смотреть на рефераты похожие на "Разработка поточных технологических линий обслуживания животных для ферм крупного рогатого скота"
Содержание
Аннотация
Введение
1. Анализ производственной деятельности КСП.
1. Характеристика хозяйства
2. Производство продукции растениеводства
3. Производство продукции животноводства
4. Выводы и предложения
2. Расчёт технологических линий фермы
1. Обзор и обоснование технологии содержания животных
2. Обоснование и выбор рационов кормления животных
3. Выбор и обоснование режима роботы фермы
4. Определение суточного и годового потребления кормов, выхода продукции и навоза
5. Определение потребного количества основных и вспомогательных помещений и сооружений
6. Выбор и обоснование производственных процессов по доставке и раздаче кормов, сбору и обработке продукции, уборке и транспортировке навоза, создание микроклимата, ухода за животными
7. Составление схем технологических линий и определение их производительности
8. Выбор оптимальных вариантов технологических линий с помощью ЭВМ и разработка комплекта машин
9. Разработка генерального плана фермы
3. Разработка устройства к навозоуборочному транспортёру ТСН-160А для очистки стоил
1. Зооинженерные требования к устройствам для очистки стоил
2. Анализ средств механизации очистки стоил по литературным и патентным материалам
3. Выбор и обоснование конструкции для уборки стоил
4. Технологический расчёт устройства для очистки стоил
5. Кинематический и энергетический расчёт устройства
6. Расчёт на прочность скребка и вала устройства для очистки стоил
7. Экономическое обоснование разработанной конструкции
4.Безопасность жизнедеятельности
1. Анализ организации работы по охране труда и экологичности производства 2. . Реализация требований нормативных документов при выполнении технологических процессов на МТФ
3. Предлагаемые мероприятия по технической безопасности на ферме и в кормоцехе
4. Предлагаемые мероприятия по санитарии и гигиене труда
(НАОП 2.1.20-2.03-84)
5. Противопожарные мероприятия на ферме и в кормоцехе
6. Расчёт естественного и искусственного освещения
7. Расчёт вентиляции
8. Расчёт канализации кормоцеха
9. Безопасность, жизнедеятельность при экстремальных ситуациях
10. Требования экологии
5.Экономическое обоснование проекта
Заключение
Литература
Приложение
Аннотация
Данный дипломный проект на тему “Разработка поточных технологических линий
обслуживания животных для ферм крупного рогатого скота КСП им.Чкалова
Васильевского района Запорожской области» разработан на основе анализа
производственно – хозяйственной деятельности КСП за 1996,1997,1998.
В первом разделе проведён краткий анализ деятельности хозяйства и
указаны недостатки.
Во втором разделе произведены расчёты поточно-технологических линий
обслуживания животных при интенсивной технологии производства молока с
целью ликвидации указанных недостатков , а именно механизации и
автоматизации производственных процессов, снижения себестоимости ,
повышения производительности труда, снижения затрат труда.
Так как одним из самых трудоёмких участков работы на молочно-
товарной ферме является уборка навоза, то в третем разделе разрабатывается
устройство для очистки стоил. Проводятся технологический, кинематический ,
энергетический расчёты устройства, прочностные расчёты составляющих
деталей, а также рассчитываются технико-экономические показатели
разрабатываемого устройства.
В четвёртом разделе дан анализ состояния безопасности
жизнедеятельности в цехе животноводства КСП им. Чкалова и предлагаются
мероприятия по улучшению состояния безопасности жизнедеятельности.
Завершает дипломный проект пятый раздел, в котором рассчитана
экономическая эффективность предлагаемого проекта животноводческого
предприятия.
Введение
Увеличение производства продукции животноводства в стране
предусматривается главным образом за счёт внедрения интенсивных технологий
и новой техники, повышения продуктивности скота, а также широкого
использования различных форм хозяйствования.
Создание новых машин и оборудования должно основываться на
строго научном подходе, для комплексной механизации
сельскохозяйственного производства. Внедрение в производство новой
системы машин позволит уменьшить эксплуатационные издержки на получение
продукции животноводства на 20…25% снизить прямые затраты труда в 1,5…1,9
раза по сравнению с уровнем достигнутым в хозяйствах страны.
В водоснабжении широкое распространение получают автоматизированые
установки с пневмо регуляторами и применением современного регулируемого
электропривода насосных агрегатов, обеспечивающих высокое качество и
надёжность подачи воды на фермы при минимальных затратах на техническое
обслуживание.
Механизация приготовления кормовых смесей осуществляется
комплектами машин и оборудования , входящими в состав автоматизированных
линий, выполняющих взаимосвязанные операции без затрат ручного труда. Для
раздачи кормов на фермах промышленность поставляет как мобильные так и
стационарные раздатчики.
Для доения коров в доильных залах налажен выпуск
автоматизированных доильных установок типа «тандем»и «ёлочка», осваивается
выпуск установок типа «карусель», обеспечивающих доение коров, массаж
вымени, отключение и снятие доильных стаканов, транспортировку и учёт
выдоенного молока, его охлаждение и выдачу концентрированных кормов
животным в зависимости от надоя.
Первичная обработка молока проводится при помощи различных
фильтров, центробежных очистителей , пластинчатых охладителей, резервуаров
охладителей с промежуточным хладоносителем и холодильных машин,
оборудованных системами втоматического контроля температурного режима.
1. Анализ производственной деятельности коллективного сельскохозяйственного предприятия им. Чкалова
Васильевского района Запорожской области.
1.1 Характеристика хозяйства.
КСП им.Чкалова расположен в южной части Васильевского района Запорожской
области. От центральной усадьбы хозяйства до районного центра расстояние
составляет 5 км, а до областного центра г. Запорожье – 60 км.
Хозяйство связано с районным и областным центром асфальтированной
дорогой. К ближайшей железнодорожной станции Таврическ – 5 км.
Общая земельная площадь КСП составляет 4609 га.
КСП специализируется на производстве продукции растениеводства и
животноводства.
Климатические условия этой зоны характеризуются недостаточным
количеством осадков и особенно неравномерностью из распределения по
периодам года, высоким температурным условием в летний период, низкой
относительной влажностью воздуха, сильным ветром. Особенно в наиболее
критические периоды роста и развития растений. Наиболее высокая температура
наблюдается в июле-августе. Максимальная температура зимой достигает –20-23
0С. Продолжительность безморозного периода колеблется обычно в пределах 160-
180 дней. Весенние заморозки прекращаются во второй половине апреля, самые
ранние заморозки отмечены в конце сентября, самые поздние – весной. В конце
апреля, начале мая.
Господствующими ветрами в зимнее время являются северные и северо-
восточные, а в летнее время – восточные и юго-восточные. Средняя скорость
зимних ветров достигает до 15 – 10 мс, скорость летних ветров 4-8 м/с.
Среднее количество осадков 320-380 мм, из общего количества; в летний
период выпадение осадков примерно 50 %, но выпадение осадков отмечается
неравномерностью и значительным колебанием их количества не только по
годам, но и по декадам года.
Обеспеченность хозяйства трудовыми ресурсами приводится в таблице
1.1. Таблица 1.1. Наличие рабочей силы в хозяйстве.
|Наименование |Количество человек |
|Всего работающих в КСП , |184 |
|Из них работающих в: | |
|Администрации |25 |
|Полеводстве |72 |
|Животноводстве |67 |
|охваченные другими |20 |
|специальностями. | |
Из таблицы 1.1 видно, что из общей численности работающих в аппарате
управления работает 25 человек, в полеводстве 72 человека, в
животноводстве 67 человек, а рабочие охваченные другим специальностями
составляет 9 %.
1.2 Производство продукции растениеводства
Учитывая, что КСП является многоотраслевым хозяйством, где наряду с
производством мяса и молока, производятся все виды растениеводства – зерно,
корма, овощи то показатели работы отрасли растениеводства во многом влияют
на показатели животноводства. От структуры посевных площадей зависит
выполнение планов по производству и продаже продукции растениеводства и
животноводства.
В КСП выращивается много сельсько- хозяйственных культур. Основные
площади занимают: озимая пшеница, подсолнечник, кукуруза на силос и зеленый
корм, однолетние травы и бахчевые культуры.
Выращивание этих культур обусловлено не благоприятными условиями, нет
постоянной заботы о качественной структуре почв. Всё это способствует
получению не высоких урожаев данных культур.
Например, средний урожай озимой пшеницы в хозяйстве составляет 22,5
цнт с га. Такая урожайность позволяет получить не больше прибыли от
выращивания этой культуры.
Основными культурами выращиваемыми вКСП, являются, пшеница озимая,
рожь озимая, ячмень яровой,овёс, просо, подсолнечник на зерно, кукуруза на
силос и бахчевые, однолетние и многолетние травы на сено и зеленый корм.
Землепользование посевных площадей за три последних года представлено
в таблице 1.2.
Таблица 1.2. Землепользование посевных площадей, га.
|Наименование |1996 |1997 |1998 |
|Всего земли |4960 |4920 |4609 |
|площадь сельхозугодий, |3610 |3581 |3464 |
|в том числе: пашни |690 |620 |589 |
|пастбища |106 |100 |98 |
|зерновых всего, |1710 |1618 |1521 |
|в том числе: озимые |546 |515 |484 |
|подсолнечник |612 |582 |550 |
|яровые |552 |521 |487 |
|кормовые, всего |1118 |1000 |770 |
|в том, числе: кукуруза |637 |586 |520 |
|однолетние травы |294 |251 |210 |
|многолетние травы |187 |163 |40 |
|Пары |622 |752 |800 |
Из таблицы 1.2 видно, что землепользование посевных площадей
направлено на выращивание зерновых культур и кормовых. Это свидетельствует
о том, что хозяйство имеет возможность, при высокой урожайности
сельскохозяйственных культур, производить достаточное количество товарной
продукции и необходимое количество кормов для нужд животноводства. В
структуре посевных площадей изменений на перспективу не планируется, что
говорит о том, что в хозяйстве имеются не выявленные резервы повышения
урожайности сельскохозяйственных культур и, что хозяйство сможет в
дальнейшем обеспечить животноводство грубыми, сочными и концентрированными
кормами, которые являются основной частью рациона крупного рогатого скота. Обеспеченность кормами показана в таблице 1.3.
Таблица 1.3 Обеспеченность кормами
|Наименование корма |Обеспеченность в процентах |
|Грубые |45 |
|Сочные |53 |
|Концкорма |15 |
Урожайность основных сельскохозяйственных культур за три последних года
представлена в таблице 1.4
Из таблицы 1.4. видно, что урожайность сельскохозяйственных культур в
течении трёх лет немного колеблется в сравнении с 1996 г. Это связано с
тем, что в 1996 году были благоприятные климатические условия для многих
видов культур.
Таблица 1.4. Урожайность основных сельскохозяйственных культур, ц/га
|Наименование культур |1996 |1997 |1998 |
|Зерновые, всего |26,5 |24,0 |21,6 |
|В т.ч. озимая пшеница |30,9 |27,2 |31,6 |
|Ячмень |15,2 |12,2 |15,3 |
|Овес |- |14,3 |17,6 |
|Подсолнечник |16,1 |12,2 |8,4 |
|Кукуруза на силос |105,4 |69,6 |55,8 |
|Однолетние травы на силос |37,5 |87,4 |53,5 |
|Многолетние травы на силос |31,2 |47,0 |45,2 |
1.3.Производство продукции животноводства
Животноводство КСП им.Чкалова специализируется на производстве
молока и мяса говядины. Динамику поголовья на ферме по производству молока
можно проанализировать по годовым отчетам хозяйства.
Динамика поголовья на ферме показана в таблице 1.5.
Таблица 1.5 Динамика поголовья животных в хозяйстве, гол.
|Группы животных |1996 |1997 |1998 |
|Всего КРС | | | |
|В том числе: коровы | | | |
|нетели | | | |
|телки от 2-х лет | | | |
|Молодняк рождённый прошлым летом на | | | |
|откорм | | | |
|Молодняк рождения текущего года | | | |
Из данных таблицы 1.5. видно, что структура поголовья уменьшается и на
перспективу необходимо реконструировать старые помещение и отстраивать
новые, животноводческие помещения.
От уровня продуктивности животных зависит один из важнейших
показателей животноводчества - выход продукции на 100 га
сельскохозяйственных угодий.
Проанализировать выход можно по данным таблицы 1.6.
Таблица 1.6 Выход продукции на 100 га. сельскохозяйственных угодий
|Виды |Производство продукции, т |
|продукции | |
| |1996 |1997 |1998 |
|Молоко |202,5 |131,2 |153,3 |
|Мясо |101,1 |103,8 |36,5 |
Из таблицы 1.6 видно, что производство молока и мяса на 100 Га пашни
уменьшается.
Продуктивность животных за анализируемый период представлена в
таблице 1.7.
Таблица 1.7 Динамика продуктивности животных.
|Вид продукции |1996 |1997 |1998 |
|Удой молока в расчете на | | | |
|одну среднегодовую корову, |1150 |909 |772 |
|кг | | | |
|Получение телят на 100 коров|92 |73 |76 |
|и нетелей, голов |125 |98 |56 |
|Среднесуточный привес КРС, г| | | |
При анализе показателей таблицы 1.7 видно, что продуктивность
животных по удою молока в 1998 году значительно уменьшилась.
Одним из важнейших показателей работы КСП является себестоимость
и затраты труда на производство животноводческой продукции, которые
приведены в таблице 1.8.
Таблица 1.8 Себестоимость и затраты труда на производство животноводческой
продукции, грн/ц; чел- ч/ц
|Виды продукции |1996 |1997 |1998 |
| |Себестои|Затраты |Себестои|Затраты |Себестои|Затраты |
| |мость | |мость | |мость | |
|Молоко |31-32 |7,4 |30-41 |6,9 |21-10 |5,0 |
| | | | | | | |
|Мясо |270 |58,7 |195 |14,07 |192 |12,0 |
Из таблицы 1.8. видно, что в хозяйстве ещё высокая себестоимость. Это
объясняется тем, что до этих пор не используется еще имеющиеся резервы
снижения себестоимости и трудовых затрат на производство продукции
животноводства.
Одним из показателей, которые влияют на себестоимость продукции,
является расход кормов на 1 тонну продукции. Данные о расходе кормов
приведены в таблице 1.9.
Таблица 1.9 Расход кормов на 1 тонну продукции, т.к.ед.
|Вид продукции |1996 |1997 |1998 |
|Молоко |27,5 |32,8 |26,6 |
| | | | |
|Привес КРС |275 |286 |295,6 |
Значительное влияние на снижение трудовых затрат и себестоимости
продукции сказывается уровень механизации производственных процессов на
фермах.
Данные об уровне механизации производственных процессов на
животноводческих фермах КСП приведены в таблице 1.10.
Таблица 1.10 Уровень механизации производственных процессов, проц.
|Наименование процессов |1996 |1997 |1998 |
|Поение |100 |100 |100 |
|Доение |100 |90 |90 |
|Раздача кормов |90 |70 |70 |
|Уборка навоза |100 |90 |80 |
|Внесение подстилки |- |- |- |
|Кормоприготовление |50 |30 |20 |
|Комплексная механизация |80 |70 |60 |
Из таблицы 1.10 видно, что узким местом в комплексной механизации на
ферме являются: кормоприготовление и внесение подстилки, так же наблюдается
в последнее время тенденция снижения комплексной механизации поения,
доения, очистки стойл и уборки навоза .
Однако, кормоприготовление практически не механизировано, если не
считать измельчение соломы и силоса погрузчиками ФН – 1,2 и ПСК 5.
Смешивание кормов происходит в момент его раздачи. Так, например, часть
кузова мобильного кормоздатчика КТУ – 10А загружают измельченной соломой, а
остальной объём силосом и при раздаче происходит их смешивание.
Это примитивно, так как нарушается рацион в весовом отношении между
компонентами корма в расчете на одно животное. Раздача корма, в основном,
происходит за счет применения стационарных раздатчиков кормов ТВК –80, либо
тракторными КТУ –10А.
Водоснабжение ферм и летних выгульных площадок – трудоемкий процесс,
но как видно из таблицы 1.10, полностью механизирован. На каждой ферме
имеется скважина, в которую погружаются насосы марки ЭЦВ. Вода от них
поступает в водопроводную башню для хранения и создания давления в сети. От
башни по водопроводной сети вода подаётся в животноводческие помещения..
Для поения животных используют автопоилки ПА – 1 и АП – 1, а на
выгульных площадках используют групповые автопоилки АГК –12.
Для доения коров используют доильные установки ДАС –2Б. Сбор молока
производится в молочную цистерну и далее отправляется для первичной
обработки в молокоприемный пункт фермы.
Процесс уборки навоза и его транспортировка очень трудоёмкий. На
фермах навоз удаляется из помещений скребковыми транспортерами ТСН – 2,0Б и
ТСН 3,0 БС с погрузкой его в транспортный прицеп 2 ПТС – 4 887 А и с
последующей выгрузкой его в навозохранилище.
Современная механизация невозможна без применения электроэнергии. В
хозяйстве на 1998 год насчитывалось 570 электродвигателей общей
мощностью 610 кВт, из них в животноводстве работало 127 штук, общей
мощностью 252 кВт.
Потребление электроэнергии в животноводстве из года в год растет, что
объясняется широким внедрением электрооборудования. Применение
электроэнергии позволяет освободить работников животноводства от ручного
труда и сократить их физические затраты.
Одним из основных показателей рентабельности хозяйства является
себестоимость молока. Она в КСП ещё высокая.
Для определения себестоимости молока необходимо проанализировать все
затраты на его производство.
Данные приведены в таблице 1.12.
Из таблицы 1.12 видно, что себестоимость производства молока высокая из-за
большой стоимости корма. Это объясняется, в основном, трудными условиями,
так как они способствовали снижению урожайности и следовательно повышению
себестоимости кормов.
Таблица 1.12 Структура себестоимости производства молока.
|Виды затрат |1996 |1997 |1998 |
| |Затраты |Удельный|Затраты |Удельный|Затраты |Удельный|
| |на |вес, % |на |вес, % |на |вес, % |
| |1 ц. | |1 ц. | |1 ц. | |
| |грн. | |грн. | |грн. | |
|Всего затрат на 1 ц |34-34 |100,0 |31-32 |100,0 |31-41 |100,0 |
|в т.ч. зарплата и | | | | | | |
|амортизация |12,5 |37,2 |12,8 |37,7 |10,01 |28,2 |
|отчислений |1,31 |1,9 |1,28 |1,6 |1,32 |1,7 |
|Отчисления ТРН и ТУ |14-17 |42,2 |11-88 |44,6 |12-46 |43,9 |
|Стоимость кормов | | | | | | |
|Стоимость ТСМ, | | | | | | |
|электроэнергии и |6-81 |15,7 |6-08 |16,1 |7-46 |16,2 |
|прочие затраты. | | | | | | |
Уровень рентабельности производства зависит от величины
себестоимости продукции. Данные об уровне рентабельности производства
животноводческой продукции за 199 год приведены в таблице 1.13
Таблица 1.13 Рентабельность производства продукции
|Вид |Выгрузка|Себестои|Прибыль |Уровень |
|продукци|реализац|мость | |рентабельности, |
|и |ии, грн |1ц. грн.| |% |
| | | |Всего |На 1 |На 1ц | |
| | | |грн. |грн. |прод. | |
| | | | |затрат | | |
|Молоко |38.976 |103.18 |-1023-80|-0,72 |-74,7 |-72 |
|Мясо |202.538 |1678.2 | |-0,74 |-1238 |-38 |
| | | |-569342 | | | |
Из данных таблицы 1.13 можно сделать следующие выводы: уровень
рентабельности производства продукции животноводства низкий и даже
убыточный.
1.4. Выводы и предложения.
Современная животноводческая ферма – это специализированное
сельскохозяйственное предприятие по производству высокачественной продукции
с минимальными затратами труда и средств.
Анализ производственной деятельности КСП им. Чкалова показывает, что
хозяйство имеет хорошую кормовую базу, пастбищные угодия, но на
существующих фермах не полностью используются все возможности для высокой
производительности труда и высоких технико – экономических показателей.
Наряду с низкими технико – экономическими показателями, фермы КСП
имеют и ряд других недостатков. Например: старые здания, в которых трудно
применять новые машины и оборудование. Хранение кормов не на должном
уровне. Имеются большие потери кормов при скармливании.
Себестоимость продукции можно снизить путем:
1) Снижение себестоимости кормов, при правильной заготовке, хранении и рациональном использовании:
2) Улучшить поедаемость корма животными, за счёт подготовки его перед кормлением ( запаривание, известкование и т.д.).
3) Полной занятостью помещения поголовья.
4) Строительство новых помещений для животных и других подсобных сооружений из дешевых строительных материалов.
5) Создание прочной кормовой базы.
6) Производить кормление по научно - обоснованным сбалансированным рационом.
В хозяйстве недостаточно уделяется внимания кормовой базе, в
частности, заготовке доброкачественного силоса и обеспеченности поголовья
кормами в полном объеме. Нередки случаи неправильного процесса силосования
кукурузы и ее початков, что приводит к снижению продуктивности поголовья,
увеличению себестоимости продукции.
Основными причинами большого расхода кормов являются:
1) Слабый зоотехнический контроль за качеством корма в период его заготовки и хранения.
2) Неподготовленность кормов к скармливанию.
3) Слабый биологический и физиологический контроль за животными.
4) Хищение корма и потери его при скармливании.
Для улучшения технико-экономических показателей необходимо осуществлять следующие мероприятия:
1) Создать хорошую кормовую базу.
2) Внедрить прогрессивную технологию содержания животных и механизировать полностью все производственные процессы.
3) Организовать качественное технологическое обслуживание машин и механизмов.
2. Расчёт технологических линий фермы
2.1. Обзор и обоснование технологии содержания животных
Условия содержания животных на молочно-товарных фермах зависят от
хозяйственных и других конкретных условий. В настоящее время на фермах
крупного рогатого скота применяются три способа содержания поголовья:
привязный, беспривязный, комбинированный.
Привязный способ содержания животных применяется на молочных и
мясомолочных фермах. Он характеризуется тем, что животные зимой находятся в
стойлах на привязи, а летом – на выгульных площадках или в лагерях. При
данном способе содержания каждому животному выделяется определенное место,
оборудованное привязью, кормушкой, автопоилкой и средствами уборки навоза.
При этом содержание коров требует больших затрат труда и денежных средств
[ 4. С.26-30; 9. С. 9]. Однако при привязном содержании возможно
нормированное индивидуальное и групповое кормление коров в стойлах,
экономное использование кормов и подстилки, возможности ухода за каждым
животным.
Беспривязный способ содержания характеризуется тем, что животные
содержатся группами без привязи в помещениях. При таком содержании животные
имеют свободный доступ к кормам и воде. Этот способ содержания позволяет
упростить процессы обслуживания животных, уменьшить количество необходимой
техники, а за счет уменьшения амортизационных отчислений и транспортных
операций снизить и себестоимость продукции.
Однако, непременным условием такого содержания является наличие
необходимого количества кормов, производственных помещений и подстилочного
материала [ 4. С.31…34; 9. С.9].
При комбинированном способе содержания животные находятся в
помещении на привязи, а в теплое время года весной, летом и осенью – на
выгульных площадках. Этот способ содержания совмещает в себе элементы
привязного и беспривязного способов содержания. Для группового нормирования
кормления животных , при этом способе содержания, у кормушек на выгульно-
кормовых площадках необходимо установить оборудование для фиксирования
животных во время кормления [ 4. С. 34…36 ].
Из рассмотренных способов содержания животных принимается
привязной способ, так как хозяйство не может увеличить в значительной
степени производство кормов по той причине, что основные силы и средства
идут на производство других культур. Этот способ содержания животных даст
хозяйству экономию кормов и подстилки, индивидуальный уход за коровами.
2.2. Обоснование и выбор рационов кормления животных
Рационы кормления крупного рогатого скота предусматривают
получение высокой продуктивности и сохранения здоровья животных при
наименьших затратах питательных веществ на единицу продукции. Они должны
обеспечивать общий уровень питания с учетом продуктивности животных, быть
полноценным по составу органических питательных веществ, минеральных
веществ, витаминов и базироваться на широком использовании кормов, при
производстве которых получают высокий сбор кормовых единиц с гектара при
малой их себестоимости. Использование питательных веществ кормов в
значительной степени зависит от подбора кормов в рационе, т.е. от структуры
рациона кормления.
Для коров и молодняка на откорме рацион кормления выбирается в
зависимости от годового удоя коров и их живого веса. Плановый удой на одну
среднегодовую фуражную корову составляет 3047 л, жирность 3,8 % при живой
массе 450…500 кг; плановый привес молодняка 415 г в сутки, при живой массе
200 кг.
В существующий рацион кормления необходимо включить концкорма,
микродобавки, жмых. Суточный рацион кормления животных приводится в
таблице 2.1.
Таблица 2.1 Суточный рацион кормления животных
|Период года |Наименование корма |Количество |
| | |кг |к.ед. |
|ДОЙНОЕ СТАДО |
| |Солома |4,00 |0,88 |
| |Сено |3,20 |1,12 |
| |Силос |12,50 |2,50 |
|ЗИМНИЙ |Свекла |8,50 |1,02 |
| |Концкорма |2,75 |2,75 |
| |Жмых |0,35 |0,38 |
| |Микродобавки |0,13 | |
|В С Е Г О: | |31,43 |8,62 |
| |Зеленая масса |34,50 |6,90 |
| |Комбикорма |2,80 |2,80 |
|ЛЕТНИЙ |Жмых |0,20 |0,22 |
| |Микродобавки |0,13 |__ |
|В С Е Г О: | |37,63 |9,92 |
|МОЛОДНЯК НА ОТКОРМЕ |
| |Солома |4,0 |1,44 |
| |Силос |15,0 |3,00 |
|ЗИМНИЙ |Концкорма |1,2 |1,20 |
| |Жмых |0,6 |0,66 |
|В С Е Г О: | |20,8 |6,3 |
| |Зеленая масса кукурузы |20,0 |4,00 |
|ЛЕТНИЙ |Зеленая масса люцерны |5,0 |0,85 |
| |Комбикорма |1,5 |1,50 |
|В С Е Г О: | |26,5 |6,35 |
2.3. Выбор и обоснование режима работы фермы
Доярки и скотники на ферме работают в одну смену. Кормление животных трехразовое, доение основного стада – двухразовое. Доение коров в родильном отделении – трехкратное. В ночное время на ферме дежурит охрана. В таблице 2.2. представлен распорядок дня фермы при односменной работе, двукратном доении, при нагрузке на мастера машинного доения 50 коров.
Таблица 2.2 Распорядок дня на молочно-товарной ферме
| П Р О Ц Е С С |Начало |Окончание |Продол.,мин.|
|Прием коров от скотников |5.00 |5.10 |10 |
|Чистка навоза, кормушек, | | | |
|подогрев воды, кормление |5.10 |5.40 |30 |
|коров. | | | |
| | | | |
|Подготовка к доению |5.40 |6.00 |20 |
| | | | |
|Доение коров |6.00 |8.00 |120 |
| | | | |
|Мойка доильных аппаратов, | | | |
|молокопровода и молочной |8.00 |8.30 |30 |
|посуды | | | |
| | | | |
|Перерыв |8.30 |16.30 |480 |
|Подготовка к доению |16.30 |17.00 |30 |
| | | | |
|Кормление коров и доение |17.00 |19.00 |120 |
| | | | |
|Мойка доильных аппаратов, | | | |
|молокопровода и молочной посуды |19.00 |19.50 |50 |
| | | | |
|Передача коров ночному скотнику |19.50 |20.00 |10 |
| | | | |
2.4. Определение суточного и годового потребления кормов, выхода продукции и навоза
Суточная и годовая потребность в кормах определяется исходя из
планового поголовья животных и рационов кормления.
Суточная потребность одного вида корма определяется по формуле:
Pc=M*N
(2.1.)
где М – поголовье животных на ферме;
N – норма выдачи данного вида корма на одну голову в сутки, кг.
Годовое количество кормов одного вида, необходимое для фермы
определяется по формуле
Pг = Pc ДК,
(2.2) где Д – годовое количество кормодней для данного вида корма;
К – коэффициент, учитывающий естественные потери корма при
хранении.
Продолжительность зимнего периода использования кормов 210 дней,
летнего – 155. Количество кормодней и значения коэффициента К для различных
видов кормов приводятся в таблице 2.3.
Таблица 2.3Годовое количество кормодней и значение коэффициента К для
различных видов кормов
|Вид корма |Количество кормодней |Значение коэффициента К |
|Концкорма |365 |1,01 |
|Силос |210 |1,10 |
|Сенаж |210 |1,10 |
|Корнеплоды |210 |1,03 |
|Солома |210 |1,05 |
|Сено |210 |1,05 |
|Зеленая масса |155 |1,05 |
Данные расчёта суточных расходов кормов сводятся в таблице 2.4
Таблица 2.4 Суточный расход кормов на ферме.
|Период |Вид корма |Норма на 1 голову|Количество голов|Количество |
|года | |в сутки, кг | |корма на |
| | | | |сутки, кг |
| |
|Дойное стадо |
| |
|Зимний |Солома |4,00 |800 |3200 |
| |Сено |3,80 |800 |3040 |
| |Сенаж |3,20 |800 |2560 |
| |Силос |12,50 |800 |10000 |
| |Свекла |8,50 |800 |6800 |
| |Концкорма |2,75 |800 |2200 |
| |Жмых |0,35 |800 |280 |
| |Микродобавки |0,13 |800 |104 |
|Летний |Зелёная масса |34,50 |800 |27600 |
| |Комбикорма |2,80 |800 |2240 |
| |Жмых |0,20 |800 |160 |
| |Микродобавки |0,13 |800 |104 |
| |
|Молодняк КРС на откорме |
| |
|Зимний |Силос |15,0 |735 |11025 |
| |Солома |4,0 |735 |2940 |
| |Сено |2,0 |735 |1470 |
| |Свекла |6,8 |735 |4998 |
| |Концкорма |1,2 |735 |882 |
| |Жмых |0,6 |735 |441 |
|Летний |Зеленая масса | | | |
| |кукурузы |20,0 |735 |14700 |
| |Зеленая масса | | | |
| |люцерны |5,0 |735 |3675 |
| |Комбикорм |1,5 |735 |1103 |
| | | | | |
Данные расчёта годового расхода кормов сводятся в таблице 2.5.
Таблица 2.5 Годовой расход кормов на ферме.
|Вид корма |Норма суточного |Количество |Годовое |
| |расхода корма, кг |кормодней |потребление |
| | | |кормов, т |
|Солома |6140 |210 |1289,4 |
|Сено |4510 |210 |947,1 |
|Сенаж |2550 |210 |537,6 |
|Силос |21025 |210 |4415,3 |
|Корнеплоды |11798 |210 |2477,6 |
|Концкорма |6425 |365 |2345,1 |
|Жмых |881 |365 |321,6 |
|Зеленая масса | | | |
|кукурузы |35420 |155 |5490,1 |
|Зелёная масса | | | |
|люцерны |10555 |155 |1636,0 |
|Микродобавки |208 |365 |75,9 |
На мясо – молочной ферме крупного рогатого скота основными видами
продукции являются молоко и мясо.
Годовой выход молока рассчитывается по формуле:
Qмол = MGгод K,
(2.3.) где М - поголовье животных на ферме;
Gгод – плановый годовой надой на одну корову.
Gгод = 3047 кг;
К – коэффициент, учитывающий сухостойность коров, К =
1,3
[ 2.c.33].
Qмол = 800*3047*1.3 =3169 т
Годовой выход мяса определяется по формуле:
Qмяса = MGож ДK1,
(2.4.) где М – поголовье скота на откорме;
Gож – среднесуточный привес одного животного
Gож = 0,415 кг;
Д – число дней откорма КРС до 400 кг;
К1 – коэффициент, учитывающий неравномерность привеса
животных.
К1 = 0,9 [ 2.c.34]
Qмяса = 735*0.415*365*0.9
=670,93 т
Суточный выход навоза определяется по формуле:
Qнс = Kн*M *(Bm
+Bж+Bподст.), (2.5) где Кн – коэффициент, зависящий от места уборки наоза,
Кн = 0,3 [2.с.112];
М – поголовье скота;
Вт – суточный выход твёрдой фракции от одного животного
Вт = 30 кг [5.с.157];
Вж – суточный выход житкой фракции от одного животного
Вж = 10 кг [5.c.157];
Вподст – масса подстилки на одно животное в сутки
Вподст = 5 кг [8.с.78].
Qнс = 0,3*1535* (30+10+5) = 20,7 т
Годовой выход навоза Qнг определяется по формуле:
Qнг = Qнс*365
(2.6.)
Qнг = 20,7*365 = 7555 т
2.5. Определение потребного количества основных и вспомогательных помещений и сооружений
Типы производственных помещений для животных выбираются в зависимости
от количества поголовья животных и способа его содержания по существующим
типовым проектам. Количество основных производственных помещений
определяется исходя из норм площади, необходимой на одну голову. Исходя из
этого выбирается четыре коровника на 200 голов дойного стада каждый для
привязного содержания – типовой проект 801.2 –9 [30.с.34].
Откорм крупного рогатого скота 735 голов размещается в двух
реконструированных существующих помещениях.
Размеры складских помещений для концкормов, хранилищ для сочных
кормов, количество скирд соломы, сараев для сена определяются на основании
годовой потребности в кормах.
Для сбережения кормов выделяются специальные площадки, на которых
размещаются складские помещения. Концкорма хранятся в закрытых помещениях,
которые размещаются рядом с кормоцехом. Корнеплоды хранятся в буртах,
силос из зеленой массы кукурузы или других культур – в бетонных наземных
траншеях. Сено хранится в специальных сараях, солома скирдуется.
Общий объём для хранения годовых запасов корма определяется исходя из
его годовой потребности и объёмной массы по формуле:
V = Pг / ?,
(2.7.) где Рг – годовая потребность в корме данного вида, кг;
? - объёмная масса данного корма, кг/м3 [30.c.38-40]
Расчёт объёмов хранилищ для различных видов кормов сводится в таблице 2.6.
Таблица 2.6 Объём хранилищ для кормов и их количество
|Вид корма |Годовая |Общий объём для |Количество |
| |потребность корма |хранения корма |хранилищ N |
| |Рг, кг |V,м3 | |
|Солома |1289400 |2149 |3 |
|Сено |947100 |9471 |3 |
|Сенаж |537600 |1792 |1 |
|Корнеплоды |2477600 |4129 |8 |
|Силос |4415300 |14718 |4 |
|Концентраты |2345100 |4690 |1 |
Потребность в хранилищах N определяется, исходя из них вместимости,
по формуле:
N = V/Vх*Е,
(2.8.)
Vх - вместимость х типового хранилища, м3;
Е - коэффициент использования вместимости хранилища [2.с.32]
Данные расчётов потребности в хранилищах для всех видов кормов
заносятся в таблицу 2.6.
2.6. Выбор и обоснование производственных процессов по доставке и раздаче кормов, сбору и обработке продукции, уборке и транспортировке навоза, созданию микроклимата, ухода за животными
Для получения конечной продукции на животноводческой ферме крупного
рогатого скота необходимо осуществить следующие процессы:
1) кормление животных;
2) поение;
3) доение;
4) уборка навоза;
5) создание микроклимата;
6) уход за животными.
Схема производственных процессов на ферме представлена на рисунке 2.1.
Анализ схемы показывает, что каждый технологический процесс состоит
из комплекса последовательных операций, которые выполняют машины.
Технологический процесс подготовки кормов начинается с погрузки их в
транспортное средство. Погрузка грубых кормов и силоса осуществляется
погрузчиком ПСК –5. Дополнительное измельчение производится измельчителем
РСС - 6Б с погрузкой измельченной массы в мобильный кормоздатчик КТУ -10А.
Он применяется для подвоза грубых кормов, силоса и раздачи их в кормушки в
период кормления животных. Для погрузки корнеплодов применяется грейферный
погрузчик ПГ – 0,5Д. Корнеплоды грузятся на тракторный прицеп 1 – ПТС – 2Н,
который в агрегате с трактором транспортирует корма к измельчителю. Сочные
и грубые корма от кормоцеха до животноводческого помещения транспортируются
и раздаются мобильным кормораздатчиком КТУ – 10А.
На животноводческих фермах требуется большое количество воды для
поения животных, приготовления кормов, содержания в чистоте оборудования и
помещений. Для водоснабжения фермы используется грунтовые воды, которые
поднимаются в водонапорную башню БР – 15У автоматической водоподъёмной
установкой ВУ – 10 – 30. От водонапорной башни ко всем потребителям вода
подаётся по трубопроводу. Поение животных осуществляется автопоилками АП –
1А. Одна автопоилка обслуживает двух животных.
Доение коров на ферме наиболее сложный и трудоёмкий процесс. В
зависимости от способа содержания животных на ферме доение механизируется с
помощью различных доильных установок. При привязном содержании коров,
применяемом на проектируемой ферме, используется доильная установка АДМ – 8
с молокопроводом. В молочном отделении молоко очищается, охлаждается, а
затем молоковозом транспортируется на молокозавод. Очистка молока
производится охладителем –очистителем молока ОМ – 1, для охлаждения
используется танк- охладитель ТОМ – 2А, в качестве источника холода –
машина ТХУ – 14.
При привязном содержании крупного рогатого скота для удаления навоза
применяются стационарные средства. Навоз из стоил очищается скребком,
который получает привод от цепи основного транспортера и осуществляет
круговые движения. Этот скребок сбрасывает навоз в навозный канал. Из
навозного канала транспортером ТСН – 160А навоз удаляется из помещения и
грузится в прицеп 2 – ПТС-4 – 877А. Прицепом, в агрегате с трактором, навоз
транспортируется с территории фермы в навозохранилище.
На ферме применяется приточно – вытяжная вентиляция с естественным
побуждением воздуха. Такая вентиляция происходит под влиянием ветра и
вследствие разности температур. В коровниках и в других производственных
помещениях наряду с естественным освещением имеется и искусственное.
2.7. Составление схем технологических линий и определение их производительности.
2.7.1. Приготовление и раздача кормов. Технологическая схема приготов ления и раздачи кормов приводится на рисунке 2.2.
Свекла
Погрузка
Транспортировка
Взвешивание
Мойка, резка
Силос
Измельчение
Погрузка
Взвешивание
Транспортировка
Конц корма
и мин. добавки
Измельчение
Транспортировка
Взвешивание
Загрузка
Зелённая
масса
Погрузка
Транспортировка
Дозироване
Раздача
Солома
Измельчение
Погрузка
Взвешивание
Транспортировка
Дозирование
Доставка
Раздача
Рис.2.2. Технологическая схема приготовления и раздачи кормов.
Расчёты производственных процессов, выбор машин, определения
количества машин производится на основе потребной производительности
линий и технологии обработки продукта.
Потребная часовая производительность линии подготовки кормов к
скармливанию определяется по формуле:
Qл =Рс/Т,
(2.9.)
где Рс - суточная потребность данного вида корма, кг
Т – время суточной работы механизированной машины, ч
Часовая производительность линии по подготовки грубых кормов равна:
Qлгк = Pc/Tу *Z?,
(2.10.)
где Ту – время отведенное для раздачи грубых кормов, ч;
Z - количество кормежек данным видам корма в сутки;
? - коэффициент использования рабочего времени
? = 075…0,85 [ 3. с. 216]
Qлгк = 6140/1*2*0,85=3612кг/ч
Часовая производительность линии по подготовке концентрированных
кормов определяется по формуле :
Qлкк= Рс/Тп *Z ? ,
(2.11.) где Тп – время для подготовки одного кормления, ч
Qлкк = 6425/0,5*2*0,85=7559 кг/ч
Часовая производительность линии по подготовки корнеплодов к
скармливанию равна:
Qлк=Рс/Тсб *Z,
(2.12.) где Тсб – допустимое время хранения измельченных кормов,
Тсб = 1,5…2ч [2. с. 44].
Qлк =11798/2*1=5899 кг/ч
Машины подбираются отдельно для каждой операции. И их количество m
определяется из отношения производительности технологической линии Qл к
производительности машины Qм m = Qл/ Qм ,
(2.13.)
Для погрузки соломы используется погрузчик кормов ПСК- 5. Число
погрузчиков определяется по формуле 2.13. m= 3,6/3,2=1 машина
Погрузчик ПСК – 5 будет использоваться и для погрузки силоса. Для
погрузки корнеплодов применяется погрузчик ПГ – 05Д. Необходимое количество
таких погрузчиков равно m=5,9/30=1машина
Количество кормораздатчиков КТУ-10А, необходимых для обслуживания
фермы, определяется по формуле: mp=Рк/ QкТр,
(2.14.)
где Рк – суммарное количество кормов, которое необходимо раздать за одну выдачу, т;
Qк – производительность кормораздатчика, т/ч;
Тр – время, затрачиваемое на раздачу кормов, ч.
Производительность кормораздатчика определяется по формуле:
Qк =Gк *E?/( 2 * Lmp /Vmp +TH +Lфк/ Vp ), (2.15)
где Gк – грузоподъёмность кормораздатчика, т;
Е – коэффициент использования грузоподъемности,
Е = 0,6…0,72
[5. с. 136];
? - коэффициент использования рабочего времени,
?= 0,8
[ 3. С. 216];
Lmp - среднее расстояние от кормоцеха до места раздачи кормов, км;
Vmp - транспортная скорость раздатчика,
Vmp = 5 км/ч
[ 5. c. 141];
Vp - рабочая скорость кормораздатчика,
Vp = 2 км/ч
[5. c. 141];
Lфк - величина фронта кормления, принимается из расчета 0,8…1,0 м
на одну голову, км;
Тн – время погрузки, ч; определяется из соотношения :
Тн = Qк *E/ Qп ,
(2.16.) где Qп - производительность погрузчика кормов,
Qп = 2,5т/ч
[7. c. 58].
Тн = 3,3*0,6/2,5=0,792 ч
Qк=3,3*0,6*0,8/(2*0,2/5+0,8/2+0,792)=2,25т/ч mp=21,03/2,25=8 машин
Для измельчения грубых кормов применяется измельчитель РСС – 6Б в
количестве m= 3,6/2=2маш.
2.7.2. Линия водоснабжения. Для поения животных используются грунтовые
воды по технологической схеме поения (см.рис.2.1). Для создания запаса
воды и поддержание необходимого давления водонапорной сети применяется
башня конструкции инженера Рожновского БР – 15У [6. С. 173…175; 31. С. 15]
Среднесуточный расход воды определяется для отдельных потребителей по
формуле:
[pic]qі nі
(2.17.)
qі - суточная норма расхода воды одним потребителем, q=100л – для дойного стада; q=30л – для молодняка [
2. с. 77]; nі - число потребителей, имеющих одинаковую норму потребления.
Q сут.ср = 800*100+735*30=102050л = 102,05 м3
Максимальный расход воды Q сут.max ., с учётом того, что ферма
расположена в сухом и жарком районе Украины, определяется по формуле:
Q сут.max = Q сут.ср. *? сут. ,
(2.18.)
где ? сут – коэффициент суточной неравномерности водопотребления,
? сут = 1,3
[ 2.c. 78].
Q сут.max = 102,05 *1,3 =132,7 м3
Учитывая сухой и жаркий климат, расход воды можно увеличить на 25%
Q сут.max = Q сут.max + 0,25Q сут.max
(2.19.)
Q сут.max = 132,7+0,25*132,7=165,9 м3
Максимальный часовой расход воды Qr max определяется с учётом
коэффициента часовой неровномерности ? ч =2,5 [2. С. 78 ] по формуле:
Qч. max = ?ч* Q сут.max / 24
(2.20. )
Qч. max = 2,5*165,9/24 =17,3 м3
Максимальный секундный расход равен:
Qc max = Q ч max/3600
(2.21.)
Q c max = 17,3/3600=0,005м3
Диаметр труб на участках водопроводной сети определяется по формуле:
Д = [pic]
(2.22.) где V – скорость движения воды в трубопроводе,
V = 0,5…1,25 м/с [3. с. 142]
Д =[pic][pic]м
Диаметр подводящих труб принимается 50мм.
Поение животных на ферме осуществляется посредством индивидуальных
автопоилок АП –1А.
2.7.3. Линия уборки навоза. Навоз из животноводческих помещений
удаляются навозоуборочным транспортёром ТСН –160 А. Стойла очищаются
механически.
Производительность поточной линии удаления навоза определяется по
формуле:
[pic],
(2.23.) где qі – суточный выход навоза от одного животного, qі =55 кг для коров; qі = 14 кг для молодняка [ 9. С. 24] mі – поголовье животных в данной группе;
Тну – время работы линии в сутки, ч.
Qл =(800*55+735*14)/1000*2=27,1 т/ч
Подача скребкового транспортёра определяется по формуле:
Q = 3600в*h*?н*?*?,
(2.24.)
где в – длина скребка,
в=0,25 м [26 с.] h – высота скребка h= 0,056 м [ 26 с.]
? – скорость скребка
? = 0,18 м/с [26. с.]
?н – плотность навоза,
?н = 1,01 т/ м3 [31.с. 40]
? – коэффициент заполнения межскребкового пространства,
? = 0,5…0,6 [5. С. 165]
Q = 3600*0,25*0,056*0,18*1,01*0,5=4,5 т/ч
Площадь навозохранилища определяется по формуле:
F= Vн*Д хр/h?? *?н,
(2.25)
где Vн –суточный выход навоза, м3
Д хр – продолжительность хранения навоза, сут;
h?? - высота укладки навоза,
h?? = 2,0…2,5 м [2.с.115]
F= 207*200/2,5*1,01 =16560 м2
Твёрдая фракция навоза транспортируется в навозохранилище, а жидкая собирается в жижесборнике.
2.7.4. Доение коров на молочной ферме наиболее сложный и трудоёмкий
процесс. В зависимости от способа содержания животных на ферме, доение
можно механизировать с помощью различных доильных установок. На
рассматриваемой ферме применяется доильная установка АДМ-8 с молокопроводом
стационарного типа, с двухтактными доильными аппаратами ДА-2.
Количество доильных аппаратов na необходимых для выдаивания коров в
отведенное время, расчитывается по формуле: na =m*t/T?,
(2.26.) где m – количество голов дойного стада; t – среднее время доения одной коровы, мин.;
T? - продолжительность разового доения поголоаья, мин. na = 800*6/120 =40шт.
Расчетная производительность Wr доильной установки определяется по
формуле:
Wr = m/T?,
(2.27.)
Wr = 800/2 =400гол/ч
Количество доильных установок определяется по формуле:
Nу =Wr/Wу,
(2.28.) где Wу – часовая производительность доильной установки,
Wу = 100 коров/ч [5. С. 195]
Nу =400/100 = 4 шт.
Количество доильных аппаратов, которое мастер машинного доения может
использовать при доении, рассчитывается по формуле: n =(tд+tмр )/(tр+tмр),
(2.29.) где tд - среднее время доения аппаратом без участия мастера
машинного доения, мин, tмр – время выполнения машинно – ручных работ; tр – время выполнения ручных операций, мин; n =(4+0,6)/(1+0,6) =3 шт
Потребность в мастерах машинного доения рассчитывается по формуле: n? = m* (tр+tмр)/60*T?,
(2.30) n? =800*(1+0,6)/60*2 =11 чел
Производительность труда одного мастера машинного доения определятся
по формуле:
W = 60/ (tр+tмр)
(2.31.)
W = 60/ (1 +0,6) =37,5 коров/ч
Ритм потока доения равен промежутку времени между окончанием доения
одной коровы и последующей, выдаеваемых последовательно и определяется по
формуле:
Ру = (Т? - tц)/(m? -1),
(2.32.) где tц – время цикла доения, мин; m? - количество коров, обслуживающих одним дояром за время доения Т?;
Ру = (120 -8)/(50-1)=2,3
Плотность потока доения показывает сколько коров доится одновременно
на доильной установке и определяется по формуле:
Пу = tц/Ру
(2.33.)
Пу = 8/2,3 = 3,5
Годовое количество молока, которое подлежит первичной обработке в
течение года, определяется по формуле:
Gгод =m*P,
(2.34.)
где P – среднегодовая продуктивность одной коровы, кг.
Gгод =800*3047 =2437600 кг.
Максимальный суточный выход молока рассчитывается по формуле:
Gсут. max =?*Gгод/365,
(2.35.) где ? – коэффициент, учитывающий неравномерность удоя,
? = 1,5…2,5 [ 2.с.90]
Gсут. max =2*2437600/365 = 13357 кг
Часовая производительность поточной линии первичной обработки молока
определяется по формуле:
Wпон =0.55 Gсут. max/Тдоп
(2.36.) где Тдоп – допустимое время первичной обработке молока. ч.
Wпон =0.55 *13357/2 = 3,7 т/ч
Для первичной обработки молока используется очиститель молока ОМ –1,
танк – охладитель ТОМ –2А, в качестве источника холода – машина МХУ –8С.
Так как молокозавод находится за 30 км от фермы, доставка молока на
молокозавод производится в автомобильной цистерне АЦПТ- 2,8.
2.7.5 Линия создания микроклимата. Воздух становится непригодным или
вредным, если он содержит большое количество газа, пыли, пара и.т.д. а
температура его высока. Следовательно, одним из важных мероприятий
оптимальной технологии содержания животных является поддержание в
животноводческих помещениях микроклимата. По воздухообмену рассчитываются
основные элементы систем вентиляции.
В зависимости от вида основных вредных выделений воздухообмен
рассчитывается по:
1) допустимому содержанию углекислоты;
2) удалению лишней влаги и тепла.
По допустимому содержанию углекислоты воздухообмен определяется по
формуле:
(во = Рm /(Р2- Р1), (2.37.)
Р – количество углекислоты, выделяемой одним животным,
Р = 141 дм3/ч [3. С. 18] m - число животных в помещении;
Р2- предельно допустимая концентрация углекислоты для данного
помещения,
Р2 = 3 Дм3/м3 [3. с. 23]
Р1 - содержание углекислоты в свежем приточном воздухе,
Р1= 0.3 … 0.4 Дм3/м3 [3. с. 17]
(во = 141*200/(3-0,35) = 10642 м3/ч
В проектируем коровнике применяется приточно-вытяжная вентиляция с
естественным побудителем воздуха. Общая площадь Fобщ. вытяжных каналов
определяется по формуле:
Fобщ =(во /3600 ? (2.38.)
? – скорость движения воздуха в вытяжных каналах, м/с
?=( [2gH( Pн –Pв) ]/Рв,
(2.39.) где H – высота вытяжной трубы, м; g – ускорение силы тяжести, м/с2;
Pн , Pв -плотность воздуха соответственно снаружи и внутри
помещения, кг/м3
?=( [2*9,81*1,5 ( 1,396-1,248) ]/1,248= 1,87 м/с
Fобщ =10642 /3600*1,87 =1,6 м2
Количество вытяжных каналов подсчитывается по формуле: nв=Fобщ /fв, (2.40) где fв – площадь поперечного сечения одного вытяжного канала, fв =0,36 м2 [ 6. С. 148] nв=1,6/0,36 =5
Общая площадь поперечного сечения приточных каналов принимается по
формуле:
Fпр =0,6Fобщ (2.41.)
Fпр =0,6*1,6 = 0,96 м2
Количество приточных каналов: nпр =Fпр /fпр, (2.42.) где fпр – площадь поперечного сечения одного приточного канала, fпр = 0,04 м2 [6 .с. 147] nпр =0,96/0,04 =24
Расчет естественного освещения сводится к выбору количества окон, их
расположение вдоль здания. Степень естественного освещения характеризуется
световым коэффициентом Кок, т.е отношением площади окон к площади пола.
Для коровника с привязным содержанием коров при доении в стойлах
Кок = 1/10…1/15 [ 3.с.35]
Площадь окон определяется по формуле:
Fок= FпКок, (2.43.) где Fп -площадь пола, м2.
Fок= 1512*1/15 = 100м2
Число окон, необходимое для получения нужной освещенности определяется
по формуле: nок =Fок /fок, (2.44.) где fок – площадь одного оконного проёма,
Fок = 1,98 м2 [6.
c. 165] nок =100 /1,98 =50
Окна располагаются по периметру здания на высоте 1,2 м.
Расчет искусственного освещения сводится к выбору типа
светильников, их числа и рационального размещения.
Необходимое количество ламп определяется исходя из удельной мощности
ламп по формуле: nл =S*W/Wл, (2.45.) где S –площадь освещаемого помещения, м2;
W – удельная мощность на 1 м2 пола, Вт м2;
Wл – мощность одной лампочки, Вт nл =1512*2/100 = 30 шт
Коэффициент освещенности помещения определяется по формуле:
( = S/Hn*(а+в),
(2.46.) где Hn – высота подвеса светильников, м; а, в - соответственно длина и ширина помещения, м
( = 1512/[3*(72+21)] =8,2
Выбираются светильники полугерметические ПГ – 60, которые
подвешиваются в два ряда высоте 3 м с расстоянием между ними 5 м.
2.8. Выбор оптимальных вариантов технологических линий с помощью ЭВМ и разработка комплекта машин.
Для экономической оценки технологических линий рассчитываются
эксплуатационные затраты. Размер эксплуатационных затрат определяется по
каждому из сравниваемых вариантов по формуле:
Uэ = З+А+Р+Сr+Сэ, (2.47.) где Uэ – эксплуатационные затраты, связанные с выполнением производственных процессов на животноводческой ферме за год отдельной машиной или комплектом машин, грн
З – заработная плата рабочим, грн
А – аммортизация машин, грн;
Р – отчисления на текущий ремонт и технологическое обслуживания машин, грн;
Сr – затраты на горючесмазочные материалы и твердое топливо,
грн;
Сэ, - затраты на электроэнергию, грн;
Зароботная плата рабочих, занятых на выполнении механизированных
процессов равна:
З = Т*Л*Ст, (2.48.) где Т – продолжительность работы за год на выполнения производственного процесса, ч;
Л – количество рабочих занятых на выполнении процесса, чел;
Ст – часовая тарифная ставка с дополнительными начислениями,
грн;
Амортизация машин определяется по формуле:
А = Ба/100, (2.49.) где Б – балансовая стоимость машины, грн; а – норма ежегодных амортизационных отчислений, проц;
Балансовая стоимость технологического оборудования равна:
Б = СмКм, (2.50.) где См – оптовая цена машины, грн;
Км – коэффициент, учитывающий затраты на монтаж, разборку, транспортировку и торговые наложения.
Затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание определяется по
формуле:
Р =Бр/100, (2.51.) где р – норма ежегодных отчислений на ТР и ТО, проц;
Затраты на горюче-смазочные материалы и топливо определяются по
формуле:
Сг = Ng*Тг*(*Цк,
(2.52.) где N – номинальная мощность двигателя машины или трактора, л.с.; g – удельный расход основного горючего, кг л.о.в.ч.;
Тг – годовая продолжительность работы машины на ферме, ч
Цк –комплексная цена 1 кг горючего, грн;
Затраты на расходуемую электроэнергию рассчитываются по формуле:
Сэ = Fг*Zэ (2.53.) где Fг – годовое потребление технологической электроэнергии, кВт-ч;
Zэ – стоимость кВт-ч электроэнергии, грн;
Годовой расход электроэнергии на технологические нужды определяется
по формуле:
Fг= Nэ* Тг* Кз*Ко/Кс*Кnд (2.54.) где Nэ – потребляемая мощность установленного
оборудования, кВт;
Тг – продолжительность работы машины за год, ч;
Кз – коэффициент загрузки оборудования;
Ко – коэффициент одновременности работы оборудования;
Кс – коэффициент, учитывающий потери в электросети;
Кnд – коэффициент полезного действия электродвигателя.
Приведенные затраты определяются по формуле:
Un =Uэ+Ен*Бс, (2.55.) где Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;
Бс – суммарная балансовая стоимость машин и оборудования, грн
В итоге выражение для определения приведенных эксплуатационных затрат
примет следующий вид :
Uп = G*ZГ/Wм (Л*Сг + N*g*(*0,099 + NэZэ0,7) + Б/100( a + р + 15 ),
(2.56.) где G – масса продукции, перерабатываемой за сутки машиной, кг;
Zг- количество дней работы машины в году;
Wм – производительность машины, т/ч.
Для примера рассчитывается линия погрузки, доставки и раздачи силоса
Исходный вариант:
ПСК –5 –1 шт.; КТУ – 10А - 8шт.; МТЗ – 80 –9шт.
Для этого варианта получается
Uп мтз-80 = G*ZГ/Wпск-5 (Л*Сг + N*g*(*0,099) + Бмтз –80/100( a + р +
15 )=
= 20*200/13(1*0,58+0,099*75*0,19*0,8)+3500 /100
(15+9,9+15)=
=1924,4 грн
Uп пск-5 = Бпск -5/100*( a + р + 15 ) =
1160/100(16,6+14+15)=528,96 грн
Uп мтз -80 = Gг*ZГ/Wкту-10А (Л*Сг + Ng*(*0,099*3) + 3*Бмтз-80/100( a +
р + 15 )=
=20*200/10(3*0,58+3*0,099*75*0,19*0,5)+3*3500/100*(15+9,9+15)=
=5732 грн
Uп кту –10А = 3*Бкту-10А /100*( a + р + 15 ) = 3*1500/100(16,6+14+15)
= 2052 грн,
Uпл = Un мтз-80 + Unпск-5 + Unмтз –80+ Un кту –10А=
= 1924,4+528,96+5732+2052 =10237,36грн
Удельные приведенные затраты для этого варианта линии погрузки,
доставки и раздачи силоса определяются по формуле:
Uп уд. = Uпл /GZг
(2.57.)
Uп уд. = 10237,36 /20*200=2,56 грн
Аналогично производятся расчёты и для других технологических линий.
Расчёты производятся с помощью ЭВМ. Исходные данные для выбора оптимальных
вариантов технологических линий и их расчет, выполненный ЭВМ даны в
приложении 1. На основании этих расчётов выбирается комплект машин, который
представлен в таблице 2.7.
Таблица 2.7 Сводная ведомость комплекта машин
|Наименование машин и оборудования |Марка |Количество |
|Трактор колёсный |МТЗ – 80 |8 |
|Прицеп тракторный |2-ПТС-4-877А |10 |
|Прицеп тракторный |1-ПТС-2Н |2 |
|Погрузчик грейферный |ПГ-0,5Д |1 |
|Погрузчик стебельных кормов |ПСК-5 |1 |
|Соломосилосорезка |РСС-6Б |2 |
|Кормораздатчик |КТУ-10А |8 |
|Автопоилка |АП-1А |768 |
| | | |
|Наименование машин и оборудования |Марка |Количество |
| | | |
|Сборно-блочная водонапорная башня |БР-15У |1 |
|Автоматическая водоподъёмная |ВУ-10-30 |1 |
|установка | | |
|Доильная установка |АДМ-8 |4 |
|Очиститель молока |ОМ-1 |4 |
|Молокозборник |- |4 |
|Насос молочный |- |4 |
|Фильтр молочный |- |4 |
|Танк для хранения молока |ТОМ-2А |4 |
|Источник холода |ТХУ-14 |4 |
|Автоцистерна |АЦПТ –2,8 |1 |
|Навозоуборочный транспортер |ТСН-160А |8 |
2.9 Разработка генерального плана фермы.
Разработка генерального плана фермы производится путём сопоставления
нескольких вариантов генерального плана с целью выбора наиболее
рациональных планировочных решений. Выбор варианта генерального плана
производится путём сравнения технико- экономических показателей, отвечающих
требованиям технологических и строительных норм и правил. То есть,
генеральный план разрабатывается так, чтобы здание и сооружения были
расположены в соответствии с принятым технологическим процессом, с
зооветеринарными и противопожарными разрывами.
На генеральном плане должны быть выделены три основные зоны:
производственная, хозяйственная и ветеринарная. В производственной зоне
находятся животноводческие здания, коровники, родильные отделения. В
хозяйственной зоне- кормовые площадки, в ветеринарной – изолятор,
амбулатория, санбойня, карантинное отделение.
На въезде размещается санитарный блок с проходной, с дезбарьером, а
так же дом животноводов. У дома животноводов расположена площадка отдыха и
стенды – витрины, с фотографиями передовиков производства, доска
показателей и другие малые архитектурные формы.
Инженерные сети прокладываются по кратчайшему расстоянию с
сохранением прямолинейности отдельных участков и ветвей. Территория фермы
благоустраивается посадкой декоративных деревьев, устройством газонов и
ограждается забором. Основные показатели генерального плана фермы
представлены в таблице 2.8.
Таблицы 2.8 Основные показатели генерального плана фермы
|Наименование показателя |Размерность |Значение |
|Площадь участка фермы |м2 |173900 |
|Площадь застройки |м2 |78844 |
|Площадь озеленения |м2 |13923 |
|Протяженность автодорог |м |2563 |
|Коэффициент застройки | |0,45 |
|Коэффициент использования участка | |0,68 |
3. Разработка устройства к навозоуборочному транспортёру
ТСН- 160А для очистки стойл
3.1. Зооинженерные требования к устройствам для очистки стойл
Устройства для очистки стойл должны отвечать следующим требованиям:
1) обеспечивать постоянную и легко поддерживающую чистоту;
2) исключать передачу информации из одного помещения в другое;
3) быть удобным в эксплуатации при минимальных затратах на техническое обслуживание и ремонт; затраты труда на техническое обслуживание не должны превышать 0,2 чел.-ч;
4) быть безопасным для животных и обслуживающего персонала;
5) очищать стойла от навоза полностью без дополнительного, ручного труда;
6) конструкция устройства должна соответствовать требованиям, предъявляемым к устройствам, работающим в агрессивных жидких средах;
7) в конструкции устройства должны бить использованы унифицированные узлы и детали, используемые в сельскохозяйственном машиностроении.
3.2. Анализ средств механизации очистки стойл по литературным и патентным материалам
3.2.1. Устройство для уборки навоза. А.С. II92746 СССР.
Предлагаемое устройство включает в себя установленную на раме на
вертикальном валу и расположенную над задним краем стойла ротационную щётку
для сбрасывания навоза в канал, в котором размещён скребок. С целью
предотвращения травматизма животных при уборке навоза из стойл,
смонтированных на подвижной платформе, раме выполнена в виде двухплечего
рычага, снабженного ограничительным упором.. На одном плече рычага
закреплена щетка, а его противоположное плечо подпружиненно. Щетка снабжена
кожухом, выполненным в виде диска с цилиндрической отбортовкой к низу на
его периферии.
3.2.2. Агрегат для уборки, погрузки навоза и разбрасывания подстилки.
А.С. 1297775 СССР. С целью повышения равномерности разбрасывания
подстилки, а также качества уборки навоза предлагаемый агрегат содержит
сбрасывающее устройство. Выполненное в виде подпружиненного ротора. Ротор
установлен под выгрузной частью поперечного транспортера с возможностью
углового перемещения относительно оси в плоскости, перпендикулярной
направлению перемещения агрегата. Ротор связан с транспортером посредствам
стоек. Скребки для уборки навоза поворачиваются вокруг вертикальной оси и
очищает навоз с поверхности стойл. Скребки соединены с передней частью
боковых стенок ковша маятниковыми опорами. Ролики, взаимодействуя с
вертикальной стенкой стойла, поворачивают скребки.
3.2.3. Устройство для уборки навоза А.С.1358858 СССР.
Устройство содержит основные скребки 2 (рис 3.1.) и дополнительные
скребки 7, удаляющие навоз соответственно из навозной канавки 3 и с задней
поверхности стойл 8. Скребки связаны между собой через консольные рычаги 5,
причем, последние при помощи шарниров 4 закреплены на основных скребках и
контактируют с их верхними поверхностями. В процессе уборки навоза за счет
параболической формы рабочей поверхности дополнительных скребков от
захватываемой ими навозной массы создается поворотный момент, передаваемый
через консольные рычаги 5 основными скребками 2. В результате основные
скребки 2 прижимают к днищу навозного канала 3.
Рис. 3.1. Устройство для уборки навоза.
1. цепь транспортёра;
2. основной скребок;
3. навозный канал;
4. шарнирное соединение;
5. консольный рычаг;
6. шлицевое соединение;
7. дополнительный скребок;
8. поверхность стойла.
3.2.4. Устройство для уборки навоза. Австрийский патент №3339652.
Рис. 3.2.Устройство для уборки навоза.
1. направляющий элемент;
2. выступы;
3. штанга;
4. скребок;
5. стойка;
6. болт;
7. стопорная пластина.
3.2.5. Назаров С.И., Прокопенко К.И. Механизация очистки
стоил [27. с. 33…34]. Разработан мобильный механический очиститель стойл
(рис 3.3.).Привод очистителя: электродвигатель 1,5 кВт, редуктор РЧУ –63А.
Питание через гибкий кабель, подвешенный над конвейером. При работе
конвейера очиститель движется вдоль стойл. Скребки 5 счищают навоз с
поверхности стойл в навозный канал.
Рис.3.3.Схема очистителя стойл.
1. рама;
2. привод;
3. самоустанавливающиеся колеса;
4. цепь транспортера;
5. скребок;
6. ведомый вал;
7. ведущий вал;
8. поверхность стойла.
3.2.6. Журавлев Б.И., Бородулин Е.Н., Макаров Э.Р., Соловьев
Р.В. Новая технология уборки навоза на фермах крупного рогатого скота [28.
С. 22…24]. Предлагается укороченное стойло (рис.3.4.), длина которого на
50…100 мм больше длины косой животного и расположенное на 100…150 мм выше
решетки навозного канала. Более низкие уступы ведут к загрязнению стойла,
более высокие опасны для животных. Боковые ограничители устанавливают на
высоте 1000 мм и длине 1000…1200 мм. Для удобства работы доярок через один
длинный устанавливают один короткий ограничитель длиной 600…800мм. Большое
значение имеет наклон пола стойл. Стойла имеют ширину 1200мм, уклон пола1%.
На пол коротких стойл попадает 22%кала и 17% мочи, а длинных соответственно
94 и 93%.
Затраты труда на уборку понижаются в 2-3 раза. Если же убирать навоз один
раз в смену, то можно вдвое уменьшить число скотников.
Рис.3.4. Укороченное стойло.
3.3.Выбор и обоснование конструкции для уборки стойл
Цель конструирования – повышение качеств уборки навоза, снижение
затрат ручного труда при обслуживании животных. Конструкция устройства
(рис 3.5.)содержит промышленный транспортер ТСН – 160А 1 и дополнительные
скребки 2, удаляющие навоз с задней поверхности стойла 9. Дополнительный
скребок 2 посажен на вал 4, который вращается в чугунной втулке 6. Втулка 6
посажена в стакан 5, который приваривается ручной электродуговой сваркой к
плите 3. Со стороны стойла к плите 3 приварена проушина 8, в которую входит
штырь 11, фиксирующий плиту.
Рис.3.5.Схема конструкции для очистки стойл.
1. транспортер скребковый навозоуборочный ТСН –160А;
2. дополнительный скребок;
3. плита;
4. вал;
5. стакан;
6. втулка;
7. звездочка;
8. проушина;
9. стойло;
10. анкерные болты крепления конструкции;
11. штырь фиксирующий плиту.
При движении транспортера 1 звездочка 7 приводится в движение и вращает
вал 4 с дополнительным скребком 2. Плита 3 крепится двумя анкерными болтами
к торцевой стенке навозного канала. В процессе уборки навоза, за счет того,
что рабочая поверхность скребка 2 выполнена по кубической параболе,
захваченный навоз будет сходит со скребка с наименьшим сопротивлением.
3.4. Технологический расчет устройства для очистки стойл
Исходя из известной подачи транспортера ТСН –160А определяется призма
волочения по формуле: h=Q/в*?*?*К,
(3.1.)
где Q – подача транспортера, Q =1,25 кг/с [26.с.4.]; в – ширина навозного канала, в =0,32 м [26.с.84]
? – скорость цепи транспортера, ?=0,18 м/с [26.с.5.]
? - плотность навоза, ?=700 кг/м3 [30. С.40]
К - коэффициент подачи, К=К1*К2*К3*К4*К5,
(3.2.)
где К1 – коэффициент заполнения навозного канала, К1=0,5;
К2 – коэффициент, учитывающий уплотнение навоза, при его перемещении скребком, К2=1,13;
К3 – скоростной коэффициент, К3=0,9;
К4 – коэффициент, учитывающий объем канавки занятой цепью, К4 =1;
К5 – коэффициент, учитывающий уклон подъема наклонного трансформатора, К5=0,8 [ 5.с.165.]
К=0,5*1,13*0,9*1*0,8=1,32
h=1,25/0,32*700*0,18*1,32=0,024м,
Тяговое сопротивление Р движению транспортёра определяется по формуле:
Р = Nэв*102(т /К?, (3.3.)
где Nэв – мощность электродвигателя, Nэв = 4кВт [26. С. 5.]
(т – коэффициент полезного действия передачи,
(т = 0,8 [4. c. 401.]
К – коэффициент учитывающий сопротивление от натяжения цепи,
К=1,1 [4. с.
401]
Р = 4*102*0,8 /1,1*1,18=1648 Н,
Для обеспечения нормальных условий работы скребка необходимо чтобы
Tg? ? tg(2,
(3.4)
где ( - угол отклонения от перпендикуляра цепи;
(2 – угол трения навоза о скребок.
Необходимое минимальное предварительное натяжение цепи Рmin
определяется по формуле:
Рmin =Po вс/[tц (tg?max – f1tg2?max)]-Po/[2(1-f1tg?max)], (3.5.)
где Ро – сопротивление движению скребка при расположении его по нормали к стене канавки, Н;
Ро =Р/(1-f1 *tg?),
(3.6.)
Ро = 1648/(1-0,7)=1648 Н вс – расстояние точки приложения силы Р от цепи, вс =0,5 в+с в – длина скребка, в=0,285м; с – расстояние от середины скребка до точки приложения силы Р, с=0,015
м; tц – шаг цепи, tц = 0,08 м [26. С.26] ?max – максимально допустимый угол наклона скребка, ?max= 150 [4. с.
401] f1 – коэффициент трения навоза о боковую стенку канала, f1= 0,7 [4. С.
400.] Hmin =1648*0,157/[0,08 (0,26795 – 0,7*0,072)]-1648/[2(1-
0,7*0,26795)]=1150 Н
3.5. Кинематический и энергетический расчет устройства
.Кинематические схемы навозоуборочного транспортера с
дополнительным скребком представлена на рисунке 3.6.
Рис 3.6. Кинематическая схема навозоуборочного транспортера ТСН –160А с
дополнительными скребком для очистки стойл.
1. приводная звездочка транспортера;
2. натяжная звездочка;
3. поворотная звездочка;
4. звездочка привода дополнительного скребка.
Окружная скорость вращения звездочки привода дополнительного скребка определяется по формуле:
W=v/R, (3.8.)
где R – радиус звездочки привода дополнительного скребка.
W=0,18/0,15=1,1с-1
Число оборотов скребка определяется по формуле:
n=30*W/П, (3.9.) n=30*1,1/3,14=10,5 об/мин
Один полный оборот дополнительный скребок совершает за 6 секунд.
Условие эксплуатации учитывает коэффициент эксплуатации, который
рассчитывается по формуле:
Кэ = К? * Кт *К?
(3.10.)
где К? – коэффициент угла наклона линии центров звездочек к горизонт К?
=1
Кт – коэффициент температуры окружающей среды, Кт =1
К? - ккоэффициент ударности, учитывающий характер нагрузки,
К?=1,01 [15. с. 85]
Передаточное число цепной передачи U =1, т.к. число оборотов звездочек
равны между собой.
Вращающий момент цепной передачи определяется по формуле :[15. с. 83]
M=9550*N/n (3.11.)
М=9550*4/10,5=3351Нм
Полезное усилие, передаваемое цепью рассчитывается по формуле:
Р=1000 N/ v (3.12.)
Р=1000*4/0,18=22 кН
Проверочный расчет привода транспортера проводится по формуле:
Nов=КРv/102(т, (3.13.)
где К – коэффициент, учитывающий сопротивление от натяжения на приводной звездочке, К=1,1 [4. С. 401]
Nов=1,1*1630*0,18/102*0,8=3,6кВт
Для привода данного транспортера принимается электродвигатель, входящий в
комплект поставки транспортера [26. С.5]
1. Для горизонтального транспортера электродвигатель 4а 112МВБСУ1 исп.
1М3081 ТУ16 –510.536-79 мощность 4 кВт с частотой вращения 16,7 с-1
(1000об/мин);
2. Для наклонного транспортера элетродвигатель 4А80В4БСУ1 исп. 1М3081 ТУ16-
510.375-79 мощностью 1,5 кВт с частотой вращения 25 с-1 (1500 об/мин)
Передаточное число привода горизонтального транспортера 71,4 наклонного –
27,85.
3.6. Расчет на прочность скребка и вала устройства для очистки стойл
3.6.1. Расчет скребка. Исходные данные:
1. материал скребка капрон ТУ-
6-0-6-309-70
2. площадь поперечного сечения скребка, м2 1,2*10-3
3. допустимое напряжение на изгибе, Н/м2 3924*104
4. предел прочности, Н/м2
8829*104
5. сила сопротивления навоза скребка, Н 103
Скребок работает на изгиб. Условие прочности при изгибе имеет
следующий вид:
? = М/Wx ? [? ]u, (3.14.)
где ? – напряжение, возникающее в поперечном сечении скребка под действием силы сопротивления навоза, Н/м2;
М – максимальный изгибающий момент, Нм;
[? ]u – допустимое напряжение на изгиб для капрона, Н/м2;
Wx – момент сопротивления поперечного сечения скребка относительно нейтрального слоя, м4 (рис3.7)
Wx=ав2/6, (3.15.)
где а – ширина поперечного сечения скребка, м; в – высота поперечного сечения скребка, м.
Wx=0,01*0,122/6=2,4*10-5 м4
Рис.3.7 Поперечное сечение Рис.3.8. Схема действия силы
скребка .
сопротивления навоза.
Максимальный изгибающий момент определяется по формуле:
М=Р*L, (3.16.)
где Р – сила сопротивления навоза скребку, Н;
L – плечо, на котором действует сила, м (рис.3.8).
М=103*0,6=61,8Нм
? =61,8/2,4*10-5=257,5*104 Н/м2
?
Условия прочности выдержано.
Коэффициент запаса прочности при изгибе определяется по формуле:
К= ?/[?]u,
(3.17.)
где ? – предел прочности при изгибе для капрона, Н/м2.
К =8829*104/3924*104=2,2
Коэффициент гарантии определяется по формуле: п=Т*К*Э*М, (3.18)
где Т- технологический коэффициент учитывающий специфику технологического процесса изготовления детали,
Т=Т1*Т2*Т3
(3.19.)
Т1 – учитывает метод формирования детали,Т1 = 1,10;
Т2 – учитывает способ отверждения, Т2 =1,15;
Т3 – учитывает метод пропитки арматуры связывающим. Т3 = 1,05 [ 19.
С.45.]
К – расчетно- конструкторский коэффициент, учитывающий точность расчета и особенности конструктивных форм,
К=К1*К2*К3,
(3.20.)
К1 – учитывает точность расчета, К1 =1,4;
К2 – учитывает влияние концентратов напряжений, К2 =1,0;
К3 – учитывает сложность геометрических форм и габариты детали,
К3=1,1 [19. С. 45]
Э – эксплуатационный коэффициент, учитывающий условия эксплуатации:
Э=Э1*Э2*Э3, (3.21.)
где Э1 – учитывает ответственность детали и ее функции в работе машины,
Э1 = 1,01;
Э2 – учитывает характер нагружения, Э2 =1,0;
Э3 – учитывает агрессивность среды, Э3 =1,2 [19. С. 46]
М – структурно –материальный коэффициент, учитывающий особенности
структурного строения и физико –механических свойств пластмасс:
М=М1*М2*М3, (3.22..)
где М1 – учитывают термохимическую природу материала, М1=1,05;
М2 – учитывает физико – механические свойства, М2 =1,10;
М3 – учитывает строение материала, М3=1,00.
Т=1,1*1,15*1,05 =1,33
К=1,4*1,0*1,1=1,54
Э=1,01*1,0*1,2=1,21
М=1,05*1,1*1,0=1,16
n=1,33*1,54*1,21*1,16=2,86
Допускаемые напряжения[?]u необходимо корректировать для каждого
конкретного случая по формуле:
[?]u =[?]u/n, (3.23.)
где [?]u –откорректированное для данного случая допустимое напряжение капрона при изгибе Н/м2
[?]u =3924*104/2,86=1372*104Н/м2
Эпюры действующих на скребок силы и момента представлены на
рисунке 3.9.
0