牲畜自動飲水裝置

① 豬用自動飲水器有哪些類型

現代化豬場的供水一般都是壓力供水。其供水系統主要包括供水管路、過濾器、減壓閥、自動飲水器等。

豬用自動飲水器的種類很多，有鴨嘴式、乳頭式、杯式等（圖29），應用最為普遍的是鴨嘴式自動飲水器。

圖29 自動飲水器（a）鴨嘴式飲水器 1.閥門 2.彈簧 3.膠墊 4.閥體 5.柵蓋 （b）乳頭式飲水器 1.鋼球 2.飲水器體3.閥桿 （c）杯式飲水器 1.活門 2.杯體265244（1）鴨嘴式自動飲水器（圖29a）

鴨嘴式豬用自動飲水器主要由閥體、閥芯、密封圈、回位彈簧、塞蓋、濾網等組成。其中閥體、閥芯選用黃銅和不銹鋼材料，彈簧、濾網為不銹鋼材料，塞蓋用工程塑料製造，整體結構簡單，耐腐蝕，工作可靠，不漏水，壽命長，豬飲水時，嘴含飲水器，咬壓下閥桿，水從閥芯和密封圈的間隙流出，進入豬的口腔，當豬嘴松開後，靠回位彈簧張力，閥桿復位，出水間隙被封閉，水停止流出，鴨嘴式飲水器密封性能好，水流出時壓力降低，流速較低，符合豬只飲水要求。

鴨嘴式豬自動飲水器，一般的有大小兩種規格，小型的如9SZY2.5（流量2～3升/分鍾），大型的如9SZY3（流量3～4升/分鍾），乳豬和保育仔豬用小型的，中豬和大豬用大型的。安裝這種飲水器的角度有水平的和45度角兩種，離地高度隨豬體重變化而不同。

飲水器要安裝在遠離豬只休息區的排糞區內。定期檢查飲水器的工作狀態，清除泥垢，調節和緊固螺釘，發現故障及時更換零件。（2）乳頭式自動飲水器（圖29b）

乳頭式豬用自動飲水器的最大特點是結構簡單，由殼體、頂桿和鋼球三大件構成。豬飲水時，頂起頂桿，水從鋼球、頂桿與殼體間隙流出至豬的口腔中，豬松嘴後，靠水壓及鋼球、頂桿的重力，鋼球、頂桿落下與殼體密接，水停止流出。這種飲水器對泥沙等雜質有較強的通過能力，但密封性差，並要減壓使用，否則，流水過急，不僅豬喝水困難，而且流水飛濺，浪費用水，弄濕豬欄。

安裝乳頭式飲水器時，一般應使其與地面成45～75度傾角，離地高度，仔豬為25～30厘米，生長豬（3～6月齡）為50～60厘米，成年豬75～85厘米。（3）杯式自動飲水器（圖29c）

是一種以盛水容器（水杯）的單體式自動飲水器，常見的有浮子式、彈簧閥門式和水壓閥桿式等形式。

浮子式飲水器多為雙杯式，浮子室和控制機構放在兩水杯之間。通常，一個雙杯浮式飲水器固定安裝在兩豬欄間的柵欄間壁處，供兩欄豬共用。浮子式飲水器由殼體、浮子閥門機構、浮子室蓋、連接管等組成。當豬飲水時，推動浮子使閥芯偏斜，水即流入杯中供豬飲用，當豬嘴離開時，閥桿靠回位彈簧彈力復位，停止供水，浮子有限制水位的作用，它隨水位上升而上升，當水上升到一定高度，豬嘴就碰不到浮子了，閥門復位後停止供水，避免水過多流出。

彈簧閥門式飲水器，水杯殼體一般為鑄造件或由鋼板沖壓而成杯式。杯上銷連有水杯蓋。當豬飲水時，用嘴頂動壓板，使彈簧閥打開，水便流入飲水杯內，當嘴離開壓板，閥桿復位停止供水。

水壓閥桿式飲水器，靠水閥自重和水壓作用控制出水的杯式飲水器，當豬只飲水時用嘴頂壓壓板，使閥桿偏斜，水即沿閥桿與閥座之間隙流進飲水水杯內，飲水完畢，閥板自然下垂，閥桿恢復正常狀態。

② 初二物理題（附圖） 圖10為一種設計中的牲畜飲水用自動裝置

作用於底蓋、豎桿和浮子的力有：向上的浮力：
F浮=ρVg=10^3×2×10^(－3)×9.8=19.6（牛）版
向下權的總重力： G總=(0.42+0.58)×9.8=9.8（牛）
水箱的水向下的壓力：F壓=ρghS=10^3×9.8×0.6×3.14×0.03^2=16.6（牛）
∵向下的力的總和F向下=G總+F壓=26.4牛＞F浮 ∴底蓋A將下移，裝置無法正常工作。

③ 圖是一種牲畜飲水用自動裝置的示意圖．水箱底部有一出水孔，底蓋A甲時頂住水箱的出水孔．一旦飲水槽水位

（1）此裝置應用了壓強、浮力、連通器、力的平衡等物理知識，例如，兩個牲畜飲水槽利用了連通器原理；浮球c受到水的浮力．
（2）以ABC為一整體進行受力分析：
ABC整體受到重力、水箱及其中的水向下的壓力和向上的浮力，
當浮球受到的向上的浮力大於底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水對底蓋A向下的壓力的合力時，底蓋A會頂住水箱的出水孔．不再有水從水箱流入飲水池，
底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力G=mg=（600×10^-3kg+400×10^-3kg）×10N/kg=10N，
水箱中蓄滿水時，由公式p=ρgh及p=

F

S

得：
水箱中的水對底蓋A向下的壓力F=ρghS=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.6m×30×10^-4m²=18N，
由阿基米德原理，可得浮球受到的最大浮力F_浮m=ρ_水gV_排m=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-3m³=20N，
因為在水箱中蓄滿水時，浮球受到的最大浮力（20N）小於底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水對底蓋A向下的壓力的合力（10N+l8N=28N），
所以，這個自動裝置在水箱蓄滿水時不能正常工作．
（3）第一種情況：從上述計算過程可以看出，該自動裝置能正常工作的條件是要保證浮球受到的向上的浮力不小於底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水對底蓋A向下的壓力的合力，因此浮球受到的重力（質量）；浮球的體積；底蓋A和豎桿B受到的重力；出水孔橫截面積的大小等都是影響此自動裝置能否正常工作的因素）
第二種情況：要使這個自動裝置在水箱蓄滿水時仍能正常工作，可以採取的改進措施有：①適當減小出水孔的橫截面積；②適當降低水箱蓄滿水時的水位高度；③保持浮球質量不變的情況下，適當增大浮球的體積；④在保持浮球體積不變的情況下，適當減小浮球的質量．

④ 如圖為牲畜自動飲水機的示意圖，A是儲水箱，K是出水口，它的橫面積為6x10的負4m

(1)活塞關閉出水復口時,活塞上承製受水的壓強p=ρgh

∴活塞關閉出水口時,活塞上承受水的壓力F=pS=ρghS

設浮球的體積為V，則排水體積V排=V/3

由阿基米德原理浮球受的浮力F浮=ρg V排=ρgV/3

由杠桿平衡條件,活塞關閉出水口時有F

⑤ [ 初中物理 ] [ 浮力 ] 如圖為牲畜自動飲水器的示意圖。

(1)活塞關閉出水口時,活塞上承受水的壓強p=ρgh
∴活塞關閉出水口時,活塞上回承受水的壓力F=pS=ρghS
設浮球的體積答為V，則排水體積V排=V/3
由阿基米德原理浮球受的浮力F浮=ρg
V排=ρgV/3
由杠桿平衡條件,活塞關閉出水口時有F・OB=F浮・2OB
即ρghS・OB=ρgV/3・2OB
∴浮球的體積應為V=3hs/2=4.5×10-4m3
答：若不考慮活塞桿KB、細桿0C及浮球的重力時，應選擇體積4.5×10-4m3的浮球．

⑥ 某飼養場做了一個牲畜飲水用自動裝置（如圖所示），罐底有一個小出水口，孔下通過一個活塞面積為S1為0.00

（1）設杠桿長為L，當活塞堵住出水口時，此杠桿處於平衡狀態，且保持內水平，
此時浮子受容到的浮力：
F_浮力=ρ_水gS₂h₂，
活塞受到水的壓力：
F_壓力=p_水S₁=ρ_水gh₁S₁，
由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得：
F_浮力×L=（F_壓力+G）×

1

4

L，
即1.0×10³kg/m³×10N/kg×200×10^-4m²×15×10^-2m=（1.0×10³kg/m³×10N/kg×h₁×0.001m²+70N）×

1

4

L，
解得：h₁=5m；
（2）違反了連通器原理，因為圖中牲畜飲水槽的水面高度高於杠桿所在水槽的高度，正常情況下應該是兩水面高度相同．
答：（1）為了使活塞自動堵住出水口，水源A罐的液面高度h₁為最高是5m；
（2）違反了連通器原理，因為圖中牲畜飲水槽的水面高度高於杠桿所在水槽的高度，正常情況下應該是兩水面高度相同．

⑦ 如圖為一牲畜自動飲水器，請結合圖片指出其中應用的物理原理：（1）______（2）______

（1）儲水箱與飲水槽組成連通器；
（2）控制進水的自動裝置應用了杠桿平衡原理；
（3）靜止時浮球受到平衡力的作用；
（4）牛喝水時應用到大氣壓的原理．
故答案為：（1）連通器；（2）杠桿平衡原理．