ВГСХА
КафедраТЭО
Курсоваяработа
Тема: «Проекткормоцеха для свиноводческого комплекса с разработкой линий сочных кормов»
Киров 2009
1.Обоснование темы
Корма для животных иптицы должны быть питательными, вкусными, чистыми, легкопереваримыми и хорошоусваиваемыми. Механизация приготовления кормов облегчает труд животноводов иповышает его производительность, позволяет получать корма высокого качества,обеспечивающие высокую продуктивность животных и качество получаемой продукциипри снижении ее себестоимости.
Наиболее эффективноеиспользование кормов достигается при скармливании их в виде полнорационныхкормовых смесей, сбалансированных по элементам питания, витаминам,микроэлементам, антибиотикам, биостимуляторам, поскольку полного, такого наборанет ни в одном отдельном виде корма. Получаемые в кормоцехах смеси должныстрого соответствовать заданной научно обоснованной рецептуре рациона дляобслуживаемой группы животных, иметь заданную влажность (65...80%) итемпературу (летом — 293 К, зимой — 313 К), высокую степень однородности;частицы кормовых компонентов должны сохранять свои размеры. Кормовая смесь недолжна иметь в своем составе посторонних, вредных для здоровья животныхпримесей и образований, бактериального обсеменения и неприятных запахов.Необходимо, чтобы корма в кормоцех поступали высокого качества, строгособлюдались технология и сроки их приготовления.
Кормоцех — это кормоприготовительноепомещение, в котором размешены поточные технологические линии (ПТЛ),обеспечивающие обработку всех видов кормов для обслуживаемых животных иприготовление полнорационных кормовых смесей. Комплексная механизацияприготовления смесей достигается расстановкой ПТЛ в помещении кормоцеха,обеспечивающей их взаимодействие. При этом механизированы все основные ивспомогательные операции, исключающие ручной труд.
2. Обзоранализ существующих способов и схем кормоцехов для свиней
Комплекты оборудованиякормоцехов для свиноводческих ферм и комплексов
Комплекты оборудованиякормоцехов типа КЦС предназначены для механизированного приготовлениязапаренных или сырых кормовых смесей влажностью 60-80%.
Разработано несколькомодификаций кормоцехов типа КЦС. Комплекты оборудования кормоцехов КЦС-10/1000и КЦС-200/ 2000 используют на смешанных свинофермах соответственно на 100 и 200свиноматок со шлейфом 1000 и 2000 голов на откорме, а КЦС-2000, КЦС-3000 иКЦС-6000 («Маяк-6») — на откормочных фермах с поголовьем соответственно 2000,3000 и 6000 свиней.
Все унифицированныекормоцехи аналогичны базовому KЦС-6000 («Маяк-6»), включают в себя пятьпоточных технологических линий: концентрированных кормов, силоса и зеленоймассы; тpaвяной муки; корнеклубнеплодов; приготовления и выдачи готовых смесей.
Линия концентрированныхкормов предназначена для приема, хранения и дозированной загрузкиконцентрированных кормов в смеситель. Она состоит из приемного бункеравместимостью 15 м3 и питателя 1 (рисунок 1).
Концентраты по меренеобходимости подаются питателем в сборный загрузочный шнек 8 и далее — взапарник-смеситель 9. Дозирование кормов определяют продолжительностью работыпитателя 1.
Линия силоса и зеленоймассы включает в себя измельчитель кормов 3, загрузочный скребковый транспортер2 и загрузочный шнек 8. Подача линии 5-10 т/ч.
Линия приготовлениятравяной муки содержит универсальную дробилку КДУ-2, питатель ПСМ-10 итранспортер ТС-40С. Сено подают в дробилку 5 вручную. Сенная мука воздушнымпотоком, создаваемым вентилятором дробилки, подается в циклон и через шлюзовойзатвор поступает в бункер питателя 4. Из последнего она высыпается натранспортер 2, который направляет ее и шнек .V или непосредственно взапарник-смеситель 9. Проииюдителыюсп. линии 1,5 т/ч.
/>
Рисунок 1-Технологическая схема кормоприготовительного цеха КЦС-6000 («Маяк-6»): 1 —питатель концентрированных кормов ПК-6; 2 — транспортер ТС-40С; 3 — измельчитель«Волгарь-5»; 4 — питатель сенной муки ПСМ-10; 5 — дробилка КДУ-2; 6 —транспортер корнеклубнеплодов ТК-5Б; 7- мойка-измельчитель кормов ИКМ-5; 8-шнек ШЗС -40М; 9-запарник-смеситель С12; 10 — шнек IIIBC-40; 11 — выгрузнойтранспортер ТС-40М: А -концентрированные корма; Б — зеленая масса; В — сено; Г- корнеклубнеплоды, Д — готовая кормосмесь.
В линию подготовкикорнеклубнеплодов входят приемный бункер вместимостью 9 м, который расположен на уровне пола, скребковый транспортер ТК-5Н со шнеком и мойка-измельчительИКМ-5. Корнеклубнеплоды доставляю самосвалом к цеху, и выгружают в приемныйбункер, из которого они подаются выгрузным шнеком и наклонным скребковымтранспортером 6 в мойку-измельчитель 7. Здесь они отмываются от почвы,измельчаются и подаются в сборный загрузочный шнек 8 или непосредственно взапарник-смеситель. Подача линии на свекле составляет 3-4 т/ч, на картофеле 1-2т/ч.
Линия приготовления ивыдачи готового корма включает в себя загрузочный сборный шпек ШЗС-40M, два запарникасмесителя вместимостью по 12 м3(КЦС-6000, КЦС-3000) илизапарник С-12 и варочный котел ВК-1 (КЦС-200/2000), или запарник-смеситель С-7и варочный котел ВК-1 (КЦС-100/1000), выгрузной сборный шнек ШВС-40; транспортерготового корма ТС-40М.
Со всех технологическихлиний корнеклубнеплоды, концентрированные и зеленые корма, травяная мукапоступают в загрузочный сборный шнек X, который находится надзапарником-смесителем, и поочередно их загружают. Одновременно с загрузкойсмесителя корм перемешивается вращающимися мешалками. Приготовленные корма иззапарников-смесителей подаются в выгрузной транспортер 11 для загрузки вкормораздатчик или другое транспортное средство.
3. Обзор ианализ существующих линий обработки сочных кормов
Линия обработки сочныхкормов включает обработку силоса и зеленой массы
На зеленые корма в нашейстране введен в действие ГОСТ 27978—88. Для каждого источника зеленого кормаопределены фазы развития (уборки), содержание в сухом веществе сырого протеина,а также питательность в обменной энергии и кормовых единицах.
Зеленые корма должны бытьбез посторонних запахов и иметь цвет, свойственный растениям, из которых ониприготовлены. В зеленых кормах допускается содержание вредных и ядовитыхрастений не более 1 %, триходесмы седой — не более 0,3 %. Массовая доля золы,нерастворимой в соляной кислоте (минеральная примесь), в зеленых кормах недолжна превышать 0,5 % в листьях, в корнеплодах — 1 %. Остаточные количествапестицидов и нитратов не должны превышать максимально допустимого уровня,утвержденного Государственным управлением ветеринарии РФ.
Траву измельчают или даютв виде пасты, замешивая с концентратами. Мелькостебельчатую траву при небольшихдачах скармливают в цельном виде.
Для кормления свинейготовят комбинированный силос из корма, сравнительно богатого протеином,легкоусвояемыми углеводами, каротином и с относительно низким содержанием клетчатки.Основным сырьем для приготовления комбинированного силоса служат початкикукурузы в фазе молочно-восковой и восковой спелости зерна, целые растениякукурузы в эти же фазы вегетации, морковь, свекл, картофель, кормовые бахчевые,отава бобовых трав, дробленое зерно или зерноотходы.
Рецепты комбинированныхсилосов отличаются разнообразием в зависимости от местных условий хозяйства,назначения, наличия и качества сырья.
Необходимо соблюдатьосновные технологические требования при заготовке комбинированного силос.Компоненты должны быть в количествах, обеспечивающих бесперебойную работу всехагрегатов. Силосуемая масса должна быть доброкачественной и чистой,загрязненность не должна превышать 2 %. Корнеплоды — тщательно очищены отземли, а при сильном их загрязнении вымыты.
В составкомбинированного силоса должно входить не менее двух-трех компонентов.
Силос с повышеннойкислотностью (рН 3,0—3,5) животные плохо поедают; перед скармливанием егонеобходимо раскислять мелом, аммиачной водой, корнеплодами в виде пасты и другимиспособами.
Отклонения придозировании компонентов допускаются в следующих пределах: концкормов +1,5%,сочных кормов +3,5%, жидких кормов и воды ±2,5%, минеральных добавок ±1% отдозируемого корма по весу. Неравномерность смешивания каждого компонентадопускается в 2 раза больше величины отклонения для дозирования кормов.
4. Выборконкретной схемы
По заданию дано свинарникс 1000 откормочным поголовьем. С учетом этого условия мы выбираем комплектоборудования кормоцеха КЦС-100/1000, схема которого представлена на рисунке 2.
/>
Рисунок 2-Технологическая схема кормоприготовительного цеха КЦС-100/1000. 1- измельчитель;2 — транспортер; 3- питатель концкормов; 4 — транспортер корнеклубнеплодов; 5 — мойка-измельчитель корнеклубнеплодов; 6 — насосная установка; 7 — выгрузнойшнек; 8 — выгрузной транспортер; 9-смеситель; 10 — варочный котел; 11 — загрузочный сборный шнек.
5.Кормовые рационы
В нашей стране принятыдва типа откорма: мясной откорм молодняка и его разновидность — беконныйоткорм; откорм до жирных кондиций и его разновидности — полусальный откорммолодняка и сальный откорм взрослых свиней.
При откорме свиней домясных кондиций в зимний период применяют три типа рационов:концентратно-картофельный, концентратно-корнеплодный и концентратный.
Примерная структураконцентратно-картофельного и концентратно-корнеплодного типов рационов:концентраты — 60-75 %, картофель или свекла — 15-20, травяная мука — 5—10,корма животного происхождения — 5—10 % от потребности в ЭКЕ. При концентратномтипе кормления в рационе концентраты составляют до 80—90 %, травяная мука —5—10 и корма животного происхождения — 5-10 % от ЭКЕ.
Примерные рационы дляоткармливаемого молодняка свиней при суточном приросте 600 г и при концентратно-картофельном типе кормления в зимний период, кг на голову в сутки: ячмень —1,0, горох — 0,3, травяная мука — 0,2, шрот подсолнечный — 0,2, обезжиренноемолоко — 0,8, картофель запаренный — 4,0, фосфат обесфторенный — 49 г, соль поваренная -17, премикс (П) 52-1 — 34г. В рационе содержится ЗЭКЕ, 33 МДж обменнойэнергии, 269 г переваримого протеина, 16,4 г лизина, 546 г клетчатки, 24 г кальция, 20 г фосфора. Потребность в витаминах и микроэлементах обеспечиваетсяпремиксом, в 1 кг которого содержится витаминов: А — 300 тыс. ME, D — 50 тыс.ME, Е — 300 мг, В2 — 300, В3 — 700 мг, В5 — 1,5 г, В|2 — 2,5 мг; микроэлементов: железо — 500 мг, марганец — 300 мг, цинк — 2,2 г, медь — 600 мг, йод — 40, кобальт — 50 мг, селен — 15 мг; бацитрацин — 2 г; ферменты МЭК CX-I и МЭК СХ-2 — по 100 г. В рацион концентратно-корнеплодного типа вместокартофеля включают свеклу в количестве 4 кг, в состав рациона концентратного типа вместо картофеля и свеклы — комбинированный силос (1,4 кг на голову в сутки). В летний период в состав рациона входят, кг: ячмень — 0,9, кукуруза — 0,8,горох — 0,2, обрат — 0,8, зеленая масса (трава) бобовых — 3,0, преципитат — 27 г, соль поваренная — 17, премикс (П) 52-1 — 34 г. В рационе содержится 3,2 ЭКЕ, 32,7 МДж обменнойэнергии, 273 г переваримого протеина, 16,2 г лизина, 226 г клетчатки, 24 г кальция, 17 г фосфора и 139 мг каротина.
Примерная структуракормовых рационов для свиней при беконном откорме % по питательности: в зимнийпериод: I период откорма — концентраты — 60-65, корнеплоды — 20-25,обезжиренное молоко — 10, травяная мука — 3-5) период — концентраты — 70-75,корнеплоды — 10-15, обрат — 10, травяная мука -3; в летний сезон: I период — концентраты — 70-80, обезжиренное молоко — 10 зеленые корма — 10-20; II период- концентраты — 75-80, обезжиренное молоко — 10-15, зеленые корма — 10. Вкачестве концентратов можно использовать комбикорма-концентраты заводскогопроизводства (КК-56), предназначенные для беконного откорма свиней.
В нашем случае, сдаточныйвес 100кг, поэтому принимаем рацион представленный в таблице 1.
Таблица 1-Рационкормления свиноматок и молоднякаКорма Матки свиней Матки с приплодом Молодняк 2…4 месяца Ремонтный молодняк
Концентрированные корма, кг
Корнеклубнеплоды, кг
Комбинированный силос, кг
Травяная витаминная мука, кг
2,4
3,0
3,0
1,0
4,0
5,0
5,0
0,6
1,3
1,0
0,5
0,2
1,8
1,5
3,0
0,5
6.Технологический расчет и подбор оборудования
Исходные данные
1- Поголовье:
а) свиноматки, m1=100 голов;
б) матки с приплодом m2=70 голов;
в) молодняк 2…4 мес. m3=1000 голов;
г) ремонтный молодняк m4=150 голов,
2- Кормление 2 раза всутки;
3- Дача корма с процентомот суточного:
а) утром-55%, б) вечером-45%;
4- Время кормленияживотных:
а) начало кормления утромв 8 часов;
б) начало кормлениявечером в 18 часов.
Необходимую суточнуюпотребность в одном виде кормов для определенной группы животных определяют поформуле
/>, (1)
где q — необходимая суточная потребность водном виде корма для одной группы животных, кг;
a — вес данного вида корма в суточномрационе животного, кг;
m- количество животных в даннойгруппе, гол.
Если групп несколько, тотогда суточная потребность в одном виде корма для всех групп животныхопределяется по формуле
/> (2)
где q — суточная потребность в одном видекорма для всех групп животных, кг;
a1,a2, an — вес данноговида корма в суточном рационе животных, соответственно в каждой группе, кг;
m1, m2, mn — количество животных, соответственно в каждой группе, гол.;
n- количество групп животных. Длярассчитываемой линии эти данные будут следующие:
а) свиноматки, m1=100 голов;
б) матки с приплодом m2=70 голов;
в) молодняк 2…4 мес. m3=1000 голов;
г) ремонтный молодняк m4=150 голов,
Всего групп четыре, n = 4.
Теперь производим расчетдля компонентов рациона:
а) Определяем необходимоеколичество концентрированных кормов.
Для концентрированныхкормов: свиноматки -2,4 кг, матки с приплодом- 4,0 кг, молодняк 2...4 месяцев- 1,8 кг, ремонтный молодняк -1,8 кг. Общее количество концентрированных кормов, которое необходимо включить в обработку на технологическую линию,определится:
q1 = 2,4 * 100 + 4,0 * 70 + 1,3 *1000 + 1,8 * 150 = 2090кг
б) Определяем необходимоеколичество картофеля. Для картофеля a1= 3 кг; a2= 5 кг; a3= 1 кг; a4= 1,5 кг. Общее количество картофеля, котороенеобходимо включить в обработку на технологическую линию, определится:
q2= 3*100 + 5* 70 + 1* 1000 + 1,5*150 = 1875 кг
в) Определяем необходимоеколичество комбинированного силоса.
Для комбинированногосилоса a1= 3 кг; a2= 5 кг; a3= 0,5 кг; a4= 3 кг.
Общее количествокомбинированного силоса, которое необходимо включить в обработку натехнологическую линию, определится.:
q3 = 3 * 100 + 5 *70 + 0,5 * 1000 + 3 *150 = 1600 кг
г) Определяем необходимоеколичество травяной витаминной муки. Для травяной витаминной муки a1= 1 кг; a2= 0,6кг;a3= 0,2 кг; a4= 0,5 кг.
Общее количество травянойвитаминной муки, которое необходимо включить в обработку на технологическуюлинию, определится:
q4= 1*100 + 0,6 *70 + 0,2 * 1000 + 0,5 *150 = 417 кг
Суммарный суточный расходвсех кормов рассчитывается по формуле
/> (3)
где Qсумм — суммарный суточный расход всехкормов, кг;
q1, q2, qк— общее количество соответственно каждоговида корма для всех групп животных, кг; к — количество видов корма в рационе. Тогда
Qсумм =2090+1875+1600+417=5982 кг
Отдельно пополовозрастным группам животных расход кормов представлен в таблице 2. Длярасчета использованы формулы (I), (2), (3). Иногда часть кормов скармливаютживотным в натуральном виде, тогда они через технологическую линию не проходят(не обрабатываются на линии) и количество кормов для обработки будет несколькоменьше. Все корма проходят через технологическую линию и скармливаются в смеси.
Суммарный вес кормовойсмеси, подлежащей приготовлению на технологической линии, рассчитывается поформуле
/> (4)
Таблица 2-Расход кормовпо половозрастным группам животныхПоловозрастные группы животных Виды кормов
Общее
к—во кормовой смеси Концкорма Корнеклубнеплоды Комбисилос Трав.витам, мука утрен. дача 55% вечер дача 45%
общее
K100% 100%
утрен. дача
550/о вечер дача 45%
общее
количество 100% утрен. дача 55% Вечер. дача 45%
общее
100% утрен дача 55% .вечер дача 45% общее к-во 100% Свиноматки 132 108 240 165 135 300 165 135 300 55 45 100 940 Матки с приплодом 154 126 280 192,5 157,5 350 192,5 157,5 350 23,1 18,9 42 1022 Молодняк 2...4 мес. 715 585 1300 550 450 1000 275 225 500 110 90 200 3000
Ремонтный
молодняк 148,5 121,5 270 123,75 101,25 225 247,5 202,5 450 41,25 33,75 75 1020 Итого 1149,5 940,5 2090 1031,25 843,75 1875 880 720 1600 229,35 187,65 417 5982
где Кк — вес конденсатапара, кг;
Kв — вес воды,добавляемой в кормовую смесь, кг.
Определяем необходимоеколичество пара на запаривание картофеля и концкормов (запаривание картофеля иконцентрированных кормов предусмотрено технологией) по формуле
/>
где П — количество пара,необходимое на запаривание корма, кг.;
q/ — общее количество данного вида корма (для всех группживотных), подлежащих запариванию, кг;
Руд — удельный расходпара на запаривание данного вида продукта, кг/кг.
Тогда: а) на запариваниеконцентрированных кормов потребное количество пара будет равно
/> (5)
где q1 =2090 кг;
Руд = 0,20...0,25 кг/кг,принимаем Руд -0,20 кг/кг. Тогда
Пконцкормов=2090*0,2= 418 кг
б) на запаривание картофеляпотребное количество пара будет равно
Пкартофеля= q2*Руд(картофеля)
где q2 = 1875 кг; Руд(картофеля) = 0,151 кг/кг(при давлении пара 40 кПа (0,4 атм). Тогда
Пкартофеля=1875*0,151 = 283,125 кг.
Общее количество пара,которое поступит для запаривания в запарник-смеситель, и считаем, что полностьюпревратится в конденсат, находим по формуле
Побщее=Пконцкормов+Пкартофеля,
Или Побщее=418+283,125=701,125,или Побщее=Кк
Отдельно пополовозрастным группам животных расход пара и воды на запаривание иприготовление кормосмеси представлен в таблице 3.
Далее определяемнеобходимое количество воды, которое требуется на производство пара, на мойкукартофеля, на предварительное смачивание концентрированных кормов передзапариванием (по технологии), и если смесь кормов не соответствует заданнойвлажности, то вода добавляется дополнительно в смеситель.
а) На производство паранеобходимое количество воды определится по формуле
Qпара=Побщее*Ауд
где Ауд —удельный расход воды на производство пара, л/кг; Ауд = I,I… 1,2л/кг, принимаем Ауд = 1,2 л/кг. Тогда
Qпара=701,125 * 1,2 = 841,35 л.
б) На мойку картофелянеобходимое количество вода определится по формуле
Qмойки= q2*Куд,
где Куд — удельный расход вода на мойку картофеля., л/кг; Куд — 0,1...0,8л/кг, принимаем Куд = 0,6 л/кг.
Qмойки = 1875*0,6=1125 л.
в) На предварительноесмачивание концентрированных кормов, когда они запариваются в единственном виде,необходимое количество вода определяется по формуле
Qконцентратов=q1*Вуд (8)
где Вуд — удельный расход вода для смачивания концентрированных кормов, л/кг; Вуд= 1,0…1,5 л/кг.
Учитывая, чтоконцентрированные корма запариваются с измельченным картофелем, имеющим большуювлажность (коэффициент влажности корнеклубнеплодов равен 0,82), используемвеличину удельного расхода воды на смачивание В/уд =0,2...0,4 л/кг. Принимаем В/уд=0,3 л/кг.
Тогда Qконцентратов= 2090* 0,3 = 627 л.
Влажность смесиопределяем по формуле
/>
где K1 — коэффициент влажности концентрированных кормов, К1 — 0,14;
К2 — коэффициент влажности корнеклубнеплодов, К2 = 0,82;
К3 — коэффициент влажности комбинированного силоса, K3 = 0,65;
К4-коэффициент влажности травяной витаминной мука, К4= 0,16;
Кв= 0, так как вода ещене добавляли в смесь корма. Если будет необходимость, то вода добавляется вколичестве 0,5...1,0 л/кг смеси компонентов.
Далее подставляем вформулу числовые данные и находим влажность смеси:
а) для свиноматок
/>
Таблица 3- Расход пара иводы на запаривание и приготовление кормосмеси по половозрастным группамживотныхПоловозрастные группы животных Количество пара на запаривание, кг Количество конденсата, кг Количество воды на редварительное смачивание концкормов, кг концентратов картофеля Свиноматки 48 45,3 93,3 72 Матки с приплодом 56 52,85 108,85 84 Молодняк 2…4 мес 260 151 411 390 Ремонтный молодняк 54 33,975 87,975 81 Итого 418 283,125 701,125 627
б) для молодняка сприплодом
/>
в) для молодняка 2...4 месяцев
/>
г) для ремонтного молодняка
/>
Влажность смеси находитсяв допустимых пределах, но достаточно большая и воды добавлять не надо (то естьКв — 0).
Теперь определяем общееколичество смеси, приготовленное на технологической линии
/>
Учитывая распорядок дня,животных кормят два раза в сутки: утром и вечером. Утром выдается 55% корма, авечером – 45%. Поэтому подбор машин проводим по утренней загрузке линии. Сейчаснаходим количество смеси, которое скармливается утром (55%) и вечером (45%) отобщего количества смеси по формулам
/>
/>
Далее находим 55% и 45%от всех рассчитанных величин и результаты заносим в таблицу 4.
Таблица 4- Расчетныеданные по показателям
Наименование
показателя Обозначение в тексте
Общее
количество
Утренняя
дача, 55%
Вечерняя
дача,45% Концкорма, кг
q1 2090 1149,5 940,5 Картофель, кг
q2 1875 1031,25 843,75 Комбисилос, кг
q3 1600 880 720 Травяная витавинная мука, кг
q4 417 229,3 187,65 Суммарный суточный расход всех кормов, кг
Qсумм 5982 3290,1 2691,9 Количество пара на запаривание концкормов, кг
Пконцкормов 418 229,9 188,1 Количество пара на запаривание картофеля, кг Пкартофеля 283,125 155,71 127,415 Количество воды на смачивание концкормов, кг Qконцкормов 627 344,85 282,15 Количество воды на производство пара, л Q пара 841,35 462,74 378,61 Количество воды на мойку картофеля, л Qмойки 1125 618,75 506,25 Количество смеси, приготовляемое на технологической линии, кг Q смеси 7310,125 4020,57 3289,555
По полученным даннымнаходим объем бункеров для кормов, подбираем по каталогу машины на выполнениетехнологических операций, рассчитываем время работы машин.
На технологическихоперациях, где время работы машины оговорено зоотехническими требованиямии,подбирается соответствующая машина (машина, способная обработать корм вуказанное зоотехническими требованиями время).
В рационе животныхимеются концентрированные корма и травяная витаминная мука, запас которых можнохранить в бункерах.
Объем бункеров (м3)для концентрированных кормов определяется по формуле
/>
где γконцкорма- объемная плотностьконцентрированных кормов, кг/м3;
γконцкорма = 400...450 кг/м3.Принимаемγконцкорма=450 кг/м3
β1-коэффициент заполнения бункера; β1= 0,85… О,95.Принимаем β1=0,9.Тогда
/>
Объем бункера (м3)для травяной витаминной муки определяется по формуле
/>
где γтрав.муки- объемная плотностьтравяной витаминной муки, кг/м3;
γтрав.муки = 128...291 кг/м3.Принимаем γтрав.муки = 290 кг/м3. Β4 — коэффициент заполнения бункера; β4 = 0,8… О,93. Принимаемβ4=0,93. Тогда
/>
Далее определяем объемзавальной ямы (м3) для картофеля по формуле
/>
γкартофеля — объемная плотность картофеля, кг/м3;γкартофеля=700 кг/м3.
Β2 —коэффициент заполнения завальной ямы; β2 = 0,93… О,97.
Принимаем β2= 0,95. Тогда
/>
Подбор оборудования
а) Исходными данными длявыбора мойки-измельчителя является величина q2(утренняя)=103,25, q2(вечер)=843,75.По зоотехническим требованиям загрязненность картофеля после мойки должна бытьне более 2...3%. Время на мойку по возможности должно быть наименьшее.
Выбираеммойку-измельчитель ИКМ-5,0 с производительностью 5 т/ч.
Время работы любой машиныопределяется по формуле
/>
где tмашины — время работы машины, мин.;
Qмашины — производительность машины покаталогу, кг/ч;
Q корма — количество корма, котороенеобходимо обработать (или количество воды, пара, которое необходимо подать),кг.
Для мойки и измельчениявремя работы определится как
/>
/>
б) Исходные данные длявыбора загрузочного транспортера (из завальной ямы в мойку) q2(утром)- 1031,25 кг.
Выбираем транспортерТК-5,0 с производительностью 5 т/ч. Время работы транспортера определится как
/>
/>
в) Исходные данные длявыбора водяного насоса (для подачи воды в мойку, для котла, всмеситель-запарник)
Qмойки (утром)=618.75 л;
Qмойки (вечер)=506,25 л;
Qпара(утром)=462,74 л;
Qпара(вечер)=378,61 л;
Qконцкорма(утром)=344,85 л;
Qконцкорма(вечер)=282,15 л.
Выбираем насоснуюустановкуУН-2,0 с производительностью 2 м3/ч.
Тогда время работы насосапри подаче воды в мойку определится
/>
/>
Время работы насоса приподаче воды для котла и в запарник-смеситель (на смачивание концкормов)определится как
/>
/>
/>
/>
г) Исходные данные длявыбора бункера для травяной витаминной муки q4(утренняя)=229,35 кг, q4(вечер)=187,65 кг.
Выбираем бункер Б-6 спроизводительностью транспортера 2 т/ч и объемом бункера 6,5 м3, что позволяет хранить двухдневный запас травяной витаминной муки.
Время работы транспортера(на подаче травяной витаминной муки в смеситель) определится как
/>
/>
д) Исходные данныедля выбора бункера для концентрированных кормов q1(утренняя)=1149,5 кг, q1(вечер)=940,5 кг.
Выбираем бункер БСК-10 спроизводительностью транспортера 2,7 т/ч и объемом бункера 10 м3, что позволяет хранить двухдневный запас концентрированных кормов.
Время работающеготранспортера (на подаче концентрированных кормов в смеситель) определится как
/>
/>
е) Исходные данные длявыбора транспортера подачи комбинированного силоса q3(утренняя)=880 кг, q3(вечер)=720кг. Выбираем погрузчик ПДК-Ф-10 с производительностью 12 т/ч. Время работытранспортера (при подаче комбинированного силоса в смеситель) определится как
/>
/>
ж) Исходные данные длявыбора котла-парообразователя – это его производительность, которую определяемпо формуле
/>/>
где Qкотла — производительность котлапарообразователя, кг/ч;
Пконцкорма(утром)-количество пара на запаривание утренней дачи концкормов, кг;
Пкартофеля(утром) — количество пара на запаривание утренней дачи картофеля, кг;
tзапаривания- время запаривания,которое определено зоотехническими требованиями и должно быть 30...60 минут. Принимаемtзапаривания = 35 мин. Тогда
/>
Выбираем котел производительностью800 кг/ч. Это котел-парообразователь Д-721А. Излишки пара будут направлены нанагрев воды для бытовых и хозяйственных нужд.
Время работы котловопределится как tкотла(утром)=tзапаривания+tпрогрева,
где tкотла(утром) — время работы котловутром, мин.;
tпрогрева — время прогрева котла(вывод котла на за данную производительность), tпрогрева=15 мин.
Тогда tкотла(утром)=35 + 15 = 50 минут.
з) Исходные данные длявыбора смесителя-запарника
Qсмеси(утром) – 4020,57 кг. Qсмеси(вечером)=3289,555кг. Выбираемсмеситель C-I2 с полезным объемом 12 м3. Время смешивания массы после загрузки всех компонентов принимаем tсмешнвания массы(утром) — 15 мин.
Во время запариванияконцентрированных кормов желательно, чтобы масса перемешивалась, так каквозможно образование комков и будет неравномерность распределения компонентов всмеси. Поэтому время работы смесителя при запаривании будет tсмесителя(запаривания утром)= tзапаривания=35мин.
Время работы смесителяпри выгрузке корма определится как
/>
/>
и) Исходные данные длявыбора транспортера для загрузки смеси
в транспортное средство(кормораздатчик) Qсмеси(утром) – 4020,57 кг. Qсмеси(вечером)=3289,555кг.
Выбираем шнековыйтранспортер ШВС-40 с производительностью 40 т/ч. Время работы транспортераопределится как
/>
/>
Теперь подбираемраздатчик кормов и на этом технологический расчет линии заканчивается. Вседанные записываем в таблицу 5. Временные данные с учетом включения и выключениямашин увеличиваем на 1…2мин и записываем в отдельную графу в таблице. По этимданным строим график работы оборудования
Таблица 5- Расчетныеданные по работе оборудованияНаименование показателя Марка машины Время работы в утренную дачу Время работы в вечернюю дачу Расчет., мин. С учетом включения и выключения Расчет., мин С учетом включения и выключения Мин. ч Мин. Ч. Работа мойки измельчителя ИКМ-5,0 13 15 0,25 10 12 0,2 Работа загрузочного тр-ра ТК-5,0 13 15 0,25 11 13 0,22
Работа водяного насоса:
При подаче воды в мойку
При подаче воды для котла
На смачивание концкормов
УН-2,0
УН-2,0
УН-2,0
19
14
10
21
16
12
0,35
0,26
0,2
15
11
9
17
13
11
0,28
0,22
0,18 Работа тр-ра при подаче травяной муки Б-6 7 9 0,15 6 8 0,13 Работа тр-ра при подаче концкормов БСК-10 26 28 0,46 21 23 0,38 Работа котла Д-721А 50 52 0,87 50 52 0,87 Работа тр-ра комбисилоса ПДК-Ф-10 5 7 0,11 4 6 0,1
работа смесителя:
При запаривании
При смешивании
При выгрузке
С-12
С-12
С-12
6
6
6
8
8
8
0,13
0,13
0,13
5
5
5
7
7
7
0,11
0,11
0,11 Работа тр-та по загрузке смеси в кормораздатчик ШВС-40 6 8 0,13 5 7 0,11
7.Энергетический расчет
В технологическойпроизводственной линии кормоприготовления все машины работают отэлектродвигателей. Общая величина установленной мощности электродвигателей(кВт) определится по формуле
Робщ=Р1+Р2+Р3+Р4+Р5+Р6+Р7+Р8+Р9
где Р1 — установленная мощность мойки-измельчителя ИКМ-5, кВт; Р1 = 11 кВт. Р2 — установленная мощность транспортера ТК-5, кВт; Р2 = 3 кВт. Р3-установленнаямощность водяного насоса, УН-2,0 кВт; Р3 = 1,7 кВт. Р4 — установленная мощность транспортера бункера Б-6, кВт; Р4 = 0,4 кВт. Р5 — установленная мощность транспортера бункера БСК-10, кВт; Р5= 0,4кВт. Р6 — установленная мощность транспортера ПДК-Ф-10, кВт; Р6= 11кВт. Р7 — установленная мощность котла-парообразователя Д-721А,кВт; Р7 = 3,4 кВт. Р8 — установленная мощность смесителяC-I2, кВт; Р8 =14,6 кВт (из них 0,6 кВт — мощность двигателязадвижки) Р9 — установленная мощность транспортера ШВС-40, кВт; Р9= 2,2 кВт. Тогда
Робщ=11+3+1,7+0,4+0,4+11+3,4+14,6+2,2=47,7
Далее определяем общий суточныйрасход электроэнергии (кВт*ч) по формуле
Wсут(общ)=Р1(t1+t2)+ Р2(t1+t2)+ Р3(t1+t2)+ Р4(t1+t2)+ Р5(t1+t2)+ Р6(t1+t2)+ Р7(t1+t2)+ Р8(t1+t2)+ Р9(t1+t2)+Росв* tосв
где t1 — общее время работы машины на приготовлении корма к утреннейдаче, ч; t 2 — общее время работы машины на приготовлении корма к вечернейдаче, ч; tосв — общее время работы освещения всутки, ч; Росв — мощность всех лампочек для освещения, кВт.
Для расчета данныевремени берем из таблицы 5. Тогда
Wсут(общ)=11*(0,25+0,2)+3*(0,25+0,22)+1,7*(0,81+0,68)+0,4*(0,15+0,13)+0,4*(0,46+0,38)+11*(0,87+0,87)+14,6*(0,39+0,33)+0,75*(2+2)=41,9кВт*ч
Максимальную величинуединовременно потребной мощности и степень равномерности потребной мощности удобнейнаходить после построения графика суточной потребности мощности.
Расход топлива длякотлов-парообразователей Д-721А находим по формуле
/>
где Тк- количество топлива,необходимое для получения пара (расход топлива на нагрев котла не учитывается),кг;
П — количество пара,образующееся при сгорании одного килограмма жидкого топлива, кг; П = 7…8 кг.Приникаем П = 7 кг,
Побщ — общее количествопара, которое необходимо для запаривания, кг; Побщ = 701,125 кг. Тогда
/>
8. Графикработы оборудования и график установленных мощностей
Таблица 6- Время работыоборудованияОбозначение позиций Технологические операции Марка машин Общее время работы Время работы утром Время работы вечером Мощность, кВт мин ч вкл выкл вкл выкл I Подача воды насосом УН-2,0 90 1,49 6ч 10мин 6ч 59мин 16ч 10мин 16ч 51мин 1,7 II Загрузка картофеля ТК-5,0 28 0,47 6ч 15мин 6ч 30мин 16ч 15мин 16ч 28мин 3,0 III Мойка-измельчение картофеля ИКМ-5,0 27 0,45 6ч 20мин 6ч 35мин 16ч 20мин 16ч 32мин 11,0 IΥ Загрузка концкормов БСК-10 51 0,84 6ч 15мин 6ч 43мин 16ч 15мин 16ч 38мин 0,4 Υ Парообразование Д-721А 104 1,74 6ч 05мин 6ч 57мин 16ч 05мин 16ч 57мин 3,4 ΥI Работа смесителя С-12 45 0,72 6ч 30мин 6ч 54мин 16ч 30мин 16ч 51мин 14,6 ΥII Подача тр.муки Б-6 17 0,28 6ч 21мин 6ч 30мин 16ч 22мин 16ч 30мин 0,4 ΥIII Подача комбисилоса ПДК-Ф-10 13 0,21 6ч 23мин 6ч 30мин 16ч 24мин 16ч 30мин 11,0 IΧ Загрузка в кормораздатчик ШВС-40 15 0,24 7ч 22 мин 7ч 30мин 17ч 23мин 17ч 30мин 2,2 Χ освещение лампочки 240 4 6ч 8ч 16ч 18ч 0,75
Получив данные времениработы оборудования расчетным путем и имея данные о мощности оборудования,приступаем к построению графика работы оборудования в течение суток, и графикуустановленных мощностей.
9.Технико-экономические показатели, техника безопасности и противопожарныемероприятия
Технико-экономическиепоказатели
При оценке мероприятияхсвязанных с внедрением средств механизации в животноводство используютсяколичественные и качественные показатели.
1)Количественныепоказатели характеризуют уровень оснащения производственных процессов машинамии другим:
а) объем механизированныхработ;
б) уровень механизациипроизводственных процессов. Этот уровень характеризуется отношением поголовьяскота, которое обслуживается при помощи машин к общему поголовью скота;
в) уровень механизациифермы;
2)Качественныепоказатели:
а) затраты труда наобслуживание поголовье;
б) затраты труда наединицу произведенной продукции;
в) прямыеэксплуатационные издержки является основным показателем оценки экономическойэффективности средств механизации.
И=З+А+Рт.о.+Рт.р.(к.р.)+Сэ+Ст
И- прямыеэксплуатационные издержки, руб;
А- амортизационныеотчисления, руб;
З- зарплата рабочих, 4000руб*3=12000 руб.; 3 человека обслуживает кормоцех;
Рт.о. – отчисление натехническое обслуживание, руб;
Рт.р.(к.р.) – отчисленияна текущий и капитальный ремонт, руб;
Сэ – затраты наэлектроэнергию, руб;
Ст – затраты натопливо-смазачные материалы. руб;
Х – затраты на хранение.
/>,
где Б- балансоваястоимость оборудования, руб;
а – процент отчисления наамортизацию, а=20%.
Б=П*(1,1…1,3),
где П- прейскурантнаяцена
Бикм-5=15000*1,1=16500руб.,
Бтк-5,0=2000*1,1=22000руб.,
Бун-2,0=30000*1,1=33000 руб.,
Бб-6=15000*1,1=16500руб.,
Ббск-10=30000*1,1=33000руб.,
Бпдк-ф-10=15000*1,1=16500руб.,
Бд-721а=15000*1,1=16500руб.,
Бс-12=30000*1,1=33000руб.,
Бшвс-40=2000*1,1=22000 руб.,
где Бикм-5-балансовая стоимость ИКМ-5; руб.,
Бтк-5,0-балансовая стоимость ТК-5,0., руб;
Бун-2,0 — балансовая стоимость УН-2,0, руб;
Бб-6-балансовая стоимость Б-6, руб;
Ббск-10 -балансоваястоимость БСК-10, руб;
Бпдк-ф-10 -балансоваястоимость ПДК-Ф-10, руб;
Бд-721а — балансовая стоимость Д-721А, руб;
Бс-12 -балансоваястоимость С-12, руб;
Бшвс-40 балансоваястоимость ШВС-40, руб;
Бобщ= Бикм-5+Бтк-5,0+Бун-2,0 +Бб-6 +Ббск-10 +Бпдк-ф-10+Бд-721а +Бс-12 +Бшвс-40,
где Бобщ-общаябалансовая стоимость машин, руб
Бобщ=16500+22000+33000+16500+33000+16500+16500+33000+22000=
=209000руб.,
/>
Рт.о=/>
где б- процент отчисленияна техническое обслуживание, б=35 %,
/>
Рт.р.(к.р.)=/>
где в- процент отчисленияна текущий и капитальный ремонт, в=25%,
/>
Сэ=Ц* Wобщ,
где Ц-цена электроэнергии- стоимость 1 кВт. Ц= 1,60 руб.
Сэ=41,9*1,60=67,04 руб.
Ст=Цт*Q,
где Цт- цена топлива,Цт=20руб.,
Q- количествоизрасходованного топлива, Q=100,16 руб.
Ст=20*100,16=2003,2 руб
/>
Техника безопасности ипротивопожарные мероприятия
К работе с машинами иаппаратами допускаются физически здоровых людей, прошедших медицинский осмотр,изучивших устройство и правила эксплуатации машин.
При работе на режущих идробильных машинах необходимо соблюдать правила техники безопасности: техническоеобслуживание, ремонт и другие работы по уходу за машинами, не связанныенепосредственно с рабочим процессом, выполняют при обесточенномэлектродвигателей снятом предохранителе; при работе нельзя проталкивать корм врабочие органы руками или какими-либо предметами, нельзя очищать забившиесярабочие органы до остановки и отключения машины от электросети; перед работойнеобходимо тщательно закрепить крышки дробильных камер; во время работы нельзянаходиться в плоскости вращения ротора; нужно периодически проверять состояниезаземления корпуса машины.
Перед каждым пускомпроверяют надежность креплений и соединений частей машины, натяжение цепей илент транспортеров.
Для противопожарных целейдолжны соблюдаться следующие условия: первичные средства тушения пожара вдоступном месте, должна проводится вентиляция помещения, курить в специально отведенномдля этого месте, необходимо размещать средство индивидуальной защиты и аптечкув доступных местах.
Литература
1)Белянчиков Н. Н., Белехов И. П., Кожевников Г. Н.Механизация технологических процессов.- М.: Агропромиздат,1989.-400с.
2) Белянчиков Н. Н., Смирнов А. И. Механизацияживотноводства.- М.: Колос,1983.-359 с;
3) Завражнов А. И., Николаев Д. И. Механизация приготовленияи хранения кормов.-М.: Агропромиздат,1990.-335 с;
4) Карташов Л. П., Чугунов А. И., Аверкиев А. А. Механизация,электрификация и автоматизация животноводства.- М.: Колос,1997.-368 с;
5) Кирсанов В. В., Мурусидзе Д. Н., Некрашевич В. Ф.Механизация и технология животноводства.- М.: Колос,2007.-584 с;
6)Рощин П. М. Механизация в животноводстве.-М.: Агропромиздат,1988.-284 с.
7)Хохрин С. Н. Кормление сельскохозяйственных животных.- М.:Колос, 2004.-692 с;