Механизация водоснабжения животноводческих ферм и пастбищ

Потребности в воде для нужд животноводства в десятки раз превышают потребности населения.На фермах вода расходуется на производственно-технологи­ческие нужды (поение животных и птицы, приготовление кор­мов, мойку оборудования и животных, уборку помещений и т.д.), отопление, хозяйственно-питьевые нужды и противопо­жарные мероприятия.Для животных установлены нормы потребления воды в сутки на одну голову. Например, для коров молочных пород — 100 л, в том числе 65 на поение; коров мясных пород — соответственно 70 и 65; молодняка крупного рогатого скота — 30 и 25; поросят-отъемышей — 5 и 2 л и т. д.Для обеспечения животноводческих ферм водой разработана система водоснабжения, представляющая собой комплекс взаи­мосвязанных машин, оборудования и инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источников, подъема ее на высоту, очистки, хранения и подачи к местам потребления. Со­став машин и инженерных сооружений зависит в основном от источника водоснабжения и требований, предъявляемых к каче­ству воды.Система водоснабжения состоит из открытого (река, канал, озеро, водохранилище и т. п.) или закрытого (грунтовые и межпластовые воды) источника воды, водозаборного сооружения, водоподъемных машин и установок, сооружения для очистки воды (при открытых водоисточниках), резервуара чистой воды, насосной станции вторичного подъема воды, напорно-регулиру-ющего сооружения, наружной и внутренней водопроводных се­тей и водоразборных устройств. Общая схема водоснабжения из открытого источника показана на рисунке 21.1.Очистные сооружения, резервуары чистой воды и насосная станция второго подъема могут отсутствовать, если вода подается из закрытых источников и соответствует стандарту на питьевую воду.21.2. ВОДОПОДЪЕМНЫЕ МАШИНЫ И УСТАНОВКИ

Для поднятия воды из водозаборного сооружения и подачи ее к напорным устройствам или в трубопровод используют водо­подъемные машины и установки.Водозаборные сооружения служат для забора воды из водоисточника. Их делят на два вида: для поверхностных и для подземных источников. Водозаборные сооружения для поверх­ностных (открытых) источников бывают двух типов — береговые и русловые. Русловые водозаборы применяют в том случае, когда воду берут из средней части реки с пологими берегами и неболь­шой глубиной (вода в русле лучшего качества, чем у берегов). Бе­реговые водозаборы применяют при достаточной глубине у бере­га реки и устойчивом грунте.Для подъема воды используют центробежные, вихревые и объемные (поршневые, винтовые, диафрагменные и др.) насосы; водоструйные установки; воздушные, инерционные, гидравли­ческие, ленточные и другие водоподъемники.В сельском хозяйстве наиболее распространены центробежные насосы: погружные серии ЭЦВ (1ЭЦВ6-4-130, 4ЭЦВ6-6,3-6О, 4ЭЦВ6-6,3-125 и др.), консольные типа К (К-200-150-315, К-100-80-160, К-100-65-250 и др.), консольные моноблочные типа КМ (КМ-380-50-200, КМ-100-65-200, КМ-150-125-315 и др.).Центробежные насосы классифицируют по следующим при­знакам:по расположению вала насоса — горизонтальные и вертикаль­ные;по числу рабочих колес — одно- и многоступенчатые;по способу подвода воды к рабочему колесу — с одн осторон­ним и двусторонним подводом;

по создаваемому напору — мало-, средне- и высоконапорные.

Центробежный насос состоит из рабочего колеса, приемного клапана, корпуса насоса, всасывающей трубы и клапана. При вращении рабочего колеса 2 (рис. 21.2) вода, залитая в насос перед пуском, увлекается лопас­тями 3 и под действием цент­робежной силы устремляется по межлопастным каналам от центра колеса к его перифе­рии. Выброшенная из колеса с большой скоростью в расши­ряющееся русло спирали вода постепенно теряет скорость, создавая при этом возрастающее по мере приближения к нагнетательной полости насоса давление, и далее под этим давлением поступает через на­гнетательный трубопровод 1 в водопроводную сеть. При вы­теснении воды из рабочего ко­леса в центре его создается разрежение, вследствие чего вода из источника под дей­ствием атмосферного давле­ния через приемный клапан 4 и всасывающую трубу 5 поступает в насос. Клапан предотвращает обратный слив воды и защищает насос от гидравлического удара при внезапной остановке.Для подъема воды из шахтных или буровых колодцев широко применяют водоструйные установки (рис. 21.3), состоящие из

центробежного и водоструй­ного насосов, напорной и подъемной труб. Совместная работа центробежного и водо­струйного насосов позволяет поднимать воду из глубины колодцев. При этом центро­бежный насос и электродви­гатель в отличие от погружно­го устанавливают на поверх­ности земли. Струйный аппарат опускают в колодец ниже динамического (наименьшего) уровня. Перед пуском установки в эксплуатацию всю систему за­полняют водой (при последующих пусках вода не заливается, так как она удерживается от вытекания обратным клапаном водо­струйного насоса).

—МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОЕНИЯ ЖИВОТНЫХ

Животные на фермах обеспечиваются водой с помощью сис­темы автоматического поения — внутренней сети с водопровод­ной арматурой и водоразборными устройствами. Животные пьют воду непосредственно из поилок, которые бывают индивидуаль­ные и групповые, стационарные и передвижные. По принципу действия различают клапанные и вакуумные поилки. Первые, в свою очередь, делят на педальные и поплавковые.Индивидуальные автопоилки (ПА-1А, ПА-1Б, ПА-Ш, АП-1А и др.) применяют для крупного рогатого скота на фермах с при­вязным содержанием и свиней, содержащихся в отдельных стан­ках; групповые (АГК-12, ПАП-10А, АГС-24, АГО-3, АО-0,3, АП-2 и др.) — для поения крупного рогатого скота при беспри­вязном содержании и свиней на пастбищах при свободновыгуль-ном содержании, а также овец и птицы.

Одинарная автопоилка ПА-1и ее модификации предназначе­ны для поения двух животных крупного рогатого скота в коров­нике любого типа. Поилка состоит из чугунной чаши вместимос­тью 2 л, корпуса, выполненного в виде угольника, клапанного механизма, состоящего из клапана со штоком, пружины и рези­новой прокладки, корпуса клапана и педали. Поилка соединена с трубопроводом посредством стояка с помощью седелки и хомута.

Вода из магистрали через стояк заполняет внутреннюю по­лость корпуса клапана. При нажатии педаль 2 (рис. 21.5) воздей­ствует на шток клапана, сжимает пружину 4 и отводит клапан от седла корпуса. Вода через образовавшуюся между корпусом и клапаном щель вытекает в чашу поилки 1. Когда животное отпу­стит педаль, клапан под действием сжатой пружины плотно при­жмется к седлу и поступление воды прекратится.Поилка АП-1Аотличает от ПА-1 А конструкцией отдельных элементов. Ее детали, кроме седла клапана и амортизатора, изготовлены из пластмассы, а функции пружины выполняет резино­вый амортизатор.Автоматическая поилка ПАС-2,предназначенная для поения свиней, состоит из двух чаш, установленных под углом 180° и закрываемых крышками; поплавковой камеры; поплавка с рыча­гом и клапана.Поилка АГК-12(рис. 21.6) предназначена для поения крупно­го рогатого скота на пастбищах и выгульных площадках при его беспривязном содержании. Она представляет собой цистерну, установленную на полозьях, и два корыта, соединенные между собой и цистерной резиновым шлангом. Одно из корыт соедине­но с цистерной вакуумной трубкой.Вода из цистерны 3 поступает в корыто 2 и заполняет его до уровня вакуумной трубки 4. Когда животные пьют, уровень воды в корыте понижается до тех пор, пока не откроется конец ваку­умной трубки. Воздух начинает поступать в цистерну, давление в ней возрастает. Вода из цистерны подается в корыто до тех пор, пока конец вакуумной трубки вновь не закроется. Таким образом в корытах поддерживается постоянный уровень воды. Его можно поддерживать также при помощи поплавкового клапана. При не­обходимости поилку оборудуют электрическим подогревателем.

Г рупповая автопоилка АГС-24(рис. 21.7) предназначена для по­ения свиней при групповом содержании. Она состоит из цистер­ны объемом 3,1 м 3 , установленной на салазках, двух поильных ко­рыт и вакуумного устройства. Поилка наполняется водой из водо-раздатчика или водопроводной сети. Постоянный уровень воды в корытах поддерживается вакуумным устройством. Корыта разде­лены на отдельные поильные места, закрываемые клапанами.

Работает поилка аналогично АГК-12. Число поильных мест у одного корыта 12. Автопоилкой АГС-24 можно обслужить до 500 свиней. В зимний период ее укомплектовывают электроводона­гревателем, температурным реле, клапанным механизмом и щит­ком управления.Передвижная автопоилка ПАП-10Аиспользуется для поения крупного рогатого скота на пастбищах или в летних лагерях.Бесчашечная сосковая поилка ПБС-1(рис. 21.8) предназначена для взрослых свиней на откормочных и репродуктивных фермах. Ее устанавливают стационарно в свинарниках со станочным и бесстаночным

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Методическая разработка открытого урока на тему «Источники водоснабжения животноводческих ферм. Оборудование для поения животных» по междисциплинарному курсу МДК.01.02 Подготовка тракторов и сельскохозяйственных машин и механизмов к работе

Департамент образования, науки и молодежной политики

Г БПОУ ВО «Острогожский многопрофильный техникум»

на заседании цикловой комиссии

дисциплин и профессиональных

модулей механизации сельского

хозяйства и технологии

____________ А.Н. Ерёмин

По учебной работе

___________ О.В. Редина

« Источники водоснабжения животноводческих ферм. Оборудование для поения животных»

по междисциплинарному курсу МДК.01.02 Подготовка тракторов и сельскохозяйственных машин и механизмов к работе

Преподаватель дисциплин профессионального цикла

В данной методической разработке описывается методика проведения урока по междисциплинарному курсу МДК.01.02 Подготовка тракторов и сельскохозяйственных машин и механизмов к работе по теме «Источники водоснабжения животноводческих ферм. Оборудование для поения животных». Тип данного урока — комбинированный урок.

В ходе занятия усваиваются следующие компетенции: ОК 2 — Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество; ОК 6 — Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями; ПК 1.5 — Подготавливать машины и оборудование для обслуживания животноводческих ферм, комплексов и птицефабрик.

Автор предлагает различные методы проверки и закрепления знаний: решение кроссворда, заполнение таблиц, тестирование, просмотр фрагмента учебного фильма, фронтальный опрос.

Урок проводится в традиционной форме с элементами практического обучения, что способствует развитию интереса к изучению профессионального модуля.

Методическая разработка может использоваться преподавателями дисциплин профессионального цикла при проведении уроков.

Методика проведения урока

В методической разработке представлена методика организации и проведения открытого урока по разделу «Машины и оборудование животноводческих ферм» по теме «Источники водоснабжения животноводческих ферм. Оборудование для поения животных».

Методика проведения урока, представленная в данной методической разработке, описывает проверку домашнего задания в форме решения ситуационных задач, дидактической игры. После чего основное время учебного занятия отводится на работу по изучению нового материала, в ходе которого используются такие приемы активизации познавательной деятельности студентов, как:

использование слайдовой презентации;

использование наглядного и раздаточного материала;

подготовка сообщений студентами (опережающее обучение).

Все это нацелено на содержательное и глубокое разъяснение нового материала и поддержания внимания и мыслительной активности студентов.

Улучшению эффективной деятельности студентов на уроке способствует использование разнообразных заданий и методов обучения, например, таких как: беседа, работа в микрогруппах, просмотр слайдовой презентации, практическое выполнение заданий.

Цель написания методической разработки — показать один из вариантов проведения комбинированного урока.

Методическая разработка состоит из основных разделов: подготовительный этап, учебно- методическая карта, методика проведения, заключение, список литературы и интернет ресурсов.

В подготовительном этапе определяются цели и форма проведения урока.

Учебно-методическая карта занятия содержит цели и задачи, тип урока, материально-техническое обеспечение и структуру занятия.

Методика проведения занятия включает в себя подробное описание каждого элемента занятия.

В заключении методической разработки автором анализируются и подводятся итоги проведенного урока.

В списке литературы представлены учебники и интернет ресурсы, используемые преподавателем при подготовке.

В приложении размещены задания для контроля и закрепления знаний обучающихся и отражены основные моменты проведения занятия.

Проведению урока предшествует тщательный подготовительный этап. Сначала преподаватель подбирает вид и тип урока, разрабатывает методы его проведения, задания для контроля знаний обучающихся.

Преподаватель составляет учебно-методическую карту. В ней отражаются структура урока, методы, используемые при проверке домашнего задания, изучении нового материала и его закреплении.

Преподаватель дает задание двум студентам подготовить сообщения об водонапорных башнях и установках для очистки и обеззараживания воды на фермах и комплексах .

Преподавателем готовится иллюстративный материал (слайдовая презентация, раздаточный материал) и практическое оборудование (действующая насосная станция)

Учебно-методическая карта занятия

Наименование междисциплинарного курса: МДК.01.02 Подготовка тракторов и сельскохозяйственных машин и механизмов к работе.

Тема урока: Источники водоснабжения животноводческих ферм. Оборудование для поения животных.

рассмотреть значимость водоснабжения животноводческих ферм;

изучить виды, способы и принцип действия источников, схем водоснабжения, напорно-регулирующих сооружений, насосов для животноводческих ферм, оборудование для поения животных.

способствовать развитию основных интеллектуальных операций: постановки задачи, анализа и синтеза, сравнения, обобщения, систематизации,

способствовать развитию умения выражать речью результаты собственной мыслительной деятельности;

развивать умение правильно работать с информацией и делать выводы.

развить социально-коммуникативные компетенции: формировать культуру общения, культуру речи;

формировать умения самостоятельно добывать новые для себя физические знания, используя для этого доступные источники информации;

формировать личностные культуры студентов, профессиональных интересов (организованности, самостоятельности при выполнении заданий).

Формируемые компетенции: ОК 2 — Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество; ОК 6 — Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями; ПК 1.5 — Подготавливать машины и оборудование для обслуживания животноводческих ферм, комплексов и птицефабрик.

научиться применять полученные знания для объяснения назначения, устройства, принципа действия источников, схем водоснабжения, напорно-регулирующих сооружений, насосов для животноводческих ферм и оборудование для поения животных;

научиться применять знания для подготовки машин и оборудования для обслуживания животноводческих ферм.

Вид занятия: урок

Тип урока: комбинированный

Материально-техническое обеспечение: проектор мультимедийный, IBM PC , презентация по теме, насосная устанока.

Место проведения : лаборатория №04 «Электротехники и электроники. Технического обслуживания и ремонта машин».

Время проведения: 90 мин

Участники: группа М-31

Элементы занятия, изучаемые вопросы

Организационный момент: приветствие и фиксация отсутствующих.

Проверка домашнего задания.

2.1. Решение ситуационных задач.

2.2. Письменный, устный опрос (игра «я – деталь»).

Сообщение темы, постановка цели и задач занятия.

Мотивация учебной деятельности.

Изучение нового материала.

4.1. Источники водоснабжения и водозаборные сооружения.
4.2. Схемы водоснабжения животноводческих ферм.
4.3. Напорно-регулирующие сооружения.
4.4. Насосы.
4.5. Классификация поилок. Автопоилки для животных и птицы.

Обобщающее закрепление нового материала:

игра «Вставьте недостающие слова»;

подготовить и запустить водонапорную установку.

словесный, наглядный, практический

Домашнее задание (работа с конспектом и материалами учебников): Кленин Н.И., Егоров В.Г. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины: Учебник и учеб. пособия для средних специальных учеб. заведений.- М.: КолосС, 2004. – С.406-411.

Урок начинается с организационного этапа, во время которого преподаватель приветствует студентов, отмечает отсутствующих на занятии.

Следующим элементом урока является проверка домашнего задания.

Обучающим раздаются карточки, которые делятся на две группы: «я – деталь» и «я – регулировка детали» (прил. 1). Нужно за 3 минуты описание деталь или регулировку. Далее каждый студент находят себе пару, по принципу соответствия вопроса, и меняются карточками, проверяя друг друга. Также назначается студент – бригадир, который оценивает правильность ответа в течении 12 минут и заносит результат в ведомость, которую после передает преподавателю. В это же время параллельно преподаватель делает индивидуальный опрос – решение ситуационной задачи например: Вы выкапывая картофель картофелеуборочной машиной заметили, что трактор теряет тягу. Ваши действия.

По проверки домашнего задания преподаватель оценивает работу каждого обучающегося на уроке.

Затем преподаватель, мотивирует студентов к познавательной деятельности, задает загадки:

Чего в гору не выкатить,

В решете не унести

И в руках не удержать?

Много меня — пропал бы мир,

Мало меня — пропал бы мир.

Далее задается вопрос:

Для чего нужна вода на животноводческих фермах?

Студенты отвечая на вопросы самостоятельно обозначают тему занятия.

Преподаватель сообщает тему и цель урока, а именно: рассмотреть значимость водоснабжения животноводческих ферм; изучить виды, способы и принцип действия источников, схем водоснабжения, напорно-регулирующих сооружений, насосов для животноводческих ферм, оборудование для поения животных. Главной задачей урока является запустить водонапорную установку и якобы напоить животных.

Далее преподаватель объясняет новый учебный материал с опорой на слайдовую презентацию по вопросам:

источники водоснабжения и водозаборные сооружения;

схемы водоснабжения животноводческих ферм;

автопоилки для животных и птицы.

По третьему вопросу два студента заранее, в качестве домашнего задания, готовят сообщения об водонапорных башнях и установках для очистки и обеззараживания воды на фермах и комплексах . Свое выступление обучающиеся сопровождают мини презентацией. Данный прием является элементом опережающего обучения и направлен на развитие мыслительной деятельности обучаемого, формирование способности самостоятельно добывать знания. Время выступления каждого студента — 3 минуты.

В ходе изложения нового материала преподаватель постоянно делает упор на назначение, устройство, регулировку и подготовку водонапорной установки, которая находится в лаборатории.

Усвоению нового учебного материала, активации мыслительной деятельности, формированию интереса к междисциплинарному курсу будет способствовать использование слайдовой презентации, раздаточного материала, средств наглядности. А также интерес в конце занятия запустить насосную станцию. Время изучения нового учебного материала — 45 минут.

Закрепление нового учебного материала осуществляется по двум направлениям. Одна часть студентов фронтально отвечает на устные вопросы и выполняют тесты (прил. 2), а вторая часть занимается подготовкой и запуском водонапорной установки. Вторая часть самая важная, так как главная задача урока сделать так, чтобы насосная станция заработала и в автопоилке, которая входит в устройство установки появилась вода.

После опроса и запуска установки преподаватель подводит итоги урока, анализирует, выставляет оценки.

Домашнее задание включает в себя изучение материалов учебника: Кленин Н.И., Егоров В.Г. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины: Учебник и учеб. пособия для средних специальных учеб. заведений.- М.: КолосС, 2004. – С.406-411.

Последним этапом урока является рефлексия, направленная на самоанализ урока. На столе около водонапорной установки стоит две пустые колбы, в которой находятся теннисные шарики окрашенные в красный и зеленый цвета. Студентам необходимо с помощью стаканчика набирать воду из автопоилки, в наливать в одну из колб. Если зеленый шарик окажется выше – урок понравился, если красный то нет.

С основными моментами проведения занятия по теме « Источники водоснабжения животноводческих ферм. Оборудование для поения животных » можно ознакомиться в приложении 3 и 4.