Механизация технологических процессов животноводческой фермы с разработкой поточно-технологической линии кормоприготовления и кормораздачи

Задание на курсовое проектирование вариант №11.docx

Задание на курсовой проект (Кафедра «Механизация с. х. производства»):
Регистрационный номер курсового проекта на кафедре (вариант): № 11
Направление хозяйства: молочно мясные товарные хозяйства
Поголовье дойных коров в стаде: 134 головы
Способ содержания: привязное стойлово-пастбищное

Титульный лист.doc

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Ярославская государственная сельскохозяйственная академия»
Кафедра «Механизация с. х. производства»
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Механизация и технология животноводства
На тему: Механизация технологических процессов животноводческой фермы с разработкой поточно-технологической линии кормоприготовления и кормораздачи.
инженерногофакультета
специальность: 311.300

Курсовой Проект.doc

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА4
1. Расчёт структуры стада4
2. Выбор системы и способа содержания животных4
3. Обоснование и расчёт годовой потребности в кормах4
3.1. Выбор суточного рациона для стойлового и пастбищного периодов4
3.2. Расчёт суточной потребности в кормах для стойлового и пастбищного периодоа7
3.3. Построение графика распределения кормов по дачам10
3.4. Определение годовой потребности в кормах12
4. Выбор и обоснование технологических процессов применяемых на ферме13
4.1. Подготовка кормов к скармливанию13
4.3. Первичная обработка молока15
4.5. Удаление и утилизация навоза17
5. Организация труда на проектируемой ферме18
МЕХАНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА19
1. Конструктивная разработка поточно – технологической линии животноводческой фермы19
1.1. Разработка поточно-технологических линий кормоприготовления и раздачи кормов19
1.2. Подбор и расчёт оборудования для смешивания кормов30
1.3. Подбор и расчёт оборудования для раздачи кормов31
1.4. Разработка поточно-технологической линии процессов доения38
1.5. Разработка поточно-технологической линии процесса первичной обработки молока40
1.6. Разработка поточно-технологической линии процесса удаления навоза44
1.7. Построение графика загрузки оборудования46
РАСЧЁТ ПЛОЩАДЕЙ И ОБЪЁМНО-ПЛАНИРОВОЧНОЕ РЕШЕНИЕ ЖИВОТНОВОДЧЕСКОГО ЗДАНИЯ50
1. Площадь участка под производственные площади проектируемого животноводческого предприятия50
2. Определение и расчёт зон на участке ГП50
2.1. Зоны участка ГП50
2.2. Расчёт зоны основных производственных зданий51
2.3. Расчёт зоны хранения кормов56
2.4. Зона хранения навоза и его утилизации59
2.5. Зона подсобных и вспомогательных зданий и сооружений59
3. Объёмно-планировочные решения животноводческого здания59
3.1. Подбор унифицированного поперечника здания для коров с привязным содержанием скота и мобильной раздачей кормов60
3.2. Разработка плана стойлового помещения61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ64
Эффективность производства продукции животноводства зависит не только от затрат труда кормов и других текущих расходов. Она во многом определяется также эффективностью использования прошлого труда вложенного в строительство помещений механизацию производственных процессов другие объекты производственного назначения. Все это в совокупности отражается в стоимости скотоместа. Вот почему интенсификация производства должна обеспечивать увеличение выхода продукции в расчете на каждое скотоместо и чем он будет выше тем быстрее окупятся вложения в создание производственной базы.
Трудоемкость производства продукции в животноводстве зависит от двух категорий факторов: от нагрузки животных на одного работника и от их продуктивности. В свою очередь нагрузка поголовья на каждого работающего связана с уровнем технического оснащения фермы и интенсивности труда.
Само по себе повышение продуктивности животных при прочих равных условиях ведет к повышению производительности труда и увеличению общего выхода продукции. При этом следует иметь в виду что обслуживание более продуктивных животных не требует снижения нагрузок на работников отрасли.
Степень важности животноводческой отрасли в обеспечении продовольствием населения трудно переоценить. Животноводство нередко называют локомотивом способным активно развить экономику АПК страны.
Для поддержания естественной и необходимой тенденции увеличения объёмов производства продукции отрасли необходимо наличие взаимосвязи с повышением эффективности и производительности труда в отрасли внедрением и привлечением инноваций. А на фоне возрастающих нагрузок на работников отрасли важным становиться повышение привлекательности труда. Что в свою очередь не представляется возможным без глобальной механизации автоматизации и электрификации технологических операций выполняемых в производственном процессе и снижения доли физического труда персонала.
Повышение уровня механизации отрасли также является одним из путей снижения себестоимости продукции животноводства а снижение трудоёмкости — одним из основных показателей экономической эффективности производства продукции животноводства.
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА
1. Расчёт структуры стада
Структура стада — соотношение отдельных половозрастных групп в стаде.
Структуру стада для выполнения курсового проектирования рассчитаем в соответствии направлением хозяйства и заданным поголовьем дойных коров.
В нашем случае согласно задания:
направление хозяйства — товарное молочно-мясное
количество дойных коров — 134 головы
Таблица 1 Расчётная структура стада
Половозрастная группа
Структура стада голов
2. Выбор системы и способа содержания животных
Способ содержания животных принимаем согласно исходных данных к КП:
привязный; стойлово-пастбищное
3. Обоснование и расчёт годовой потребности в кормах
3.1. Выбор суточного рациона для стойлового и пастбищного периодов
Технология производства продукции животноводства
И 63 Ярославская ГСХА
Выберем суточные рационы для каждой группы животных в расчётной структуре стада. Согласно исходных данных среднесуточный удой составляет 15 литров. Учитывая эти условия определим суточный рацион для коров.
Суточный рацион для коров: таблица 2 (зимний период) таблица 3 (летний период).
Суточный рац. коров (зимний период)
Суточный рац. коров (летний период)
Суточный рацион для нетелей: таблица 4
Суточный рац. нетелей (зимний период)
Суточный рац. нетелей (летний период)
Суточный рацион для тёлок ст. 1 года: таблица 5
Сут. рац. Для тёлок ст. 1 года (зимний период)
Суточный рацион для тёлок до 1 года: таблица 6
Сут. рац. Для тёлок до 1 года (зимний период)
Суточный рацион для бычков: таблица 7
Сут. рац. Для бычков на 1 гол
Схема кормления телят до 0-6 месяцев на 6 месяцев: таблица 8
Рацион на 6 мес. Для телят 0-6 месяцев
3.2. Расчёт суточной потребности в кормах для стойлового и пастбищного периодоа
Выполном расчёт по каждому виду корма принятому в рационах для соответствующих половозрастных групп. Для этого воспользуемся формулой:
РС = m1*n1+m2*n2 + +mn*nn (2.1)
где m1 m2 mn — поголовье животных данной группы
где n1 n2 nn — суточная норма выдачи кормов (одного вида) в расчёте на 1 животное кггол;
Для коров:зимний период
Для нетелей: зимний периодлетний период
Для тёлок ст. 1 года:
зимний периодлетний период
Для тёлок до 1 года:
Для бычков ст. 1 года:
зимниий периодлетний период
Для бычков до 1 года:
Определим общую суточную потребность в кождом виде корма:
Pсут. Общ. Сено=402+70+72+1675+46+1005=858 кг
Pсут. Общ. Солома=268+30+24=322 кг
Pсут. Общ. Силос=4690+240+240+402+276+670=6518 кг
Pсут. Общ. Сенаж=140+96+201+253+536=1226 кг
Pсут. Общ. ККП=938 кг
Pсут. Общ. Конц.корм=201+30+24+737+575+134=5202 кг
Pсут. Общ. Комб.корм=201 кг
Pсут. Общ. Соль=603+11+084+1675+092+201=12575 кг
Pсут. Общ. Трава пастб.=8040+480+528+1340+598+1608=12594 кг
Pсут. общ.комб корм=201 кг
Pсут. Общ. Конц корм=30+36+67+46+67=246 кг
Pсут. Общ. Соль= 134+08+084+201+092+201=1998 кг
Данные расчёта суточной потребности в кормах для всех групп животных сведём в таблицу 9:
Таблица 9 Суточная потребность в кормах
Расход корма по каждой группе
Таблица 9 Продолжение
3.3. Построение графика распределения кормов по дачам
На рассматриваемой в КП ферме выбираем 2-х кратное кормление животных: с6 до 7 часов утром и с 6 до 7 часов вечером.
Количество каждого вида корма которое будет выдано животным в 1-ое или во 2-ое кормление определим на основании таблицы 7 методических указаний по курсовому проектированию[2].
Распределение кормов по дачам за каждое из кормлений представим в виде таблицы 10:
Таблица 10 Распределение кормов в % по дачам
Вечер с 18:00 до 19:00
Рисунок 1 График расходования кормов при кормлении в зимний период
Рисунок 2 График расходования кормов при кормлении в летний период
3.4. Определение годовой потребности в кормах
Годовую потребность в кормах для каждой половозрастной группы определим по формуле:
где PC – суточный расход в летний и зимний периоды года кг
k – коэффициент учитывающий потери кормов во время хранения и транспортировки:
сено и солома k = 11;
силос и сенаж k = 105;
конц.корм и комб.корм k = 11;
зелён. масса k = 105.
tЗ – продолжительность зимнегопериода дни (tЗ = 210 дн.)
tЛ – продолжительность летнего периода (tЛ = 155 дн.)
Годовую потребность в кормах определим для каждого вида корма отдельно.
PГ для сена:РГ = 880*11*210 = 198 198 кг
PГ для соломы:РГ = 322*11*210=74 382 кг
PГ для силоса: РГ = 6518*105*210=1 437 219 кг
PГ для сенажа: РГ = 1226*105*210=270 333 кг
PГ для ККП: РГ = 938*103*210=202 889 кг
PГ для конц.корм: РГ = 5202*101*210+256*101*155=150 411 кг
PГ для комб.корм: РГ = 201*101*210+201*101*155=74 099 кг
PГ для соли: РГ = 126*1*210+199*1*155=57377 кг
PГ для трава пастбищная: РГ = 12 594*155=1 952 070 кг
4. Выбор и обоснование технологических процессов применяемых на ферме
4.1. Подготовка кормов к скармливанию
Выберем технологические процессы подготовки кормов ориентируясь на типовые технологические схемы.
сено — сено скармливается как полноценный корм без применения подготовительных операций. Процесс раздачи корма на рассматриваемой в курсовом проекте ферме механизирован (раздача производится кормораздатчиком КТУ – 10) исходя из этого сено измельчается;
солома — на ферме производится подготовка к скармливанию этого корма. Солому измельчают и запаривают для лучшей поедаемости животными и повышения питательности рациона. При этом величина частиц измельченной соломы для крупного рогатого скота должна быть 4-5 см (КРС не дают мелкую резку) а количество частиц расщеплённых вдоль волокон должно быть 80 – 90 % от общей массы. Кроме того с целью повышения эффективности использования питательных веществ грубых кормов соломенную резку смешивают с другими видами корма (силос ККП и др.).
сенаж — сенаж при выемке из траншеи погрузчиком ПСК – 5 доизмельчается и загружается в транспортное средство. Его дают как полноценный цельный корм либо в смеси с сочными кормами.
При этом сенаж вынутый из траншеи поступает для скармливания в этот же день. (при более длительном хранении происходит разрушение витаминов теряется аромат масса сильно грубеет).
технологическая схема приготовления грубых кормов к скармливанию на ферме: измельчение запаривание (для соломы) дозирование смешивание
ККП. Их на ферме очищают а мелкие как например картофель режут. Дача их выполняется в смеси с грубыми кормами либо как цельного корма. Если корнеплоды скармливаются в резаном виде то их режут столько сколько полагается на дачу; будучи нарезанными заранее они скоро портятся чернеют и выпускают из себя сок- Быстрее всех портится свёкла особенно весной — уже через полчаса она вся чернеет.
Силос. Задают силос как полноценный цельный корм с введением мин. добавок а также смешивают с грубыми кормами. Силос нельзя давать мороженым или заплесневелым.
Технологическая схема подготовки сочных кормов к скармливанию:
мойка (некоторые корма подвергаются не всем операциям схемы в данном случае силос мойке не подвергают) резка дозирование смешивание
Конц.корм. Для подготовки конц. кормов используют следующую технологическую схему:
очистка измельчение (крупный помол) дозирование смешивание
Измельченные концентрированные корма для крупного рогатого скота должны иметь частицы размером от 15 до 4 мм (крупный помол). Жмых дробят до 4-8 мм. Загрязненность зерновых кормов при этом не должна превышать: песком 05-17% горчаком вязелем и спорыньей – 004% головней плевелом – 025%. Содержание металломагнитных примесей размером до 2 мм с неострыми краями допускается не более 30 мгкг корма.
Комб.корм. Подготавливают полнорационный и задают как цельный корм. Технологическая схема подготовки следующая:
Очистка измельчение смешивание гранулирование
Для рассматриваемой в курсовом проекте фермы предусмотрим механизацию процесса доения. Доение будет выполняться в молокопровод доильной установкой АДМ – 8.
Протекание технологического процесса: пуск установки подготовка животных к доению включение доильных аппаратов постановка доильных аппаратов на вымя доение отключение аппарата после машинного додаивания и перенос его на следующее рабочее место.
Выдоенное молоко по молокопроводу проходит молочную где фильтруется охлаждается и перекачивается в резервуар для хранения. При этом учтём что в комплект установки АДМ – 8 не входит холодильная машина и резервуар-охладитель их для фермы потребуется приобрести отдельно (соответствующий расчёт параметров охладителя и резервуара будет выполнен в одном из пунктов КП)
Машинное доение должно отвечать зоогигиеническим и зоотехническим требованиям которые сводятся к: 1) быстроте выдаивания; 2) полноте извлечения молока; 3) равномерному выдаиванию всех сосков; 4) чистоте доения; 5) отсутствию болевых раздражений вымени; 6) недопустимости вакуума в сосках что может привести к заболеванию вымени коровы маститом или появлению крови в молоке; 7) недопустимости наползания стаканов на соски. Работа доильного аппарата должна соответствовать физиологической норме организма коровы.
Подготовительные операции:
Перед началом доения оператор в молочной проверяет работу доильных аппаратов пропускает через них горячую воду для ополаскивания и подогревания доильных стаканов (36 38о С). При обнаружении неисправностей их устраняют неисправным аппаратом работать категорически запрещается. Здесь же оператор готовит ведра для подмывания вымени наливает дезинфицирующий раствор подготавливает полотенца кружку для сдаивания первых струек молока антисептическую мазь для смазывания сосков после доения. Затем необходимый для работы инвентарь переносится на рабочее место в коровник.
Заключительные операции:
при уменьшении потока молока что видно по специальной трубке на молочном шланге следует провести машинное додаивание. Для этого оттягивают стаканы одной рукой вниз и немного вперед а другой одновременно проводят заключительный массаж вымени. Длительность этой операции — 30—40 секунд. В заключение процесса соски вымени смазывают антисептической мазью.
4.3. Первичная обработка молока
Качество молока включает в себя показатели его состава физико-химических свойств и санитарно-гигиенические параметры регламентируются ГОСТ (Молоко коровье. Требования при закупках).
Требования к заготовляемому молоку установленные этим стандартом необходимо соблюдать хозяйствам всех категорий в том числе и фермерским. В соответствии с ГОСТом молоко должно быть получено от здоровых животных благополучных по инфекционным болезням и подразделяется на три сорта - высший первый и второй.
Получение в условиях фермерских хозяйств молока наивысшего сорта является одним из наиболее важных условий рентабельности его производства. Отсюда понятно насколько важна первичная обработка молока особенно в условиях фермерских хозяйств с их скромными финансовыми людскими и техническими возможностями.
Первичная обработка молока включает в себя следующие технологические операции: очистка молока от механических примесей охлаждение хранение и транспортирование на молокоперерабатывающие предприятия.
После первичной обработки молоко должно отвечать следующим условиям:
содержание механических примесей не должно превышать нормы для конкретного сорта молока: степень чистоты по эталону соответственно I — для первого сорта и II III — для второго сорта и несортового молока. Степень чистоты молока определяют по эталону. Мерной кружкой берут 250 мл хорошо перемешанного молока подогревают до 35 40 °С и выливают в специальный прибор с фильтром. По количеству на фильтре механических примесей (рис. 3) молоко относят к трем группам.
Рисунок 3 Эталоны для определения чистоты молока: а) I группа; б) II группа; в) III группа
охлаждение молока сразу после дойки до 4 – 6 0С; свежее молоко обладает бактерицидными свойствами под которыми понимается его способность не давать развиваться попавшим в него бактериям. Продолжительность действия бактерицидных свойств зависит от степени загрязненности молока микробами быстроты и глубины его охлаждения. Так продолжительность бактерицидной фазы для молока температурой 37°С составляет 2 3 ч а температурой 6°С - 25 40 ч. Разброс по времени обусловлен соблюдением санитарных требований при доении. В последнее время для охлаждения и временного хранения молока в фермерских хозяйствах все большее применение находят танки-охладители молока ТОМ вместимостью 1200 1600 и 2000 л. Они оснащены автономными холодильными агрегатами в качестве хладагента используется хладон R12. Танки термоизолированы и оснащены перемешивающим устройством механического типа.
Своевременная доставка надоенного и охлажденного молока на молокоперерабатывающие заводы чрезвычайно актуальна. Поэтому при доставке используют автоцистерны вместимостью 1200 15000 л устанавливаемые на шасси автомобилей "Газель" "Бычок" "ЗИЛ" "КамАЗ".Общим у этих автоцистерн является принцип их построения. Как правило это двухстенная цистерна с термоизоляцией имеющая от одной до трех секций. Общая продолжительность нахождения молока в сырьевой базе не должна превышать 12 ч при условии охлаждения и хранения молока в хозяйствах при температуре 8-10ºС или 24 ч – при 3-5ºС.
Для рассматриваемой в курсовом проекте фермы выбираем следующую технологическую схему первичной обработки молока:
очитстка охлаждение промежуточное хранение расфасовка в автоцистерну для отправки заказчику.
Процесс поения животных достаточно трудоемкий. Механизация поения скота осуществляется устройством водопровода и применением парных и групповых автопоилок. Нормы потребности воды на одну голову крупного рогатого скота зависят от направления группы животных (мясного или молочного) а также их возраста и состояния. Нормы потребности воды на одну голову КРС представлены в таблице 11.
Таблица 11 Расход воды на поение на 1 голову КРС
Расход воды на поение л
Для механизации процесса поения учитывая что содержание привязное предусмотрим поение из парных поилок с трубчатым нажимным клапаном. Заполнение поилки происходит автоматически что обеспечивает постоянный доступ животных к воде и потребление её в нужных для животных количествах.
Автоматический принцып заполнения поилки состоит в следующем.
На дне чаши поилки под рычагом всегда находится вода. Животное пытаясь её достать нажимает головой на рычаг который давит на выступающий конец стержня клапана. Стержень перемещаясь сжимает пружину и открывает клапан пропуская воду в чашу. Когда нажатие на рычаг прекращается клапан под действием пружины плотно прижимается к резиновому седлу — подача воды прекращается.
Стоит отметить что в КП для механизации процесса поения предусмотрены именно поилки с трубчатым нажимным клапаном что сводит до минимума чистку самих поилок.
4.5. Удаление и утилизация навоза
Для удаления навоза примем следующую технологию:
сбор и удаление жидкого бесподстилочного навоза с хранением и внесением его в почву в жидком виде.
Способ удаления навоза примем — механический как наиболее распространённый на фермах КРС привязного содержания. Установку для механической уборки навоза — примем ТСН-160 производительностью 4 – 5 тч.
Транспортировку навоза за пределы территории фермы в навозохранилище предусмотрим тракторным прицепом ПСГУ – 6 – 01 (прицеп самосвальный тракторный гидрофицированный универсальный) грузоподъёмностью 9500 кг и объёмом кузова 105 м3. Агрегатируется с тракторами тяг. класса 2 и выше (примем трактор John Deere 6930).
Способ утилизации навоза выберем принимая во внимание необходимость получения из него высококачественного удобрения и предотвращения загрязнения окружающей среды.
Жидкий навоз будет разделяться на фракции гравитационным способом.
В связи с тем что жидкий навоз является благоприятной средой для длительного хранения патогенных микроорганизмов перед его использованием в качестве удобрения должно быть произведено обеззараживание.
Для обеззараживания навоза примем естественные методы — путём длительного выдерживания в течение 6-ти месяцев.
Технологический процесс удаления навоза на рассматриваемой в КП ферме:
удаление и погрузка навоза скребковым цепным транспортёром ТСН – 160 в тракторный прицеп ПГСУ – 6 – 01 транспортировка за пределы территории фермы в навозохранилище обеззараживание (выдерживание в течение 6-ти месяцев в хранилище) погрузка (фронтальный погрузчик ПБМ – 800 – 1+JD 6930) внесение (ПРТ – 10+JD 6930).
5. Организация труда на проектируемой ферме
Доение на проектируемой ферме примем двукратное. Распорядок дня на ферме следующий:
с 4:30 до 7:00 — очистка кормушек раздача концентратов доение коров и мытье посуды раздача сочных и грубых кормов;
с 7:00 до 8:00 — перерыв
с 8:00 до 10:00 — чистка коров уборка помещений
с 10:00 до 11:00 — доение новотельных и высокопродуктивных коров мытье посуды
с 11:00 до 12:00 — перерыв
с 12:00 до 15:00 — прогулка коров
с 15:00 до 17:00 — перерыв
с 17:00 до 19:00 — очистка кормушек привязывание коров раздача концентратов доение раздача грубых и сочных кормов
с 19:00 до 20:00 — мытьё посуды уборка помещений
Механизация технологических процессов производства продукции животноводства
МЕХАНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА
1. Конструктивная разработка поточно – технологической линии животноводческой фермы
Комплексная механизация производственного процесса получения продуктов животноводства предусматривает применение не случайного набора машин и оборудования а взаимодополняющих рабочих машин для организации поточной линии.
Поточно-технологическая линия — это совокупность целенаправленно расставленных машин оборудования и обслуживаемых животных в соответствии с технологической последовательностью для организации поточно-прерывного или поточно-непрерывного процесса.
Выбор машин для ПТЛ будем производить на основании принятых технологических схем принятых в пункте 2.4 КП.
1.1. Разработка поточно-технологических линий кормоприготовления и раздачи кормов
При подборе и расчёте оборудования для ПТЛ кормоприготовления будем принимать во внимание максимальную разовую выдачу корма для кормов которые по зоотехническим требованиям нельзя хранить после подготовки к скармливанию а также суточную потребность в определённых видах корма для групп животных (в нашем случае коров на ферме).
1.1.1.1. Выбор комплекта технических средств для линии доставки кормов
Принятые технические средства для механизации линии доставки кормов для КРС к участку подготовки кормов представим в виде таблицы 12:
Комплект технических средств линии доставки кормов для КРС
Технологическая операция
Погрузка рулонов сена
Доставка сена к участку подготовки кормов
Погрузка рулонов соломы
Доставка соломы к участку подготовки кормов
Продолжение таблицы 12
Погрузка силоса из траншеи
Доставка силоса к участку подготовки кормов
Погрузка сенажа из траншеи
Доставка сенажа к участку подготовки кормов
ТЗК-30 (обор. ТПК-30)
Доставка ККП из навального хр к участку подготовки кормов
Погрузка фуражного зерна
Доставка фуражного зерна к участку подготовки кормов
Доставка комб. Корма к участку подготовки кормов
1.1.2. Определим технологическую продолжительность транспортировки корма
где tЗАГРtВЫГР — соответственно время загрузки и выгрузки используемого ТС ч
l — длина пути доставки корма км
VТС.Р.Х. VТС.Х.Х — соответственно скорость ТС на рабочем и холостом ходу кмчас
1.1.3. Фактическая грузоподъёмность по каждому виду корма
где V — полный объём кузова м3
ρ — плотность массы корма кгм3
φ — коэффициент заполнения кузова (φ = 06 08)
Рассчитаем значения G для каждого вида корма в MS Excel. Значения сведём в таблицу 13:
Таблица 13 Фактическая грузоподъёмность по каждому виду корма
Фактическая грузоподъёмность по каждому виду корма
1.1.4. Производительность транспортного средства составит:
сено QТС = 260002 = 13000 кгч
солома QТС = 3120012 = 26000 кгч
силос QТС = 676004 = 16900кгч
сенаж QТС = 4680009 = 52000 кгч
ККП QТС = 171502 = 8575 кгч
Конц.корм QТС = 3520023 = 15304 кгч
Комб.корм QТС = 2880008 = 36000 кгч
1.1.5. Рассчитаем число транспортных средств:
для кормов которые будут храниться перед подготовкой
где N — число суток хранения корма.
Хранить перед подготовкой будем:
солому (оперативный запас на 1 сутки)
ККП (оперативный запас на 3 суток)
фуражное зерно (оперативный запас на 7 суток)
комб.корм (оперативный запас на 6 суток)
для соломы nТР = (322*1)26000 = 001= 1
для ККП nТР = (938*3)8575 = 033 = 1
для фураж. зерно nТР = (520*7)15304 = 024 = 1
для комб. корм nТР = (201*6)36000 = 003 = 1
для кормов которые будут подготавливаться непосредственно перед дачей
Подготавливать непосредственно перед дачей будем:
для сена nТР = 85813000 = 007 = 1
для силоса nТР = 456216900 = 027 = 1
для сенажа nТР = 61352000 = 001 = 1
1.1.6. Число рейсов транспортного средства при перевозке кормов для подготовки
для соломы ПР = (322*1)(3120*1) = 01 рейсов = 1 рейс
для ККП ПР = (938*3)(1715*1) = 164 рейсов = 2 рейса
для фуражн. зерно ПР = (520*7)(3520*1) = 103 рейсов = 1 рейс
для комб. корм ПР = (201*6)(2880*1) = 042 рейсов = 1 рейс
для сена ПР = 858(2600*1) = 033 рейсов = 1 рейс
для силоса ПР = 4562(6760*1) = 067 рейсов = 1 рейс
для сенажа ПР = 613(4680*1) = 013 рейсов = 1 рейс
1.1.7.Определим требуемый объём для бункеров-накопителей
Предусмотрим бункеры накопители для кормов которые будут храниться перед подготовкой
где — коэффициент заполнения бункера ( = 08 09).
Расчёт по формуле 3.8 произведём в MS Excel. Результаты представим в таблице 14:
Объём бункера для хранения кормов
1.1.8. Определим геометрические размеры бункеров-накопителей
Бункеры-накопители предусматриваем для хранения следующих видов корма:
Конц.корм (фураж.зерно)
Форму бункеров-накопителей примем усечённая пирамида. Для определения геометрических размеров будем использовать данные рассчитанные по формуле 3.8 (требуемый объём бункеров для определённого вида корма) и формулу объёма усечённой пирамиды (принятая геометрическая форма бункеров накопителей).
где S1 — площадь верхнего основания S1 = a1*b1 м2
S2 — площадь нижнего основания S2 = a2*b2 м2
Основания усечённой пирамиды (верхнее и нижнее) прямоугольники или квадраты примем стороны a — ширину и b — длину произвольно.
При выборе высоты h будем учитывать максимальную возможную высоту разгрузки транспортного средства для перевозки соответствующего корма.
(033*07)*(19*19+(19*19*1*1)^05+1*1) = 15 м3
a1 = 1.9 м; b1 = 19 м; a2 = 1 м; b2 = 1 м; h = 07 м
(033*15)*(25*25+(25*25*11*11)^05+11*11) = 505 м3
a1 = 25 м; b1 = 25 м; a2 = 11 м; b2 = 11 м; h = 15 м
Конц.корм (фураж. зерно)
(033*2)*(25*25+(25*25*15*15)^05+15*15) = 809 м3
a1 = 25 м; b1 = 25 м; a2 = 15 м; b2 = 15 м; h = 2 м
(033*15)*(2*2+(2*2*08*08)^05+08*08) = 309 м3
a1 = 2 м; b1 = 2 м; a2 = 08 м; b2 = 08 м; h = 15 м
1.1.9. Подбор и расчёт оборудования для подготовки корма непрерывного действия
1.1.9.1. Схема механизации подготовки кормов
Примем схемы механизации подготовки для кормов которые будут храниться перед подготовкой.
Солома: V–MIX 2S 13 БУНКЕР-НАКОПИТЕЛЬ ДОЗАТОР СМЕСИТЕЛЬ
В данном случае солома будет измельчаться в прицепном мобильном тракторном смесителе-кормораздатчике с вертикальным расположением шнеков V–MIX 2S 13 фирмы BvL (Bernard van Lengerich). QПАСП = 12 тч
ККП: БУНКЕР-НАКОПИТЕЛЬ ДОЗАТОР ИКМ-5 СМЕСИТЕЛЬ
Корнеплоды подготавливаются (моются очищаются измельчаются) в измельчителе корнеплодов-мойке ИКМ-5. QПАСП = 6 тч.
Конц.корм: БУНКЕР-НАКОПИТЕЛЬ ДОЗАТОР ПЗ-2М СМЕСИТЕЛЬ
Смесь фуражного зерна подготавливается (плющение) машиной ПЗ-2М. QПАСП = 2 тч.
Комб.корм: БУНКЕР-НАКОПИТЕЛЬ ДОЗАТОР СМЕСИТЕЛЬ
Примем схемы механизации подготовки для кормов которые будут подготавливаться непосредственно перед дачей.
Сено: V–MIX 2S 13 АВМ 430 (приёмный саморазгружающийся бункер) СМЕСИТЕЛЬ
Сено подготавливается (измельчается смешивается) при помощи машины V-MIX 2S 13. QПАСП = 12 тч.
Силос: ПСК-5 V–MIX 2S 13 АВМ 430 (приёмный саморазгружающийся бункер) СМЕСИТЕЛЬ
Силос подготавливается (измельчается и загружается) машиной ПСК-5. QПАСП = 16 тч.
Сенаж: ПСК-5 V–MIX 2S 13 АВМ 430 (приёмный саморазгружающийся бункер) СМЕСИТЕЛЬ
Сенаж подготавливается (измельчается и загружается) машиной ПСК-5. QПАСП = 12 тч.
Определим требуемую производительность машин для подготовки кормов
Для кормов которые будем хранить перед подготовкой:
где tЭФ — время эффективной работы оборудования (tЭФ = 6 7 ч для кормов длительного хранения; tЭФ = 1 2 ч для кормов скоропортящихся например ККП).
Солома: QТР = (322*1)6 = 5367 кгч
Конц. корм: QТР = (520*7)6 = 60667 кгч
Комб. корм: QТР = (201*6)6 = 201 кгч
Для кормов которые будут подготавливаться непосредственно перед дачей
Сено: QТР = 8586 = 143 кгч
Силос: QТР = 45636 = 7605 кгч
Сенаж: QТР = 6136 = 10217 кгч
ККП: QТР = 6561 = 656 кгч
1.1.9.3. По величине требуемой производительности с использованием справочной литературы принимаем машины с производительностью близкой к производительности требуемой. QПАСП ≥ QТР
Солома. Принимаем V-MIX 2S 13 QПАСП = 12 тч
ККП. Принимаем ИКМ-5 QПСАП = 6 тч
Конц. корм. Принимаем ПЗ-2М QПАСП = 2 тч
Комб. корм. Принимаем УКС-1 QПАСП = 1 тч
Сено. Принимаем V-MIX 2S 13 QПАСП = 12 тч
Силос. Принимаем ПСК-5 QПАСП = 16 тч
Сенаж. Принимаем ПСК-5 QПАСП = 12 тч
1.1.9.4. Определим количество единиц принятого оборудования
Солома. nО = 005412 = 0005. V-MIX 2S 13 — I шт.
ККП.nО = 06566 = 0109. ИКМ-5 — I шт.
Конц.корм. nО = 06062 = 0303. ПЗ-2М — I шт.
Комб. корм. nО = 02011 = 0201. УКС-1 — I шт.
Сено. nО = 014312 = 0012. V-MIX 2S 13 — I шт.
Силос. nО = 076116 = 0048. ПСК-5 — I шт.
Сенаж. nО = 010212 = 0009. ПСК-5 — I шт.
1.1.9.5. Фактическое время работы выбранного оборудования
Солома. tФ = (0322*1)(12*1) = 0027 ч (2 мин.)
Конц.корм. tФ = (0520*7)(2*1) = 182 ч (1 ч 51 мин.)
Комб.корм. tФ = (0201*6)(1*1) = 1206 ч (1 ч 12 мин.)
Для кормов которые будут подготавливаться непосредственно перед дачей:
ККП. tФ = 0656(6*1) = 0109 ч (6 мин.)
Сено. tФ = 0858(12*1) = 0072 ч (4 мин.)
Силос. tФ = 4563(16*1) = 0285 ч (17 мин.)
Сенаж. tФ = 0613(12*1) = 0051 ч (3 мин.)
1.1.10. Подбор и расчёт оборудования периодического действия с учётом его производительности
Для подбора оборудования будем рассматривать процесс подготовки кормов в вечернюю дачу. Так как в утреннюю дачу подготавливается PСМЕСИ УТР. ДАЧА = 3106 кг корма а в вечернюю PСМЕСИ ВЕЧЕР. ДАЧА = 7489 кг (согласно таблицы 10) и следовательно наибольшая загрузка оборудования будет наблюдаться для приготовления в вечернюю дачу.
1.1.10.1. Определим время технологического цикла работы для достижения нужного эффекта подготовки корма
где tТЕХН — время обработки корма согласно требованиям технологии ч.
Согласно принятой технологической схемы в пункте 2.4.1. солому будем подготавливать (запаривать) в смесителе-запарнике С-12. (QПАСП С-12 = 5 тч запаривание+смешивание; QПАСП С-12 = 10 тч смешивание)
Загрузку кормов в смеситель предусмотрим загрузочным сборным шнеком ШЗС-40М производительностью QПАСП ШЗС-40М = 40 тч.
Выгрузку корма предусмотрим выгрузным шнеком ШВС-40М производительностью QПАСП ШВС-40М = 40 тч.
Согласно технологии запаривания соломы время tТЕХН составляет 35 ч и складывается из времени на запаривание tЗАПАР = 05 ч и времени выдержки для размягчения и остывания до 400С — tВЫДЕРЖ = 3 ч.
tТЕХН = tЗАПАР + tВЫДЕРЖ = 05+3 = 35 ч
tЗАГР 0322 т соломы посредством ШЗС-40М составит
tЗАГР СОЛОМА = 001 ч (1 мин.)
После запаривания соломы и её выдержки в смеситель дозировано загружаются остальные компоненты кормовой смеси для вечерней дачи (согласно таблицы 10) это будут:
сено 0858 т tЗАГР = 002 ч (15 мин.)
сенаж 0613 т tЗАГР = 002 ч
силос 46 тtЗАГР = 012 ч
ККП 0657 т tЗАГР = 002 ч
конц.корм 0338 тtЗАГР = 001 ч
комб.корм 0131 т tЗАГР = 001 ч
После загрузки всех компонентов в смеситель-запарник производится их перемешивание.
Массу корма подлежащую смешиванию в вечернюю дачу определяем на основании данных таблицы 10:
PСМЕСИ ВЕЧЕР.ДАЧА = 7489 кг (7489 т)
Производительность С-12 QПАСП при смешивании = 10 тч. Тогда:
tТЕХН СМЕШИВАНИЯ ВЕЧЕР.ДАЧА = 075 ч (45 мин.)
Время выгрузки готовой смеси шнековым транспортёром ШВС-40М составит:
tВЫГР СМЕСИ ВЕЧЕР.ДАЧА = 018 ч (11 мин.)
В формуле 3.14 t ЗАГР запарника-смесителя для одного цикла подготовки кормовой смеси будет складываться из времени загрузок всех компонентов входящих в состав смеси для вечерней дачи:
tЗАГР = tЗАГР Соломы + tЗАГР Сена + tЗАГР Сенажа + tЗАГР Силоса + tЗАГР ККП + tЗАГР Конц.корма + tЗАГР Комб.корма
t ЗАГР ВЕЧЕР. ДАЧА = 001+002+002+012+002+001+001 = 021 ч (12 мин.)
Время t ТЕХН будет складываться из времени на подготовку соломы t ТЕХН СОЛОМЫ и времени на смешивание остальных компонентов приготовляемой кормовой смеси tТЕХНСМЕШИВАНИЯ и составит:
t ТЕХН ВЕЧЕР ДАЧА = t ТЕХН СОЛОМЫ + t ТЕХН СМЕШИВАНИЯ = 35+075 = 425 ч (4ч 15 мин.)
Тогда время технологического цикла работы смесителя-кормозапарника С-12 в вечернюю дачу корма:
t Ц ВЕЧЕР.ДАЧА = 021+018+425 = 464 ч (4 ч 38 мин.)
В утреннюю дачу корма в соответствии с таблицей 10 в состав кормосмеси солома не входит. Поэтому для утренней дачи из времени технологического цикла работы смесителя-запарника по подготовке кормовой смеси будут исключены:
t ЗАГР. СОЛОМА = 001 ч
t ЗАПАР. СОЛОМА = 05 ч
t ВЫДЕРЖ. СОЛОМА = 3 ч
Тогда t ЗАГР составит:
t ЗАГР = t ЗАГР Сенажа + t ЗАГР Силоса + t ЗАГР ККП + t ЗАГР Конц.корма + t ЗАГР Комб.корма
Время загрузки компонентов кормовой смеси для утренней дачи в смеситель загрузочным шнеком ШЗС-40М:
сенаж 0613 т tЗАГР = 0015 ч
силос 1955 тtЗАГР = 005 ч
ККП 0281 т tЗАГР = 0007 ч
конц.корм 0182 тtЗАГР = 0005 ч
комб.корм 007 т tЗАГР = 0002 ч
t ЗАГР УТР.ДАЧА = 0015 + 005 + 0007 + 0005 + 0002 = 0079 ч (5 мин.)
Масса корма подлежащая смешиванию в утреннюю дачу на основании данных таблицы 10:
P УТР.ДАЧА = 3106 кг (3106 т)
Производительность С-12 Q ПАСП при смешивании = 10 тч. Тогда:
tТЕХН СМЕШИВАНИЯ УТР.ДАЧА = 031 ч (19 мин.)
t ТЕХН УТР. ДАЧА = t ТЕХН. СМЕШИВАНИЯ УТР. ДАЧА
t ТЕХН УТР. ДАЧА = 031 ч
t ВЫГР. СМЕСИ УТР. ДАЧА = 008 ч (5 мин.)
Тогда время технологического цикла работы смесителя-кормозапарника С-12 в утреннюю дачу корма:
t Ц УТР. ДАЧА = 0079 + 008 + 031 = 05 ч (30 мин.)
1.1.10.2. Определим число циклов работы оборудования в смену
где tСМ — время отводимое на подготовку корма на ферме в соответствии с распорядком дня на ферме
nЦ = 85464 = 1832 = 2 цикла
1.1.10.3. Определим требуемую производительность оборудования
PРАЗ.max — количество кормовой смеси в вечернюю дачу.
Определим PРАЗ.max для коров:
PРАЗ.max КОРОВЫ = = 7489 кг
Тогда: QТР = 7489(464*2) = 807 кгч
1.1.10.4.Выбор машины для подготовки корма
По величине требуемой производительности QТР = 525 кгч выбираем машину кормосмеситель-запарник С-12 с производительностью QПАСП ЗАПАР. + СМЕШ. = 5000 кгч и QПАСП СМЕШ. = 10000 кгч.
Условие QТР ≥ QПАСП выполняется: 5000 ≥ 525 и 10000 ≥ 525.
1.1.10.5. Количество единиц выбранного оборудования
nО = 8075000 = 016 шт
Предусмотрим I смеситель-кормозапарник С-12.
1.1.10.6. Фактическое время работы выбранного оборудования
t Ф ВЕЧЕР. ДАЧА = 7489(5000*1) = 15 ч (1 ч 30 мин.)
t Ф УТР. ДАЧА = 3106(10000*1) = 031 ч (19 мин)
1.1.11. Подбор и расчёт оборудования периодического действия по паспортной вместимости (для смесителя-запарника С-12)
1.1.11.1 Требуемая вместимость оборудования
Требуемую вместимость определим исходя из количества кормосмеси которое требуется подготовить в максимальную разовую дачу (PРАЗ.max).
В пункте 3.1.1.10. было определено что максимальная разовая дача по количеству корма — это вечерняя дача. И составляет она 7489 кг поэтому для расчётов по формуле 3.19 PРАЗ. max = 7489 кг
где — коэффициент заполнения смесителя ( = 08 09);
ρ — плотность массы корма кгм3(ρ = 724 кгм3)
VТР = 7489(09*724) = 115 м3
1.1.11.2. Продолжительность технологического процесса обработки корма
Продолжительность tЦ определяется точно также как в пункте 3.1.1.10.1.
1.1.11.3. Количество циклов работы оборудования
Количество циклов будет определяться точно также как в пункте 3.1.1.10.2.
1.1.11.4. Вместимость одной единицы оборудования
V1ТР = 1152 = 575 м3
1.1.11.5. По величине требуемой вместимости принимаем машину для подготовки кормовой смеси — смеситель-запарник кормов С-12 вместимостью 12 м3.
1.1.11.6. Количество единиц оборудования
nV = 57512 = 048 = 1 шт.
Принимаем I смеситель-кормозапарник С-12.
1.2. Подбор и расчёт оборудования для смешивания кормов
На проектируемой ферме подготовка кормовой смеси будет производиться в смесителе-запарнике С-12 периодического действия. Согласно расчётов по требуемым параметрам (в пунктах 3.1.1.10. – 3.1.1.11.) оборудования для подготовки корма эта машина допустима к использованию в нашем случае.
Поэтому в данном пункте не будем рассчитывать оборудование для смешивания кормов.
1.2.1. Оборудование для дозирования кормов
Дозаторы принимаем для кормов которые будем хранить перед подготовкой:
для соломы предусмотрим дозатор стебельчатых кормов БДК-ф-70-20. Диапазон дозирования от 5 до 20 тч.
для ККП предусмотрим шнековый дозатор ДС-15. Производительность до 15 тч.
для конц. корма предусмотрим тарельчатый дозатор ДТК-1. Производительностью от 30 до 750 кгч.
для комб. корма предусмотрим дозатор комбикормов ДК-10. Производительность при дозировании комбикорма – до 10 тч.
подготавливаются непосредственно перед скармливанием прицепным тракторным раздатчиком-кормосмесителем измельчителем V-MIX 2S 13 оборудованным взвешивающим устройством для подготовки кормовых смесей в определённой пропорции.
1.2.2. Транспортёры кормов
солома подаётся на загрузочный шнек ШЗС-40М ленточным транспортёром ТЛС-30
ККП выгружаются выгрузным транспортёром которым оборудована машина ИКМ-5 на загрузочный шнек ШЗС-40М.
конц. корм из тарельчатого дозатора поступает по желобу на загрузочный шнек ШЗС-40М.
комб.корм из дозатора ДК-10 поступает на загрузочный шнек ШЗС-40М.
Из приёмного саморазгружающегося бункера АВМ-430 солома и ККП загружаются в бункеры накопители элеватором которым оборудован АВМ-430.
А конц. корм и комб. корм загружаются в бункеры накопители при помощи выгрузного устройства которым оборудован прицеп для их перевозки ЗКП-8А.
Подготовленная кормовая смесь из сена силоса и сенажа подаётся из приёмного саморазгружающегося бункера АВМ-430 на загрузочный шнек ШЗС-40М.
Загружаются компоненты кормовой смеси в смеситель запарник С-12 загрузочным шнеком ШЗС-40М.
Выгрузка подготовленной кормосмеси в бункер кормораздатчика производится выгрузным шнеком ШВС-40М.
1.3. Подбор и расчёт оборудования для раздачи кормов
Кормораздающие устройства конструктивно выполненные с учётом зоотехнических требований должны обеспечивать равномерность и точность раздачи корма его дозировку отдельно каждому животному или группе животных исключать загрязнение корма расслаивание по фракциям; не допускать травмирования животных.
Отклонение дозы от предписанных норм в расчёте на одну голову для стебельных кормов возможно в пределах ±15%.
Возвратимые потери корма не должны превышать ±1%;
Невозвратимые потери не допускаются;
Продолжительность раздачи корма в одном помещении не должна превышать 30 мин. при использовании мобильных средств и 20 мин. при использовании стационарных средств кормораздачи.
Мобильные транспортно-раздающие устройства выбирают исходя из требований технологического процесса кормления с учётом массы раздаваемой смеси в то или иное кормление.
1.3.1. Требуемый объём бункера
Определим исходя из максимальной разовой выдачи корма:
где Pраз maxсмеси — масса смеси подлежащая раздаче в максимальную разовую дачу кг
ρСМ — плотность укладки смеси корма подлежащей раздаче в максимальную разовую дачу кгм3
— коэффициент заполнения (08 09)
PРАЗ max СМЕСИ = 858 + 322 + 613 + 45626 + 6566 + 33813 + 13065 + 84 = 748938 кг
VТР К = (858 + 322 + 613 + 45626 + 6566 + 33813 + 13065 + 84) (724*09) = 748938 6516 = 115 м3
1.3.2. Выбираем серийно выпускаемый мобильный кормораздатчик с объёмом бункера близким к требуемому: КТУ-10
1.3.3. Высота кормовой смеси в бункере выбранного кормораздатчика составит:
HO = VТР К В*L м(3.2)
где B и L — соответственно ширина и длина бункера кормораздатчика согласно принятой характеристики в метрах
HO = 115 (2*6) = 096 м
1.3.4. Количество корма требуемое для выдачи на 1 м длины кормушки
где qКСМ – норма выдачи смеси корма на 1 животное в максимальную разовую дачу кг.
qКСМ = PРАЗ MAX СМ M кггол (3.4)
где М — поголовье животных в данном стойловом помещении гол
lК — длина кормо-места м.
Длина кормо-места lК = bСТОИЛА для соответствующей группы животных м.
Для того чтобы определить PРАЗ MAX СМ учтём что максимальная дача корма животным всех групп производится вечером (второе кормление). Поэтому PРАЗ MAX СМ будет складываться из суммы нормы потребностей в корме каждого вида для соответствующей группы животных домноженой на процент дачи в вечернее кормление
для коров PРАЗ MAX СМ = 402+268+4690*07+938*07+201*065+201*065+603*067 = 4875 кг
для нетелей PРАЗ MAX СМ = 70+240*07+140*05+30+30*065+11*067 = 358 кг
для тёлок ст.1 год PРАЗ MAX СМ = 72+240*07+96*05+24+24*065+084*067 = 328 кг
для тёлок до 1 год PРАЗ MAX СМ = 1675+402*07+201*05+737*065+1675*067 = 598 кг
для бычков ст. 1 год PРАЗ MAX СМ = 46+253*05+276*07+575*065+092*067 = 4037 кг
для бычков до 1 год PРАЗ MAX СМ = 1005+536*05+670*07+134*065+201*067 = 926 кг
для коров PРАЗ MAX СМ = 214 кг
для нетелей PРАЗ MAX СМ = 41 кг
для бычков ст. 1 год PРАЗ MAX СМ = 47 кг
для бычков до 1 год PРАЗ MAX СМ = 69 кг
для тёлок до 1 год PРАЗ MAX СМ = 69 кг
для тёлок ст.1 год PРАЗ MAX СМ = 37 кг
Значение показателей по формуле 3.4 (норма выдачи корма на 1 животное в максимальную разовую дачу) я считаю целесообразным рассчитать при помощи ПЭВМ в программе Microsoft Excel. Уверен что студенты кроме того бедующие инженеры должны владеть такими программами как MS Excel Word AutoCAD MathCAD Maple. В противном случае невозможно быть инженером идущим в ногу со временем на современном этапе развития общества. Специалист не владеющий этими базовыми программами — просто не востребован.
Итак данные по расчёту qКСМ сведём в таблицу 12.
М — поголовье животных располагаемых в данном стойловом помещении. В курсовом проекте все поголовье стада в 335 голов содержится в 5 основных производственных зданиях (размещение произведено с учётом [6])
Коровник на 134 гол.
Здание для нетелей на 20 гол.
Здание для тёлок ст. 1 года на 24 гол.
Телятник для бычков ст. 1 года на 23 гол.
Здание для молодняка до 1 года на 134 гол.
Значения М взяты для соответствующего помещения при расчёте нормы выдачи смеси корма на 1 животное определённой половозрастной группы в максимальную разовую дачу.
Таблица 15 Норма выдачи смеси корма на 1 животное в максимальную разовую дачу
M - количество животных в данном стойловом помещении
qксм - норма выдачи смеси на одно животное в максимальную разовую дачу кг (qксм = Pраз. max М)
Молодняк до 1 года (тёлки до 1г.+бычки до 1г.)
Расчёты по формуле 3.3 также выполнены в MS Excel приводятся мной в виде таблицы 13:
Таблица 16 Количество корма требуемое для выдачи на 1 м длины кормушки
количество корма требуемое выдать на 1 м длины q1= qксм lк
Таблица 13 продолжение
1.3.5. Для кормораздатчика КТУ – 10
1.3.5.1. Определим скорость движения продольного транспортёра которую необходимо отрегулировать храповым механизмом для обеспечения требуемой нормы выдачи корма при раздаче коровам.
Для этого воспользуемся формулой:
— скорость передвижения раздатчика вдоль кормушек мс (= 17 26 кмчас) = 223 (062 мс) кмч
— коэффициент отставания корма в бункере от продольного транспортёра ( = 094 096);
— коэффициент снижения скорости трактора за счёт пробуксовывания колёс (= 095 100).
qКСМ для коров = 3638 кг
1.3.5.2. Вариант раздачи кормовой смеси КТУ-10 примем следующий: в кормушки на одну сторону. Рассматриваемая в КП ферма на 134 гол. коров имеет 1 центральный кормовой проход.кормосмеси в максимальную разовую дачу для коров составляет 7489 кг что примерно равняется удвоенной грузоподъёмности КТУ-10. Поэтому считаю целесообразным раздачу корма производить в два захода каждый на соответствующую 1 сторону кормушек. Использование кормораздатчика и организация процесса раздачи корма при этом наиболее оптимальны.
Поэтому скорость движения продольного транспортёра КТУ-10 примем соответствующую расчётной: .
1.3.5.3. Скорость ленточного выгрузного транспортёра составит
где B — ширина бункера КТУ-10 (2 м)
HO — Высота кормовой смеси в бункере (062 м )
vП — скорость движения продольного транспортёра (006 мс)
ρСМ — плотность смеси корма в бункере КТУ-10 (724 кгм3)
kO – коэффициент отставания корма в бункере от продольного транспортёра (096)
bЛ — внутренняя ширина жёлоба выгрузного транспортёра (примем её равной ширине ленты поперечного транспортёра КТУ-10 bЛ = 440 мм)
hЛ — 01 м (hЛ определено примерно при условии что подаваемая масса равномерно распределена по ленте транспортёра т. е. высота слоя одинакова по всей площади. Тогда можно также предположить что и в кормушке масса смеси будет распределена равномерно по всему объёму. Зная длину кормушки (а она принята равной ширине скотоместа для животного соответствующей группы в данном случае коровы 1 метр) и её ширину (примем среднюю 510 мм) с высотой (последнюю также примем среднюю 680 мм ) можно определить массу корма в полностью заполненной кормушке: ОКР =1000*510*680 = 035 м3.
Тогда при известной плотности кормосмеси 724 кгм3 используя пропорцию определим массу корма занимающего весь объём кормушки:
В пункте 3.1.3.4. была определена масса кормосмеси которую требуется выдать на 1 м длины кормушки (q1). Согласно таблицы 13 для коров q1 = 36 кг. Тогда:
То есть выданная кормораздатчиком порция кормосмеси в 36 кг займет объём 005 м3.
Вначале пояснения было условлено что смесь в кормушке распределена равномерно по всему объёму следовательно длина и ширина порции смеси в 36 кг занимающей объём 005 м3 будут равными длине и ширине кормушки 1 м и 051 м соответственно. Объём порции кормосмеси: ОКР 36кг = 1 * 051*х = 005 м3.
Тогда х = 01 м — это и есть искомый параметр hЛ.
ρ1СМ — примем 697 кгм3 (изменится незначительно при переходе на выгрузной транспортёр)
kn — коэффициент учитывающий снижение производительности за счёт движения корма на ленте с некоторым проскальзыванием ( kn =094 098) примем kn= 096.
1.3.6. Общее время раздачи корма:
где ТЧ — время затрачиваемое на непосредственную раздачу корма:
ТВН — время затрачиваемое на вспомогательные операции час
где Т1 — время доставки пустого кормораздатчика от места содержания животных к месту загрузки час
Т2 — время загрузки час
Т3 — время транспортировки корма от места загрузки к месту раздачи час
Т4 — время затраченное на простои по технологическим причинам час
Т5 — время затрачиваемое на техническое обслуживание час
Т6 — время затрачиваемое на ремонт машины час
Т7 — время переезда от одной линии к другой если вместимость бункера кормораздатчика обеспечивает раздачу корма в нескольких линиях час
1.3.7. Коэффициент использования рабочего времени:
1.3.8. Производительность кормораздатчика за 1 час чистого времени:
1.3.9. Производительность кормораздатчика за 1 час сменного времени:
QC = 69643 * 01 = 69643 кгч
1.3.10. Число кормораздатчиков необходимых для обслуживания коров:
— принимаем 1 кормораздатчик КТУ-10.
1.4. Разработка поточно-технологической линии процессов доения
На ферме рассматриваемой в курсовом проекте численность дойных коров 134 гол. продуктивность животных более 2500 л (ср. суточ. удой 15 л) содержание привязное учитывая эти условия принимаем доение доильной установкой АДМ-8 со сбором молока в молокопровод.
1.4.1. Определим производительность линии доения и обработки молока:
где МД — число дойных коров на ферме гол (134 гол.)
QГОД — среднегодовой удой фуражной коровы кггод (3000 кггод)
kC — коэффициент учитывающий сухостойность коров (kС = 08 09 примем 08)
КН — коэффициент учитывающий неравномерность удоя в течение года (КН = 12 15 примем КН = 13)
φ — число доек за день
Т — продолжительность одного разового доения стада час
Принимаем доильную установку АДМ-8 с доением в молокопровод.
1.4.2. Определение требуемого количества доильных установок:
где МК — проектируемое количество коров на ферме гол. МК = 134 гол.
mКУ — количество коров которых выдаивают на 1-ой доильной установке согласно её технической характеристики (согласно приложения 18 [2] принимаем mКУ = 200).
Принимаем одну установку АДМ-8А-2. NУСТ = 1.
1.4.3. Продолжительность разового доения коров:
где WТУ — техническая производительность доильной установки коровчас
WТУ принимаем согласно приложения 18 [2]: WТУ = 112 коровчас
1.4.4. Кратность доения коров в сутки:
где NС — число смен NC = 1
ТРД — продолжительность рабочего дня работников фермы час (ТРД = 82 ч)
ТЛО — время на отдых и личные надобности работников час (ТЛО = 15 ч)
ТТЕХ — время затрачиваемое операторами машинного доения на подготовительно-заключительные работы при каждом доении (ТТЕХ = 15 16 ч при трёхкратном доении примем ТТЕХ = 15 ч).
Принимаем 3 раза φ = 3
1.4.5. Число доильных аппаратов необходимое для выдаивания всего стада:
где ТО — основное время затрачиваемое на доение мин.
где ТР — время ручных операций мин (ТР = 05 06 мин примем ТР = 06 мин);
ТМ — время доения одной коровы мин (для трёхтактных аппаратов ТМ = 5 6 мин примем ТМ = 5 мин).
Примем количество доильных аппаратов Z = 12 шт.
1.4.6. Число доильных аппаратов на одного оператора:
1.4.7. Пропускная способность доильной установки за определённое время доения всех коров:
1.4.8. Часовая производительность доильной установки:
1.4.9. Производительность одного оператора машинного доения:
Время на доение одной коровы ДК = 386 мин приложение 21 [2].
Тогда за 1 час оператор выполнит доение:
Но оператор работает с 3 доильными аппаратами тогда WД =16*3 = 48 головчас
1.4.10. Число операторов обслуживающих доильную установку:
m = 13348 = 28 = 3 оператора.
В связи с тем что количество коров обслуживаемых принятой в КП доильной установкой АДМ-8 не равно номинальному (в соответствии с исходными данными в задании оно меньше MД = 134 гол.) произошли небольшие отклонения в расчётах количества доильных аппаратов числа доильных аппаратов на одного оператора и числа операторов. Выполним корректировку применительно к конкретным условиям курсового проектирования.
Число операторов m = 3 соответственно расчётное число доильных аппаратов на одного оператора Z1 = 3. Тогда число аппаратов для обслуживания всего дойного стада Z = 9 расчётное же число Z = 12.
1.5. Разработка поточно-технологической линии процесса первичной обработки молока
1.5.1. Определение максимального суточного удоя
где d — коэффициент суточной неравномерности удоя (d = 12 20 примем d= 17)
QГОД — валовой надой молока на ферме кг. QГОД = 300000 кг
Первичная обработка молока проводится каждую дойку. Длительность обработки не должна превышать 15– 2 часа а при использовании доильной установки с доением в молокопровод — быть одинаковой с продолжительностью работы доильной установки.
1.5.2. Определим максимальный разовый удой:
где — коэффициент кратности доения = 03 06. При двукратном доении примем = 06 и = 03 при трехкратном.
1.5.3. Определим требуемую часовую производительность линии обработки молока:
где То — требуемая длительность обработки молока в молочной (15 – 2 часа).
Доильная установка принятая в пункте 3.1.4.2. АДМ –8А –2 работает с доением в молокопровод поэтому длительность обработки молока в молочной будет равна длительности работы доильной установки при разовом доении коров определённой в пункте 3.1.4.3. КП и составит Т = 096 часа.
1.5.4. Подбор и расчёт оборудования для механической очистки молока
1.5.4.1. Для механизации процесса доения на проектируемой ферме принята установка АДМ –8А –2 и механическая очистка молока выполняется на фильтре грубой очистки входящем в состав установки. Время работы фильтра Тр.фильт. равно соответственно времени работы доильной установки.
1.5.4.2. При этом требуемая часовая производительность линии обработки молока Qчас близка к значению 500 кгчас поэтому для очистки молока на проектируемой ферме примем сепаратор – молокоочиститель ОМ –1 производительностью 1000 кгч.( [2] приложение 23).
1.5.4.3. Определим объём грязевого пространства сепаратора – молокоочистителя ОМ –1:
где Rmax — максимальный радиус грязевого пространства сепаратора м
Rmin — минимальный радиус грязевого пространства барабана сепаратора м
Н — высота пакета тарелок м
Из приложения 23 [2]:
1.5.4.4. Определим продолжительность непрерывной работы барабана:
где Р — процент отложения сепарированной слизи от общего объёма пропущенного молока Р = 003 006 %. Примем Р = 005 % от Qma
Qпасп — производительность сепаратора – очистителя согласно технической характеристики лчас. Qпасп = 1000 лч
1.5.4.5. Определим время работы сепаратора-молокоочистителя:
1.5.4.6. Определим количество единиц сепараторов очистителей требуемых:
при этом учтём выполнение условия в нашем случае данное условие выполняется 04108.
Принимаем один сепаратор молокоочиститель ОМ — 1.
1.5.5. Расчёт и подбор оборудования для охлаждения молока
1.5.5.1. Выполним проверочный расчёт рабочей поверхности теплообмена пластинчатого охладителя который входит в состав установки АДМ – 8А –2.
1.5.5.1.1. Определим площадь необходимой рабочей поверхности пластинчатого теплообменника:
где СМ — теплоёмкость молока 3900 джкг оС;
tН — начальная температура молока 35о С
tК — конечная температура молока 4о С
tСР — средняя логарифмическая разность температур
К — общий коэффициент теплопередачи при водяном охлаждении 1990 Втм2оС
tmin — разность температур между молоком и охлаждающей жидкостью на выходе молока из охладителя оС.
tmax и tmin определим при помощи температурного графика в зависимости от направления жидкости (рисунок 21 и рисунок 22 [2]).
Так как применяется очиститель молока ОМ-1 то для пластинчатого охладителя предусмотрено противоточное движение охлаждающей воды.
tmin = tКМ – tНВ3.33
где tКМ — конечная температура молока на выходе из охладителя tКМ = 4оС;
tНВ — начальная температура воды tНВ = 2оС.
tmax = tНМ – tКВ3.34
где tНМ — начальная температура молока на входе в пластинчатый охладитель tНМ = 35оС;
tКВ — температура воды на выходе из пластинчатого теплообменника
где nВ — коэффициент кратности расхода воды ( согласно методических указаний [2] примем nВ = 4;
СВ — теплоёмкость воды СВ = 4238 Джкг оС;
tmax = 35 – 8 = 27оС
Итак требуемая площадь рабочей поверхности пластинчатого теплообменника 08 м2 принимаем серийно-выпускаемый ОМ – 400 площадь рабочей поверхности которого составляет 12 м2.
1.5.6. Рассчитаем и подберём резервуар общего назначения для хранения молока
При этом будем учитывать условие:
Примем для хранения молока РМГЦ-4 вместимость резервуара которого составляет 4 м3 т.е.:
Отправка молока с фермы — один раз в сутки.
1.5.6.1. Определим время опорожнения резервуара РМГЦ-4 при отправке молока с фермы.
Для опорожнения резервуара предусмотрим центробежный насос. Т.к. отправка молока производится один раз в сутки то и опорожнение производим также один раз в сутки. Время опорожнения при помощи центробежного насоса определим по формуле:
Предусмотрим центробежный насос марки 36МЦ12-9 с производительностью QПАСП = 12 м3ч.
1.5.7. Расчёт и подбор автоцистерн необходимых для отправки молока с фермы
1.5.7.1. Определим количество автоцистерн
Предусмотрим автоцистерну марки 473901 на шасси ГАЗ-33081 для перевозки пищевых жидкостей.
Термоизоляция цистерны не допускает изменения температуры молока более чем на 2 градуса С при разности температур между продуктом и окружающей средой 30+2 градусов С в течение 10 часов. Ёмкость резервуара автоцистерны данной марки составляет 19 м3 (VЦ = 19 м3).
Тогда требуемое количество автоцистерн расчётное составит:
где VЦ — вместимость автоцистерны согласно технической характеристики VЦ473901 = 19 м3.
Принимаем одну автоцистерну марки 473901 на шасси ГАЗ-33081.
1.5.7.2. Определим время заполнения автоцистерны
1.6. Разработка поточно-технологической линии процесса удаления навоза
Принятая технология содержания животных на проектируемой ферме: стойлово-пастбищное привязное содержание.
В данном случае целесообразным для механизации удаления навоза с фермы будет применение скребкового транспортёра. То есть способ удаления навоза предусматриваем механический.
1.6.1. Рассчитаем требуемую производительность навозоуборочного средства для механического способа удаления навоза.
где GСУТ — количество навоза которое подлежит удалению в течение суток кг
К — принятая кратность уборки навоза
α — коэффициент учитывающий неравномерность разового количества навоза подлежащего уборке
Т — время на разовую уборку час
где m — поголовье животных в данном стойловом помещении m = 134 гол
qК — норма выхода калаqК = 20 кг
qМ — норма выхода мочи qМ = 10 кг
qП — норма выхода подстилки qП = 2 кг
qВ — норма выхода воды qВ = 0 кг
Кратность уборки навоза на ферме примем согласно рекомендаций [7]:
Время на разовую уборку навоза примем согласно норматива определённого в [7]:
Тогда требуемая производительность навозоуборочного транспортёра составит:
1.6.2. Исходя из требуемой производительности навозоуборочного транспортёра с учётом технологических решений принятых в пункте 2.4.5. принимаем серийно выпускаемый скребковый новозоуборочный транспортёр ТСН-160.
1.6.3. Расчёт скребкового транспортёра кругового действия.
1.6.3.1. Скребковый транспортёр ТСН-160 был принят в качестве средства механизации технологического процесса уборки навоза с учётом обслуживаемого поголовья животных на ферме и соблюдения условия
1.6.3.2. Определим количество транспортёров:
где m — количество животных на ферме m = 134 гол.
m1 — количество животных обслуживаемых одним транспортёром m1 = 100 гол.
Согласно расчётов по формуле 3.40 следует принять один транспортёр. Согласно транспортных данных максимальная длина цепи транспортёра ТСН-160 может составлять 160 метров.
Для проектируемой фермы длина цепи составит LЦЕПИ ТР. = 205 метров.
Учитывая данные условия принимаем для обслуживания 2 тр-ра ТСН-160.
1.6.3.3. Определим расчётную максимальную производительность транспортёра:
где l — длина скребка м (l = 028 м)
h — высота скребка м (h = 005 м)
v — скорость цепи со скребками мс (v = 019 мс)
V — коэффициент заполнения межскребкового пространства ( V = 06)
1.6.3.4. Продолжительность работы транспортёров в течение суток:
где m1 — количество животных обслуживаемых одним транспортёром
qСУТ. — суточный выход навоза на ферме кггол (qСУТ. = 32 кггол.)
QР — расчётная производительность транспортёра (QР = 4884 кгч)
1.6.3.5. Продолжительность одного цикла удаления навоза:
где L — полная длина цепи транспортёра принятая для конкретных условий согласно планировки стойлового помещения м (при условии L ≤ LПАСП.: для 1-ого транспортёра L1 = 117 м; для 2-ого транспортёра L2 = 90 м)
1.6.3.6. Число включения транспортёра за сутки:
где tСУТ — продолжительность работы транспортёра в течение суток ( tСУТ 1 = 05 ч; tСУТ 2 = 038 ч);
tЦ — продолжительность одного цикла удаления навоза (tЦ 1 = 017 ч; tЦ 2 = 013ч).
1.7. Построение графика загрузки оборудования
1.7.1. Назначение графика загрузки оборудования.
График загрузки оборудования составляется для определения правильности расчёта и подбора технологического оборудования установления очерёдности и определения продолжительности работы машин и аппаратов определения максимальных часовых расходов электроэнергии пара горячей и холодной воды и т. д.
Технологические процессы на графике представлены в следующем порядке выполнения:
первичная обработка молока
1.7.2. Оформление графика загрузки оборудования на ферме
График выполняем на листе формата А 1 (841 мм *594 мм).
На горизонтальной оси слева направо откладываем часы работы оборудования в масштабе 1 ч = 20 мм. По вертикальной оси — наименование операций технологического процесса с указанием типа и марки оборудования его производительности количества сменной и суточной мощности.
продолжительность технологической операции (отрезок)
продолжительность работы оборудования (прямоугольник) длин равна времени работы оборудования; высота — принимается 5 мм
заполнение оборудования — прямоугольный треугольник:
малый катет справа и принимаем 5 мм; длина большого катета соответствует времени заполнения
опорожнение оборудования — прямоугольный треугольник: малый катет слева и принимаем 5 мм; длина большего катета соответствует времени опорожнения
подготовка оборудования к работе: прямоугольник заштрихованный вертикальными линиями через интервал 1 мм. Высота — 5мм; длина — соответствует времени подготовки
мойка и санитарная обработка: прямоугольник с диагоналями.
Высота — 5 мм; длина — соответствует времени мойки и обработки.
1.7.3. Время подготовки оборудования принимаем с учётом технической характеристики оборудования и правил его эксплуатации время санитарной обработки — в соответствии с санитарными нормами.
1.7.4. С учётом расчётного времени доения (пункт 3.1.4.2.) и принятой последовательности технологических процессов кормление должно быть закончено как минимум за 30 мин. до начала работы доильной установки. Следовательно это время должно совпадать с окончанием работы оборудования для раздачи кормов.
1.7.5. В соответствии с временем технологического цикла подготовки кормов принятого для смесителя-запарника С-12 (пункт 3.1.1.10.1) строим график загрузки данной машины. При этом учитываем чтобы смесь была готова к моменту раздачи.
1.7.6. Учитывая периодичность и последовательность подачи корма в смеситель-кормозапарник строим графики загрузки машин для подготовки кормов (пункт 3.1.1.9.3.):
прицепной тракторный кормосмеситель-раздатчик V-MIX 2S 13
1.7.7. Так как различные виды корма необходимо внести в смесь в определённых пропорциях согласно рациона строим графики загрузки дозаторов.
1.7.8. С учётом работы оборудования для подготовки всех видов кормов определяем время работы оборудования для их транспортировки. И строим графики загрузки данного оборудования.
1.7.9. Учитывая периодичность удаления навоза (пункт 3.1.6.3.6.) и продолжительность каждого цикла (пункт 3.1.6.3.7.) соблюдая периодичность технологических процессов (например навозоудаление не должно совпадать с временем работы доильной установки) строим график загрузки навозоуборочного транспортёра.
1.8. Сводная таблица оборудования принятого на ферме
Таблица 14 Оборудование принятое на ферме
Наименование оборудования
Установ. мощность эл.двиг. кВт
Доильная установка АДМ-8
Сепаратор-молокоочиститель ОМ-1
Пластинчатый охладитель ОМ-400
Резервуар для хранения мол. РМГЦ-4
Центробежный насос 36МЦ12-9
Автоцистерна ГАЗ-33081
Кормораздатчик КТУ-10
Погрузчик ПМН-30 (сено солома)
Погрузчик ПСК-5 (силос сенаж)
Погрузчик ТЗК-30 (ККП)
Погрузчик ЗМЭ-60М (фураж.зерно)
Загр.сух.корм. ЗКП-8А
Бункер-накоп. солома
Бункер д Фураж.зерн.
Саморазгр.бункер АВМ-430
Продолжение таблицы 14
Расчёт площадей и объёмно-планировочное решение животноводческого здания
РАСЧЁТ ПЛОЩАДЕЙ И ОБЪЁМНО-ПЛАНИРОВОЧНОЕ РЕШЕНИЕ ЖИВОТНОВОДЧЕСКОГО ЗДАНИЯ
Основой для проектирования зданий и сооружений животноводческого предприятия является потребность в производственных площадях для размещения животных машин и оборудования.
Тип производственных зданий и помещений потребность в них зависит от вида структуры и численности поголовья животных принятой системы содержания.
1. Площадь участка под производственные площади проектируемого животноводческого предприятия
Площадь участка генерального плана (ГП) определяется по формуле:
где M — общее поголовье животных на ферме гол M = 335 гол
f — норма площади для участка ГП на 1 животное м2 f = 200 м2
FУЧ = 335*200 = 67000 м2
Определим длину l и ширину b участка.
При этом будем учитывать соотношение:
Примем l = 285 м тогда b = 67000285 = 23509 м
Проверим соотношение 4.3:
Принятые значения длины l и ширины b участка ГП:
2. Определение и расчёт зон на участке ГП
2.1. Зоны участка ГП
На участке ГП предусмотрим IV зоны для зданий и сооружений:
Зона основных производственных зданий.
Зона хранения и приготовления кормов.
Зона хранения навоза и его утилизации.
Зона подсобных и вспомогательных зданий и сооружений.
2.2. Расчёт зоны основных производственных зданий
В зоне основных производственных зданий предусмотрим:
Телятник для бычков ст. 1 года на23 гол.
Родильное отделение (15% от 134 гол. Коровы)20 гол.
Карантин для больных животных (10% от общ. поголовья)34 гол.
Расчёт будем производить согласно расчётной схемы представленной на рисунке 3.
2.2.1. Расчёт коровника (134 гол.)
Принимаем за исходный вариант — коровник на 150 голов.
Рисунок 4. Основные размеры типового животноводческого здания
b — ширина здания: A — ширина навозного прохода; B — ширина канала навозоудаления; C — длина стойла; D — ширина кормушки; E — ширина кормового прохода.
II — ширина центрального поперечного прохода; III — ширина стойла (длина ряда стойл = ширина стойла×количество животных в ряду).
2.2.1.1. Определим длину коровника
l = I + 12*19 + II + 12*19 + II + 12*29 + I = 21+(12*19)+27+(12*19)+27+(12*29)+21 = 90 м *(кратна 6 принимаем)
2.2.1.2. Определим ширину коровника
b = A+B+C+D+E+D+C+B+A = 193+032+17+06+29+06+17+032+193 = 12 м
(кратна 3 принимаем)
2.2.1.3. Расчётная площадь коровника
При этом должно соблюдаться условие SРАСЧ ≥ SН.
SРАСЧ = 90*12 = 1080 м2
где m1 — количество коров в коровнике. m1 = 134 гол
f1 — норма площади на одну голову для коров. f1 = 8 м2
SН = 134*8 = 1072 м2
SРАСЧ ≥ SН — 1080 ≥ 1072 — условие соблюдено.
2.2.2. Здание для нетелей (20 гол)
За исходный вариант принимаем помещение на 25 голов.
Согласно расчётной схемы представленной на рисунке 4 определим l и b:
Ширина торцевого прохода I = 2 м
Ширина стойла III = 12 м
2.2.2.1. Определим длину здания l:
l = I+12*20+I = 2+(12*20)+2 = 28 м
Округляем в большую сторону до кратности 6: l = 30 м
2.2.2.2.Определим ширину здания b:
Навозный проход А = 2 м
Канал навозоудаления В = 032 м
Длина стойла С = 17 м
Ширина кормушки D = 06 м
Ширина кормового прохода Е = 29 м
b = A+B+C+D+E = 2+032+17+06+29 = 752 м
Округляем в большую сторону до кратности 3: b = 9 м
2.2.2.3. Расчётная площадь здания
SРАСЧ = 30*9 = 270 м2
Нормативная площадь: SН = m2*f24.6
где m2 — количество нетелей. m2 = 20 гол; f2 — норма площади. f2 = 8 м2
SРАСЧ ≥ SН — 270 ≥ 160 — условие соблюдено.
2.2.3. Здание для тёлок старше 1 года (24 головы)
Согласно расчётной схемы представленной на рисунке 4 определим l и b
2.2.3.1. Длина здания l:
l = I+12*24+I = 2+(12*24)+2 = 328 м
Округляем в большую сторону до кратности 6: l = 36 м
2.2.3.2. Ширина здания b:
Длина стойла С = 16 м
b = A+B+C+D+E = 2+032+16+06+29 = 742 м
2.2.3.3. Расчётная площадь здания
SРАСЧ = 36*9 = 324 м2
Нормативная площадь: SН = m3*f3 где4.7
m3 — количество тёлок ст. 1 года. m3 = 24 гол; f3 — норма площади. f3 = 7 м2
SРАСЧ ≥ SН — 324 ≥ 168 — условие соблюдено.
2.2.4. Здание для бычков старше 1 года (23 головы)
2.2.4.1.Длина здания
Ширина стойла III для бычков старше 12 мес. = 12 м
l = I + (III*23) + I = 2 + (12*23) + 2 = 316 м
Увеличиваем в большую сторону до кратности 6:
2.2.4.2. Ширина здания
b = A + B + C + D + E = 2 + 032 + 16 + 06 + 29 = 742 м
Увеличиваем в большую сторону до кратности 3:
2.2.4.3. Расчётная площадь здания
SРАСЧ = l*b = 36*9 = 324 м2
Нормативная площадь SН = m4*f4 м2 4.8
где m4 — количество бычков в здании (m4 = 23)
f4 — норма площади на 1 гол. для молодняка ст. 12 месяцев (f4 = 7 м2)
SРАСЧ ≥ SН — 324 ≥ 161 — условие соблюдено.
2.2.5. Здание для молодняка до 1 года (134 гол.)
За исходный вариант принимаем помещение на 150 голов.
2.2.5.1. Длина здания
Ширина центрального поперечного прохода II = 27 м
Ширина стойла III = 08 м
l = I + (III*19) +27 +(III*19) + 27 + (III*29) + I
l = 2 + (08*19) + 27 + (08*19) + 27 + (08*29) + 2 = 63 м
2.2.5.2. Ширина здания
Длина стойла С = 15 м
Ширина кормушки D = 04 м
Кормовой проход Е = 29 м
b =A + B + C + D + E + D + C + B + A = 2 + 032 + 15 + 04 + 29 + 04 + 15 + 032 + 2 = 1134 м
2.2.5.3. Расчётная площадь здания
SРАСЧ = l*b = 66*12 = 792 м2
где m5 — количество молодняка в здании (m5 = 134 гол.)
f5 — норма площади для молодняка от 6 до 12 месяцев на 1 голову (f5 = 5 м2)
SРАСЧ ≥ SН — 792 ≥ 670 — условие соблюдено.
2.2.6. Здание родильного отделения (на 20 гол.)
2.2.6.1.Длина здания
Ширина стойла III = 15 м
l = I + (15*20) + I = 2+(15*20)+2 = 34 м
2.2.6.2. Ширина здания
Длина стойла С = 2 м
b = A + B + C + D + E = 2+032+2+06+29 = 782 м
2.2.6.3. Расчётная площадь здания
Нормативная площадь SН = m6*f6 м2 4.10
где m6— количество коров в родильном отделении (m6 = 20 гол.)
f6— норма площади на 1 голову для коров в родильном отделении (f6 = 115 м2)
SН = 20*115 = 230 м2
SРАСЧ ≥ SН — 324 ≥ 230 — условие соблюдено.
2.2.7. Здание карантина для больных животных (34 гол.)
За исходный вариант принимаем помещение на 50 голов.
2.2.7.1. Длина здания
Ширина стойла III = 11 м
l = I + (11*17) + I = 2 + (11*17) + 2 = 227 м
2.2.7.2. Ширина здания
b = A + B + C + D + E +D + C + B + A = 2 + 032 + 17 + 06 + 29 + 06 + 17 + 032 + 2 = 1214
2.2.7.3. Расчётная площадь здания
SРАСЧ = l*b = 24*12 = 288 м2
Нормативная площадь SН = m7*f7 м2 4.11
где m7— количество животных в карантине (m7 = 34 гол.)
f7 — норма площади на одну голову для животных в карантине (f7 = 8 м2)
SРАСЧ ≥ SН — 288 ≥ 272 — условие соблюдено.
2.2.8. Расчёт выгульных площадок
S ВЫГ. ПЛ. = m*f м2 4.12
где m — количество животных в здании около которого предусматривается площадка для выгула (гол.)
f — норма площади для выгульных площадок на 1 голову м2
Определив площадь выгульной площадки для соответствующей группы животных содержащихся в том или ином здании определим длину l (м) и ширину b (м) выгульных площадок.
При этом примем длину выгульной площадки l = lЗДАНИЯ для соответствующей группы животных.
Тогда ширина выгульной площадки b:
b = S ВЫГ. ПЛ. lЗДАНИЯ м4.13
Используя формулы 4.12 и 4.13 рассчитаем в MS EXCEL размеры выгульных площадок для:
Молодняка ст. 1 года
Результаты расчётов представим в таблице 14:
Таблица 14 Расчёт размеров выгульных площадок.
Кол-во животн. в зд. для соотв. гр.
Длина зд.для соотв.гр.животн.
2.3. Расчёт зоны хранения кормов
В данной зоне предусмотрим хранилища для следующих видов кормов:
Предусмотрим 7 зданий.
2.3.1. Расчёт объёма хранилищ
Для расчёта будем использовать формулу:
где PГОД — годовая потребность в виде корма кг
ρ — плотность корма кгм3.
Результаты расчёта объёмов хранилищ для каждого вида корма по формуле 4.14 сведём в таблицу 15 (расчёт выполнен с помощью табличного процессора MS Excel):
Таблица 15 Расчётный объём хранилищ
Годовая потребность в корме PГОД
2.3.2. Расчёт потребного количества хранилищ
где VХР. типового — объём типового хранилища м3
— коэффициент использования ёмкости хранилищ
Результаты расчёта потребного количества хранилищ для каждого вида корма сведём в таблицу 16 (расчёт выполнен с помощью табличного процессора MS Excel):
Таблица 16 Расчёт потребного количества хранилищ для кормов
Объём хранилища расчётный
Объём типового хранилища
Коэфф.исп.ёмкости хранилищ
Потребное количество хранилищ
2.3.3. Выбор высоты H (м) и ширины B (м) хранилища согласно норм технологического проектирования (НТП)
Используя данные таблицы 17 (типовые высота (H) и ширина (B) согласно НТП) предусмотрим ширину и высоту для хранилищ кормов на проектируемом животноводческом комплексе.
конц.корм комб.корм соль
Принятые ширина и высота хранилищ (таблица 18):
Продолжение таблицы 18
2.3.4. Расчёт длины хранилища по выбранной высоте и ширине
Расчёт выполним по формуле:
Результаты расчёта длин хранилищ для каждого вида корма сведём в таблицу 19 (расчёт выполнен с помощью табличного процессора MS Excel):
Расчётная длина силосной траншеи l = 111 м. Для проектируемого комплекса примем количество траншей NХР. Силос = 3. Длина каждого хранилища l = 37 м.
2.3.5. Расчётные размеры сооружений для хранения кормов (хранилищ)
Рассчитанные длину ширину и высоту хранилищ для всех видов кормов входящих в рацион сведём в таблицу 20:
2.4. Зона хранения навоза и его утилизации
Площадь зоны для хранения и утилизации навоза определим по формуле:
где GСУТ. — суточный выход навоза со всего поголовья животных на комплексе
D — число дней хранения навоза в навозохранилище
ρ — плотность навоза (ρ = 750 кгм3)
H — высота укладки навоза в навозохранилище (H = 3 м)
Суточный выход навоза на проектируемом комплексе определим по формуле:
где qК — норма выхода калаqК = 20 кг
m — поголовье животных m = 335 гол
GСУТ = 335*(20 + 10 + 2 + 0) = 10720 кг
Согласно принятой технологии удаления и утилизации навоза на проектируемом животноводческом комплексе принятой в пункте 2.4.5. число дней хранения навоза в навозохранилище D = 180 дней.
SНАВОЗ.ХР. = (10720*180)(750*3) = 858 м2
Определим длину и ширину хранилища для навоза:
2.5. Зона подсобных и вспомогательных зданий и сооружений
В данной зоне предусмотрим следующие здания:
Административное здание ( b = 9 м)
Котельную ( b = 9 м)
Водонапорная башня ( b = 6 м)
Пожарный резервуар ( b = 6 м)
Трансформаторная подстанция ( b = 3 м)
Стоянка сх техники ( b = 27 м)
ветеринарно-санитарный пропускник ( b = 6 м)
3. Объёмно-планировочные решения животноводческого здания
Основные требования предъявляемые к животноводческим зданиям:
создание наиболее благоприятных условий для содержания животных и работы обслуживающего персонала;
габариты зданий должны соответствовать требованиям технологического процесса;
планировочные решения должны приниматься с учётом технологии содержания животных и системы механизации производственных процессов рациональной организации работы и технологического потока.
Животноводческое здание для которого будут разрабатываться объёмно-планировочные решения в КП — это здание для коров на 134 головы с привязным стойловым содержанием и мобильной раздачей кормов.
3.1. Подбор унифицированного поперечника здания для коров с привязным содержанием скота и мобильной раздачей кормов
3.1.1. Определение размеров отдельных технологических элементов
К технологическим элементам размещаемым в поперечном разрезе и определяющим ширину здания относятся:
ширина навозного прохода A
ширина канала навозоудаления B
ширина кормового прохода E
Размеры данных технологических элементов примем минимальными из установленных нормами технологического проектирования.
ширина навозного прохода A = 1 м
ширина канала навозоудаления (согласно оборудования принятого для удаления навоза в пункте 2.4.5.)B = 032 м
длина стойла С = 17 м
ширина кормушки D = 06 м
ширина кормового прохода (согласно оборудования принятого для раздачи кормов в пункте 3.1.3.)E = 25 м
Тогда минимальная ширина проектируемого здания для коров на 134 головы (с учётом расчётной схемы на рисунке 3 и пункта 4.2.2.1):
b = A+B+C+D+E+D+C+B+A м4.18
b = 1 + 032 + 17 + 06 + 25 + 06 + 17 + 032 + 1 = 974 м (9740 мм)
Рисунок 5. Технологическая схема поперечного разреза стойлового помещения
3.1.2. Выбор наиболее подходящего поперечника здания из унифицированных габаритных схем сельскохозяйственных зданий
Для выбора используем данные таблицы 12 [2].
Принятая в пункте 4.3.1.1. схема технологического разреза животноводческого здания не соответствует размерам пролётов предусмотренных унифицированными габаритными схемами.
Изменим размеры отдельных технологических элементов A B C D и E таким образом чтобы полученный вариант можно было вписать в унифицированную габаритную схему:
ширина навозного прохода A = 193 м
ширина кормового прохода (согласно оборудования принятого для раздачи кормов в пункте 3.1.3.)E = 29 м
Ширину здания b определим по формуле 4.18:
b = 193 + 032 + 17 + 06 + 29 + 06 + 17 + 032 + 193 = 12 м (12000 мм)
Из таблицы 12 [2] принимаем:
здание каркасное без внутренних опор (стоечно-балочная схема)
ширина здания (ширина пролётов) 12000 мм
высота до наиболее низкой части несущих конструкций покрытия 27 м
Принятую технологическую схему здания представим на рисунке 6:
Рисунок 6. Технологическая схема разреза здания с учётом унифицированной габаритной схемы
3.2. Разработка плана стойлового помещения
Основой для разработки плана здания коровника на 134 головы с привязным содержанием скота и мобильной раздачей кормов является поперечный технологический разрез здания схема которого принята в пункте 4.3.1.2.
С учётом этой схемы разработаем план животноводческого здания (коровник на 134 головы).
Выполним построение сетки колонн состоящей из количества квадратов определённого по формуле:
где S СТОЙЛ. ПОМЕЩ. — площадь стойлового помещения м2.
n СТР. КВ. = 108072 = 15 шт.
Для каркасного здания (принято в пункте 4.3.1.2.) где основную нагрузку несут опоры — колонны размером 400×400 мм принимаем шаг колонн (осей) равный 6 м.
Размер несущих колонн 400×400 мм
Шаг колонн (осей) 6000 мм
Количество строительных квадратов n СТР. КВ. = 15 шт.
Разместим технологические элементы: (стойла кормушки и т. д.) по длине здания с учётом минимальных размеров необходимых производственных и эвакуационных поперечных проходов и проездов.
Покажем стены окна двери ворота
С торцевых сторон дополним тамбура и сблокируем помещения для хранения подстилки подсобные и т. д.
Выполним маркировку разбивочных осей:
продольные оси обозначают заглавными буквами русского алфавита
поперечные оси обозначают арабскими цифрами
Проставим недостающие размеры окон дверей ворот и нанесём их обозначения в соответствии с правилами их маркировки.
План и разрез стойлового помещения (коровник на 134 головы) с размещением технологического оборудования для линии кормоприготовления и кормораздачи выполним на листе формата А1 (594×841 мм).
В ходе курсового проектирования по дисциплине механизация и технология животноводства в соответствии с заданной темой работы выполнено проектирование животноводческой фермы с предложениями по комплексной механизации технологических процессов производства продукции животноводства.
При разработке поточно-технологических линий для механизации тех или иных технологических процессов были учтены и отражены современные тенденции в кормоприготовлении доении первичной обработке молока навозоудалении.
При подборе оборудования и машин для механизации технологических процессов выполняемых на ферме было выполнено ознакомление с современными машинами и оборудованием.
Объёмно-планировочное решение животноводческого здания выполнено с учётом создания наиболее благоприятных условий для содержания животных и работы обслуживающего персонала.
Технология содержания животных и система механизации производственных процессов взяты за основу при принятии планировочных решений для рациональной организации работы и технологического потока.
Для выполнения расчётов при проектировании широко использовались такие компьютерные программы как MS Excel MathCAD. А весь графический материал выполнен посредством САПР AutoCAD.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Белянчиков Н. Н. Смирнов А. И. Механизация животноводства и кормоприготовления. – 3-е изд. перераб. и доп. — М.: Агропромиздат 1990
Курсовое проектирование по механизации и технологии животноводства по специальности 311300. Т. Г. Зубарева Ю. В. Варавка З. Н. Захарова А. В. Коновалова И. Л. Тютикова. – Ярославль: Ярославская государственная сельскохозяйственная академия 2000
Механизация животноводства В.Р. Алешкин П.М. Рощин. М.: Колос 1993
Практикум по механизации и электрификации животноводства В. А. Воробьев Г. П. Дегтярев П. А. Филаткин. — М.: Колос 1980
Практикум по механизации приготовления и раздачи кормов В.И. Яблочков.- М.: Колос 1992
НТП 1-99. Нормы технологического проектирования предприятий крупного рогатого скота
Сборник:Нормы и нормативы времени на работы по обслуживанию крупного рогатого скота при различных системах содержания животных. М.: Агропромиздат 1989

1 Генплан фермы КП.dwg

Здания основной производственной зоны (I)
Здания зоны хранения кормов (II)
Зона подсобных и вспомогательных зданий и сооружений (III)
Зона хранения навоза и его утилизации (IV)
Вспомогательные здания
Условные обозначения
Здание для тёлок старше 1 года
Телятник для бычков старше 1 года
Здание для молодняка до 1 года
Хранилище для соломы
Хранилище для силоса
Хранилище для сенажа
Хранилище для концентрированных кормов
Хранилище для комбинированных кормов
Административное здание
Трансформаторная подстанция
Стоянка для сельскохозяйственной техники
Ветеринарно-санитарный пропускник
Здание для приготовления кормов

3 График загрузки оборудования на ферме КРС.dwg

Общая производитель-
ность или вместимость
Суточная производитель-
Технологическая операция
Первичная обработка молока
Сепаратор молокоочиститель
Пластинчатый охладитель
Резервуар для хранения молока
Насос центробежный молочный
3901 на шасси ГАЗ - 33081
Мобильный прицепной тракторный кормораздатчик
Доставка сена к участку подготовки кормов
Погрузка рулонов соломы
Доставка соломы к участку подготовки кормов
Погрузка силоса из траншеи
Доставка силоса к участку подготовки кормов
Погрузка сенажа из траншеи
Доставка сенажа к участку подготовки кормов
Доставка ККП из навального хр к участку подготовки кормов
Погрузка фуражного зерна
Доставка фуражного зерна к участку подготовки кормов
Доставка комб. Корма к участку подготовки кормов
РАЗГРУЗКА. ПРИЁМ. ХРАНЕНИЕ.
Разгрузка (хранение) соломы
Бункер-накопитель для соломы
Разгрузка (хранение) ККП
Бункер-накопитель для ККП
Разгрузка (хранение) фуражного зерна
Бункер-накопитель для фуражных зерновых
Разгрузка (хранение) комб. корма
Бункер-накопитель для комб. кормов
Приёмный саморазгружающийся бункер
Дозатор стебельчатых кормов БДК-ф-70-20
Шнековый дозатор ДС-15
Дозирование фуражного зерна для приготов. конц. корма
Тарельчатый дозатор ДТК-1
Дозирование комб. корма
Дозатор комбикормов ДК-10
ЗАГРУЗКА КОРМОВ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОСМЕСИ
Загрузка компонентов кормосмеси в смеситель-запарник
Загрузочный шнек ШЗС-40М
Смеситель-запарник С-12
Механическое удаление навоза скребковым навозоуборочным транспортёром
Смешивание кормов без запаривания смешивание кормов с запариванием при подготовке кормовой смеси. Выгрузка
кормосмеси из смесителя-запарника
Загрузка подготовленной смеси сена (вачер)
Саморазгружающийся бункер АВМ-430
График загрузки оборудования на ферме

2 Проектирование плана фермы.dwg

Бункер для измельчённой соломы
Приёмный бункер ABM 430
Смеситель-запарник С-12
План кормоцеха М 1 : 200
План коровника М 1 : 200
Измельчитель камнеуловитель мойка
Шнек загрузочный сборный
Смеситель-запарник кормов
Бункер для концентрированных кормов
Бункер для комб. кормов
Саморазгружающийся бункер
Дозатор комб. кормов
Дозатор фуражного зерна
Помещение навозоудаления
Помещение для подстилки
Экспликация помещений фермы
Экспликация оборудования кормоцеха
Помещение для отгрузки навоза
Каналы транспортёров ТСН - 161 в местах проезда и прохода перекрыть мостиками
На плане коровника условно показано разделение скотомест
За условную отметку 0.000 принят уровень чистого пола кормового проезда коровника
За условную отметку 0.000 для кормоцеха принят уровень чистого пола кормоцеха