Расчет технологической линии раздачи кормов и уборки навоза из свинарника на 376 холостых и супоросных маток, 4 хряка и 80 ремонтных свинок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Департамент образования Нижегородской области

Государственное образовательное учреждение

Нижегородский государственный инженерно- экономический институт

(ГОУ ВПО НГИЭИ)

Факультет: Инженерный

Кафедра: Основы сельского хозяйства, химии и экологии.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Машины и оборудование в животноводстве»

На тему: «Расчет технологической линии раздачи кормов и уборки навоза из свинарника на 376 холостых и супоросных маток, 4 хряка и 80 ремонтных свинок»

Выполнил

Дулепов Д.Е.

г. Княгинино, 2007 г.

Содержание

Введение

1. Раздача кормов

2. Уборка навоза

3. Технологический расчет линии раздачи кормов и уборки навоза

4. Охрана труда и техника безопасности

Введение

животноводство механизация корм навоз

Труд животновода всегда жизненно необходим. Ведь от него зависит, как люди будут обеспечены молоком, мясом, яйцами и другими ценными продуктами.

Достижение высоких показателей в производстве животноводческой продукции требует от животновода глубоких знаний по технологии и механизации животноводства. Эффективность производства на современных животноводческих фермах во многом зависит от того, насколько применяемая в них система содержания удовлетворяет потребностям животных.

Погрузка, выгрузка и раздача кормов являются одними из самых трудоемких и важных процессах на животноводческих фермах. На их долю приходится до 40% от общих затрат труда по обслуживанию животных. Поэтому очень важно, чтобы средства доставки и раздачи кормов наилучшим образом удовлетворяли технологическим и зоотехническим требованиям и обладали высокой производительностью.

Выбор способа и средств механизации погрузки, доставки и раздачи кормов зависит, прежде всего, от принятой системы содержания животных, типа кормления, способа приготовления кормов.

Выбор оптимальной системы удаления навоза также обуславливается необходимостью достижения наиболее высоких результатов в животноводстве при минимальных затратах. Применение гидравлических систем удаления навоза позволяет механизировать и автоматизировать большинство операций.

1. Раздача кормов

Кормораздающие устройства должны отвечать следующим основным требованиям: обеспечивать равномерность и точность раздачи кормов, не допускать загрязнения корма, исключать травмирование животных и людей. Продолжительность раздачи кормов в одном животоводческом помещении не должна превышать 20-30 мин.

Кормораздатчики должны быть универсальными (раздавать разные виды кормов), высокопроизводительными, надежными в работе. Они должны регулироваться на любую норму выдачи корма, не создавать излишнего шума в помещении, легко очищаться от остатков корма. Отклонение дозы от предписанной нормы выдачи на одну голову допускается для стебельчатых кормов в пределах ±15%, а для концентрированных в пределах - в пределах ±5%.

На свиноводческих фермах промышленного типа для раздачи кормов применяются различные системы механизации использованием разнообразного стационарного и мобильного оборудования.

Применение концентратного (или «сухого») типа кормления свиней позволяет не только механизировать, но и автоматизировать процесс раздачи кормов животным. На многих свиноводческих фермах промышленного типа, применяющих концентратный тип кормления, получила распространение технология автоматизированного кормления и поения животных, разработанная В.А. Гамалицким (рис. 1). Для механизации кормления животных по этой технологии разработаны автоматические раздатчики комбикормов нескольких модификаций - для различных половозрастных групп свиней. На рис. 2а представлена принципиальная схема автоматического раздатчика комбикормов с лотковыми кормушками. Кормопровод этого кормораздатчика снабжен тросо-шабовым транспортером (рис. 2), обеспечивающим совместно с объемными дозаторами нормированную раздачу кормов.



Рис. 1. Технологические схемы поточных линий транспортирования и раздачи комбикормов в свинарниках-автоматах:

а - для доращивания поросят отъемышей и откорма свиней при применении лотковых кормушек; б - для откорма свиней при применении круглых кормушек;

1 - автопогрузчик комбикормов; 2 - бункер комбикормов; 3 - трубчатый тросо - шайбовый транспортер; 4 - кормоприемный бункер кормораздатчика;

5 - раздатчик комбикормов автоматический; 6 - кормушка.

В соответствии с автоматизированной технологией кормления и поения различных половозрастных групп свиней сухой комбикорм рассыпной или в гранулах выдают животным нормировано по заданной программе автоматически, без участия человека, в назначенные распорядком дня часы. Корм выдается небольшими дозами в несколько приемов по 3-5 раз в день.

Системы механизации раздачи кормов и поения свиней совмещены - для каждого животного предусмотрена индивидуальная кормушка и автопоилка открытого типа, с постоянным свободным доступом. При данной технологии кормления и поения комбикорм в кормушках увлажняют сами животные: через кратковременные промежутки времени (20 - 30 с) они потребляют корм или воду.

Рис. 2. Принципиальная схема автоматического раздатчика кормов для применения в свинарниках при концентратном типе кормления:

а - вид сбоку; б - вид сверху; 1 - бункер 4; 2 - кормопровод; 3 - затвор; 4 - тяга затвора; 5, 15, 17 - ползуны, 6, 18 - конечные выключатели; 7, 19 - штоки; 8, 16 - линейки конечных выключателей; 9 - торс с шайбами; 10 - предохранительная пружина; 12 - аварийный выключатель; 13 - звездочка; 14 - тяговая цепь транспортная; 20, 22 - блоки звездочек; 21 - гибкая тяга затворов; 23 - гибкая тяга транспортеров; 24 - лотковая кормушка; в - рабочий орган тросошайбового транспортера; 1- труба; 2 - трос; 3 - шайба.

При применении концентратно-картофельного или концентратно-корнеплодного типов кормления («жидкого кормления») свиней: для транспортирования полужидких кормов в некоторых хозяйствах применяются стационарные пневматические установки (рис. 3), разработанные В. С. Лихачевым. Приготовленный корм поступает в продувочный котел, который после наполнения герметически закрывается. После этого в котел подается сжатый воздух, под действием которого корм выталкивается в подсоединенный к конусному днищу котла трубопроводу и транспортируется по нему в свинарники. Корма могут транспортироваться на расстояния до 500 - 600 м при давлении сжатого воздуха 0,6 - 0,8 МПа и производительности 10 - 15 т/ч. Такая система весьма металлоемка. Поэтому на большинстве свиноводческих ферм раздачу полужидких кормов осуществляют в основном с помощью мобильных кормораздатчиков различных конструктивных исполнений.

Рис. 3. Схема пневматической установки для транспортирования полужидких кормов по трубам сжатым воздухом:

1 - запарник - смеситель; 2 - продувочный котел; 3 - бункер накопитель; 4 - кормопровод - дозатор; 5- кормушка; 6 - ресивер; 7 - задвижка переключателя трубопровода; 8 - трубопровод сжатого воздуха; 9- компрессор; 10 - вакуумный насос.

Машины безрельсового транспорта.

На свиноводческих фермах и комплексах получили распространение следующие машины:

· прицепные тракторные кормораздатчики КУТ -3,0 А;

· навесные (на шасси автомобиля) кормораздатчики КУТ - 3,0 БМ;

· загрузчики комбикормов ЗСК - 10;

· электрокары ЭК - 2, ЭКП - 750;

· тракторные прицепы;

· ручные тележки.

Кормораздатчик КУТ - 3,0 А

Основные узлы:

· бункер;

· рама с ходовой частью;

· цепочно-планчатый транспортер;

· шнек с направляющими ложками;

· привод.

При движении раздатчика вдоль кормушек включается вал отбора мощности трактора. Планки транспортера подают корма к приемным окнам шнеков, которые направляют их в кормушки. В случае использования кормораздатчика в качестве смесителя приемные окна шнеков закрываются и загруженные в бункер корма смешиваются транспортером.

Рис. 4. Схема кормораздатчика КУТ - 3,0А

1- разгрузочные шнеки; 2 - рычаг поворота заслонки; 3 - выгрузное устройство; 4 - приводные звездочки; 5 - загрузочное окно; 6 - бункер; 7 - ролики; 8 - ходовая часть; 9 - цепочно-планчатый транспортер; 10 - рама; 11 - вал отбора мощности.

Кормораздатчик КУТ - 3,0БМ смонтирован на базе автомобиля ГАЗ-63 А. Основные узлы агрегата выполнены такими же, как у кормораздатчика КУТ - 3,0А. Для транспортировки и загрузки сухих кормов используется передвижной загрузчик ЗСК - 10, смонтированный на шасси автомобиля ЗИЛ - 130.

Таблица № 1. Технические характеристики раздатчиков кормов

Показатель	КУТ - 3,0 А	КУТ - 3,0 БМ	ЗСК - 10
Тип раздатчика	Прицепной	Навесной	Навесной
Емкость бункера, м3	3,0	3,0	8,0
Производительность, т/ч	до 47,0	22,0	10,
Скорость движения при раздаче, км/ч	0,87-1,37	3,7
Скорость скребкового транспортера, км/ч	0,49	0,49
Масса, кг	3600	1400	5270

Рельсовый транспорт на ферме.

Наземные рельсовые дороги строят с колеей шириной 600 - 800 мм при длине шпал 1100 - 1200 мм. Крепление рельсов к шпалам и соединение их встык выполняют также как у железнодорожных рельсов. Радиус поворота рельсов составляет 6 - 8 м, при этом колея расширяется и внешний рельс возвышается над нижним.

Кормораздатчик КС - 0,4 используют для раздачи кормов в свинарниках - маточниках с подсосными поросятами.

Основные узлы:

· рама;

· ходовая часть;

· бункер с двухзальными мешалками;

· шнек;

· трансмиссия;

· пульт управления;

· клиновые затворы.

Рис. 5. Раздатчик кормов КС - 0,4:

1 - ходовая часть; 2 - привод; 3 - бункер; 4 - площадка управления; 5 - рама; 6 - выгрузное устройство.

Кормораздатчик КС - 1,5 (рис. 6) непрерывно и равномерно смешивает комбинированные и концентрированные корма с водой или другими жидкими компонентами одновременно с дозированной раздачей. Это позволяет изменить влажность меси (от сухого комбикорма до мешанок влажностью до 75%) непосредственно во время выдачи корма и резко снижает энергоемкость кормораздатчика. Объем бункера для сухих кормов составляет 1,5 м^3, для жидких 1,0 м^3. Производительность на приготовлении и раздаче кормов 8 - 10 т/ч.



Рис. 6. Кормораздатчик КС - 1,5:

1 - распределительная коробка; 2- ходовая часть; 3 - рама; 4- устройство автоматической остановки кормораздатчика; 5 - мотор- редуктор; 6 - выгрузной шнек; 7 - лопастная мешалка; 8 - бункер; 9 - траверса; 10 - шнек- мешалка; 11 - разравниватель; 12 - пульт управления; 13- электрооборудование; 14 - таблица нормы выдачи корма; 15 - шкала; 16 - штурвал; 17 - площадка для рабочего.

На рис. 6 представлен мобильный электрофицированный кормораздатчик, предназначенный для перемещения по узкой рельсовой колее внутри свинарников и раздачи влажных и сухих кормосмесей в индивидуальные кормушки свиньям вех возрастных групп.

Бункер кормораздатчика крепится на раме ходовой части четырьмя опорами. Днище бункера снабжено выгрузными окнами, перекрытыми шиберным заслонками. Форма бункера обеспечивает хорошую текучесть материала и его полное опорожнение от корма. Перед загрузкой бункера кормами, шиберными заслонками закрывают выгрузные окна и включают в работу привод шнека- мешалки. После окончания перемешивания корма шиберные заслонки открывают и включают механизм перемещения раздатчика, и привод ходовой части. При подходе к линии кормушек включают привод выгрузных шнеков, после чего начинается выдача корма в кормушки (одним или двумя шнекам одновременно). По окончании раздачи корма бункер раздатчика промывают теплой водой.

Таблица №2. Технические характеристики электрифицированных рельсовых раздатчиков кормов

Показатель	КС - 0,4	КС - 1,5
Емкость бункера, м3	0,4	1,5
Мощность электродвигателя, кВт	2,2	5,5
Скорость передвижения, км/ч	3,3	4,5
Производительность при раздаче, т/ч	11,6	14 -38

2. Уборка навоза

Применение гидравлических систем удаления навоза позволяет механизировать и автоматизировать большинство операций, включая очистку станков. Система гидравлического удаления - это комплекс инженерных сооружений, включающий: навозоприемные продольные каналы (рис. 8), закрытые сверху решетками; магистральный поперечный коллектор; навозосборник с насосной станцией перекачки; напорную навозопроводящую сеть.

Рис. 7. Схема гидросистемы для удаления навоза:

1 - навозоприемный канал с решетками; 2 - магистральный канал; 3- навозосборник; 4 - насосная станция; 5 - наружная канализационная сеть; 6 -навозохранилище.

Среди гидравлических систем наиболее распространены смывная, рециркуляционная, отстойно-лотковая (шлюзовая), комбинированная (рециркуляционно-шлюзовая), самотечная и гравитационная. Все они, за исключением смывной и рециркуляционной основаны на применении заглубленных каналов, перекрытых сверху решетчатым полом.

Самотечная система непрерывного удаления навоза основана на использовании вязкопластических свойств жидкого навоза. Влажность навозной массы должна быть не ниже 88%. Толщина слоя навоза по длине канала увеличивается в сторону, противоположную его движению, поэтому за счет возникающей разности давлений возникает подпор и навоз перемещается по каналу в сторону сборного коллектора. Поскольку через 6 - 10 сут начинается брожение навоза с интенсивным выделением аммиака, метана, выбирают такие параметры самотечной линии, чтобы навоз в помещении не задерживался более указанного срока.

Рис. 8. Схема навозоприемного канала:

а - поперечное сечение каналов: 1- прямоугольное со скошенными углами; 2- прямоугольное с закругленными углами; 3 - трапецеидальное с овальным дном, армированным сектором асбестоцементной трубы; 4 - со скошенной задней стенкой; б - продольный разрез самотечного канала: 1 - задвижка; 2 - смывной трубопровод; 3 - решетчатый пол; 4 - шибер; 5 - гидрозатвор; 6 - крышка люка; 7 - поперечный коллетор; 8 - порожек; 9 - навозная масса.

Гидравлические системы навозоудаления очень удобны для обслуживающего персонала, более гигиеничны по сравнению с другими системами навозоудаления и довольно высокопроизводительны. Но они имеют большой недостаток - разбавляют навоз водой, что требует повышенной вместимости навозохранилищ, дорогостоящих систем обезвоживания и утилизации жидкого навоза, а также надежной герметизации каналов навозоудаления. Например, при производстве 1 кг свинины расходуется 40 - 110 литров воды, при этом значительная часть на гидросмыв и транспортировку навоза. В зависимости от кратности разбавления свиного навоза влажность его достигает 94 - 98%.

3. Технологический расчет линии раздачи кормов и уборки навоза

К кормораздающим устройствам предъявляются следующие требования:

· равномерность и точность раздачи корма;

· продолжительность раздачи корма устанавливается зоотехническими требованиями;

· кормораздатчики должны быть универсальными, иметь высокую производительность и предусматривать регулировку нормуы выдачи;

· не создавать изменений в производительности.

Для расчета линии раздачи кормов определяем:

1. суточную норму раздачи каждого вида корма в одном животноводческом помещении:

G`_сут = ?g_i m_i,

Где g_i - суточная норма i - го корма на одно животное;

m_i - количество животных.

G`_сут = (g_i^гр +g_i^сол +g_i^конц₎ m_i

G`_сут = 460 * (24,82 +11,04+7,33+3,58+2,40+13,84) / 365 = 79,4 кг

2. суточная потребность в кормах на всей ферме:

G_сут = n G`_сут,

Где n - число животноводческих помещений.

G_сут = 2 * 79.4 =158,8 кг

3. разовая потребность в кормах при равномерной раздаче по кормушкам и 2х разовом кормлении:

G`<sub>раз</sub> = G`_сут / k _р,

где k _р - кратность кормления.

G`_раз = 79,4 / 2 = 39,7 кг

4. производительность раздачи корма, т.е. количество корма, которое необходимо выдать всему поголовью за время кормления:

W` = G`_раз / t _зоот,

Где t _зоот = 1,5 - 2,5 ч - общее время кормления.

W` = 39,7 / 2 = 19,8 кг

5. для раздачи корма на ферме предусмотрено использование кормораздатчика КС - 1,5.

Исходя из вида корма и времени его раздачи определяется производительность кормораздатчика:

W_кр = V с з_ч ц / t _ц,

Где V - емкость бункера, V = 1,5 м^3;

с - средняя плотность корма, с = 1200 кг / м^3;

з_ч - коэффициент использования рабочего времени, з_ч = 0,8;

ц - коэффициент заполнения бункера, ц = 0,8;

t _ц - время цикла.

Время цикла определяется:

t _ц = t_загр + t_{хол хода} + t_разд,

где t_загр - время загрузки.

t_загр = V с ц / W_погр,

где W_погр - производительность погрузчика, W_погр = 3000 кг / ч.

t_загр = 1,5 * 0,8 *1200 / 3000 = 0,48 ч

t_{хол хода} - время холостого хода.

При V_{хол хода} = 10 - 15 м/с получим

t_{хол хода} = 1 / 12 = 0,083 ч

t_разд - время раздачи

t_разд = l / V _разд = 84 / 2500 = 0,03 ч,

при V _разд = 1,5 - 3 м/с.

Время цикла:

t _ц = 0,48 + 0,083 + 0,03 = 0,593 = 0,62 ч

Производительность кормораздатчика:

W_кр = 1,5 * 1200 * 0,8 * 0,8 / 0,6 = 1152 кг / ч

6. определяем количество кормораздатчиков для обслуживания фермы:

n_кр = W / W_кр

n_кр = 1500 / 1152 = 1,3 = 2

Технология уборки навоза зависит от видов животных, способа содержания, рациона кормления и других факторов.

Для расчета линии уборки навоза определяем:

1. примерное количество навоза, получаемого от одного животного в сутки определяется:

Q_сут = m(q_тв + q_ж + q_п),

Где q_тв - среднесуточное выделение твердых фекалий;

q_ж - среднесуточное выделение жидких фекалий;

q_п - среднесуточный раход подстилки для животного.

Q_сут = 460 * (2 + 3 +5) = 4600 кг

При стойлово-пастбищном содержании выход экскрементов в пастбищный период составляет 50% от расчетного суточного значения:

Q`_сут = 0.5 Q_сут

Q`_сут = 0.5 * 4600 = 2300 кг

Количество навоза, получаемое от одного животного за год:

Q_год = (Q_сут ф_ст + Q`_сут ф_пр) / 1000,

Где ф_ст - время, проведенное животными в стойле (200 - 220 суток)

ф_пр - время, проведенное животными при привязном содержании (140 - 165 суток).

Q_год = (4600 * 200 + 2300 * 165) / 1000 = 1299,5 кг

2. выход навоза от животных в год:

Q_год =(q_тв + q_ж + q_п + q_в) * m * Д,

Где q_в - суточный расход воды при самотечной системе удаления навоза периодического действия (q_в = 0,5 - 2 л).

Q_год = (2 + 3 + 5 + 1) * 7 * 460 = 35420 кг

3. определение вместимости хранилища:

F = ?Q_сут Д / h с,

Где ?Q_сут - суточный выход навоза от всех групп животных;

Д - количество дней хранения навоза, Д = 60 суток;

h - высота укладки навоза, h = 1,5 - 2 м;

с - плотность навоза, с = 900 - 1100 кг / м^3.

F = 4600 * 60 / 1,5 * 1000 = 184 м²

На основе расчета принимаем размеры типового навозохранилища, с примерным объемом 3 тыс. тонн (2,76 тыс. тонн по расчетам)

Рассчитаем гидравлическую систему удаления навоза:

При самотечной системе удаления навоза дно продольных каналов выполняется горизонтальным с уклоном 0,005 - 0,006 в сторону поперечного канала, а ширина канала принимается 0,8 - 1,2 м. принимаем ширину канала 1м.

1. глубина продольного самотечного канала:

h_кmax = L_к i_n h_сл + h_зап + h_пор,

где i_n - поверхностный уклон навозной массы в канале (уклон порожка), i_n = 0,015;

h_сл - минимальное расстояние между навозной массой и решеткой в начале канала, h_сл = 0,15 - 0,20 м,

h_зап - толщина навозного слоя над порожком, h_зап = 0,05 - 0,15 м,

h_пор - высота порожка,

h_пор = L_к i_g + 0,1,

где i_g - уклон дна, i_g = 0,005 - 0,006 м;

0,1 м - превышение высоты порожка над самой высокой точкой дна.

h_пор = 84 * 0,005 + 0,1 = 0,52 м

h_кmax = 84 * 0,015 * 0,15 + 0,1 + 0,52 = 0,81 м

2. минимальная глубина в начале канала:

h_кmin = h_кmax - z,

z = L_к i_g

z = 84 * 0,005 = 0,42 м

h_кmin = 0,81 - 0,42 = 0,39 м

Минимальная длина самотечных каналов даже при небольшой длине должна приниматься не менее 0,6 м, следовательно принимаю это значение.

4. Охрана труда и техника безопасности

При работе рельсового транспорта запрещается становиться впереди вагонетки, пар ее движении и находиться сбоку при разгрузке. Необходимо систематически проверять исправность подвесок, крепления и запорных устройств. Нельзя допускать перегрузки машины. Все стационарные металлический устройства должны быть самостоятельно заземлены или присоединены к общему контуру заземления.

При работе непрерывного транспорта запрещается до полной остановки открывать рабочие камеры, касаться руками транспортеров и питающих устройств, снимать и надевать приводные ремни и цепи, регулировать натяжные устройства, очищать рабочие органы и питающие устройства, проталкивать перерабатываемый продукт в приемные камеры и горловины руками или какими - либо предметами, находиться в плоскости вращающихся масс или на линии выброса перерабатываемого продукта. Загрузка продукта должна проводиться только по достижению рабочим органом необходимой скорости.

Все машины должны иметь надежно действующие тормозные и стопорные устройства, удерживающие груз. Механизм должен быть снабжен надписью, указывающей предельную массу груза и срок испытания механизма.

В межциклический период на территории свинарника проводят очистку и дезинфекцию. Сначала механическими средствами очищают пол, кормушки и навозные каналы. Далее следует очистка холодной, затем горячей водой под большим давлением из специального сопла. Помещение сушат, проветривают, а затем дезинфицируют.

Размещено на Allbest.ru