Совершенствование технологической линии раздачи кормов на свиноводческой ферме ЧП "Агросвет"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Аннотация

Введение

1. Анализ производственной деятельности предприятия

1.1 Общие сведения о хозяйстве

1.2 Анализ отрасли растениеводства

1.3 Анализ отрасли животноводства

1.4 Анализ цеха механизации

1.5 Экономический анализ

1.6 Обоснование темы дипломного проекта

2. Технологическая часть

2.1 Расчет структуры стада и обоснование технологии содержания животных

2.2 Обоснование и выбор рационов кормления

2.3 Расчет годовой потребности в кормах

2.3.1 Определение годовой потребности в корме

2.3.2 Обоснование типа хранилищ для кормов и определение потребности в них

2.4 Обоснование и выбор технологии обработки кормов

2.5 Расчет технологических линий

2.6 Определение среднесуточного расхода воды и количества поилок

2.7 Расчет микроклимата

3.Конструкторская разработка

3.1 Анализ кормораздатчиков для свиноводческих ферм

3.2 Зооинженерные требования к разрабатываемой машине

3.3 Технологический процесс проектируемого кормораздатчика

3.4 Технологические, энергетические и прочностные расчеты кормораздатчика

3.4.1 Технологические расчеты

3.4.2 Определение мощности, необходимой на привод шнека

3.5 Прочностные расчеты

3.5.1 Конструкция витка и кожуха шнека

3.5.2 Расчет усилия, необходимого для открытия и закрытия заслонки

3.5.3 Расчет сварного соединения

3.5.4 Проектный расчет вала

3.5.5 Расчет шпоночного соединения

4. Охрана труда

4.1 Состояние охраны труда в ЧП «Агросвет»

4.2 Мероприятия по охране труда на животноводческой ферме

4.3 Безопасность проектируемого кормораздатчика

5.Экономическое обоснование проекта

Заключение

Литература

Аннотация

животное корма кормораздатчик технологический

В проекте приведена характеристика ЧП «Агросвет» на базе которого предлагается внедрение проектируемого кормораздатчика. Произведен расчет механизации производственных процессов, в том числе и предлагаемой раздачи корма.

В проекте так же приведен экономический расчет применения кормораздатчика, охрана труда, имеется обоснование безопасности применения проектируемой машины.

Расчетно-пояснительная записка включает - 75 печатных страниц, 20 таблиц, 8 рисунков и схем.

Графическая часть выполнена на 9 листах формата А1.

Введение

В настоящее время главной задачей в области сельского хозяйства является значительное увеличение производства продуктов земледелия и животноводства, а так же их качества, в целях удовлетворения потребности населения в продуктах питания, а промышленности - в сельскохозяйственном сырье.

Чтобы успешно решить все вопросы обеспечения населения продукцией сельскохозяйственного производства, необходимо брать курс на интенсификацию отрасли, перестройку всей системы ведения сельского хозяйства. Это означает во-первых - переход на более прогрессивную форму организации труда, во-вторых - изменение отношений собственности, в-третьих - значительно сократить численность рабочих.

В этих условиях значительно возрастает роль механизации трудоемких процессов, как одной из важнейших функций успешного ведения производства.

На данном этапе, животноводство - одна из недостаточно механизированных отраслей сельского хозяйства. Наша промышленность выпускает достаточно много высокопроизводительных агрегатов и машин для механизации животноводства. Однако большая производительность и стоимость этих машин, сложность в техническом обслуживании и ремонте не дает положительного эффекта на малых и средних фермах.

Основной задачей данного проекта является расчет универсального малогабаритного кормораздатчика для малых и средних свинотоварных ферм. Кормораздатчик может быть задействован для раздачи различных видов кормов, что дает возможность применять его не только на свинофермах, но и на малых фермах крупного рогатого скота (КРС).

1. Анализ производственной деятельности предприятия

1.1 Общие сведения о хозяйстве

Совхоз «8 Марта» организован в 1930 году, в 2000 году преобразован в ЧСП «8 Марта», а в 2004 году - в ЧП «Агросвет». Численность работников на 1.01.2005 года составляет 72 человека, из них заняты в с.-х. производстве 55 человек, постоянные работники - 57 человек. Площадь территории хозяйства уменьшилась в связи с организацией с.-х. предприятия «Тонос» и составляет 1250 га. В состав хозяйства входит 2 бригады. Центральная усадьба расположена в Малой Вергунке г. Луганска. Вторая бригада расположена в с. Красный Яр.

Площади бригад приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Площади участков по отделениям

№ п/п	Номер бригады	Площадь, га.
1	1	80
2	2	1170

Основной пункт сдачи сельскохозяйственной продукции - город Луганск. Связь между бригадами и пунктом сдачи сельскохозяйственной продукции осуществляется по железной дороге, по асфальтированным дорогам, доступным для проезда автотранспорта в любое время года.

1.2 Анализ отрасли растениеводства

Структура землепользования ЧП «Агросвет» приведена в табл. 1.2. Зерновые культуры в структуре посевных площадей являются ведущей группой и ежегодно занимают свыше 50 % пашни. Кормовые культуры занимают более 30 %, а технические - около 10 %. Основной технической культурой является подсолнечник.

Таблица 1.2 - Землепользование ЧП «Агросвет»

№ п/п	Вид угодий	Площадь, га	% к общей площади	% к площади с.-х. угодий
1	Общая земельная площадь	1250	100	-
2	Сельхозугодия	1200	96,0	100
3	Пашня	870	69,6	72,5
4	Пастбища	180	14,4	15,0
5	Многолетние насаждения	110	8,8	9,2
6	Коллективные огороды	40	3,2	3,3
7	Хозяйственные постройки	6	-	-

Урожайность озимой пшеницы в отдельные годы в целом по хозяйству составляет 25,5 ц/га, а на отдельных участках достигает до 35 ц/га. Выход основной продукции растениеводства уменьшился из-за отделения земель, но урожайность с.-х. культур остается на прежнем уровне.

1.3 Анализ отрасли животноводства

В животноводстве на данный момент разводят свиней. Животноводство полностью обеспечено необходимыми постройками. Восемьдесят процентов помещений являются типовыми.

Основной породой свиней является крупная белая. Динамика выхода поголовья свиней за последний год: на начало 2005 года - 1400 голов, на конец 2005 года - 1500 голов (c учетом роста хозяйства).

В хозяйстве имеется две свинотоварные фермы, на которых производится основная продукция животноводства.

Процент механизации СТФ составляет 95 %, т.к. поение и раздача кормов в свинарниках-маточниках осуществляется вручную. Свиньям корм скармливают только запаренным. В хозяйстве имеется нехватка концкормов. Из-за этого низкие суточные привесы животных.

Свиноводческая ферма, расположенная во второй бригаде ЧП «Агросвет», в техническом отношении оснащена недостаточно, зачастую используется ручной труд. Потребляемое количество кормов на ферме приведено в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Кормовая база свиноводства

№ п/п	Наименование корма	Потребное количество в год, ц
1	Концентрированные корма	2960
2	Сено	105
3	Силос комбинированный	-
4	Корнеплоды	1100
5	Зеленый корм	1200
	Всего	5365

Оборот стада свиней дан в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Оборот стада свиней по ферме

№ п/п	Наименование поголовья	Наличие на конец года
		голов	живой вес, ц.
1	Свиноматки основные	20	58
2	Свиноматки проверяемые	30	54
3	Хряки производители	15	34
4	Поросята до двух месяцев	150	33
5	Поросята от двух до четырех месяцев	150	98
6	Ремонтный молодняк	65	45
7	Свиньи на откорме	120	98
	Всего	550	420

Обслуживающий персонал фермы приведен в таблице 1.5.

Таблица 1.5 - Структура кадров, занятых на ферме

№ п/п	Кадры	Количество, чел
1	Главный зоотехник	1
2	Бригадир	1
3	Свинарь	11
4	Охранник	3

На ферме в различной степени механизированы следующие процессы:

- поение животных;

- уборка навоза;

- приготовление кормов;

- раздача кормов.

Водоснабжение фермы осуществляется из артезианских скважин с погрузными насосами.

Поение свиней производится с помощью поилок ПСС-1 и ПБС-1, а поросят- сосунов - ПБП-1. Для механизации уборки навоза в хозяйстве применяются скребковые транспортеры ТСН-2,0Б и ТСН-3,0. Из свинарника маточника навоз убирается вручную через люки. От свинарника отвозят его на прицепе в поле, где складывают в бурты.

Механизация приготовления кормов состоит в измельчении, запаривании и смешивании кормов. На ферме применяется много ручного труда и низкопродуктивного оборудования.

1.4 Анализ цеха механизации

Структура машинно-тракторного парка ЧП «Агросвет» представлена в таблице 1.6.



Таблица 1.6 - Структура машинно-тракторного парка

№ п/п	Марка машины	Количество, шт.
1	Т-150	2
2	МТЗ-80, МТЗ-82	4
3	ЮМЗ	2
4	Комбайны зерноуборочные	2
5	Автомобили грузовые	6

Затраты на эксплуатацию сельскохозяйственной техники приведены в таблице 1.7.

Таблица 1.7 - Затраты для эксплуатации с.-х. техники в 2004 г.

№ п/п	Наименование затрат	Сумма
1.	Затраты на эксплуатацию тракторов, с.-х. машин и орудий, тыс. грн.	190,6
2	Затраты в расчете на один условный эталонный гектар, грн.	120,5
3	Количество трактористов, чел.	12

1.5 Экономический анализ

Согласно перспективному плану продажи продукции животноводства и растениеводства, направление хозяйства остается животноводческо-зерновое. В стоимости товарной продукции животноводство будет занимать 66,5%, а растениеводство - 33,5%. Наибольший удельный вес в стоимости товарной продукции животноводства занимает мясо, а по растениеводству - зерно и подсолнечник. Поэтому основную долю продукции составляет мясо, зерно и подсолнечник.

На 2006 год намечено внесение минеральных удобрений в количестве 2,0 ц на 1 гектар пашни и 100000 тонн органических удобрений. На перспективу урожайность озимой пшеницы планируется довести до 45,0 ц/га, урожайность сена - до 20 ц/га.

Намечено следующее поголовье свиней:

- на начало 2006 года - 550 голов;

- на перспективу - 810 голов.

Увеличение производства мяса возможно при полном обеспечении кормами и надлежащем уходе за свиньями.

1.6 Обоснование темы дипломного проекта

Свиноводство является основной отраслью животноводства в ЧП "Агросвет". Мясо свиней используется в хозяйстве на собственные нужды и идет на реализацию.

Большинство технологических процессов на свинотоварной ферме ЧП "Агросвет" механизированы, однако ряд операций (раздача корма, уборка станков) выполняются вручную. Еще одним недостатком является кормление животных сухими кормами.

Как известно, полноценное и своевременное кормление один из основных путей повышения продуктивности свиней, увеличение производства продуктов свиноводства и снижения их себестоимости. Опыт передовых хозяйств показывает, что продуктивность животных возрастает при соблюдении рационов и качества приготовления и раздачи кормов. Не является исключением в этом отношении и ЧП "Агросвет".

В данном дипломном проекте нами предлагаются пути совершенствования технологической линии раздачи кормов на свинотоварной ферме ЧП "Агросвет" с разработкой нового кормораздатчика.

2. Технологическая часть

2.1 Расчет структуры стада и обоснование технологии содержания животных

С учетом перспективы развития животноводческой отрасли в хозяйстве и увеличения выпуска продукции определяем новую структуру стада.

Структура поголовья на ферме составляет (% от общего поголовья): свиноматки - 5%, хряки - 5,8%, поросята-сосуны - 40-50%, ремонтное поголовье - 38-40%.

Среднегодовое поголовье животных в хозяйстве возьмем в расчете 1496 часов.

Умножая среднегодовое поголовье животных на процент каждой группы животных, получаем количество животных в каждой возрастной группе. Результаты расчетов сносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Наличие животных в группе

Группа животных	Количество, шт.
Свиноматки	75
Хряки	75
Ремонтный молодняк	355
Откорм	998

Система содержания животных и птицы в значительной мере предопределяет технологию производства продукции животноводства. Перспективная технология содержания животных, должна предусматривать удобное размещение животных, внедрение комплексной механизации и организации труда.

На свиноводческих фермах применяют свободно-выгульную, станково-выгульную и безвыгульную систему содержания.

При свободно-выгульной системе содержания свиньи в течение дня через лазы в стене свободно выходят на выгульные площадки. Такую систему содержания используют для ремонтного молодняка, поросят отъемышей и маток первых трех месяцев супороси. При станково-выгульной системе содержания хряков-производителей, маток трех-четырех месяцев супоросности и подсосных маток с поросятами периодически выпускают индивидуально или с поросятами группами на прогулку.

Безвыгульную систему применяют для откормочного поголовья свиней, которые постоянно находятся в станках группами до 50 голов. При правильном выборе системы содержания животных обеспечивается снижение затрат труда и себестоимости единицы выпускаемой продукции.

2.2 Обоснование и выбор рационов кормления

В связи с интенсификацией свиноводства, все большее внимание необходимо уделять совершенствованию кормления свиней и обеспечению их сбалансированным питанием.

Для кормления свиней используют самые разнообразные корма, как собственного производства, так и промышленного изготовления. Корма, применяемые в свиноводстве, подразделяются на следующие основные группы: концентрированные, зеленые, сочные, грубые, корма животного происхождения, витаминные и минеральные добавки. В кормлении свиней большое значение имеют белковые корма, так как недостаток белка в целом составляет 17-18% от его потребности. Дефицит белка в рационах снижает продуктивность свиней, отрицательно сказывается на воспроизводстве стада, приводит к значительному перерасходу кормов и повышению себестоимости продукции.

Основным источником белка в рационе свиней служат корма растительного происхождения, на долю которых приходится более 90 % их потребности. Среди кормов первостепенное значение принадлежит зернобобовым культурам: гороху, сое, вике, лютику, кормовым бобам, а так же клеверу и люцерне. Важным источником белка является подсолнечниковый, льняной и конопляный жмых и шрот.

Среди сочных кормов хорошими средствами являются картофель, свекла сахарная, полусахарная и кормовая, тыква.

В качестве зеленых кормов в первую очередь следует использовать молодую траву бобовых культур: люцерны, клевера, вики и других бобово-злаковых смесей.

Наилучшие результаты от использования кормов получают при использовании полноценных комбикормов, комбикормов добавок, комбикормовых силосов, а также добавок.

На основе обобщения научных данных и практики ведения свиноводства в современных условиях в зависимости от зональных особенностей хозяйств научными учреждениями были разработаны несколько типов кормления. В степных и засушливых районах свиноводство базируется на использовании ячменя, пшеницы и кукурузы. Сочных кормов здесь возделывается мало и применяют их в основном для кормления свиноматок. Здесь практикуется концентратный тип кормления.

Количество концентратов в рационах свиней доходит до 80-85%, а сочные корма составляют всего лишь 5-10%.

ЧП «Агросвет» находится в степной зоне Украины, наиболее приемлемым типом кормления для него является концентратный тип кормления. Примерная структура и нормы суточной потребности этого рациона для разных половозрастных групп свиней, а также содержание кормовых единиц в различном виде корма приведены в таблицах 2.2-2.4.



Таблица 2.3 - Нормы суточной потребности свиней в кормах

Половозрастные группы	Кормовые единицы, кг
Хряки производители	4.3
Свиноматки осемененные и супоросные	3.5
Свиноматки подсосные	6.4
Ремонтное поголовье	2.2
Свиньи на откорм	3.2

Таблица 2.4 -Содержание кормовых единиц в одном килограмме корма

Вид корма	Количество кормовых единиц
Концентрированные корма	1.14-1.18
Корнеклубнеплоды	0.07-0.075
Травяная мука	0.7-0.9
Корма животного происхождения	1.02-1.04
Зеленые корма	0.6-08

2.3 Расчет годовой потребности в кормах

2.3.1 Определение годовой потребности в корме

Годовую потребность в корме определяем по наличию поголовья и кормовым рационом. Сначала определяем суточный расход корма животными каждой группы по формуле:

m сут. =, кг

где N к.е - необходимое количество кормовых единиц в сутки;

Ф1, Ф2, … Фп - процент от массы каждого вида корма в рационе;

В1, В2, … Вп -содержание кормовых единиц в данном виде корма.

Для свиноматок супоросных и холостых суточный расход корма на голову составляет:

mсут =кг.

Дальше определяем расход каждого вида корма на одно животное по формуле:

mn= , кг

где mсут - суточный расход корма на одно животное каждой группы, кг;

Фn - процент этого вида корма в рационе;

Расход концентрированных кормов для супоросных и холостых свиноматок в зимний период равен:

mk = = 2,7 кг.

Расход корнеклубнеплодов для свиноматок:

mk.k = = 0,77 кг.

Расход травяной муки для свиноматок:

mт.м = = 0,389 кг.

Аналогично рассчитываем для всех групп свиней и видов корма на зимний и летний периоды. Полученные результаты сносим в таблицу 2.5.

Суточный расход каждого вида корма Рс, кг для всех групп животных определяем по формуле:

;

где n1, n2, … nn - суточная норма корма на одно животное различных групп, кг;

m1, m2, ... mn - поголовье животных в группах.

Годовую потребность в кормах Рг определяем по формуле:

, кг;

где . -суточный расход корма соответственно в летний и зимний периоды года, кг;

-продолжительность летнего и зимнего периода года использования

данного вида корма. Принимаем продолжительность летнего периода

185 дней, зимнего - 180;

- коэффициент, учитывающий потери кормов во время хранения и

транспортировки (принимаем для концентрированных кормов - 1,03,

для зеленой массы и корнеплодов - 1,05).

Рс = = кг;

Рг = = кг.

Аналогично рассчитываем для всех видов кормов. Полученные результаты сносим в таблицу 2.6.

Таблица 2.5 - Суточная годовая потребность в кормах, кг

Вид корма	Суточная потребность в корме	Годовая потребность в кормах
	в зимний период	в летний период
Концентрированные корма	4623,25	4653,7	1743921,8
Корнеклубнеплоды	418	--	79002
Травяная мука	212,8	--	39453
Корма животного происхождения	188,1	175	68220
Зеленые корма	--	329	63869,4



2.3.2 Обоснование типа хранилищ для кормов и определение потребности в них

Для хранения кормов необходимо применять такие хранилища, в которых потери питательных веществ были бы наименьшими. Вместе с тем необходимо учитывать и стоимость хранилищ. Общий объем хранилища V для хранения годовых запасов корма определяют по формуле:

,

где - плотность корма, кг/м3.

К годовым запасам на свиноферме относятся корнеклубнеплоды, их удельный вес составляет 580…650 кг/м3 .

Объем хранилища для корнеклубнеплодов равен:

V== м2.

Потребность в хранилищах определяем исходя из их объемов:

,

где Vx - объем хранилища, м3 ;

е - коэффициент использования емкости хранилища, е = 0,85…0,9 .

.



Принимаем одно хранилище (бурт) объемом 150 м3.

Запас концентрированных кормов на ферме должен составлять 15% потребного годового количества .

Для хранения его строят склады или механизированные склады, сблокированные с кормоцехом. Блокирование складских помещений повышает эффективность применения средств механизации, уменьшает потери кормов.

Определяем запас каждого вида корма:

- концентрированных кормов:

Рх.к = = кг;

- травяной муки:

Рх.т.м.= = кг;

- кормов животного происхождения:

Рх.к.ж.== кг.

Объем складских помещений определим по формуле:

Vc=, м3

где - плотность комбикормов, = кг/м3 ;

- плотность травяной муки, = кг/м3 ;

- плотность кормов животного происхождения, = 450 кг/м3 ;

Vс = м3.

Число складских помещений равно:

n,



где - объем стандартного кормохранилища,V = м3 ;

К - коэффициент, учитывающий использование емкости хранилища,

К .

Принимаем одно складское помещение для кормов объемом 1000 м3.

Объем скирд соломы для подстилки животным определяем по формуле:

Vcк , м3

где n1, n2, ... nn - поголовье животных данной группы;

- количество подстилки, необходимое на одного животное, кг/сут - плотность соломы, кг/м3 ;

- коэффициент, учитывающий потери соломы при хранении, ;

- коэффициент, учитывающий потери при транспортировке, ;

- число дней подстилки в году, дней..

м3.

Определяем необходимое количество скирд:

,

где - стандартный объем скирды, м3 .



2.4 Обоснование и выбор технологии обработки кормов

Передовой опыт показывает, что затраты труда и себестоимость животноводческой продукции ниже в тех хозяйствах, где внедрена комплексная механизация обработки и приготовления кормов и обеспечена поточность работ. Это условие может быть выполнено только при наличии достаточно числа машин и оборудования, взаимосвязанных между собой в единые технологические линии по производительности.

Технология обработки и приготовления кормов зависит от конкретных условий хозяйства, зоотехнических требований к скармливанию, экономической целесообразности применения тех или иных способов обработки и приготовления кормов.

Технологическое оборудование, предназначенное для животноводческих ферм, позволяет использовать следующие способы приготовления кормов: механический, тепловой, химический, биологический и биохимический.

Проектирование технологического процесса начинаем с разработки общих схем переработки всех видов кормов с обоснованием последовательности операций обработки каждого вида корма и выбора системы машин.

Схема технологического процесса приготовления корма (рис. 2.1) дает наглядное представление о последовательности обработки и приготовления кормов, позволяет совместить одноименные операции и облегчает выбор системы машин.

Суточный расход всех кормов на ферме включает корма, подлежащие обработке и не подлежащие обработке по зоотехническим требованиям (скармливаемые в натуральном виде). Количество кормов (кг) подлежащие обработке, вычисляем по формуле [5]:



, кг

где Рс - суточный расход кормов, кг;

Рн - суточный расход кормов, не подлежащих обработке, кг.

Суточный расход корма в летний период равен:

, кг

где Рк - суточный расход концентрированных кормов, кг;

Рж - суточный расход кормов животного происхождения, кг;

кг

Суточный расход кормов в зимний период равен:

, кг;

где Рк.п- суточный расход корнеклубнеплодов, кг;

Рт - суточный расход травяной муки, кг.

кг.

Корма, не подлежащие обработке в летний период - это зеленые, а в зимний период все корма обрабатываются.

Количество кормов, подлежащих обработке в зимний период:

кг;

в летний период:

кг.

Так как в зимний период потребность в запаренном корме больше, то производительность линии рассчитываем по суточной потребности в зимний период.



2.5 Расчет технологических линий

Схема технологического процесса подготовки и раздачи кормов позволяет перейти к технологическому расчету оборудования, которое сводится к определению производительности технологических линий, потребного числа машин и вспомогательного оборудования.

Производительность технологической машины определяет по формуле:

, кг/ч;

где t - время работы технологической линии, ч;

- коэффициент использования времени смены.

Производительность технологической линии рассчитывает во взаимосвязи со сроками хранения подготовленных кормов. Так измельченные корнеклубнеплоды по зоотехническим требованиям допускается хранить 1,5-2 часа, тогда производительность линии корнеклубнеплодов:

кг/ч.

Производительность линии концентрированных кормов:

кг/ч

Время для смешивания корма принимаем в пределах 0,8 часа [5].

Время, отпущенное на раздачу корма, по зоотехническим требованиям составляет 1,5…2 часа [5]. Линия приготовления начинает работать за 0,8 часа до начала раздачи корма.

По каталогу выбираем наиболее удовлетворяющий по производительности смеситель С-2.

По зоотехническим требованиям в зависимости от группы и вида животных влажность кормовой смеси определяем из выражения:

, %

где - масса каждого компонента рациона, кг;

- коэффициент влажности каждого компонента;

- масса воды, кг;

- масса конденсата пара, кг.

Коэффициенты влажности принимаем для смеси концентрированных кормов равный 0,14, корнеклубнеплодов - 0,82, травяной муки - 0,16.

Масса воды для влажных кормов - 30…35 % от массы корма, полужидких - до 60 % и жидких - до 90 %.

Влажность кормовой смеси для маток супоросных и холостых в зимний период равна:

.

Аналогично рассчитываем влажность для всех групп животных.

Полученные результаты сносим в таблицу 2.7.

Таблица 2.7 - Влажность корма для различных групп животных (%)

Вид животных	В летний период	В зимний период
Свиноматки	41,3	45,25
Хряки	46,3	48
Откорм и ремонтный молодняк	51,2	49,8

Машины и оборудование для технологической линии должны обеспечить подготовку кормов и их выгрузку в установленные сроки и обеспечить непрерывность работы линии.

Технологический процесс подготовки корма начинаем с их погрузки в транспортные средства и транспортировки от кормохранилища к кормоцеху.

Погрузочные средства выбираем в зависимости от вида корма.

Для погрузки концентрированных кормов служит погрузчик ПЭ-0,8м с трактором ЮМЗ. Погрузка корнеклубнеплодов - в ручную. Для транспортировки кормов применяем трактор Т-16.

Производительность тракторного агрегата вычисляем по формуле:

,кг/ч;

где - объём кузова, м3;

- плотность корма, кг/м3;

- коэффициент, учитывающий заполнение кузова, ;

- время цикла, ч.

Грузоподъемность трактора Т-16 - 1000 кг. Объем кузова, необходимый для перевозки груза определим по формуле:

, м3;

где Q - грузоподъемность трактора, кг.

м3.

Время цикла определяем по формуле:

, ч; (2.14)

где - время погрузки, мин;

- время движения с грузом, мин;

- время выгрузки, мин;

- время движения без груза, мин.

ч.

кг/ч

Время завозки концентрированных кормов:

, ч

Аналогично рассчитываем для всех транспортных операций.

Результаты заносим в технологическую карту.

Время погрузки корнеклубнеплодов определяем по формуле.

, ч;

где - необходимое количество корнеклубнеплодов в сутки;

- норма на одного человека в смену;

- количество человек.

ч.

Подвезенный из кормохранилища корм выгружается в бункер-питатель, объем которого рассчитываем по формуле

,м3

где - число суток, в течение которого расходуется корм (для комбикорма,

травяной муки и кормов животного происхождения );

- коэффициент, учитывающий заполнение бункера питателя, (принимаем

).

Объем бункера питателя:

- для комбикорма: м3;

- для корнеклубнеплодов: м3;

- для травяной муки: м3;

- для кормов животного происхождения: м3.

Определим затраты рабочего времени на техническое обслуживание техники. Расчет ЕТО и ТО производится на примере смесителя-заправщика кормов С-12.

Годовая выработка машины:

,ч;

где - средняя наработка в сутки, ч;

- количество дней работы, ;

ч.

Количество ТО определяем по формуле

Принимаем 15 раз в год.

Трудоемкость одного ТО составляет 3,5 ч [5], тогда годовая трудоемкость будет равна



Трудоемкость ежесменного технического обслуживания запарника-смесителя составляет 0,5 ч. Умножая трудоемкость ЕТО на количество дней в году, получим годовую трудоемкость:

.

Годовая трудоемкость выполнения ТО и ЕТО дает нам затраты на обслуживание смесителя

.

Аналогично рассчитываем для всех применяемых машин. Годовую трудоемкость затрат заносим в технологическую карту.

Далее определяем необходимое количество слесарей по обслуживанию оборудованию

где - общая годовая трудоемкость выполняемых работ по ТО и ЕТО;

Ф1 - годовой фонд рабочего времени одного рабочего, Ф1 = 1732,5ч.

рабочих.

Принимаем 2 рабочих по обслуживанию техники.

Подсчитаем суточный выход навоза на ферме по формуле [5]:

где gк - среднесуточное выделение твердых экскрементов одним животным, кг;

gм - среднесуточное выделение жидких экскрементов одним животным, кг;

gв - среднесуточный расход воды на смыв навоза на одного животного, кг;

gn - среднесуточная норма подстилки на одно животное, кг;

m - количество животных на ферме (расчет ведем для откормочного

поголовья).

.

Зная суточный выход навоза, определим годовой:

Зная суточный выход навоза на ферме от всего поголовья и продолжительность его хранения, определяем площадь навозохранилища:

где h - высота укладки навоза, h=2м;

Gсут. - суточный выход навоза на ферме от всего поголовья, кг;

Дхр. - продолжительность хранения навоза в навозохранилище, Дхр.=365 дней;

с - плотность навоза (для стойлового навоза с=700-900 кг/м3, для жидкого

с=900-1000 кг/м3).

.

Производительность скребкового транспортера кругового движения Q определяется по формуле:

где l - длина скребка, l=0,3-0,4 м;

h - высота скребка, h=0,05 м;

д - скорость цепи со скребками (0,17 … 0,2 м/с);

с - плотность навоза, (0,7-1,0 т/м3);

ш - коэффициент заполнения межскребкового пространства, ш=0,5-0,6.

.

Продолжительность работы транспортера в течение суток фсут:

где m - количество животных, обслуживаемых транспортером;

Gсут - суточный выход навоза от одного животного, кг;

.

Так как транспортер работает периодически в течение суток, то продолжительность одного цикла удаления навоза определяется по формуле:

где L - полная длина цепи транспортера (150 …200 м).

.

По рассчитанной производительности выбираем скребковый транспортер ТСМ-305.



2.6 Определение среднесуточного расхода воды и количества поилок

Среднесуточный расход воды Qср.сут. на ферме определяется по формуле:

(2.27)

где g - средняя норма потребления воды одним потребителем, л [5];

n - количество потребителей в откормочном отделении;

.

Максимальный суточный расход воды:

(2.28)

где бсут. - коэффициент суточной неравномерности, бсут. =1,3;

.

Максимальный часовой расход:

(2.29)

где бч - коэффициент часовой неравномерности на фермах с автопоением, бч=2-2,5;

Для поения свиней принимаем поилку ПСС-1, которая может обслужить 25 поросят. Необходимое количество поилок в группе определяем исходя из наличия животных в группе

(2.30)

где m - количество животных в группе, m = 50;

Всего групп животных:

Принимаем 20 групп.

Необходимое количество автопоилок:

nв = 20•2 = 40.

2.7 Расчет микроклимата

В условиях интенсивного ведения животноводства, увеличивается плотность размещения животных в помещениях. По новому должна решаться и проблема создания и поддержания климата в животноводческих помещениях.

Причины ухудшения микроклимата большинства эксплуатируемых животноводческих помещений заключается в низкой теплозащите ограждающих конструкций, неквалифицированной эксплуатации отопительно-вентиляционного оборудования, а также неправильной организации воздухообмена.

Часовой воздухообмен (м3/ч) по содержанию углекислого газа и влаги Lw определяем по формуле:

(2.31)

где с - количество углекислого газа, выделяемого одним животным, л/г;

m - количество животных в группе;

с1 - допустимое количество углекислого газа в воздухе помещения, л/м3;

с2 - содержание углекислого газа в приточном воздухе, л/м3, с2=0,3-0,4л/м3;

w - количество водяного пара, выделяемого одним животным в течение часа,

г/ч [5];

в - коэффициент, учитывающий испарение влаги с пола, кормушек,

автопоилок и т.д., в=1,1;

w1 - допустимое количество водяного пара в воздухе помещения, г/м3

(абсолютная влажность).

(2.32)

где w - нормативная относительная влажность воздуха в животноводческих

помещениях, %, w=70% [5];

wmax - максимальная влажность воздуха при данной температуре, г/м3,

w2 - средняя абсолютная влажность приточного воздуха, w2=3,2-3,3 г/м3

.

Расчет производим для свинарника с ремонтным молодняком:

.

.

Для дальнейших расчетов выбираем максимальный воздухообмен.

Кратность часового воздухообмена:

(2.33)



где V - вместимость помещения, V=1538 м3.

Кратность часового воздухообмена для ремонтного молодняка не более 5.

При кратности воздухообмена К=3-5 принимаем принудительную вентиляцию без подогрева подаваемого воздуха.

В принудительной вентиляции поступление свежего воздуха обеспечивается приточными вентиляционными установками. Применяют вентиляторы низкого давления (до 980 Па) и среднего (2940 Па).

Расчет принудительной вентиляционной системы ведется из тех условий, что она должна работать периодически, поэтому подача системы должна быть в 2-3 раза больше расчетной вентиляции.

(2.34)

Требуемый вентилятор подбирают по величине воздухообмена Lв.с. и требуемому напору, необходимому для преодоления сопротивления движению воздуха в канале вентиляционной системы. Объемную подачу вентилятора определяем по формуле:

, м3/ч(2.35)

где mк - число вытяжных каналов

При подаче Qв?8000 м3/ч выбирают схему с одним вентилятором, при Qв>8000 м3/ч с несколькими, при этом объемная подача одного вентилятора не должна быть более 8000 м3/ч.

Диаметр воздухоотвода определяем по формуле:



(2.36)

где - подача вентилятора, м3/ч;

- скорость движения воздуха в воздуховоде, принимается равной

12…15 м/с.

Необходимый напор вентилятора Н определяют как сумму потерь давления от трения воздуха о воздуховод на прямолинейных участках (Нтр.) и в местах сопротивлений (Нм.с.).

(2.37)

где Н - полный напор вентилятора, Па;

с - плотность воздуха, с=1,2-1,3 кг/м3;

v - скорость воздуха в воздуховоде, м/с;

d - диаметр воздуховода. М;

л - коэффициент сопротивления движению воздуха в трубе, л=0,02-0,03;

L - длина трубопровода на прямолинейном участке, м;

- сумма коэффициентов местных сопротивлений [5].

По полученной величине Qв, Н и выбранной скорости воздуха по номограмме [5] определяем номер вентилятора №5 1/2, а затем на пересечении с Н находим коэффициент полезного действия вентилятора з=0,6 и безразмерный коэффициент А=3750.



.(2.38)

Расчетная мощность электродвигателя для привода вентилятора определяется по формуле:

(2.39)

где Qв - подача вентилятора, м3/ч;

Н - полный напор вентилятора, Па;

зв - к.п.д. вентилятора;

зпер. - к.п.д. передачи, зпер=0,95

Полученную расчетную мощность увеличиваем на 10%, т.е.

.(2.40)

По каталогу выбираем вентилятор МЦ №5.

3.Конструкторская разработка

3.1 Анализ кормораздатчиков для свиноводческих ферм

В настоящее время промышленность производит тракторные кормораздатчики КУТ-3А, РСП-10, РМК-1,7, а также электрифицированные раздатчики-смесители РС-5А, КС-1,5, КЭС-1,7 и КСП-0,8 с подводом питания по кабелю от сети переменного тока.

Все они предназначены для транспортировки и раздачи сухих и полужидких кормов при содержании свиней в индивидуальном или мелкогрупповых станках. Наряду с ними выпускаются новые модели более производительных кормораздатчиков КУТ-3,05М и РКА-8, смонтированных на шасси грузовых автомобилей.

По назначению они аналогичны загрузчику сухих кормов ЗСК-10 и предназначены для транспортировки кормов на сравнительно большие расстояния (на откормочные пункты молодняка крупного рогатого скота, выгульные площадки животноводческих ферм всех видов и в летние лагеря), а также для разгрузки в бункера стационарных кормораздатчиков жома, силоса, измельченной зеленой массы и грубых кормов.

Основные показатели бункерных кормораздатчиков приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1-Технические характеристики мобильных бункерных кормораздатчиков

Показатели	КУТ-3.0А	КС-1.5	РС-5.0А	КЭС-1.7	КСП-0.8
Вместимость бункера	3,0	2,0	0,77	1,7	0,87
Скорость передвижения при раздаче, м/с	0,87-1,3	0,33-0,52	0,47	0,52	0,25
Производительность, т/ч:
при смешивании	18	4,8	1,8	?	?
при раздачи сухого	22	48,8	?	38,7	?
влажного кормов	54	30,14	25,5	14,6	4,0
Потребляемая мощность, кВт	40,4	7,75	3,0	5,2	4,5
Масса, кг	1680	1000	650	760	790
Ширина колеи, мм	?	750	618	700	618-750
Требуемая ширина кормового проезда	2200	1400	1400	?	1400
Обслуживающий персонал, чел.	1	1	1	1	1

Универсальный тракторный кормораздатчик КУТ-3А, изображенный на рис. 3.1, - полунавесной и имеет дозирующие выгрузное устройство транспортно-шнекового типа с регулированием нормы выдачи корма путём изменения сечения выгрузного окна заслонками. Кормораздатчик работает с трактором типа «Беларусь».

В его состав входят следующие основные узлы: рама 7 с опорными колесами; бункер 6 вместимостью 3м3; скребковый транспортер 5; выгрузное устройство, состоящее из выгрузного шнека 2 с лопатками 8 и заслонки 4 с рукояткой 3, а также механизмы привода от ВОМ 1 трактора через редуктор 11 шнека и скребкового транспортера.

В верхней части бункера расположено загрузочное окно 9, закрытое крышкой, которую перед загрузкой открывают. Заслонки 4 выгрузных окон закрывают.

Для равномерного размещения корма по бункеру или размещения его (при загрузке различных кормов), скребковый транспортер 5 включают в работу, не производя при этом выгрузки корма.

Перед раздачей или выгрузкой корма в бункер стационарного раздатчика выдвигают и опускают лоток 8, а так же рукояткой 3 открывают заслонку 4 и пониженную передачу. Кормораздатчик КУТ- 3А позволяет раздавать корма как на одну, так и на две стороны.

Управление шнеками производят из кабины водителя. В рабочем положении рама раздатчика опирается на домкрат 10.

Раздатчик кормов автомобильный РКА-8 (рис.3.2) предназначен для выдачи измельченных грубых и сочных кормов в кормушки и загрузки приёмных бункеров стационарных раздатчиков на откормочных и молочных фермах. Раздатчик смонтирован на базе автомобиля ГАЗ-53-02.

Металлический бункер 3 образован двумя основными, задним 1 и подставными 2 бортами и днищем 4 с продольным транспортёром, который движется равномерно.

Прицепной раздатчик- смеситель кормов РПС-10 служит для приёма компонентов корма из загрузочных средств, транспортировки, смешивания и раздачи кормосмесей в кормушки. Машина агрегатируется с тракторами МТЗ-80, МТЗ-82.

Кормораздатчик РММ-5,0 используют в помещениях, имеющих узкие кормовые проходы. Этот одноосный раздатчик снабжен устройством для изменения ширины колеи, которым тракторист управляет со своего места во время движения агрегата при помощи гидросистемы. Благодаря этому колёса трактора могут быть расставлены на ширину от 1150 до1500 мм, что позволяет применять раздатчик с шириной кормового проезда от 1,4 до 1,9 м. Вместимость бункера раздатчика 5м3 , управление всеми рабочими органами осуществляется с места тракториста. Грузоподъёмность кормораздатчика 1,75т, а масса 1490 кг. Агрегатируется кормораздатчик РММ-5 с тракторами Т-25 и ДТ-20.

Раздатчик-смеситель РС-5А смешивает и раздаёт полужидкие корма одновременно в два ряда индивидуальных или групповых кормушек в свинарниках с узкими кормовыми проходами. Он представляет собой электрифицированную самоходную двухосную тележку, которая передвигается по рельсовому пути, проложенному от кормоцеха до свинарника и в помещениях вдоль рядов станков. Его конструкция включает следующие основные узлы: бункер вместимостью 0,8 м3 мешалку, выгрузные раздаточные шнеки, колёсные пары- ведущую и холостую, конический редуктор, электродвигатель, а так же механизм привода, управление и электропульт.

Управление шнеками и мешалкой осуществляется с помощью заслонок в выгрузных окнах, перемещением кормораздатчика. Они расположены у сидения оператора.

Горизонтальный бункер имеет цилиндрическую форму. Сверху находится загрузочное окно, а внизу два выгрузных отверстия с патрубками, соединенными с выгрузными шнеками.

По продольной оси бункера на двух опорах расположен вал с лопостями, установленными по винтовой линии, причём так, что на одной половине вала навивка правая, а на другой- левая. Благодаря этому обеспечивается интенсивное перемешивание корма, норма выдачи которого регулируется поворотом заслонки в местах присоединения выгрузных шнеков.

Кормораздатчик КЭС- 1,7, схема которого показана на рис. 3.3 предназначен для раздачи в две рядом расположенные кормушки сухих, гранулированных кормов и влажных мешалок в свинарниках для группового содержания свиней. Он представляет собой групповую двухосную тележку, которая передвигается на катках 3 над двумя рядами кормушек по рельсу 4, расположенному на эстакаде. На тележке установлен бункер1, внутри которого имеются два шнека 5, подающие корма к выгрузным окнам. Каждое окно закрывается заслонкой. На раме тележки смонтированы три независимых электропривода, один для привода механизма перемещения кормораздатчика и два для привода шнеков.

Управление кормораздатчиком осуществляется либо автоматически по заданной программе, либо вручную с центрального пульта управления, смонтированного на кормораздатчике. При необходимости раздавать корм на две стороны от места загрузки в средней части переключателем коммутируется схема электропривода передвижения кормораздатчика.



3.2 Зооинженерные требования к разрабатываемой машине

Состояние животных, а так же продуктивность зависят не только от качества и полноценности их питания, но и в значительной мере от своевременности выдачи корма. Нарушение дисциплины, распорядка дня и временных допусков приводит к разрушению стереотипа в обслуживании животных, а, следовательно, и к снижению их продуктивности. Вот почему правильная организация раздачи кормов животным имеет весьма важное значение. Трудоёмкость этого процесса составляет 30-40% от общих трудовых затрат по уходу за животными.

К кормороздающим устройствам предъявляют следующие зоотехнические требования: равномерность и точность раздачи корма, предотвращение загрязнения его по фракциям, предотвращение травматизма животных. Отклонение от предписанной нормы на голову для концентрированных кормов в диапазоне 5%.

Возвратные потери корма не должны превышать 1%, а невозвратимые не допускаются. Продолжительность операции раздачи корма в одном помещении не должна превосходить 30 мин. при использовании мобильных средств.

Кормораздатчики должны быть универсальными, иметь высокую производительность и предусматривать регулирование нормы выдачи на голову от минимальной до максимальной, не создавать излишнего шума в помещении, легко очищаться от остатков корма и других загрязнений, их окупаемость не должна превышать 2 лет, быть надежными в работе.

3.3 Технологический процесс проектируемого кормораздатчика

Проектируемый кормораздатчик (рис. 3.4) представляет собой оборудование, навешенное на сварной раме на рельсовом ходу. Основными узлами навесного оборудования являются: рама 1, бункер 2, редуктор 3, мешалка 4, мотор-редуктор 5, шнеки выгрузные 6, шиберные заслонки 7, электрический пульт управления 8.

Базой для размещения рабочих органов и механизмов привода навесного

оборудования кормораздатчика является бункер на раме. К днищу бункера прикреплён конический редуктор, на вертикальном валу которого смонтирована двуплечая мешалка для разрушения сводообразований в бункере и подачи корма к выгрузным окнам.

Выгрузные окна перекрываются шиберными заслонками. Управление заслонками- механическое с места оператора. Под выгрузными окнами с двумя противоположно расположенными ведомыми валами редуктора смонтированы выгрузные шнеки.

Привод рабочих органов осуществляется от электродвигателя. Кормораздатчик загружается кормом на ферме в подсобном помещении. После загрузки оператор проезжает в помещении вдоль кормушек, заполняя их, регулируя норму выдачи корма изменением величины открывания заслонок.

Бункер ёмкостью 1,8 м3 представляет собой , объёмную сварную конструкцию из листовой стали, которая состоит из пояса цилиндрической формы диаметром 1750мм и плоского днища. В днище бункера имеются два окна для выгрузки корма, кронштейн для крепления бункера на раме. На раме так же располагаются мотор-редуктор, платформа оператора, механизмы управления шиберными заслонками, электрический пульт управления, две поперечные оси с металлическими колёсами для передвижения по рельсовому пути.

Редуктор предназначен для привода рабочих органов кормораздатчика и представляет собой механизм с одним ведущим и тремя ведомыми валами.

Привод на ведущие колёса кормораздатчика осуществляется при помощи цепной передачи от одного из ведомых валов. Натяжку цепи осуществляют путём перемещения оси вдоль рамы.

Шнеки выгрузные предназначены для выдачи корма из бункера в кормушки. Каждый из них состоит из кожуха, шнека, подшипникового узла и заслонки. Перемещение заслонок в направляющих осуществляется при помощи рычагов.

Мешалка служит для разрушения сводообразований в бункере и подачи корма к выгрузным окнам. Мешалка выполнена в виде ножей, саблевидной формы, из листовой стали толщиной 10мм.

3.4 Технологические, энергетические и прочностные расчеты кормораздатчика

3.4.1 Технологические расчеты

В сельскохозяйственных машинах шнеки применяются для перемещения разнообразных материалов. К таким материалам относятся как зерно, так и продукты его размола, комбикорм, сухие, влажные и полужидкие корма, резка трав, сенная мука и др.

При движении по шнеку перемещаемый материал удерживается от вращения силой тяжести, силой трения и центробежной силой.

По скорости вращения шнеки подразделяются на быстроходные и тихоходные.

К тихоходным шнекам относятся шнеки, у которых окружная скорость кромки витка не превышает 0,8% м/с. Такие шнеки могут иметь наружный кожух в виде желоба открытого сверху.

Винтовые шнеки, вращающиеся с окружной скоростью более 0,8 м/с необходимо помещать в кожух в виде цилиндрической трубы или в закрытый желоб, чтобы исключить выбрасывание перемещаемого материала.

К преимуществам шнеков относится простота конструкций, простота ухода, надёжность в работе, широкий диапазон чисел оборотов и производительности.

Основным недостатком шнеков является истирание и крошение перемещаемого материала вследствие трения его о стенки желоба и поверхность витка, а так же в зазорах между витков и кожухом.

Производительность шнека, определяем исходя из максимально допустимой скорости движения кормораздатчика (Vн=0,5-1,62 км/ч) [23]

длины кормушек и массы выдаваемого корма за один раз.

Зная длину кормушек (L=84м) и максимальную скорость движения (Vмак=1,62 км/ч) определяем время, затрачиваемое на выгрузку корма:

ч.

Суточная масса, отпускаемая на кормление откормочного поголовья, а именно в день её наибольший удельный вес составляет 2959,07 кг. Масса выдаваемого корма за один день составляет 1479,5 кг. Учитывая то, что корм выдаётся влажным и содержит до 45% воды от его сухой массы, то вес влажного корма составит 2151,79 кг. тогда производительность шнека будет равна:

, кг/ч;

где П - вес влажного корма, кг;

Т - время выдачи корма, ч;

Конструктивные параметры шнека для транспортировки различных видов груза приведены в таблице 3.2.



Таблица 3.2. - Параметры шнеков горизонтальных и наклонных до 200

Перемещаемый материал	Наруж-ный диаметр витка, Д, мм	Число оборотов n, мин-1	Шаг витка S, мм	Диаметр винта, d, мм	Радиальный зазор, d, мм	Толщи-на витка, д, мм	Коэффициент запаса, ш
Зерно всех культур	80-250	60-400	0,6-0,8	20-80	8-10	1-3	0,3-0,4
Полужидкие кормовые смеси	160-250	300-100	0,6-0,8	48-80	8-10	2-3	0,9-1,0
Измельченная зеленая масса и силос	200-400	80-200	0,6-0,8	40-80	8-10	3	0,4

Пользуясь данными этой таблицы, принимаем диаметр витка Д=200 мм, тогда шаг витка будет равен:

S= (0.6ч0.8)?Д=(0.6ч0.8) ?200=120ч160 мм(3.3.)

принимаем шаг витка 130 мм

Радиальный зазор л принимаем равным 10 мм. Толщину витка 3 мм. Зная все эти параметры определим необходимое число оборотов шнека (расчет ведем для влажной кормовой смеси) [18].

, мин-1(3.4.)

где Д - наружный диаметр витка, м;

d - диаметр вала витка, м;

л - радиальный зазор между наружной кромкой витка и внутренней поверхностью кожуха шнека, м;

S - шаг витка, м;

Ш - коэффициент заполнения;

г - объемный вес перемещаемого материала, т/м3;

с - коэффициент снижения производительности в зависимости от наклона шнека. Для горизонтальных шнеков с==1;

мин-1.

Привод осуществляется от мотора-редуктора. принимаем мотор-редуктор с ближайшим стандартным числом оборотов вала.

n=112 мин-1

Расхождение расчетных и фактических оборотов составляет:

?n= (3.6.)

Фактическая производительность кормораздатчика составит:

Q=47,1 ?[(Д+2 ? л)2-d2) ?S ? ш ?n ? г ?c=

47.1 ?[(0.2+2 ?0.01)2-0.052] ?0.13 ?1 ?112 ?1.3 ?1=40.9 т/ч.

3.4.2.Определение мощности, необходимой на привод шнека

Мощность N, потребляемая для привода шнека в действительности складывается из следующих составных частей:

- мощности N1, требуемой на преодоление трения перемещаемого материала о внутреннюю поверхность кожуха;

- мощности N2, необходимой на преодоление трения в передаточном механизме (учитывается коэффициентом полезного действия).

.

Мощность, требуемая на преодоление шнеком сил трения равна:

, кВт

где F - сила трения, возникающая при движении в кожухе, кг;

- абсолютная скорость движения материала в кожухе шнека, м/сек;

Сила трения определяется по формуле [18]:

F=f ?(P1+G ?cosв ? cosц), кг (3.9)

где f - коэффициент трения покоя по листовой стали, f=1,1;

Р - центробежная сила, прижимающая материал к кожуху, кг;

G - масса материала, находящегося в кожухе, кг.

Количество материала G, находящегося в шнеке во время движения, определяем из выражения [18]%

, кг(3.10)

где L - длина пути материала в шнеке, принимаем L=0,523 м;

, кг.

Абсолютная скорость материала внутри кожуха шнека , м/с, равна:

;(3.11)

где 1 - скорость движения материала вдоль образующей кожуха шнека, м/с;

Е - для быстроходных шнеков Е=700.

Скорость движения материала вдоль образующей кожуха шнека равна:

м/с(3.12)

м/с.

Окружная стоимость кромки витка 2, м/с, равна:

м/с.(3.13)

Окружная скорость материала по стенкам кожуха 3, м/с, равна:

3=1?tgE=0.2542?tg70=0.6984 м/с(3.14)

Центробежная сила, прижимающая материал к кожуху, равна:

кг(3.15)

Тогда сила трения F, возникающая при движении материала о кожух:

F=1,2 ?(11,9+24 ?0,34 ?1)=24,1 кг.

Угол трения подъема наружной кромки витка, град:

(3.16)

б=11,690.

Угол трения перемещаемого материала о кожух при движении, град, равен:

=tgц= tg70=2.7470(3/17)

Радиус витка по центру тяжести слоя материала, лежащего на нем, м, равен:

м.(3.18)

Мощность, необходимая на преодоление сил трения, равна:

кВт.

Мощность, необходимая для привода шнека, равна:

кВт

для осуществления движения кормораздатчика принимаем мощность на 30% большую от суммарной мощности.

Для выбора необходимой мощности применяемого электродвигателя выбираем ближайшее по значению мощности из стандартного ряда.

Nс=1,1 кВт

По значениям мощности Nс=1,1 кВт и числу оборотов n=112 мин-1 для привода рабочих органов кормораздатчика выбираем мотор-редуктор МЦ 2С-63 ГОСТ 20721-75.



3.5 Прочностные расчеты

3.5.1 Конструкция витка и кожуха шнека

Шнек делаем однозаходный, со стоимостным витком. Направление витков - левое.

Витки секционных горизонтальных шнеков изготовляем согласно рис. 3.5.

В местах разъема витки должны примыкать один к другому без щелей и смещений кромок.

Вал витков изготовляем из трубчатой стали ГОСТ 8735-58 или ГОСТ 70704-63.

Спирали ленточных шнеков привариваем к стойкам круглого сечения.

Витки и спирали изготовляем из ленты по ГОСТу 380-60, ГОСТу 103-57, ГОСТ 82-57 из стали марки Ст 3, штамповкой из прокаткой на специальный машинке.

Размер выходного отверстия равен:

L1 = Д+2л = 200+2•10 = 220 мм.

Кожух изготовляем из листовой стали Ст 3 ГОСТ 380-60 толщиной 3 мм. Опорные подшипники прикрепляем к тыльной стороне шнека к корпусу, изготовленному из Ст 3 ГОСТ 380-60 толщиной 5 мм.

Ширина загрузочного окна 190 мм, длина 165 мм.

По периметру, для крепления кожуха к емкости привариваем уголок шириной 35 мм.

Высота от оси шнека к плоскости крепления должна составлять 157 мм.

3.5.2 Расчет усилия , необходимого для открытия и закрытия заслонки

Выходное отверстие бункера перекрывается задвижкой. Для перемещения задвижки необходимо преодолеть силу трения, возникшую в пазах, и внешнюю нагрузку, создаваемую кормом (рис.3.6.)