Проект механизации производственных процессов на молочно-товарной ферме на 590 голов

ФГОУ ВПО ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра СХМ и МТЖ.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по механизации и технологии животноводства

«Проект молочного комплекса на 590 коров

с разработкой внутрихозяйственного

комбикормового блока».

Выполнил: Осадчий А.В.

Студент 44 группы,

Факультет ТС в АПК.

Проверил:Яцунов .

ОМСК 2011

СОДЕРЖАНИЕ

Лист

Введение……………….…………………………………………………………2

1. Проектирование генерального плана фермы…………………….…………3

2. Механизация водоснабжения и поения животных………………..………..7

3. Вентиляция и отопление………………………………………………………9

4. Приготовление кормов………………………………………………………14

5. Доение коров и первичная обработка молока………………………………19

6. Погрузка, доставка и раздача кормов……………………………………… 22

7. Уборка и транспортировка навоза. …………………………………………25

8. Составление графика работы машин……………………………….………27

9. Расчет штата фермы и определение затрат труда на 1ц. молока…….……28

10. Планирование технического обслуживания……………………….………30

11. Разработка внутрихозяйственного комбикормового блока………..…….31

12. Литература……………………………………………………………...……36

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЕНЕРАЛЬНОГО ПЛАНА ФЕРМЫ.

1.1.Требования к участку и определение размера территории фермы

Участок должен быть расположен: в сухом незатопляемом месте и иметь уклон , обеспечивающий сток поверхностных вод; вблизи источника электроснабжения и естественных водоемов, обеспечивающее достаточное количество воды.

Каждая ферма должна размещаться на расстоянии не ближе 300 м от жилого района. Вдоль границ фермы следует создать зеленую зону. К выбранному участку необходим удобный подъезд.

Размер территории фермы определяется как сумма площадей, занятых производственными зданиями, санитарными разрывами между ними, дорогами и защитными зонами. Площадь фермы или комплекса F(м 2 ) определяем по заданному числу голов скота m и удельной площади на 1 голову м2

Тогда общая площадь земельного участка:

, (1.1)

где: m - количество коров на ферме, по заданию m = 590 голов;

м2.

Рассчитанный земельный участок должен иметь соотношение сторон (ширины и длины) 1:1,5.

Тогда длина участка:

b = 1,5∙a , (1.2)

где а - ширина участка:

; (1.3)

м;

м.

1.2Определение состава зданий и сооружений фермы

На территории фермы размещены производственные и вспомогательные здания и сооружения. Количество необходимых животноводческих построек nж в зависимости от заданного числа голов скота и вместимости выбранных построек определяется по выражению

(1.4)

где: - поголовье животных одного вида и одной половозрастной группы; так как 100% стада - коровы, то

- поголовье животных, размещаемых в одном помещении; выбираем коровник на 200 голов, тогда .

Отсюда:

.

Необходимое число однотипных построек принимаем n = 3 шт.

Стойла в коровниках размещаем в два ряда. В типовых коровниках при двухрядном расположении стойл ширина – 12 м [2]. Типзастройки “Ш”-образная

1.4. Выбрав ширину помещения, рассчитываем его длину для привязного содержания по формуле:

(1.5)

где: - число животных в одном ряду,

- ширина стойла, , принимаем ;

- часть длины здания, занятая подсобными помещениями и поперечными проходами, [2].

Тогда:

.

План и разрез стойла коровника на 200 голов изображён на листе 2 приложения.

Площадь выгульных площадок рассчитываем по нормам на одну голову животного Выбираем твердое покрытие. При твердом покрытии

, (1.6)

.

Площадь навозохранилища определяем по формуле:

(1.7)

где: qп- суточный расход подстилки, qп=2кг/гол [2] ;

qм- суточный выход мочи, qм=20кг/гол [2] ;

qн- суточный выход навоза, qн=35кг/гол [2] ;

jн- объёмная масса навоза, jн =0,9т/м3 [2] ;

Д - продолжительность хранения навоза, Д = 90…120дней [2] , принимаем Д = 90 дней;

hн - высота укладки навоза, hн =1,5…2м [2] ;

Ширина хранилища Внх= 15м, тогда его длина будет равна:

(1.8)

Так как LНХmax ≦ 70 м, то принимаем два навозохранилища по 60 м. каждое.

а) Годовой запас силоса или сенажа определяем по формуле:

, (1.7) где:- суточная норма силоса или сенажа (из таблицы 2 пункта №4 данной пояснительной записки), на 1 голову, кг;

k - коэффициент потерь силоса, k=1,12

;

Объём силоса:

(1.8)

где: - насыпная плотность корма, т/м3 ; для силоса ; для сенажа [2], принимаем .

;

Количество сенажа:

;

.

а) Необходимое количество траншей:

(1.9)

где: - объём стандартной траншеи, м3 ;для силоса выбираем для сенажа [2].

Тогда для силоса:

Принимаем

Для сенажа:

.

Принимаем

Площадь корнеклубнехранилища (м2 ) определяем по годовой потребности и удельной нагрузке на 1м2

хранилища:

(1.10)

где: qк - суточная норма корнеклубнеплодов, кг/гол, принимаем по таблице 2 пункта 4 данной пояснительной записки qк = 11,65 кг/гол;

- удельная нагрузка для хранилища закрытого типа, [2]; принимаем

Тогда:

.

Ширину хранилища Вк принимаем стандартной Вк = 18м. Тогда его длина будет равна:

(1.11)

принимаем

Число и размер скирд сена и соломы определяем также по расходу и удельной нагрузке при наибольшей

длине L = 60м и ширине ; принимаем Вс = 8м.

Тогда количество скирд сена и соломы определяем по формуле:

(1.12)

где: qс- суточная норма сена или соломы, кг/гол; из таблицы 2 данной пояснительной записки: сена - qс = 5,35 кг/гол, соломы - qс = 7,5 кг/гол;

kс- коэффициент, учитывающий текущий запас грубых кормов, kс =0,5…1,0 [2], принимаем kс = 0,7

- удельная нагрузка; для сена ,для соломы

Тогда для сена:

;

Принимаем:

Для соломы:

, принимаем:

1.3 Размещение построек и оформление плана фермы

Генеральный план фермы на 600 голов выполняем на листе 2 графической части проекта в масштабе 1:1000

Где:

1- автовесы;

2- ветпункт;

3- водонапорная башня;

4- выгульный двор;

5- гараж;

6- кормоцех;

7- корнеклубнехранилище;

8- коровник на 200 голов;

9- котельная;

10- доильно-молочный блок;

11- насосная станция;

12- навозохранилище;

13- скирда сена;

14- скирда соломы; стационар;

15- трансформатор

16- траншея для хранения сенажа

17- траншея для хранения силоса;

18-административное здание

19- ветеринарно-санитарный пропускник;

Коэффициент плотности застройки определяем по формуле:

(1.13)

где: F3 - площадь, занятая под застройкой на ферме, ;

F0 - общая площадь фермы,

.

Коэффициент использования участка:

(1.14)

где: Fс - площадь, занятая сооружениями, площадками с твердым покрытием и дорогами,

.

.

2. МЕХАНИЗАЦИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ПОЕНИЯ ЖИВОТНЫХ

На животноводческих комплексах водоснабжение является одним из основных технологических процессов, который определяет успех производственной деятельности.

Водопроводная сеть на животноводческих фермах и комплексах состоит из магистральных и распределительных трубопроводов. Внутренний водопровод обеспечивает подачу хозяйственно-питьевой воды на производственные и противопожарные нужды.

2.1 Суточная потребность в воде на ферме определяется по формуле:

(2.1)

где: qв - норма расхода воды на одну голову, л; для молочных коров [2];

2.2 Поскольку суточный расход воды является функцией многих факторов, необходимо определить максимальный суточный расход:

(2.2)

где: кс - коэффициент суточной неравномерности, для зимних условий - кс =1,3 [2]. он показывает, что фактический расход воды в иные дни года превышает среднесуточный на 30%.

2.3 Наибольший часовой расход воды определяем из выражения:

(2.3)

где: кч - коэффициент часовой неравномерности, кч=2,5 [2];

Т - продолжительность водопотребления, условно принимаем Т=24ч [2].

.

2.4 Производительность насосной станции определяем по формуле:

(2.4)

где: Тн - время работы насосной станции в течение суток, принимаем

По справочной литературе [3] выбираем насос по подаче Qн и напору Н (условно принимаем Н=30м [2]);

Вихревой насос 2,5В-1,8М:

-производительность 11…20м 3/ч;

-высота всасывания 5,5м;

-полный напор 70…20м;

-мощность 7,5кВт;

-частота вращения колеса 1450мин-1;

-диаметр входного и напорного патрубков 62,5мм.

2.5 Определяем максимальный секундный расход воды:

(2.5)

2.6. По полученным данным находим диаметр труб внешнего водопровода на начальном участке, где проходится масса воды:

(2.6)

где: υ - скорость движения воды в трубах (V=0,8…1,0м/с [2]), принимаем V=0,9м/с;

.

Принимаем стандартный размер трубы Д=0,070м.

2.7 Резервуар водонапорной башни должен обеспечить вместимость 15…20% от максимального суточного потребления воды. Тогда его емкость определяем из выражения:

(2.7)

.

Принимаем стандартное значение . Принимаем башню БР-15.

2.8. По справочной литературе [3,4] выбираем автопоилки АП-1А. Количество их определяем из расчета, что при четном количестве в ряду и привязном содержании одна поилка обслуживает двух рядом стоящих животных.

n А = m/2 (2.8)

n А = 590 / 2 =295

Тогда количество поилок на всё поголовье (3 коровника) - 295 штук.

3. ВЕНТИЛЯЦИЯ И ОТОПЛЕНИЕ

Нормальное содержание животных в помещениях возможно лишь при условии поддержания определенных физических и химических свойств воздуха.

Оптимальными параметрами микроклимата в помещениях для содержания коров обычно считают такие: температура внутреннего воздуха 8 - 10 о С, относительная влажность воздуха 80%, содержание углекислоты СО2 не более 0,25%, содержание аммиака NH3 не более 0.026 мг/л, скорость движения воздуха 0.5 м/с.

3.1 Определение величины часового воздухообмена

В районах с холодной и продолжительной зимой за основной параметр при расчете вентиляции следует принимать влажность воздуха в помещении. Величина воздухообмена L (м3/ч) для одного помещения будет равна:

L=КПW * mП / (WДОП - Wо) (3.1)

где КП - коэффициент влаговыделеня с пола помещения (1.2-1.4) принимаем равным 1.4

W- количество влаги выделяемое одним животным, 336 г/ч [1] прил-100 стр.289

WДОП - допустимое количество влаги в помещение(8 г/м3)

Wо - влагосодержание наружнего воздуха (для Западной Сибири в январе составляет 1-1.5 г/м3) принимаем равным 1.5 г/м3

L=1.4*336*200 / (8-1.5) = 14474 (3.2)

Полученный воздухообмен не должен быть меньше величины, принятой в нормах технического проектирования. Норма воздухообмена обычно даётся на1 ц. живой массы и для коров состовляет L 17 м3 /(ц/ч). Исходя из этого необходимая величина воздухообмена равна:

L=L* mП*g (3.3)

где g-масса одного животного равна 5 центнеров.

L=17*200*5=17000 м3 /ч

Дальнейшие расчеты будем вести по максимальной величине воздухообмена.

Кратность воздухообмена K рассчитываем по формуле:

K=L/V ; V=a*b*h (3.4)

где V- оббьем помещения, м3;

a - ширина помещения12, м;

b - длина полезной части помещения132, м;

h - высота помещения до потолочного перекрытия (3,0м)

V=12*132*3=4752 м3

K=17000 / 4752=3,6

Принимаем комбинированную систему вентиляции.

3.2 Расчет вытяжных каналов при естественной вентиляции.

Воздух помещения в силу разности температур внутри и снаружи перемещается вверх по каналу с некоторой скоростьюV(м/с). Общая площадь Fв (м2) сечения канала составит:

Fв= Lmax /3600*V (3.5)

где Lmax - максимальное значение величины воздухообмена.

Скорость движения воздуха в канале V зависит от высоты канала и разности температур, и определяется по формуле:

(3.6)

где h - высота канала (3м);

tВН - температура воздуха внутри помещения, 10оС;

t Н - температура воздуха снаружи помещения, -23оС;

FВ=17000/3600*1,32=3,6 м2

Количество вытяжных каналов n на одно помещение

n= FВ / f1

где f1 - площадь поперечного сечения одного канала, принимаем равной 1*1,2=1,2 м2 [2]

n=3.6/1.2=3 принимаем 3 шт.

Вытяжные каналы устраиваем в виде утепленных деревянных шахт, укрепляемых в потолочном перекрытии и крыше здания. Внутренняя поверхность канала покрывается оцинкованной листовой сталью, полость вытяжного канала снабжается дроссель-клапаном. На верхней части канала устраивается зонт.

3.1.1 Расчёт вытяжных каналов при естественной вентиляции.

Воздух в помещении ввиду разности температур внутри и снаружи перемещается вверх по каналу с некоторой скоростью V.

Общая площадь сечения канала:

(3.6)

где: V - скорость движения воздуха в канале, зависит от высоты канала и разности температур:

(3.7)

где: Н - высота канала, Н=3м [2];

Принимаем nв= 4штуки.

3.1.2 Расчет приточной вентиляции.

Поступление свежего воздуха обеспечивается приточными установками, расположенными в вентиляционных камерах торцовых частей помещения.

Приточная установка состоит из центробежного вентилятора, электрического калорифера,

воздухозаборного устройства и приточного воздуховода. Начальный участок воздуховода изготавливается из металла, распределительный из полиэтиленовой пленки.

Подача установки принимается на 15% выше производительности вытяжной вентиляции с целью создания избыточного давления, исключающего «застойные ямы» в помещении.

Подачу установок определяем по выражению:

(3.9)

где: lmax- максимальная подача вытяжной вентиляции,

Вентилятор приточной установки выбираем по его подаче и создаваемому напору. Подача одного вентилятора:

(3.10)

где: - число приточных установок, принимаем

Диаметр воздуховода определяем по формуле:

, (3.11)

где: V - скорость движения воздуха в трубе (для пленочного V = 15…20 м/с [2]), принимаем V = 15м/с;

Напор, развиваемый вентилятором, определяем как сумму потерь от трения воздуха о трубу на прямолинейном участке Нтр и потерь от местных сопротивлений hМ :

(3.12)

где: j - средняя плотность воздуха (j=1,2…1,3кг/м3,[2]) , принимаем j = 1,25кг/м3;

- коэффициент сопротивления движению воздуха в трубе, , принимаем ;

l - длина прямолинейного участка воздуховода, l=120м;

- сумма коэффициентов местных сопротивлений принимаем = 5;

,

Из справочной литературы [3] по полученным величинам выбираем вентилятор Ц4-70 №3.

Его техническая характеристика:

-производительность 0,55…33 м3/ч

-полное давление 160…1150 Па

-мощность 0,6…1,0 кВт

-масса 21 кг

-частота вращения 1410…2850 мин-1.

3.2 Расчёт системы отопления.

В холодный период года, особенно зимой, количество теплоты, выделяемое животными, недостаточно для поддержания температуры в помещениях, поэтому их оборудуют системами отопления. В условиях Сибири, 80% энергозатрат в животноводстве приходится на отопление.

Количество теплоты, необходимое для отопления животноводческого помещения, определяем по формуле:

, (3.13)

где: Qв - количество теплоты, уносимое потоком воздуха при вентиляции, кДж/ч;

Qогр- количество теплоты, уносимое через наружные ограждения, кДж/ч;

Qсп - количество теплоты, уносимое через открываемые двери, щели и т.д., кДж/ч;

Qж- количество теплоты, выделяемое животными, кДж/ч.

Значение Qв находим по формуле:

(3.14)

где: V - расчётный воздухообмен, V=20400 м3/ч;

- плотность наружного воздуха,

tн- температура наружного воздуха,

tв- температура воздуха в помещении,

с - теплоёмкость воздуха, с=0,99 , [2];

.

Тепловые потери через ограждения определяем по формуле:

, (3.15)

где: К1 - коэффициент теплопередачи;

F - поверхность ограждения, м2.

Для удобства расчётов составляем таблицу 1.

Таблица 1. Расчет удельных теплопотерь.

Зона	К1	F,м2
Стены наружные	4	921,6	3686,4	69,17
Окна	1,03	60,8	62,62	1,17
Ворота и двери	2,3	18	41,4	0,77
Потолок	0,75	1584	1188	22,3
Пол		1584	0	0
зона 0-2м	0,4	528	192	3,6
зона 2-4м	0,2	528	96	1,8
зона 4-6м	0,1	528	62,7	1,17
Всего			5329,12	100

Отсюда:

Количество теплоты, уносимое через открываемые двери, щели и т.д., определяем из соотношения:

, (3.16)

.

Количество теплоты, выделяемое животными:

(3.17)

где: q - количество свободной теплоты, выделяемое одним животным, q = 3446 кДж/ч [2];

т - количество животных в помещении;

Подставляя все найденные значения в формулу (3.13) имеем:

Рассчитываем теплопроизводительность приточной установки:

(3.18)

где: n - количество приточных установок,

По таблице Б.3 [2] выбираем электрокалорифер СФО-100.

Его техническая характеристика:

-мощность 100кВт

-подача по воздуху 9000 кг/ч

-перепад температур в калорифере (по воздуху) .

4. ПРИГОТОВЛЕНИЕ КОРМОВ.

Продуктивность дойного стада на 57…60% зависит от уровня кормления животных. При этом в структуре себестоимости продукции доля кормов составляет 50…55% [2].

4.1 Расчет количества кормов.

Общая суточная потребность кормовых единиц для заданной продуктивности определяется по формуле:

(4.1)

где: qi - норма расхода кормов на единицу продукции (на 1кг молока требуется 1,45 корм.ед. [2]);

Пс - суточный прирост живой массы одной головы, кг;

поголовье животных данной половозрастной группы, m=786;

Суточную продуктивность для дойного стада КРС определяем по заданной годовой продуктивности одного

животного ПГ и числу дней лактации ДЛ (для коров ДЛ=300 дней, [2]).

По заданию ПГ = 3862кг.

; (4.2)

;

Отсюда:

;

Содержание кормовых единиц в отдельных компонентах рациона в расчёте на одного животного определяем

по формуле:

(4.3)

где: процентное содержание каждого вида корма в рационе [2].

Массовое значение компонентов в суточном рационе одного потребителя определяем из выражения:

(4.4)

где: Цi - питательная ценность i - го вида корма, корм.ед./кг, [2];

Суточную потребность в кормах на всё поголовье для стойлового периода определяем по формуле:

(4.5)

Рассчитываем общий расход кормов, необходимый на стойловый период:

(4.6)

где: Д3 - продолжительность стойлового периода, Д3 =240дн

Для удобства расчет по формулам 4.3, 4.4, 4.5, 4.6 ведем в табличной форме:

Таблица 2 Расчет количества кормов.

Расчет количества кормов
Вид корма	фи,%	Кi,корм.ед/гол	Цi,корм.ед/гол	Асутi,кг/гол	Асут,т	Асп,т
Концентраты	20	3,74	1	3,74	2,94	705,70
сено	13	2,43	0,4	6,08	4,78	1146,76
солома	10	1,87	0,22	8,50	6,68	1603,86
силос	25	4,67	0,2	23,38	18,37	4410,63
сенаж	20	3,74	0,32	11,69	9,19	2205,31
Корнеплоды	12	2,24	0,17	13,20	10,37	2490,71
Итого	100	18,70		66,59	52,34	12563,00

Суточное количество корма распределяем по выдачам. Число кормлений для КРС составляет три.

Исходя из общего распорядка, на ферме устанавливается время и продолжительность каждого кормления:

Первое кормление с 6 до 7 часов (утреннее);

Второе кормление с 13 до 14 часов (дневное);

Третье кормление с 21 до 22 часов (вечернее);

Зоотехническими нормами допускается при кормлении животных кормосмесями суточный рацион распределять равномерно на равные части (таблица 3).

Таблица 3 Распределение кормов по дачам.

Кормление	Корма
	Зерновые		Сено		Солома		Силос		Сенаж		Корнеплоды		Итого
	%	кг	%	кг	%	кг	%	кг	%	кг	%	кг	%	кг
Утреннее с 6до7	33,3	843,3	33,3	1370	33,3	1920	33,3	5280	33,33	2640	33,33	2980	33,33	15040
Дневное с13до14	33,3	843,3	33,3	1370	33,3	1920	33,3	5280	33,33	2640	33,33	2980	33,33	15040
Вечернее с21до22	33,3	843,3	33,3	1370	33,3	1920	33,3	5280	33,33	2640	33,33	2980	33,33	15040
Итого	100	2530	100	4110	100	5760	100	15840	100	7920	100	8940	100	45120

4.2 Расчёт кормоцеха.

Организм животных перерабатывает в продукцию только 20…25% энергии корма, около 30% расходуется на физиологические нужды, а остальная часть корма в неусвоенном виде выделяется с навозом. Уменьшить непроизводительные потери кормов можно путем использования их в виде смеси, приготовленных в специальных кормоцехах.

Кормоцех - это производственный объект животноводческой фермы или комплекса, предназначенных для поточного приготовления различных кормов и кормовых смесей в определенном количестве в соответствии с зоотехническими нормами.

Определяем суточную потребность в кормах по формуле:

, (4.7)

где: n - количество половозрастных групп животных, n=1;

Gi - масса корма для i-й группы.

Для разовой дачи корма животным:

(4.8)

где: 3 - кратность кормления;

Находим часовую производительность цеха:

(4.9)

где: Т - время обработки разовой дачи корма (с тепловой её обработкой Т=4ч, а без неё Т=2ч), принимаем Т = 2ч;

В общей технологической схеме кормоцеха необходимо найти узкое место, т.е. лимитирующую машину, которая ограничивает общую производительность цеха. Применительно к нашему кормоцеху этой машиной является измельчитель-смеситель кормов ИСК - 3. Его производительность при одновременном измельчении и смешивании компонентов 4…4,5 т/ч.

Тогда время разовой обработки смеси можно определить по формуле:

(4.10)

где: производительность ИСК-3 (определяется паспортными данными):

где: - масса i-го компонента для разовой дачи;

Для концентратов:

;

Для сена:

;

Для соломы:

;

Для сенажа:

;

Для силоса:

;

Для корнеплодов:

.

По полученным данным выбираем кормоцех КОРК-5 [2]. Его техническая характеристика:

Общая производительность цеха 2…3 кг/с

Производительность линий:

-сена и соломы 0,6 кг/с

-силоса и сенажа 1,5 кг/с

-корнеклубнеплодов 1,2 кг/с

-концентратов 0,4 кг/с

Установленная мощность 100,7 кВт

Обслуживающий персонал 2 чел.

Технологическая схема кормоцеха.

Сено, солома

Силос, сенаж

корнеплоды

концентраты

Погрузка: 3М-60

Погрузка: ФН-1,2

Погрузка: ПЭ-0,8Б

Погрузка: ПЭ-0,8Б

Взвешивание: автовесы

Транспортировка: МТЗ+2ПТС4

Взвешивание: автовесы

Транспортировка: МТЗ+2ПТС4

Загрузка в бункер-питатель: МТЗ+2ПТС4

Загрузка в бункер-питатель: ШЗС-40М

Подача на дозиров-

ание: ШЗС-40М

Загрузка в бункер: 3СК-10, БСК-10

Взвешивание: автовесы

Транспортировка: МТЗ+2ПТС4

Взвешивание: автовесы

Подача на сборочный транспортер: ШВС-40М

Дозирование:

ДС - 15

Измельчение: ИСК-3

Мойка и измельчение: ИКМ-5

Дозирование: ПЗМ-1,5

Подача в мойку:

ТК - 5Б

Загрузка в приемный бункер: ТК-5Б

Подача на сборочный транспортер: ШВС-40М

Подача на сборочный транспортер: ШВС-40М

Дозирование:

ДК-10

Дозирование: ПЗМ-1,5

Подача на сборочный транспортер: ШВС-40М

Смешивание, измельчение и выгрузка: ИСК-3 и ТС-40

5. Доение коров и первичная обработка молока.

Доение коров - наиболее трудоемкий и сложный процесс в животноводстве. На его долю приходится от 30 до 50 % трудозатрат на ферме.

5.1 Расчет доильной установки.

Выбор типа доильной установки связан со способом машинного доения. При привязном содержании животных различают три основных механизированных технологий производства молока. В нашем случае мы применяем доение в стойлах в молокопровод. Так как в нашем случае в одном коровнике 200 голов, то выбираем установку АДМ-8А-2А, таблица14 [2]. Выбор такой технологии производства молока обусловлен тем, что, она позволяет механизировать основные производственные процессы.

Определяем необходимое количество доильных аппаратов:

(5.1)

где: - число дойных коров на ферме, ;

t - среднее время доения одной коровы (при доении в молокопровод t = 6…8 мин [2]), принимаем t = 6 мин;

Тд - общая продолжительность доения коров на ферме (обычно ), принимаем ;

Принимаем

Находим оптимальное число аппаратов, с которыми может работать один оператор машинного доения без простоев:

(5.2)

где: - время цикла доения одной коровы

(5.3)

где: - время, необходимое для выполнения ручных операций (при доении в молокопровод , [2]), принимаем ;

время машинного доения (не должно превышать 4…6 мин [2]), принимаем ;

;

.

Т.к. мы выбрали доильную установку АДМ-2А-8А и если

(5.4)

то для каждого конкретного случая можно определить время машинного доения.

Из формулы 5.4 следует:

(5.5)

Для АДМ-8А

Определяем пропускную способность доильной установки за установленное время доения по формуле:

; (5.6)

Определяем часовую производительность одного оператора по формуле:

(5.7)

5.2 Выбор оборудования средств механизации первичной обработки молока.

Для этого необходимо знать производительность молочной линии:

(5.8)

где: С - коэффициент сезонности, С=1,2 [2];

т - количество коров, т=786;

П3 - продуктивность одной коровы за стойловый период, П3=2827кг;

- коэффициент сухостойности , ([2]), принимаем ;

Д3 - продолжительность стойлового периода, ;

К3 - кратность доения, ;

- длительность одной дойки (,[2]), принимаем

.

При выборе оборудования для охлаждения и очистки молока необходимо определить мощность теплового потока Q, который следует отвести от охлаждаемого молока:

, (5.9)

где: МС - массовый расход молока, ;

- теплоёмкость молока, ;

и - начальная и конечная температура молока, (,, [2]);

.

По величине мощности Q выбираем очиститель - охладитель ОМ-1А. В качестве охладителя используем установку АВ-30.

Техническая характеристика ОМ-1А:

-производительность при очистке и охлаждении, л/час 1000

-обслуживающий персонал, чел. 1

-мощность электродвигателя, кВт 1,5

-кратность отношения охлаждающей воды по отношению к молоку 3:1

Техническая характеристика АВ-30:

-производительность при охлаждении молока, л/ч 1000

-хладопроизводительность, кВт 30

-охлаждение конденсатора водяное

-расход охлаждающей конденсатор воды,м3/ч 3…9

Затраты труда на доение одной коровы в течение года определяем по формуле:

, (5.10)

где: - продолжительность одного доения, ;

- число операторов, ;

- кратность доения, ;

Техническая характеристика доильной установки АДМ-8А-2А:

- тип: стационарная

- обслуживаемое поголовье: 200 голов

- число доильных аппаратов: 12

- обслуживающий персонал: 4 чел

- марка доильного аппарата: АДУ-1

- общая установленная мощность: 5,1 кВт

- величина рабочего вакуума:

молокопровода 48 кПа

вакуум-провода 45 кПа

6. ПОГРУЗКА, ДОСТАВКА И РАЗДАЧА КОРМОВ.

6.1 Расчет технологической линии погрузки кормов.

Для погрузки кормов выбираем универсальные типы погрузчиков с целью увеличения их использования в течение смены. Количество погрузчиков определяем исходя из их производительности, суточного количества грузов, а также продолжительности и числа смен работы.

Общее время работы погрузчика (ПКУ-0,8) определяем по формуле:

, (6.1)

где: суточное количество отдельного вида груза;

производительность машины при погрузке отдельного вида груза, т/ч.

.

Количество погрузчиков, необходимое для погрузки одного или нескольких видов груза, определяем по выражению:

, (6.2)

где: число смен, ;

продолжительность смены, ;

коэффициент использования времени смены (; [1]), принимаем ;

.

Принимаем

6.2 Расчёт стационарных кормораздатчиков.

В эксплуатации наиболее эффективно использование стационарных раздатчиков в сочетании с мобильными. Особенно это выгодно на молочных фермах промышленного типа с блочной и компактно-павильонной застройкой. Достоинства стационарных раздатчиков: они не требуют широких кормовых проездов; позволяют автоматизировать процесс раздачи корма; не создают большого шума; в сравнении с тракторными не загрязняют помещение выхлопными газами; позволяют снизить стоимость скотоместа и имеют более точное дозирование. К недостаткам следует отнести то, что такие раздатчики, как правило, не имеют дублирующей системы и в случае выхода их из строя нарушается технологический процесс кормления животных.

Определяем разовую дачу корма всему поголовью за одно кормление:

, (6.3)

где: суточный расход кормосмеси, (согласно таблице 2);

кратность кормления, ;

.

Разовую дачу корма надо выдать за время кормления Тогда расход кормосистемы:

, (6.4)

Корм доставляем мобильными тракторными раздатчиками, их число определим по формуле:

где: расход одного мобильного кормораздатчика;

, (6.6)

где: плотность корма, ;

- коэффициент использования рабочего времени, (; [2]), принимаем ;

коэффициент заполнения бункера, ([1]), принимаем ;

время цикла раздатчика (время загрузки, разгрузки, передвижения холостого и загруженного раздатчика), ;

V - вместимость бункера;

, (6.7)

где: масса корма в бункере;

, (6.8)

где: q - норма выдачи корма на одну голову , q=26кг;

число животных в ряду, ;

число рядов, ;

коэффициент запаса корма , (, [1]), принимаем ;

.

Тогда вместимость бункера по формуле 6.7:

.

Отсюда по формуле 6.6:

.

И по формуле число мобильных раздатчиков:

.

Принимаем

Расход стационарных раздатчиков, расположенных в кормушках (типа КЛО-75), определяем с учётом скорости транспортирования корма вдоль фронта кормления и массы корма, приходящейся на одно скотоместо. По опытным данным, оптимальная скорость ленты или платформы 0,6 м/с.

Определяем расход стационарных раздатчиков по формуле:

(6.9)

где qм - масса корма, приходящаяся по норме на 1 м длины кормушки;

Vt - скорость транспортирующего органа, Vt=0,6 м/с;

Кск - коэффициент скольжения корма по ленте транспортера, (Кск = 0,94…0,98, [1]), принимаем Кск= 0,96;

, (6.10)

где q - норма разовой дачи корма на 1 голову, q = 21,21кг;

m0 - число голов на 1 кормоместо, m0=1;

lк - длина кормоместа, lк=1,2м;

.

Тогда:

.

При проектировании необходимо знать число кормораздающих линий в помещении, которые могут обеспечить раздачу корма в соответствии с нормой, а также плотность размещения животных на единицу полезной площади помещения.

Полезную площадь определяем по формуле:

, (6.11)

где Ln и Bn - длина и ширина помещения, Ln=132 м, Bn=12м;

S- площадь проходов и тамбуров, S=144;

Тогда плотность размещения животных:

, (6.12)

.

Необходимое число кормораздающих линий определяем по формуле:

, (6.13)

где lфк - удельный фронт кормления, lфк=1,2м;

.

Принимаем 8 кормораздающих линий.

7. УБОРКА И ТРАНСПОРТИРОВКА НАВОЗА.

7.1 Расчет линии навозоудаления с применением шнековых транспортеров.

Шнековые транспортеры более долговечны и надежны в работе, проще в обслуживании, поэтому в последние годы успешно конкурируют с другими системами навозоудаления на животноводческих фермах.

Определяем суточный выход навоза в каждого ряда стойл по формуле:

, (7.1)

где q - норматив выхода экскрементов от одного животного, ;

количество рядов, 2;

,

Тогда необходимую подачу шнекового транспортера определяем из равенства:

, (7.2)

где - длительность цикла уборки (=20…25 мин, [1]), принимаем = 24мин = 0,4ч;

n - число циклов уборки за сутки (n = 4…6,[1]), принимаем n = 5;

.

Высоту перемещаемого слоя навоза определяем из соотношения:

, (7.3)

где D - диаметр шнека, (D=200…250мм, [1]), принимаем D=250мм;

d - диаметр вала;

d = (0,25…0,35)D , (7.4)

.

Отсюда:

мм.

Шаг шнека принимается равным S=(0,8…1,0)D. Принимаем S = 0,8; D = 0,8; 0,25=0,2м.

Длина шнека должна быть равной длине стойл плюс некоторая величина ();

L =120+1,5=121,5м.

Определяем производительность шнекового транспортера в зависимости от его параметров по формуле:

(7.5)

где n - частота вращения вала шнека (n=40…45мин -1), принимаем n=40 мин-1;

- объемная масса навоза, (= 0,8…1,0 т/м3), принимаем = 0,8 т/м;

- коэффициент наполнения шнека, (= 0,2…0,33), принимаем = 0,3;

с - коэффициент, учитывающий угол наклона шнека, по таблице 16 [1] для с=1,0;

.

Рассчитываем суточную продолжительность работы шнекового транспортёра по формуле:

; (7.6)

.

Тогда число включений транспортёра в сутки определяем по формуле:

(7.7)

где: продолжительность одного включения, , [1]), принимаем

Определяем мощность привода шнекового транспортёра по формуле:

(7.8)

где: Q - массовый расход шнека, Q = 0,5кг/с;

l - длина шнека, l=121,5м;

- коэффициент, учитывающий сопротивление перемещению навозной массы (=1,2…2,5), принимаем =2,5;

- коэффициент, учитывающий потери на трение в подшипниках (=1,1…1,2), принимаем =1,2;

- КПД привода, (=0,85…0,90), принимаем ;

.

Аналогично рассчитываются шнековые поперечный и выгрузной транспортеры.

Поперечный шнековый транспортер будет иметь длину 12 м и устанавливают его на 0,5м ниже продольного.

8.СОСТАВЛЕНИЕ ГРАФИКА РАБОТЫ МАШИН.

График представляет собой таблицу (таблица 4 приложения Б), состоящую из 10 вертикальных колонок.

Исходными данными для построения левой части таблицы служат результаты технологического расчета линий и технические характеристики выбранных машин.

В таблице приняты следующие обозначения:

n - число машин, шт;

N - мощность машин, кВт;

Q - производительность, т/ч;

А - суточное количество (корма, груза и т.д.), т;

Т - продолжительность работы машины, ч;

W - расход электроэнергии, топлива;

F - площадь, занятая машиной (для кормоцеха), ;

- условное число рабочих, определяем по формуле:

(8.1)

где: Т - время работы машины;

- продолжительность смены,

В остальных колонках даём в масштабе время выполнения каждой операции.

9. РАСЧЁТ ШТАТА ФЕРМЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ ТРУДА НА 1ц МОЛОКА.

Необходимое число рабочих на ферме определяем на основании предыдущих расчётов и существующих норм

загрузки. Расчёты сводим в таблицу 4.

Таблица 4. Расчёт штата фермы.

Профессия	Норма обслуживания	Число рабочих, необходимых для работы в периоды
		стойловый	пастбищный
Доярки (операторы)	14	56	56
Скотники	50	16	16
Скотники-пастухи	100	-	8
Механизаторы	400	2	2
Бригадиры-зоотехники	600	1	1
Учётчики	600	1	1
Техники-осеменаторы	600	1	1
Кочегары	600	1	1
Веттехники	600	1	1
Ночные сторожа	1 на 3 помещения	2	2
Посменные рабочие	1 на 6 основных	7	8
Итого, учитывая совмещение профессий	----------	42	61

По данным таблицы определяем затраты труда в целом на ферме для стойлового и пастбищного периодов:

(9.1)

(9.2)

где: число рабочих на ферме соответственно для стойлового и пастбищного периодов, учитывая совмещение профессий;

продолжительность рабочего дня,

продолжительность зимнего и летнего периодов (соответственно 240 и 125 дней);

Определяем количество произведенного молока для стойлового и пастбищного периодов по формулам:

(9.3)

(9.4)

где: продуктивность одной коровы за зимний и летний периоды, ц;

Затраты труда на производство единицы продукции рассчитываем по формулам:

(9.5)

(9.6)

Тогда средние затраты труда за год:

(9.7)

Экономия затрат труда на единицу продукции:

(9.8)

где: - затраты труда до введения комплексной механизации, принимаем условно

10.ПЛАНИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ.

Годовую трудоёмкость технического обслуживания определяем по формуле (методика ВНИИТИМЖа):

(10.1)

где: q - удельная трудоёмкость ТО, чел.-ч/гол, q=8,07челч/гол [2];

n - поголовье скота, на содержание которого используются средства механизации, п =786;

.

На устранение неисправностей обычно тратится 15% времени, поэтому суммарный годовой объём составляет:

(10.2)

Полную суммарную трудоёмкость делят следующим образом: 70…80% - ЕТО, 20…30% - периодические ТО. При расчёте выездных звеньев принимают: 50% объёма работ звенья выполняют на выезде.

Необходимое число слесарей в хозяйстве определяется по формуле::

(10.3)

где: - коэффициент, учитывающий выполнение работ, не предусмотренных перечнем ТО, [2], принимаем

к - коэффициент, учитывающий подмену слесарей на время отпуска, болезни, выходных ипраздничных дней, при 6-дневке к=1,21;

Т- суммарная ежедневная трудоемкость устранения отказов и выполнения операций ТО;

t- продолжительность смены, ч. принимаем 8 часов;

- коэффициент использования времени смены, =0,95…0,97 [2], принимаем = 0,96;

.

Принимаем .

Планирование проведения работ ТО проводим графическим методом (таблица 5 приложения В).

12. ЛИТЕРАТУРА.

Мельников С.В.. «Технологическое оборудование животноводческих ферм» Ленинград - Агропромиздат, 1985г., 640с.

Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу «Механизация и технология животноводства», Омск ОмГАУ 1995 г. 50с.

Пиварчук В.А., Сабиев У.К.. «Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства». Учебное пособие, Омск 2001, 116с.

Справочник механизатора./ Под редакцией Л.И. Киренкова М.: Россельхозиздат, 1985г. 366с.