Комплексная механизация молочной фермы на 800голов

ВведениеЖивотноводство — отрасль сельского хозяйства, занимающаяся разведением сельскохозяйственных животных для производства животноводческих продуктов. Существует несколько основных отраслей животноводства: свиноводства, птицеводства, скотоводство и др.Скотоводство — отрасль, специализирующаяся на разведении крупного рогатого скота для получения молока, говядины, кожевенного сырья. В зависимости от основной направленности деятельности скотоводческие хозяйства разделяются на молочные, мясомолочные и мясные. В зависимости от типа хозяйствования различают кочевое скотоводство, отгонное и стойловое, преобладающее в наше время.Одним из главных путей роста эффективности производства продукции животноводства, дальнейшего повышения его продуктивности и качества конечного продукта является индустриализация этого производства, которая базируется на комплексной механизации. Использование индустриальных методов производства в животноводстве требует усовершенствования технологических и технических решений.Относительно молочно-товарных ферм одним из самых основных производственных процессов является раздача корма – ответственный в технологическом отношении и достаточно трудоемкий процесс. Это обусловлено сложностью взаимодействия элементов в системе "человек – машина - животное".Известно, что усовершенствование процесса и средств раздачи кормов может повысить продуктивность коров на 10…15 %.Молочное скотоводство остается высокозатратной отраслью. Так на производство одного литра молока в России, по сравнению со странами с развитым молочным скотоводством, затрачивается в 3…5 раз больше рабочего времени, в 1,5 раза больше кормов. Совокупные энергозатраты выше более чем в два раза.Естественно, что при таком положении в условиях свободного рынка молочная продукция наших ферм становится по стоимости не конкурентоспособной с такой же продукцией, поступающей из-за рубежа.Из приведенного выше можно сделать вывод о необходимости совершенствования технологии производства молока с тем, чтобы снизить материальные, энергетические и трудовые затраты на производство продукции. В связи с чем, целью данной курсовой работы является рассмотрение комплексной механизации фермы молочного направления.Технология производства продукции животноводстваЖивотноводческий комплекс – это сельскохозяйственное животноводческое предприятие, предназначенная для равномерного круглогодового производства высококачественной продукции на основе применения промышленной с/х экологии, научной организации труда, высокого уровня концентрации и специализации производства на базе комплексной механизации, электрификации, автоматизации и поточной организации технологических процессов: кормоприготовления и кормораздачи, доения, первичной обработки молока, шерсти, пуха, яиц, навозоудаления и утилизации навоза и т.д. Расчет структуры стадаИсходя из поголовья, согласно заданию (800 голов дойных коров), рассчитаем структуру поголовья фермы.Таблица 1.1 Структура стадаПоловозрастная группаСтруктура стадаВ %В головах1 Коровы658002 Нетели8983 Телки старше года5614 Телки до года151855 Бычки старше года--6 Бычки до 1 года786Итого1001230 Системы содержания животныхВыбираю стойлово-пастбищную систему содержания животных, характеризующуюся тем, что зимой мои коровы находятся в стойлах, а летом на пастбищах. Принимаю привязной способ содержания животных.С такой системой каждая корова находится на привязи в стойле с отдельной кормушкой и автопоилкой. Животных кормят в стойлах. Корма раздают с помощью мобильных кормораздатчиков. Над стойлом каждого животного висит табличка, где указаны номер коровы, кличка, возраст и продуктивность за последнюю лактацию.При условии привязного содержания коров необходимо выпускать на выгульные площадки или организовать активный моцион на прогонных дорожках.Также у привязной системы содержания имеется и ряд недостатков. В течении всего стойлового периода коровы большую часть времени проводят без движения в помещении. Строительство помещений для привязного содержания обходится очень дорого, т.к. на устройство стойл, кормушек, поилок и др. оборудования расходуется много средств и материалов. При привязном содержании велики затраты труда, связанные с доением, раздачей кормов, уборкой навоза, отвязыванием и привязыванием животных.Выбор суточного рациона кормления животных для стойлового и пастбищного периодаТаблица 1.2 Рацион животных в сутки в стойловый и пастбищный периодыПоловозрастная группаСтойловый периодПастбищный периодКоровыСено – 3кг.Солома – 2кг.Силос – 35кг.Корнеплоды – 15кг.Конц. корма – 3кг.Корм. фосфаты – 1.5кг.Поваренная соль – 0,2кгТравы пастбищ. – 60кг.Зелен. подкормка – 20кгКонц. корма – 3кг.Поваренная соль – 0,2кг.НетелиСено – 2.5кг.Силос – 10кг.Сенаж – 4кг.Солома – 1кг.Конц. корма – 1.0кг.Корм. фосфаты – 0.040кг.Повар. соль – 0.035кгТравы пастбищ. – 60кг.Конц. корма – 0,5кг.Поваренная соль – 0,2кг.Телки ст. 1 годаСено – 2,5кг.Силос – 12кг.Сенаж – 4кг.Солома – 1кг.Конц. корма – 1кг.Корм. фосфаты – 0,04кг.Повар. соль – 0,035кг.Трава пастбищ. – 40кг.Зелен. подкормка – 6кг.Конц. корма – 1кг.Поваренная соль – 0,2кг.Телки до 1 годаСено – 2,5кг.Силос – 6,5кг.Сенаж – 4кг.Концентрированные корма – 1,1кг.Кормовые фосфаты – 0,03кг.Поваренная соль – 0,025Бычки до 1 годаСено-2кг.Сенаж-13кгКонцентрированные корма-2.5кг.Кормовые фосфаты-0.05кгСоль поваренная-0.041.3.1 Расчет суточной потребности в кормах для стойлового и пастбищного периода, по формуле Рс= n1m1+n2m2+…nnmn (1.1)Провожу расчет для каждого вида корма для общего количества животных и отдельно для каждой группы в стойловый и пастбищный период за один день.В стойловый период для:СенаРс =800·3+98·2.5+61·2.5+185·2.5+86·2= 3182 кг.Соломы Рс= 800·2+98·1+61·1= 1759 кг.СилосаРс= 800·35+98·10+61·12+185·6.5= 30 914,5 кг.КорнеплодовРс= 800·12= 1200кг.Концентрированных кормовРс= 800·3+98·1+61·1+185·1.1+86·2.5= 2977,5 кг.Кормовых фосфатовРс= 800·1.5+98·0.04+61·0.04+185·0.03+86·0.05= 1216,2 кг.СенажаРс = 98·4+61·4+185·4+86·13= 2494 кг.Поваренной солиРс= 800·0.2+98·0.35+61·0.035+185·0.025+86·0.040 = 204,4 кг.В пастбищный период для:Травы пастбищнойРс= 800·60+98·60= 53 880 кг.Зеленой подкормкиРс= 800·10 = 8000 кгКонцентрированных кормовРс= 800·1.5+98·0.5+61·1+185·1.1+86·2.5= 1728,5 кг.Поваренной солиРс= 800·0.2+98·0,2+61·0,035+185·0,025+86·0.04= 189,7 кг.СенаРс= 185·2,5+86·2= 634 кг.СилосаРс= 185·6.5= 1202,5 кг.СенажаРс= 185·4+86·13= 9,85 кг.Кормовых фосфатовРс = 185·0,03+86·0,05 = 7,2 кг.Таблица 1.3 - Суточная потребность в кормахПериодВид кормаРасход корма по каждой группе, кгРасход всего, кгКоровыНетелиТелки ст. 1 годаТелки до 1 годаБычки ст.1 годаБычки до 1 годаСтойловый периодСено 2400245152,5212,5-1723182Солома16009861---1759Силос280009807321202,5--30914,5Корнеплоды1200-----1200Конц. Корма24009861203,5-2152977,5Корм. фосфаты12003,922,445,55-4,31216,2Сенаж-392244740-11182494Соль повар.16034,32,14,6-3,4204,4Пастбищн. ПериодТрава пастбищ.480005880----53880Зеленая подкормка8000-----8000Конц. корма12004961203,5-2151728,5Соль повар.16019,62,14,6-3,44189,7Сено---462,5-172634Силос---1202,5--1202,5Сенаж---740-11181858Корм. фосфаты--41,2-27,21.3.2 Построение графика распределения кормов по дачамПосле определения количества каждого вида корма задаются кратностью и продолжительностью кормления, процентным распределением кормов по дачам. По заданию на проектируемой ферме 3-х кратное питание.Таблица 1.4 Распределение кормов по дачам№ п/пВид кормаВыдача кормаУтро с 8:00 до 9:00Обедс 12:00 до 13:00Вечерс 19:00 до 21:00%кг%Кг%КгСтойловый период1Сено --5015915015912Солома--50879,550879,53Силос309 247,34012 365,8309 247,34Корнеплоды3036040480303605Конц. корма351 042,130893,2351 042,16Корм. фосфаты33401,334413,533401,37Сенаж501247--5012478Соль повар.3367,53469,53367,5Пастбищный период9Зелен. подкормка30240040320030240010Конц. корма35604,930518,535604,911Соль повар.3362,63464,53362,612Корм. фосфаты332,3342,4332,313Сено--503175031714Силос30360,74048130360,715Сенаж504,9--504,91.3.3 Определение годовой потребности в кормахОсновываясь на полученных данных и показателях, нахожу по формуле годовую потребность в каждом виде корма:Рг=Рс·k·tл+Рс·k·tз (1.2)где Рс – суточный расход кормов в летний и зимний периоды года, кг;k – коэффициент, учитывающий потери кормов во время транспортировки и хранения:- для концентрированных кормов и комбикормов k= 1,10;- для корнеплодов и силоса k= 1,15;- для сена и сенажа k=1,15;- для зеленой массы k=1,05;tл – продолжительность летнего периода, дни;tз – продолжительность зимнего периода, дни;Для нечерноземной зоны tл=155 дней, tз= 210 днейСеноРг= 3182·1,15·210+634·1,15·155 = 881 463,5 кг.СоломаРг= 1759·1,15·210 = 424 798,5 кг.СилосРг= 1202,5·1.15·155+30914,5·1.15·210 = 7 680 197,3 кг.КорнеплодыРг= 1200·1.15·155=213 900 кг.Концентрированные кормаРг= 1728,5·1,10·155+2977,5·1,10·210 = 690 300,8кг.Кормовые фосфатыРг = 1216,2·1,10·210 = 280 942,2 кг.СенажРг= 1858·1,15·155+2494·1,15·210 = 933 489,2 кг.Соль повареннаяРг= 189,7·1,10·155+204,4·1,10·210 = 79 560,2 кг.Зеленая подкормкаРг= 8000·1,05·155=1 302 000 кг1.4 Выбор и обоснование технологических процессов, применяемых на фермахТехнологические процессы подготовки кормов могут быть приняты в соответствии с типовыми технологическими схемами приготовления кормов. 1.4.1Подготовка кормов к скашиваниюВыбираю технологические схемы подготовки корма:Для грубых кормов:Измельчение → Запаривание → Дозирование → Смешивание;Для сочных кормов (корнеплодов):Мойка → Резка → Дозирование → Смешивание;Для концентрированных кормов:Очистка → Измельчение → Дозирование → Смешивание;Для комбинированных кормов:Очистка → Измельчение → Дозирование → Смешивание.Измельчение – первая операция в технологическом процессе при подготовке грубых кормов. Измельченные грубые корма лучше смачиваются, смешиваются с другими компонентами кормов; их лучше подвергать тепловой и химической обработке. Резаная солома и сено не должны быть слишком мелкими, чтобы животное не могло их глотать без пережевывания.Непережеванные мелкие частицы плохо перевариваются, вызывают у крупного рогатого скота прекращение жвачную атонию рубца. Поэтому грубый корм рекомендуется измельчать до 10 – 50 мм (т. е. дробить) с обязательным расщеплением частиц.Запаривание производят для размягчения, лучшего поедания и обеззараживания недоброкачественной соломы, однако оно не улучшает питательных свойств соломы. При запаривании измельченную и расщепленную солому загружают в запарники-смесители, смачивают обычной или подсоленной водой из расчета 80… 100 л/ц, герметизируют и пускают пар в смеситель-запарник. Тепловую обработку ведут не менее 30 …40 мин, расходуя на 1 ц соломы 30… 35 кг пара. При увеличении выдержки до 3…4 ч и более солома теряет грубость, становится мягкой, приобретает хлебный запах. Перед скармливанием ее охлаждают и смешивают с другими кормами рациона.Дозирование – это процесс отмеривания заданного количества порции корма с требуемой точностью. Степень точность определяется техническими и зоотехнологическими требованиями, а также обосновывается экономическими соображениями. Дорогостоящие и дефицитные комбикорма дозируются с более высокой точностью, чем стебельные или корнеплоды. Наиболее строгую точность дозирования требуется обеспечить при производстве белково-витаминных минеральных добавок, так как малейшее отклонение от норм, предусмотренных в рецепте для отдельных компонентов, может привести не только к нарушению пищеварения и заболеванию животных, но и к их гибели.Смешивание соломы с другими кормами после химической обработки благоприятно влияет на ее переваривание. Применение кормовых смесей в измельченном виде обеспечивает улучшение на 15…20 % их потребление животными, использование питательных и азотсодержащих веществ рациона, их усвоение.Мойка необходима для удаления грязи и других инородных частиц, путём обработки водой в специальных машинах, с поверхности сочных кормов. В соответствии с технологией приготовления концентрированных кормов они должны предварительно очищаться от посторонних примесей. Для этих целей применяют ситовые, воздушно-ситовые и магнитные сепараторы.Ситовые сепараторы очищают зерно от различных примесей путём разделения по ширине и толщине на решетах с круглыми и продолговатыми отверстиями. Ситовые сепараторы типа ЗСМ имеют три типа сит: приёмные, сортировочные и подсечные, которые подбирают в зависимости от формы и размеров очищаемого зерна. Производительность сепараторов от 1,5 до 10 т/ч.Воздушно-ситовые сепараторы очищают зерно от примесей по длине, ширине и аэродинамическим свойствам. Кроме решает они имеют дополнительный вентилятор и пневмосепарирующий канал с осадочной камерой для отделения лёгких примесей. Выпускают четыре модификации ситовых сепараторов производительностью от 2,5 до 100 т/ч.Магнитные сепараторы служат для выделения из кормов металлических магнитных примесей. Устанавливают магнитные сепараторы перед дробилками, грануляторами или же после смесителей. Эти сепараторы выпускаются с постоянными магнитами и электромагнитами.Для очистки применяют сепараторы типа МК и МКА, выполненные в виде колонок с постоянным магнитом, магнитные аппараты типа МА, электромагнитные барабанные сепараторы типа ЭМ, СЭ и БСЭ, а также ленточные электромагнитные сепараторы ДЛ-1с.Одна из главных технологических операций подготовки концентрированных кормов к вскармливанию – их измельчение. Равномерное измельчение корма способствует лучшему усвоению питательных веществ, снижению затрат энергии животными на разжёвывание, а также лучшему смешиванию ингредиентов при подготовке комбикормов.1.4.2Выбор системы и способа содержания животныхСпособ содержания КРС на ферме согласно заданию привязный Способом привязного содержания выбираю стойлово-пастбищное. 1.4.3ПоениеБесперебойное водообеспечение хозяйства – это одно из главных условий для производства молока. Именно поэтому очень важно правильно спроектировать и качественно установить водопровод для хозяйственного комплекса. Молочная корова нуждается в 4-5 литрах воды в расчете на 1 кг молока. А это значит, что нужно приучать корову пить как можно больше, чтобы исключить снижение удоев из-за ограничения потребления воды.Автопоение представляет собой систему автоматических устройств или поилок, при помощи которых животное самостоятельно получают из водопровода воду в нужном количестве и требуемого качестваТак как на рассматриваемой ферме животные содержатся привязным содержанием, то тут применяются индивидуальные поилки. Выбираем индивидуальную пластиковую поилку ПА-1.  Рисунок 1.1 – автоматические поилки ПА-1.1 — поильная чаша; 2 — нажимная педаль; 3 — клапанный короб; 4 — клапан; 5 — решетка; 6 — труба (стояк); 7 — седло; 8 — хомут; 9 — резиновая прокладка; 10 — корпусАвтопоилка ПА-1А предназначена для поения двух голов крупного рогатого скота при их привязном содержании в любом коровнике, имеющем водопроводную магистраль. Поилку можно присоединять к водопроводу с трубным вертикальным стояком как при верхнем, так и при нижнем разводе воды. Стык между трубой и седлом уплотняют резиновой прокладкой. Автопоилка представляет собой чугунную чащу с пружинно-клапанным механизмом. В нейтральном положении под действием пружины механизма клапан плотно закрывает выходное отверстие в седле. Педаль в этом случае приподнята над дном чаши. Когда животное, пытаясь достать воду, давит на педаль, пружина сжимается, клапан открывается, и вода под напором через отверстие в корпусе поступает в чашу. Как только животное отпускает педаль, клапан под действием пружины вновь закрывается, и поступление воды в чашу прекращается.1.4.4Удаление и утилизация навозаВыбираю следующую технологию утилизации навоза:Сбор → Удаление → Хранение и внесение в почву твердого подстилочного навоза.Многообразие технологий содержания животных вызывает необходимость использования различных систем уборки навоза в помещениях. Наиболее широко применяют три системы удаления навоза: механическую, гидравлическую и комбинированную (щелевые полы в сочетании с подпольным навозохранилищем или каналами, в которых размещены механические средства уборки).Механическая система предопределяет удаление навоза из помещений всевозможными механическими средствами: навозными транспортерами, бульдозерными лопатами, скреперными установками, подвесными или наземными вагонетками.Гидравлическая система уборки навоза бывает смывная, рецир-куляционная, самотечная и отстойно-лотковая (шиберная).Смывная система уборки предусматривает ежедневную промывку каналов водой из смывных насадков. При прямом смыве навоз удаляют струей воды, создаваемой напором водопроводной сети или подкачивающим насосом. Смесь воды, навоза и навозной жижи стекает в коллектор и для повторного смыва уже не используется.Для нашей фермы рассмотрим применение скребкового навозоуборочного транспортёра ТСН-160.Рис. 1.2 Транспортер скребковый навозоуборочный ТСН-160А1 — наклонный транспортер; 2 — шкаф управления; 3 — привод го-ризонтального транспортера; 4 — натяжное устройство; 5, 6 — поворотные устройства; 7 — кронштейны; 8 — скребок; 9 — цепьГоризонтальный транспортер устанавливают внутри животноводческого помещения. Навозные каналы по всей длине животноводческого помещения, рядом со стойлами для коров, в навозных проходах соединяют поперечными каналами в замкнутый четырехугольник. В эти каналы укладывают цепь со скребками горизонтального транспортера. При движении цепи скребки перемещают навоз в сторону наклонного транспортера. Наклонный транспортер представляет собой наклонно установленную стрелу с двумя желобами, в которых движется замкнутая скребковая цепь. Нижний конец наклонного транспортера расположен внутри животноводческого помещения таким образом, что навоз, передвигаемый скребками горизонтального транспортера, падает на нижнюю часть стрелы наклонного транспортера. Верхний конец наклонного транспортера выходит из животноводческого помещения и поднят над землей так, чтобы под ним можно было расположить прицеп или другое транспортное средство.Скребковая цепь наклонного транспортера перемещает навоз вверх по его стреле и сбрасывает в прицеп. Транспортер включают в работу 3...4 раза в сутки.1.5 Организация труда на фермеОчень важно соблюдать установленный распорядок дня, так как даже при незначительной задержке корма значительно падает надой. А при несвоевременном доении корова испытывает болевые ощущения, может заболеть, что в свою очередь также ведет к потере надоя. Недостаточная или своевременная уборка навоза влечет за собой ухудшение санитарной обстановки и возможность возникновения различных инфекций, что ведет к развитию болезней животных, материальным затратам и потери дохода.На проектируемой молочной ферме принимаем следующий распорядок дня (табл. 2).Таблица 1.5 Распорядок рабочего дня на молочной фермеОперацияНачалоОкончаниеПродолжительностьПервая сменаОчистка кормушек, стойл, уборка навозаДоение коровРаздача кормовОтдыхПрогулка коровРаздача кормов, смена подстилки и зооветмероприятияУборка рабочего местаПродолжительность смены5-306-008-009-0010-3012-0013-006-008-009-0010-3012-0013-0013-300-302-001-001-301-301-000-307-00Вторая сменаДоение коровОчистка стойл, смена подстилки и зооветмероприятияРаздача кормов, чистка коровОтдыхДоение коровУборка рабочего местаПродолжительность смены13-0015-0016-0018-0019-0021-0015-0016-0018-0019-0021-0021-302-001-002-001-002-000-307-30Механизация технологических процессовПоточно – технологическая линия (ПТЛ) – это совокупность целенаправленно рассматриваемых в соответствии с технологической последовательностью машин, оборудования и обслуживаемых животных в сочетании с животноводческими комплексами и инженерно – строительными сооружениями, совместно обеспечивающими поточно – непрерывное или поточно – прерывное выполнение данного технологического процесса.2.1 Разработка поточно – технологических линий кормоприготовленияПодбор и расчет оборудования для транспортировки, временного хранения, подготовки кормов к скармливанию выполняется по каждому виду корма, входящего в рацион в соответствии с технологической схемой подготовки корма и режима работы оборудования.2.1.1 Разработка поточно-технологических линий кормоприготовления и раздачи кормовПри 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).Выбор комплекта технических средств для линии доставки кормовПринятые технические средства для механизации линии доставки кормов для КРС к участку подготовки кормов представим в виде таблицы 2.1:Комплект технических средств линии доставки кормов для КРСТехнологическая операцияМарка машиныСЕНОПогрузка рулонов сенаПМН-30+JD5725Доставка сена к участку подготовки кормовV-MIX 2S 13+JD5725СОЛОМАПогрузка рулонов соломыПМН-30+JD 5725Доставка соломы к участку подготовки кормовV-MIX 2S 13+JD5725СИЛОСПогрузка силоса из траншеиПСК-5+JD 5725Доставка силоса к участку подготовки кормовV-MIX 2S 13+JD5725СЕНАЖПогрузка сенажа из траншеиПСК-5+JD 5725Доставка сенажа к участку подготовки кормовV-MIX 2S 13+JD5725КорнеплодыПогрузка КорнеплодыТЗК-30 (обор. ТПК-30)Доставка корнеплодов к участку подготовки кормовПРК-1,5+JD 5725Конц. КормПогрузка фуражного зернаЗМЭ-60МДоставка фуражного зерна к участку подготовки кормовЗКП – 8А+JD 5725Комб. КормДоставка комб. Корма к участку подготовки кормовЗКП – 8А+JD 5725Таблица 2.1 Средства для механизации линии доставки кормов для КРСОпределим технологическую продолжительность транспортировки корма:tц=tзагр+tвыгр+(lVтс.р.х.)+(lVтс.х.х.), (2.1)где tзагр,tвыгр — соответственно время загрузки и выгрузки используемого ТС, чl — длина пути доставки корма, км Vтс.р.х., Vтс.х.х. — соответственно скорость ТС на рабочем и холостом ходу, км/часдля сенаtц сена=0,17+0,017+(0,2920)+0,2925=0,2 ч для соломыtц солома=0,083+0,010+0,28520+0,28525=0,12 ч для силосаутренняя дача tц силос=0,125+0,04+0,24320+0,24325=0,19 ч вечерн. дача tц силос=0,3+0,083+0,24320+0,24325=0,4 ч для сенажаtц сенаж=0,05+0,02+0,19820+0,19825=0,09 ч для корнеплодовtц кпп=0,1+0,08+0,17820+0,17825=0,2ч для конц. кормtц конц.корм=0,08+0,14+0,12620+0,12625=0,23 ч для комб. кормtц комб.корм=0,05+0,02+0,11120+0,11125=0,08 ч Фактическая грузоподъёмность по каждому виду корма: G=V∙ρ∙φ, кг(2.2)где V — полный объём кузова, м3ρ — плотность массы корма, кг/м3φ — коэффициент заполнения кузова (φ = 0,6…0,8)Рассчитаем значения G для каждого вида корма. Значения сведём в таблицу 2.2:Таблица 2. SEQ Таблица \* ARABIC 2 Фактическая грузоподъёмность по каждому виду кормаФактическая грузоподъёмность по каждому виду кормаG (кг)Сено2600V (м3)ρ (кг/м3)φ132500,8Солома3120133000,8Силос6760136500,8Сенаж4680134500,8Корнеплоды17153,57000,7Конц.корм352085500,8Комб.корм288084500,8 Производительность транспортного средства составит: Qтс=Gц, кг/ч(2.3)1. сено Qтс = 2600/0,2 = 13 000 кг/ч 2. солома Qтс = 3120/0,12 = 26 000 кг/ч3 силос Qтс = 6760/0,4 = 16 900кг/ч 4. сенаж Qтс = 4680/0,09 = 52 000 кг/ч5. Корнеплоды Qтс = 1715/0,2 = 8575 кг/ч6. Конц.корм Qтс = 3520/0,23 = 15 304 кг/ч7. Комб.корм QТтс = 2880/0,08 = 36 000 кг/чРассчитаем число транспортных средств:для кормов, которые будут храниться перед подготовкой:nтр=Pсут∙NQтс (2.4)где N — число суток хранения корма.Хранить перед подготовкой будем:солому (оперативный запас на 1 сутки)корнеплоды (оперативный запас на 3 суток)фуражное зерно (оперативный запас на 7 суток)комб.корм (оперативный запас на 6 суток)для соломы nтр = (1759·1)/26000 = 0,06 =1для корнеплодов nтр = (1200·3)/8575 = 0,42 = 1для фураж. зерно nтр = (2977,5·7)/15304 = 1,4 = 2для комб. корм nтр = (1216,2·6)/36000 = 0,2 = 1для кормов, которые будут подготавливаться непосредственно перед дачей: nтр=PРаз.maxQтс (2.5)Подготавливать непосредственно перед дачей будем:сеносилоссенаждля сена nТР = 1591/13000 = 0,12 = 1для силоса nТР = 12 365,8/16900 = 0,73 = 1для сенажа nТР = 1247/52000 = 0,02 = 1Число рейсов транспортного средства при перевозке кормов для подготовкидля кормов, которые будут храниться перед подготовкой ПР=Pсут·NG·nтр, рейсов (2.6)для соломы ПР = (1759·1)/(3120·1) = 0,56 рейсов = 1 рейсдля корнеплодов ПР = (1200·3)/(1715·1) = 2 рейсадля фуражн. зерно ПР = (2977,5·7)/(3520·2) = 2,96 рейсов = 3 рейсадля комб. корм ПР = (1216,2·6)/(2880·1) = 2,53 рейсов = 3 рейсадля кормов, которые будут подготавливаться непосредственно перед дачей ПР=PРаз. maxG·nтр, (2.7)для сена ПР = 1591/(2600·1) = 0,61 рейсов = 1 рейсдля силоса ПР = 12 365,8/(6760·1) = 1,82 рейса = 2 рейсадля сенажа ПР = 1247/(4680·1) = 0,26 рейсов = 1 рейсОпределим требуемый объём для бункеров-накопителейПредусмотрим бункеры накопители для кормов, которые будут храниться перед подготовкой. Ve=Рсут·Nβ·ρ, м3(2.8)где β — коэффициент заполнения бункера (β = 0,8…0,9).Результаты представим в таблице 3.Таблица 2. SEQ Таблица \* ARABIC 3 Объём бункера для хранения кормовОбъём бункера для хранения кормовКормPсутNβρVeСолома318210,830013,3Корнеплоды120030,87004,73Конц. корм2977,570,955042,1Комб.корм1216,260,945018Определим геометрические размеры бункеров-накопителейБункеры-накопители предусматриваем для хранения следующих видов корма:СоломаКорнеплоды Конц.корм (фураж.зерно)Комб.кормФорму 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). Vусеч.пир.=(0,33·h)·(S1+S1·S2+S2), м3 (2.9)где S1 — площадь верхнего основания, S1 = a1·b1, м2S2 — площадь нижнего основания, S2 = a2·b2, м2h — высота фигуры, мОснования 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.Солома(0,33·0,7) · (1,9·1,9+(1,9·1,9·1·1)0,5+1·1) = 1,5 м3a1 = 1.9 м; b1 = 1,9 м; a2 = 1 м; b2 = 1 м; h = 0,7 мКорнеплоды (0,33·1,5) · (2,5·2,5+(2,5·2,5·1,1·1,1)0,5+1,1·1,1) = 5,05 м3a1 = 2,5 м; b1 = 2,5 м; a2 = 1,1 м; b2 = 1,1 м; h = 1,5 мКонц.корм (фураж. зерно)(0,33·2) · (2,5·2,5+(2,5·2,5·1,5·1,5)0,5+1,5·1,5) = 8,09 м3a1 = 2,5 м; b1 = 2,5 м; a2 = 1,5 м; b2 = 1,5 м; h = 2 мКомб. корм(0,33·1,5) · (2·2+(2·2·0,8·0,8)0,5+0,8·0,8) = 3,09 м3a1 = 2 м; b1 = 2 м; a2 = 0,8 м; b2 = 0,8 м; h = 1,5 мПодбор и расчёт оборудования для подготовки корма непрерывного действияСхема механизации подготовки кормовПримем схемы механизации подготовки для кормов, которые будут храниться перед подготовкой.Солома: V–MIX 2S 13 → БУНКЕР-НАКОПИТЕЛЬ → ДОЗАТОР → СМЕСИТЕЛЬВ 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 т/чКорнеплоды : БУНКЕР-НАКОПИТЕЛЬ → ДОЗАТОР → ИКМ-5 →СМЕСИТЕЛЬКорнеплоды подготавливаются (моются, очищаются, измельчаются) в измельчителе корнеплодов-мойке ИКМ-5. QПАСП = 6 т/ч.Конц.корм: БУНКЕР-НАКОПИТЕЛЬ → ДОЗАТОР → ПЗ-2М →СМЕСИТЕЛЬСмесь фуражного зерна подготавливается (плющение) машиной ПЗ-2М. QПАСП = 2 т/ч.Комб.корм: БУНКЕР-НАКОПИТЕЛЬ → ДОЗАТОР → СМЕСИТЕЛЬПримем схемы механизации подготовки для кормов, которые будут подготавливаться непосредственно перед дачей.Сено: V–MIX 2S 13 → АВМ 430 (приёмный саморазгружающийся бункер) → СМЕСИТЕЛЬСено подготавливается (измельчается, смешивается) при помощи машины V-MIX 2S 13. QПАСП = 12 т/ч.Силос: ПСК-5 → V–MIX 2S 13 → АВМ 430 (приёмный саморазгружающийся бункер) → СМЕСИТЕЛЬСилос подготавливается (измельчается и загружается) машиной ПСК-5. QПАСП = 16 т/ч.Сенаж: ПСК-5 → V–MIX 2S 13 → АВМ 430 (приёмный саморазгружающийся бункер) → СМЕСИТЕЛЬСенаж подготавливается (измельчается и загружается) машиной ПСК-5. QПАСП = 12 т/ч.Определим требуемую производительность машин для подготовки кормовДля кормов, которые будем хранить перед подготовкой: QТР=Pсут·Ntэф, кг/ч (2.10)где tэф — время эффективной работы оборудования (tэф = 6…7 ч для кормов длительного хранения; tЭФ = 1…2 ч для кормов скоропортящихся, например корнеплоды ).Солома: Qтр = (1759·1)/6 = 293,1 кг/чКонц. корм: Qтр = (2977,5·7)/6 = 3 473,8 кг/чКомб. корм: Qтр = (1216,2·6)/6 = 1216,2 кг/чДля кормов, которые будут подготавливаться непосредственно перед дачей Qтр=Pраз.maxtЭФ, кг/ч(2.11)Сено: Qтр = 1591/6 = 265,1 кг/чСилос: Qтр = 12 365,8/6 = 2061 кг/чСенаж: Qтр = 1247/6 = 207,8 кг/чКорнеплоды : Qтр = 480/1 = 480 кг/чПо 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 т/чКорнеплоды . Принимаем ИКМ-5, Qпасп = 6 т/чКонц. корм. Принимаем ПЗ-2М, Qпасп = 2 т/чКомб. корм. Принимаем УКС-1, Qпасп = 1 т/чСено. Принимаем V-MIX 2S 13, Qпасп = 12 т/чСилос. Принимаем ПСК-5, Qпасп = 16 т/чСенаж. Принимаем ПСК-5, Qпасп = 12 т/чОпределим количество единиц принятого оборудования: n0=QтрQпасп, шт (2.12)Солома. n0 = 293,1 /12000 = 0,02 V-MIX 2S 13 — 1 шт.Корнеплоды.n0 = 480/6000= 0,08 ИКМ-5 — 1 шт.Конц.корм. n0 = 3 473,8 /2000 = 1,73 ПЗ-2М — 2 шт.Комб. корм. n0 = 1216,2/1000 = 0,147 УКС-1 — 1 шт.Сено.n0 = 265,1 /12000 = 1,21 V-MIX 2S 13 — 2 шт.Силос. n0 = 2061/16000 = 0,12 ПСК-5 — 1 шт.Сенаж. n0 = 207,8 /12000 = 0,02 ПСК-5 — 1 шт.Фактическое время работы выбранного оборудованияДля кормов, которые будем хранить перед подготовкой: tф=Pсут·NQпасп·n0,ч (2.13)Солома. tф = (1,759·1)/(12·1) = 0,14 ч (9 мин.)Конц.корм. tф = (2,977·7)/(2·2) = 5,20 ч ( 312 мин.)Комб.корм. tф = (1,216·6)/(1·1) = 7,3 ч (438 мин.)Для кормов, которые будут подготавливаться непосредственно перед дачей: tф=Pраз.maxQпасп·n0 (2.14)Корнеплоды. tф = 0,480/(6·1) = 0,08 ч (5 мин.)Сено. tф = 1,591/(12·2) = 0,066 ч (4 мин.)Силос. tф = 12,365/(16·1) = 0,77 ч (46 мин.)Сенаж. tф = 1,247/(12·1) = 0,1 ч (6 мин.)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 = 12 365,2 кг корма, а в вечернюю Pсмеси вечер. дача = 14 835,7 кг, следовательно, наибольшая загрузка оборудования будет наблюдаться для приготовления в вечернюю дачу.Определим время технологического цикла работы, для достижения нужного эффекта подготовки корма tц=tзагр+tвыгр+tтехн,ч (2.15)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 т/ч запаривание+смешивание; Qпасп С-12 = 10 т/ч смешивание)Загрузку кормов в смеситель предусмотрим загрузочным сборным шнеком ШЗС-40М, производительностью Qпасп ШЗС-40М = 40 т/ч.Выгрузку корма предусмотрим выгрузным шнеком ШВС-40М, производительностью Qпасп ШВС-40М = 40 т/ч.Согласно технологии запаривания соломы время tтехн. составляет 3,5 ч и складывается из времени на запаривание tзапар. = 0,5 ч, и времени выдержки для размягчения и остывания до 400С — tвыдерж. = 3 ч.tтехн = tзапар + tвыдерж = 0,5+3 = 3,5 чtтехн. соломы = 3,5 чtзагр 0,879 т соломы посредством ШЗС-40М, составитtзагр. соломы = 0,02 ч (1,2 мин.)После запаривания соломы и её выдержки в смеситель дозировано загружаются остальные компоненты кормовой смеси, для вечерней дачи (согласно таблицы 1.4) это будут:сено 1,591 т, tзагр = 0,04 ч (3 мин.)сенаж 1,247 т, tзагр = 0,03 ч (3 мин.)силос 9,247 т,tзагр = 0,23 ч (14 мин.)корнеплоды 0,360 т, tзагр = 0,09 ч (6 мин.)конц.корм 1,042 т,tзагр = 0,02 ч (2 мин.)комб.корм 0,401 т, tзагр = 0,01 ч (1 мин.)После загрузки всех компонентов в смеситель-запарник, производится их перемешивание.Массу корма, подлежащую смешиванию в вечернюю дачу, определяем на основании данных таблицы 1.4:Pсмеси вечер. дача = 14 835,7 кг (14,836 т)Производительность С-12, QПАСП при смешивании = 10 т/ч. Тогда:tТЕХН СМЕШИВАНИЯ ВЕЧЕР.ДАЧА = 1,48 ч (89 мин.)Время выгрузки готовой смеси шнековым транспортёром ШВС-40М составит:Tвыгр. смеси вечер. дача = 0,37 ч (23 мин.)В формуле 2.15 tзагр 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 корнеплоды+ tзагр конц. корма+ tзагр. комб корма tзагр вечер. дача = 0,04+0,03+0,23+0,09+0,02+0,01= 0,42 ч (25 мин.)Время t ТЕХН будет складываться из времени на подготовку соломы t техн соломы и времени на смешивание остальных компонентов, приготовляемой кормовой смеси t техн смешивания, и составит:t техн вечер. дача = t техн соломы + t техн смешивания= 3,5+1,48= 4,98 ч (5 ч )Тогда время технологического цикла работы смесителя-кормозапарника С-12 в вечернюю дачу корма:t ц вечер. дача = 0,42+0,37+4,98 = 5,77 ч (5 ч 46 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 = 0,02 чt запар. солома = 0,5 чt выдерж. солома = 3 чТогда t загр составитt загр = t загр сенажа + t загр силоса + t загр корнеплоды + t загр конц.корма + t загр комб.кормаВремя загрузки компонентов кормовой смеси для утренней дачи в смеситель загрузочным шнеком ШЗС-40М:сенаж 1,247 т, tзагр = 0,03 чсилос 9,247 т,tзагр = 0,23 чкорнеплоды 0,360 т, tзагр = 0,01 чконц.корм 1,042 т,tзагр = 0,02 чкомб.корм 0,401 т, tзагр = 0,01 чt загр. утр. дача = 0,03+0,23+0,01+0,02+0,01 = 0,3 ч (18 мин.)Масса корма, подлежащая смешиванию в утреннюю дачу на основании данных таблицы 1.4:Pутр. дача = 12 365,2 кг (12,365 т)Производительность С-12, Q ПАСП при смешивании = 10 т/ч. Тогда:tтехн. смешивания утр. дача= 1,24 ч (75 мин.)t техн. утр. дача = t техн. смешивания утр. дачаt техн. утр. дача = 1,24 чВремя выгрузки готовой смеси шнековым транспортёром ШВС-40М составит:t выгр. смеси утр.дача = 0,3 ч (18 мин.)Тогда время технологического цикла работы смесителя-кормозапарника С-12 в утреннюю дачу корма:t ц утр. дача = 0,3 + 0,3 + 1,24 = 1,84 ч (110 мин.)Определим число циклов работы оборудования в смену nц=tсмtц,циклов(2.16)где tсм — время, отводимое на подготовку корма на ферме, в соответствии с распорядком дня на фермеnц = 4/5,77= 0,69 = 1 циклОпределим требуемую производительность оборудования Qтр=PРаз.maxtц·nц(2.17)PРаз.max — количество кормовой смеси в вечернюю дачу.Определим PРаз.max для коров:PРаз.max коровы = 14 835,7 кг Тогда: Qтр = 14 835,7 / (5,77·1) = 2 571,2 кг/чВыбор машины для подготовки кормаПо величине требуемой производительности Qтр = 2 571,2 кг/ч, выбираем машину кормосмеситель-запарник С-12 с производительностью Qпасп. запар. + смеш. = 5000 кг/ч и Qпасп смеш. = 10000 кг/ч.Условие Qтр ≥ Qпасп, выполняется: 5000 ≥ 2571 и 10000 ≥ 2571.Количество единиц выбранного оборудования n0=QтрQпасп,шт(2.18)n0 = 2571,2/5000 = 0,51 штПредусмотрим 1 смеситель-кормозапарник С-12.Фактическое время работы выбранного оборудования. tф=PРаз.maxQпасп·n0(2.19)t ф вечер. дача = 14835,7/(5000·1) = 2,96 ч (177 мин.)t ф утр. дача = 12365,2/(10000·1) = 1,23 ч (74 мин)Подбор и расчёт оборудования периодического действия по паспортной вместимости (для смесителя-запарника С-12)Требуемая вместимость оборудованияТребуемую 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 2547 кг, поэтому для расчётов по формуле 3.19, PРаз. max = 14 835,7 кг Vтр=PРаз. maxβ·ρ3 (2.20)где β — коэффициент заполнения смесителя (β = 0,8…0,9);ρ — плотность массы корма, кг/м3(ρ = 724 кг/м3)VТР = 14 835,7 /(0,9·724) = 22,7 м3Продолжительность технологического процесса обработки корма tц = 5,77 чКоличество циклов работы оборудованияnц = 1 циклаВместимость одной единицы оборудования V1 тр=VТРnЦ,м3(2.21)V1 тр = 22,7/1 = 22,7 м3По величине требуемой вместимости, принимаем машину для подготовки кормовой смеси — смеситель-запарник кормов С-12, вместимостью 12 м3.Количество единиц оборудования nV=VтрVпасп,шт(2.22)nV = 22,7/12 = 1,89 = 2 шт.Принимаем 2 смесителя-кормозапарника С-12.2.1.2 Подбор и расчёт оборудования для смешивания кормовНа проектируемой ферме подготовка кормовой смеси будет производиться в смесителе-запарнике С-12 периодического действия. Согласно расчётам, по требуемым параметрам оборудования для подготовки корма, эта машина допустима к использованию в нашем случае.Оборудование для дозирования кормовДозаторы принимаем для кормов, которые будем хранить перед подготовкой:СоломаКорнеплоды Конц. кормКомб. Кормдля соломы предусмотрим дозатор стебельчатых кормов БДК-ф-70-20. Диапазон дозирования от 5 до 20 т/ч.для корнеплодов предусмотрим шнековый дозатор ДС-15. Производительность до 15 т/ч.для конц. корма предусмотрим тарельчатый дозатор ДТК-1. Производительностью от 30 до 750 кг/ч.для комб. корма предусмотрим дозатор комбикормов ДК-10. Производительность при дозировании комбикорма – до 10 т/ч.Остальные корма:сеносилоссенажподготавливаются непосредственно перед скармливанием прицепным тракторным раздатчиком-кормосмесителем измельчителем V-MIX 2S 13, оборудованным взвешивающим устройством для подготовки кормовых смесей в определённой пропорции.Транспортёры кормовсолома подаётся на загрузочный шнек ШЗС-40М ленточным транспортёром ТЛС-30корнеплоды 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 корнеплоды 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.2.1.3 Подбор и расчёт оборудования для раздачи кормовКормораздающие 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.Требуемый объём бункераОпределим исходя из максимальной разовой выдачи корма: Vтрк=PРаз. maxρсм·β (2.23)где PРаз. max — масса смеси, подлежащая раздаче в максимальную разовую дачу, кгρсм — плотность укладки смеси корма, подлежащей раздаче в максимальную разовую дачу, кг/м3β — коэффициент заполнения (0,8…0,9)Vтрк = 14 835,7 / (724·0,9) = 22,7 м3 Выбираем серийно выпускаемый мобильный кормораздатчик с объёмом бункера, близким к требуемому: КТУ-10Высота кормовой смеси в бункере выбранного кормораздатчика составит: H0 = Vтрк/ В·L, м(2.24)где B и L — соответственно ширина и длина бункера кормораздатчика, согласно принятой характеристики в метрахH0 = 22,7 / (2·6) = 1,9 мКоличество корма, требуемое для выдачи на 1 м длины кормушки q1 = qксм / l к, (2.25)где qксм – норма выдачи смеси корма на 1 животное в максимальную разовую дачу, кг. qКСМ = PРаз. max см / M , кг/гол, (2.26)где М — поголовье животных в данном стойловом помещении, голlК — 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.зимний периоддля коров PРаз. max см = 2400·0,5 + 1600·0,5 + 28000·0,3 + 1200·0,3 + 2400·0,35 + 1200·0,33 + 160·0,33 = 12 544 кгдля нетелей PРаз. max см = 245·0,5 + 98·0,5 + 980·0,3 + 98·0,35 + 3,93·0,33 + 392·0,5 + 34,3·0,33 = 711,4кгдля тёлок ст.1 год PРаз. max см = 152,5·0,5 + 61·0,5 + 732·0,3 + 61·0,35 + 2,44·0,33 + 244·0,5 + 2,1·0,33 = 442,5 кгдля тёлок до 1 год PРаз. max см = 212,5·0,5 + 1202,5·0,3 + 203,5·0,35 + 5,55·0,33 + 740·0,5 + 4,6·0,33 = 911,4 кг для бычков до 1 год PРаз. max см = 172·0,5 + 215·0,35 + 4,3·0,33 + 1118·0,5 + 3,4·0,33 = 652,7 кглетний периоддля коров PРаз. max см = 8000·0,3 + 1200·0,35 + 160·0,33 = 2872,8 кг для нетелей PРаз. max см = 49·0,35 + 19,6·0,33 = 23,6 кгдля бычков до 1 год PРаз. max см = 215·0,35 + 3,44·0,33 + 172·0,5 + 1118·0,5 + 2·0,33=722кгдля тёлок до 1 год PРаз. max см = 203,5·0,35 + 4,6·0,33 + 462,5·0,5 + 1202,5·0,3 + 740·0,5 + 1,2·0,33 = 1035 кгдля тёлок ст.1 год PРаз. max см = 61·0,35 + 2,1·0,33 + 4·0,33 = 23,3 кгВ курсовом проекте все поголовье стада в 1230 голов содержится в 5 основных производственных зданиях.Коровник на 800 гол.Здание для нетелей на 98 гол.Здание для тёлок ст. 1 года на 61 гол.Здание для молодняка до 1 года на 271 гол.Значения М взяты для соответствующего помещения, при расчёте нормы выдачи смеси корма на 1 животное определённой половозрастной группы в максимальную разовую дачу.Таблица 2. SEQ Таблица \* ARABIC 4 Норма выдачи смеси корма на 1 животное в максимальную разовую дачуГруппа животныхM - количество животных в данном стойловом помещенииqксм - норма выдачи смеси на одно животное в максимальную разовую дачу, кг (qксм = Pраз. max / М)Зимний период1 Коровы80015,72 Нетели987,23 Тёлки ст 1 года616,94 Бычки ст. 1 года--5 Молодняк до 1 года (тёлки до 1г.+бычки до 1г.)2715,8летний период1 Коровы8003,62Нетели980,243 Тёлки ст. 1 года610,44 Бычки ст. 1 года--5 Молодняк до 1 года (тёлки до 1г.+бычки до 1г.)2716,5Таблица 2. SEQ Таблица \* ARABIC 5 Количество корма, требуемое для выдачи на 1 м длины кормушкизимний периодГруппаL к, мколичество корма, требуемое выдать на 1 м длины q1= qксм / lк1 Коровы115,72 Нетели17,23 Тёлки ст 1 года0,88,64 Бычки ст 1 года--5 Молодняк до 1 года0,78,3летний период1 Коровы13,62 Нетели10,243 Тёлки ст 1 года0,80,54 Бычки ст 1 года--5 Молодняк до 1 года0,79,3Для кормораздатчика КТУ – 10Определим скорость движения продольного транспортёра, которую необходимо отрегулировать храповым механизмом, для обеспечения требуемой нормы выдачи корма при раздаче коровам.Для этого воспользуемся формулой: v=qксм·va·kσB·H0·ρ·k0, (2.27) — скорость передвижения раздатчика вдоль кормушек, м/с (va= 1,7…2,6 км/час); va = 2,23 (0,62 м/с) км/чk0 — коэффициент отставания корма в бункере от продольного транспортёра (k0 = 0,94…0,96);kσ — коэффициент снижения скорости трактора, за счёт пробуксовывания колёс (kσ = 0,95…1,00).qксм для коров = 36,38 кгB = 2 мH0 = 0,62 мρ = 724 кг/м3v=15,7кг·0,62м/с·0,982м·0,96м·724кг/м3·0,96=5,17 м/сВариант раздачи кормовой смеси КТУ-10 примем следующий: в кормушки на одну сторону. Рассматриваемая в КП ферма на 800 гол. коров имеет 1 центральный кормовой проход. Масса кормосмеси в максимальную разовую дачу для коров, составляет 12 544 кг. 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: v=5,17 м/с.Скорость ленточного выгрузного транспортёра составит:vл=B·H0·vп·ρсм·k0bл·hл·ρ1 см·kп, (2.28)где B — ширина бункера КТУ-10 (2 м)HO — высота кормовой смеси в бункере (0,62 м )vП — скорость движения продольного транспортёра (5,17 м/с)ρСМ — плотность смеси корма в бункере КТУ-10 (724 кг/м3)k0 – коэффициент отставания корма в бункере от продольного транспортёра (0,96)bЛ — внутренняя ширина жёлоба выгрузного транспортёра (примем её равной ширине ленты поперечного транспортёра КТУ-10, bЛ = 440 мм)hЛ — 0,1 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: Qкр =1000·510·680 = 0,35 м3.Тогда при известной плотности кормосмеси 724 кг/м3, используя пропорцию, определим массу корма, занимающего весь объём кормушки:724 кг = 1 м3X кг = 0,35 м3X = 253 кгВ пункте 3.1.3.4. была определена масса кормосмеси, которую требуется выдать на 1 м длины кормушки (q1). Согласно таблице 2.2 для коров q1 = 15,7 кг. Тогда:253 кг = 0,35 м315,7 кг = Х м3Х = 0,02 м3То есть, выданная кормораздатчиком порция кормосмеси в 15,7 кг, займет объём 0,02 м3.Вначале пояснения было условлено, что смесь в кормушке распределена равномерно по всему объёму, следовательно, длина и ширина порции смеси в 15,7 кг, занимающей объём 0,02 м3 будут равными длине и ширине кормушки 1 м и 0,51 м соответственно. Объём порции кормосмеси: ОКР 15,7кг = 1 * 0,51*х = 0,02 м3.Тогда х = 0,1 м — это и есть искомый параметр hЛ.ρ1СМ — примем 697 кг/м3 (изменится незначительно при переходе на выгрузной транспортёр)kn — коэффициент, учитывающий снижение производительности, за счёт движения корма на ленте с некоторым проскальзыванием ( kn =0,94…0,98), примем kn = 0,96.vл=2·0,96·0,03·724·0,960,44·0,1·697·0,96=0,88м/сОбщее время раздачи корма: То=Тч+Твн,час(2.29)где ТЧ — время, затрачиваемое на непосредственную раздачу корма: Тч=lk·Mknk·va,час(2.30)Тч=1·1341·0,62=216с=4 мин=0,07чТвн — время, затрачиваемое на вспомогательные операции, часТвн=Т1+Т2+Т3+Т4+Т5+Т6+Т7,час(2.31)где Т1 — время доставки пустого кормораздатчика от места содержания животных к месту загрузки, часТ2 — время загрузки, часТ3 — время транспортировки корма от места загрузки к месту раздачи, часТ4 — время, затраченное на простои по технологическим причинам, часТ5 — время, затрачиваемое на техническое обслуживание, часТ6 — время, затрачиваемое на ремонт машины, часТ7 — время переезда от одной линии к другой, если вместимость бункера кормораздатчика обеспечивает раздачу корма в нескольких линиях, часТ1 — 0,1 чТ2 — 0,07 чТ3 — 0,13 чТ4 — 0,08 чТ5 — 0,08 чТ6 — 0,1 чТ7 — 0 чТ1 — 0,1 чТ2 — 0,07 чТ3 — 0,13 чТ4 — 0,08 чТ5 — 0,08 чТ6 — 0,1 чТ7 — 0 чТогда: Твн=0,1+0,07+0,13++0,08+0,08+0,1+0=0,56 чТо=0,56+0,07=0,63 ч=38 минКоэффициент использования рабочего времени: А=ТчТч+Твн (2.32)А=0,070,07+0,56=0,1Производительность кормораздатчика за 1 час чистого времени: Qч=Рраз.maxсмТч (2.33)Qч=48750,07=69643 кг/чПроизводительность кормораздатчика за 1 час сменного времени:Qс = Qч·А, кг/ч (2.34)Qс = 69 643 · 0,1 = 6964,3 кг/чЧисло кормораздатчиков, необходимых для обслуживания коров: nр=Рраз.maxсмQс(2.35)nр=12 5446964,3=1,8 — принимаем 2 кормораздатчика КТУ-10.2.2 Разработка поточно-технических линий процессов доения коров2.2.1 Технологический расчет машинного доения коров.Технологический расчет машинного доения коров сводится к выбору типа и количества требуемых доильных установок, уточнению количества аппаратов, с которыми может работать один мастер, а также к определению некоторых других параметров, определяющих данный процесс.Выбора типа доильной установки определяется системой содержания, степенью подобранности коров по признакам пригодности их к машинному доению, скорости молокоотдачи и годовой продуктивности, уровнем механизации остальных трудоемких процессов, принятой формой организации труда, распорядком дня на ферме и других. Определение производительности линии доения и обработки молокаWпл=Мд∙Qгод∙kc∙kH365∙φ∙Т где Qгод – число дойных коров на ферме, гол Qгод – среднегодовой удой фуражной коровы, кг/год (согласно задаинй КП 6000 кг/год) kc - коэффициент, учитывающий сухостойность коров, (0,8…0,9) kн - коэффициент, учитывающий неравномерность удоя в течении года (1,2…1,5) φ - число доек за день (кратность доения) Т – продолжительность одного разового доения стада коров, час2.2.2 Определение требуемого количества доильных установокNуст=Мк∙кmку (2.36)где Мк – проектируемое количество коров на ферме, голов; k – коэффициент, учитывающий процент сухостойных коров (k = 0.8…0.9) mку – количество коров, которых выдаивают на одной доильной установке, согласно ее технической характеристики.Nуст=800∙0,9200=3,6 = 42.2.3 Продолжительность разового доения коровТ= Мк∙kс Wту∙Nуст, час (2.37)где Wту – техническая производительность доильной установки, коров/час Т= 800∙0,9 60∙4=3 часа2.2.4 Кратность доения коров в суткиφ = Nc∙(Трд-Тло)Т+Ттех (2.38)где Nc – число смен (одно- или двухсменная организация труда); Трд – продолжительность рабочего дня работников фермы, час; Тло – время на отдых и личные надобности работников фермы, час; Ттех – время, затрачиваемое доярками на приготовительно-заключительные работы при каждом доении, час (притрехкратном доении Ттех = 1.5…1.6 час, при двухкратном Ттех = 1.0…1.4 час).φ = 2∙(8-0,5)1 +3=3,75принимаем φ = 42.2.5 Число доильных аппаратов необходимое для выдаивания всего стада Z = Мд ∙ ТоТ , шт (2.39)Z = 800 ∙ 0,063 =16 штгде Т0 – основное время, затрачиваемое на доение, мин;Т0 = Тр + ТмТ0 =0,01 + 0,05 = 4,5 мин = 0,06 часгде Тр – время ручных подготовительных операций, мин (Тр = 0.5…0.6 мин); Тм – время доения одной коровы, мин (для трехкратных аппаратов Тм = 5…6 мин; для двухкратных Тм = 3…4)2.2.6 Число доильных аппаратов на одну дояркуZ’ = (Тр + Тм)Тм (2.40)Z’ = (0,01 + 0,06)0,01=6 шт2.2.7 Пропускная способность доильной установки за определенное время доения всех коровWду = Т -Т(1 - Z) Тр+Тм∙Z’ (2.41)Wду = 3 -0,01∙(16-1) 0,01+0,06∙6=244 головы2.2.8 Часовая производительность доильной установкиWч = Wду Т , гол/час (2.42)Wч = 244 3 =81 голова/час2.2.9 Производительность одного оператора доенияWд = 60Тр , год/час (2.43)Wд = 600,6=100 гол/час2.2.10 Число операторов, обслуживающих доильную установкуm = WчWд, чел (2.44)m = 81100=0,81=1 чел2.3 Первичная обработка молокаТребования, предъявляемые к первичной обработке молока: согласно существующему стандарту, молоко должно быть цельным, свежим, профильтрованным, охлажденным. Доброкачественным считается полноценное молоко, не имеющее вредных бактерий и посторонних примесей.По внешнему виду и консистенции молоко представляет собой однородную жидкость от белого до слабожелтого цвета, без осадков и хлопьев, без посторонних привкусов и запахов. В зависимости от физико-химических и микробиологических свойств молоко подразделяется на несколько сортов. Молоко I сорта должно иметь кислотность 16—18° Т, группу по механической загрязненности — I, класс по бактериальной обсемененности — I; молоко II сорта — соответственно 16—20° Т, или II группы, I или II класс.Плотность молока I и II сортов должна быть не менее 1,027. К несортовому относят молоко с кислотностью не выше 21°Т, бактериальной обсемененностью не ниже III класса и относящееся по чистоте к III группе.На данном животноводческом комплексе выбираем следующую схему первичной обработки молока:Очистка – охлаждение – промежуточное хранение – расфасовка в фляги, цистерны.Расчет производится на максимум суточного удоя Qmax.сут в наиболее продуктивный месяц лактации стада, чтобы иметь гарантированный запас производственной мощности линии в остальное время ферме и других.2.3.1 Определение максимального суточного удоя Qmax.сут=d∙ Qгод365 (2.45)где d-коэффициент суточной неравномерности удоя1,2-2,0 Qгод – валовой надой молока на ферме или комплексе, кг.Qmax.сут=1,5∙4800000365=19 726 кг/сут2.3.2 Определение максимального разового удоя Qmax.раз= ß∙Qmax.сут (2.46)где ß-коэффициент кратности доения 0,3-0,6 Qmax.раз=0,3∙19726=5 917,8 кг.2.3.3 Определение требуемой часовой производительности Qчас=Qmax.разТо (2.47)где То- требуемая длительность обработки молока1,5-2 часа Qчас= 5917,82=2958,9 кг/час2.3.4 Определение необходимой рабочей поверхности пластинчатого теплообменникаF= Qсек∙Cм∙tн-tкK∙∆tср (2.48)где Qсек – секундная производительность доильной установки, кг/секгде См – теплоемкость молока, 3900 Дж/кг °С;tн – начальная температура молока, 35 °С;tк – конечная температура молока, 4-10 °С;∆tср – средняя логарифмическая разность температур.К – общий коэффициент теплопередачи при водяном охлаждении, 1990 Вт/м2 °С;Qс=Qчас3600 (2.49)∆tср= ∆tмах-∆tmin2,3∙lg∙∆tмах∆tmin (2.50)где ∆tмах – разность температур между молоком и охлаждающей жидкостью на входе молока в охладитель, °С;При параллельном движение жидкостей (прямотоке) ∆tmах= tн∙м-tн∙в (2.51)∆tmin= tк∙м-tк∙в (2.52)где tн∙м – начальная температура молока, 35 °С;tк∙м - конечная температура молока, 4-10°С;tн∙в - начальная температура воды, 1-2 °С;tк∙в – конечная температура молока, 6,60 °С;tк∙в=Cmnв∙Cв∙tн∙м-tк∙м+ tн∙в (2.53)где nв – коэффициент кратности расхода воды (принять в пределах 3… 5 ) Cв - теплоемкость воды, 4238 Дж/кг °С.tк∙в=3900 5∙4238∙35-4+ 2=7,7 °С∆tmах= 35-2=33 °С∆tmin= 4-7,7=3,7 °С∆tср= 33-3.72,3∙lg∙8,9=13,6 °Qсек=2958,93600=0,82F= 0,82∙3900∙35-41990∙13,6=3,66 м22.3.5 Определение необходимого количества пластинZ=Ff, (2.54)где f – площадь рабочей поверхности пластины охладителя, для пластин П – 1f = 0,043м2F – необходимая рабочая поверхность охлаждения, м2Z=3,660,043=85,1Принимаю Z = 862.3.6 Исходя из определенной рабочей поверхности теплообмена количества пластин подбираем пластинчатый охладитель, серийно-выпускаемый промышленностью ОМ-400 с поверхностью теплообмена 1.2 м2.2.3.7 Выбираем резервуар для хранения молокаVрез≥QmaxсутVрез≥19 726 кгВыбираем резервуар Я1-ОСВ вместимостью 20 000 л. Его габариты: длина-2600, ширина-2400, высота-6200, вес-2250.Определяем время опорожнения резервуара τопор=QmaxQпасп (2.55)τопор=1972612500=1,57 чДля опорожнения принимаем насос Г2-ОПБ подачей 12,5 м3ч.Для отправки молока с фермы выбираем автоцистерну АЦПТ-1,7 вместимостью 1700 л.Выбираем количество цистерн nц=QmaxV (2.56)nц=197261700=12 шт Время заполнения цистерны соответствует времени опорожнения резервуара.τзап=τопор=1,57 часа2.4 Разработка поточно – технологической линии удаления навозаCуточный выход навоза на ферме рассчитывается по формуле Gсут= gн∙mi, кг/сут (2.57)где gн – суточный выход навоза от одной головы, кг; mi – количество животных, гол.Суточный выход экскрементов по каждой половозрастной группе: коровы – 55 кг; нетели – 27 кг; телки старше года – 27 кг; бычки старше года – 27 кг, телки до года – 26 кг; бычки до года – 26 кг.Gсут=800∙55+98∙27+61∙26+185∙26+86∙26=55 278 кг/сутРасчет транспортера с возвратно-поступательным движением (штангового).Расчет требуемой производительности навозоуборочного средства для механического способа удаления навоза Qтр= GсутK∙T∙α, кг/час (2.58)где Gсут – количество навоза, которое подлежит удалению в течение суток, кг; K – принятая кратность уборки навоза; α – коэффициент, учитывающий неравномерность разового количества навоза, подлежащего уборки; T – время на разовую уборку, час.Qтр= 552784∙1∙1,4=9 871 кг/часВыбираем транспортер скребковый навозоуборочный ТСН-160А.Таблица 2.6. Характеристика скребкового навозоуборочного транспортера ТСН-160ПоказателиТСН-160Производительность, т/ч4,5Длина цепи горизонтального транспортера, м 160Длина цепи со наклонного транспортера, м13,25Длина скребка, мм1715Высота скребка, мм150Шаг скребков, м1Скорость движения скребков, м/с0,137Рабочий ход, м12,5длина96.7ширина1,5глубина0,58Масса, кг1775Расчет максимальной производительности транспортераQ=3600∙L∙h∙tсS∙V1∙γ∙v, т/ч (2.59)где L – длина скребка h – высота скребка tс – шаг скребка (расстояние между скребками) берется из технической характеристики транспортера по формуле: tс=12-13h, м; S – ход штанги, должен обеспечить разворот скребка в рабочее положение. После того, как он пройдет мимо порции навоза, оставленного соседним скребком. Принимаем S=1,2 мДля этого должно быть соблюдено следующее условие:Sштанги>tс+∆L;где ∆L – длина пути, на котором скребок принимает рабочее положение. Обычно принимают равной длине скребка; V1 – скорость перемещения скребка, 0,15 – 0,4 м/с;γ – плотность навоза (твердый навоз 700…900 кг/м3, жидкий – 900…1000 кг/м3); v – коэффициент заполнения межскребкового пространства, 0,5 – 0,6.Q=3600∙2,7∙0,18∙1,112,5∙0,15∙700∙0,6=8083 кг/ч,Определение числа рабочих ходов штангиK=Ltс (2.60)где L – длина навозного канала, 150 – 200 м; tс – шаг скребка.K=1501,1=136 Продолжительность одного цикла удаления навозаtц=S∙Lt∙V1 (2.61)где S – ход штанги, м; L – длина навозного канала, м; tс – шаг скребков, м.tц=12,5∙1501,1∙0,18=9469 с≈2,6 ч.Продолжительность работы транспортера в течение сутокtсут=m1∙Gсут1000∙Q, ч (2.62)где m1 – количество животных, обслуживаемых одним транспортером; Gсут – суточный выход навоза на ферме, кг; Q – необходимая производительность транспортера, м/секtсут=500∙552781000∙8083=3,42 чЧисло включений транспортера в суткиZ=tсутtц (2.63)Z=3,422,6=1,31 Принимаем Z=2ЗаключениеВ результате выполнения курсового проекта были изучены направления деятельности животноводческих предприятий, рассмотрены виды кормов, проанализированы по технические характеристики машин для подготовки кормов к скармливанию. Мы научились рассчитывать структуру стада, разрабатывать поточно – технологические линии кормоприготовления и раздачи кормов, переработки молока и удаления навоза, ознакомились с правилами составления генерального плана сельскохозяйственного предприятия и выполнили чертеж генерального плана предприятия. Были проанализированы расчеты по производительности технологических линий кормоцеха и его работы, выявлена годовая и суточная потребность в корме.Список использованных источников1. Алешкин В.Р., Рощин П.М. Механизация животноводства – М.: Колосс, 2005.2. Белянчиков Н.Н. Механизация животноводства – М.: Агропомиздат, 2006 .3. Завражнов А.И. Механизация приготовления и хранения кормов – М.:. Агропомиздат, 20074. Коба В.Г. Механизация и технология производства продукции животноводства - М.: Колсс, 2005.5. Липп В.А. Механизация животноводства Учебное пособие, Челябинск,20056. Тарасенко А.П. Механизация и электрификация селькохозяйственного производства - М.: Колсс, 20057. Зубарева Т.Г. Курсовое проектирование по механизации и технологии животноводства по специальности 311300 / Т.Г.Зубарева, Ю.В. Варвака, З.Н.Захарова, А.В.Коновалов, И.Л.Лютикова. – Ярославль: Ярославская государственная сельскохозяйственная академия, 2000. – 190 страниц.