Реконструкция фермы на 400 голов на комплексе КРС в МУСП "Россия"

The degree project to subjects «Reconstruction of a farm on 400 goals in complex KRS to MUSP «Russia» Zaviyalovskogo district Udmurtskoy Republics is executed to volume: explanatory note on sheet of the typescript; the graphic part onsheet. At poster part on order enter: analysis to economic activity, plan of the cowshed on 400 goals, schemes of modernization of technological lines, erection scheme milking installation, scheme of the location milking equipment, analysis milking device, assembly drawings and technical - economic factors. Sources of the literature were used when designing.

The keywords: mechanization, modernization, feeding, to drink, milking, milk, milking equipment, milking device.

The project contains the sections: introduction; natural-climatic feature facilities; the analysis organizing-economic conditions agricultural production; technological designing; the design development; safety to vital activity on enterprise; the economic motivation of the project; the conclusion.

In the project actions on re-equipment of lines of feeding are developed, to drink, removals of manure and milking of cows. Modernization of milking is connected with carry of vessels for milk directly in a stall premise of a farm. This will allow to raise efficiency of the milking cortex and, as effect, reduce the prime cost to main product of the enterprise - milk KRS. Recommendations are given on organizations of labour guard management on enterprise, systematizations and checking on performing the management decisions.

Pay-back period of the under development project- a year, design development- a years, general annual economy rub.

ВВЕДЕНИЕ

2.1 Технология кормления

2.1.1 Определение потребности в кормах для фермы за год

Расчет ведут после определения годовой потребности в кормах для одной коровы и суточной даче различных видов кормов для фермы (формула 2.1). Количество потребных кормов за год для фермы можно определить по отдельным видам кормов:

, (2.1)

где К_год - потребное количество данного вида корма для фермы за год, ц/год;

Д_пр - длительность кормления в году, данным видом корма, сут;

У_б - коэффициент, учитывающий убыль при заготовке и хранении данного вида корма.

2.1.2 Потребность в кормах

Для расчета потребности в кормах в среднем по стаду учитывают живую массу скота и планируемый на год надой молока. При средней продуктивности животных, пользуясь нормами кормления, устанавливают годовую потребность в кормовых единицах и перевариваемом протеине на корову. Учитывая возможности хозяйства, в особенности организацию кормопроизводства, а также технологию летнего содержания скота, определяют среднесуточную дачу основных видов грубых, сочных и зеленых кормов и продолжительность периода скармливания каждого корма. Сопоставляют полученные результаты с кормовыми нормами на год для покрытия недостающего до нормы количества кормовых единиц и перевариваемого протеина, предусматривают необходимый запас концентрированных кормов, а также карбамида. При расчете необходимого количества кормов учитывают убыль при их заготовке и хранении. Для грубых кормов и корнеплодов эту убыль принимают равной 8 - 10 %, а для силоса - 18 - 20 %

Годовую потребность в кормах для фермы подсчитывают, зная поголовье животных и кормовые рационы. Последнее выбирают в зависимости от вида животных, их продуктивности, а так же с учетом зоны расположения хозяйства. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Годовая потребность в кормах для фермы на 400 голов (суточный удой 16 кг.)

В большинстве случаев корма перед скармливанием требуют предварительную обработку с целью повышения вкусовых и питательных свойств отдельных компонентов и получения однородной кормовой смеси, что значительно упрощает механизацию процесса раздачи кормов.

Рисунок 2.1 Основные технологические схемы приготовления кормов

Производственные линии подготовки кормов.

При разработке технологической схемы производственной линии приготовления кормов производится обоснование и выбор технологического оборудования в кормоцехе.

В зависимости от направления фермы, видов кормов и принятой технологии приготовления кормов можно руководствоваться следующими вариантами (рисунок 2.1):

Концентрированные корма: прием и взвешивание - хранение зерна - измельчение - дозирование - транспортировка - смешивание;

Корнеклубнеплоды: прием и взвешивание - мойка - отделение от камней- измельчение - дозирование - транспортировка - смешивание;

Силос и сенаж: прием - взвешивание - транспортировка - смешивание;

Солома: прием - взвешивание - транспортировка - смешивание;

Прием - взвешивание - измельчение - транспортировка - запаривание - смешивание;

Сено: прием - взвешивание - измельчение - транспортировка - смешивание;

Приготовление гранул из различных компонентов: измельченное зерно, измельченные грубые корма, травяная мука, минеральные добавки;

Зеленые корма: измельчение - погрузка - транспортировка - раздача.

Суточная производительность кормоцеха должна соответствовать суммарной суточной потребности в кормах всей фермы. Принимая во внимание кратность кормления, определяем производительность кормоцеха в смену.

, (2.2)

где Q_ц - суточная производительность кормоцеха, кг/сут;

Q_{ц см} - производительность кормоцеха в смену, кг/смену;

К_к - кратность кормления, К_к = 2 - 3.

Линия концентрированных кормов

Если на 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 VПБ для комбикормов, а также для зерна рассчитывается не менее как суточный запас.

, (2.3)

где G_{сут к} - суточная потребность в комбикормах, кг;

с - объемная масса комбикорма, кг/м³

в - коэффициент использования вместимости бункера.

Если в хозяйстве используется зерно, то определяют необходимую производительность дробилки и выбирают по технической характеристике марку машины

, (2.4)

где Q - производительность дробилки, кг/ч;

G_сут - суточная потребность в зерне, кг;

r - продолжительность рабочей смены, ч.

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

Линия корнеплодов

Определяют производительность линии корнеклубнеплодов

, (2.5)

где Q_кп - производительность линии корнеклубнеплодов, т/ч;

G_раз - масса корнеклубнеплодов на разовую дачу, т;

r - допустимая продолжительность переработки и хранения корнеклубнеплодов, r = 2 ч.

Необходимое количество измельчителей корнеклубнеплодов.

(2.6)

где n_изм - количество измельчителей;

Q_изм - производительность шнековой мойки-измельчителя, т/ч;

, (2.7)

где Д - диаметр винта шнека, Д = 0,4 м;

d - диаметр вала шнека, d = 0,08 м;

S - шаг винта, S = 0,35 … 0,40 м;

с - объемная масса корнеклубнеплодов, кг/м³ (приложение 23,33);

n - частота вращения вала шнека, об/мин, (n=170…200);

f₁ - коэффициент заполнения рабочего пространства шнека, f₁ = 0,4;

f₂ - коэффициент, учитывающий влияние угла наклона шнека б к горизонту, (f₂ = 0,44 при б=45^о, f₂ = 0,3 при б=90^о).

Полученную расчетную пропускную способность Q_изм сравнивают с паспортной и выбирают марку мойки-измельчителя корнеклубнеплодов шнекового типа.

Транспортировку корнеклубнеплодов могут производить скребковыми, шнековыми, ковшовыми, ленточными транспортерами.

Линия силоса и сенажа

Определяют необходимую объемную производительность фрезерных погрузчиков (ПCС - 5, ПСК - 5А, ФН - 1,4) по формуле

(2.8)

где G_фп - производительность фрезерных погрузчиков, м³/ч;

V_с - объем массы, срезаемой за один рабочий цикл, м³;

Т_у - продолжительность рабочего цикла, ч.

, (2.9)

где h_г - глубина фрезерования, принимается равной половине диаметра фрезбарабана, м (h_г = 0,35…0,40 м);

в - ширина фрезбарабана, м;

Н_б - высота бурта, м;

R_н - коэффициент, зависящий от высоты бурта, таблица 2.2.

Таблица 2.2 - Значение коэффициента R_н

Продолжительность одного рабочего цикла Т_ц определяется из формулы (2.9) подставив паспортную производительность погрузчика.

Линия соломы

При смешивании грубых кормов с другими кормами, а также при запаривании рекомендуется их измельчать. Длина резки должна быть в пределах 0,05 -0,06 м. Производительность измельчителей зеленых и грубых кормов Q_реж равняется:

, (2.10)

где т_р - число ножей;

п_б - частота вращения, об/мин;

в_п - ширина горловины питателя, м (принимается равной длине пи тающих вальцов или ширине питающих транспортеров);

a_max, a_min - максимальное и минимальное расстояние между питающими вальцами или транспортерами, м;

- длина резки, м;

с - объемная масса кормов, сжатых вальцами или транспортерами, кг/м³.

Производительность измельчителей Q_реж барабанного типа определяют:

(2.11)

где V_к - объем отрезанных кормов одним ножом за один оборот, м³;

Для соломосилорезок

(2.12)

где а_с, в_с - ширина и высота горловины, м;

- длина резки, м.

При расчетной производительности выбирают по технической характеристике необходимый измельчитель. Определяют действительную продолжительность работы измельчителя.

(2.13)

где t_д - действительное время работы измельчителя, ч;

G_рд - масса соломы на разовую дачу, т;

Q_реж - производительность измельчителя, т/ч;

Производительность скребкового транспортера Gcг, т/ч

, (2.14)

где в_с - длина скребка, м;

h_c - высота скребка, м;

V_т - скорость цепи со скребками, V_т = 0,3 - 0,5 м/с;

с - объемная масса кормов, кг/м³;

f_c - коэффициент заполнения межскребкового пространства,

f_c = 0,5 - 0,8.

Производительность ковшовых транспортеров и элеваторов

(2.15)

где G_к - производительность ковшовых транспортеров и элеваторов, т/ч;

V_П - вместимость ковша, м³;

_П - расстояние между ковшами, м;

V_л - скорость ленты или цепи с ковшами, м/с;

f_к - коэффициент заполнения ковша (для концкормов f_к = 0,75-0,85 для корнеклубнеплодов f_к = 0,3 - 0,6).

Производительность тросошайбовых транспортеров равняется

(2.16)

где Q_ш - производительность тросошайбовых транспортеров, т/ч;

d_Т - внутренний диаметр трубы, м;

V_Тр - скорость троса или цепи, V_Тр = 0,15 … 0,40 м/с;

f_Т - коэффициент заполнения трубы, f_Т = 0,85 … 0,90.

2.1.3 Раздача кормов

Раздача кормов осуществляется стационарными или мобильными кормораздатчиками.

Фронт кормления определяют по формуле

(2.17)

где L_m - длина фронта кормления, м;

_m - длина кормушки (одного кормоместа) для одного животного или одной птицы, м;

m_р - расчетное поголовье скота или птицы;

m_i - количество голов скота или птицы, приходящееся на одно кормоместо.

Необходимая производительность мобильного кормораздатчика равняется

(2.18)

где Q_кр - производительность мобильного кормораздатчика, т/ч;

q - норма выдачи корма на одну голову, кг;

V_кр - рабочая скорость кормораздатчика, V_кр = 0,4…0,6 м/с.

Число рабочих циклов кормораздатчика определяют по формуле:

(2.19)

где К_р - число рабочих циклов кормораздатчика;

т_ф - количество голов на ферме;

q - норма выдачи кормов на одну голову, кг;

G - массовая вместимость кузова раздатчика, кг;

f_куз- коэффициент использования вместимости кузова (f _куз = 0,8…0,9).

2.1.4 Приготовление и раздача кормов при помощи «миксеров» (измельчителей-смесителей-раздатчиков)

При кормлении крупного рогатого скота во многих хозяйствах Удмуртии используют «миксеры». Имеются отечественные разработки (АКМ-9), белорусского производства (ИСРК-10) и зарубежные (Приложение 58).

«Миксеры» позволяют приготовить кормосмесь из компонентов (соломы, сена, силоса, сенажа, корнеплодов, концентратов и добавок) и раздавать его животным. Смесь готовиться в емкостях. Рабочим органом являются шнеки, расположенные внутри емкости горизонтально или вертикально. При горизонтальном расположении количество шнеков 1..3, из них нижний имеет на винтах режущие ножи полукруглые или треугольные. Вертикальных шнеков может быть 1…2, они так же снабжены ножами. Емкости установлены на шасси, шнеки приводятся во вращение от ВОМ трактора. Количество загружаемых компонентов (в кг) высвечивается на электронном указателе. Зарубежные образцы снабжаются самозагрузочными устройствами, отечественные загружаются, в основном, погрузчиками ПЭ-0,8 Б.

При загрузке «миксера» необходимо соблюдать определенную последовательность выполнения работ. Вначале загружают 1/3 тяжелых компонентов (силос, сенаж, корнеплоды). Затем загружают сено (солому). В последнюю очередь загружают оставшиеся (2/3) тяжелых компонентов и комбикорм. Поэтому «миксер» загружается вначале у силосной (сенажной) ямы, затем загружается на месте хранения соломы (сена), переезжает обратно к силосной яме, загружается силосом, затем комбикормом, смешивает загруженную массу в течение 6…10 мин и раздает животным.

Емкость «миксера» подбирают исходя из объема разовой выдачи кормов. Считается, что при разовой выдаче животным достаточно 0,12…0,13 м3 корма. При раздаче кормов 50 коровам, стоящим в одном ряду, достаточно «миксера» объемом 50 х 0,12 = 6 м 3 . Количество «миксеров» находят исходя из затрат времени на 1 цикл. Цикл состоит из затрат времени на загрузку «миксера», переезды, раздачу кормов.

Хронометраж показал следующие затраты времени на выполнение этих работ: Время на погрузку 1/3 массы силоса (сенажа) - 3,2 мин.

Время на установку и снятие с места погрузчика кормов - 2,0 мин.

Переезд погрузчика с миксером на расстояние:

10 м - 0,53 мин.

20 м - 0,72 мин.

30 м - 1,10 мин.

50 м - 3,10 мин.

100 м - 7,20 мин

Время на погрузку соломы

6 м ³ - 5,1 мин.

12 м ³ - 7,8 мин.

Время на загрузку 2/3 силоса

6 м³ - 5,1 мин.

12 м³ - 8,3 мин.

Время раздачи корма

6 м³ - 7,8 мин.

Согласно проведенных расчетов для приготовления кормов выбираем миксер TRIOLI-ETTM SOLOMIX IOZK фирмы ЗАО «Колнаг» Россия вместимостью 10 м, высота выгрузки 0.7 м.

2.2 Технология поения

2.2.1 Механизация водоснабжения и поения животных

На животноводческих и птицеводческих фермах вода расходуется на поение животных и птиц, а так же на технологические, гигиенические, хозяйственные и противопожарные нужды.

Исходными данными для проектирования водопроводной сети служат:

план водоснабжения объекта в горизонталях с указанием высотных отметок поверхности земли у источника и объектов водоснабжения;

расположение водоисточника, его дебит, отметки статического и динамического горизонтов;

перспективное количество и состав водопотребителей;

нормы водопотребления;

нормы свободных напоров.

При проектировании необходимо, прежде всего, определить суточную потребность в воде на ферме, после чего выбрать источник водоснабжения, наметить схему и трассу водопровода, найти необходимые размеры труб и высоту расположения напорно-регулирующих сооружений, подобрать водоподъемное оборудование и средства автоматизации, рассчитать мощность приводного двигателя, выбрать оборудование для поения животных. Необходимо стремиться к тому, чтобы водопроводная сеть была наименьшей по длине, прямолинейной и отвечала необходимым санитарно-техническим требованиям.

2.2.2 Потребность в воде.

При определении потребности в воде необходимо знать среднесуточный расход воды (м3) всеми водопотребителями, который находим по формуле:

, (2.20)

где q - суточная норма расхода воды одним потребителем, м ;

- число потребителей, имеющих одинаковую норму расхода.

Таблица 2.3 Нормы потребности воды для КРС

В знаменателе приведены нормы расхода воды на поение животных. В нормы потребления включены расходы на мойку помещения, клеток, молочной посуды, приготовления кормов, охлаждения молока.

На удаление навоза предусматривают дополнительный расход воды в размере от 4 до 10 л. на одно животное.

Q_сут.=(400*100)=40 000 л.

Максимальный суточный расход воды Q_сут.max определяется по формуле:

, (2.21)

где б_сут - коэффициент суточной неравномерности водопотребления, принимаем б_сут = 1,3.

Qсут.max=40000*1,3=52000

Часовые колебания расходов воды учитываются коэффициентом часовой неравномерности б_ч = 2,5; б_ч = 4,0 без автопоения.

Максимальный часовой расход Q_{ч тах} равняется:

(2.22)

а максимальный секундный расход Q_{с тах}

, (2.23)

Таблица 2.4 - Расчет потребности в воде

2.2.3 Проектирование водопровода

Трасса водонапорных линий проектируется из условия кратчайшей доставки воды к потребителю. Водонапорную башню рекомендуется размещать на возвышенном месте вблизи основных объектов водопотребления.

Схему водопроводной сети составляют на основании фактически существующих или запроектированных мест расположения потребителей, источников воды, насосной станции, напорно-регулирующих устройств и трубопроводов. На схему наносят исходные и расчетные данные.

Водопроводные сети могут быть тупиковыми, кольцевыми и смешанными. Тупиковые сети для одного и того же объекта имеют меньшую длину, а, следовательно, и меньшую стоимость строительства.

Однако кольцевые сети обладают рядом преимуществ. Они более надежные в эксплуатации, в случае аварии допускают возможность отключения отдельных участков сети на время ремонта с сохранением подачи воды ко всем потребителям, в меньшей мере подвержена замерзанию, так как вода в них постоянно циркулирует, требуют труб меньшего диаметра, меньше подвергаются гидравлическим ударам. Поэтому необходимо по возможности использовать кольцевые сети. Тупиковые сети целесообразно применять в случаях, когда постройки фермы вытянуты в одну линию.

Гидравлический расчет наружной сети водопровода сводится к определению диаметров труб и потерь напора в них.

Для устройства водопроводной сети применяются чугунные, стальные, асбестоцементные и полиэтиленовые трубы.

Диаметр наружного водопровода на начальном участке d, на котором проходит все количество воды, определяется по формуле

, (2.24)

где Q_{с тах} - максимальный секундный расход воды, м ³/с;

V - скорость воды в трубах, м/с;

Аналогично определяются диаметры труб на других участках водопровода.

Скорость воды V в трубах рекомендуется принимать в пределах 0,5-1,25 м/с. Скорость выше 1,25 м/с нецелесообразна из-за быстрого износа стенок труб и опасности разрыва их при гидравлическом ударе. Нижний предел скорости определяется условиями быстрого засорения труб механическими включениями. Диаметр труб наружного водопровода меньше 50 мм не рекомендуют.

Ниже приведены рекомендуемые диаметры труб, скорости движения воды и ее расход.

Таблица 2.5 - Основные характеристики водопровода

После определения диаметров d водопроводной сети находят потери напора h в сети.

2.2.4 Определение высоты водонапорной башни

Высоту водонапорной башни Н_б определяют из условия обеспечения необходимого напора в диктующей точке (наиболее удаленная от башни и наиболее высоко расположенная точка)

, (2.25)

где Н_б - высота водонапорной башни, м;

Н_св - свободный напор в диктующей точке, м;

Уh_с - потери напора в трубах, м;

Z_d и Z_б - отметки поверхности земли соответственно в диктующей точке и в точке, где установлена башня, м.

При применении автопоилок свободный напор Н_св = 4-5 м, а для водозаборных органов - 2 м. При наличии на ферме жилых зданий свободный напор принимают равным: для одноэтажных застроек - 10 м, для двухэтажных застроек - 14 м, при большей этажности на каждый этаж добавляют 4 м.

Вместимость бака определяют для случая тушения пожара водой не из бака

(2.26)

где W_б - емкость бака, м ³;

W_рег - регулирующий объем водопотребления, м ³;

t - время включения в работу пожарного насоса, t = 10 мин при ручном включении и 5 мин при автоматическом;

Q_пож - расход воды на тушение пожара, л/с (принимаем Q_пож = 10 л/с).

Если воду на тушение пожара подают из бака, то

(2.27)

где Т - расчетное время тушения пожара, ч; Т = 3 ч

Рассчитанную емкость бака необходимо увеличить на 2-3% от регулирующего объема, как аварийный запас.

Регулирующий объем водонапорной башни или бака определяют графическим путем (методом интегральных кривых), по часовому графику подачи и потребления воды.

Пожарный запас воды рекомендуется также принимать 6 м³ - из расчета тушения пожара в течение 10 минут в двух местах одновременно с общим расходом 10 м/с.