Проект механизации фермы КРС на 100 голов с модернизацией мобильного кормораздатчика на базе КТУ-10А



11. РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ НА ПРОИЗВОДСТВО ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА

Для обоснования комплексной механизации фермы (комплекса) в целом, технологического объекта или процесса после обоснования выбора отдельных машин, произведённого технологическими расчётами, составляют технологическую карту, по соответствующей форме.

Технологическая карта - это план производства продукции, в которой отражён весь комплекс мероприятий, основанных на достижениях науки, техники и передового опыта с учётом конкретных условий производства. Это основной документ для определения потребности в целом хозяйства в машинах, а также для определения технико-экономических показателей выбранной системы.

Технологическая карта состоит из трёх частей: технологической (графы 1-5), инженерной (графы 6-15) и экономической (графы 16-24).

Исходными данными являются следующие характеризующие естественно-производственные условия и технологию содержания и кормления животных:

1. Зоотехнические требования и способы содержания животных по периодам года.

2. Ветеринарные требования, создающие условия получения от животных максимальной продукции при минимальных затратах труда.

3. Количество животных по половозрастным группам, структура стада.

4. Продуктивность животных (суточный привес при откорме, среднесуточный удой молока, настриг шерсти от одной овцы средняя яйценоскость кур-несушек и т.д.), рацион кормления и виды кормов.

5. Распорядок дня на ферме, продолжительность стойлового и пастбищного периодов.

Расчёт технологической карты ведётся в такой последовательности.

Графа 1. Порядковый номер операции.

Графа 2. Перечисляют в технологической последовательности все производственные операции, необходимые для получения продукции на объекте, ферме (комплексе).

Графа 3. Объём работ и сутки в т.ц., т.км для каждой операции с учётом суточных норм кормления, поения животных, расхода подстилки, выхода навоза, количества продукции, времени на выполнение операции с учётом принятого на ферме распорядка дня.

Графа 4. Число дней в году в течении которых выполняются операции.

Графа 5. Годовой объём работ в зависимости от поголовья животных. Его численное значение получают перемножением значений гр.3 и 4.

Графа 6. Указывают наименование и марку машины (оборудования), с помощью которого выполняется операция. Это естественный этап в расчёте карты.

Графа 7. Тип привода и мощность электродвигателя стационарных машин и оборудования. Для мобильных машин указывают марку трактора и мощность его двигателя.

Графа 8. Производительность машин за час сменного времени. Паспортную производительность машины, которая берётся из технической характеристики машины, необходимо умножить на коэффициент использования рабочего времени, который принимаем равный 0,75…0,85. Для мобильных кормораздатчиков производительность определяют как отношение грузоподъёмности кузова ко времени одного цикла.

Графа 9. Потребное количество машин определяют путём деления суточного объёма работ (гр3) на производительность машины (гр8) с учётом продолжительности смены.

Графа 10. число часов работы машины в сутки определяют путём деления суточного объёма работ (гр3) на суммарную производительность машины (гр8*гр9).

Графа 11. Число часов работы машины в год, по каждой операции определяют перемножением числа часов работы машины в сутки на число дней (гр4).

Графа 12. Количество обслуживающего персонала на одну машину, определяют в соответствии с нормами по нормированию оплаты труда в животноводстве, технической характеристикой машины и условия организации производственных процессов (как обслуживается машина - индивидуально или в поточной линии).

Графа 13. Затраты труда в сутки в чел-ч на выполнение операции, процесса определяется произведением времени работы машины на количество обслуживающего персонала (гр 12).

Графа 14. Затраты труда в год определяются как произведение значений гр 13 на гр 4.

Графа 15. Балансовая стоимость одной машины, оборудования. Она включает в себя оптовую цену машины в руб. по прейскуранту торгующих организаций, умноженную на коэффициент торговой наценки и затраты на доставку и монтаж. Коэффициент учитывающий наценку на монтаж и доставку машин и оборудования = 1,2…1,4.

Графа 16. Балансовая стоимость всех машин в руб. определяется как произведение стоимости одной машины (гр 15) на количество машин (гр 9), занятых на данной операции.

Графа 17. Годовые отчисления на реновацию (восстановление) в %. Для животноводческих машин срок службы в среднем принимают 7 лет, Следовательно гр 17=14,2%.

Графа 18. Норма ежегодных затрат на текущий ремонт, техническое обслуживание машин в %. Для животноводческих машин =14…18%.

Графа 19. Затраты в руб, для каждой машины, определяем по уровнению:

Гр19=гр 15*(гр 17+гр 18)/100.

Графа 20. Расход электроэнергии в год кВт, топлива. Определяют по формуле:

Гр 20=гр 7*гр 9*гр 11.

Графа 21. Стоимость электроэнергии или топлива определяют произведением расхода энергии (гр 20) на стоимость 1кВт часа электроэнергии. В туже графу записываем и стоимость тракторных работ в руб. Стоимость топлива определяем произведением расхода топлива в кг на стоимость 1 кг топлива.

Графа 22. зарплата персоналу по каждой выполненной операции, которая определяется исходя из затрат рабочего времени на операцию в год квалификации работников тарифного разряда и часовой ставки с учётом дополнительной оплаты за продукцию и начисления на зарплату.

Гр 22=гр 14*гр 12 *З_ч.

Графа 23. Прочие прямые затраты, в которую включают расходы на мелкий инвентарь, спецодежду, топливо для котлов и др, срок службы которых не более 1года.

Для расчётов значений прямых затрат можно принять в пределах 5…8% от расходов на реновацию, электроэнергию и зарплату.

Графа 24. Годовые эксплуатационные затраты по каждому процессу или операции в руб. определяют как сумму граф 19, 21, 22, 23.



12. Конструкторская часть

12.1 Техническая характеристика, описание устройства и рабочего процесса кормораздатчика

На фермах крупного рогатого скота получили широкое распространение прицепные бункерные кормораздатчики с приводом от ВОМ трактора. Практика показывает, что мобильные раздатчики могут применятся с наибольшей эффективностью при наличии на территории фермы кормовых площадок и подъездных путей с твердым покрытием. Это позволяет обеспечить удобный подъезд трактора с кормораздатчиком к местам хранения кормов, животноводческим помещениям, непосредственно к кормушкам и исключить возможность загрязнения колесами агрегата кормовых проходов в помещении. Кормовые проходы должны иметь ширину не менее 2 м, а кормушки - высоту задней стенки не более 0,75 м.

Внутрифермские перевозки кормов производят на небольшие расстояния. Цикловая производительность мобильных кормораздатчиков зависит главным образом от продолжительности нахождения их под погрузкой, поэтому для загрузки необходимо иметь механические загрузчики.

Кормораздатчик тракторный универсальный КТУ-10 предназначен для перевозки и раздачи на одну или две стороны измельченных стебельных кормов. Он представляет собой двухосный прицеп на рессорах и пневматических шин.

Основные узлы машины: ходовая часть, днище, привод, раздающее устройство, тормозная система и система электрооборудования.

Ходовая часть с днищем включает оси с колесами , рессоры, тяговое сцепное устройство и два совместно работающих цепочно-планчатых полотна продольного транспортера с натяжным устройством. К приводу кормораздатчика относятся: телескопический вал, привод раздатчика (передает вращение от телескопического вала к редуктору и поперечному транспортеру), приводы продольного, выгрузного транспортеров, конический редуктор и привод блока битеров.

Транспортерно-битерное дозирующе-выгрузное устройство состоит из блока битеров и поперечного транспортера; оно работает в сочетании с продольным транспортером. При раздаче корма на две стороны устанавливают два малых полотна, а при раздаче на оду сторону - одно общее полотно, собранного из двух малых.

При боковой раздаче в кормушки продольный транспортер подает кормовой монолит в бункер вперед по ходу трактора, то есть к блоку битеров и поперечному транспортеру. При продольное раздаче корма «на пол» или в сдвоенные кормушки с низкими бортами, над которыми может проходить кормораздающий агрегат, направление движения продольного транспортера меняется путем перестановки кожуха храпового механизма с поворотом его против часовой стрелки.

Норма выдачи корма регулируется изменением скорости движения продольного транспортера и поступательной скорости агрегата.

Настройка храпового механизма на норму выдачи корма производится путем установки фиксатора кожуха храпового колеса на секторе против соответствующего деления шкалы. При этом собачки, связанные с кривошипно-шатунным механизмом, за каждый ход поворачивают храповое колесо на соответствующий угол.

Кормораздатчик КТУ-10 агрегатируется с тракторами типа «Беларусь», его обслуживает один тракторист. Корма раздают при движении агрегата в помещении на 1 передаче, а на открытых площадках - на 2-ой.

Грузоподъемность кормораздатчика 3500 кг, максимальная вместимость бункера с надставными бортами 10 м³. Колея колес 1600 мм, дорожный просвет 300 мм.



12.2 Расчет основных параметров кормораздатчика

При проектировании бункерного кормораздатчика требуется определить необходимый объем бункера, скорость транспортеров и линейную плотность распределяемого корма, исходя из потребной производительности и зоотехнических требований (нормы и продолжительность кормления).

Определим геометрический объем бункера, вместимость которого должна быть достаточной (при одноразовой загрузке бункера), чтобы обслужить одну или несколько линий раздачи в одном помещении, а при малом массовом расходе - одно или несколько помещений. Иначе говоря, вместимость бункера должна быть равной или кратной массе корма, потребного для выдачи его в один ряд стойл, станков или клеток.

При этом условии потребляемая масса М_б (кг)корма в бункере определится по формуле:

М_б = q_i.p * m_j.p * n_p * k_з

М_б = 8,45 * 100 * 2 * 1,05 = 1774,5

Где q_i.p - разовая дача корма (норма выдачи), кг на 1 голову;

m_j.p - число голов в ряду;

n_p - число рядов обслуживаемых животных в помещении;

k_з - коэффициент запаса корма (k_з = 1,05 - 1,1).

Объем V_б бункера найдем по формуле

V_б = М_б / ( * _зап), или, с учетом формулы получим:

V_б = (q_i.p * m_j.p * n_p * k_з ) / ( * _зап ) = 1774,5 / (1050 * 0,8) = 1,88 м³

Принимаем V_б = 2 м³.

_зап - коэффициент заполнения бункера (_зап = 0,8-0,9)

- плотность укладки корма в бункере, кг/м³.

Из конструктивных размеров бункера расчетом определяют его длину l_б , а ширину b_б и высоту h_б выбирают с учетом ширины кормовых проходов в помещениях и высоты проемов въездных ворот, предусмотренных в типовых проектах животноводческих помещениях,

l_б = V_б / (b_б * h_б) = 2 / (2 *1) = 1 м

далее требуется определить скорость V_п (м/с) продольного транспортера, с которой монолит корма в бункере перемещается к дозирующе-выгрузному устройству. Она должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить распределение корма по фронту кормления с линейной плотностью q_м (кг/м). При этом агрегат, состоящий из трактора и кормораздатчика, движется вдоль ряда кормушек со скоростью v_агр. (м*с). непрерывность процесса раздачи будет обеспечена если подача корма продольным транспортером будет равна подаче кормораздающего агрегата, т. е. Должно быть выполнено условие:

q₀ * v_п = q_м * v_агр.

Где q₀ - масса корма, приходящегося на 1 м перемещения монолитав бункере.

При высоте монолита h, ширине b и перемещении его на 1 м масса q₀ составит:

q₀ = b * h * = 2 * 1 * 1050 = 2100 кг/м

из формулы найдем необходимую скорость v_п подающего транспортера, которая с учетом формулы будет:



v_п = ( q_м /q₀ ) * v_агр = q_м * v_агр / (b * h * )

q_м = (b * h * ) * v_п / v_агр = 2100 * 0,05 / 1,7 = 61,8 кг

если учесть возможное отставание кормового монолита от цепи продольного транспортера и оценить это отставание коэффициентом k₀ = 0,94 - 0,96, а также учесть возможность буксования трактора в помещении и снижение его скорости коэффициентом k_б = 0,95-1, то при односторонней выдаче корма расчетная формула для определения средней скорости продольного транспортера будет иметь вид:

v_п.ср = q_м * v_агр * k_б / (b * h * * k₀) = 61,7 * 1,7 * 0,97 / 2100 * 0,95

=0,051 м/с

При наличии в кинематической схеме привода транспортера храпового механизма действительная скорость его будет изменятся от 0 до максимального значения, тоесть 0 v_п.ср v_п.max. Полученная по формуле средняя скорость равна половине v_п.max.

Для случая двусторонней раздачи скорость продольного транспортера, т. е. перемещения корма, должна быть увеличена вдвое. Это обеспечивается механизмом регулирования расхода.

Согласно технологическому процессу бункерного раздатчика битера определяют порции корма от основного монолита, рыхлят его и перебрасывают на выгрузной цепочно-планчатый транспортер, подача которого должна быть равна подаче продольного транспортера и согласована с поступательной скоростью агрегата. Это требование будет выполнено при условии:

b₁ * h₁ * * v_{в. т.} * k_ск * k_к = B * h * * v_п * k₀ = q_м * v_агр * k_б.

b₁ * h₁ = q_м * v_агр * k_б / * v_{в. т.} * k_ск * k_к = 2037 / 1050 * 1,68 * 0,9 * 0,97 = 1,32 м²

Принимаем h₁ = 1 м, тогда:

b₁ = 1,32 / 1 = 1,32 м

Где b₁ - ширина желоба выгрузного транспортера, м;

h₁ - высота слоя корма на выходе из желоба, м;

v_{в. т.} - скорость выгрузного транспортера, м/с;

k_ск - коэффициент скольжения корма (k_ск = 0,8-0,97);

k_к - коэффициент, учитывающий потери конструктивного объема желоба выгрузного транспортера при размещении в нем тяговой цепи с планками (k_к = 0,95-0,98).

Расчетная формула для скорости v_{в. т.} выгрузного транспортера будет иметь вид:

v_{в. т.} = q_м * v_агр * k_б./ (b₁ * h₁ * * v_{в. т.} * k_ск * k_к)

Для кормораздатчика КТУ-10 приняты следующие скорости:

v_п = 0,011-0,11 м/с, v_{в. т.} = 1,68 м/с, v_агр. = 1,7 м/с.



13. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

13.1 Мероприятия по защите окружающей среды

Значительным источником загрязнения почвы, воды и воздуха является животноводство. Создание животноводческих предприятий выдвинуло проблему утилизации их отходов (навоз, сточные воды, силосная жидкость), которые концентрируются в значительных количествах на небольших участках. Часто жидкий навоз при неправильном хранении попадает в балки, загрязняет грунтовые воды.

Отходы животноводства содержат различные формы азота, фосфора, калия, серы и других соединений, обладающих высокой токсичностью. Накапливаясь в местах сбросов, они становятся более мобильными и, проникая в воду, разносятся на большие расстояния.

В санитарно-защитной зоне между животноводческим предприятием и жилой застройкой, между фермой и открытыми водоемами нельзя строить новые и расширять существующие объекты. Навозохранилища располагают за пределами фермы на расстоянии не менее 60 метров от животноводческих зданий и не менее 100 метров от молочных блоков. Навозо-накопители должны иметь изолированные секции для выдерживания навоза

Конструкция и эксплуатация сооружений для хранения жидкого навоза и стоков должны исключать возможность распространения инфекционных заболеваний (промежуточное карантинное выдерживание не менее 6 суток), фильтрацию жидкости в почву и грунтовые воды; вмещать не менее половины годового хранения навоза (для освобождения от патогенных бактерий и яиц гельминтов). Глубина залегания грунтовых вод - не менее 10 м от дна хранилища.

Загрязнителями почвы различными гельминтами, патогенными микроорганизмами могут быть трупы животных. Необходимо знать места захоронения павших животных. Пасти скот или косить траву допускается не ближе 200-300 м от таких мест. В целях борьбы с другими инвазиями нужно сжигать мусор, гниющие отбросы закладывать для приготовления компостов не ближе 15 м от жилищ и 20-30 м от колодцев.

С экскрементами в почву попадают биостимуляторы, применяемые в животноводстве, каустическая сода, используемая для очистки помещений, средства борьбы с вредителями и др. В связи с этим высокие дозы навоза могут оказать отрицательное влияние на плодородие почвы, жизнедеятельность полезных микроорганизмов и растений.

Нитраты могут мигрировать в грунтовые воды или смываться. При вскармливании кормов с высоким содержанием этих соединений у коров наблюдается пастбищная тетания - недостаток магния в крови в период беременности и лактации.

14. Технико-экономические показатели

За проектируемые данные приняты технологические расчеты, которые произведены в пояснительной записке дипломного проекта.

Основной продукцией фермы КРС является молоко.

Определяем полную себестоимость молока по следующей формуле

,

где П_экс - годовые эксплуатационные расходы согласно технологической карте (см. гр. 24), составляет 1309311 руб.;

А_м - амортизационные отчисления на постройки и сооружения, составляют 4%от общей стоимости всех зданий и сооружений согласно годового отчета хозяйства, общая стоимость построек и сооружений составляет 48000 руб

руб.

Т_р - затраты на текущий ремонт построек и сооружений составляет 5% от общей стоимости:

руб.

П_пр - прочие эксплуатационные расходы составляют 19% от общих годовых эксплуатационных расходов:

руб.

Q_пр - общие производственные расходы составляют 10% от общих годовых эксплуатационных расходов:

руб.

Q_x - хозяйственные расходы, принимается 5% от общих годовых эксплуатационных расходов:

руб.

И - стоимость инвентаря, принимается 1% от стоимости всех машин (см.гр. 16 тех.карты):

руб.

В_вет - расходы на ветеринарное обслуживание, которое складывается из заработной платы ветеринарному персоналу и стоимости медикаментов.

Принимаем В_вет из расчета 120 руб./гол.

руб.

К - стоимость кормов, согласно выполненных нами технических расчетов. хозяйство ежегодно закупает только концентрированные корма в количестве 77.2 т..

Стоимость 1т. кормов - 5000 руб.

Общая стоимость кормов - 386000 руб.

Н - стоимость навоза, хозяйство ежегодно получает навоз в количестве 1431.8 т. (см.гр. 5 тех. карта). Себестоимость 1 т. навоза 100 руб.

руб.

В_пр - валовая продукция, согласно технологической карты (см.гр. 5), составляет 87.9 т. молока.

кг.

руб/кг



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Мирзоянц Ю.А. Механизация производства продукции животноводства. - Великие Луки: Великолукская ГСХА, 2000.

2. Мирзоянц Ю.А., Калюга В.В. и др. Животноводческие фермы: водоснабжение и микроклимат. - Великие Луки: Великолукская ГСХА, 2002.

3. Вагин Б.И., Чугунов А.И., Мирзоянц Ю.А. и др. Лабораторный практикум по механизации животноводства. - Великие Луки: Великолукская ГСХА, 2003.

4. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1978.

5. Шкрабак В.С., Луковников А.В., Тургиев А.К. Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве. - М.: Колос, 2002.

6. Покровский Н.К. Холодильные машины и установки. - М.: «Пищевая промышленность», - 1969.

7. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. - 640 с., ил.

Размещено на Allbest.ru