Размещено на http://www.allbest.ru

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

БЕЛГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра «Механизации сельского хозяйства»

Курсовая работа

по механизации и технологии животноводства

на тему:

«Разработка проекта комплекса свинофермы на 600 свиноматок»

Выполнил:

студент 42-й группы

Погорелов А.Н.

Научный руководитель:

ассистент

Мачкарин А.В.

Оглавление

• Введение
• 1. Общие сведения по теме, характеристика проектируемого комплекса и выбор технологии производственных процессов
• 2. Технологические расчеты производственных линий
• 2.1 Механизация водоснабжения и поения животных
• 2.2 Технологический расчёт и выбор оборудования системы вентиляции и воздушного отопления
• 2.3 Расчёт естественного освещения
• 2.4 Системы водяного и парового отопления
• 2.5 Расчёт производственной линии кормов
• 2.5.1 Общий расчёт
• 2.5.2 Линия концентрированных кормов
• 2.5.3 Линия корнеклубнеплодов
• 2.5.4 Линия силоса и сенажа
• 2.5.5 Линия соломы
• 2.6 Машинное доение и первичная обработка молока
• 2.7 Технология механизированной уборки, удаления и утилизации навоза
• 2.7.1 Общий расчёт
• 2.7.2 Расчет лотковой самотечной системы удаления навоза
• 3. Технико-экономические показатели
• 3.1 Себестоимость продукции
• 3.2 Срок окупаемости
• 3.3 Приведенные затраты
• 4. Охрана окружающей среды
• 5. Охрана труда и техника безопасности
• Список литературы

Введение

В развитии сельскохозяйственного производства страны решающим является укрепление его материально-технической базы, всемерная интенсификация земледелия и других отраслей. В комплексе мер по интенсификации животноводства большое место принадлежит организации и технологии механизированных работ на фермах, направленных на повышение эффективности использования техники, рост производительности труда и снижение себестоимости продукции животноводства.

За последние три года в развитие свиноводства вложено около 15 миллиардов рублей. В ближайшее время планируется довести производство молока до полумиллиона тонн в год (то есть увеличить ещё примерно на 60-65 процентов).

Животноводство является важнейшим звеном агропромышленного комплекса. Эта отрасль даёт человеку ценные продукты питания, а также сырьё для промышленности.

Производственно-техническая база животноводства развивается по двум направлениям: 1) строительство новых и реконструкция действующих ферм небольшой мощности с целью применения на них новейших машин, механизмов и прогрессивных форм организации труда; 2) строительство крупных животноводческих ферм комплексов с полной механизацией и автоматизацией производства.

Наличие ферм небольших размеров, особенно в скотоводстве, сохраниться и в дальнейшем. Это предопределяется проблемой кормовых угодий, а также необходимостью удовлетворения потребностей населения, например глубинных районов, в свежих животноводческих продуктах.

Многообразие видов животных и получаемой от них продукции вызвало необходимость применения самых различных технологий и технических средств - машин, аппаратов и др. Система машин для животноводства и кормопроизводства включает 1119 наименований, в том числе 750 для комплексной механизации животноводства и 369 - для кормопроизводства.

Новые машины разрабатываются при создании комплектов оборудования для молочных ферм и комплексов с привязным и беспривязно-боксовым содержанием, обеспечивающих применение механизированных и автоматизированных поточных технологических линий.

проект свиноферма расчет корм

1. Общие сведения по теме, характеристика проектируемого комплекса и выбор технологии производственных процессов

Основные направления прогрессивной технологии в животноводстве - это поточно-цеховая система содержания животных, групповое обслуживание их и внедрение новых приемов, обеспечивающих более полное использование генетического потенциала.

Реализация новой системы машин в животноводстве позволит снизить удельные затраты труда на фермах с поголовьем 800 голов до 1,5…2,0 ч.

Специалисты хозяйств, механизаторы-животноводы должны хорошо знать зоотехнические требования, основы промышленной технологии, устройство машин и оборудования, правила монтажа, эксплуатации и обслуживания техники.

Главной отличительной чертой всякой промышленной технологии является резкое сокращение затрат труда и средств на производство единицы продукции. Поэтому промышленной можно назвать только такую технологию, которая обеспечивает производство продукции высокого качества с минимально возможными на данном этапе (или близкими к ним) удельными затратами труда и средств.

Основными элементами технологии содержания скота при промышленном откорме являются: система содержания - беспастбищная (круглогодовая стойловая); метод обслуживания - групповой; порядок обслуживания - в местах содержания животных; способ содержания - беспривязный; метод содержания - бесподстилочный, в закрытых помещениях - на щелевых полах.

В зависимости от климатических условий комплексы могут быть закрытого и комбинированного типов. Типовой проект 801-314 (Гипронисельхоз) - комплексы на 800 и 1200 голов привязного содержания - разработан для строительства в районах с расчетной температурой наружного воздуха -30°С, нормальной снеговой нагрузкой 981 Па и нормативным скоростным напором ветра 265 Па.

Архитектурно-планировочные решения комплексов предусматривают деление территории на четыре зоны: животноводческих зданий; хранения навоза; хранения кормов; вспомогательных зданий и сооружений.

Дойные, сухостельные коровы и нетели содержаться на привязи в стойлах шириной 1100-1200 мм по 100 голов в ряд. Две недели до отёла и две недели после отёла коров и нетелей содержат в родильном отделении. Доят коров два раза в сутки на трёх доильных установках типа «Ёлочка» в доильном блоке, куда коровы проходят по галерее. Для прогулки скота в зимнее время предусмотрены выгулы. Кормовые смеси готовят в кормоцехе.

Все производственные здания имеют железобетонный каркас, стены выполнены из двухслойных керамзитобетонных панелей, покрытие - совмещённое, вентилируемое, кровля - из асбоцементных листов унифицированного профиля.

Комплексы обеспечиваются теплом от собственной котельной, водой и электроэнергией - от наружных сетей. Территория комплексов ограждена, благоустроена и озеленена.

Перспектива и схема генерального плана комплекса на 800 коров приведены на листе 1. Размеры здания для коров в плане 18х116 м при шаге колонн в поперечнике 9 м. Здания для молодняка, и ветсанпропускник соединены галереями.

Склады концентрированных кормов, котельная, помещения приема и отправки скота размещены на границе комплекса, что исключает заезд внешнего транспорта на территорию комплекса и обеспечивает его ветеринарную защиту.

В состав зоны для хранения кормов входят наземные траншеи для хранения сенажа, вместимостью 900 т каждая, автовесовая на 10 т. В зону предусмотрены въезды через дезинфицирующий барьеры.

Раздача кормов животным предусмотрена мобильными кормораздатчиками КТУ-10А, уборка навоза - с помощью лотково-отстойной системы в приемный резервуар насосной станции, откуда фекальным насосом по напорному трубопроводу навоз перекачивается в навозохранилища.

Структура стада для комплекса, специализированного молочного направления

Группа животных	%	Голов
Свиньи	62	800
Хряки	10	129
Поросята старше 12 месяцев	11	142
Поросята от 6 до 12 месяцев	8	103
Поросята до 6 месяцев	9	116

2. Технологические расчеты производственных линий

2.1 Механизация водоснабжения и поения животных

Количество воды (питьевой, технической), которое должно подавать проектируемая водопроводная сеть, определяют по расчетным нормам ее потребления потребителем каждого вида и их числу, с учетом перспективного плана увеличения потребления воды.

Новый водопровод рассчитывают на срок службы 15-20 лет без коренного переустройства.

Среднесуточный расход воды (л) на ферме определяется по формуле:

где - среднесуточная норма потребления воды одним потребителем, л; - количество потребителей.

.

Величина этого расхода недостаточна для выполнения расчета водопроводной сети, поэтому определяют максимальный суточный расход воды по формуле:

,

где - коэффициент суточной неравномерности/

.

Максимальный часовой расход вода (л/ч) определяется по формуле:

,

где - коэффициент часовой неравномерности/

.

Секундный расход (л/с) воды равен:

.

Суточный расход насосной станции должен быть равен максимальному суточному расходу воды на помещении или ферме, а часовой расход станции (насоса) определяется по формуле:

,

где - продолжительность работы насоса или станции в сутки, ч.

Продолжительность работы насоса ф выбирают в соответствии с дебитом водоисточника, учитывая, что расход насоса при этом должен быть больше или равен , но не должен превышать дебита источника. С уменьшением повышается потребная мощность для привода насоса, увеличивается диаметр напорного трубопровода и емкость резервуара водонапорной башни, но сокращаются эксплуатационные расходы. При увеличении ф сокращаются расходы на строительство, но эксплуатационные расходы увеличиваются. На основе сравнительных технико-экономических расчетов времени работы насосной станции принимается равным 7 или 14 часам.

.

По величине и требуемому напору выбирают по рабочим характеристикам тип и марку насоса:

Насос марка - 6АПВ-9х12

Тип - артезианский погружной

Объёмная подача 8 м³/ч

Полный напор H = 70 м

Потребная мощность (Вт) электродвигателя для привода насоса определяется по формуле:

,

где - объемный расход воды (подача насоса), м³/с; - плотность воды, кг/м3; - полный напор насоса, м (берется из технической характеристики); - коэффициент запаса мощности, учитывающий возможности перегрузки во время работы насоса; - ускорение свободного падения; - к.п.д. насоса согласно технической характеристике; - к.п.д. передачи от двигателя к насосу.

.

Воду необходимо подавать потребителям под определенным напором, называемым свободным напором Нсв. Для водоразборных точек на животноводческих фермах необходимый напор Нсв = 4... 5 м (Нсв = 40...50 кПа) обеспечивается водонапорной башней.

Необходимая вместимость резервуара (м³) водонапорной башни:

.

В нашем случае:

.

Полученную вместимость резервуара округляем до стандартного значения: .

Диаметр труб выбираем так, чтобы скорость воды в них не превышала 0,4 - 0,25 м/с.

Диаметр труб (м) внешнего водопровода на начальном участке, на котором проходит все количество воды, определяется по формуле:

,

где - максимальный секундный расход воды, м³/с; - скорость воды в трубах, м/с.

.

После определения диаметра трубопровода выбирают тип автопоилок и определяют необходимое их количество (n) на животноводческой ферме или комплексе:

,

где m - количество животных, гол.; z - коэффициент, показывающий, на какое количество животных предназначена та или иная автопоилка.

Выбираем индивидуальную автопоилку типа ПА-1А, тогда .

Часовой расход воды

Часы суток	0-1	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6	6-7	7-8	8-9	9-10	10-11	11-12	12-13	13-14	14-15	15-16	16-17	17-18	18-19	19-20	20-21	21-22	22-23	23-24
Часовой расход, %	3,1	2,1	1,9	1,7	1,9	1,9	3,3	3,5	6,1	9,1	8,6	2,9	3,3	4,3	4,8	2,9	10	4,8	2,9	3,1	2,6	6,5	5,3	3,4
Значение расхода воды	3224	2184	1976	1768	1976	1976	3432	3640	6344	9464	8944	3016	3432	4472	4992	3016	10400	4992	3016	3224	2704	6760	5512	3536

Пользуясь таблицей часового расхода воды, строим в масштабе график суточного расхода воды.

График суточного расхода воды

При построении графика по оси ординат откладываем в выбранном масштабе расход воды за каждый час (л/ч) (в процентном отношении от максимального суточного расхода), а по оси абсцисс - часы суток.

Вода подводится в автопоилки при низких температурах ее и окружающего воздуха. На фермах крупного рогатого скота, в коровнике, на стене у входа в молочный блок монтируется водонагревательное приспособление ВЭП-600 для подогрева воды до 10°С и принудительной циркуляции ее. Подается вода центробежным насосом производительностью 6 м³/ч при давлении в трубопроводе до 300 кПа.

2.2 Технологический расчёт и выбор оборудования системы вентиляции и воздушного отопления

Технологический расчёт и выбор оборудования системы вентиляции и воздушного отопления

Расчет воздухообмена помещения. Системы вентиляции, отопления и кондиционирования должны поддерживать оптимальный температурно-влажностный режим и химический состав воздуха; обеспечивать в зависимости от периода года соответствующий воздухообмен; не допускать скопления, застоя влажного и загрязнённого воздуха в отдельных местах помещения, т.е. обеспечивать равномерное распределение воздуха и его циркуляцию; предотвращать конденсацию выделенных паров на стенах и различных ограждениях внутри помещения. Установлено, что во все времена года в животноводческих помещениях действуют различные вредные факторы, к которым можно отнести большие или недостаточные количества теплоты, влаги и углекислого газа.

В зависимости от наружных условий (в основном от температуры наружного воздуха) тот или иной фактор может быть преобладающим. Так, для типовых животноводческих помещений в регионах с наружной температурой от -10 до -20°С наибольшее отрицательное воздействие оказывает влага, с температурой ниже -20°С - углекислый газ, с температурой -10°С и выше - теплота. Поэтому воздухообмен в животноводческих помещениях в холодный (отапливаемый) период года рассчитывают, исходя из условий удаления избытков углекислого газа и выделяющихся водяных паров, а в переходный и теплый (летний) периоды года - избытков теплоты и влаговыделений.

Исходные данные для расчета воздухообмена, в частности предельно допустимые концентрации вредных веществ в помещениях, оптимальные параметры внутреннего воздуха, тепло-, влаго- и газовыделения животных и птиц принимаем по справочно-нормативным документам.

Воздухообмен, м³/ч, необходимый для поддержания допустимой концентрации углекислого газа, определяют по формулам:

,

где - число животных; - количество углекислого газа, выделяемое одним животным, л/ч; - предельно допустимая концентрация углекислого газа в помещении, л/м³; - концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе.

.

Воздухообмен, обеспечивающий допустимое содержание в воздухе водяных паров:

,

где W - общее количество влаги, выделяемое в помещении (учитывается количество влаги, выделяемое животными при дыхании, а также суммарное влаговыделение с открытой и смоченной поверхностей в помещении), г/ч; с - плотность воздуха; dв и dн - влагосодержание соответственно внутреннего и наружного воздуха.

Влаговыделения в животноводческих помещениях:

,

где - расход водяных паров, выделяемых животными; - расход испаряющейся с поверхности влаги, равный сумме расходов Wс.п. (со свободной поверхности) и Wм.п. [со смоченной (мокрой) поверхности].

К свободной открытой водной поверхности в животноводческих помещениях относят площадь водной поверхности открытых баков с водой для гидросмыва навоза, автопоилок, водное зеркало навозного лотка и пр. Смоченными считают поверхности глубокой подстилки, вертикальных стен навозного лотка до водного зеркала, решетчатого пола и т.д.

Влаговыделения со свободной поверхности:

,

где - удельное влаговыделение, г/(ч·м²); - свободная поверхность, м².

Количество влаги, испаряющейся со смоченной поверхности пола и стен:

,

где - удельное влаговыделение, г/(ч·м²); .- смоченная поверхность, м².

,

,

,

,

.

Из двух расчетных значений расходов вентиляционного воздуха Vсо2 и Vw принимают наибольшее, т.е. принимаем = 30000. После этого устанавливаем расход воздуха, приходящийся на 1 т живой массы животных. Если полученное значение окажется меньше нормативного регулируемого воздухообмена на 1 т живой массы животных или птицы, то в качестве расчетного значения воздухообмена следует принимать нормативное.

Для характеристики воздухообмена пользуются понятием кратности воздухообмена, которая указывает на число смен воздуха в помещении в течение часа:

,

где - расход вентиляционного воздуха, м³/ч; - строительный объем помещения, м³.

.

Для взрослого поголовья при кратности воздухообмена n < 3 выбирают естественную вентиляцию, при n = 3...5 - принудительную вентиляцию без подогрева подаваемого воздуха и при n > 5 - принудительную вентиляцию с подогревом подаваемого воздуха.

В животноводческих помещениях для обеспечения равномерного распределения воздуха по всему его объёму применяются воздуховоды, причём их число выбирают в зависимости от размеров помещения, вида животных, технологии их содержания и т.д.

Как правило, каждый воздуховод имеет свой побудитель движения воздуха - вентилятор.

В таком случае объёмная подача вентилятора составит:

,

где - число воздуховодов.

.

Подача вентилятора не должна превышать 8000 м³/ч.

Число вентиляторов:

.

В нашем случае:

.

Округляем число вентиляторов до ближайшего большего n = 4.

Уточнённая объёмная подача вентилятора :

.

В нашем случае:

Диаметр воздуховода определяем по формуле:

,

где - объёмная подача вентилятора; - скорость воздуха в воздуховоде.

.

Необходимый напор вентилятора Н (Па) определяют как сумму потерь давления от трения воздуха о воздуховод на прямолинейных участках (Нтр) и местных сопротивлений (hмс):

,

где - плотность воздуха; - скорость воздуха в воздуховоде; л - коэффициент сопротивления движению воздуха в трубе; о - сумма коэффициентов местных сопротивлений.

.

Центробежные вентиляторы выбирают по величине необходимой объёмной подачи, скорости движения воздушного потока и давлению, необходимому для преодоления всех сопротивлений в сети, пользуясь аэродинамическими характеристиками-номограммами.

Частота вращения вентилятора:

.

В нашем случае:

.

Расчётная мощность электродвигателя привода вентилятора определяется по формуле:

,

где - коэффициент полезного действия вентилятора по номограмме; - коэффициент полезного действия привода вентилятора, для ременных передач.

.

2.3 Расчёт естественного освещения

Степень естественного освещения характеризуется отношением площади окон к площади пола, т.е. коэффициентом k.

Площадь окон Fок, определяют по формуле:

,

где - площадь пола, м².

.

Количество окон, необходимое для получения нужной освещенности, находят по формуле:

,

где - площадь оконного проема, м² (в соответствии с ГОСТ).

.

2.4 Системы водяного и парового отопления

Систему водяного отопления классифицируют по нескольким признакам:

1) По способу обеспечения циркуляции воды различают системы с естественной и принудительной циркуляцией. В первом случае движение воды происходит за счет разности плотностей нагретой и охлажденной воды. Во втором случае циркуляция воды создается насосами.

2) По расположению подающих магистралей системы водяного отопления бывают с верхней и нижней разводкой.

3) По схеме присоединения отопительных приборов - одно- и двухтрубные.

4) По расположению соединительных трубопроводов между магистралями и отопительными приборами - вертикальные и горизонтальные.

5) В зависимости от направления движения воды в горячей и обратной магистралях различают тупиковые системы и системы с попутным движением. Для тупиковых систем характерно встречное движение горячей и охлажденной воды. В системах с попутным движением направление потоков нагретой и охлажденной воды совпадает.

Предпочтительна система водяного отопления с искусственной циркуляцией, преимуществами которой являются простота и надежность устройства, широкий радиус действия, уменьшенный расход трубопроводов.

Системы водяного отопления с естественной циркуляцией допускается применять при наличии местного источника теплоты, отсутствии перспектив устройства централизованного теплоснабжения и в других случаях. Допустимый радиус действия систем с естественной циркуляцией не более 30 м (по горизонтали от источника теплоты до наиболее удаленных отопительных приборов).

Система парового отопления предусматривает использование сухого насыщенного пара. Из котельного агрегата пар по паропроводам поступает в отопительные приборы, где конденсируется, а образующийся конденсат возвращается по конденсатопроводам в котельную установку.

6) В зависимости от давления пара различают системы низкого (0,15...0,17 МПа) и высокого (0,18...0,47 МПа) давления.

7) По способу прокладки паро- и конденсатопроводов системы бывают с верхней и нижней разводкой. При верхней разводке паропровод расположен выше нагревательных приборов, а конденсатопровод ниже их. При нижней разводке, как паропровод, так и конденсатопровод расположен ниже нагревательных приборов.

8) По способу возврата конденсата системы делят на замкнутые и разомкнутые. В замкнутых системах конденсат самотеком возвращается в котел, в разомкнутых конденсат сначала направляется в конденсатный бак, а оттуда перекачивается в котел.

9) По режиму работы системы бывают сухими, когда конденсат не полностью заполняет сечение трубопровода, и мокрыми, когда все сечение трубопровода заполнено конденсатом.

10) По конструктивным признакам системы парового отопления делят на одно- и двухтрубные. Предпочтительными с точки зрения снижения шума при работе и предотвращения гидравлических ударов являются двухтрубные системы с верхней разводкой.

В таких системах пар и конденсат движутся в основном в разных трубопроводах, а на вертикальных участках - в одном направлении. Это способствует снижению шума при работе и предотвращению гидравлических ударов в трубопроводах.

При нижней разводке в вертикальных стояках пар движется снизу вверх, а образующийся конденсат - сверху вниз, что служит дополнительным источником шума и гидравлических ударов при работе системы.

2.5 Расчёт производственной линии кормов

2.5.1 Общий расчёт

Производственная линия кормов животноводческой фермы или комплекса включает погрузочные и транспортные средства, обеспечивающие доставку отдельных видов кормов к оборудованию для подготовки их к скармливанию (кормоцех, кормокухня, отдельное оборудование и т.п.), а также транспортирующие и раздающие готовый корм средства.

Расчет производственной линии кормов заключается в определении численности погрузочных, транспортирующих и мобильных кормораздающих средств механизации.

Суточная потребность отдельных видов кормов на ферме или комплексе определяется исходя из суточного рациона кормления различных половозрастных групп животных.

,

где , , ... - суточный грузопоток определенного вида корма на участке: хранилище - кормоприготовительное отделение, кг; , , ... - масса определенного вида корма в рационах животных различных половозрастных групп, кг; , ... - число животных в различных половозрастных группах, гол.

Рацион кормления:

= 15 кг - масса силоса;

= 12 кг - масса сенажа;

= 5 кг - масса сена;

= 5 кг - масса свеклы.

= 3 кг - масса концентрированных кормов

Грузопоток силоса:

.

Грузопоток сенажа:

.

Грузопоток сена:

.

Грузопоток свеклы:

.

Грузопоток концентрированных кормов:

.

Тогда, суммарный суточный грузопоток на участке хранилище - кормоприготовительное отделение будет равен:

.

В нашем случае:

.

Часовой грузопоток определяется по формуле:

,

где - кратность кормления; - время доставки кормов ( = 2 часа).

.

Теперь, зная часовой грузопоток, мы можем определить число погрузчиков (), округляя результат в большую сторону:

,

где - производительность погрузчика, т/ч

, принимаем = 1.

Суточный грузооборот по доставке кормов от их хранилищ к кормоприготовительному отделению определяем по уравнениям:

,

где , , ... - суточный грузооборот определенного вида корма на участке: хранилище - кормоприготовительное отделение, ткм; , , ... - расстояние транспортировки определенного вида корма на участке: хранилище - кормоприготовительное отделение, км.

Грузооборот силоса:

.

Грузооборот сенажа:

.

Грузооборот сена:

.

Грузооборот свеклы:

.

Грузооборот концентрированных кормов:

.

Тогда, суммарный суточный грузооборот на участке хранилище - кормоприготовительное отделение будет равен .

Отсюда часовой грузооборот доставки различных видов кормов:

Силос:

.

Сенаж:

Сено:

.

Свекла:

.

Концентрированные корма:

.

Часовой грузооборот (кг км/ч) на участке хранилище - кормоприготовительное отделение определим следующим образом:

.

Тогда:

.

Эти данные используем при расчете числа транспортных единиц, обеспечивающих доставку различных видов кормов.

Часовой грузооборот одного транспортного средства при доставке определенного вида корма равен:

,

,

,

,

где , , , - часовой грузооборот одного транспортного средства, ткм/ч; - грузоподъемность транспортного средства, т; , , , - число рейсов транспортного средства в час, 1/ч.

Грузоподъемность транспортного средства приводится в его технической характеристике. Для 2-ПТС-4М-785А (МТЗ) = 4 т.

Число рейсов, осуществляемых транспортным средством в час, зависит от расстояния транспортировки корма, скорости перемещения транспортного средства с грузом и без груза, а также времени погрузки и разгрузки:

,

где - скорость движения транспортных средств с грузом, км/ч.; - скорость движения без груза, км/ч.; - продолжительность погрузки корма, мин.; - продолжительность разгрузки корма, мин.

Продолжительность погрузки корма зависит от производительности погрузочного устройства, а также от грузоподъемности транспортного средства.

Продолжительность погрузки корма определим по формуле:

.

Для силоса:

;

;

.

Для сенажа:

;

;

.

Для сена:

;

;

.

Для свеклы:

;

;

.

Для концентрированного корма:

;

;

.

Отсюда, число транспортных единиц, необходимое для доставки каждого вида корма, равно:

.

Для силоса:

.

Для сенажа:

.

Для сена:

.

Для свеклы:

.

Для концентрированных кормов:

.

Отсюда, общее число транспортных средств для доставки кормов к кормоприготовительному отделению:

, принимаем = 2.

Транспортировка готовой кормосмеси от кормоприготовительного отделения к животноводческим помещениям осуществляется мобильным кормораздатчиком. Грузопоток формируется в зависимости от рациона кормления и численности различных половозрастных групп животных. Суточный грузопоток равен:

Грузопоток силоса:

.

Грузопоток сенажа:

.

Грузопоток сена:

.

Грузопоток свеклы:

.

Грузопоток концентрированных кормов:

.

Часовой грузопоток, как и в приведенном ранее случае, определим с учетом кратности (k) и продолжительности кормления:

.

Силос:

.

Сенаж:

Сено:

.

Свекла:

.

Концентрированные корма:

.

Часовой грузооборот линий доставки кормосмеси различным половозрастным группам животных определим с учетом расстояния транспортировки:

Здесь: , , ... - часовой грузооборот линий доставки кормосмеси различным группам животных, ткм/ч.;

, , ...- расстояние от кормоприготовительного отделения до помещений с различными половозрастными группами животных, км.

Силос:

.

Сенаж:

Сено:

.

Свекла:

.

Концентрированные корма:

Часовой грузооборот одного кормораздатчика при доставке кормосмеси различным половозрастным группам равен:

;

;

;

,

где , , ... - часовой грузооборот одного кормораздатчика, ткм/ч; - грузоподъемность кормораздатчика, т; , , ... - число рейсов транспортного средства в час, 1/ч.

Грузоподъемность wк кормораздатчиков приведена в их технической характеристике для КТУ-10А = 4 т.

Число рейсов, осуществляемых транспортным средством в час, зависит от расстояния транспортировки корма, скорости перемещения транспортного средства с грузом и без груза, а также времени погрузки и разгрузки:

,

где - скорость движения транспортных средств с грузом, км/ч.; - скорость движения без груза, км/ч.; - продолжительность погрузки корма, мин.; - продолжительность разгрузки корма, мин.

Продолжительность погрузки корма:

.

Для силоса:

;

;

.

Для сенажа:

;

;

.

Для сена:

;

;

.

Для свеклы:

;

;

.

Для концентрированного корма:

;

;

.

Отсюда число транспортных единиц, необходимое для доставки кормосмесей различным половозрастным группам животных, равно:

.

Для силоса:

.

Для сенажа:

.

Для сена:

.

Для свеклы:

.

Для концентрированных кормов:

.

Отсюда, общее число кормораздатчиков, необходимых для доставки и раздачи кормосмеси различным половозрастным группам животных:

.

Принимаем = 4.

2.5.2 Линия концентрированных кормов

Если на животноводческую ферму концентрированные корма поступают в виде комбикормов с предприятий комбикормовой промышленности, то необходимо подобрать оборудование для приема, транспортировки, хранения и дозированной выдачи на смешивание.

Вместимость приемного бункера (м³) для комбикормов, а также для зерна рассчитывается не менее как на суточный запас:

,

где G_сут.к - суточная потребность комбикорма, кг; с - плотность комбикорма, кг/м³; в - коэффициент использования вместимости бункера, в = 0,85…0,9.

.

Транспортировку концкормов производят шнековыми, скребковыми, ковшовыми, спирально-пружинными, тросошайбовыми и пневматическими транспортерами.

2.5.3 Линия корнеклубнеплодов

Определяем необходимую пропускную способность линии (т/ч):

,

где - масса корнеклубнеплодов на разовую дачу, т; ф - допустимая продолжительность переработки и хранения корнеклубнеплодов.

.

Необходимое количество измельчителей корнеклубнеплодов определяют:

,

где - производительность шнековой мойки-измельчителя, т/ч.

,

где - диаметр винта шнека; - диаметр вала шнека; - шаг винта; -плотность корнеклубнеплодов, т / м3; - частота вращения вала шнека, мин^-1; - коэффициент заполнения рабочего пространства шнека; - коэффициент учитывающий влияние угла наклона шнека к горизонту.

.

.

Полученную расчетную пропускную способность сравниваем с паспортной и выбирают мойку-измельчитель корнеклубнеплодов шнекового типа ИКМ-5.

Транспортировку корнеклубнеплодов производится скребковыми, шнековыми, ковшовыми, ленточными транспортерами.

2.5.4 Линия силоса и сенажа

Определяют продолжительность одного рабочего цикла (ч):

,

где - объем массы, срезаемой за один рабочий цикл, м³; - объемная производительность (м³/ч) погрузчика ПСК-5.

,

где h - глубина фрезерования (м), примерно равная половине диаметра фрез барабана, т.е. h = 0.2м; b - длина фрез барабана, м; Н - высота бурта, м; - коэффициент, зависящий от высоты бурта.

.

.

2.5.5 Линия соломы

При смешивании грубых кормов с другими кормами, а также при запаривании рекомендуется их измельчать. Длина резки должна быть в пределах 50…60 мм.

Массовая производительность Qреж (кг/ч) измельчителей зеленых и грубых кормов:

,

где m - число ножей; n - частота вращения, мин^-1; b - ширина горловины питателя, м; - максимальное и минимальное расстояние между питающими вальцами или транспортерами, м; l - длина резки, м; с - плотность кормов, сжатых вальцами или транспортерами, кг/м3.

.

Для измельчения соломы будем использовать измельчитель ИСК-3.

При запаривании соломы или других видов кормов определяют общую вместимость запарников (м³):

,

где - суточная норма соломы на 1 голову, кг; m - количество животных; k - кратность дачи запаренной соломы; с - плотность соломенной резки; - коэффициент использования вместимости запарника.

.

Потребное количество пара на запаривание соломы (кг):

,

где - удельный расход пара.

.

2.6 Машинное доение коров и первичная обработка молока

Доение коров осуществляться непосредственно в доильных залах на стационарных доильных установках типа «Елочка».

Суточный выход молока на корову G_сут (кг):

,

П_р - средний годовой удой, кг; 300 - продолжительность лактационного периода.

Количество операторов машинного доения для обслуживания доильной установки:

,

где m_д - число дойных коров в стаде; ф_р - затраты ручного труда на доение одной коровы, ф_р = 1,5…2 мин; ф_д - длительность дойки стада, ф_д = 2…3 ч.

.

Количество доильных аппаратов К_а, обслуживаемых одним оператором:

.

где ф_м - машинное время доения одной коровы (без участия оператора), ф_м = 3…6 мин.

.

Производительность оператора (количество выдоенных коров в час):

.

Производительность доильной установки (коров в час):

.

Свежевыдоенное молоко подлежит немедленной очистке, охлаждению, а иногда и пастеризации. Быстро первичную обработку молока достигают при условии поточности производственной линии молока. Для осуществления поточности необходимо согласовать по производительности все звенья молочной линии.

Производительность Q (кг/ч) поточной производственной линии первичной обработки молока:

,

где С - коэффициент сезонности поступления молока, С = 1,2…1,5; К -- количество коров на ферме; У - средний годовой удой, кг/год; К_р - кратность дойки, К_р = 2…3; ф_д - длительность дойки стада, ч.

.

Определяют необходимую вместимость грязевого пространства сепаратора V_гряз (л) и по ее величине подбирают сепаратор-молокоочиститель:

,

где р - процент отложения сепараторной слизи от общего пропущенного молока, р = 0,03…0,06; ф - длительность непрерывной работы сепаратора-молокоочистителя без разборки, ф = 2…3 ч;

- необходимая пропускная способность молокоочистителя, л/ч.

,

где с - плотность молока, с = 1,03 кг/л.

.

.

Чтобы продлить бактерицидное свойство молока, его необходимо охладить до температуры 8…10 єC.

На животноводческих фермах и комплексах все большее распространение получают пластинчатые охладители. Их рассчитывают по поверхности теплообмена, а не по производительности, в связи с работой их на переменном температурном режиме.

Рабочую поверхность пластинчатого охладителя F_р(м²) рассчитывают по формуле:

,

где Q_ох = 0,731 кг/с - необходимая производительность охладителя; с - теплоемкость молока, Дж/(кг єC); t₁ - начальная температура молока, поступающего в охладитель, єC; t₂ - конечная температура молока после охлаждения, єC; К - общий коэффициент теплоотдачи односекционного пластинчатого охладителя с рабочей поверхностью одной пластины, F₁ = 0.0043 м², коэффициент теплопередачи К = 1111 Вт/(м² єC); Дt_ср - средняя логарифмическая разность температур:

,

Дt_max - разность температур между молоком и охлаждающей жидкостью на входе молока в охладитель, єC; Дt_min - разность температур между молоком и охлаждающей жидкостью на входе молока из охладителя (принимается равной 2…3 єC).

Число пластин в секции определяют по формуле:

,

где F₁ - площадь рабочей поверхности одной пластины, F₁ = 0,043 м².

.

Для подачи молока применяют специальные молочные насосы.

2.7 Технология механизированной уборки, удаления и утилизации навоза

2.7.1 Общий расчёт

На фермах крупного рогатого скота в зависимости от количества вносимой подстилки получают навоз влажностью от 81 до 87% или жидкий, бесподстилочной влажностью 88% и выше.

Технологический процесс уборки и удаления навоза на фермах состоит из следующих основных операций: уборки в стойловых помещениях, транспортирования к местам хранения или переработки, хранения и утилизации навоза.

Подсчитывают суточный выход навоза (кг) на ферме по формуле:

,

где - среднесуточное выделение твердых экскрементов одним животным, кг; - среднесуточное выделение жидких экскрементов одним животным, кг; - среднесуточный расход воды на смыв навоза на одного животного, кг; - среднесуточная норма подстилки на одного животного, кг; - количество животных на ферме.

.

В пастбищный период суточный выход навоза на ферме меньше: .

Годовой выход навоза Gгод (т):

,

где - продолжительность стойлового периода (200…220 суток); - продолжительность пастбищного периода (145…165 суток).

.

Зная суточный выход навоза на ферме от всего поголовья и продолжительность его хранения, определяют площадь навозохранилища (м²).

,

где - площадь навозохранилища, м²; - высота укладки навоза, h = 1,5…2,5 м; - суточный выход навоза на ферме от всего поголовья, кг; - продолжительность хранения навоза в навозохранилище, сут.;

- плотность навоза, кг/м³.

.

2.7.2 Расчет лотковой самотечной системы удаления навоза

При бесподстилочном содержании животных применяют гидравлические системы удаления навоза, так как механические средства имеют недостаточную эксплуатационную надёжность, большую металлоёмкость, высокие эксплуатационные расходы.

Заглублённые каналы гидравлических систем сверху перекрывают щелевым полом из решеток.

Применение щелевого пола позволяет содержать животных в чистоте, улучшить санитарные условия и уменьшить затраты труда на очистку помещений от навоза.

При лотково-отстойной системе удаление навоза из лотков осуществляется под действием силы тяжести и дополнительного смыва водой. Она рекомендуется для применения на мелких фермах.

Система состоит из продольных лотков-каналов, поперечного канала, наружного самотёчного навозопровода и навозосборника. На каждый ряд стойл предусматривается продольный канал с полукруглым дном R = 15 см и шириной по верху 7...80 см (для КРС).

Длина навозного канала (м):

,

где - число животных, расположенных вдоль навозного канала; - ширина стойла, м; - длина канала, выходящего за пределы стойла, м.

.

Минимальная глубина hmin (м) канала в головной части, которая требуется для нормального самосплава массы:

,

где h - высота порожка h = 0,10…0,12 м; z - разность отметок начала и конца канала, z = (0,005…0,006) Lк м; h1 - минимальная начальная глубина потока, при которой возможно движение вязко-пластичной массы навоза по каналу, h1 = 0,015 Lк м; h2 - толщина слоя жидкости над порожком (при влажности навоза 86…92 %, значение h2 = 0,05…0,1 м); h3 - минимально допустимое расстояние от наивысшего уровня массы в начале канала до щелевого пола над каналом, h3 = 0,25…0,35 м.

.

Объемный расход навозного канала (м³/ч):

,

где F - площадь поперечного сечения слоя массы над порожком, м²; Vср - средняя скорость навозной массы в канале, Vср = (8,3…30)·10^-3 м/с.

Площадь поперечного сечения канала определяют:

,

где b = 0,8…1,2 м - ширина канала самотечной системы.

.

.

Потребный объемный расход Qп (м³/ч) каналов:

,

где - суточный выход жидкого навоза от одного животного (твердые, жидкие экскременты и вода для смыва), кг; - поголовье животных в животноводческом помещении; - плотность жидкого навоза; - продолжительность работы линий гидроудаления навоза.

.

3. Технико-экономические показатели

3.1 Себестоимость продукции

Основными показателями экономической эффективности являются: производительность труда, трудоемкость, себестоимость продукции, величина капитальных вложений, срок окупаемости и расчетные затраты.

Эти расчеты проводят для сравнительной оценки отдельных производственных линий, отдельных машин, установок для выбора рационального варианта комплексной механизации всех производственных процессов.

Экономия рабочего времени (ч) при внедрении новой технологии или техники определяются по формуле:

,

где - удельный расход рабочего времени на единицу продукции или обслуживание животных при старой технологии (технике), ч/ц (ч/гол); - то же при новой технологии (технике); - количество продукции или количество обслуживаемых животных при технологии (технике), ц (голов).

.

Себестоимость продукции определяют делением суммы всех затрат за вычетом стоимости побочной продукции на общее количество продукции:

,

где З - заработная плата и отчисление на социальное страхование, руб.; К - стоимость кормов, руб.; П - стоимость подстилки, руб.; Ттр - стоимость текущего ремонта основных средств, руб.; А - амортизация основных средств, руб.; И - стоимость износа предметов ниже лимитной стоимости и спецодежды, руб.; У - стоимость услуг вспомогательных производств, руб.; Т - стоимость расходуемого топлива, руб.; Э - стоимость электроэнергии, руб.; Мк - стоимость медикаментов и дезинфицирующих средств, руб.; Пз - прочие затраты, руб.; Х - общепроизводственные и общехозяйственные накладные расходы, руб.; Н - стоимость навоза, руб.; Ш - стоимость шкурок животных, руб.; Q - количество молока, ц; Рпр - приплод.

При внедрении новой техники в состав капитальных вложений включается стоимость нового технологического оборудования или вложения на модернизацию существующего, стоимость строительства новых или реконструкцию старых построек и стоимость основных средств, подлежащих ликвидации.

Стоимость технологического оборудования слагается из прейскурантных цен, транспотно-складских расходов в размере 11% и стоимости монтажа в размере 10…12%. Цену нового оборудования можно определить по формуле:

,

где Ц - оптово-отпускная цена нового оборудования, руб.; М - масса оборудования (без покупных комплектующих изделий), кг; З - себестоимость 1 кг массы оборудования (без комплектующих изделий), руб. на 1 кг; Д - стоимость комплектующих изделий, руб.; Нп - коэффициент, учитывающий средний процент плановой прибыли в отрасли, изготовляющей данное оборудование.

.

Стоимость строительных построек определяется сметной стоимостью. При внедрении новой техники, когда реконструируется существующая постройка, демонтируется часть старого оборудования. В этом случае нужно определить остаточную стоимость используемой части старой постройки и оборудования, стоимость старого оборудования, подлежащего ликвидации. Остаточная стоимость старого оборудования в рублях определяется по формуле:

,

где Кп - первоначальная стоимость ликвидируемого оборудования, руб.; б - годовая норма амортизации; Т - время, отработанное оборудование, год.

.

3.2 Срок окупаемости

Одним из показателей экономической эффективности является срок окупаемости или коэффициент эффективности. Последний является обратной величиной срока окупаемости.

Срок окупаемости дополнительных капитальных затрат в годах рассчитывают по формуле:

,

где Кн и Кс - новые и старые капиталовложения, приведенные к одинаковому объему производства, руб.; Сс и Сн - старые и новые годовые издержки производства, руб.

.

Срок окупаемости новых капитальных вложений:

.

3.3 Приведенные затраты

Обобщающим показателем являются приведенные затраты, которые можно определить по формуле:

,

где С - себестоимость продукции, руб. на 1 ц; Е - нормативный коэффициент эффективности; К - объем капитальных вложений, руб. на 1 ц.

.

4. Охрана окружающей среды

Проектирование ферм и комплексов должно производиться с учётом охраны окружающей среды.

Участок располагают не ближе 200 м от транспортных магистралей.

Участок для строительства должен размещаться с подветренной стороны относительно жилого сектора и ниже его по рельефу. Выбор территории для строительства комплексов необходимо осуществлять с учётом санитарной охраны воздушного бассейна, населённых пунктов, источников водоснабжения, водоёмов и почвы. Так между комплексом по откорму бычков на 800 голов рекомендуемым минимальным санитарным разрывом до жилых зон является расстояние 300 метров.

Норма зелёной площади на одно животное 200 м²

Для обеспечения санитарных требований на территории комплекса и прилегающей местности предусматривается немедленное удаление и транспортирование жидкой фракции навоза к местам его переработки. В случае если жидкая фракция не может быть использована для полива полей, дальнейшее обезжиривание стоков производиться на очистных сооружениях в соответствии с требованиями СНиП.

В местах въезда и входа на территорию предусматривают контрольно-пропускные пункты.

5. Охрана труда и техника безопасности

Производственные процессы осуществляются по утверждённым техническим регламентам (инструкциям) с учётом требований ГОСТ 12.3.002-75, санитарных правил организации технологических процессов и гигиенических требований к производственному оборудованию.

К работе на машинах, механизмах и оборудовании допускаются лица, прошедшие в установленном порядке медицинское освидетельствование, производственное обучение и инструктаж по охране труда.

Лица моложе 16 лет к самостоятельной (без наставника) работе на машинах и оборудовании не допускаются.

Производственное обучение должно соответствовать требованиям безопасности в течение всего срока службы.

При обслуживании машин и оборудования необходимо руководствоваться правилами техники безопасности по монтажу, эксплуатации, предусмотренных в руководствах к каждой машине и оборудованию.

Расположение машин, агрегатов, транспортных средств и другого производственного оборудования должно обеспечивать удобные и безопасные условия обслуживания, ремонта и санитарной обработки, соответствовать технологическому процессу и не создавать встречных и пересекающихся потоков.

Ввод в эксплуатацию возможен только при наличии соответствующего электротехнического персонала.

Все электродвигатели должны иметь соответствующую защиту от коротких замыканий и перегрузки. На электродвигателях и приводимых ими механизмах наносятся стрелки, указывающие направление вращения механизма и электродвигателя. У всех выключателей и у предохранителей, смонтированных на групповых щитках, должны быть сделаны надписи.

Металлические части электроустановок, которые могут оказаться под напряжением должны быть защищены.

Помещение предприятий должны быть обеспечены первичными средствами пожаротушения, содержащихся в исправном состоянии и постоянной готовности к действию. Все работающие на предприятиях и в организациях должны быть обучены обращению со средствами пожаротушения.

Ко всем зданиям и сооружениям должен быть свободный доступ. Противопожарные разрывы между строениями запрещается использовать под складирование кормов, материалов, оборудования, для стоянки автотранспорта и сельхозтехники.

Обслуживание больных животных заражённых болезнями животных поручается постоянной животноводческой бригаде. Лица моложе 18 лет, а также беременные и кормящие женщины к этой работе не допускаются.

Установка дезбарьеров, регулярная смена в них подстилки, а так же контроль дезинфекции обуви при каждом входе и выходе из помещения возлагается на бригадиров животноводческих бригад, а регулярная смена дезинфицирующего раствора и смачивание подстилки в дезбарьерах на ветеринарных работников ферм.

Список литературы

1. Брагинец Н.В., Палишкин Д.А. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства. - 2-е изд. - М.: Колос, 1984.

2. Булавин С.А., Скляров А.И., Казаков К.В. Учебно-методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплине «Механизация и технология животноводства» студентами сельскохозяйственных ВУЗов по специальности 31.13.00 «Механизация сельского хозяйства». - БелГСХА, 2006.

3. Карташов Л.П. и др. Механизация электрификация и автоматизация животноводства. - М.: Колос, 1997.

4. Ужик В.Ф. Технологические расчёты в животноводстве (теория и задачи): Учебное пособие. - Редакционно-издательский отдел Белгородской ГСХА, Белгород, 2000.

Размещено на Аllbеst.ru