Главная Коллекция "Otherreferats" Сельское, лесное хозяйство и землепользование Реконструкция технологической линии приготовления зернофуража к скармливанию на МТФ голов с модернизацией измельчителя-смесителя ИСК-3М

Реконструкция технологической линии приготовления зернофуража к скармливанию на МТФ голов с модернизацией измельчителя-смесителя ИСК-3М

Технологическая карта приготовления кормовых смесей как основание для определения технико-экономических показателей работы кормоцеха. Анализ существующих и выбор рациональной линии приготовления кормов. Механизация производственных процессов на ферме.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 16.08.2011
Размер файла 195,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

55

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧЕРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ТЕНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: Технология механизации животноводства

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

На тему: “Реконструкция технологической линии приготовления зернофуража к скармливанию на МТФ 600 голов с модернизацией измельчителя-смесителя ИСК-3М”

Выполнил

Руководитель проекта Китун А.В.

МИНСК 2009 г.

Содержание

  • Реферат
  • 1. Расчет и описание генплана фермы
  • 1.1 Расчет структуры стада
  • 1.2 Расчет потребности в воде
  • 1.3 Расчет потребности в кормах
  • 1.4 Расчет объема хранилищ для других кормов
  • 1.5 Расчет выхода навоза и размеров навозохранилища
  • 1.6 Определение площадей выгульных площадок
  • 1.7 Ветеринарные объекты
  • 2. Анализ существующих и выбор наиболее рациональной линии приготовления кормов
  • 2.1 Зоотехническеие требования к подготовке кормов к скармливанию
  • 2.1.1 Краткий анализ существующих схем приготовления кормов
  • 2.2 Разработка технологической схемы приготовления кормов
  • 3. Механизация производственных процессов на ферме
  • 3.1 Механизация водоснабжения и автопоения
  • 3.2 Механизация удаления навоза
  • 3.3 Механизация и поддержание оптимального микроклимата
  • 4. Конструкторская часть проекта
  • 4.1 Анализ измельчающих аппаратов зерновых кормов
  • 4.1.1 Обоснование выбора конструкции измельчителя влажного зерна и его рабочих органов
  • 4.1.2 Расчет клиноременной передачи измельчителя-смесителя кормов
  • 4.1.3 Расчет призматической шпонки
  • 4.1.4 Проверочный расчет вала ротора на усталостную прочность
  • 5. Расчет технико-экономических показателей
  • 5.1 Расчет суточной и годовой потребности в кормах
  • 5.2 Расчет технико-экономических показателей модернизированного измельчителя-смесителя кормов ИСК-3
  • 5.2.1 Расчет технико-экономических показателей
  • 5.3 Расчет технико-экономических показателей с использованием плющилки КОРМ-10
  • 5.3.1 Расчет технико-экономических показателей
  • 5.4 Расчет необходимых объёмов капиталовложения
  • 5.5 Расчет издержек на эксплуатацию технических средств
  • Заключение
  • Список используемых источников

Реферат

Пояснительная записка состоит из …. страницы печатного текста и содержит …. таблиц, …. рисунков, …. наименований использованных литературных источников, приложений и … листов графического материала.

Цель проекта - реконструкция линии приготовления кормов для КРС на откормочной ферме 600 голов.

Ключевые слова: ферма, КРС, кормоцех, смеситель, ротор, нож, молоток.

В проекте определена структура поголовья, установлены рационы кормления в соответствии с заданием, рассчитаны потребное количество воды, кормов, выхода навоза, объема хранилищ, установлены потребные площади для содержания скота, подобраны необходимые средства механизации.

В конструкторской части предлагается, для лучшего измельчения грубых кормов, в смеситель-измельчитель первый ярус оснастить новыми ножами и молотками. Произведен расчет на прочность основных узлов машины.

Составлена технологическая карта приготовления кормовых смесей, что послужило основанием для определения технико-экономических показателей работы кормоцеха.

1. Расчет и описание генплана фермы

1.1 Расчет структуры стада

Расчет структуры стада для молочно-товарной фермы производим, пользуясь расчетными коэффициентами в таблице 4.4/1 /.

Коровы и нетели:

600 х 1,12 = 672; в том числе: дойные: 600 х 0,75 = 450; сухостойные: 600 х 0,13 = 78; новотельные: 600 х 0,12 = 72; нетели за 2 месяца до отела: 600 х 0,12 = 72; телята профилактического возраста: 600 х 0,06 = 36.

1.2 Расчет потребности в воде

На животноводческих комплексах и фермах вода расходуется на поение животных, которые должны получать ее в достаточном количестве и в любое время суток, а также на другие производственные нужды - технологические, гигиенические, хозяйственные и противопожарные.

Потребность в воде на поение животных определяем по среднесуточным нормам водопотребления различными половозрастными группами животных по формуле

Qcpcyт, = q1* m1,+ q2* m2+. + qn* mn, (1.1)

где - ql,q2,qn - среднесуточная норма расхода воды на голову, л.; т}, т2, тп - количество животных в группе, гол.

Qсрсут = 100 * 600 + 50 * 72 = 63600 л/сут.

С учетом коэффициента суточный неравномерности (Ксут=1,3) находим максимальный суточный расход воды.

Qmaxсут= Ксут * Qсрсут; (1.2), Qmaxсут = 1,3 х 63600 = 82680 л/сут.

Тогда средний часовой расход воды составит:

л/ч. (1.3)

Максимальный часовой расход воды определяем с учетом коэффициента часовой неравномерности

Qmaxч= Кч * Qсрч;. (1.4)

где - Кч = 2,5 - коэффициент часовой неравномерности.

Qmaч =2,5*3445 = 8612,5 л/ч.

Среднесекундный расход воды будет равен

л/с. (1.5)

Диаметр внешнего водопровода для каждого участка водопроводной сети определим по формуле

; (1.6)

где - V=1,0 м/с - скорость движения воды.

.

Объем водонапорной башни определяем по формуле

Vб =Vр +Va +Vпож; (1.7)

где - Vр - регулирующий объем водонапорного бака, м3;

Va - аварийный запас воды, м3;

Vпож - противопожарный запас воды, м3.

Регулирующий объем емкости, обеспечивающий бесперебойное водоснабжение потребителей, определяем по формуле

Vр = (0,15.0,25) Qmaxсут, (1.8)

Vр =0,2*82680 = 16536л = 16,5м3.

Аварийный запас воды определяют, исходя из условия устранения аварии в течении 2-х часов, т.е.

Vа = 2* Qmaxч, (1.9), Vа =2 * 8,6 = 17,2 м3.

Противопожарный запас воды для водонапорных башен рекомендуется принимать из расчета тушения пожара в течении 10 мин. в двух местах с общим расходом воды Юл/с, т.е.

.

Тогда

V6 =16,5 + 17,2 + 6 = 39,7 м3.

Выбираем типовую водонапорную башню по проекту № 901-517/70: емкость 50 м3, высота 18 м.

1.3 Расчет потребности в кормах

Для расчета потребности в кормах используем выбранные в зависимости от продуктивности по таблице 5.3 /1/ рационы кормления. В рацион для сухостойных коров и нетелей по рекомендациям БелНИИЖа входит то же количество кормов, что и для дойного стада, за исключением сочных кормов и комбикорма. Количество этих кормов уменьшается на 50 %.

При продуктивности 5500 кг молока на корову в год рацион кормления выглядит следующим: сено - 5,2 кг; сенаж - 5,5 кг; силос - 12 кг; корнеклубнеплоды - 18 кг, комбикорм зимой - 5,5 кг, летом - 4,5 кг; зеленая масса - 70 кг.

Принимаем продолжительность стойлового периода - 215 дней, пастбищного - 150 дней.

Поголовье на ферме разбиваем на 2 группы:

лактирующие (дойные, новотельные и глубокостельные): 450+72=522 гол.

сухостойные и нетели: 78+72=150 гол.

Первая группа получает полный рацион, вторая - не получает корнеклубнеплодов и 50% концкормов, в остальном то же что и первая.

Суточную потребность отдельных видов кормов определяют по формуле

Q1 = а1т1+а2т2+… + аnтn,; (1.10)

Q2 = blml+b2m2+…+bnmn,; (1.11)

Qn=z1m1+z2m2+…+ znmn; (1.12)

где - Q1,Q2,.,Qn - суточное потребление различных кормов, кг/сут;

а1, а2,., аn; b1,b2,.,bn; z1,z2,.,zn - расход различных кормов по рациону на одно животное, кг/сут;

т1, т2,., тп-число животных в каждой группе.

Данные расчета по потребности коров сводим в таблицу.1.1.

Таблица 1.1 Суточная и годовая потребность в кормах

Виды кормов

Суточная потребность в кормах, кг

Годовая по-

требность в кормах, т

зимой

летом

Сено

3494,5

-

751,3

Сенаж

3696

-

794,6

Силос

8064

-

1975,7

Корнеплоды

9396+1350=10746

-

2310,4

Концентраты

2871+412,5=3283,5

2345+337,5=2682,5

1108,4

Зеленая масса

-

47040

7056

ИТОГО

29284

49772,5

13996,4

Определим количество корма, выгружаемого в день

Gв=q*m; (1.13)

сенаж 5,5 * 672 = 3696 кг;

силос 12 * 672 = 8064 кг.

Тогда

.

Принимаем башню диаметром 9,15 м, вместимостью 520 т.

Максимально возможное сечение траншеи для силоса равно

. (1.14)

Принимаем длину траншеи в 60 м и коэффициент уплотнения 0,9.

Тогда вместимость хранилища силоса определим из выражения

Gxp=Vxp*, (1.15)

Gxp = 64,5* 60*0,9*250 = 870912 кг.

Принимаем хранилище вместимостью 1000 т по т.п. №811-37. Необходимое количество хранилищ, исходя из условия размещения всего запаса корма в хранилищах, по формуле

; (1.16)

Для сенажа.

Принимаем две башни с учетом потерь при хранении.

Для силоса .

Принимаем две траншеи.

линия приготовление корм ферма

1.4 Расчет объема хранилищ для других кормов

Объем хранилищ для сена определяем по формуле

(1.17)

где - Qr - годовая потребность в грубых кормах;

k - коэффициент учитывающий потери грубых кормов, равный 0,05;

- плотность грубых кормов, для сена 0,08.0,12 т/м3.

.

Размер хранилища нужного объёма находим из выражения

V'г = L х b x h; (1.18)

Для хранения сена выбираем два сарая длиной L =5 4 m, шириной b = 18 м и высотой укладки h = 5 м.

2*L*b*h=2х54х18х5=9720м3>V'г.

Условие выполняется.

Для хранения корнеклубнеплодов принимаем два хранилища вместимостью по 1500т каждое.

1.5 Расчет выхода навоза и размеров навозохранилища

Размер навозохранилища определяем в зависимости от вида и поголовья животных с учетом норм выхода навоза и сроков его хранения. Полезную площадь навозохранилища определим по формуле

; (1.19)

где - п - поголовье животных;

q" - масса навоза от одного животного за сутки, кг/гол.;

tд - число дней хранения навоза в хранилище, (100.150 дней);

р - средняя плотность навоза, (700.800 кг/м3);

h - высота укладки навоза, (1,5.2,5 м).

.

Выбираем навозохранилище полезной площадью 1740м и вместимостью 3500т, типовой проект №815-9.

1.6 Определение площадей выгульных площадок

Площади выгульно-кормового двора или выгульной площадки для групп животных определяем по формуле

F = f*m; (. 20)

где f - удельная площадь выгула на 1 животное, м2;

п - число животных в группе.

Для коров f= 15м2, нетелей f= 10м2.

FK= 15x600 = 9000 м2; Fн=10x72 = 720m2.

1.7 Ветеринарные объекты

Ветеринарные объекты включают в себя:

ветсанпропускник на 30 человек, №т.п.807-32;

дезбарьер, №т.п.807-40;

амбулатория со стационаром на 30 мест, № т.п.807-121;

изолятор для КРС на 30 мест, № т.п.807-117.

Санпропускник включает проходную площадью 10м, помещения для дезинфекции одежды, гардеробную с сушильным шкафом, умывальную и душевую. Дезинфекционный блок ветсанпропускника состоит из помещения для дезинфекции транспортных средств, площадь и габариты которого определены по габаритам оборудования, площадь для дезинфекции тары составляет 15 м2. Размер карантинных зданий, т.е. количество мест, определяем в 0,5 % от мощности фермы.

Результаты основных технологических расчетов и подбора объектов для проектируемой фермы сводим в таблицу 1.2

Таблица 1.2 Перечень основных зданий и сооружений

Наименование

№ типового проекта

Потребное количество

Площадь застройки, м2

Коровник на 200 голов

801-2.92.87

3

1638

4914

Родильное отделение на 72 места с профилакторием

801-375

2

1346

1346

Доильно-молочный блок

801-126

468

468

Санитарный пропускник

807-32

455

455

Кормоцех

801-443

144

144

Стационар на 30 мест

807-121

216

216

Изолятор на 30 мест

807-117

176

176

Траншея для хранения силоса

811-37

243

486

Сенажная башня

БС-9,15

2

40

80

Хранилища для корнеплодов

813-76

2

550

1100

Сарай для грубых кормов

2

972

1944

Навозохранилище

815-9

1

1740

1740

Водонапорная башня

901-517/70

1

Дезбарьер

807-40

4

50

50

Выгульная площадка

12

9720

2. Анализ существующих и выбор наиболее рациональной линии приготовления кормов

2.1 Зоотехническеие требования к подготовке кормов к скармливанию

2.1.1 Краткий анализ существующих схем приготовления кормов

Обычно на откормочных фермах КРС применяется кормление в виде кормосмесей. Кормосмесь приготавливается в кормоцехе и с помощью кормораздатчика КТУ-10 транспортируется на ферму и там выгружается в кормушки.

Стандартная технология приготовления кормосмесей предусматривает приготовление полнорационных влажных смесей из имеющегося в хозяйстве набора кормов: силоса, сенажа, корнеклубнеплодов, комбикорма и грубых (соломы) кормов.

Кормоцехи для приготовления влажных кормосмесей должны отвечать следующим требованиям:

Скармливание концентратов в смеси способствует повышению продуктивности животных. Скармливание концентратов и грубых кормов в смеси с другими позволяет повысить эффективность их использования на 7 %, а продуктивность на 9 %.

Для приготовления влажных кормосмесей крупному рогатому скоту применяются серийные кормоцеха КЦК-5, КОРК-5, КОРК-15.

Пример.

В целом комплект оборудования КОРК-15 подходит к использованию на проектируемой ферме. Он не требует заглублений и приямков, отсутствуют перевалочные операции, все корма в питатели поступают непосредственно из транспортных средств.

Исходя из этого берем за основу кормоприготовления комплект оборудования КОРК-15 и модернизируем для конкретных условий проектируемой фермы.

2.2 Разработка технологической схемы приготовления кормов

Для каждого вида корма выбираем свою технологическую схему.

Для корнеклубнеплодов принимаем схему: погрузка-транспортировка - загрузка в накопительную емкость - мойка - измельчение - дозирование - смешивание.

Линия подачи сенажа или силоса - погрузка, транспортировка, дозирование, смешивание.

Линия измельчения соломы - измельчение, погрузка в транспортное средство, транспортировка загрузка и измельчение, загрузка в питатель, дозирование и смешивание.

Линия измельчения зерна - погрузка в транспортное средство, транспортировка загрузка и измельчение, загрузка в питатель, дозирование и смешивание.

По составленной схеме технологического процесса приготовления кормов перейдем к технологическому расчету, который сводится к технологическому расчету оборудования, к определению производительности технологических линий, количества машин и вспомогательных устройств и оборудования.

3. Механизация производственных процессов на ферме

3.1 Механизация водоснабжения и автопоения

Механизация и автоматизация водоснабжения животноводческих ферм позволяет значительно сократить затраты труда и снизить себестоимость животноводческой продукции. Кроме того, механизация водоснабжения повышает противопожарную безопасность производственных помещений и повышает санитарное состояние фермы. Выбор средств механизации водоснабжения производится с учетом среднесуточной нормы водопотребления и производственной потребности.

На проектируемой ферме одно животное потребляет за сутки 50 л воды. Вода также необходима для приготовления кормов в кормоцехе из расчета на 1 кг сухого корма - 2 л воды.

Вода необходима и в санитарно-бытовых помещениях. На комплексе потребляется вода из подземных источников. При помощи насосной станции вода подается в водонапорную башню и затем по трубопроводам к потребителям.

Для закачивания воды применяем центробежный вихревой насос ВН-2Ц-6. Мощность насоса 13,0 кВт, подача 10,4-6,8 м/ч, создаваемое давление 100.120 м. водяной струи.

При помощи водонапорной башни создается необходимый напор в магистрали, регулируется суточный расход воды и создается ее необходимый запас.

Для поения животных применяется автопоилка ПА-1 из расчета одна поилка на две головы. Она присоединяется к водопроводу так, чтобы из нее могли пить одновременно два животных.

Автопоилка представляет собой чугунную чашу с пружинно-клапанным механизмом. Объем чаши - 2 л. Таких поилок на ферме 508 штук.

3.2 Механизация удаления навоза

Выбор технологии удаления и утилизации навоза зависит главным образом от системы содержания животных и физико-механических и реологических свойств навоза.

При содержании животных без применения подстилки получают полужидкий навоз с относительной влажностью 89-90 %.

Для удаления навоза на проектируемой ферме применяем скребковые навозоуборочные транспортеры. Экскременты животных сгребаются в навозные каналы и транспортируются скребками транспортеров к поперечному каналу. Дно поперечного канала горизонтально или с уклоном 0,003-0,001 в сторону транспортировки навоза. Ширина канала 1,2 метра. Для транспортирования навоза по поперечному каналу принимаем гидравлическую систему с набором шиберов, задвижек и распределителей потока жижы. Для движения навоза используется собственная жижа, которая отбирается в навозоприемниках. При заполнении канала поднимают шибер и вся навозная масса самотеком движется по навозопроводу в навозохранилище, где и хранится до полного заполнения его. Из навозохранилища навоз вывозят три раза в год и вносят в почву как органическое удобрение.

3.3 Механизация и поддержание оптимального микроклимата

Создание и автоматическое поддержание требуемых параметров микроклимата является важной проблемой в животноводстве

Исследованиями и опытами многих хозяйств установлено, что за несоблюдение оптимального микроклимата в помещениях для содержания животных снижается их продуктивность, увеличивается расход кормов на получение продукции, возрастает падеж животных, сокращаются сроки эксплуатации машин и зданий, возрастают простудные заболевания обслуживающего персонала.

Для поддержания оптимальной температуры специальные подогревательные установки не ставятся, т.к. для этого достаточно тепла, которое выделяется животными.

4. Конструкторская часть проекта

4.1 Анализ измельчающих аппаратов зерновых кормов

4.1.1 Обоснование выбора конструкции измельчителя влажного зерна и его рабочих органов

Описание и процесс работы модернизируемой машины ИСК-3. Прочностной расчет модернизированного узла или детали. Расчет подшипников измельчителя-смесителя кормов.

Расчет подшипников ротора измельчителя-смесителя сводится к следующему.

Исходные данные: мощность на валу ротора N=40 кВт, частота вращения вала ротора n=1024 об/мин, требуемая долговечность подшипников L=20000 час, вес ротора G=295 кг.

Для определения усилий, действующих на вал ротора измельчителя - смесителя в радиальном направлении, строим схему действующих сил.

Размещено на http://www.allbest.ru/

55

Рисунок 4.4 - Схема сил.

Определяем крутящий момент на валу ротора

(4.1)

(4.2)

.

Определяем усилие, возникающее в следствии разности массы ножей ротора, расположенных в диаметрально противоположных плоскостях.

(4.3)

где - М - масса ножа, М=5,2 кг,

L - длина ножа, м,

S - ход ножа, м,

M - количество ярусов в роторе, m=4,L=0.283 м, R=0.214 м;

S=2рR=2. (4.4)

. (4.5)

- угловая скорость ротора.

.

Определяем давление на валу ротора от ременной передачи

; (4.6)

где - у0-напряжение ремня, у0=18 кг/см2 (стр.492, 2/1 /);

--площадь поперечного сечения ремня, см2;

b=1.9 см ;

;

угол обхвата на малом шкиве, .

.

Определяем реакции опор Р1,2; R3.

:

; (4.7)

.

:

; (4.8)

.

Определяем приведенную нагрузку на подшипниках.

; (4.9)

где КК - коэффициент вращения (стр.69,3/1 /); Ку - коэффициент безопасности (табл.25,3/1 /); КТ - температурный коэффициент (табл.24,3/1 /); КК =1,0; Ку=1,2; КТ=1,05.

.

.

Определяем динамическую грузоподъемность подшипников.

; (4.10)

(табл.30,3/1 /);

С - динамическая грузоподъемность.

; (4.11)

.

.

По расчетной динамической грузоподъемности выбираем подшипники радиальные однорядные с двумя защитными шайбами 180218 ГОСТ8882-75 с заданной динамической грузоподъемностью 4490 кг.

4.1.2 Расчет клиноременной передачи измельчителя-смесителя кормов

Вращение передается от электродвигателя 4А200М4У3 мощностью 28,5кВт при частоте вращения n1=1180 мин-1. Частота вращения ведомого вала n2=980 мин-1. Межосевое расстояние а=800мм. Возможная пусковая перегрузка-до 120%. По заданной мощности и частоте вращения выбираем клиновой ремень сечения В, масса 1м этого ремня g=0.3 кг/м.

Передаточное число

; (4.12)

.

Для сечения В, принимаем диаметр ведущего шкива d1=200мм с передаточным числом u=1.2 и частоте вращения n1=1180 мин-1, находим номинальную мощность, передаваемую одним ремнем, P0=5.61 кВт.

Диаметр ведомого шкива

; (4.13)

.

Принимаем из стандартного ряда d2=250мм.

Уточняем передаточное число

.

Передаточное число изменилось незначительно, оставляем прежнее значение Р0=5,61кВт, так как Р0 мало зависит от передаточного числа.

Рассчитываем длину ремня по формуле

; (4.14)

.

Из стандартного ряда выбираем Lp=2240 мм.

Окончательное межосевое расстояние

; (4.15)

; (4.16)

; (4.17)

.

.

.

Угол обхвата

; (4.18)

.

Скорость ремня

; (4.19)

.

Коэффициенты:

Мощность передачи с одним ремнем

; (4.20)

.

Определяем число ремней в комплекте

Cz=0.9,; (4.21)

.

Принимаем z=6.

Сила предварительного натяжения одного ремня

; (4.22)

; (4.23)

.

.

Нагрузка на вал передачи

; (4.24)

.

Нормативный ресурс ремней для среднего режима работы Тср устанавливается 2000ч.

4.1.3 Расчет призматической шпонки

Подобрать призмотическую шпонку и проверить ее при передаче вращающего момента.

; (4.25)

.

Длина ступицы l=120мм.

Диаметр вала d=60мм.

Для заданного диаметра вала выбираем сечение призматической шпонки , t1=7мм.

Принимаем шпонку на 30мм короче ступицы шкива, т.е. расчетная длина шпонки

. (4.26)

Допускаемое напряжение на смятие .

Проверяем на прочность

; (4.27)

.

Что удовлетворено, так как .

Проверка

; (4.28)

.

4.1.4 Проверочный расчет вала ротора на усталостную прочность

Проверочный расчет вала выполняется на совместное действие изгиба и кручения путем определения коэффициентов запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнения их с допускаемым значением S? [S]. Рекомендуется принимать [S] =1,5…2,5.

Коэффициент запаса прочности определяем по формуле

; (4.29)

где - SG,Sф-коэффициенты запаса прочности соответственно по изгибу и кручению.

Выбираем материал вала: сталь 40Х GВ=1000 МПа. Определяем коэффициент запаса прочности по из изгибу в предположении, что напряжения изменяются по симметричному циклу

; (4.30)

где - G-1 - предел выносливости при изгибе с симметричным циклом, для легированных сталей

; (4.31)

.

Gа - амплитудные напряжения изгиба в рассматриваемом сечении вала, при симметричном цикле напряжения,

; (4.32)

где - W - момент сопротивления при изгибе, мм3;

Ми - суммарный изгибающий момент, Н·мм.

Суммарный изгибающий момент в наиболее опасном сечении вала

; (4.33)

.

Для круглого сечения со шпоночным пазом

; (4.34)

где - d-диаметр вала, мм;

.

КG - эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений;

Кd - масштабный фактор.

.

КV - учитывающий способ упрочнения поверхностей.

Для валов без поверхностного упрочнения КV=1.

.

.

Определяем коэффициент запаса по кручению для нереверсивной передачи

; (4.35)

где - ф-1-предел выносливости при кручении с симметричным циклом; для углеродистых и легированных сталей ф-1= (0,2-0,3) GB;

- учитывает ассиметрию цикла; для легированных сталей =0,05;

фа - амплитудное напряжение кручения в рассматриваемом сечении вала, при пульсирующем цикле.

; (4.36)

где - фм-среднее напряжение цикла;

Т - крутящий момент, Н?м;

Wp - полярный момент сопротивления, мм3.

Для круглого сечения со шпоночным пазом

; (4.37)

где - d-диаметр вала, мм3.

.

.

.

.

Кr - эффективный коэффициент концентрации при кручении.

.

Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении

; (4.38), .

Все расчеты показывают что конструкция вала выдерживает условие нагружения.

5. Расчет технико-экономических показателей

5.1 Расчет суточной и годовой потребности в кормах

Полноценное кормление животных является решающим фактором в увеличении производства говядины. Во II и III (120 - 300 и 300 - 480 дней) периодах ведется интенсивное выращивание и откорм молодняка с использованием сенажа. Для возраста животных 121 - 300 дней принимаем среднесуточный привес 850 г, для получения этого привеса животному необходимо 7,3 кг корм. ед. в сутки.

Для возраста 301 - 480 дней принимаем среднесуточный привес 1060 г. для получения данного привеса необходимо 8,9 кг корм. ед, в сутки на одну голову. Суточные нормы кормления животных приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 Нормы кормления животных

Возраст, месяцев

Сенаж

Силос

Сено

Корнеплоды

Конц. корма

6-12

12

16

2

7

3,8

12-18

16

23

2,5

8

5,8

Суточный расход кормов по видам:

, кг/сутки; (5.1)

где - - суточная потребность корма;

m - количество потребителей;

Суточный расход кормов по видам на одно животное для 1 группы:

, кг/сутки;

, кг/сутки;

кг/сутки;

, кг/сутки;

, кг/сутки.

Суточный расход кормов по видам на одну голову КРС для 2 группы:

, кг/сутки;

, кг/сутки;

, кг/сутки;

, кг/сутки;

, кг/сутки.

Определяем годовую потребность кормов с учетом того, что сенаж, силос, сено, корнеплоды и концентрированные корма скармливаются круглый год.

Таблица 5.2 Годовая потребность в кормах, кг.

Показатели

Сенаж

Силос

Сено

Корнеплоды

Зерно

1-гр.

7200

9600

1200

4200

2280

2-гр.

9600

13800

1500

4800

3480

Всего

16800

23400

2700

9000

5760

5.2 Расчет технико-экономических показателей модернизированного измельчителя-смесителя кормов ИСК-3

Расчёт технологических показателей рассмотрим на предлагаемом модернизированном измельчителе-смесителе ИСК-3, производительностью до 20 т/ч. Суммарная установленная мощность электродвигателей 40 кВт.

Объём работ в году для исходного и проектируемого вариантов рассчитываем по формуле:

Qгод=D•Qсут; (5.2)

где - D - число дней работы агрегата в году, дни;

Qсут - объём работ в сутки, т.

Qгод=20•57,66 = 1153,2 т/год.

Число часов работы агрегата в сутки на данной операции рассчитываем по формуле:

; (5.3)

где - Qчас - производительность в час, т/ч.

ч.

Число часов работы агрегата в год на данной операции рассчитываем по формуле:

; (5.4)

ч.

Определяем затраты труда в сутки на данной операции:

; (5.5)

где - - число часов работы агрегата в сутки, ч;

П - количество обслуживающего персонала, чел.

tсут= 2,88·1=2,88, чел. ч.

Затраты труда в год на данной операции:

Тгод= Тм. год·П; (5.6)

где - Тм. год - число часов работы агрегата в год, ч.

Тгод= 57,6·1=57,6, чел. ч.

Амортизационные отчисления высчитываем по формуле:

; (5.7)

где - а - норма амортизации (а=14,2 %);

Б - балансовая стоимость оборудования.

Отчисления на ремонт высчитываем по формуле:

; (5.8)

где - р - норма отчислений на ремонт (р=18%).

тыс. руб.

Общие затраты труда рассчитаем по формуле:

(5.9)

Расход электроэнергии определяется по формуле:

; (5.10)

где - N - мощность установки, N = 40 кВт.

Стоимость электроэнергии равна:

(5.11)

В настоящее время в соответствии с Декларацией об уровне тарифов на электрическую энергию его величина составляет 167,3 руб. за кВт. ч.

Этот тариф рекомендуется пересчитывать по следующей формуле:

; (5.12)

где - Тн и Тб - тариф на электроэнергию проиндексированный на изменение курса беларуского рубля к доллару США на день оформления платежного документа и день оплаты,

Кн/Кб - значение курса беларуского рубля к доллару США на день оформления.

Отсюда тариф на электроэнергию состовляет:

Зарплату персоналу высчитываем по формуле:

Зп=Тм•зч•n; (5.13)

где - зч - тарифная часовая ставка оператора соответствующего разряда, тыс. руб;

n - число рабочих, шт,

Зп=57,6•1,104•1=63,59, тыс. руб.

Зч=к•а•тс/рв; (5.14)

где - к - тарифный коэффициент 5го. разряда к=1,73;

а - корректирующий коэффициент 5го. разряда а=1,4;

тс - тарифная ставка первого разряда тс=77,0 тыс. руб.;

рв - среднемесячный фонд рабочего времени рв=168,8 тыс. руб;

Зч=1,73•1,4•77000/168,8=1,104 тыс. руб.

Отчисления на соцнужды, тыс. рублей (принимаем 30% от зарплаты);

ОС=0,3•63,59=19,1 тыс. руб. (5.15)

Прочие прямые затраты на данную операцию принимаем 3% от зарплаты персоналу высчитываем по формуле:

Пр=Зп•к, (5.16)

где - к - процентное отношение;

Пр=63,59•0,03=1,9, тыс. руб.

Годовые эксплуатационные затраты высчитываем способом сложения всех полученных затрат по операции:

Эгод=А+Р+Сэ+Зп+Пр; (5.17)

Эгод=3734,6+4734+456,2+63,59+1,9=8990,29 тыс. руб.

5.2.1 Расчет технико-экономических показателей

Удельные эксплуатационные затраты на одну тону продукции:

, тыс. руб; (5.18)

где - Эгод - сумма годовых эксплуатационных затрат, тыс. руб;

Qгод - обьем работ в году, т.

Затраты труда на единицу продукции:

, чел-час; (5.19)

где - - Тгод - сумма затрат труда за год, чел-час.

Производительность труда:

, т/ч. (5.20)

Энергозатраты на единицу продукции:

, кг/т; (5.21)

где - W - сумма расходов на электроэнергию, кВт-час.

Энерговооруженность труда:

, кВт/чел. (5.22)

где - - сумма мощностей привода;

- сумма годового времени работы одного рабочего, ч.

5.3 Расчет технико-экономических показателей с использованием плющилки КОРМ-10

Технологический расчет проведем при плющении зерна влажностью до 40 % и смешивании его с консервантом.

Для плющения применяется плющилка-КОРМ-10 производительностью до 10 т/ч и установленной мощностью электродвигателей 37 КВт. Для смешивания кормов применяется смеситель шнекового типа производительностью при смешивании кормов до 10 т/ч. и суммарной установленной мощностью электродвигателя 6 кВт.

Объём работ в году для исходного и проектируемого вариантов рассчитываем по формуле:

Qгод=D•Qсут;

где - D - число дней работы агрегата в году, дни;

Qсут - объём работ в сутки, т.

Qгод=20•57,66 = 1153,2 т/год.

Число часов работы агрегата в сутки на данной операции рассчитываем по формуле:

;

где - Qчас - производительность в час, т/ч.

, ч.

Число часов работы агрегата в год на данной операции рассчитываем по формуле:

;

, ч.

Определяем затраты труда в сутки на данной операции:

;

где - - число часов работы агрегата в сутки, ч;

П - количество обслуживающего персонала, чел.

tсут= 5,76·1=5,76, чел. ч.

Затраты труда в год на данной операции:

Тгод= Тм. год·П;

где - Тм. год - число часов работы агрегата в год, ч.

Тгод= 115,2·1=115,2, чел. ч.

Амортизационные отчисления высчитываем по формуле:

;

где - а - норма амортизации (а=14,2 %);

Б - балансовая стоимость оборудования.

Отчисления на ремонт высчитываем по формуле:

;

где - р - норма отчислений на ремонт (р=18 %).

, тыс. руб.

Общие затраты труда рассчитаем по формуле:

Расход электроэнергии определяется по формуле:

;

где - N - мощность установки N = 43 кВт.

Стоимость электроэнергии равна:

В настоящее время в соответствии с Декларацией об уровне тарифов на электрическую энергию его величина составляет 167,3 руб. за кВт. ч.

Этот тариф рекомендуется пересчитывать по следующей формуле:

где - Тн и Тб - тариф на электроэнергию проиндексированный на изменение курса беларуского рубля к доллару США на день оформления платежного документа и день оплаты,

Кн/Кб - значение курса беларусского рубля к доллару США на день оформления.

Отсюда тариф на электроэнергию состовляет:

Зарплату персоналу высчитываем по формуле:

Зп=Тм•зч•n,

где - зч - тарифная часовая ставка оператора соответствующего разряда, тыс. руб; n - число рабочих, шт,

Зп=115,2•1,104•1=127,18, тыс. руб.

Зч=к•а•тс/рв;

где - к - тарифный коэффициент 5го. разряда к=1,73;

а - корректирующий коэффициент 5го. разряда а=1,4;

тс - тарифная ставка первого разряда тс=77,0 тыс. руб.;

рв - среднемесячный фонд рабочего времени рв=168,8 тыс. руб;

Зч=1,73•1,4•77000/168,8=1,104 тыс. руб.

Отчисления на соцнужды, тыс. рублей (принимаем 30% от зарплаты);

ОС=0,3•127,18=38,15 тыс. руб.

Прочие прямые затраты на данную операцию принимаем 3% от зарплаты персоналу высчитываем по формуле:

Пр=Зп•к,

где - к - процентное отношение;

Пр=127,18•0,03=3,81, тыс. руб.

Годовые эксплуатационные затраты высчитываем способом сложения всех полученных затрат по операции:

Эгод=А+Р+Сэ+Зп+Пр;

Эгод=3592+4554+980,81+127,18+3,81=9257,8 тыс. руб.

5.3.1 Расчет технико-экономических показателей

Удельные эксплуатационные затраты на одну тону продукции:

, тыс. руб;

где - Эгод - сумма годовых эксплуатационных затрат, тыс. руб;

Qгод - обьем работ в году, т.

Затраты труда на единицу продукции:

, чел-час;

где - Тгод - сумма затрат труда за год, чел-час.

Производительность труда:

, т/ч.

Энергозатраты на единицу продукции:

, кг/т;

где - W - сумма расходов на электроэнергию, кВт-час.

Энерговооружонность труда:

, кВт/чел;

где - - сумма мощностей привода;

- сумма годового времени работы одного рабочего, ч.

5.4 Расчет необходимых объёмов капиталовложения

Исходными данными являются технологические расчеты в сравниваемых вариантах.

Величина дополнительных капитальных вложений определяется по формуле

; (5.23)

где - К2 и К1 - капиталовложения соответственно в планируемом и исходном вариантах.

К =26300 - 25300 =1000 тыс. рублей.

Удельные капитальные вложения определяются по формуле:

; (5.24)

где - - валовая продукция (молоко);

Куд=1000/4000=0,25 тыс. руб/т.

5.5 Расчет издержек на эксплуатацию технических средств

При расчете технологических карт не учитывались вычисления на зарплату на социальные нужды, премии и надбавки, а зарплата подсчитывалась только по тарифным ставкам. В этом случае зарплату увеличиваем на коэффициент Кув = 1,5. Суммарные годовые эксплуатационные издержки определяются:

, тыс. руб.; (5.25)

где - ? расходы на оплату труда производственных рабочих, тыс. рублей;

= 1,5 - коэффициент, учитывающий надбавки, премии, компенсации к заработной плате;

? отчисления на соцнужды, тыс. рублей (принимаем 30 % от зарплаты);

? материальные затраты, включающие затраты на ремонт и техническое обслуживание и затраты на потребляемые энергоресурсы (электроэнергия, горюче-смазочные материалы и др.), тыс. рублей;

? амортизация основных средств, тыс. рублей;

? прочие затраты, тыс. рублей;

= 127·1,5 + 38,15 + 5534,81 + 3592 + 3,81 = 9359,27 тыс. руб.

= 63,59·1,5 + 19,1 + 5190,2 +3734,6 + 1,9 = 9041,18 тыс. руб.

Проанализируем составляющие статьи расходов эксплуатационных издержек сведя значения в (табл.5.3).

Таблица 5.3 - Элементы эксплуатационных издержек

Элементы затрат, тыс. руб.

Варианты

Отклонения,

± тыс. руб.

Базовый

Проектный

Затраты на энергоносители

981

456,2

-524,8

Затраты на амортизацию

3592

3734,6

+142,6

Затраты на ремонт и ТО оборудования

4554

4734

+180

Затраты на зарплату

127

63,59

-63,41

Прочие затраты

4

1,9

-2,1

ИТОГО

9258

8990,29

-267,71

Из представленной таблицы видно, что предлагаемая модернизация измельчителя зерна позволяет сэкономить на стоимости энергоносителей

до - 524,8тыс. руб. И хотя затраты по статьям амортизации возросли из-за повышения балансовой стоимости машины, в целом с учетом полученной экономии на энергозатратах, заработной плате и прочих сумма роста затрат меньше. Следовательно, модернизация оборудования экономически оправдана.

Удельные эксплуатационные издержки на единицу продукции определяются по формуле:

, руб. т; (5.26)

тыс. руб.

тыс. руб.

Годовая экономия эксплуатационных издержек определяется по формуле:

; (5.27)

где - ? валовая продукция по проектируемому варианту (молоко), т;

Э2= (8,11-7,84) 4000=1080 тыс. руб.

Годовой доход от внедрения определяется как разность результатов (выручка) и текущих издержек по объекту. Доход увеличивается на сумму амортизационных отчислений по объекту и уменьшается на величину налогов:

; (5.28)

где - И1, И2 - издержки эксплуатационные в сравниваемых вариантах, тыс. руб.; ? амортизационные отчисления в проектируемом и исходном вариантах, тыс. руб.;

Д2= (9359,27 - 9041,18) + (3734,6 - 3592) =460,69 тыс. руб.

Чистый дисконтированный доход определяется по формуле:

; (5.29)

где - - приведения до расчетного периода;

- проектируемые капитальные вложения, тыс. рублей;

; (5.30)

где - Е=0,15 - банковская процентная ставка;

Т - средний амортизационный срок службы сельскохозяйственной техники.

Коэффициент возврата капитала (инвестиций) определяется по формуле:

. (5.31)

Срок возврата капитала статический:

. (5.32)

Индекс доходности:

. (5.33)

Предельные капитала вложения:

Кпр=ЧДД+К=916,47+1000=1916,47 тыс. руб. (5.34)

Уровень механизации труда определяем по формуле:

%; (5.35)

где - ? трудозатраты на механизированных работах, ч;

? общие трудозатраты, ч.

= (115,2/115,2) ·100 % = 100,0 %;

= (57,6/57,6) ·100 % = 100,0 %.

Показатели эффективности линии приготовления кормов на откормочной ферме КРС заносим в (табл.5.4).

Таблица 5.4 - Показатели эффективности линии приготовления кормов на откормочной ферме КРС

Вариант

Исходный

Проектируемый

Отклонения

+, -

Поголовье КРС, гол.

600

600

Годовой объем, т

1153,2

1153,2

Удельные затраты труда, ч/т

0,09

0,049

- 0,04

Производительность труда, т/ч

11,1

20,4

+ 9,3

Энергоемкость процесса, кВт•ч/т

4,3

1,99

-2,31

Энерговооруженность труда, кВт/чел

0,37

0,69

+0,32

Уровень механизации труда, %

100

100

Капитальные вложения, тыс. руб.

25300

26300

+1000

Удельные капитальные вложения,

тыс. руб. /т.

0,25

0,25

Удельные эксплуатационные издержки, тыс. руб. /т;

8,11

7,84

-0,27

Годовая экономия эксплуатационных издержек, тыс. руб.

-

1080

Годовой доход, тыс. руб.

-

460,69

-

Чистый дисконтированный доход, тыс. руб.

-

916,47

-

Срок возврата капитала, лет

- статический

-

2,17

-

- динамический

-

2,96

-

Индекс доходности

-

1,91

-

Предельные капвложения, тыс. руб.

-

1916,47

-

Выводы: Принимая во внимание существующие тарифы на энергоносители и стоимость применяемых машин проведенный расчет показывает, что в современных условиях совершенствование оборудования для измельчения зерна является экономически целесообразной. Это аргументируется получением в проектируемом варианте ЧДД = 916,47 тыс. руб. за расчетный период.

Заключение

Пример.

1. Предлагается технология, в соответствии с которой зерна влажностью до 40 % необходимо измельчать. В данном случае нарушается не только целостность зерна, но и уменьшаются его геометрические размеры. При измельчении зерна исключены потери питательных веществ. Разделение зерна на части исключает восстановление прежне формы, а, следовательно, при закладке на хранение снижается энергоёмкость процесса уплотнения корма.

2. Значительно снизить энергоемкость процесса заготовки влажного зерна на фуражные цели можно, объединив в одной машине две технологические операции - измельчение корма и смешивание его с консервантом. Для механизации предлагаемой технологии измельчения влажного зерна наиболее эффективно использовать измельчитель-смеситель кормов.

Список используемых источников

1. Брагинец Н.В., Палышкин Д.Н. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства, - М,: Колос, 1984.

2. Методические указания по преддипломной практике студентов по курсу "Механизация животноводческих ферм" - Мн, БИМСХ, 1984.

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены