссертация.

ТУЙ1Н

Бул енбекте кой тогытатын ертсндци толыктыру, механикалык; коспалардан тазарту жэне тогыту ерпндгандеп акарицидттк заттар улесш белгшенген шектерде сакталуды кзмтамасыз ететш к,ой тогыту кондыргысыньщ жаца технологиялык, сулбасы усынылган. Технологиялык, продестер жэне кой тогыту копдыргысы параметрлерш адыктауга к,ажетп ерттщцт толыктыру жэне тазалау курылгыларын есепгеу едютемелер! непзделдь

Jusupov Umiatbek Toktomametovich

The dissertations work on a theme "a Substantiation of parameters of technological processes feel in up and clearing washes of liquids", on protection of a scientific degree of the candidate of technical sciences on a speciality 05.20.01-Mechanization of an agricultural manufacture.

THE SUMMARY

In this work the new technological circuit of installation for washing sheeps is developed essentially by a combination of processes of add of a bath and clearing washes of a liquid from mechanical impurity, ensuring to keep stable concentration of pure substances in washes of the liquid. Techniques of accounting the new devices, allowing the determination of parameters of technological processes and installation design parameters are developed.