МИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯРЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Белорусский государственный аграрный техническийуниверситет
Кафедра “Механизацииживотноводства”КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Проектированиефермы для круглогодового привязного содержания с использованием интенсивныхметодов откорма молодняка крупного рогатого скота
Подготовил: А.С.Колесный
гр.30мпт 4 курсРуководитель: В.С. КудакторМИНСК 2009
РЕФЕРАТ
Пояснительная записка состоит из страницпечатного текста. 4 листа графического материала формата А1.
Ключевые слова: ферма, поголовье,механизация, приготовление, раздача, кормораздатчик, расчет.
В проекте установлены рационы кормленияв соответствии с заданием, рассчитано потребное количество воды, кормов, выходынавоза, объема навозохранилищ, установлены потребные площади для содержанияскота и размещения оборудования, подобраны необходимые средства механизации.
Вконструкторской части модернизирован ведущий вал стационарного кормораздатчика.Проведены необходимые расчеты. Составлена технологическая карта раздачикормосмеси. В соответствии с заданием выполнены разработки по охране окружающейсреды.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 РАСЧЕТ И ОПИСАНИЕГЕНПЛАНА ОТКОРМОЧНОЙ ФЕРМЫ
1.1 Обоснования системысодержания и расчет структуры поголовья
1.2 Выбор основных ивспомогательных зданий и сооружений
1.3 Расчет потребностив воде
1.4 Расчет суточной игодовой потребности в кормах
1.5 Определениевместимости и числа хранилищ для кормов
1.6 Расчет вместимостинавозохранилища
1.7 Ветеринарныеобъекты
1.8 Обобщениетехнологических процессов и подбора объектов фермы
1.9Технико-экономические показатели генерального плана
2 МЕХАНИЗАЦИЯПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ФЕРМЕ
2.1 Зоотехническиетребования по подготовки кормов
2.2 Основныетехнологические схемы приготовление и раздачи кормов
2.3 Распределениесуточного рациона и определение максимальной
разовойпорции
2.4 Выбороборудования, определение часовой производительности
поточных линий
3 КОНСТРУКТОРСКАЯРАЗРАБОТКА
4РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ
4.1 Расчеттехнологической карты
4.2 Основныетехнико-экономические показатели линии
5 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Развитиеагропромышленного комплекса на современном этапе основывается на всемирнойинтенсификации повышении эффективности производства, внедрения достиженийнаучно-технического прогресса.
Устойчивыйрост производства сельскохозяйственной продукции невозможен без техническогоперевооружения материально-технической и энергетической базы АПК.Промышленность переходит на выпуск технологических комплексов машин длякормопроизводства и животноводства. Расширяется выпуск машин и оборудования длямеханизации фермерских хозяйств и малых ферм, организуется выпуск новых машин иоборудования для консервирования кормов и обработки соломы, переработки ихранения сельскохозяйственной продукции, биоэнергетических установок дляутилизации отходов на животноводческих предприятиях.
Длярешения сложных задач механизации, электрификации и автоматизации, стоящихперед агропромышленным комплексом. От уровня инженерной подготовки во многомзависит дальнейшее развитие сельского хозяйства в целом и его животноводческиеотрасли.
Первейшаязадача, которую нужно решать – это создание принципиально новых систем машин,обеспечивающих комплексную механизацию производства сельскохозяйственнойпродукции в различных природных зонах и переход к оптовой продаже техники предприятиямАПК, перерабатывающим предприятиям и отдельным организациям. При этомнеобходимо повысить качество выпускаемых машин и оборудования.
Реализацияэтих задач требует интеграции научно-интересного и производственного хозяйства,привлеченных к выполнению заданий. Добиваться увеличения среднегодового объемапродукции на 14 – 16 % можно преимущественно за счет интенсивных факторовразвития, внедрения новых достижений науки, техники. Для успешного выполнениязаданий по увеличению производства продукции сельского хозяйствапредусматривается разное повышение производства кормов.
Применениекомплексов машин в мясном животноводстве обеспечивает снижение затрат труда иэксплуатационных затрат. Одним из важнейших вопросов в мясном производствеявляется механизация уборки навоза.
Цельданного проекта, – используя организационные, технологические, строительные иэкономические мероприятия, достижения передового опыта, изобретений,рационализаторских предложений и научной организации труда повыситьпроизводительность труда, повысить уровень механизации к максимально возможному,что, в свою очередь, должно повлечь за собой увеличения валовой продукции,снижения ее себестоимости, уменьшение использования ручного труда и повышениярентабельности.
1РАСЧЕТ И ОПИСАНИЕ ГЕНПЛАНА ОТКОРМОЧНОЙ ФЕРМЫ
1.1Обоснования системы содержания и структуры поголовья
Проектируемаяферма предназначена для круглогодового привязного содержания с использованиеминтенсивных методов откорма молодняка крупного рогатого скота.
При привязном содержании животныхразмещают в индивидуальных стойлах на привязи. Кормление и поение скотаорганизуется в стойлах. Постановочный вес молодняка на откорме 190 кг ввозрасте 6 месяцев, съемочной вес 450 кг.
При планируемом среднесуточном привесе в1020 гр. На голову в сутки число дней откорма составит:
/> дней.
С учетом дней санитарной обработки стойлпосле замены стада продолжительность откорма составит 264 дней.
Таким образом, в течение года будетпроизведено /> оборотастада.
За один цикл откорма на фермеединовременно будет находиться /> голов.
Раздача кормов внутриживотноводческих помещений осуществляется стационарным кормораздатчиком ТВК-80А,загрузку стационарного кормораздатчика осуществляется мобильнымкормораздатчиком-смесителем ИСРК-12. Уборка навоза осуществляетсякомбинированным способом. Поение животных осуществляется автопоилками марки АП– 1.
1.2Выбор основных и вспомогательных зданий и сооружений
Откормочнаяферма представляют собой единую строительно-техническуюсовокупность, включающую в себя основные и подсобные производственные,складские постройки и сооружения.
Косновным производственным постройкам и сооружениямна откормочной ферме относятся телятники, здания для содержания молоднякаразличного возраста.
Кподсобным производственным сооружениям относятсяобъекты для санитарно-ветеринарного обслуживания животных (ветсанпропускники,ветеринарные пункты, стационары и изоляторы для больных животных, въездныедезбарьеры), автовесы, системы водоснабжения, канализации, электро — итеплоснабжения, внутренние проезды с твердым покрытием и ограждения.
Складскиесооружения включают склады кормов, подстилки, инвентаря,навозохранилище, площадки или площадки для хранения техники.
Квспомогательным сооружениям относят служебные и бытовыепомещения: конторы, гардеробные, умывальные, душевые, туалеты.
Расчетгенерального плана фермы начинаем с определения количества основных потребныхживотноводческих построек. Ферма является фермой для заключительного откорма.
1.3Расчет потребности в воде
Водарасходуется на поение животных и производственные периоды технологические,гигиенические, хозяйственные и противопожарные.
Потребностьв воде на поение животных определяем по среднесуточным нормам водопотребленияразличными половозрастными группами животных по формуле:
/>, л/сут
где/> – среднесуточная нормаводопотребления животными;
/> – количествоживотных, голов.
Итак
/> л/сут.
Учитываянеравномерность потребление воды животными в течение суток, определяеммаксимальные суточный (/>), часовой (/>) и секундной (/>) расходы, что необходимойдля расчета водопроводных сооружений.
/>;
/>;
/>;
где/> и /> - соответственнокоэффициенты суточной и часовой неравномерности водопотребления (/>; />).
Тогда
/> л/сут;
/> л/сут;
/> л/сут.
Определяемвместимость бака водонапорной башни (/>)с учетом хранения регулирующего (/>),противопожарного (/>)и аварийного (/>)запаса воды.
/>,м3
Объемрегулирующий вместимости водонапорного бака с учетом расхода на бытовые нуждыпринимают 15…25% максимального суточного расхода, т.е.
/> м3.
Запасводы для противопожарных целей содержат, как правило, в наземных или подземныхбезнапорных резервуарах, из которых ее подаю пожарными насосами. Вместимостипожара в течении tn= 2…3 ч при расходе воды на тушение gn= 2,5…7,0 л/сут, т.е.
/> м3.
Противопожарныйзапас воды для водонапорных башен определяем из расчета тушения пожара втечение 10 мин. в двух местах одновременно с общим расходом воды 10 л/сут, т.е.
/>м3.
Аварийныйзапас определяем из условий устранения аварии в течение двух часов:
/>м3.
Итого:/>м3.
Поданным табл. 5.2. /1/ выбираем типовой проект водонапорной башни. Для нашегослучая это башня БР – 50 901-513/70. Вместимость бака 15 м3, высота 6,8м;/> бак и ствол –из листовой стали. Количество башен принимаем одну.
1.4Расчет суточной и годовой потребности в кормах
Необходимоеколичество кормов определим по структуре поголовья и кормовым рационам. Рационкормления на ферме принимаем сенажно-концентратный, исходя из продуктивности(суточный привес на голову 1020 гр.) суточный рацион кормления будет выглядетьследующим образом:
На заключительный:
сенажа 19,1кг, комбикорма 8,2 кг – зимний период
зеленнаямасса 40 кг, комбикорма 8,7 кг – летний период
Суточнуюпотребность в различных кормах для всех животных определяем по формуле:
/>, кг/сут;
где /> – суточное потреблениеразличных кормов по ферме, кг;
/> - расход различных кормов порациону на одно животное, кг/сут;
/> - число животных в каждой группе, голов.
Тогдасуточная потребность в кормах на зимний период составит:
Сенажа
/> кг/сут. Принимаем 76,4 т/сут.
/> т.
Концентратов
/> кг/сут. Принимаем 32,8 т/сут.
/> т.
На летнийпериод:
Концентратов
/> кг/сут. Принимаем 34,8 т/сут.
/>т.
Годовоеколичество комбикорма составляет:
/> т.
Зеленыхкормов
/> кг/сут. Принимаем 160 т/сут.
/> т.
С учетомстрахового фонда (5…10%) общая годовая потребность в кормах по ферме составит 56399,7тонн.
Дляприготовления кормосмеси в течении всего периода откорма КРС используемкормораздатчик ИСРК – 12.
1.5Определение вместимости и числа хранилищ для кормов
Вместимостьхранилищ определяем по формуле:
/>, т
где /> - годовая потребность сенажадля всех групп животных, т;
/> - коэффициент запаса, учитывающий потери от порчикормов при хранении;
Сенажированиеосуществляем в траншеях.
Прихранении сенажа в траншеях – 1,12…1,15. Плотность в среднем 0,5…0,6 т/м3.
Тогдавместимость траншей будет:
Длясенажа
/> т.
Выбираемтиповой проект № 811 – 29, вместимостью 3000 т. Из железобетонных плит.
Количествосенажных траншей
/>.
Принимаемшесть сенажных траншей вместимостью 3000 т. Шесть сенажных траншейрасполагаются за пределами откормочной фермы на расстоянии до 10 км.
1.6Расчет вместимостинавозохранилища
С учетомпоголовья животных, нормы выхода навоза и срока его хранения определяемвместимость навозохранилища по формуле:
/>,
где /> - поголовьеживотных;
/> -масса навоза животного от одного животного за сутки, /> - для молодняка;
/> -число дней хранения навоза в хранилище. Принимаем 100 дней.
Потребная вместимость навозохранилищасоставляет:
/>.
Принимаем два навозохранилище 10000 т,т.п. №815-315.
1.7Ветеринарные объекты
Амбулатория включает в себя:
— стационар для содержания больныхживотных с незаразными заболеваниями;
— изолятор для содержания животных спризнаками заразных болезней.
Количество мест в стационарах длякрупного рогатого скота принимается 0,5… 1,0% от общего поголовья.
Санпропускник состоит из проходнойплощадью не менее 10м2, помещения для дезинфекции одежды, гардеробнойс сушильным шкафом, умывальной и душевой.
Дезинфекционный блок ветсанпропускникасостоит из помещения для дезинфекции технических средств с помещением длядезинфекции тары.
Въезды натерриторию фермы оборудуем дезбарьерами типового проекта. Устанавливаем тридезбарьера на въездах.
1.8 Обобщениетехнологических процессов и подбора объектов фермы
Результаты основных технологическихрасчетов и подбора объектов для фермы сводим в табл. 1.6.
Таблица 1.6 Результатытехнологических расчетовОбозн. Наименование объекта № типового проекта Количество 1 Здание карантина телят на 400 мест 807-10-124.12.87 2 2 Здание молодняка КРС на 400 мест 801-4-188.12.87 10 3 Телятник на 400 голов 801-4-189-12.87 1 4 Санитарный пропускник на 50 человек 807-4-187-12.87 6 5 Переходная галерея тип 1 801-4-190-12.86 1 6 Здание приема телят 801-9-53.12.87 1 7 Пункт технического обслуживания 816-22.8 1 8 Трансформаторная подстанция 407-3-349.14 1 9 Убойно-санитарный пункт 807-77.87 1 10 Автомобильные весы грузоподъемностью 10 т 817-21.87 1 11 Траншея для хранения сенажа вместимостью 3000 т. 811-29.87 6 12 Механизированный склад концентрированных кормов на 110т. 801-317.87 1 13 Отапливаемый дезбарьер 807-127 3 14 Кормосмесительный цех 801-630,87 1 15 Водонапорная башня БР-100 и БР-15 901-517/70 2 16 Навозохранилище 10000 т 815-315 3 /> /> /> /> />
На основании полученных данных итребований к проектированию делаем чертеж генерального плана предприятия,который представлен на одном из листов графической части курсового проекта.
1.9Технико-экономические показатели
Общаятерритория, отведенная для строительства откормочной фермы, составила 10,13 га.
Площадьтерритории застройки фермы равна 7,1 га основного назначения.
Коэффициентзастройки фермы составляет 71,16 %.
2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1Зоотехнические требования по подготовки кормов
Всоответствии с зоотехническими требованиями каждый вид корма должен бытьприведен в состояние, обеспечивающее наилучший эффект при его скармливаниисельскохозяйственным животным.
Сенаж– высокопитательный консервированный зеленый корм, приготовленный из различныхтрав, провяленных до влажности 45...55 % и измельченных па частицы длиной до 30мм. По питательным свойствам сенаж близок к зеленым кормам, незаменимым врационе КРС. Сенаж приготавливают из луговых и сеяных трав. Урожай трав долженбыть убран в ранней фазе вегетации: не позднее фаз бутонизации бобовых и началаколошения злаковых. Количество частиц длиной 20...30 мм должно составлять неменее 75 % обшей массы корма.
Доброкачественныйкорм можно получить только при тщательном уплотнении массы в герметичныхсенажных сооружениях. Сохранность корма достигается благодаря физиологическойсухости субстрата, исключающей возможность развития бактериальных процессов.Дело в том, что при влажности растений 45...55 % внутриклеточная водаудерживается клетками с силой 5,5...6 мПа, а сосущая сила большинства бактерийсоставляет 5,0… 5,5 мПа. Следовательно, внутриклеточная вода при влажностирастений 45...55% находится в труднодоступной для жизнедеятельности бактерийформе. Однако она легкодоступна для различных грибковых плесеней, сосущая силакоторых достигает 22...29,5 мПа. Плесень же может развиваться только в аэробнойсреде (при доступе воздуха). Отсюда попятно, какое большое значение приобретаетобеспечение герметичности сенажных сооружений. Это необходимо также и для того,чтобы удержать в них до начала разгрузки углекислый газ, создающий инертнуюсреду и предотвращающий порчу корма.
Комплексмашин и устройств для заготовки и хранения сенажа подразделяется на двесистемы: комбинированную и стационарную. В комбинированную входят косилки,косилки-плющилки, ворошители, валкообразователи, подборщики-измельчители иприцепные тележки. Стационарная система машин и устройств включает герметичныехранилища, разгрузчики сенажных башен, различные вспомогательные транспортеры ипневмошвырялки.
Измельчениекормов играет важную роль в усвоении питательных веществ организмом животного.Второй целью измельчения является уменьшение энергии животных на разжевывание кормов.Наибольший эффект достигается при скармливании их в виде смесей, которыеполучают путем смешивания измельченных кормов. На животноводческих фермахизмельчают зерно злаковых, бобовых и масличных культур, прессованные жмыхи,солому, сено, корнеклубнеплоды, кукурузу в початках, пищевые отходы. Кизмельчению концентрированных кормов и технологии их подготовки к скармливаниюпредъявляются следующие зоотехнические требования: крупность частиц корма длякрупного рогатого скота — не выше 3 мм, свиней и птицы — до 1 мм при кормлениивлажными мешанками и 2...3 мм при сухом кормлении. Во всех случаяхнежелательным является наличие в корме пылевидных частиц. Они плохо смачиваютсяжелудочным соком и образуют труднопереваримые комочки. Не допускается такженаличие вредных примесей и металлических частиц.
Концентрированныекорма следует скармливать в виде смесей, представляющих собой однородную массу.Влажность их при длительном хранении не должна превышать 15… 17%. Влажностьразличных кормовых смесей при скармливании для КРС — не более 60%.
Отклонениепри дозировании компонентов от количества корма по массе допускаются вследующих пределах – комбикормов и концентрированных кормов ± 1,5%; сочныхкормов ± 3,5%; воды ± 2,5%; минеральных добавок±1,0%.
Всоответствии с зоотехническими требованиями при подготовке комбикормов кскармливанию их подвергают:
— очистке от земли, камней и семян сорных растений на зерноочистительных машинах(сепараторах и др.), а от металлических примесей – на магнитных сепараторах;
— измельчению до размера частиц заданной крупности на дробилках, мельницах илиплющилках;
— дозированию и смешиванию кормовых компонентов в однородную смесь по заданнымрецептам на дозаторах и смесителях или универсальных комбикормовых агрегатах;
— прессованию кормовых смесей – гранулированию или брикетированию на прессах –грануляторах или брикетных прессах.
2.2Основные технологические схемы приготовление и раздачи кормов
Обычнона откормочных фермах КРС применяется кормление в виде кормосмесей. Кормосмесьприготавливается в кормоцехе или с помощью кормораздатчиков-смесителей и ими жекормосмесь транспортируется на ферму и там выгружает в кормушки.
Стандартнаятехнология приготовления кормосмесей предусматривает приготовлениеполнорационных влажных смесей из имеющего в хозяйстве набора кормов: силоса,сенажа, корнеклубнеплодов, комбикорма и грубых (соломы). Для нашего случая –сенаж и комбикорм.
Взависимости от вида кормов и требований технологического процесса подготовки ихк скармливанию существуют следующие основные схемы поточных линий приготовлениякорма:
длясенажа:
измельчение– смешивание; измельчение (погрузка) – дозирование;
дляконцентрированных кормов:
очистка— измельчение — дозирование — смешивание; очистка — измельчение — осолаживание(дрожжевание) — дозирование — смешивание; очистка — измельчение — дозирование —смешивание — брикетирование
(гранулирование);погрузка – раздача; погрузка – дозирование – смешивание.
Приготовлениеи использование на корм КРС полнорационных грубых кормов и концентрированныхкормов, по сравнению с поочередным скармливанием их отдельно, намногоэффективнее, т.к. повышается их поедаемость и сокращается расход напроизводство единицы продукции на 15-20%.
Кнаиболее трудоемким процессам при выращивании и откорме скота относятся доставкаобъемистых кормов и раздача их животным.
Технологиякормления состоит из ряда операций: выгрузки сенажа из хранилищ;транспортировки корма к кормораздающим устройствам; дозирования комбикорма;смешивания все компонентов корма и раздачи кормосмеси в кормушки.
Всовременной практике крупных комплексов корм доставляют и раздаютстационарными, мобильными или комбинированными средствами (сочетание мобильныхсо стационарными).
Мобильныекормораздатчики используют как для раздачи корма в помещениях, так и наоткормочной площадке. К недостаткам, особенно при кормораздаче в заданиях,относят нерациональное использование полезной площади помещения из-за кормовыхпроездов, загрязнение внутреннего воздуха окисью углерода, чрезмерно высокийшум (до 90Дб); неравномерную выдачу корма (до ±15%). Этими недостатками лишеныстационарные кормораздатчики.
Исходяиз вышеизложенного и согласна условиям по заданию принимаем следующее:
кормвыдаем в виде кормосмеси; кормосмесь приготавливаем из двух компонентовраздатчиком-измельчителем смесителем ИСРК-12Ф; загрузку сенажа в кормораздатчик-смесительосуществляем загрузным устройством(фреза), комбикорм загружаем, вкормораздатчик-смеситель, из бункеров-дозаторов расположенных на складекомбикормов; ИСРК-12Ф производим смешивание и осуществляем раздачу кормосмеси в кормушки.
Посоставленной схеме технологического процесса приготовления и раздаче кормовперейдем к технологическому расчету, который сводится к технологическомурасчету оборудования, к определению производительности технологических линий,количества машин и вспомогательных устройств и оборудования.
2.3Распределение суточного рациона и определение максимальной разовой порции
Расчеттехнологической линии производим, исходя из объема компонентов, необходимых дляприготовления кормосмесей. Суточный расход по видам кормов берем из расчетагенплана фермы.
КомбикормQзимкомб.=32,8 т;
Qлетнкомб.=34,8 т.
СенажQсенаж.=76,4т.
Зеленаямасса Qзел.масса=160т.
Распределимвсе виды кормов по дачам: утренняя, дневная и вечерняя.
Результатыраспределения заносим в табл. 2.1.
Таблица2.1 Распределение корма по дачам, % Сенаж Комбикорм Зеленная масса Утренняя 50 50 30 Дневная - - 40 Вечерняя 50 50 30
Согласноданных табл. 2.1 произведем расчет корма по дачам и определим максимальнуюразовую дачу и сведем все расчеты в табл. 2.2.
Таблица2.2 Распределение корма по дачам, т Сенаж Комбикорм в зимний период Комбикорм в летний период
Зеленная
масса Утренняя 38,2 16,4 17,4 48 Дневная 64 Вечерняя 38,2 16,4 17,4 48
Максимальнаяразовая дача, исходя из данных табл. 2.2, приходится на утреннее и вечернеевремя кормление.
2.4Выбор оборудования, определение часовой производительности поточных линий
Задаемсяпродолжительностью приготовления корма Т=2 ч.
Тогдапроизводительность линий определим по формуле
/>,
гдеQм—максимальнаяразовая выдача корма, т.
Линиякомбикорма (расчет производим по наибольшему значению)
/>.
Линиясенажа
/>.
Знаяпроизводительность линий, определим количество машин и оборудования,необходимых для выполнения операций в каждой линии по формуле
/>,
гдеПлинии—производительность линии, т/ч;
Пмашины—производительность машин по техническойхарактеристике, т/ч.
Бункер-дозаторкомбикорма
/>.
Принимаемдва бункера-дозатора (один принимаем дополнительно в случаи выхода из строя ичтобы, не нарушать технологический процесс кормления на ферме).
Дляпогрузки сенажа используем кормораздатчик-смеситель ИСРК-12Ф, который имеетфрезу для погрузки сенажа.
Определимколичество исходного корма, которое необходимо смешатькормораздатчиком-смесителем за одну максимальную дачу по формуле
/>;
/>.
Тогда производительность линииприготовления будет
/>.
Определим количество ИСРК-12Ф
/>,
где /> -фактическая грузоподъемность кормораздатчика, т;
/>,/> - подача погрузочных и разгрузочных средств кормораздатчика, т/ч;
/> -расстояние между животноводческими помещениями и хранилищами, м;
/> -скорость движения кормораздатчика с грузом и без, м/ч.
/>.
Принимаем шестькормораздатчиков-смесителей.
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА
Стационарныйкормораздатчик ТВК-80А предназначен для раздачи коров или кормосмесей. Онсостоит из загрузочного бункера, в который подается корм, ленточноготранспортера, приводной станции, натяжного устройства. ТВК-80А рассчитан наобслуживание 60…66 голов КРС. Может работать в двух режимах: примеханизированной и ручной загрузке корма. Скорость движения транспортера примеханизированной раздаче 0,518 м/с., при ручной – 0,132 м/с.
Какпоказала практика эксплуатации ТВК-80А, что ведущий вал быстрее выходит изстроя. Поэтому в данном проекте мы будем разрабатывать ведущий валтранспортера, который изготовлен из стали Ст5. Вращения на вал передается отэлектродвигателя через муфту и конический редуктор, цепную передачу.
Дляповышения эффективности и работоспособности привода транспортера упрочнимведущий вал, для этого изменим материал, с которого он изготовлен. Дляизготовления ведущего вала используем сталь 45 с термообработкой. Произведемрасчет вала с новыми параметрами.
Прочностныерасчеты вала. Валы рассчитываются на изгиб и кручениепри действии изгибающего и вращающего момента М и Т. Растягивающие и сжимающиесилы незначительны, и их влияние не учитывают (рис.1).
Вначалепроводим предварительный расчет, и затем проверочный. Поэтому в расчете валаразличают два этапа:
1. Предварительныйпроектный расчет и конструирование вала. На этом этапе устанавливают диаметропасного сечения или диаметры нескольких характерных сечений вала иразрабатывают его конструкцию. При конструкции учитывают возможность свободногопродвижения деталей вдоль вала до места их посадки и возможность осевойфиксации этих деталей на валу и осевой фиксации самого вала.
2. Уточненныйпроверочный расчет. Этот этап проводится после окончательной разработкиконструкции вала и служит для определения коэффициента запаса прочности дляопасного его сечения или нескольких предположительно опасных сечений:
Исходныеданные для расчета: передаваемая мощность 5,5 кВт, угловая скорость />; частотавращения />;нормальные напряжения />;размеры звездочки – d=140мм;Lcm=40 мм;неуравновешенная составляющая силы, передаваемой второйзвездочкой />.
Валпередает момент
/>,
гдеР – передаваемая мощность, кВт.
/>.
Взацеплении со стороны звездочки действуют силы:
окружная/>;
радиальная/>.
Неуравновешеннаясоставляющая силы передаваемой ведущей звездочкой
/>.
Расстояниемежду серединами подшипников l=336мм.
Расстояниемежду ведущей звездочкой и левым подшипником f=40мм.
Опорныереакции в вертикальной плоскости
/>.
откуда/>;
/>;
откуда />.
Проверка:/>.
Опорныереакции в горизонтальной плоскости
/>.
откуда/>;
/>;
/>.
Проверка:/>.
Изгибающиемоменты в вертикальной плоскости
/>;
/>;
вгоризонтальной плоскости
/>;
/>.
Суммарныйизгибающий момент в сечении под звездочкой (это сечение наиболее нагруженное)
/>.
Определимпределы выносливости стали 45:
приизгибе />;
прикручении />.
Нормальныенапряжения в сечении под звездочкой
/>,
где/> - моментсопротивления.
/>,
гдев – ширина канавки;
t– глубина канавки.
/>.
Эффективныекоэффициенты концентрации напряжений для сечения со шпоночной канавкой длястали 45 с пределом прочности менее 700 МПа />. Так какмомент, переедаемый валом, является переменным, при расчете принимаем длякасательных напряжений наиболее неблагоприятный заключительный цикл – отнулевой:
/>,
гдеТ – вращающий момент,
/> - моментсопротивления при кручении.
/>;
/>.
Масштабныефакторы при d= 54 мм, />, />. Длясреднеуглеродистых сталей />,/>.
Коэффициентзапаса прочности по нормальным напряжениям
/>.
Коэффициентзапаса прочности по касательным напряжениям
/>
Определение коэффициента запаса прочности для опасногосечения вала. Этот расчет, называемый уточным, выполняем как проверочный. Часторазрушение валов носит усталостный характер, поэтому расчет валов на усталостьявляется основным.
Онсводится к определению расчетных коэффициентов запаса прочности дляпредположительно опасных сечений вала.
Условиепрочности:
/>,
где/> - расчетныйкоэффициент запаса прочности;
/> - 1,3…1,5 требуемый коэффициент запаса для обеспечения прочности;
/>.
Условиепрочности соблюдается.
4 РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ
4.1 Расчет технологической карты
Расчет технологической картыпроизводится на примере одной операции.
Графа 1. Порядковой номер операции – I.
Графа 2. Наименование операции: погрузасенажа.
Графа 3. Суточный объем работ /> т/сут.
Графа 4. Число дней в году Д = 210.
Графа 5.л Объема работ в год /> т/год.
Графа 6. Длявыполнения данной операции применяется модернизированный раздатчик-измельчительсмеситель ИСРК-12Ф.
Графа 7. Мощностьпривода электродвигатель 35 кВт.
Графа 8. Часовая производительность кормораздатчикапри механизированной загрузки /> т/ч.
Графа 9. Число работы машины в сутки.
/> ч.
Графа 10. Число часов работы машин в год/> ч.
Графа 11. Количество персонала – 6человек.
Графа 12. Затраты труда в сутки навыполнение операции.
/> ч.
Графа 13. Затраты труда в год.Определяют как
/> ч.
Графа 14. Количество машин иоборудования определяют по технологической схеме. Принимаем />.
Графа 15. Балансовая стоимость /> представляетсобой капитальные вложения, которые исчисляются как для выполнения отдельныхпроцессов, так и в целом по технологической карте или ферме.
Расчет эксплуатационных затрат (графы 16– 23).
Графы 16,17,18-годовые отчисления наамортизацию и текущий ремонт машин и оборудования подсчитывают по формуле
/>,
где а — норма ежегодных отчислений наамортизацию (восстановление) в %. Это норма зависит от срока служба машин. Дляживотноводческих машин срок службы в среднем 7 лет, следовательно а = 14,2%.
р – норма ежегодных затрат натекущий ремонт и технический уход. Для животноводческих машин р = 14 – 18 %.Принимаем р = 16 %.
Тогда /> млн. руб.
Графа 19. Расход электроэнергия в год Wопределяется произведением мощности электродвигателя на продолжительность работыТм.
/> кВт-ч.
Графа 20. Стоимость электроэнергии Е исчисляется произведением расходаэлектроэнергии на стоимость электроэнергии. Отпускная цена 1 кВт –73руб.
Е=W*С=15715*73=1147195 тыс. руб.
Графа 21. Зарплата персоналу Значисляется по каждой операции. Расчеты производятся, исходя из затрат рабочеговремени на выполнения операции в сутки и в год в зависимости от квалификацииработников тарифного разряда и часовой ставки с учетом дополнительной оплаты запродукцию и начислений на зарплату.
Работа выполняется по VIразряд. Часовая тарифная ставка при повременной оплате – 605 руб. С учетомнадбавки за продукцию 25 % часовая ставка будет 605*1,25=756 руб.
К полученной сумме зарплаты следуетдобавить еще 7,9 % «дополнительного фонда заработной платы», которыйвыплачивается за время пребывания основного работника в трудовом отпуске, атакже за время работы в праздничные и входные дни.
Кроме того, к основной зарплате и«дополнительной фонду» прибавляют 4,4 % начислений в фонд социальногострахования.
В целом к основной зарплате надо ещедобавлять 12,65 %.
Тогда часовая ставка с учетом начисленийбудет
/> руб./час.
Зарплата по операции будет
З = Тг * з,
где з – часовая ставка, руб./ч.
З = 4490*0,8482 =3394,44 тыс. руб.
Графа 22. Прочие прямые затраты Првключают в себя расходы на мелкий инвентарь, срок службы которого не болеегода, спецодежду, топливо для котлов, химикаты для дезинфекции помещений.
Прочие затраты в данной операции непредусмотрены.
Графа 23. Годовые эксплуатационныезатраты Эгод по каждому процессу или операции представляют собою суммупоказателей граф 18, 20, 21, 22.
Эгод = А + Е + З + Пр= 16912000 + 1177000 + 3394,4+339,44 = 18092733,84 млн. руб.
4.2 Основные технико-экономическиепоказатели линии
Удельные эксплуатационные затраты на 1 тпродукции при приготовлении и раздачи корма по формуле:
/>,
где /> - сумма годовыхэксплуатационных затрат (гр. 23), тыс. руб.;
/> -годовой выход навоза (гр. 5), т.
/> тыс.руб.
Затраты труда на единицу продукциирассчитывают по формуле:
/>,
где /> - сумма затрат рабочего времени штатных рабочих (гр. 13), чел.-ч.
/> чел.-ч./т.
Производительностьтруда определяют по формуле /> т/ч.
Энергозатраты на единицу продукциирассчитывают по формуле:
/>,
где /> - суммарныйгодовой расход электроэнергии (гр. 19), кВт-ч.
/> кВт-ч.
Энерговооруженность труда определяетсяпо формуле:
/>,
где /> - суммарнаягодовая мощность двигателей (гр. 7), кВт.
/> кВт-ч.
5 ТЕХНИКАБЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Вобслуживании машин и механизмов кормоприготовительного цеха и кормораздатчиковдопускаются лица не моложе 18 лет, знающие устройство и правила эксплуатациимашин, прошедшие инструктажи по технике безопасности на рабочем месте.
Припоступлении машин и оборудования с заводов-изготовителей или других поставщиковнеобходимо проверить наличие и исправность всех защитных ограждений иприспособлений. В случае их отсутствия или при необходимости изготовления иустановки дополнительных ограждений администрация хозяйства обязана принятьсоответствующие меры.
Силовуюэлектропроводку к двигателям машин обязательно укладывают в стальные трубы.Корпуса электродвигателей, пусковых агрегатов, машин и оборудования зануляют. Вместах установки машин, механизмов и оборудования вывешивают инструкции по ихбезопасному обслуживанию.
Послезавершения монтажных работ проверяют техническое состояние каждой машины, устраняют выявленные неисправности, опробывают работу каждой машины в началена холостом ходу, а затем под нагрузкой.
Машиныи оборудование с реверсивными устройствами для пуска транспортеров необходимосначала включить на обратный ход с тем, чтобы сбросить посторонние предметы,случайно попавшие на транспортер, а затем переключают на рабочий ход.
Послепуска машины на холостом ходу при полном рабочем числе оборотов следуетубедиться в отсутствии вибрации рамы, посторонних шумов и стуков. При обнаружениинеисправностей в работе машины на холостом ходу нужно немедленно остановить еёи устранить неисправности. При осмотре, ремонте и других работах, связанных стехническим обслуживанием, машину необходимо остановить, а приводной ременьснять. Перед осмотром и регулировкой режущего аппарата машины следует принятьмеры к надёжному закреплению рабочих органов, лопастей и ножей, чтобы исключитьсамопроизвольное их вращение.
Дляпуска каждой машины должен иметься индивидуальный магнитный пускатель, а дляобесточивания машин и отключения машины на длительное время — общий рубильник.Пусковые кнопки, рукоятки, рубильники устанавливают так, чтобы исключить ихслучайное включение.
Пусквновь установленных машин и оборудования после ремонта или длительной стоянкиразрешается главным инженером или инженером по механизации трудоемких процессовв животноводстве. Предварительно машина и оборудование проходят проверку иобкатку, готовность к эксплуатации оформляется актом.
Послепуска машин и оборудования в работу нельзя класть на питающие транспортеры вприёмные ковши и на защитные кожухи ключи, отвертки, болты, гайки и другое.Чтобы убедиться в отсутствии посторонних предметов внутри закрытых кожухов,перед включением двигателя необходимо рукой за шкив провернуть рабочие органымашины.
Приработе машины запрещается: проталкивать или направлять руками или каким-либопредметом перерабатываемый корм в приемную горловину машины; стоять напротивпотока выбрасываемой массы, так как в нее может попасть твердый предмет;подтягивать болты, смазывать подшипники, регулировать зазоры, натягивать ремнии цепи во время работы машины, а также открывать крышки кожухов до полнойостановки рабочих органов.
Натяженияремней и лент на ходу, нарушения правил и норм хранения смазочных и обтирочныхматериалов; курения и применения открытого огня, а также проведенияэлектросварочных работ в производственных цехах во время работы.
Приобслуживании разрабатываемой установки необходимо следить за исправностьюэлектропроводки. Запрещается эксплуатация без заземления и его неисправности.Значение сопротивления устройства заземления должно быть не более 0,1 Ом, асопротивление изоляции к токоведущим частям — не менее 1 мОм.
Припоявлении в оборудовании посторонних стуков и шумов необходимо немедленно остановитьлинию, по возможности предварительно перекрыв краном подачу кормосмеси, споследующим выявлением и устранением причин вызвавших неисправность.
При обнаружении неисправности в электродвигателе или электропроводкеследует немедленно отключить рубильник. Остановить линию и вызватьспециализированный персонал.
Соблюдение всех перечисленных требований персоналом обеспечит безопасную эксплуатацию имеющихся машин и механизмов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В наше трудное время необходимо четкоуметь рассчитывать свои материальные и финансовые возможности. Большой процентсвоей деятельности направлять на поиски и внедрение способов, методов работы,новейших технологий, позволяющих не только экономить материальные и финансовыесредства, а также улучшить продуктивность производства, повысить уровеньрентабельности хозяйства, тем самым обеспечить, достойны заработок работникам.
Благодаря внедрению модернизированного стационарногокормораздатчика увеличили долговечность его работы без поломок.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Методическиеуказания по расчету и проектированию генплана. Составитель Гриб В.К. — Мн.:1994
2. В.К.Гриб, С.С. Жук, Н.М. Лукашевич и др. Механизацияживотноводства. — Мн.: Ураджай, 1997.
3. Н.В.Брагинец, Д.А. Палишкин. Курсовое и дипломное проектирование по механизацииживотноводства. — М.: ВО Агропромиздат, 1991.
4. С.В.Мельников. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. — Ленинград. Колос,1978.