Підвищення продуктивності свиней та зниження собівартості виробництва м’яса

3 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА. РОЗРОБКА НАСОСУ-ЗАВАНТАЖУВАЧА НАПІВРІДКОГО ГНОЮ

3.1 Зоотехнічні вимоги до насосів-завантажувачів напіврідкого гною

До насосів-завантажувачів рідкого і напіврідкого гною висуваються такі вимоги:

- бути надійними і зручними в експлуатації і ремонті;

- забезпечувати переміщення гідросуміші вологістю 82…96%;

- транспортувати гідросуміш зі швидкістю не менше 0,6…0,8м/с;

- не створювати небезпеки для тварин, бути простим в експлуатації та обслуговуванні, надійним і довговічним в роботі.

3.2 Аналіз існуючих машин і обладнання даного типу і вибір об'єкта розробки

Для завантаження гною із збірників до транспортного засобу (цистерни, резервуари, ущільнені кузови), або перекачування по напірним трубопроводам , застосовують такі насоси: НШ-50, НЖН-200, ЦМФ-160-10, НВ-150, НЦИ-Ф-100, ПНЖ-250 (табл..3.1)

Вивчивши характеристики серійних насосів нескладно помітити, що для транспортування гною по трубопроводам від гноєзбірників до цеху органічних добрив підходять насоси НЖН-200 і ПНЖ-250. Створюваний ними напір 200кПа достатній для подолання опору мережі 149кПА, а також вони забезпечують транспортування гною вологістю 94%.

Взагалі це дуже продуктивні навантажувачі (до200…250м³/год) і використання їх для забезпечення витрати суміші в магістральному трубопроводі Q=62м³/год не раціонально із-за великої перевитрати електроенергії (споживна потужність НЖН-200-22кВт, ПНЖ-250-37,5кВт).

Таблиця 3.1

Характеристика насосів для завантаження і перекачування гною

Марка	Продуктивність, М3/год	Тиск, мПа	Потуж-ність, кВт	Ма-са, кг	Воло-гість гною, %	Допущення грубих включень,так, ні	Примітки
Насос шнекоцентробіжний НШ-50	до 70	0,1	10,0	596	90 і більше	Незначне включення	Мала продуктивність, відсутність напору
Насос шнекоцентробіжний з подрібненням НЖН-200	75…200	0,2	22,0	1150	88…95	так	Низький напо велика виробничість
Насос завантажувальний	до 160	0,1	17,0	305	94 і більше	так	Не забезпечує відкачку гною з дна
Насос центробіжний завантажувальний вертикальний НВ-150	150	0,14	30,0	750	92 і більше	так	Встановлюється на пантоні
Насос центр обіжний з подрібнювачем НЦИ-Ф-100	80…100	0,1	11,0	456	92…95	так	Потребує збільшення напору
Навантажувач-подрібнювач ПНЖ-250 (центр обіжний з подрібненням)	до 250	0,2	37,5	-	93	так	Низький напір, висока продуктивність

Тому для перекачки гною від гноєзбірника до цеху органічних добрив вибираємо експериментальний завантажувач напіврідкого гною з продуктивністю 100м³/год, напором 150кПа і споживчою потужністю 11кВт.

Однією із основних складальних одиниць завантажувача є насос, тому він прийнятий за об'єкт розробки.

3.3 Розробка технологічної і кінематичної схем експериментального насоса і опис процесу його роботи

Насос призначений для тваринницьких ферм (комплексів), які мають декілька гноєзбірників. Робочий орган насоса являє совою спеціальний гвинт (шнек). для найкращого забору вантажу і зниження початкових опорів, він виконаний з нарощуваним кроком і поступово зменшуваним діаметром. Дана ціль модернізації досягається шляхом установки в корпусі насоса перед основним гвинтом додаткового гвинта з поступово зменшеним кроком і поступово наростаючим діаметром до низу (до основи прийомника вантажу).

При роботі гній (рис.3.1) через приймальні вікна 4 поступає на допоміжний 3 і основний 2 гвинти, а потім під тиском, який створюється ними подається через напірний патрубок 7 до споживача.

1 - корпус; 2 - основний гвинт; 3 - допоміжний гвинт; 4 - прийомні вікна; 5 - привід; 6 - муфта; 7 - напірний патрубок.

Рисунок 3.1- Схема насоса

3.4 Технологічний, кінематичний і енергетичний розрахунки гвинтового насоса

Робота гвинтового насоса складається із трьох нерозривно пов'язаних і узгоджених між собою основних процесів: завантаження і підбору, транспортування і розвантаження.

Тому при проектуванні насоса забезпечити раціональне співвідношення продуктивностей додаткового і основного шнеків, а також завантажувального пристроїв.

При Q_з> Q_т> Q_р - підвищується витрата енергії і також забирається насос;

У випадку Q_з< Q_т< Q_р - виконуються основні вимоги і забезпечується робото здатність насоса Q = Q_з рівна, тобто дорівнює продуктивності додаткового шнека.

За розрахунками пункту 2.7 роботоздатність насоса-завантажувача повинна бути не менше 62м³/год (63т/год) при щільності напіврідкого гною

1014кг/м³. Виходячи з цієї робото здатності ми розраховуємо основні параметри насоса. Для цього використовуємо метод підбору, тобто будемо визначати наближення значеньроботоздатності насоса по орієнтовних значеннях основних параметрів згідно таблиці і порівнювати їх з необхідною продуктивністю.

Розраховуємо продуктивність додаткового конвеєра (насоса) за формулою

Q=3.6q*х*k_n

де q - розподілення маси вантажу, кг/м;

х - швидкість гвинтового конвеєра, м/с;



d - діаметр основного шнека; D - максималиний (початковий) діаметр додаткового шнека; h - крок основного шнека; H - крок додаткового шнека;

l₃ ,l_T ,l_P - довжина завантажування, транспортування і розвантажування вантажу

Рисунок 3.2- Схема для визначення основних параметрів гвинтового шнека

k_n - коефіцієнт продуктивності, k_n=0,1…0,3 для напіврідкого гною (W=85…90%), приймаємо k_n =0,1 [15].

Розподільна маса вантажу

де D_B - середній діаметр додаткового гвинта, м, приймаємо D_B=0,22м;

d_b - діаметр вала гвинта, м;

с - об'ємна маса вантажу, кг/м³, (с=1014 кг/м³);

р - стала величина, р = 3,14,

d_b=0,35+0,1D_B

d_b=0,35+0,1*0,22=0,06м

q=(0,22²-0,06²)*3,14*1014/4=36кг/м

Швидкість гвинтового конвеєра

де U_b - осьова швидкість гвинта, м/с;

б_b - кут підйому гвинтової лінії, град.;

ш_b - кут підйому гвинтової траєкторії вантажу, град.

Осьова швидкість гвинта

U_b=щ*Н

де щ - кутова швидкість гвинта, с^-1;

Н - крок додаткового гвинта, м;

де n - частота обертання гвинта, хв^-1, приймаємо n=1460 хв^-1;

р - стала величина, р=3,14;

с^-1

Н = (0,4…1,0), D_B=0,077…0,22м, приймаємо Н=0,085м.

U_b=153*0,085=13м/с

Кут підйому гвинтової лінії

де м,

б=arctg0,388=18,6⁰.

Кут підйому гвинтової траєкторії вантажу залежить від кута підйому гвинтової лінії, приймаємо ш_в=15⁰.

При прийнятих параметрах гвинтова швидкість вантажу конвеєра дорівнює

м/с,

а виробництво додаткового гвинта (насоса)

Q=3,6*36*1,9*0,1=25кг/с=90т/год

Як бачимо Q=90т/год>Q_потр=63т/год, тобто спроектований насос повністю придатний для відкачки гною із гноєзбірника на свиновідгодівельній фермі. При цьому забезпечується запас по виробництву (k₃=1,5), що обов'язково необхідно для обладнання по перекачуванні на великих комплексах.

Максимальне значення діаметра додаткового гвинта приймаємо D =0,24м, діаметр основного гвинта буде дорівнювати d=0,2м. Враховуючи раніше приведене співвідношення між кроком і діаметром гвинта, приймаємо крок основного гвинта h=0,17м.

Розрахуємо необхідну потужність привода (кВт)

де k₃ - коефіцієнт запасу, приймаємо k₃=1,5;

k_n - коефіцієнт перевантаження, приймаємо k_n=1,6;

Q - продуктивність конвеєра, т/год;

Н_п - висота підйому вантажу, приймаємо Н_п=3,5м;

q - прискорення вільного падіння, q=9,81м/с²;

- коефіцієнт опру, згідно рекомендаціям, приймаємо =2,2;

з₀ - коефіцієнт корисної дії конвеєра, з₀=0,6;

кВт

При виборі електродвигуна необхідно мати запас потужності з урахуванням перенавантажень

Р_дв= k_n*Р

де k_n- коефіцієнт перевантаження

Р_дв=1,6*11=17,6 (кВт)

При виборі двигуна з каталога вибираємо електродвигун з найближчою по значенню потужністю Р_дв=22кВт, тип 4А-180S4Y3- асинхронний 50 Гц, 220/380В.

Розрахунок гвинта

Так конвеєр вертикальний, то гвинт розраховуємо на розтяг впливом повздовжніх сил Р_в¹¹; на кручення під впливом крутного моменту.

Крутний момент Т_в (Н.м) діючий на вал гвинта, розраховуємо за формулою [16]

де Р - потужність затрачена на привід вала шнека, Вт, Р=11*10³Вт;

n - частота обертання електродвигуна , n=1460хв^-1,

Н.м

Діючу на гвинт поздовжню силу Р_а (Н) розраховуємо за формулою

де К_с¹¹ - коефіцієнт, який враховує, що радіус витка більший чим радіус, на якому рівнодіюча сила опору витка обертанню, приймаємо К_с¹¹=1,25;

б_ср - середній кут підйому гвинтової лінії, град;

ц - кут тертя вантажу по матеріалу гвинта, ц=5⁰,

де k_ш - коефіцієнт, який дорівнює 0,4…0,5, приймаємо k_ш=0,4;

h - крок гвинта, h=170мм;

d - діаметр гвинта, d=200мм,

б_ср= arctg0,34=18,8⁰

Тоді осьова сила, діюча на вал буде допівнювати

Н

Розраховуємо діаметр вала гвинта із умови міцності на кручення зварного з'єднання труби з кінцем вала.

Рисунок 3.3- Вал шнека

Тому виконаємо розрахунок міцності зварного з'єднання. Так як на шнек діє осьова сила, сила Р_а=2045Н, то розрахуємо зварний шов на розтяг.

[P]=[у_p¹]*l*S

де [у_p¹] - допустиме напруження для матеріалу зварного шва при розтягуванні, [у_p¹]=0,9[у_p];

[у_p] - допустиме напруження при розтягуванні для матеріалу основної деталі, [у_p¹] = 160мПа;

l - довжина зварного шва, м,

l=р* d_ср

де d_ср - середній діаметр труби,

м

S - глибина проварки, рівна товщині стінки труби, S=0,005м;

тоді

[P]=0,9*160*10⁶*3,14*0,065*0,005=147*10³Н=147кН

Діаметр вихідного кінця вала розраховуємо за формулою

де d_к - діаметр вихідного кінця вала, мм;

[ф] - допустиме напруження на кручення, [ф]=20Н/мм²,

мм

Виходячи з конструктивних міркувань, вал виконуємо пустотілим. Він буде складатися з труб з привареними фланцями. Проведемо перевіряльник розрахунок на міцність при крученні частинами вала

де ф - напруження кручення;

Т_в - крутний момент, Т_в=72*10³ Н*мм;

де d_b - зовнішній діаметр пустотілого вала, d_b=60мм;

d₀ - внутрішній діаметр пустотілої частини вала, d₀=50мм;

[ф] - допустиме напруження на кручення, [ф]=20Н/мм²_,

Н/мм²<[ф]=20Н/мм²,

тобто умова міцності виконується.

Небезпечним перерізом для вала є місця.

Як бачимо [P]=147кН>P_a=2.045кН, тобто умова міцності виконується.

Далі проведемо перевірку міцності зварного шва на зріз

де Т_в - крутний момент;

d_b - зовнішній діаметр пустотілого вала;

d₀ - внутрішній діаметр пустотілої частини вала;

d_b- d₀ - в даному випадку показуємо товщину (висоту або глибину) провареного шва,

Па

Для сталі [ф]=0,6[у_p]=0,6*160=96мПа

Так як ф<[ф], то міцність зварного шва забезпечується.

4. Охорона праці

4.1 Аналіз стану охорони праці в господарстві і на фермі

У господарстві постійно дбають про здорові та безпечні умови праці. Згідно зі щорічними наказами роботу по охороні праці здійснюють чотири ланки посадових осіб у відповідності з обов'язками.

Керівник господарства відповідає за стан охорони праці в цілому по господарству.

Головний інженер (він же за сумісництвом інженер з охорони праці) організовує та здійснює контроль за дотриманням безпечних умов праці на кожній ділянці, проводить інструктаж працівників один раз в 6 місяців та 32 годинне навчання по програмі з охорони праці один раз на рік.

Головний зоотехнік відповідає за охорону праці в тваринництві, організовує та проводить навчання тваринників з питань вимог безпеки та протипожежних заходів. Веде журнал інструктажів з охорони праці, в якому навчені тваринники ставлять підпис.

Завідуючі фермами відповідають за справністю всього обладнання ферми, за безпеку проведення робіт. Приймають заходи, що запобігають травматизму.

Працездатність людей, що працюють на фермі, залежить від багатьох факторів: фізичних, хімічних, біологічних та психологічних. До фізичних факторів відносять:

рухомі машини та механізми, підвищення запиленості та загазованості повітря робочої зони;

підвищення та зниження температури повітря в робочій зоні;

підвищення рівня шуму та вібрацій;

порушення освітлення.

Хімічні фактори діляться на підгрупи по характеру дії на організм людини: загально токсичні, подразнюючі, мутагенні, що впливають на репродуктивну функцію.

До біологічних біологічних факторів відносяться мікро- та макроорганізми, дія яких викликає захворювання.

Психологічні фактори діляться на фізичні та нервово-психічні перевантаження. Фізичні перевантаження можуть бути статичними, динамічними та гіподинамічними. До нервово-психічних перевантажень відносять: розумове перенапруження, одноманітність праці, перенапруга аналізаторів і емоціональне перевантаження.

У господарстві проведено паспортизацію робочих місць. При цьому були враховані параметри навколишнього середовища, що впливають на організм людини: освітлення, рівень шуму, температура, вологість, тиск, швидкість руху повітря. Заведений журнал зауважень і пропозицій для оперативного контролю за станом охорони праці.

Оперативний контроль включає регламентовані в часі перевірки та звіти керівників і спеціалістів виробничих підрозділів господарства.

Перша ступінь оперативного контролю здійснюється завідуючим ферми разом із громадськими інспекторами з охорони праці комітету профспілки, які щозмінно перевіряють заходи по усуненню недоліків. Щоденно вони доповідають інженеру служби охорони праці про виконану роботу.

Головний інженер здійснює оперативний контроль один раз у 10 днів. Зауваження та пропозиції заносяться до журналу оперативного контролю і щомісяця складається звіт керівнику господарства.

Керівник щомісячно проводить огляд господарства та конкретизує стан організації роботи з охорони праці.

За результатами звітів кожної ступені оперативного контролю приймаються конкретні рішення, які оформляються постановою чи протокольним записом в спеціальному журналі.

Система навчання працюючих безпеці праці організовується у відповідності з загальним положенням.

Навчання з питань праці нових працівників проводиться під час професійно технічного навчання на робочому місці під керівництвом спеціаліста.

Всі види інструктажу проводяться за раніше накресленим планом і розробляються у відповідності з діючими правилами та нормами вимог безпеки відповідно до виробничих умов господарства. Планування охорони праці в основному складається з розробки плану заходів, які оформлюються угодою між адміністрацією та профспілковим комітетом.

Вступний інструктаж проводять з усіма працівниками та спеціалістами, що приймаються на роботу, не залежно від їх освіти, стажу роботи чи посади, а також з відрядженими учнями та студентами, що прибули на виробниче навчання чи практику. Вступний інструктаж проводить інженер з охорони праці. Він реєструється в журналі реєстрації вступного інструктажу.

Первинний інструктаж на робочому місці проводиться з кожним працівником окремо з практичним показом безпечних способів і методів роботи.

Позаплановий інструктаж проводять після зміни правил з охорони праці, технологічного процесу, модернізації обладнання та інструменту, порушення робітниками вимог безпеки, перерви в роботі більше 30 календарних діб для робіт з підвищеною небезпекою і 60 діб для інших робіт.

Повторний інструктаж проводиться індивідуально чи з групою працівників через шість місяців за програмою інструктажу на робочому місці з метою перевірки та покращення рівня знань правил та інструкцій з охорони праці.

Цільовий інструктаж проводять з працівниками, що направляються на роботи, які потребують наряд-допуск.

Проведення цільового інструктажу фіксується в наряді-допуску, а повторного та позапланового в журналі реєстрації первинного інструктажу на робочому місці.

Навчання безпеці праці на підвищення кваліфікації для робітників проводиться на курсах підвищення кваліфікації спеціалістів при вищих учбових закладах, або науково-дослідницьких інститутах і підприємствах.

Незважаючи на заходи з охорони праці, що проводяться в господарстві, трапляються нещасні випадки Стан травматизму відображено в таблиці 4.1. Дані таблиці показують, що в господарстві за останні роки намітилася тенденція. до зниження травматизму та захворюваності. Так, кількість нещасних випадків із втратою працездатності більше 3 днів у 2006р. зменшилася на половину з 2005р.,а в 2007 їх зовсім не було. Кількість людино-днів непрацездатності в 2006р. зменшилось на 67% у порівнянні з 2005р.,а в 2007р.- на 50% порівняно з 2006р.

Таблиця 4.1 Динаміка травматизму та захворювань

Показники	Роки
	2006	2007	2008
Середня кількість робітників (ПР)	149	155	157
Кількість нещасних випадків із втратою працездатності більше, ніж на 3 дні (П1)	2	1	-
Кількість постраждалих із втратою працездатності, без врахування загиблих (П2)	2	1	-
Кількість людино-днів непрацездатності (Дн)	18	6	-
Показник частоти травматизму
Показник тяжкості травматизму	9	6	-
Втрата робочого часу	121	39

Покращення показників травматизму пояснюється тим, що в господарстві почав постійно функціонувати оперативний контроль на рівні керівників відділів і голови господарства.

4.2 Основні заходи по покращенню охорони праці і протипожежної безпеки

З метою покращення організації охорони праці в господарстві нами розроблений план додаткових заходів на 2010р., який відображений в таблиці 4.2.

На свиновідгодівельній фермі влаштовано основний пост з повним набором справного протипожежного інвентарю (лопати, відра, сокири, гаки, 4 вогнегасники, пересувна насосна установка, дзвін для подачі пожежної тривоги). Крім того, біля відгодівельника встановлено протипожежний щит, на якому закріплено: відра, 2 вогнегасники, лопати. Коло щита знаходиться ящик з піском і бочка об'ємом 300л.

Таблиця 4.2

Заходи покращення організації охорони праці

Назва заходу	Термін виконання	Виконавець
Герметизувати вікна та двері в свинарнику-відгодівельнику	Осінній період	інженер-будівельник
Укомплектувати аптечками невідкладної допомоги всі виробничі підрозділи	Постійно	головний інженер
Забезпечити робітників спецодягом	На початку року	адміністрація
Відремонтувати протипожежну сигналізацію в свинарнику	На початку року	інженер-електрик
Здійснити перезарядку вогнегасників ОХП-10	На початку року	інженер з охорони праці
Забезпечити оптимальне освітлення та вентиляцію виробничих приміщень	Постійно	інженер-електрик
Забезпечити чистоту робочих місць і виробничих приміщень, створити санітарно-захисні зони навколо будівель	Постійно	колектив господарства

На території господарства обладнано 2 пожежні водойми місткістю 500м³ кожна. Необхідна місткість водойми V(м³) визначена з умови

V=3.6g*t*n,

де g - витрата води, м/с, g=40м/с;

t - тривалість пожежі, год.,t=3год;

n - кількість пожеж, n=2.

V=3.6*40*3*2=864м³

У кожній будівлі на видному місці вивішені «Правила пожежної безпеки». Для паління відведено спеціальні місця, обладнані протипожежним інвентарем.

4.2.1 Вимоги безпеки та виробнича санітарія

Розрахунок потреби в спецодязі та в засобах індивідуального захисту для працівників відгодівельної ферми, що проектується, наведено в таблиці 4.3.

Таблиця 4.3 Потреба в спецодязі

Професія (посада)	Кількістьчол	Назва індик. засобів захисту	Термін використання міс	Потреба на рік, шт
Ветлікар, зоотехнік	1	Халат Б/П	12	1
		безрукавка тепла	24	1
		фартух клейончастий	24	1
		чоботи гумові	24	2
		рукавиці гумові	6	4
Завідуючий фермою	1	Чоботи гумові	24	2
		халат Б/П	12	1
Робочі кормоцеху	2	Чоботи гумові	12	4
		халат Б/П	12	2
Свинарі	5	Халат Б/П	12	10
		рукавиці Б/П	4	30
		куртка ватна Б/П	24	5
		чоботи гумові	12	10
Трактористи	2	Комбінезон	12	2
		рукавиці Б/П	6	8
Слюсарі-наладчики	3	Халат Б/П	12	3
		рукавиці Б/П	6	12
Електрик	1	Халат Б/П	12	1
		рукавиці гумові	6	4
Комірник	1	Халат Б/П	12	1

Всього на рік потрібно: 14 халатів Б/П, одна тепла безрукавка, один фартух клейончастий, 7 пар гумових чобіт, 4 пари гумових рукавиць, 25 пар рукавиць Б/П, 5 ватних курток Б/П, 2 комбінезони.

4.3 Опис конструкторської частини з охорони праці

У розроблюваній лінії видалення гною використовуємо установку Кобос-1, що ви користовується для виробництва органічних добрив і біогазу (табл..4.4).

Таблиця 4.4

Техніко-економічні і технологічні показники біогазової установки

Показники	Кобос-1
Добовий вихід біогазу, м3	161
Об'єм реактора, м3	125
Температура бродіння, 0С	40
Установлена потужність, кВт	42,1
Добова переробка маси, т	28,3
Капітальні затрати на одержання 1м3 біогазу, грн.	19,68

Установка (рис.4.1) складається з двох реакторів 16, підігрівача -витримувача 5, фекального 4 і гвинтового 15 насосів, газгольдера 18, компресора 17, водо нагрівного котла 19.

Гній із тваринницьких приміщень збирається в колектор 3, звідти насосом 4 подається в підігрівач 5 для нагріву до температури бродіння. Витриманий гній гвинтовим насосом-дозатором 15 через шланговий забір подається в реактори 16, де відбувається анаеробне бродіння, після чого виділяється біогаз. Газ з реакторів подається в газгольдер 18 для очистки, після чого через зворотній клапан і гідрозатвір подається на використання на тваринницький комплекс (в даному випадку в якості палива для трактора).

Залишки газу направляються в сховище. Залишені суха і рідка орракції після розділу на дуговому ситі 7 направляється на поле 13, 14 і 9 для використання в якості органічних добрив.

Рисунок 4.1- Технологічна схема біогазові установки Колос-1

1 - ферма, 2 і 6 - насоси рідкого гною, 3 - колектор, 4 - подрібнювач, 5 підігрівач-утримувач, 7 - дугове сито, 8 - прес-фільтр, 9 - цистерна-розприскувач, 10 - гноєсховище, 11 - насос, 12 - орошувальна система, 13 - транспортер, 14 - тракторний причіп, 15 - гвинтовий насос, 16 - реактор, 17 компресор, 18 - газгольтер, 19 - котел, 20 - трактор, працюючий на біогазі.

5. ЕКОЛОГІЧНА ЧАСТИНА ПРОЕКТУ

Як і кожна галузь суспільного господарства виробництво взаємодіє своєю виробничою діяльністю з оточуючим природним середовищем і його ресурсами. В рослинництві - це внесення добрив, ядохімікатів, гербіцидів, а в тваринництві за рахунок викидів від технологічного процесу утримання і використання сільськогосподарських тварин.

Діяльність як окремих фізичних осіб, так і юридичних по відношенню до використання оточуючого природного середовища регулюється відповідними державними постановами і Законом. Верховною Радою України 25 червня 1991року прийнятий «Закон України про охорону навколишнього природного середовища». Його завданням є регулювання відносин в галузі охорони використання і відтворення природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки, попередження і ліквідація впливу господарської чи іншої діяльності на оточуюче природне середовище, збереження природних ресурсів, генетичного фонду живої природи, ландшафтів і інших природних комплексів, цілісних територій і природних об'єктів, зв'язаних з історично-культурною спадщиною.

Стаття 3, пункт «е» Закону зобов'язує проводити екологічну експертизу об'єктів, а пункт «ж» - формувати у населення екологічний світогляд.

Екологічні експертизі повинні підлягати не тільки діючі господарські об'єкти, а й проекти на майбутнє їх будівництво і звичайно реконструюємі в процесі державної програми розбудови на новому етапі власника, господаря на землі-сільськогосподарського виробника.

Даним дипломним проектом розроблена комплексна механізація свиновідгодівельної ферми.

При здійсненні екологічної експертизи необхідно визначитись з факторами впливу свиновідгодівельної ферми на природне середовище із його кількісними показниками. Очищення приміщень від рідкого гною при без підстилковому утриманні свиней здійснюється по системі каналів гноєвидалення з транспортуванням його до секційних гноєсховищ де проводиться його парантування у випадку епізоотії на фермі - біологічне чи хімічне знезараження та зберігання в строки, що визначаються ветеринарною службою. Саме в темі дипломного проекту і є основним завданням є лінія прибирання і утилізації гною.

Розробкою даної лінії прибирання гною ми забезпечуємо його концентрацію в одному визначеному місці (в гноєсховищі) і це дії можливість його якісного знезараження, утилізації і подальшого використання як добрива на полях для вирощування сільськогосподарських культур. В процесі розпаду органічних азотних речовин, що знаходяться в гною, виділяється аміак і санітарний стан на фермі визначається його загальним об'ємом виділення. Саме для цього проектом передбачається своєчасність прибирання і утилізації гною. Процес біотехнічного знезараження відбувається до шести місяців, з яких два місяці повинні припадати на теплі періоди року. Крім анаеробного бродіння гною з виділенням аміаку під час утримання сільськогосподарських тварин виділяється ще й вуглекислий газ при диханні тварин.

Для досягнення нормальних параметрів мікроклімату в приміщенні свинарнику необхідно здійснювати повітрообмін. При цьому викиди в атмосферу відбуваються вентиляційним обладнанням з свинарника-відгодівельника. Кратність повітрообміну в приміщенні свинарника розрахована в залежності від загальної кількості викидів в атмосферу по кожному об'єкту з розрахунком норм виділень у вікових груп тварин. Викиди в атмосферу крім вентиляційних установок свинарника здійснює і обладнання котельні.

Виконуємо розрахунок викидів шкідливих речовин в атмосферу від діяльності ферми і їх дані відображуємо в таблиці 5.1

Таблиця 5.1 Викиди шкідливих речовин в атмосферу

Найменування забруднюючих речовин	Об'єкти викиду	Фактичні викиди забруднюючих речовин	Допустимі викиди забруднюючих речовин
		г/с	т/рік	г/с	т/рік
Аміак	Свинарник-відгодівельник	0,317	10	0,317	10
Окиси азоту	Котельня	3,091	50,3	3,15	52,3
Окиси вуглецю		1,266	20,7	1,5	22,4
Сірчистий ангідрид		1,689	27,5	2,0	28,0
Зола		1,689	32,5	1,85	35,0

Аналізуючи дані таблиці по викидам шкідливих речовин, ми можемо зробити висновки, що впроваджені засоби механізації видалення гною, а також його утилізація і система вентиляції в свинарнику-відгодівельнику відповідають вимогам охорони навколишнього природного середовища, а особливо повітряного басейну. Викиди забруднюючих речовин не вище їх допустимих норм викиду. В свинарнику-відгодівельнику це досягається централізованим збором і викидом вище покрівлі приміщень з розвіюванням.

В котельні завдяки встановленню заломлюючих і повітроочисних установок і фільтрів досягнуті викиди в атмосферу нижче допустимих норм викидів, а також завдяки досягненню повного згорання палива в котельних установках. Виробнича діяльність ферми також негативно впливає і на ландшафт території знаходження сільськогосподарського об'єкту, на його водний режим. Основним заходом по захисту підземних водних запасів від забруднення є забезпечення зон суворого режиму з огородженням її і створенням санітарної зони в радіусі 30 метрів, герметизації оголовка свердловини.

Для свиноферми повинна бути створена захисна санітарна зона по відношенню її до населеного пункту на віддалі не ближче 500метрів і розташуванням з підвітряної сторони. Для забезпечення нормального повітряного стану на фермі, на її території передбачена посадка зелених насаджень по периметру, але не густих для провітрювання території ферми.

Здійснивши комплексну механізацію свиновідгодівельної ферми ми забезпечили не тільки високу технологію на виробництві, але й якісний і централізований збір відходів від виробничої діяльності. Розрахунки екологічної експертизи підтверджують, що діяльність сільськогосподарського об'єкту не спричинить шкоди оточуючому навколишньому природному середовищу, а органи охорони природи дадуть дозвіл на реконструкцію діючої ферми.

6 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ПРОЕКТУ

Основними з показників економічної ефективності є собівартість, прибуток, рівень рентабельності та термін окупності вкладених засобів. Для визначення економічної ефективності виробництва основної продукції м'яса, необхідно розрахувати її собівартість.

Собівартість 1-ї тони приросту живої маси свиней на відгодівлі визначається за формулою

де А - амортизація основних засобів, грн.;

Р - витрата на поточний ремонт і ТО основних засобів, грн.;

З - заробітна плата всіх категорій працівників, що обслуговують ферму, грн.;

Е - вартість електроенергії, грн.;

К - вартість кормів, грн.;

В - вартість води, грн.;

П_і - прямі витрати, грн.;

Н - загальногосподарські і загально виробничі накладні витрати, грн.;

П - вартість паливно-мастильних матеріалів, грн.;

В_п - вихід валової продукції, т;

Виходячи із відповідних розрядів і тарифних ставок заробітна плата всіх категорій працівників ферми складає 12515,9 грн. (табл..6.1)

свиня ферма механізація насос гній

Таблиця 6.1 Річний фонд заробітної плати виробничих процесів

Категорія робочих	Розряд робіт	Кількість робочих, чол	Змінна тарифна ставка, грн	Річний фонд заробітної плати, грн
Оператори:
по обслуговуванню	5	3	3,46	3788,7
кормокухні	5	1	3,46	1262,9
ветобробки	5	1	3,46	1262,9
нічний	3	1	2,69	981,9
Трактористи	5	2	3,46	225,8
Машиністи з шкідливими умовами праці на:
видалення гною	6	1	3,58	1306,7
дизенфекції	7	1	3,80	1397,0
Разом		10	-	12515,9

Основна оплата з доплатою за вироблену продукцію в розмірі 25% складе

О_д=1,25*12515,9=15644,9 грн

Доплата на оплату відпусток в розмірі 10%

Д_в=0,1*15644,9=1564,5 грн

Загальна сума основної оплати з доплатами складає

О_з=15644,9+1564,5=17209,4 грн

Нарахування на оплату праці складають: 73,5%; на соціальне страхування - 36%; до фонду зайнятості населення - 1,5%; до пенсійного фонду - 36%.

Загальна сума оплати праці з доплатами і нарахуваннями

З=1,735*17209,4=29858,3 грн.

Амортизаційні відрахування на обладнання

де К_о -норма амортизаційних нарахувань на обладнання, К_о=18%;

В_о - вартість обладнання та машин, В_о=245000 грн,

грн

Амортизаційні відрахування на будівлі

де К_б - норма амортизаційних відрахувань на будівлі, К_б=1,95;

В_б - загальна вартість будівель, грн.,

В_б=F*f

де F - загальна площа основних і підсобних приміщень;

f - вартість 1м² площі, грн., приймаємо 115 грн.,

В_б=1795*115=206425 грн.,

грн

Витрата на поточний ремонт і техобслуговування машин і будівель відповідно складають 12,5 і 2,6% від їх вартості

Р=0,125*245000+0,026*206425=35992 грн.

Вартість кормів

К=0,365*m*П_доб*В_к*Q_к

де П_доб - середньодобовий приріст живої маси тіла тварини, П_доб=0,35 кг;

В_к - вартість 1-ї тони кормової одиниці, В_к=380 грн.;

Q_к - кормова одиниця, витрата кормів на 1т приросту живої маси, Q_к=10т;

m - кількість свиней на фермі, m=1000 голів,

К=0,365*1000*0,35*380*10=485450 грн.

Вартість води

В=365*k*Q_доб*В_в

де k - коефіцієнт, що враховує витрату води на технологічні потреби, k=1,1;

Q_доб - добова витрата води на фермі, Q_доб=11т;

В_в - вартість 1т води, В_в=2 грн.,

В=365*1,1*11*2=8833 грн.

Вартість електроенергії

Е=m*g_E*B_E

де g_E - норма споживання електроенергії на одне відгодівельне свиномісце, g_E=35кВт/год;

В_Е - вартість 1 кВт/год, В_Е=0,17 грн.;

m - кількість свиней на фермі,

Е=1000*35*0,17=5950 грн.

Витрата на пвливно-мастильні матеріали

П= m*g_п*B_ком

де g_п - витрата дизпалива на одну голову в рік, g_п=36 кг;

B_ком - комплексна ціна за 1кг дизпалива, B_ком=2.6грн,

П=1000*36*2,6=93600 грн.

Інші прямі витрати (охорона праці, техніка безпеки, пожежна безпека, вартість ветмедикаментів, спецодяг, взуття, тощо) приймаються в розмірі 5% від суми амортизаційних відрахувань і витрат на поточний ремонт і техобслуговування

П_і=0,05(А+Р)

де А - сума амортизаційних відрахувань, грн.;

Р - сумарні відрахування на поточний ремонт, грн.,

П_і=0,05(48125,3+35992)=4205,8 грнг.

Витрати на організацію виробництва і управління (накладні витрати) приймаємо в розмірі 30% всіх витрат без врахування вартості кормів

Н=0,2(З+А+Р+В+Е+П+П_і)

Н=0,2*(29858,3+48125,3+35992+8833+5950+93600+4205,8)=45312,8 грн

Вартість побічної продукції (гною)

Д_п=Р_річ*В_г

де Р_річ - річний вихід гною на фермі від свиней, Р_річ=4051,5т;

В_г - вартість 1 тони гною, В_г=6 грн,

Д_п=4051,5*6=24309 грн.

Валова продукція В_п (т) одержаного приросту живої маси свиней за рік

В_п=365*10^-6*м*П_доб

де П_доб - середньодобовий приріст живої маси однієї голови на відгодівлі, П_доб=350г;

В_п=365*10^-6*1000*350=127,7 т

Отже собівартість 1т приросту живої маси свиней на відгодівлі складає

С=48125,3+35992+29858,3+5950+93600+8833+485450+4205,8+45312,8-24309=733018/127,7=5740 грн

Затрати праці З_п (год) на 1т живої маси свиней на 1т приросту



де n - кількість робочих на фермі, n=10 чол;

Т_зм - тривалість робочої зміни, Т_зм=8,2год,

год

Продуктивність праці П_п (т/год)

де В_п - валова продукція, т;

n - кількість робочих на фермі, чол;

Т_зм - тривалість робочої зміни, год,

т/год

Рівень рентабельності Р(%) виробництва продукції

де Ц - закупівельна ціна живої маси свиней, Ц=6200грн;

С - собівартість 1т приросту живої маси свиней на відгодівлі, грн.,

%

Річний економічний ефект Е_р (грн.)

E_p=[(С_в+Е_н*К_пв)-(С_г+Е_н*К_пп)]*В_п

де С_в,С_п - вартість виробництва одиниці продукції у вихідному і проектному варіантах, грн., С_в=5820грн, С_п=5740грн;

Е_н - нормативнй коефіцієнт, Е_н=0,15;

К_пв,К_пп - питомі капіталовкладення у вихідному та проектному варіантах, грн.т.

С_інв=1795*35=62825грн

Питомі капіталовкладення у вихідному та проектному варіантах

де К_в,К_п - загальні капіталовкладення у вихідному і проектному варіантах, грн.;

В_пв,В_пп - річний вихід продукції у вихідному і проектному варіантах, грн.;

К_п=В₀+С_інв

де В₀ - загальна вартість будівель, грн.;

С_інв - вартість інвентаря, грн.

К_п=206425+62825=269250 грн.

грн./т

грн./т,

Отже:

E_p=[(5820+0,15*2196,7)-(5740+0,15*2108,5)]*127,7=11901,6 грн

Окупність капіталовкладень

де П_р - прибуток від реалізації продукції, грн.,

П_р=(Ц-С)*В_п

П_р=(6200-5740)*127,7=58742 грн,

роки

Дані розрахунків зведемо в таблицю 6.2

Таблиця 6.2 Показники порівняльної ефективності свиновідгодівельної ферми на 1000 голів

Показник	Варіанти	Проектний у % до вихідного
	вихідний	проектний
Капітальне вкладення,грн.	198800	269250	135,4
Валове виробництво свинини, т	90,5	127,7	141,1
Середньодобовий приріст живої маси 1 голови, г	300	350	116,6
Продуктивність праці, т/год
Собівартість 1т приросту живої маси свиней, грн.	5820	5740	98,6
Затрати праці на 1т приросту живої маси свиней, год	330,7	234,7	70,8
Рівень рентабельності, %	6,5	8,01	123,2
Прибуток, грн.	34390	58742	170,8
Річний економічний ефект, грн.	-	11901,6	-
Окупність капіталовкладень, років	-	4,5	-

6.1 Техніко-економічна оцінка конструкторської розробки

Розробка експериментального насоса-завантажувача рідкого і напіврідкого гною

Для розрахунку техніко-економічної оцінки впровадження в господарстві насоса-завантажувача необхідно визначити затрати на розробку і модернізацію насоса, очікувану річну економію від зниження собівартості продукції після його впровадження, річний економічний ефект.

Витрати на впровадження пристрою будуть вважатись додатковими капітальними вкладеннями, вони дорівнюють

К=С_мат+С_вич+С_куп,

де С_мат - вартість матеріалів необхідних для вдосконалення насосу, грн.;

С_вич - оплата праці працівників задіяних на вдосконаленні, грн.;

С_кут - вартість купованих деталей, грн.,

С_мат=С_ш+С_кор+С_{вив.гор}+С_{зав.гор},

де С_ш - вартість шнека, С_ш=30грн;

С_кор - вартість корпуса, С_кор=50грн;

С_{вив.гор} - вартість вивантажувальної труби, С_{вив.гор}=20грн;

С_{вав.гор} - вартість завантажувальної труби, С_{вав.гор}=25грн,

С_мат=30+50+20+25=125грн;

С_вич=T*t*k, (6.23)

де T - часова годинна ставка працівника, грн./год;

t - час роботи працівника, год, t₁=40 ,t₂=16;

Т₁ - тарифна ставка слюсарів, Т₁=3,01грн;

Т₂ - годинна ставка зварювальника і токаря, Т₂=3,76грн;

k - кількість робітників, чол.

С_вич1=40*3,01*2=240,8грн,

С_вич2=16*3,76*2=120,32грн,

С_вич=240,8+120,32=361,12грн

С_куп=С_двиг+С_болт+С_ман, (6.24)

де С_двиг - вартість двигуна, грн.;

С_болт - вартість болтів, грн.;

С_ман - вартість манжетів-ущільнювачів, грн.,

С_куп=1000+50+40=1090грн,

К_дод=125+361,12+1090=1531,12грн

Отже, для вдосконалення нашого насоса потрібно 1531,12грн. Визначаємо річний економічний ефект від використання вдосконаленого насоса

Е_р=(С₁-С₂)*К_вкл

де С₁ - собівартість роботи серійним насосом;

С₂ - Собівартість роботи удосконаленим насосом;

К_вкл - кількість включень, днів,

Е_р=(18,21-11,22)*365=2551,87грн.

Це значить, що експлуатація в господарстві вдосконаленого насоса для прибирання гною дає нам за рік економію (за рахунок кількості включень) 2551,87 гривень.

Визначаємо строк окупності додаткових капітальних вкладень, необхідних для вдосконалення насосу:

року

Висновки по проекту

Впровадження проекту забезпечить повну механізацію потокових технологічних процесів на свиновідгодівельній фермі.

Застосування лінії видалення і утилізації гною експериментального насосу-завантажувача дає змогу:

підвищити продуктивність, надійність лінії;

повністю механізувати процес перекачування і завантаження гною.

Необхідна продуктивність і стійка робота експериментального насосу завантажувача напіврідкого гною досягається при таких параметрах і режимах його роботи: діаметрі шнека - 240мм, кроці шнека - 170мм і частоті обертання шнека - 1460хв^-1.

Література

1. Водяницький Г.П. Методичні вказівки з курсового і дипломного проектування. Житомир. - 2005. - 195 с.

2. Герук С.М., Обиход А.І., Сукманюк О.М. Інженерно-технологічні вимоги до написання дипломних (курсових) проектів і робіт. - Житомир, ДАЕУ. - 2006. - 255 с.

3. Михайлов С.І., Бугцький О.А. Економіка виробництва свинини-К.: Урожай, 1990.

4. Ніздрин Н.Т., Сагло А.Ф. Выращивание молодняка свиней: Справочник.-М.: Агропромиздат, 1990.

5. Брагинец Н.В., Палишкин Д.А. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства- М.: Агропромиздат, 1991.

6. Альбом примерных технологических, планировочных и инженерных решений свиноводческих зданий и ферм Центр науч.- исслед. и прект.- технол. ин-т механизации и электрификации животноводства Запоржье:ЦНИПТИМЭЖ, 1990.

7. Проектування механізованих технологічних процесів тваринницьких підприємств/За ред. І.І.Ревенка-К.: Урожай ,1999.

8. Письменов В.Н. Получение и использование безподстилочного навоза.-М.: Росагропромиздат, 1988.

9. Плотников Н.А., Алексеев В.С. Проектирование и эксплуатация Водозаборов подземных вод.-М.: Стройиздат, 1990.

10. Ковалев Н.Г.,Глазков И.К. Проектирование систем утилизации навоза на комплексах.-М.: Агропромиздат, 1989.

11. Воробъев В.А. и др. Практикум по механизации и электрификации животноводства.-М.: Агропромиздат, 1989.

12. Крнаков А.П. и др. Механизация роздачи кормов.-М.: Агропромиздат, 1989.

13. Малхов В.А., Макаренко А.П. Эксплуатация машин и оборудования свиноводческих ферм: Справочник .-М.: Росагропромиздат, 1989.

14. Брагинец М.В. та інші Монтаж, експлуатація і ремонт машин у тваринництві.-К.: Вища школа, 1991.

15. Машино використання у тваринництві/за ред.. І.І. Ревенка-К.: Урожай, 1999.

16. Красников В.В. и др. Подъемно-транспортные машины-М.: Агропромиздат, 1987.

17. Чернавский С.А. и др.. Курсовое проэктирование деталей машин-М.: Машиностроение, 1979.

18. Рєзников Л.А. и др.. Основы проектирования и расчет сельскохозяйственных машин-М.: Агропромиздат, 1988.

19. Конарев Ф.М. Охрана труда -М.: Агропромиздат, 1988.

20. Куценко А.М., Писаренко В.Н. Охрана окружающей среды в сельском хозяйстве-К.: Урожай, 1991.

21. Покропивный С.Ф. Экономическое обоснование инженерных решений-К.: Техника, 1985.

Размещено на Allbest.ru