Повышение эффективности технологического процесса и технических средств механизации водоснабжения сельскохозяйственных животных в пастбищных условиях

• Автор: Гумаров, Гали Сагингалиевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 444 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Значение воды для сельскохозяйственных животных.

1.2. Пастбищные и водные ресурсы Западного Казахстана

1.2.1. Основные этапы использования и обводнения пастбищ.

1.2.2. Пастбища Западного Казахстана и его ресурсы.

1.2.3. Обводнение и водные ресурсы Западного Казахстана

1.3. Существующие способы, технологии и технические средства водоснабжения животных в пастбищных условиях

1.3.1. Способы и технологии водоснабжения

1.3.2. Анализ трубопроводного способа водоснабжения

1.3.3. Анализ исследований по определению радиуса водопоя
1.3.4. Классификация и анализ технических средств подъема воды.
1.3.5. Капиллярные водоподъемники
1.3.5.1. Классификация и общий анализ капиллярных водоподъемников
1.3.5.2. Анализ конструктивнотехнологических схем водоподъемников
1.3.5.3. Состояние исследований рабочего процесса капиллярных водоподъемников.
1.4. Цель и задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЖИВОТНЫХ В ПАСТБИЩНЫХ УСЛОВИЯХ.
2.1. Теоретические предпосылки и пути повышения эффективности процесса механизированного водоснабжения.
2.2. Обоснование и разработка методики определения рационального радиуса водопоя.
2.3. Разработка высокоэффективной трубопроводной системы водоснабжения пастбищного животноводства
2.4. Обоснование и разработка принципиально новых технологий и
технических средств механизации водоснабжения.
2.4.1. Разработка технологий водоснабжения животных на основе использования шахтного колодца.
2.4.2. Модуль двухстадийного отбора воды из шахтного колодца
2.4.2.1. Обоснование конструктивнотехнологической схемы модуля
2.4.2.2. Обоснование конструктивнорежимных параметров модуля.
2.4.3. Обоснование технологий водоснабжения животных на основе использования шахтного колодца.
2.4.4. Усовершенствованный ленточный водоподъемник
2.4.4.1. Обоснование перспективной конструктивнотехнологической
схемы ленточного водоподъемника.
2.4.4.2. Математическая модель рабочего процесса ленточного водоподъемника.
2.4.4.3. Обоснование геометрии перфорации рабочей поверхности ведущего шкива ленточного водоподъемника
2.4.4.4. Энергоемкость процесса подъема воды ленточным водоподъемником
2.5. Выводы по разделу
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Программа и общая методика экспериментальных исследований
3.2. Описание лабораторных установок
3.2.1. Стенд для определения коэффициента трения скольжения ленты по футеровке ведущего шкива водоподъемника
3.2.2. Стенд для исследования ленточного водоподъемника.
3.2.3. Стенд для определения коэффициента расхода водоотборного устройства модуля
3.3. Методика экспериментальных исследований
3.3.1. Определение коэффициента трения скольжения ленты по
футеровке ведущего шкива водоподъемника
3.3.2. Определение основных конструктивнорежимных параметров ленточного водоподъемника
3.3.3. Определение коэффициента расхода водоотборного устройства модуля.
3.4. Выводы по разделу
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Анализ результатов исследования геометрии перфорации рабочей поверхности ведущего шкива ленточного водоподъемника
4.2. Анализ результатов исследования ленточного водоподъемника
4.2.1. Оптимальный диаметр ведущего шкива водоподъемника
4.2.2. Оптимальная масса натяжного устройства водоподъемника
4.2.3. Зависимости скорости движения и коэффициента относительного скольжения ленты от частоты вращения ведущего шкива водоподъемника.
4.2.4. Зависимости величины подачи и энергоемкости ленточного водоподъемника от частоты вращения ведущего шкива
4.2.5. Зависимости величины подачи и толщины слоя жидкости на ленте
от скорости движения ленты водоподъемника
4.2.6. Рабочие характеристики водоподъемника
4.3. Анализ результатов исследования водоотборного устройства модуля
4.4. Выводы по разделу
5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ.
5.1. Производственные испытания ленточного водоподъемника.
5.1.1. Краткая характеристика условий испытания водоподъемника
5.1.2. Результаты производственного испытания водоподъемника
5.2. Производственная проверка технологии двухстадийного отбора
воды из шахтного колодца.
5.2.1. Краткая характеристика условий проверки технологии.
5.2.2. Результаты производственного испытания модуля двухстадийного отбора воды из шахтного колодца.
5.3. Экономическая эффективность разработанного ленточного водоподъемника
5.4. Экономическая эффективность технологического процесса подъема воды из шахтного колодца с использованием модуля двухстадийного
отбора воды
5.5. Экономическая эффективность трубопроводной системы водоснабжения пастбищного животноводства
5.6. Выводы по разделу
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Таким образом, в качестве критерия работы водопойного пункта можно принять минимум затраченного энергоресурсов и максимум поднятой воды соответствующей предъявляемым санитарногигиеническим требованиям. В зависимости от природнохозяйственных условий применяются следующие способы водоснабжения животных в пастбищных условиях мобильный, трубопроводный, локальный и комбинированный. Трубопроводный способ водоснабжения реализуется двумя путями, а именно доставкой воды с помощью стационарных и переносных трубопроводов. При локальном способе водоснабжение животных на пастбищном участке организуется непосредственно у местного водоисточника. В сложившихся в данное время условиях наибольший интерес для нас представляют два последних способа. Как отмечалось выше, трубопроводный способ водоснабжения животных в пастбищных условиях бывает двух типов. Первый, основанный на транспортировке воды по системе стационарных водопроводов и второй, на использовании быстроразъемных трубопроводов. На практике трубопроводный способ водоснабжения пастбищных животных реализуется через трубопроводный способ обводнения пастбищ. Существенное преимущество этого способа обводнения перед другими состоит в том, что он полностью решает проблему механизации водопоя и является наиболее надежным способом пастбищного водоснабжения. Применение данного способа характеризуется тем, что требует обязательного наличия высокодебитного водоисточника. При этом водоисточниками могут быть как поверхностные, так и подземные воды ,,. Для определения дальнейшего направления совершенствования данного способа проведем его анализ . Известен способ обводнения пастбищ из высокодебитного источника, например трубчатого колодца или канала путем устройства системы искусственных водоемов копаней при водопойных пунктах, находящихся друг от друга и от водоисточника на расстоянии удвоенного нормального перегона скота на водопой. Этих недостатков лишена трубопроводная система обводнения пастбищ предложенная Институтом гидрогеологии АН Казахстана . Данная система работает следующим образом рис. Подземные воды из водозаборной скважины 1 по радиальным трубопроводам 2 и боковым ответвлениям 3 поступают на водопойные пункты 4, расположенные на расстоянии двойного перегона скота на водопой и обслуживающие пастбища 5. Недостатком этой системы является большая материалоемкость, обусловленная нерациональным расположением системы трубопроводов. Отдельные недостатки устранены в трубопроводной системе, предложенной сотрудниками ЗападноКазахстанского аграрного университета Гумаровым Г. С. и Кересвым М. М. . Данная система рис. Рис. Схема трубопроводной системы обводнения пастбищ по а. Рис. Схема трубопроводной системы обводнения пастбищ ЗападноКазахстанского аграрного университета по а. При этом водопойные пункты 6, расположенные на расстоянии двойного перегона скота на водопой, обслуживают животных находящихся на пастбищных участках 7. Анализ известных трубопроводных способов обводнения пастбищ позволяет сделать заключение о том, что в целом они позволяют организовать водоснабжение сельскохозяйственных животных на пастбищах, отличающихся высокой продуктивностью. Однако, вышеназванные недостатки ограничивают их широкое применение. На наш взгляд, в нынешних условиях способ водоснабжения животных сетью стационарных трубопроводов эффективнее, чем разъемными трубопроводами. Поэтому дальнейшие изыскания в этом направлении целесообразно проводить по пути снижения средств на строительство и эксплуатацию обводнительных сооружений системы. Важнейший и основной параметр, предопределяющий мероприятия по организации водоснабжения территории пастбищ является радиус водопоя. Это обусловлено тем, что от радиуса водопоя зависит продуктивность животных, размер выпасных участков, количество водопойных пунктов, степень сгущенности их сети и величина капитальных вложении в строительство водопойных пунктов. Под радиусом водопоя понимается оптимальное расстояние удаления животных от водопойного пункта без последующего снижения их продуктивности. Данный параметр зависит от многих факторов. Здесь необходимо учитывать вид и половозрастную группу животных, их назначение и физиологическое состояние.