Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Важнейшей составной частью программы социально-экономического развития страны является всестороннее развитие агропромышленного комплекса, дальнейший устойчивый рост производства и продажи государству сельскохозяйственной продукции.

Практическое использование техники позволит: завершить комплексную механизацию и автоматизацию трудоемких процессов в животноводстве; внедрить прогрессивные технологии, обеспечивающие повышение продуктивности животных, экономное использование кормов, электроэнергии, топлива и других материалов; улучшить условия труда, сохранить и улучшить параметры окружающей среды.

Решение этих задач будет обеспечиваться на основе прогрессивных механизированных технологий выполнения производственных процессов на фермах и комплексах каждой отрасли и высокоэффективных комплектов машин и оборудования, разработки технических средств нового поколения и модернизации серийных машин для животноводства и птицеводства, способствующих значительному повышению производительности труда.

Экономическая оценка использования внедряемых средств механизации в самых разнообразных условиях производства является составной частью технического перевооружения животноводства и на этой основе повышения производительности туда и снижения себестоимости.

Повышение производительности в животноводстве связано с дальнейшей механизацией трудоемких процессов этой отрасли, внедрением комплексной механизации средств автоматики, систем машин с высоким технико-экономическими показателями.

1. РАСЧЕТ И ОПИСАНИЕ ГЕНЕРАЛЬНОГО ПЛАНА

1.1 Обоснование способа содержания и типа кормления животных

На проектируемом комплексе КРС в соответствии с заданием принимаем беспривязную систему содержания животных. Беспривязное содержание основано на обслуживании и кормлении животных в стаде и может быть применено в сочетании с использованием пастбищ в летнее время или с круглогодовым (беспастбищным) содержанием стада.

При беспривязном содержании скота молочных пород животных размещают в загонах по 50 голов с использованием подстилки. В течение дня животным обеспечивается прогулка на выгульных площадках продолжительностью не менее двух часов. Кормление и поение скота организуют централизованно, в летнее время это можно делать на выгульно-кормовых дворах. Доение коров осуществляется в доильных залах.

1.2 Определение структуры стада по отдельным видам

Расчет структуры поголовья для молочно-товарной фермы определяем, пользуясь расчетными коэффициентами для нахождения количества скотомест в основных помещениях ферм по таблице 2.2 [1]. Структуру поголовья сводим в таблицу 1.

Таблица 1.1 Структура поголовья молочно-товарной фермы на 400 коров

Группа животных	Расчетный коэффициент	Количество скотомест
1. Коровы всего, в том числе: дойные сухостойные стельные и глубокостельные 2. Нетели за 2 месяца до отела 3. Телята профилакторного периода (10...20 дн. возраста) Итого:	0,75 0,13 0,12 0,12 0,06 1,18	400 300 52 48 48 24 472

Молочно-товарная ферма представляет собой единую строительно-технологическую совокупность, включающую в себя основные и подсобные производственные, складские и вспомогательные постройки и сооружения.

К основным производственным постройкам и сооружениям относятся коровники, телятники, здания для содержания молодняка различного возраста, родильные отделения, выгульные и выгульно-кормовые площадки, доильные помещения, пункты искусственного осеменения, кормоцехи.

К подсобным сооружениям относятся объекты для санитарно-ветиринарного обслуживания животных, автовесы, системы водоснабжения, канализации, электро- и теплоснабжения, внутренние проезды с твёрдым покрытием и ограждения.

Складские сооружения включают склады кормов, подстилки, инвентаря, навозохранилища, площадки или навесы для хранения техники.

К вспомогательным сооружениям относятся служебные и бытовые помещения: конторы, гардеробные, умывальники, душевые, туалеты.

В соответствии со структурой поголовья и классификацией основных и производственных сооружений производим, пользуясь паспортами и каталогами типовых проектов, выбираем объекты соответствующего назначения для МТФ на 400 коров:

- 2 коровника на 200 голов беспривязного содержания;

- доильно-молочный блок;

- родильное отделение на 48 мест с профилакторием;

- ветсанпропускник на 15 человек с блоком служебных помещений, с проходной;

- ветпункт с изолятором;

- 2 въездных дезбарьера;

- автомобильные весы на 30 т;

- башня водонапорная;

- хранилища для корнеплодов;

- навес для подстилочной соломы и сена;

- траншеи для хранения силоса;

- траншеи для хранения сенажа;

- склад для концкормов;

- навозохранилище;

- жижесборник;

- емкость для ливневых стоков;

- резервуар для хранения противопожарного запаса воды;

- выгульно-кормовые площадки.

1.3 Расчёт потребности в воде

Вода расходуется на поение животных и производственные технологические, гигиенические, хозяйственные и противопожарные нужды.

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

Q_сут^ср=?q_i?m_i=[л/сут],

где q_i- среднесуточная норма водопотребления животными i-го вида, л/сут;

m_i- количество животных i-го вида, голов;

n- количество видов животных.

Q_сут^ср=100?400+50?48=42400 л/сут.

Учитывая неравномерность потребления воды животными в течение суток, определяем максимальный суточный , часовой и секундный расходы, что необходимо для расчёта водопроводных сооружений:

Q_сут^max= Q_сут^ср?б₁=42400?1,3=55120 л/сут;

Q_ч^max= Q_сут^max? б₂/24=55120?2,5/24 =5742 л/ч;

Q_с^max= Q_ч^max/3600=5742 /3600=1,6 л/с.

Определяем вместимость бака водонапорной башни с учётом хранения регулирующего, противопожарного и аварийного запаса воды:

V=V_р+V_п+V_а; м³.

Объём регулирующей вместимости водонапорного бака с учётом расхода воды на бытовые нужды принимают 15…25% максимального суточного расхода, то есть:

V_р=0,2? Q_сут^max=0,2 ? 55120=11024 л.

Запас воды для противопожарных целей содержат, как правило, в наземных или подземных безнапорных резервуарах, из которых её подают пожарными насосами. Вместимость таких резервуаров определяется, исходя из продолжительности пожара в течение t_п=2…3 ч. при расходе воды на тушение q_п=2,5…7,0 л/с, то есть:

V^рез _п=3,6?g_n t_n

V^рез _п =3,6?5?2,5=45 м³.

Противопожарный запас воды для водонапорных башен определяем из расчёта тушения пожара в течение 10 мин в двух местах одновременно с общим расходом воды 10 л/с, то есть:

V_п=10?10?60/1000=6 м³.

Аварийный запас определяем из условий устранения аварии в течение двух часов:

V_а=2? Q_ч^max=2?5,74=11,48 м³.

Итого:

V=11+6+11,48=28,48 м³.

По каталогу выбираем типовой проект водонапорной башни 901-517/70. Для нашего случая выбираем башню БР-50.Вместимость 50м³ , диаметром 3м, высота 18м, бак и ствол из листовой стали.

1.4 Расчёт суточной и годовой потребности в кормах

Принимаем сенажно-силосно-концетратный тип кормления, при котором сенаж составляет 17, силос 11, сено 6, корнеплоды 6, концентраты 30 и зелёные корма 30%. При этом продолжительность зимнего периода составляет 230, летнего- 135 дней. Годовой удой 6000 кг молока от коровы.

По данным таблицы составляем рацион для животных.

Таблица 1.2 - Среднесуточный рацион для 1 группы животных, кг

Период	Сено	Сенаж	Силос	Корнеплоды	Концентраты	Зелёные корма
Зимний	5,5	5,5	12	19,0	6	-
Летний	-	-	-	-	5,5	75

Телят откармливаем молоком - 6 л/сутки.

Определяем суточную потребность в различных кормах для всех групп животных по формуле:

Q=a₁?m₁+a₂?m₂+…+a_n?m_n;

где Q-суточное потребление различных кормов по ферме, кг;

a₁, a₂, a_n- расход различных кормов по рациону на одно животное, кг/сут;

m₁, m₂, m_n- число животных в каждой группе, голов.

Тогда суточная потребность в кормах на зимний период составит:

- сена

Q_сена =5,5 ? 448=2464 кг,

принимаем 2,5 т;

- сенажа

Q_сенаж = 5,5 ? 448= 2464 кг,

принимаем 2,5 т;

- силоса

Q_силос = 12? 448= 5376 кг,

принимаем 5,4 т;

- корнеклубнеплодов

Q_{корнепл} =19 ? 448 = 8512 кг,

принимаем 8,5 т;

-концентратов

Q_конц^зим = 6? 448= 2688 кг,

принимаем 2,7 т;

-молока

Q_мол=6?24=144 кг ,

принимаем 0,15 т .

Итого подлежит обработке в кормоцехе следующее количество кормов

Q_к.ц. = Q_сена + Q_сенаж + Q_силос + Q_{корнепл} + Q_конц^зим ;

Q_к.ц. = 2,5+2,5+5,4+8,5+2,7=21,6 т / сут.

Суточная потребность в кормах на летний период составит:

- концентратов

Q_конц^л = 5,5 ? 448= 2240 кг,

принимаем 2,3 т;

- зелёных кормов

Q_з.к. = 75 ? 448= 33600 кг,

принимаем 33,6 т;

- молока

Q_мол^л=6? 24=144 кг,

принимаем 0,15 т.

Указанные корма в летний период какой либо обработки в кормоцехе не требуют. Общее количество их составляет

Q^л = Q_конц^л + Q_з.к. + Q_ЗЦМ^л = 2,3 + 33,6 +0,15 = 36 т/сут.

Определяем годовую потребность и результаты сводим в таблицу 1.3

Таблица 1.3 - Годовая потребность в кормах, т

Виды кормов	Зимний период 230	Летний период 135
	в сутки	на период	в сутки	на период
Сено	2,5	575	--	--
Сенаж	2,5	575	--	--
Силос	5,4	1242	--	--
Корнеклубнеплоды	8,5	1955	--	--
Концентраты	2,7	621	2,3	311
Зелёные корма	-	-	33,6	4536
Молоко	0,15	34,5	0,15	20,25
Итого	21,75	5003	36,05	4867

Всего в год : 5003+4867=9870 т.

С учетом страхового фонда (5…10 %) общая годовая потребность в кормах по ферме составит 10100 тонн.

1.5 Определение вместимости и числа хранилищ кормов

По массе кормов, подлежащих обработке в кормоцехе, пользуясь номенклатурой кормоцехов для ферм КРС (табл. 5.12 [1]), выбираем кормоцех требуемой суточной производительности. В нашем случае подлежит обработке 25…30 т кормов в сутки. Выбираем кормоцех производительностью 20т/сут. По этой величине пользуясь каталогами, выбираем типовой проект кормоцеха .

Для хранения грубых и сочных кормов необходимо принять такие хранилища, в которых потери питательных веществ были бы наименьшими. Исследования ученых показывают, что при силосовании в облицованных траншеях потери составляют 10...25 %, в обычных траншеях - 15...25%, а в башнях -10... 11 %. При неправильном хранении силоса потери питательных веществ достигают до 40...50%. Хранилища для сенажа и силоса следует строить вблизи животноводческих помещений с учетом их расположения, количества скота и суточного рациона.

С момента начала разгрузки корма из хранилища со стороны открытой поверхности в глубину монолита проникает кислород из атмосферы, активизирующий деятельность вредных микроорганизмов, что ведет к разогреванию корма и потере питательных веществ. Поэтому необходимо со стороны плоскости снимать слой корма определенной толщины, т.е. соблюдать темпы разгрузки. Минимальный темп выгрузки из траншей составляет: силоса - 0,3 м/день, сенажа - 0,5 м/день.

Определяем вместимость и число хранилищ для сенажа и силоса по формуле

V_общ = k_з ? Q_год / с

где k_з - коэффициент запаса, учитывающий потери от порчи кормов при хранении;

Q_год - годовая потребность сенажа и силоса для всех групп животных ;

с - плотность кормов , т / м³.

Силосование и сенажирование осуществляем в траншеях. Принимаем коэффициент запаса для сенажа - 1,1…1,2 ; для силоса - 1,12..1,15.

Принимаем плотность для сенажа - 0,5…0,6 т / м³; для силоса- 0,6…0,65 т / м³.

Тогда общая вместимость их будет:

- для сенажа

V_сенажа = 1,2 ? 575/ 0,5= 1380 м³ ;

- для силоса

V_силоса = 1,2 ? 1242 / 0,6 = 2484 м³ .

Выбираем типовой проект № 811-37.

Габариты траншей: 27?9?3,5=850,5 м³

Количество силосных траншей составит:

n_{силосн.}=2484/850,5=3 шт;

n_сенаж = 1380/850,5=2шт.

С учетом годовых потребностей и рекомендуемых норм запаса (табл. 5.15. [1] ) подбираем типовые хранилища для сена, корнеклубнеплодов и концентрированных кормов (комбикорма).

Принимаем один сарай для сена, т.п. 801-306 18х36 м, вместимость 400 т, остальные 175 т сена храним в скирде.

Принимаем два склада концентрированных кормов на 60 т, типовой проект № 817-159 7,5х12 м. Обеспечивает четырехнедельный запас.

Для хранения 1955 т корнеклубнеплодов принимаем одно хранилище вместимостью 2000 т по типовому проекту № 802-9-36.83. Для хранения остальной части применим бурты на специально подготовленных площадках.

1.6 Потребная вместимость навозохранилища

Вместимость навозохранилища определяем исходя из норм выхода и сроков хранения навоза по формуле

V = m ? g_н ? t_gн ,

где m - поголовье животных различных групп, голов;

g_н - выход навоза от одного животного в сутки, кг;

t_gн - число дней хранения навоза в хранилище, обычно

100…150 дней.

В нашем случае численность групп животных и суточный выход навоза составляет (см. таблицу 1.4)

Таблица 1.4 - Суточный выход навоза по различным группам животных

Группа животных	Численность группы	Суточный выход навоза, кг
Коровы	400	55
Нетели	48	25

Продолжительность хранения навоза в хранилище принимаем 100 дней. Тогда потребная вместимость хранилища составит

V = 400 ? 55 ? 100+48? 25? 100= 2320000 кг

Принимаем вместимость навозохранилища 2500 т. Выбираем типовой проект № 815-9 30 х 43 м, вместимостью 2500 т.

1.7 Расчёт площадок для выгула животных

Площадь выгульно-кормового двора или выгульной площадки для групп животных определяется по формуле:

F=f?m, [м²]

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

m- число животных в группе, голов.

По данным таблицы выбираем нормы площадей на одну голову:

Коровы дойные и сухостойные - 15 м², 352 головы;

Коровы стельные и глубокостельные - 15 м², 48 голов;

телята от 10 до 20 дней - 5 м², 24 головы;

нетели - 10 м², 48 голов.

Тогда площадь выгульных площадок составит:

F_кор=15 ? 352 = 5280 м² (2 площадки);

F_{стельн.}=15 ? 48 = 720 м² и F_телят=5 ? 24=120 м² (2 площадки);

F_нетели=10 ? 48=480 м² (2 площадки);.

Общая площадь выгульных площадок будет

F_кор+ F_стельн +F_телят+ F_нетели=5280+720+120+480=6600 м².

1.8 Зоотехнические объекты

Амбулатория включает в себя стационар для содержания больных животных с незаразными заболеваниями и изолятор для содержания животных с признаками заразных болезней.

Санпропускник состоит из проходной площадью не менее 30 м , помещения для дезинфекции одежды, гардеробной с сушильным шкафом, умывальной и душевой. Дезинфекционный блок ветсанпропусника состоит из помещения для дезинфекции транспортных средств. Площадь и габариты помещения для дезинфекции транспортных средств определяем по габаритам оборудования.

Карантинные здания. Режим содержания животных в карантине близок к режиму содержания здорового поголовья. Размер карантинных зданий определяем в зависимости от мощности фермы, графика поступления и сроков содержания животных.

Проектируем стационар для содержания на 6 мест по типовому проекту 801-121 площадью 60,5 мІ. Проектируем изолятор на 5 мест по типовому проекту 807-29 площадью застройки 60,5 мІ. Ветпункт проектируем совместно с амбулаторией общей площади застройки 300 мІ.

Планом работ по благоустройству и озеленению предусмотрена посадка саженцев лиственных пород, устройство твердого покрытия площадок и проездов, прокладка наружной водопроводной сети.

На основании полученных данных и требований к проектированию строим чертеж генерального плана молочно-товарной фермы КРС, который представлен на первом листе графической части курсового проекта.

Таблица 1.5 - Набор объектов для фермы МТФ

Наименование объекта	№ типового проекта	Кол-во объектов	Площадь застройки
			одного объекта	всех
1. Коровник на 200 голов 2. Доильно-молочный блок 3. Родильное отделение с профилакторием 4. Здание для нетелей 5. Автовесы г/п 30 т 6.Кормоцех 7.Корнеклубнехранилище 8.Траншея для сенажа 9. Траншея для силоса 10. Навес для сена 11.Трансформаторная подстанция 12. Склад концкормов 13.Ветпункт с амбулаторией 14.Ветсанпропускник с блоком служебных помещений 15.Дезбарьер 16.Водонапорная башня 17.Насосная станция 18.Пожарный резервуар 19.Выгульные площадки 20.Эстакада для погр. скота 21.Резервуар 22.Жижесборник 23. Навозохранилище емкостью 2500 т.	338/03 801-5-5 801-130/70 801-122 817-170 801-255 802-9-36.83 811-37 811-37 817-150 407-3- 108/75 817-159 807-29 807-116 807-11-4 901-517/70 901-505/70 901-413 - - - - 815-9	2 1 1 1 1 1 1 2 3 1 1 2 1 1 3 1 1 1 6 1 1 1 1	1638 510 1512 756 44,3 540 665 243 243 540 65 90 300 209 30 7 53 63,6 - 12 238 20 1290	3276 510 1512 756 44,3 540 665 486 729 540 65 180 300 209 90 7 53 63,6 6600 12 238 20 1290

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Зоотехнические требования по подготовке кормов

Корма следует скармливать в виде смесей, представляющих собой однородную массу. Влажность кормов при длительном хранении не должна превышать 15--17%, а влажность кормовых смесей при скармливании должна быть не более 60% для КРС, свиней--65-75 и птицы--45-55%.

Отклонения при дозировании компонентов от количества корма по массе допускаются в следующих пределах: комбикормов и концентрированных кормов ±1,5%; сочных кормов ±3,5%; жидких кормов и воды ±2,5%; минеральных добавок ±1,0%.

В соответствии с зоотехническими требованиями при подготовке кормов к скармливанию их подвергают:

· очистке от земли, камней и семян сорных растений на зерноочистительных машинах (сепараторах и др.), а от металлических примесей - на магнитных сепараторах;

· измельчению до размера частиц заданной крупности на дробилках, мельницах или плющилках;

· дозированию и смешиванию кормовых компонентов в однородную смесь по заданным рецептам на дозаторах и смесителях или универсальных комбикормовых агрегатах;

· прессованию кормовых смесей--гранулированию или брикетированию на прессах - грануляторах или брикетных прессах (при длительном хранении).

2.2 Основные технологические схемы приготовления и раздачи кормов

В соответствии с зоотехническими требованиями каждый вид корма приводят в состояние, обеспечивающее наилучший эффект при его скармливании сельскохозяйственным животным.

Грубые корма -- солому и грубостебельное сено готовят по следующим схемам: 1) измельчение -- дозирование -- смешивание; 2) измельчение -- запаривание -- дозирование -- смешивание; 3) измельчение -- биологическая (биохимическая) или химическая обработка -- дозирование -- смешивание. При переработке сена в муку используют схему: измельчение (длина резки 8... 12 мм) -- сушка -- размол. Сенную муку добавляют в различные кормовые смеси. При достаточной сухости сена корм может приготовляться по схеме: размол -- дозирование -- смешивание.

Сочные корма (корнеклубнеплоды) готовят по схемам: 1) мойка -- измельчение -- дозирование -- смешивание; 2) мойка -- запаривание -- разминание -- дозирование -- смешивание; 3) мойка -- измельчение -- дозирование -- дрожжевание -- смешивание.

Возможны варианты этих технологических схем по порядку некоторых операций и но их назначению. Первую схему применяют на фермах крупного рогатого скота, вторую -- на свинофермах, третью -- на различных животноводческих фермах.

Концентрированные корма готовят, пользуясь следующими схемами: 1) очистка -- измельчение -- осолаживание (дрожжевание) -- дозирование -- смешивание; 2) очистка -- измельчение -- дозирование -- смешивание; 3) очистка -- измельчение -- дозирование -- смешивание-- брикетирование; 4) очистка -- проращивание. Бобовые корма после очистки замачивают. По второй и третьей схемам приготовляют комбикорма.

Рабочие схемы служат для выбора технологического оборудования. Примерная рабочая схема технологического процесса: прием зерна -- загрузка в бункер -- выгрузка и транспортировка к очистительным устройствам -- очистка от примесей -- транспортировка в бункер -- выгрузка и транспортировка -- дробление -- транспортировка в бункер для хранения -- выгрузка -- дозирование -- смешивание -- выдача готового корма.

Процессы приготовления кормов осуществляются при помощи машин, выполняющих технологические операции, направленные на придание исходному продукту новых свойств. Эта группа машин входит в категорию технологического оборудования. Для передачи продукта в производственной технологической линии от машины к машине применяют различные транспортные средства, дополняющие технологическую линию и обеспечивающие поточность, непрерывность процесса и устраняющие ручные работы на перевалочных операциях. Для работы технологического оборудования необходимо также наличие двигателей, приводов, а для некоторых процессов требуются тепло, вода, пар и др. Транспортирующие машины, доставляющие необходимый для процесса кормоприготовления рабочий продукт, а также машины, обеспечивающие процесс технологическим продуктом, относятся к категории вспомогательного оборудования.

2.3 Разработка технологической линии приготовления и раздачи 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.

Комбинированные корма - транспортировка, загрузка в бункер - накопитель, дозирование, 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.

2.4 Распределение суточного рациона по отдельным дачам

Расчет технологической линии производим, исходя из объема компонентов, необходимых для приготовления кормосмесей. Суточный расход по видам кормов берем из расчета генплана фермы.

Грубые корма: Q_{гр. к} = 2,5 т;

Концентраты: Q _конц. = 2,7 т;

Корнеклубнеплоды: Q _корнп. = 8,5 т;

Сенаж: Q _сенаж. = 2,5 т;

Силос: Q _сил. = 5,4 т. Итого 21,6 т.

Распределим все виды кормов по дачам: утренняя, вечерняя. Результаты распределения заносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Распределение корма по дачам, %

	Гр. корма	Сенаж	Силос	Корне плоды	Концен траты
Утренняя	60	50	-	33,3	33,3
Дневная	-	50	50	33,3	33,3
Вечерняя	40	-	50	33,3	33,3

Определяем количество корма по дачам:

Утренняя дача.

Грубые корма:

Q_{гр.кр.утр} = 2,5 • 0,6 = 1,5 т;

Сенаж:

Q_{сен.утр.} = 2,5 • 0,5 = 1,25 т;

Корнеплоды:

Q_{корн.утр.} = 8,5 • 0,33 = 2,8 т;

Концентраты:

Q_{конц.утр.} = 2,7 • 0,33 = 0,89 т;



Дневная дача:

Q_{сен.утр} = Q_сен.дн. = 1,25 т;

Q_сил.дн. = Q_сил. • 0,5;

Q_сил.дн. = 5,4 • 0,5 = 2,7 т;

Q_{корн.дн.} = Q_{корн.утр} = 2,8 т;

Q_{конц.дн.} = Q_{конц.утр.} = 0,89 т;

Вечерняя дача:

Q_{гр.кр.веч} = 2,5 • 0,4 = 1 т

Q_{сил.веч.} = Q_сил.дн. = 2,5 т;

Q_{корн.веч.} = Q_{корн.дн.} =2,8 т;

Q_{конц.веч.} = Q_{конц.дн.} =0,89 т;

Исходя из расчетов видно, что максимальная разовая порция приходится на дневную дачу 7,44 т.

2.5 Определение часовой производительности поточных линий

Задаемся продолжительностью приготовления корма Т=2 ч.

Тогда производительность линий определим по формуле

,

где Q_м--максимальная разовая выдача корма, т.

Линия концентратов

.

Линия корнеплодов

.

Линия сенажа и силоса

.

Линия грубых кормов

.

2.6 Выбор машин и оборудования

Определим количество машин и оборудования, необходимых для выполнения операций в каждой линии по формуле

,

где П_линии - производительность линии, кг/ч;

П_машины - производительность машин по технической характеристике, кг/ч.

Погрузчик Амкодор-322

.

Принимаем 1 погрузчик Амкодор-322для погрузки грубых кормов, силоса и сенажа.

Транспортер корнеплодов

.

Принимаем один транспортер ТК-5Б.

Измельчитель корнеплодов

Принимаем один измельчитель корнеплодов ИКМ-Ф-10.

Кормораздатчик ИСРК-12

Принимаем один кормораздатчик ИСРК-12.

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... 120м. 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 АГК-4Б.

3.2 Механизация удаления навоза

животное кормление хранилище раздача

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

Для ежедневного удаления навоза из коровников применим скреперную установку ОНС-1Б, которая собирает навоз из проходов и транспортирует его в поперечный канал, из которого он подаётся в навозосборник. Из навозосборника навоз транспортируется по навозопроводу при помощи насоса НШ-50 в навозохранилище. Из помещений для сухостойных коров и родильного отделения с привязным содержанием применим скребковые транспортёры кругового движения ТСН-160. Они сбрасывают навоз в сборочный коллектор, куда насосом из отстойника подается осветленная вода. После открытия запорного шибера образовавшийся жидкий навоз самотеком транспортируется в навозохранилище. Для изменения потока жидкой фракции навоза используется поворотная задвижка.

С выгульных площадок навоз по мере накопления сгребается бульдозером и транспортируется в навозохранилище.

От насосной станции прокладывается напорный трубопровод из асбестоцементных труб диаметром 250…300 мм. Навоз из животноводческих помещений удаляют периодически.

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

4.1 Краткая техническая характеристика машины и обоснование модернизации

Дробилка кормов универсальная КДУ-2,0 (рисунок 4.1) предназначена для измельчения фуражного зерна и различных культур при приготовлении комбикормов и кормосмесей для всех видов возрастных групп животных в соответствии с зоотехническими требованиями, состоит из рамы 16, ножевого барабана 12, дробильного аппарата 7, вентилятора 2, загрузочного ковша 3, циклона 6 со шлюзовым затвором 5 и трубопроводов 7 и 8.Питающее устройство (в виде подающего 14 и подпрессовывающего17 транспортеров) и ножевой барабан служат соответственно для подачи и предварительного измельчения несыпучих кормов.

Рисунок 3.1 - Универсальная дробилка кормов КДУ-2,0

1-дробильный аппарат; 2-вентилятор; 3-загрузочный ковш; 4-рукава выгрузки; 5-шлюзовой затвор; 6-циклон; 7-кормовой трубопровод; 8-воздушный трубопровод; 9-фильтровальный рукав; 10-амперметр-индикатор; 11-червячный редуктор; 12-ножевой барабан; 13-рычаг включения; 14-подающий транспортёр; 15-электродвигатель; 16-рама; 17-подпрессовывающий транспортёр; 18-редуктор.

Таблица 4.1 - Техническая характеристика КДУ-2,0

Наименование показателя	Значение показателя для дробилки
Производительность, т/ч:
зерно	До 3
сено	0,8
корнеклубнеплоды	5,0
Мощность двигателя, кВт	30
Частота вращения ротора, с-1	45
Габариты, мм	2800Ч1660Ч2975
Масса, кг	1300

Рабочий процесс протекает так. Из ковша продукт через регулируемое щелевое окно поступает на магнитный сепаратор и далее в дробильную камеру. Вентилятор отсасывает измельченный продукт, который через патрубок проходит в нагнетательную трубу и с потоком воздуха поступает в циклон. Здесь он отделяется от воздуха благодаря вращательному движению потока за счет центробежных сил, прижимающих частицы корма к внутренней поверхности циклона. Появляющихся при этом силы трения гасят энергию движения частиц, которые оседают в циклоне. Через шлюзовой затвор продукт направлялся на дальнейшую обработку. Воздух из циклона по трубопроводу поступает обратно в дробильную камеру патрубок. Часть воздуха через фильтр-рукав циклона, удерживающий пылевидные частицы, проходит в атмосферу.

При дроблении сена, кукурузных початков и других несыпучих сухих кормов их предварительно измельчают ножевым барабаном. Заслонка ковша при этом должна быть закрыта. С помощью сменных решет с отверстиями диаметром 4, 6, 8 и 10 мм устанавливают дробилку на требуемую степень измельчения продукта.

Сочные и влажные корма дробят также после предварительного измельчения. Перед началом работы заменяют решето на горловину, по которой измельченный корм выбрасывается из машины. Привод дробилки от электродвигателя или от ВОМ трактора. Для плавного разгона ротора служит автоматическая фрикционная муфта.

Недостатком дробилки КДУ-2 является износ и необходимость регулировки натяжения подпрессовывающего транспортера, а также его низкая эффективность при подаче большого количества корма вследствие проскальзывания ленты транспортера. Избежать этих недостатков, а значит повысить производительность дробилки КДУ-2 позволит применение вместо подпрессовывающего транспортера 3-ех вальцов разного диаметра. Привод вальцов осуществляется клиноременной передачей от ножевого барабана.

Технологический процесс модернизированной дробилки. Кукурузные початки, сено и другие несыпучие и стебельчатые корма направляют по питающему транспортеру к ножевому барабану для предварительного измельчения. Для изменения подачи ножевой барабан имеет две сменные звездочки с различным количеством зубьев (z1 -15 и z2 -20). Для подачи стебельчатых и других несыпучих кормов к ножевому барабану машина оборудована питающим транспортером и вспомогательным - прессующим транспортером, изготовленным в виде 3-ех вальцов. Прессование рыхлой кормовой массы обеспечивается посредством ее протаскивания между прессующими вальцами. Питающий транспортер и прессующие вальцы примыкают концами к загрузочному окну кожуха ножевого барабана.

Корм, измельченный ножевым барабаном, поступает в дробильную камеру, где происходит окончательное измельчение. Степень измельчения регулируется постановкой соответвующего сменного решета с большим или меньшем диаметром отверстий. Измельченный корм из-под дробильной камеры отсасывается вентилятором через отсасывающий патрубок и по нагнетательной трубе подается в циклон. Из циклона измельчения масса через шлюзовой затвор поступает по двум выгрузным рукавам в мешки или на транспортер, установленный под выгрузными рукавами, чтобы подать ее в бункера или другие машины. Для измельчения влажных кормов машину переоборудуют. Вынимают решето, а вместо него устанавливают выгрузной патрубок. Затем открывают крышку выгрузного люка, а заслонку загрузочного ковша закрывают.

4.2 Конструктивные расчеты

Исходными данными для выполнения расчетов является производительность Q (т/час), масса корма, размещенная на 1 м² поверхности вальца G, энергоемкость Е.

Исходные данные для расчетов:

Q = 1 т/час (для измельчения сена);

G = 5,52 кг/м².

Е = 10 кВт.

Минимальная длина вальцов выбирается по величине верхней границы диапазона рациональной скорости V_max, которая составляет для вальцов диаметром до 350 мм - 8,5?12,0 м/с, и определяется по формуле:

м. (4.1)

Принимаем L = 0,72 м.

Рабочая скорость вальцов определяется по следующей формуле:

 м/с. (4.2)

Частота вращения вальцов определяется по формуле:

об/с. (4.3)

Полная энергоемкость, затрачиваемая на процесс плющения, зависит от влажности зерна, рабочего зазора и рабочей скорости вальцов. Для кукурузы энергоемкость определяется по формуле:

Определяем мощность двигателя по формуле:

, (4.4)

где N_х.х. - мощность холостого хода, = 3,15…3,6 кВт.

кВт.

Принимаем электродвигатель мощностью N=30 кВт и частотой вращения n=1500 мин^-1.

Расчет вала

Определяем крутящий момент, возникающий в поперечном сечении вала вальцов:

; кг·м,

где - крутящий момент на валу электродвигателя, кг·м;

i - передаточное отношение плоскоременной передачи.

; кг·м,

где - угловая скорость вращения вала двигателя, с?№;

,

,

.

Определяем крутящий момент, возникающий в поперечном сечении вала со стороны привода

.

В итоге получаем суммарный крутящий момент на валу

.

Определяем диаметр вала:

,

где []=2,5 кг/ммІ - допустимое напряжение на кручение.

.

Учитывая то, что вал не имеет одного диаметра по всей длине и, что он испытывает постоянное давление при плющении зерен в 6000,Н, принимаем диаметр вала в месте установки вальцов с запасом d=57 мм.

Рассчитаем катет сварного шва в соединении вал - диск

Условное касательное напряжение определяется по формуле:

где М - момент, создаваемый силой тяжести крыла опрыскивателя, Нм;

[] - допустимое напряжение на срез для сварочного шва, Н/мм;

L - расчетная длинна шва, мм;

n - количество сварных швов;

0,7ЧК - толщина шва, мм;

К - катет сварного шва, мм.

Момент, создаваемый силой тяжести, рассчитывается по формуле:

М = Р1 · 0,33 · l₂ = 207,7 · 0,33 · 3420 = 234410,2 Нмм.

В свою очередь:

где [S] - коэффициент безопасности. [S] = 1,5 [16].

Тогда:

Выразим из формулы катет сварочного шва [18]:

Примем катет сварного шва равным 14 мм.

5. РАСЧЁТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ

Расчет технологической карты рассмотрим на примере одной операции - дробление зерна. Для дробления зерна применяется дробилка КДУ-2 производительностью 2,2 т/час и установленной мощностью привода 30 кВт.

Масса зерна, измельчаемого дробилкой в сутки определена в таблице 1.3 и составляет:

, (5.1)

Тогда годовой объем работы по измельчению зерна определим по формуле:

Q_год = Q_сут · D (5.2)

где D - количество дней работы в году; D=365 дней.

Q_год= 2,7 · 365=985,5 т.

Время работы машины в сутки определим по выражению:

t_м.сут. = Q_сут / Q_ч (5.3)

где Q_ч - часовая производительность машины, т/ч. Q_ч =2,2 т/ч.

t_м.сут. = 2,7 / 2,2 = 1,23 ч

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

, (5.4)

где D - количество дней в году.

ч;

Определяем затраты труда в сутки на данной операции:

, (5.5)

где П - количество обслуживающего персонала, чел.

tсут= 1,23·1=1,23 челч;

Затраты труда в год на данной операции:

Тгод= tсут ·D; (5.6)

Тгод= 1,23•365=448 челч;

Амортизационные отчисления высчитываем по формуле:

, (5.7)

где а - норма амортизации (а=14,3%);

- балансовая стоимость оборудования, тыс.руб. (стоимость одной дробилки составляет 36520 тыс. руб.).

Отчисления на ремонт высчитываем по формуле:

, (5.8)

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

тыс.руб.

Общие отчисления на амортизацию и ремонт рассчитаем по формуле:

(5.9)

Расход электроэнергии на данной операции рассчитываем по формуле:

; (5.10)

где Nэв - мощность привода установки, кВт,

Затраты на электроэнергию определяем по формуле:

С_э=Р_э•i, (5.11)

где i - стоимость 1кВт• ч.

С_э=13439•1,43=19217 тыс. руб.;

Зарплату персоналу высчитываем по формуле:

З_п=Т_год•з_ч, (5.12)

где з_ч - тарифная часовая ставка оператора соответствующего разряда (в данном случае V-го), тыс.руб.

З_п=448•5,8=2598,1 тыс.руб.

Прочие прямые затраты на данную операцию отсутствуют.

Годовые эксплуатационные затраты:

Э_год=А+Р+С_э+З_п; (5.13)

Э_год=5222,36+6573,6+19217+2598,1 =33611,3 тыс.руб.

6. РАСЧЁТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Основные технико-экономические показатели линии приготовления и раздачи кормов:

1. Удельные эксплуатационные затраты на одну тонну продукции

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

Q_год - объем работ в году, т.

2. Затраты труда на единицу продукции

где Т_год - сумма затрат труда за год, чел-ч.

3. Производительность труда

4. Энергозатраты на единицу продукции

5. Энерговооруженность труда

где - сумма мощностей привода.

Из расчетов мы видим, что наш технологический процесс рентабелен и может успешно применяться в хозяйствах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В выполненном курсовом проекте произведен расчет генплана с обоснованием структуры и системы содержания поголовья, рассчитана потребность стада в кормах и воде, вместимость навозохранилища. Произведен подбор машин для механизации процессов на ферме, для чего использованы современные методы расчетов, новые технологические процессы и оборудование.

В технологической части рассмотрена схема линии кормления и раздачи кормов, произведен подбор необходимого оборудования. Произведен расчет технологической линии.

В разделе "Конструкторская разработка" предложена модернизация кормодробилки КДУ-2 путем замены подпрессовывающего транспортера вальцами, что позволяет более эффективно подавать корм к ножевому барабану, исключая неполную загрузку последнего.

ЛИТЕРАТУРА

1 Методика расчета и проектирования генеральных планов животноводческих ферм и комплексов: методические указания / БГАТУ, Кафедра технологии и механизации животноводства; [сост.: Д.Ф. Кольга и др.]. - Минск, 2010. - 72 с.

2 Технологии и техническое обеспечение производства продукции животноводства : учеб. пособие : 2-е изд. / Ю. Т. Вагин, А. С. Добышев, А. П. Курдеко ; под ред. А. С. Добышева. -- Минск : ИВЦ Минфина, 2013. -- 640 с.

3 Техническое обеспечение процессов в животноводстве : [учеб. пособие] / Д. Ф. Кольга [и др.]. - Мн. : ИВЦ Минфина, 2012. - 575 с.

4 Техническое обеспечение процессов в животноводстве: методические рекомендации по дипломному проектированию / сост.: В. С. Сыманович, И. И. Гургенидзе. - Минск: БГАТУ, 2010. - 48 с./

5 Основы проектирования технологических линий в животноводстве: учебное пособие для вузов по спец. С.02.02 "Зоотехния" / Н. А. Глущенко [и др.] ; ред.: Н.А. Глущенко, Л.Ф. Глущенко . - Минск : УМЦ, 2012. - 264с.

6 Снижение производственного травматизма и профессиональной заболеваемости в АПК. Монография / А.И. Федорчук, В.Г. Андруш. - Мн.: БГАТУ, 2012. 244 с.

7 Охрана труда: учебно-методический комплекс/ В.Г. Андруш, А.И. Федорчук, Л.В. Мисун.-Минск: БГАТУ, 2010.

8 Техническое обеспечение процессов в животноводстве: методические рекомендации по дипломному проектированию / сост.: В. С. Сыманович, И. И. Гургенидзе. - Минск: БГАТУ, 2010. - 48 с./

9 Агейчик В.А. и др. Детали машин и основы конструирования ч.1. Мн.: ротапринт БГАТУ, 2007.

Размещено на Allbest.ru