Механизация технологических процессов кормоцеха сельскохозяйственной опытной станции ЛНАУ с усовершенствованием линии приготовления грубых кормов

Коэффициент, показывающий отношение диаметра ротора к ширине дробильной камеры при осевой подаче измельченного сырья в рабочую камеру 4…7, с периферийной подачей - 0,8…1,5.

Удельная нагрузка на единицу площади проекции дробильной камеры - q1 = 0,5 - 2,0 кг/см2. Коэффициент сопротивления воздуха - С = 1,5.

Ускорение силы земного притяжения g = 9,8 м/с2. Коэффициент весовой концентрации смеси 1 = 0,5…1. Коэффициент, учитывающий непредвиденные потери давления воздуха, = 1,25. Коэффициент, зависящий от рабочей скорости воздуха кі = 0,46. Плотность воздуха i = 1,29 кг/м3. Коэффициент, учитывающий форму и размер частиц, кч = 0,3…0,4. Плотность измельчающего материала стебля м = 40 кг/м3. Высота транспортирования материала Н = 6 м. Время движения стебля по молотку t = 0,009 с. Коэффициент трения материала по молотку f = 0,8. Время пребывания стеблей в дробилке t = 2…10 сек. Толщина решета = 2…4 мм. Удельный вес стали (плотность) ст = 7800 кг/м3. Коэффициент неравномерности распределения материала в камере (стеблей) кн = 1,4…1,8.

Размеры камеры измельчения определяются из уравнения удельной нагрузки на единицу площади проекции камеры:

(3.1)

где - удельная нагрузка на единицу площади проекции камеры, кг/см3;

- расчетная производительность дробилки, кг/с.

Секундная производительность дробилки:

кг/с. (3.2)

Диаметр ротора и ширина дробилки камеры находится в определенном соотношении между собой:

, ; (3.3)

. (3.4)

Для дробилки с периферийной подачей к =0,8…1,5:

.

Решив совместно уравнение, находим L:

L = 0,596/0,9 = 0,636 м.

Диаметр Др и длину Lр дробильного ротора определяем с учетом радиальных R и боковых L зазоров:

Др = Д - 2R (3.6)

Lр = L - 2L (3.7)

На рисунке 3.2 показана технологическая схема ротора.

Рисунок 3.2 - Технологическая схема ротора.

Величину радиальных зазоров целесообразно принимать:

- в зоне дек: R = 2…3 мм, то есть максимально допустимую из конструктивных соображений;

- в зоне решет: R = 8…12 мм.

При конструировании дробильного ротора следует стремиться, чтобы боковые зазоры (между плоскостью крайних молотков на оси подвеса и боковой камерой измельчителя) были больше радиальных:

- в зоне дек: Др = 0,596 - 2•0,003 = 0,590 м; Lр = 0,636 - 2•0,003 = 0,630 м;

- в зоне решет: Др = 0,596 - 2•0,01 = 0,576 м; Lр = 0,636 - 2•0,01 = 0,616 м.

Частота вращения дробильного ротора должна быть на таком уровне, чтобы обеспечить радиальную скорость молотков м. Последняя зависит от вида перерабатываемого материала, требуемой крупности продуктов измельчения и конструктивных особенностей дробилки. В современных молотковых дробилках скорость молотков находится в пределах м = 60…105 м/с:

- при измельчении зерна: м = 60…80 м/с;

- при измельчении сена: м = 70…100 м/с.

Принимаем м = 70 м/с.

Частота вращения дробилки ротора:

, (3.8)

где м - скорость молотков, м/с;

Др - рабочий диаметр ротора, м.

n = 70 / 3,14 • 0,59 = 37,78 с-1.

Согласно теории эксцентрического удара усилие не будет передаваться на ось подвеса молотка при следующем условии:

, (3.9)

где l - расстояние от оси подвеса до конца молотков, м;

Rn - радиус дробильного ротора по осям подвеса молотков.

На рисунке 3.3 представлена схема для определения параметров молотков.

Рисунок 3.3 - Схема для определения параметров молотка.

Подача согласно рисунку 3.3 составит:

l = 2/13•Др = 2/13•576 = 88 мм. (3.10)

Rn = Rр - l = Др/2 - l = 576/2-88 = 200 мм. (3.11)

Длину а и ширину b молотков рекомендуется определять с учетом следующих соотношений:

а = 1,5 • l = 1,5 •88 = 132 мм; (3.12)

b = (0,4…0,45)•а = (0,4…0,45)•132 = (52,8…59,4) мм. (3.13)

Принимаем: а = 132 мм, b =55 мм.

Размещать молотки на дробильном роторе модно в шахматном порядке или по винтовой линии. При этом необходимо, чтобы молотки обеспечивали равномерное перекрытие по всей ширине камеры измельчения, содействовали равномерному распределению материала по ее ширине и сохраняли условие равновесия дробильного ротора.

Для разработки схемы размещения молотков на дробильном роторе выполняем следующие расчеты. В зависимости от толщины и густоты размещения молотков определяем их общее количество:

(3.14)

где - коэффициент густоты размещения молотков на роторе. При измельчении сухого зерна и сухих стеблей рекомендуется принимать: = 0,5…1,0;

- толщина молотков, = 6 мм.

В зависимости от числа осей подвеса на роторе определяем количество устанавливаемых на одной оси молотков:

, (3.15)

где - число осей подвеса, принимаем = 4;

Для обеспечения необходимых расстояний между молотками на осях подвеса определяем шаг винтовой линии :

, (3.16)

и расстояние между соседними следами молотков х:

, (3.17)

где - общая толщина несущих дисков и кронштейнов ротора, которые перекрываются молотками. Принимаем = 20 мм.

Продукты измельчения удаляются из камеры через решетчатую поверхность. Поэтому, чем больше площадь последней, тем выше может быть ее пропускная способность.

Толщина решета в зависимости от вида перерабатываемого материала принимается = 2…6 мм.

Крупность частиц, проходящих через отверстия решет, всегда меньше их диаметра. Отношение размера частиц ц к диаметру отверстий решет do называется коэффициентом прохода решет:

(3.18)

где = 10…20 мм, принимаем = 14 мм.

На рисунке 3.4 показана схема для определения диаметра отверстия в решете.

Рисунок 3.4 - Схема для определения диаметра отверстия в решете.

Если принять дуги аb и bс за прямые линии, то можно записать следующие уравнения:

(3.19)

(3.20)

где - угол полета частиц, который зависит от ее скорости, = 40…60, принимаем = 60.

Диаметр отверстия в решете равен:

(3.21)

Принимаем .

Современные дробилки обычно бывают оборудованы системой транспортирования продуктов измельчения пневматическим транспортером. К элементам этой системы относятся: вентилятор со всасывающим и нагнетающим трубопроводами, циклон, шлюзовой затвор и обратный воздухопровод.

Расчет их ведется по расходу воздуха , который равен:

(3.22)

где - плотность воздуха при нормальных условиях, = 1,29 кг/м3;

- коэффициент весовой концентрации смеси, который в питательных установках низкого и среднего давления равен: = 0,5…1,0.

м3/с.

Для пневмотранспортирования кормовых материалов применяют обычно центробежные вентиляторы. По расходу воздуха подбираем вентилятор № 3 производительностью 1552 м3/ч, ЦП-7-40, КПД=0,5, =2840 об/мин.

Диаметр всасывающего и нагнетающего трубопроводов определяем из уравнения:

(3.23)

где - скорость воздуха в трубопроводе, м/с.

Скорость воздуха определяется из условия вылетания частиц корма и принимается больше критической , такой, при которой еще не происходит завал трубопровода транспортируемым материалом:

(3.24)

можно принимать из литературных данных об аэродинамических свойствах продуктов измельчения или определить по эмпирической формуле:

(3.25)

где - средний размер частиц продуктов измельчения, = 3…5 мм;

- длина частиц, = 14 мм;

- влажность продукта, = 30%.

м/с,

м/с.

Принимаем = 6,5 м/с.

.

Нагнетательный трубопровод соединяется с циклоном посредством диффузора, обеспечивающим некоторое снижение скорости . Установлено, что из условий разделения потока, скорость воздуха на входе в циклон не должна превышать 10…15 м/с. Поэтому сечение диффузора несколько больше сечения нагнетательного трубопровода:

, (3.26)

где - диаметр сечения стенок диффузора в месте присоединения у циклону.

При этом:

м/с. (3.27)

Принимаем = 14 м/с.

Если принять , то

м, м. (3.28)

В циклоне за счет расширения скорость падает и составляет порядка 30…40% от . Тогда м/с. Принимаем =5 м/с.

Диаметр внутренней трубы циклона определяется:

 (3.29)

На рисунке 3.5 изображена схема расчетов размера циклона.

Минимально допустимые размеры циклона:

(3.30)

(3.31)

(3.32)

(3.33)

(3.34)

(3.35)

Диаметр обратного воздухопровода принимаем равным диаметру внутренней трубы циклона Д = 276 мм.

Рисунок 3.5 - Схема к расчету размеров циклона.

3.4.2 Энергетические расчеты машины

Мощность, необходимая для привода дробилки, определяется из уравнения энергетического баланса:

(3.36)

где - мощность, потребляемая загрузочным устройством, Вт;

- мощность на измельчение материала, Вт;

- мощность на транспортирование продуктов измельчения, Вт;

- мощность привода шлюзового затвора, Вт.

В зависимости от назначения молотковой дробилки ее загрузочное устройство может быть выполнено в виде самоточного бункера и в виде питающего транспортера. Мощность на привод питающего транспортера рассчитываем по формуле:

(3.37)

где - производительность дробилки, т/ч;

- длина наружной части транспортера, =1,5 м;

- высота подъема груза, =6 м;

- коэффициент сопротивления движения ленты транспортера, =0,35;

- вес погонного метра транспортера, = 14 кг/м = 140 Н/м;

- скорость транспортера, = 1,6 м/с;

- скорость сена, которая подается на транспортер, м/с.

.

С учетом КПД передачи: .

Мощность, потребляемая на измельчения перерабатываемого материала:

(3.38)

где - удельная работа измельчения, Дж/кг;

(3.39)

где - коэффициент, =1,3 Дж/кг;

- степень измельчения, =20.

Дж/кг,

кВт/ч.

Мощность на холостом ходу дробильного ротора расходуется на преодоление сопротивления воздуха , а также сил трения :

. (3.40)

Первая составляющая описывается уравнением:

. (3.41)

где - коэффициент сопротивления воздуха перемещения, = 1,1…1,3;

принимаем = 1,1;

- соотношение молотков и распорных втулок, = 0,1…0,15;

принимаем = 0,15;

и - лобовая площадь молотков и распорных втулок, м2.

м2; (3.42)

мм2,)

где - диаметр распорных втулок, м;

- угловая скорость ротора, с-1;

- коэффициент, учитывающий отношение длины молотка к диаметру ротора:

. (3.44)

рад/с, (3.45)

где - радиус ротора по центру тяжести лобовой поверхности молотков.

Мощность на преодоление сил трения пропорциональна скорости вращения ротора:

, (3.46)

где - коэффициент, представляющий собой момент, необходимый для преодоления трения в подшипниках и трения воздуха о боковые поверхности дисков и молотков, = 0,25…0,35 Н•м;

принимаем = 0,3 Н•м.

Тогда полная мощность на привод ротора с учетом КПД передачи равна:

(3.47)

Мощность, потребляемая на транспортирование пневмотранспортером продуктов измельчения, равна:

(3.48)

где - общий напор воздуха, Н/м2 (Па),

(3.49)

где - динамический напор воздуха;

- статический напор воздуха;

- КПД вентилятора, = 0,8.

Динамический напор воздуха составит:

(3.50)

где - отношение средней скорости перемещения частиц продуктов измельчения к скорости воздуха, находится в пределах 0,65…0,85;

принимаем = 0,7.

кг/м2.

Статический напор составит:

, (3.51)

где - потери напора воздуха на подъем продуктов измельчения:

, (3.52)

где - высота транспортирования, = 6 м;

кг/м2;

- потери напора воздуха на преодоление сил трения при транспортировании продуктов по трубопроводу:

, (3.53)

где - длина трубопровода, = 10 м;

- коэффициент сопротивления движения воздуха.

(3.54)

кг/м2;

(3.55)

где - потери напора воздуха в переходах (колено, диффузор, циклон);

- суммарный коэффициент сопротивления воздуха:

- для поворота: = 0,16;

- для диффузора:= 0,1;

- для циклона:= 2.

,

кг/м2,

кг/м2.

Тогда мощность с учетом КПД равна:

(3.56)

Мощность для привода дробилки равна:

.

Принимаем для привода дробилки электродвигатель 4А180МА6УЗ, мощность которого равна N = 30 кВт и числом оборотов п = 1470 об/мин.

3.4.3 Прочностные расчеты машины

Диаметр вала дробильного ротора определяем по формуле для напряжения при кручении, поскольку изгибающие моменты незначительны:

, (3.57)

где - мощность привода дробильного ротора, = 22,94 кВт;

- число оборотов ротора, = 1470 мин-1;

- допустимое напряжение при кручении, = 125.

Учитывая ослабление вала шпоночной канавкой, необходимо диаметр вала увеличить до 50 мм. Под подшипники принимаем = 50 мм. На вал для дробильного ротора используем роликоподшипники радиальные двухрядные с короткими роликами по ГОСТ 8328-75, где = 50 мм, = 85 мм, = 20 мм.

При вращении ротора под действием центробежной силы молотки располагаются в радиальном положении. Чтобы выдержать эти условия необходимо: .

Момент опрокидывания одного молотка:

, (3.58)

где - сила, опрокидывающая молоток:

, (3.59)

где - время пребывания продукта в камере, = 10 сек;

- производительность дробилки, кг/ч;

- коэффициент неравномерности распределения продукта, = 1,4;

- плечо приложения опрокидывающей силы:

(3.60)

где - диаметр кольца подвеса молотков для расчета массы молотков,= 20мм;

- коэффициент молотка по осям подвеса, = 0,3;

- радиус вращения центра масс молотков:

(3.61)

- масса молотка, определяемая по удельному весу материала молотка

= 7800 кг/м3:

(3.62)

Тогда: .

Общая центробежная сила, которая действует на длину оси, расположенной между смежными точками подвеса:

(3.63)

где - число молотков на участке оси подвеса, между двумя смежными точками ее крепления на диске, = 4.

Расстояние между точками крепления оси подвеса молотков:

(3.64)

где с - число точек крепления, с = 6.

Представим ось как равномерно загруженную балку и определим изгибающий момент:

(3.65)

где - равномерная нагрузка на единицу длины кольца,

. (3.66)

Принимаем материал для оси подвеса молотков - сталь 45. Диаметр оси подвеса молотков равен:

(3.67)

где - допустимое напряжение изгиба, для стали 45 = 950 кг/см2.

Принимаем = 20 мм.

сельскохозяйственный станция линия корм

3.5 Техническое обслуживание машины

При подготовке дробилки к работе необходимо проверить наличие смазки во всех узлах, внимательно осмотреть дробильную камеру, проверить надежность закрепления дробильных молотков и отсутствие посторонних предметов, убедиться в правильности установки решета, проверить затяжку всех болтовых соединений, проверить правильность монтажа электрооборудования и надежность соединения.

Для опробования дробилки включить автоматический включатель, находящийся в шкафу управления. Машина должна проработать на холостом ходу два часа. При обкатке тщательно проверить установку молотков в дробильном роторе, нагрев подшипников.

Для получения необходимой степени измельчения перед запуском дробилки откинуть крышку дробильного барабана и поставить соответствующее сменное решето, после чего крышку закрыть.

Загрузка кормодробилки контролируется по показанию ампер-индикатора и регулируется изменением количества корма, подаваемого на горизонтальный транспортер питателя.

Техническое обслуживание и устранение неисправности в работе дробилки включает в себя:

- ежедневное ТО;

- ТО-1;

- ТО-2;

- профилактическое ТО;

- сезонное ТО;

- текущий ремонт;

- хранение (консервация).

Замена масла в первые три месяца эксплуатации производится раз в месяц. Полная замена смазки с промывкой подшипников производится раз в год. При работе двигателя в пыльной влажной среде смазка в подшипниках должна меняться чаще по мере необходимости.

4. охрана труда

4.1 Мероприятия по охране труда

Свиноферма сельскохозяйственной опытной станции ЛНАУ расположена на расстоянии 500 м от населенного пункта с подветренной стороны, что соответствует требованиям ДБН Б.2.4-3-95 «Генеральные планы сельскохозяйственных предприятий. Нормы проектирования». Ферма ограждена по периметру зеленым ограждением. Соединена ферма с производственными пунктами хозяйства дорогой с твердым покрытием. На самой ферме дорога также имеет твердое покрытие. Лесонасаждения расположены от территории СТФ на расстоянии 150…200 м.

Главный проходной пункт фермы находится со стороны основного подъезда. Ферма имеет вспомогательные подъезды. При въезде на ферму предусмотрен санпропускник, который засыпан опилками, пропитанными 1%-м раствором каустической соды.

Для складирования навоза на территории фермы имеется навозохранилище, к которому протянута дорога с твердым покрытием. Навозохранилище ограждено.

Одним из важнейших противопожарных требований при строительстве ферм является соблюдение противопожарных разрывов между зданиями и сооружениями в зависимости от их огнестойкости. В соответствии со СНиП 2.01.02-85 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений» здание фермы построено из бетонных плит, относится к несгораемым конструкциям, к постройкам ІІІ степени огнестойкости с пределом огнестойкости 2 часа. По пожарной опасности технологического процесса СТФ относится к категории «Д». Противопожарные разрывы между зданиями и сооружениями 15 м. Все двери открываются в сторону выхода. К ферме предусмотрен свободный подъезд пожарных машин.

Для ликвидации пожара в начальной стадии до прибытия пожарной машины предусматривается применение пожарного инвентаря, багров, лопат, ведер, бочек с водой, ручных огнетушителей типа ОХП и ОУ, механических средств (песок, земля, снег, брезент).

На работников свинофермы воздействуют физические, химические и биологические производственные опасные факторы. В группу физических входят: движущийся транспортер, чистик, повышенная температура рабочей зоны. К биологическим относятся: бактерии, вирусы, болезни, которые могут заразить как животных, так и человека. К химическим относятся вредности от животных и продуктов разложения навоза.

Микроклимат в производственном помещении и на рабочем месте оказывает существенное влияние на самочувствие работающего. Для исключения неблагоприятных последствий предусмотрены параметры микроклимата, отвечающие требованиям ГОСТ 12.1.005 - 88 «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования».

Важнейшими мероприятиями по нормализации микроклимата в производственных помещениях является вентиляция. Проектирование вентиляции осуществляется в соответствии с требованиями СНиП 2.04.04 - 86 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

В проекте помещения кормоцеха в соответствии со СНиП 2.09.04-87 «Административные и бытовые здания» имеются раздевалка, комната отдыха, где предусмотрен уголок по охране труда, санитарные узлы, умывальники и устройства для питьевой воды. Расход питьевой воды 2 литра в смену на человека, температура воды не опускается ниже 8 С и не поднимается выше 20 С.

Оборудование кормоцеха соответствует требованиям ГОСТ 12.2.042-91 «Машины и технологическое оборудование для животноводства и кормопроизводства. Общие требования безопасности».

Вентиляция кормоцеха осуществляется дифлектором ЦАГИ (естественная вентиляция). При необходимости увеличения воздухообмена в помещении оператор с пульта управления включает искусственную приточно-вытяжную вентиляцию (допустимое количество углекислого газа в приточном воздухе 0,3...0,4 л/м3, в воздухе помещения - 2,5 л/м3) при помощи центробежного вентилятора Ц-4-70 № 8 с подачей 4 тыс. м3/ч.

Дипломным проектом предусматривается выдача спецодежды, работающим в кормоцехе в соответствии с отраслевыми нормами.

Таблица 4.1 - Перечень спецодежды

Профессия, должность	Вид спецодежды	Кол-во на 1 чел	Срок носки, мес.
Оператор кормоцеха	Костюм хлопчатобумажный	1	12
	Рукавицы комбинированные	1 пара	6
	Очки защитные	1	12
	зимой
	Куртка х/б на утепленной основе	1	30
	Ботинки кожаные	1 пара	12
	Индивидуальный респиратор	1

В кормоцехе предусмотрено естественное и искусственное освещение. Естественное освещение осуществляется с помощью оконных проемов. Необходимую площадь светопроемов при боковом освещении находим по формуле:

, м2 (4.1)

где - коэффициент естественного освещения; = 0,5;

- световая характеристика окна, = 20;

- площадь помещения, = 324,2 м2;

- общий коэффициент светопропускания, = 0,5;

- коэффициент, учитывающий свет, отраженный от стен и потолка, = 0,6.

м2.

По расчетам принята площадь одного окна fо = 7,2 м2.

Определяем количество оконных проемов:

, (4.2)

где - площадь одного окна.

.

Принимаем 15 оконных проемов.

Расчет искусственного освещения в кормоцехе производим в соответствии с требованиями СНиП ІІ 4-79 «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования». При проектировании искусственного освещения выбираем тип светильников, их расположение, количество и мощность ламп. Принимаем для нормального освещения помещения минимальную допустимую освещенность Еmin = 300 лк, коэффициент, учитывающий запыленность и загазованность помещения kз = 1,8. Для создания равномерности освещения выбираем расстояние между светильниками Дlp = 5 м. Для светильников определяем коэффициент использования светового потока kп = 0,5. Определяем количество светильников, исходя из размеров помещения: N = 15 шт.

Так как технологический процесс производства кормов можно отнести к процессам с повышенным выделением влаги и пыли, то для искусственного освещения помещения проектируемого цеха принимаем светильники для сырых и особо сырых помещений с корпусом патрона из влагоустойчивого материала с раздельным вводом проводов типа ПВА.

Определяем потребный световой поток одной лампы по формуле:

лм. (4.3)

Определяем действительную освещенность лампы накаливания мощностью = 150 Вт:

лк. (4.4)

Определяем мощность осветительной установки:

Вт = 2,25 кВт. (4.5)

Определяем по мощности силу тока І, по которой выбираем плавкую вставку предохранителя или тип автоматического выключателя:

? 13 А. (4.6)

Принимаем предохранитель для наружной установки ЛС-10У1 с номинальным током плавкой вставки 14 А или токоограничивающий предохранитель ЛКТ 101-10-31 5УЗ.

Питание электроустановок осуществляется от трехфазной четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью напряжением 380/220 В. Электропроводка выполнена:

а) ввод - проводом АПР в водогазопроводной трубе;

б) распределительная сеть - кабелем 8АМРГ (3х4), подвешенным к тросу по стене на скобах.

Для защиты от поражения производственного персонала электрическим током предусмотрена изоляция токоведущих частей, недоступность их, зануление и выравнивание потенциалов. Электрозащита выравниванием электрических потенциалов достигнута за счет того, что все металлоконструкции, к которым могут прикоснуться люди, имеют надежное электрическое соединение с устройством для выравнивания электрических потенциалов (УВЭП) и нулевым защитным проводом элекросети.

Для расчета контурного заземления принимаем следующие исходные данные:

- длина вертикального заземлителя = 2 м;

- диаметр вертикального заземлителя = 0,04 м;

- диаметр горизонтального заземлителя = 0,01 м;

- глубина заложения вертикального заземлителя = 0,8 м;

- тип грунта: глина.

Расчет производим в соответствии со СНиП ІІ-4-79. Определяем удельное сопротивление грунта: = 70 Ом/м3. Согласно ГОСТ 12.1.019-79 выбираем допустимое сопротивление заземляющего контура = 20 Ом.

Определим расстояние от поверхности земли до середины вертикального заземления по формуле:

м. (4.7)

Определим сопротивление растеканию тока для одиночного углубленного вертикального заземлителя:

, Ом (4.8)

Ом.

Определяем число вертикальных заземлителей без учета коэффициента экранирования:

шт. (4.9)

Принимаем n = 2.

Определим необходимое количество вертикальных заземлителей с учетом коэффициента экранирования:

(4.10)

где Qв - коэффициент экранирования для вертикального заземлителя, Qв = 0,69.

Определим расчетное сопротивление растеканию тока для всех вертикальных заземлителей с учетом коэффициента экранирования:

Ом. (4.11)

Определим длину горизонтального соединительного заземлителя при контурном заземлении:

lг = • nв = 2 • 2 = 4 м. (4.12)

Определим сопротивление растеканию тока в горизонтальном соединительном заземлителе с учетом коэффициента экранирования:

, Ом (4.13)

где Qг - коэффициент экранирования для горизонтальных заземлителей, Qг = 0,45.

Ом.

Определим общее расчетное сопротивление растеканию тока в заземляющем контуре:

Ом. (4.14)

При этом расчетное сопротивление грунта должно быть меньше допустимого, т.е. выполняться условие Rк < Rд . Так как 7,45 < 20 , то данное условие выполняется и заземляющий контур приемлем в данном случае.

4.2 Безопасность конструкторской разработки

Проектируемая кормодробилка соответствует требованиям ГОСТ 12.2.042-91 «Машины и технологическое оборудование для животноводства и кормопроизводства». Положительные стороны дробилки: большая производительность, малая металлоемкость, небольшая энергоемкость.

Смонтирована дробилка на специальной раме. Приводится в действие электродвигателем через клиноременную передачу. Подающий транспортер, дробильный аппарат, ременная передача приводной станции ограждены в соответствии с ГОСТ 12.2.062-81 «Оборудование производственное» защитными кожухами.

В связи с тем, что при помощи кормодробилки измельчаются легковоспламеняемые материалы, рабочее место обеспечено средствами пожаротушения. При работе с кормодробилкой рабочий имеет спецодежду: комбинезон хлопчатобумажный, ботинки кожаные, колпак хлопчатобумажный.

Привод кормодробилки осуществляется при помощи электродвигателя. Корпус двигателя и кормодробилки надежно защищены занулением соответственно по ГОСТ 12.1.079-79 «Электробезопасность». Для предупреждения воспламенения электродвигателя и проводки в кормодробилке предусмотрено автоматическое отключение двигателя при коротком замыкании, заклинивании барабана.

Механизированная подача технологических материалов к режущим, измельчающим и другим рабочим органам обеспечивает равномерное и порционное поступление материалов без дополнительного ручного регулирования.

Приемные горловины питающих механизмов загружаются вручную, поэтому имеют закрытую часть, препятствующую проникновению рук оператора к рабочим органам.

Дробилка размещена внутри помещения, поэтому предусмотрены измельчающие элементы закрытого типа. В соответствии с ГОСТ 12.4.026-76 «Цвета сигнальные и знаки безопасности» внутренние поверхности открывающихся защитных ограждений или неработающие поверхности движущихся деталей машины, расположенные непосредственно под съемными или открывающимися ограждениями, окрашиваются в красный сигнальный цвет.

Надежность рабочих органов и деталей проектируемой кормодробилки подтверждены прочностными расчетами, произведенными в разделе 3 пояснительной записки.

5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

Одним из прогрессивных мероприятий, которые значительно повышают эффективность использования кормов, является способ применения комбинированных смесей для кормления животных. Этот способ позволяет полностью перевести процесс кормоприготовления на промышленную основу.

В экономическом обосновании необходимо дать оценку проектного решения строительства кормоцеха для свинофермы от эксплуатации здания и оборудования.

Основные капитальные вложения в кормоцех состоят из капиталовложений на оборудование, его содержание и монтажные работы.

Капиталовложения определяются по формуле:

, (5.1)

где - балансовая стоимость здания, грн;

- стоимость машин и оборудования с учетом монтажа и транспортировки или их балансовая стоимость Б; грн.

, (5.2)

где - объем здания кормоцеха, м3;

- стоимость 1м3 здания кормоцеха, грн/м3.

Для существующего кормоцеха:

м3;

грн.

Для проектируемого кормоцеха :

м3;

грн.

Балансовая стоимость машин и оборудования определяется по формуле:

, грн. (5.3)

где - коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку и монтаж машин и оборудования, принимаем ;

- прейскурантная стоимость машин и оборудования, грн.

Балансовую стоимость машин и оборудования существующего и проектируемого кормоцехов сводим в таблицу 5.1.

Балансовая стоимость проектируемой машины равна:

, грн. (5.4)

где - балансовая стоимость старой машины, грн;

- вес проектируемой машины, кг;

- вес старой машины, кг.

грн.

Капиталовложения для существующего кормоцеха:

грн. (5.5)

Капиталовложения для проектируемого кормоцеха:

 грн. (5.6)

Дополнительные капиталовложения:

грн. (5.7)

Годовая программа кормоцеха определяется по формуле:

, т. (5.8)

где - число дней работы кормоцеха в год, дней;

- часовая производительность, т/ч;

- продолжительность работы кормоцеха, ч.

Для существующего - ч, для проектируемого - ч:

т.

т.

Таблица 5.1 - Балансовая стоимость машин и оборудования существующего и проектируемого кормоцехов

№ п/п	Марка машин	Количество машин	Прейску- рантная цена, грн.	Коэф- фициент транспор- тировки и монтажа	Балансовая стоимость, грн
		сущест-вующих	проекти- руемых			сущест-вующих	проекти-руемых
1	Измельчитель проектируемый	1	1	-	1,3	1393	1428
2	ИГК-30Б	1	-	1000	1,3	1300	-
3	«Волгарь-5»	1	1	1050	1,3	1365	1365
4	ИКМ-5	1	-	830	1,3	1079	-
5	ИКМ-Ф-10	-	1	830	1,3	-	1079
6	ТК-5Б	1	1	615	1,3	799,5	799,5
7	ПК-6	1	1	550	1,3	715	715
8	С-12	1	2	1100	1,3	1430	2860
9	Д-721А	-	1	2090	1,3	-	2717
10	КВ-300	1	-	350	1,3	455	-
11	ПСМ-10	1	1	630	1,3	819	819
12	ШЗС-40М	1	1	240	1,3	312	312
13	ШВС-40М	1	1	230	1,3	299	299
14	ТС-40М	1	1	390	1,3	507	507
15	ТС-40С	1	1	390	1,3	507	507
16	РВМЦ-2	1	-	380	1,3	497	-
Всего	11477,5	13407,5

Затраты на оплату труда с учетом доплат и отчислений:

; (5.9)

где - продолжительность рабочей смены, ч;

1,81 и 1,62 - часовые тарифные ставки оператора и рабочего, грн;

, - число операторов и рабочих, обслуживающих кормоцех;

1,15 - коэффициент, учитывающий доплаты и премии;

1,385 - коэффициент отчисления в фонды соцстраха и занятости.

Для существующего кормоцеха: ; ;

Для проектируемого кормоцеха: ; ;

грн.

грн.

Отчисления на амортизацию здания кормоцеха:

- для существующего:

грн; (5.10)

- для проектируемого:

грн. (5.11)

Отчисления на амортизацию машин и оборудования:

- по существующему:

грн; (5.12)

- по проектируемому:

грн. (5.13)

Отчисления на капитальный (КР) и текущий (ТР) ремонты здания:

грн. (5.14)

грн. (5.15)

Затраты на КР, ТР и ТО оборудования и машин:

грн; (5.16)

грн. (5.17)

Затраты на электроэнергию:

, грн (5.18)

где - потребляемая электроэнергия за сутки, кВт/ч;

0,156 - цена электроэнергии, грн/кВт•ч.

 грн;

грн.

Общие эксплуатационные затраты составят:

грн. (5.19)

грн.

грн.

Эксплуатационные затраты на приготовление 1т корма:

, грн/т, (5.20)

где - годовая программа кормоцеха, т;

грн/т,

грн/т.

Годовая экономия эксплуатационных затрат:

, (5.21)

где - годовая программа проектируемого кормоцеха, т.

грн.

Степень снижения затрат труда на приготовление 1т кормосмеси:

, (5.22)

где - суточные затраты труда в существующем и проектируемом кормоцехе:

; (5.23)

чел•ч; чел•ч;

кг,

кг,

чел•ч/т,

чел•ч/т.

Производительность труда:

, (5.24)

где - затраты на приготовление корма за год, чел•ч.

(5.25)

т/чел•ч;

т/чел•ч.

Определение экономии труда в проектируемом кормоцехе.

, (5.26)

чел•ч.

Удельные капиталовложения на приготовление 1т кормовой смеси:

грн/т; (5.27)

грн/т. (5.28)

Годовой экономический эффект:

, (5.29)

где - нормативный коэффициент эффективности, ;

грн.

Степень снижения эксплуатационных затрат:

. (5.30)

Определение годовых приведенных затрат:

, (5.31)

грн;

грн.

Определение приведенных затрат на единицу продукции:

, (5.32)

 грн/т;

грн/т.

Определение срока окупаемости дополнительных капиталовложений:

, (5.33)

года.

Экономические показатели разрабатываемого измельчителя:

- удельная металлоемкость:

, (5.34)

где - вес машины, кг;

- производительность машины, т/ч.

кг•ч/т,

кг•ч/т;

- удельная энергоемкость:

где - мощность двигателя, кВт.

кВт•ч/т,

кВт•ч/т.

Экономическая эффективность проекта кормоцеха приведена в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Экономическая эффективность проекта кормоцеха

№ п/п	Наименование показателей	Варианты кормоцеха
		существующий	проектируемый
1	Объем кормосмеси, т	4380	7227
2	Капиталовложения: - основные, грн - дополнительные, грн - удельные, грн/т	41477,5 - 9,47	45807,5 4330 6,34
3	Затраты на 1 т кормосмеси: - труда, чел•час/т - эксплуатационные, грн/т - приведенные, грн/т	1,75 14,40 16,10	0,7 6,83 7,97
4	Экономия: - труда, чел/ч - эксплуатационных затрат, грн	- -	7588,3 54708
5	Годовой экономический эффект, грн	-	58746,84
6	Срок окупаемости дополнительных капиталовложений, лет	-	0,1

Заключение

В настоящем дипломном проекте освещены основные вопросы приготовления кормов на свиноферме сельскохозяйственной опытной станции ЛНАУ.

На основании изучения производственно-финансовой деятельности хозяйства, перспектив его развития, теоретических исследований процесса приготовления кормов на свиноводческих фермах, спроектирован кормоцех для хозяйства, так как существующий не удовлетворяет потребности свинофермы в кормах.

В проекте на основе анализа конструкций и технологического процесса работы молотковых дробилок, произведенных расчетов разработана высокопроизводительная дробилка кормов, которая обладает сравнительно небольшой удельной металлоемкостью и энергоемкостью, а также хорошим качеством измельчения.

Новая технология приготовления кормов позволяет снизить эксплуатационные затраты на приготовление кормов, повысить производительность труда. Годовой экономический эффект составляет 58746,84 грн, а срок окупаемости дополнительных капитальных вложений - 0,1 года.

Литература

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

2. Мельников С.В.и др. Справочник по механизации животноводства. - М.: Колос, 1983.

3. Кулаковский И.В., Кирпичников Ф.С., Резник Е.И. Машины и оборудование для приготовления кормов. - М.: Россельхозиздат, 1987.

4. Богданов Г.А. Кормление сельскохозяйственных животных.- М: Агропромиздат, 1990. - 624 с.

5. Завражнов А.И., Николаев Д.И. Механизация приготовления и хранения кормов. - М.: Агропромиздат, 1990.

6. Карташов Л.П. и др. Механизация и электрификация животноводства. - М.: Агропромиздат, 1987.- 480 с.

7. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. - Л: Агропромиздат, 1985.- 640 с.

8. Годин Е.И. Техническое черчение.- Киев: Вища школа, 1983.- 440 с.

9. Белянчиков Н.И. Смирнов А.И. Механизация животноводства.- М: Колос, 1983.

10. Колесник А.А. Курсовое и дипломное проектирование.- М: Колос, 1983.

11. Козловский В.Г. Разведение и кормление сельскохозяйственных животных. - М: Колос, 1970.

12. Канарев Ф.М. и др. Охрана труда.- М: Колос, 1982.

13. Вольтов М.М. и др. Охрана труда в сельском хозяйстве. Справочник. - М: Колос, 1980.

14. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя.- М.: Машиностроение, 1986.

15. Зайцев В.П. Охрана труда в животноводстве.- М: Агропромиздат, 1989.

16. Кукта Т.М. Машины и оборудование для приготовления кормов.- Агропромиздат, 1987.

17. Егорчиков М.И. Кормоцехи животноводческих ферм. - М.: Колос, 1983.

18. Дипломне та курсове проектування / Д.Г. Войтюк, О.В. Дицишин, В.С. Колісник та ін; За ред. О.В. Дацишина.- К.: Урожай, 1996.- 192 с.

19. Головин В.Т., Скворцов В.Н., Никитин Е.А. Методические указания по экономическому обоснованию конструктивных разработок машин, узлов и агрегатов.- Луганск: ЛНАУ, 2004.- 10 с.

20. Кириченко В.Е., Брагинец Н.В., Вольвак С.Ф., Пермигин М.Ф., Фесенко А.В. Методические рекомендации по оформлению курсовых и дипломных проектов (работ) по специальности 8.091902 “Механизация сельского хозяйства”.- Луганск: Издательство ЛНАУ, 2005.- 43 с.

Размещено на Allbest.ru