Експериментальне дослідження енергоємності процесів видалення гною скреперами

Автор(и)

  • Gennadii Golub Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041, Україна https://orcid.org/0000-0002-2388-0405
  • Vasyl Lukach Відокремлений підрозділ Національного університету біоресурсів і природокористування України «Ніжинський агротехнічний інститут» вул. Шевченка, 10, м. Ніжин, Україна, 16600, Україна https://orcid.org/0000-0001-5715-9029
  • Mykola Ikalchyk Відокремлений підрозділ Національного університету біоресурсів і природокористування України «Ніжинський агротехнічний інститут» вул. Шевченка, 10, м. Ніжин, Україна, 16600, Україна https://orcid.org/0000-0001-7085-2952
  • Viktor Tesliuk Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041, Україна https://orcid.org/0000-0002-9233-6518
  • Viacheslav Chuba Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041, Україна https://orcid.org/0000-0002-4119-0520

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.139490

Ключові слова:

прибирання гною, графік включень, кут розкриття скрепера, кут нахилу скребків, швидкість скрепера, енергоємність

Анотація

Експериментально досліджено закономірності впливу кута розкриття скрепера, кута нахилу скребків і швидкості руху скрепера на питому енергоємність удосконаленої скреперної установки.

Експериментально обґрунтований графік погодинного накопичення гною, і графік включень скреперної установки, запропоновано 5 – разове прибирання гною на добу, в 7, 9, 14, 18, 22 години, що призведе до значного зменшення енергетичних витрат ресурсів і спрацьовування конвеєра.

Експериментальними дослідженнями визначено конструкційні (кут розкриття скрепера і кут нахилу робочої поверхні скребків) та технологічні (швидкість руху скрепера) параметри, за яких удосконалена скреперна установка буде мати мінімальні питомі витрати енергії.

Встановлено, що оптимальними параметрами скреперної установки, за яких удосконалена скреперна установка буде мати мінімальні питомі витрати енергії, є: кут розкриття скрепера в межах від 105 до 115°; кут нахилу робочої поверхні скребків – 60°; швидкість руху скрепера – 0,13 м/с. За цими показниками був розроблений та виготовлений скрепер для прибирання гною.

Проведено порівняльні експериментальні дослідження роботи розробленої скреперної установки для прибирання гною і прототипу, скреперної установки заводського виготовлення УСГ-3. Ці дослідження показали перевагу розробленої скреперної установки в порівнянні з УСГ-3, питомі витрати енергії зменшуються на величину від 44 до 48 % до значення 0,34–0,36 кВт год./т.

Встановлені раціональні параметри і режими роботи скреперної установки знижують енерговитрати на видалення гною із тваринницьких приміщень при необхідній якості очищення гнойового каналу, що підтверджує доцільність впровадження її у виробництво.

Результати приведених досліджень також можна застосувати при проектуванні бульдозерів та іншої меліораційної техніки

Біографії авторів

Gennadii Golub, Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра тракторів, автомобілів та біоенергосистем

Vasyl Lukach, Відокремлений підрозділ Національного університету біоресурсів і природокористування України «Ніжинський агротехнічний інститут» вул. Шевченка, 10, м. Ніжин, Україна, 16600

Кандидат педагогічних наук, доцент

Кафедра менеджменту та логістики

Mykola Ikalchyk, Відокремлений підрозділ Національного університету біоресурсів і природокористування України «Ніжинський агротехнічний інститут» вул. Шевченка, 10, м. Ніжин, Україна, 16600

Кандидат технічних наук

Кафедра експлуатації машин і технічного сервісу

Viktor Tesliuk, Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041

Доктор сільськогосподарських наук, професор

Кафедра сільськогосподарських машин та системотехніки ім. акад. П. М. Василенка

Viacheslav Chuba, Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра тракторів, автомобілей та біоенергосистем

Посилання

  1. Boiko, I. H. (Ed.) (2006). Mashyny ta obladnannia dlia tvarynnytstva. Vol. 1. Kharkiv: KhNTUSH, 225.
  2. Boltyanskaya, N. (2012). Puti razvitiya otrasli svinovodstva i povyshenie konkurentosposobnosti ee produkcii. Motrol. Commission of Motorization and Energetics in Agriculture, 14 (3), 164–175.
  3. Marcussen, D., Laursen, A. K. (2008). The basics of dairy cattle production. Århus: Landbrugsforlaget: Dansk Landbrugsrådgivning, Landscentret, 240.
  4. Brahinets, A. M. (2011). Perspektyvy rekonstruktsiyi i avtomatyzatsiyi molochnykh ferm. Pratsi Tavriyskoho derzhavnoho ahrotekhnolohichnoho universytetu, 1 (11), 112–119.
  5. Aguirre-Villegas, H. A., Larson, R. A. (2017). Evaluating greenhouse gas emissions from dairy manure management practices using survey data and lifecycle tools. Journal of Cleaner Production, 143, 169–179. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.12.133
  6. Ivanova-Peneva, S. G., Aarnink, A. J. A., Verstegen, M. W. A. (2008). Ammonia emissions from organic housing systems with fattening pigs. Biosystems Engineering, 99 (3), 412–422. doi: https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2007.11.006
  7. Philippe, F.-X., Cabaraux, J.-F., Nicks, B. (2011). Ammonia emissions from pig houses: Influencing factors and mitigation techniques. Agriculture, Ecosystems & Environment, 141 (3-4), 245–260. doi: https://doi.org/10.1016/j.agee.2011.03.012
  8. Snoek, D. J. W., Stigter, J. D., Blaauw, S. K., Groot Koerkamp, P. W. G., Ogink, N. W. M. (2017). Assessing fresh urine puddle physics in commercial dairy cow houses. Biosystems Engineering, 159, 133–142. doi: https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2017.04.003
  9. Vaddella, V. K., Ndegwa, P. M., Joo, H. (2011). Ammonia loss from simulated post-collection storage of scraped and flushed dairy-cattle manure. Biosystems Engineering, 110 (3), 291–296. doi: https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2011.09.001
  10. Buck, M., Friedli, K., Steiner, B., Gygax, L., Wechsler, B., Steiner, A. (2013). Influence of manure scrapers on dairy cows in cubicle housing systems. Livestock Science, 158 (1-3), 129–137. doi: https://doi.org/10.1016/j.livsci.2013.10.011
  11. Lowe, J. L., Stone, A. E., Akers, K. A., Clark, J. D., Bewley, J. M. (2015). Effect of alley-floor scraping frequency on Escherichia coli, Klebsiella species, environmental Streptococcus species, and coliform counts. The Professional Animal Scientist, 31 (3), 284–289. doi: https://doi.org/10.15232/pas.2015-01385
  12. A Life CycleAssessment of Dairy Manure Management (2017). UCLA, 52.
  13. Upton, J., Murphy, M., Shalloo, L., Groot Koerkamp, P. W. G., De Boer, I. J. M. (2014). A mechanistic model for electricity consumption on dairy farms: Definition, validation, and demonstration. Journal of Dairy Science, 97 (8), 4973–4984. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2014-8015
  14. Aguirre-Villegas, H. A., Larson, R., Reinemann, D. J. (2014). From waste-to-worth: energy, emissions, and nutrient implications of manure processing pathways. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 8 (6), 770–793. doi: https://doi.org/10.1002/bbb.1496
  15. Pedizzi, C., Noya, I., Sarli, J., González-García, S., Lema, J. M., Moreira, M. T., Carballa, M. (2018). Environmental assessment of alternative treatment schemes for energy and nutrient recovery from livestock manure. Waste Management, 77, 276–286. doi: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.04.007
  16. Shashkov, V. B. (2005). Obrabotka eksperimental'nyh dannyh i postroenie empiricheskih formul. Kurs lekciy. Orenburg: OGU, 150.
  17. Kononyuk, A. E. (2011). Osnovy nauchnyh issledovaniy (obshchaya teoriya eksperimenta). Kyiv, 456.
  18. Granovskiy, V. A., Siraya, T. N. (1990). Metody obrabotki eksperimental'nyh dannyh pri izmereniyah. Leningrad: ENERGOATOMIZDAT, 288.
  19. Trusov, P. V. (2005). Vvedenie v matematicheskoe modelirovanie. Moscow: Logos, 440.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-08-15

Як цитувати

Golub, G., Lukach, V., Ikalchyk, M., Tesliuk, V., & Chuba, V. (2018). Експериментальне дослідження енергоємності процесів видалення гною скреперами. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(1 (94), 20–26. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.139490

Номер

Том 4 № 1 (94) (2018): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Gennadii Golub, Vasyl Lukach, Mykola Ikalchyk, Viktor Tesliuk, Viacheslav Chuba

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.