Міністерствоаграрної політики України
Житомирськийнаціональний агроекологічний університет
Факультетмеханізації сільського господарства
Кафедрамеханізації землеробства
ДИПЛОМНИЙПРОЕКТ
«Розробка машини дляподрібнення коренебульбоплодів»
Спеціальність7.091.902 „Механізація сільського господарства”
ОКР“Бакалавр”
Житомир2011
Зміст
Реферат5
Вступ
1. Аналіз господарської діяльності
1.1 Природно кліматичні умови.8
1.2 Господарська діяльністьпідприємства
2. Технологічна частина
2.1 Розрахунок генерального плануферми на 1000 голів ВРХ
2.2 Розрахунок кормоцеху для ВРХ
2.2.1 Зоотехнічні вимоги обробкикормів
2.2.2 Розрахунок загальних показниківтехнологічних ліній
2.2.3 Лінія обробки зерна
2.2.4 Лінія обробки стеблових кормів(силосу, соломи)
2.2.5 Лінія обробки коренеплодів
2.2.6 Лінія змішування кормів
2.2.7 Складання графіка роботи машинкормоцеху
2.2.8 Розрахунок технологічнихпоказників кормоцеху
2.2.9 Розрахунок економічнихпоказників кормоцеху
3. Конструкторська розробка
3.1 Огляд існуючих технологійподрібнення
3.2 Зоотехнічні вимоги до подрібненнякоренебульбоплодів
3.3 Аналіз існуючих машин таобладнання для подрібнення коренебульбоплодів
3.4 Технологічний розрахунок дисковоїкоренерізки
4. Заходи охорони праці
4.1 Правове забезпечення охоронипраці в господарстві60
4.2 Аналіз стану охорони праці
4.3 Небезпека враження електричнимструмом
4.4 Схеми можливого „включення”людини в електричну мережу
4.5 Напруга дотику й кроку68
4.6 Захисне заземлення
5. Екологічна експертиза
6. Техніко-економічна ефективністьконструкторської розробки
Висновки та пропозиції
Список використаної літератури
Додатки8
Відомість дипломного проекту
Реферат
Пояснювальназаписка дипломного проекту на 91 с. комп’ютерного набору, 17 мал., 25 табл., 19літературних джерел, 1 додатків, 8 аркушів графічної частини.
МАШИНИ ДЛЯПОДРІБНЕННЯ КОРЕНЕБУЛЬБОПЛОДІВ, РОБОЧА КАМЕРА, ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИДАЛЕННЯ ПРОДУКТУ,НОЖІ, ПРИСТРІЙ РЕГУЛЮВАННЯ КРУПНОСТІ ПРОДУКТУ, ОРГАНІЗАЦІЯ РОБІТ, ОХОРОНАПРАЦІ, ЕКОЛОГІЧНА ЕКСПЕРТИЗА, ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ.
Об’єктом розробкиє машини для подрібнення коренебульбоплодів.
Розроблено машинудля подрібнення коренебульбоплодів, питання організації роботи при подрібненнікоренебульбоплодів. Наведено характеристику і склад машини для подрібненнякоренебульбоплодів.
Структурний іякісний склад машини розроблено з використанням програми оптимізації роботикормоцеху.
Розробленоконструкцію коренерізки.
Наведені заходипо охороні праці та економічної ефективності застосування нової машини дляподрібнення коренебульбоплодів.
Вступ
Передпрацівниками агропромислового комплексу поставлені відповідальні завдання –досягти стабільного зростання сільськогосподарського виробництва, надійнозабезпечити країну продуктами харчування і сільськогосподарською сировиною. Прицьому необхідно підвищити продуктивність худоби і птиці, забезпечити стабільнезбільшення виробництва продукції тваринництва.
Особливуувагу приділяють нарощуванню виробництва м'яса.
Розв'язуваннюцієї проблеми сприятимуть всебічна інтенсифікація скотарства шляхом дальшогопоглиблення концентрації та спеціалізації на базі міжгосподарської кооперації,впровадження інтенсивних технологій.
Основнимиелементами промислової технології виробництва яловичини є ритмічне надходженняна комплекс (ферму) телят, інтенсивна, біологічно повноцінна годівля молоднякуза деталізованими нормами та оптимальні умови утримання.
Забезпечитиці умови в галузі м'ясного скотарства можна лише шляхом впровадженняпрогресивної техніки, умілої організації її виробничої експлуатації, а такожстворення передумов для усування ручної праці на основних технологічнихопераціях.
Такожактуальною проблемою на підприємствах є впровадження нових технологій вприготуванні кормів.
Встановленнянових більш продуктивних подрібнювачів коренебульбоплодів, які б забезпечувалигарну якість подрібнення продукту відповідно до зоотехнічних рекомендацій,тобто до такого стану продукту, при якому коренебульбоплоди можнавикористовувати на корм з найбільшою ефективністю. Подрібнювачі повинні бутиуніверсальними, здатними переробляти всі види коренебульбоплодів і матиможливість регулювання крупнисті продукту в межах, достатніх для згодовуваннявсім групам споживачів цих кормів. Також повинні бути економічними заенергоємністю, добре узгоджуватись із можливостями механізованого завантаженнясировини, мати просту конструкцію, бути надійними і зручними в експлуатації.
1.Аналіз господарської діяльності СГ “Невгодівське”
1.1 Природнокліматичні умови
Землігосподарства відносяться до кліматичного району, який характеризується помірнимкліматом.
Літо тепле,протягом якого випадає значна кількість опадів – 295-310мм. Зима холодна, але єпора в яких є відлиги. Середня річна температура складає 3-5ºС (таблиця 1.1)
Таблиця 1.1
Середньорічнатемпература районуМісяць року I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Температура ºС -7.6 -7.0 -2.6 -7.0 14.5 18.4 19.7 18.9 12.9 6.5 0.2 -4.4
Найбільшхолодними місяцями є січень та лютий, а теплими – червень. липень та серпень.
Взимку погода маєрізний характер: низькі температури – -15...-20ºС, змінюються відлигами зтемпературами +3...+5ºС.
Зимою переважномають місце західні, північно-східні та північно-західні вітри. Напрямки їхчасто змінюються що приводить до швидкої зміни температури повітря.
Тривалість періодуз стійким сніговим покриттям складає – 90-105 днів. Середня багаторічна датазакінчення весняних заморозків – 28 квітня – 2 травня, а осінні заморозкипочинаються з 2-3 жовтня. Тривалість без морозного періоду складає близько 155днів. Середньорічна кількість опадів на території району – 501-555мм. Коливаннярічної суми опадів в окремі роки від 315-340 до 885-930мм.
Таблиця 1.2
Розподіл річнихопадівМісяць року I II III IV V VI VII VII IX X XI XII Кількість опадів 31 28 31 29 56 67 76 61 48 49 36 38
Наведені данніпоказують. що найбільша кількість опадів збігається з періодом розвиткусільськогосподарських рослин, що сприяє підвищенню їх урожайності.
Середня відноснавологість повітря знаходиться улітку в межах 50-15%. Ґрунти перехідної зони, доякої відноситься Сумський район представлені в основному чорноземами, а такожсвітло-сірими, сірими. темно-сірими лісовими ґрунтами та чорноземами півзоленими. Реакція ґрунтового середовища в основному слабо кислотна (рН= 5,0-5,6). На цих ґрунтах ефективні всі види добрив. В порівнянні з іншимиґрунтами, дані ґрунти дають достатньо високі врожаї практично всіхсільськогосподарських культур.
1.2 Господарськадіяльність підприємства
СГ “Невгодівське”– багатогалузеве господарство. В господарстві працює 165 чоловік, з нихінженерно-технологічних працівників – 8 чоловік. Основні фонди господарстванаведені в таблиці 1.3.
Таблиця 1.3
ФондигосподарстваПоказники Одиниця виміру 2008р. 2007р. 2006р. Площа с/г угідь га. 4009 4281 3921 Вартість валової продукції тис. га. 4570,3 4364,5 3461,5 Вартість товарної продукції тис.га. 2942,0 3672,0 2596,0 Вартість основних виробничих фондів тис.га. 2555,5 2495,9 2390,0 Наявність умовних тракторів шт. 32 32 29 Середньорічна кількість працівників чол.. 185 186 182
В рослинництвігосподарство спеціалізується на вирощуванні зернових культур – пшениці, ячменю,кукурудзи, гречки, гороху. З технічних культур – цукровий буряк, коренеплоди,соняшник.
Таблиця 1.4
Площа зернових ітехнічних культур господарства в 2008 роціКультура Площа, га % ріллі Пшениця 1200 26,5 Ячмінь 355 7,9 Кукурудза на зерно 120 2,7 Горох 120 2,7 Всього зернових 2065 45,7 Коренеплоди 82 1,8 Кормовий буряк 300 6,6 Інші 180 4
Для забезпеченнятваринництва кормами в господарстві вирощують декілька видів кормових культур(таблиця 1.5).
Таблиця 1.5
Урожайністьсільськогосподарських культурКультура Роки 2006 2007 2008 Пшениця 21,3 38,7 30,6 Ячмінь 30,0 31,2 28,2 Кукурудза на зерно 47,0 – 34,2
Також вгосподарстві досить велике поголів’я тварин великої рогатої худоби і свиней.
Таблиця 1.6
Площа,урожайність і валовий збір кормових культурКультура Показники 2006р. 2007р. 2008р. Кукурудза на силос Площа, га 270,0 500,0 440,0 Урожайність, ц/га 160,0 152,0 149 Валовий збір. т 10491,0 7437,7 75160,0 Коренеплоди Площа, га 89,0 86,0 82 Урожайність, ц/га 290,0 301,0 210 Валовий збір. т 2625,5 2588,6 1722,0 Однорічні трави на зелену масу Площа, га 375,0 362,0 95,0 Урожайність, ц/га 178,0 165,0 152,0 Валовий збір. т 3275,9 3081,3 1275,0 Багаторічні трави на сіно Площа, га 20,0 70,0 70,0 Урожайність, ц/га 20,0 26,0 32,4 Валовий збір. т 70,0 250,0 130,0 Багаторічні трави на зелену масу Площа, га 57,0 57,0 27,0 Урожайність, ц/га 150,0 170,0 161,0 Валовий збір. т 465,0 570,0 403,0
Дані, наведені утаблиці показують, що виробництво кормових культур за останні три рокизменшилось, що негативно впливає на розвиток молочного скотарства та підвищенняпродуктивності корів.
За останні роки вгосподарстві спостерігається зменшення поголів’я тварин.
Таблиця 1.7
Динамікапоголів’я тварин господарстваВид тварин 2005 2006 2007 Велика рогата худоба, гол. 843 753 744 утому числі корів 250 250 250 Свині, гол. 192 201 183 у тому числі основних свиноматок 15 13 13
В господарствітакож спостерігається тенденція до зниження поголів’я ВРХ. На ряду з цим такожзнижується і продуктивність тварин.
Таблиця 1.8
ПродуктивністьтваринПоказники 2005 рік 2006 рік 2007 рік Річний надій, кг/гол. 10333 10420 9327 Середньодобовий приріст ВРХ, гр.. 402 436 404 Середньодобовий приріст свиней, гр.. 241 218 273 Вихід телят на 100 голів корів, гол. 90 96 85 Отримано поросят на основну свиноматку, гол 7 9 11
Зниженняпоголів’я та продуктивності тварин привело за останні роки і до зниженнявалового виробництва тваринницької продукції. Однією з причин незадовільногостану у тваринництві є відсутність комплексної механізації на базі сучасноївисокотехнологічної техніки.
Таблиця 1.9
Рівеньмеханізації виробничих процесів у тваринництвіПроцеси ВРХ Свині Поїння тварин 100,0 100,0 Приготування та роздавання кормів 70,0 77,0 Видалення гною 88,0 85,0 Доїння корів 100,0 – Створення мікроклімату 80,0 80,0 Комплексна механізація 86,4 85,5
Таблиця 1.10
Затрати праці ісобівартість одиниці продукціїНайменування Затрати праці, тис л/год. Собівартість, грн.. Пшениця 16 27,80 Ячмінь 9 26,20 Горох 2 25,67 Овес 1 22,43 Молоко 157 59,74 М’ясо 137 1036,54
Проаналізувавши сільськогосподарськевиробництво господарства можна сказати, що механізація даного підприємства надостатньому рівні, місце розташування дає великі можливості в реалізаціївиробленої продукції, а близькість з кордонами Білорусі дає можливістьтранспортування продукції за кордон з мінімальними затратами. Підприємство маєза мету розширення посівних площ і збільшення врожайності продукції. А також впланах – збільшення робочих місць і підвищення механізації господарства.
ферма коренебульбоплід дискова коренерізка
2. Технологічначастина
2.1 Розрахунок генерального плану фермина 1000 голів ВРХ
Генеральнийплан є основою для розробки комплексної механізації ферми. В ньому повинно бутивідображено кількість та структуру поголів’я тварин, типи приміщень, види кормосховищ, розташування будівель та інших споруд. Усе це в подальшому використовуєтьсядля обґрунтування комплексу машин для ферми.
Площаземельної ділянки ферми, м2
/> (2.1)
де М – розмірферми (корів, основних свиноматок та ін.), гол.;
f – норма площі, м2/гол. (табл… 2.1)
Таблиця 2.1
Приблизні нормиземельної площі на фермах
Молочна ферма, м2/гол. 150...200
Відгодівля молодняку ВРХ, м2/гол. 50...80
Свиноферма із закінченим циклом виробництва. м2/основну свиноматку 180...250
Репродуктивна свиноферма, м2/основну свиноматку 100...150
Свиноферма по відгодівлі молодняку. м2/гол. 15...30
/>
Припроектуванні генерального плану можна також використовувати норму площіаналогічного типового проекту.
Прирозрахунку розмірів земельної ділянки співвідношення його ширини й довжиниповинно забезпечувати найбільш компактне розміщення всіх елементів ферми здотриманням зоогігієнічних нормативів для тваринницьких об'єктів.
Зокрема,при співвідношенні ширини В до довжини L як 1:1,4
/> (2.2)
/> (2.3)
/>
/>
Визначаютьнеобхідну кількість у відповідних тваринницьких приміщеннях, використовуючипоказники типових проектів (табл… 2.2) або шляхом розрахунку за допомогоюусереднених нормативів.
Прирозрахунковому методі довжина приміщення для тварин визначається з умови
/> (2.4)
де /> – довжина приміщення, м;
/> – норма площі приміщень, м2/гол.(табл… 2.3)
b – ширина приміщень, ( 12м –для дворядного приміщення, 18 та 21 для чотирьохрядного).
Таблиця 2.2
Деякі типитваринницьких приміщеньПриміщення Кількість, гол. Розміри, м № проекту Корівник прив’язного утримання 100 78×12×2,8 801-2-3 150 108×12×3 801-482 200 78×21×3,5 801-70-3 Корівник боксового утримання 100 84×12×3 801-2-8 200 84×21×3 801-2-16 400 114×27×3,3 801-2-12 Пологове приміщення для корів 48 36×21×3,4 801-337 72 48×21×3,3 801-3-3 96 60×21×3 801-390 Телятник 20 дн. – 6 місяців 360 60×15×3 801-340 Телятник 6-11 місяців 564 138×18×3 801-4-6 Будівля по відгодівлі молодняку ВРХ 220 72×12×3 801-320 360 66×21×3 801-340 500 108×18×3,3 801-462 720 120×21×3,5 801-422
Таблиця 2.3
Приблизні нормиплощ утримання тварин, м2/гол.Групи тварин Приміщення Вигульні майданчики Корови дійні та сухостійні 8...10 15 Корови в пологовому відділенні 14...16 Молодняк ВРХ 3.5...4.0 10 Свиноматки холості та поросні 3.0...4.5 5 Свиноматки підсосні 13...16 10 Поросята на дорощуванні 1.0...1.3 0.5 Молодняк свиней на відгодівлі 1.4...1.6 0.8
Довжинаприміщення:
/>
Приймаємо2будівлі 108×18×3,3.
Розрахунокелементів кормової зони та для зберігання гною зводиться до визначення розмірівта кількості сховищ різноманітного призначення (на прикладі розрахунку сховищсилосу).
Загальнамісткість сховищ, м3:
/> (2.5)
де /> – кількість тварин і — ївиробничої групи, гол (див. ф. 4);
/> – добова норма видачікорму, кг/гол∙доб;
/> – розрахункова кількістьднів;
/> – об'ємна маса корму, кг/м3;
/> –коефіцієнт використанняоб'єму сховища (η = 0.8);
к – коефіцієнтврахування втрат корму (к = 1.15).
Загальнаплоща усіх сховищ силосу, м2:
/> (2.6)
де Нс– висота сховища (Нс = 3,0...5,0м)
Нижнюмежу висоти сховища встановлюють для скорочення відходів за рахунок зниженнявідношення відкритої поверхні корму до його маси, верхня обмежуєтьсяможливостями навантажувача.
Загальнадовжина усіх сховищ силосу, м:
/> (2.7)
де Вс — ширина сховищасилосу, м ( Вс = 6… 12).
Ширинатраншеї повинна бути достатньою для розміщення засобів механізації. З іншогобоку вона не повинна бути занадто великою, щоб товщина зрізуємого шару кормукожного дня була не меншою ніж 0.3 м.
Кількістьтраншей:
/> (2.8)
де l0– довжина однієї траншеї, м.
Довжинаоднієї траншеї повинна бути обмеженою та кратною 6 м (стандартна довжинасекції), щоб забезпечити її заповнення при закладці не більш ніж за 3 дні дляотримання високоякісного силосу. За звичай, довжину траншеї приймають не більше48 м.
Таблиця 2.4
Нормативирозрахунку сховищ на ферміНазва показників Сховища силосу зерна коренеплодів сіна соломи гною Розрахункова кількість днів 220 365 220 220 220 120
Об'ємна маса, кг/м3 600..650 550..700 570..670 60..80 60...80 700..900 Коефіцієнт використання 0.8 0.8 0.8 0.8 1 0.9 Коефіцієнт втрат 1.15 1 1.1 1.1 1.2 1 Висота сховища, м 3...5 3...5 2 5 5 1.5..2 Ширина сховища, м 6...12 12...18 12...18 12..18 8 12...15
Довжина одного сховища 10не більш, м 48 40 40 60 60 60
Розміризерноскладів, коренеплодосховищ, сіносховищ, скирт соломи та гноєсховищвизначають аналогічно, використовуючи відповідні нормативи (табл… 2.4).
Таблиця 2.5
Середньодобовийвихід гною та витрата підстилки від різних груп тварин, кг/голГрупи тварин Вихід гною Витрата підстилки Корови 55 1,5 Молодняк ВРХ на відгодівлі в віці: 6-9 місяців 18 1,0 9-12 місяців 25 1,0 12-15 місяців 34 1,0 15-18 місяців 40 1,0 18-21 місяців 44 1,0 21 — 24 місяця 50 1,0
Розрахуноксилососховища
Загальнамісткість сховища:
/>
Загальна площаусіх сховищ силосу:
/>
Загальна довжинаусіх сховищ силосу:
/>
Кількістьтраншей:
/>
Розрахунок зерноскладу
Загальнамісткість сховища:
/>
Загальна площаусіх зерноскладів:
/>
Загальна довжинаусіх зерноскладів:
/>
Кількістьскладів:
/>
Розрахуноккоренеплодосховища
Загальнамісткість сховища:
/>
Загальна площаусіх коренеплодосховищ:
/>
Загальна довжинаусіх коренеплодосховищ:
/>
Кількістьтраншей:
/>
Розрахуноксіносховища
Загальнамісткість сховища:
/>
Загальна площаусіх сіносховищ:
/>
Загальна довжинаусіх сіносховищ:
/>
Кількістьсіносховищ:
/>
Розрахунок скиртсоломи
Загальнамісткість сховища:
/>
Загальна площаусіх скирт соломи:
/>
Загальна довжинаусіх скирт соломи:
/>
Кількість скирт:
/>
Розрахунокгноєсховища
Загальнамісткість сховища:
/>
Загальна площаусіх гноєсховищ:
/>
Загальна довжинаусіх гноєсховищ:
/>
Кількістьтраншей:
/>
Прирозрахунку кількості скирт норма q включає добову витрату соломи на їжу тапідстилку, а для гноєсховищ — відповідно добову витрату підстилки та вихід гноювід однієї тварини (табл… 2.5).
Прирозміщенні об'єктів на генеральному плані необхідно відокремити такі зони:
а)адміністративно-господарську (адміністративно-побутова споруда; санпропускник,авто ваги, та інше).
б)виробничу (приміщення для утримання та об'єкти обслуговування тварин);
в)зберігання та приготування кормів;
г)допоміжних будівель та споруд (котельна, гараж, майстерні та інше);
д)зберігання та переробки гною.
Взалежності від конкретних умов окремі будівлі та споруди або їх групи можутьбути винесені за межі огорожі ферми (котельна, майстерня, гноєсховище таінше.).
Тваринницькіприміщення розташовують у виробничій зоні в один або декілька рядів зурахуванням протипожежних та зооветеринарних розривів.
Взоні зберігання кормів відстань між скитами соломи та сіна потрібно витримуватине менше 30м (під навісами – 15м), між силососховищами – 10м,коренеплодосховищами – 10 м. Кормоприготувальний цех розміщується в найбільшзручному для транспортування кормів місці. Розміри кормоцеху відповідаютьрезультатам технологічного розрахунку або, в залежності від чисельностіпоголів'я ферми, приймаються рівними 12x12, 12x15, 15x18, 18x24м.
Наплані ферми необхідно нанести також насосну станцію (4x4 м), водонапірнубашту (діаметр 3м), авто ваги (6x6м), трансформаторну підстанцію (2x2м), ветпункт (9x12м), молочний блок(12x12м). Біляголовного в'їзду на ферму обладнується ветсанпропускник з дезбар'єром.
Забороняєтьсяпересічення транспортних потоків готової продукції, кормів та гною.
Нагенеральному плані вказують сторони світу, розу вітрів, дороги, огорожу, зелені насадження.
Вправому нижньому кутку аркуша приводиться експлікація споруд та будівель, а навільній ділянці – основні показники генплану: площа території (га), щільністьзабудови (%), довжина зовнішньої огорожі (м), площа доріг та майданчиків зтвердим покриттям (м2), площа вигульних дворів.
2.2. Розрахуноккормоцеху для ВРХ
2.2.1 Зоотехнічнівимоги обробки кормів
Система машинможе забезпечувати високу продуктивність тварин (удій від корів,середньодобовий приріст при відгодівлі молодняку та ін.) та економічнуефективність її використання, якщо якість приготованих кормів відповідатимезоотехнічним вимогам. Недодержання цих вимог в умовах виробництва неприпустимеі призведе до економічного збитку.
У подрібненомузерні (концкормах) кількість мінеральних домішок допускається для поросят надорощуванні і телят до 20-добюового віку не більше 03%, для молодняку ВРХ тасвиней – не більше 0,5%, для корів та овець – не більше 0,7%. Модуль помелузерна повинен бути для ВРХ у межах 1,0…2,6мм, свиней – 0,2…1,0мм. Стандартвизначає три ступені помелу: дрібний – 0,2…0,1мм, середній – 0,1…1,8мм, крупний– 1,8…2,6мм.
Силос повиненбути подрібнений до розмірів: для ВРХ – 10-15мм, дорослих свиней – 5…7мм,поросят – 3…5мм.
Зелена масаподрібнюється для ВРХ до 30-50мм при окремому годуванні і 10-15мм приприготуванні вологих мішанок, для дорослих свиней 5…7мм і поросят у межах3…5мм.
Сіно і солома(грубі корми) при окремому годуванні подрібнюється для ВРХ до 50мм. Більшдрібну різку – 10…15мм готують при змішуванні грубих кормів з соковитими.
Коренеплоди митиі подрібнювати можна не більш ніж за 2 години до годування. Залишковазабрудненість після мийки не повинна перевищувати 2% маси чистих коренеплодів.Товщина стружки коренів для дорослої ВРХ повинна бути у межах 10…15мм, длятелят і дорослих свиней 5..10мм, для поросят 3…5мм.
Оцінка якостізмішування кормів визначається величиною відхилення контрольного компоненту відтеоретичної величини у пробах суміші у процентах: до 8% – добра суміш; 8…10% –задовільна; 10…15% – не досить задовільна; більш 15% – погана.
2.2.2 Розрахунокзагальних показників технологічних ліній
Добовапродуктивність окремої технологічної лінії, т/доб:
/> (2.9)
де /> – добова норма споживаннякормового компоненту 1, 2, …, n видом тварин, кг;
/> – чисельність поголів’я 1,2, ..., n виробничих груп тварин, гол.
/>
/>
/>
/>
Попередня годиннапродуктивність окремої технологічної лінії, т/год:
/> (2.10)
де Тл– попередній час роботи технологічної лінії на добу, Тл = 5...8год;
/>
/>
/>
/>
За формулами (1),(2) визначається добові та попередні годинні продуктивності ліній зерна,силосу, соломи, коренеплодів.
Вологість кормосуміші, %:
/> (2.11)
де W1, W2, …, Wn – вологість компонентів суміші, %(табл. 2.6)
Таблиця 2.6
Деяка властивістькормівКорма Вологість, %
Об’ємна маса, т/м3 Солом’яна різка 14...16 0,08 Трав’яна мука 12...14 0,18...0,20 Зелена маса свіжескошена 73...80 0,28...0,35 Силос розрихлений 72...77 0,35...0,40 Сінаж розрихлений 45...55 0,30...0,35 Кормовий буряк (корені) 86...88 0,57...0,65 Кормовий буряк (стружка) 86..88 0,67...0,74 Цукровий буряк (корені) 74...76 0,58...0,67 Цукровий буряк (стружка) 74...76 0,59...0,72 Зерно ячменю 13...15 0,55...0,75 Зерно кукурудзи 13...15 0,70...0,82 Зерно вівсу 13...15 0,40...0,56 Зерно пшениці 13...15 0,65...0,76 Зерно гороху 13...15 0,60...0,80 Дерть ячмінна 13...15 0,46...0,65 Дерть кукурудзяна 13...15 0,68...0,78 Дерть вівсяна 13...15 0,30...0,36 Дерть пшенична 13...15 0,45...0,63 Дерть горохова 13...15 0,50...0,65 Жом бурячний 88...92 0,70...0,80
/>
Вологість сумішікормів повинна бути для ВРХ – 75%, для свиней – 65%, вівець – 60%. Якщо під часрозрахунку Wсум виявляється менше вологою, то всуміш необхідно добавити воду у кількості:
/> (2.12)
де Wвим – вимагаєма вологістьсуміші, %.
/>
Добовапродуктивність лінії змішування, т/доб:
/> (2.13)
/>
Попередня годиннапродуктивність лінії змішування, т/год:
/> (2.14)
/>
Об’ємна масакормо суміші, т/м3:
/> (2.15)
де /> – об`ємна маса компонентівкормо суміші (кормів і води), т/м3.
/>
Об’єми завальнихям для зерна, дерті, коренеплодів, м3:
/> (2.16)
де η –коефіцієнт заповнення, (0,8...0,9);
кі –кратність підвозу корму на добу, (1...3).
/>
/>
/>
2.2.3 Лініяобробки зерна
Побудову лініїнеобхідно починати з вибору базової машини – дробарки зерна.
/> (2.17)
де /> – годинна продуктивністьдробарки при модулі помелу М = 1,0мм та вологості зерна W = 14%, т/год;
/> – випадковий коефіцієнт замодулем помелу (таблиця 2.7);
/> – випадковий коефіцієнт завологістю зерна.
Таблиця 2.7
Залежність /> від модуля помелуМодуль помелу М, мм 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2
Коефіцієнт /> 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,8
Коефіцієнт /> враховує вплив вологостіподрібненого зерна на продуктивність дробарки:
/> (2.18)
де W – вологість зерна, %.
/>
/>
/>
Мал… 2.1.Технологічна схема лінії обробки зерна на базі дробарки А1-БД2-М
1 – завальна ямазерна; 2 – норія НЦГ-10; 3 – дробарка А1-БД2-М; 4 – норія НЦГ-10; 5 – завальнаяма концкормів; 6 – живильник ПК-6.
2.2.4 Лініяобробки стеблових кормів (силосу, соломи)
Базовою машиноютехнологічної лінії є подрібнювач корму, фактична продуктивність якого залежитьвід довжини різки подрібнюю чого матеріалу:
/> (2.19)
де l – довжина різки, мм (вибирається у відповідностіз зоотехнічними вимогами
/>
/>
Мал… 2.2.Технологічна схема лінії обробки силосу на базі подрібнювача
1 – живильник 03;2 – дисковий подрібнювач 03; 3 – транспортер скребковий 02.
2.2.5 Лініяобробки коренеплодів
Продуктивністьбазової машини – подрібнювача коренеплодів залежить від товщини стружки, на якурегулюється подрібнюючий апарат, т/год:
/> (2.20)
де b – товщина стружки у відповідності ззоотехнічними вимогами, мм.
/>
Лінія обробкикоренеплодів повинна враховувати операцію мийки або сухого очищення коренівперед подрібненням, якщо забрудненість перевищує 2% маси корму.
/>
Мал… 2.3.Технологічна схема лінії обробки коренеплодів
1 – завальна яма;2 – живильник коренеплодів 06; 3 – мийка-подрібнювач ИКС-5М; 4 – транспортерШЗС-40.
2.2.6 Лініязмішування кормів
Змішування кормівздійснюється в пропорційних та безперервних змішувачах. В пропорційних кормуможна не тільки змішувати, але й при необхідності запарювати. Безперервнізмішувачі більш продуктивні, менш метало місткі та енергоємні в порівнянні зпропорційними, однак не придатні для теплової обробки кормів.
/> (2.21)
де γсум– об’ємна маса кормо суміші, т/м3;
ηзм– коефіцієнт заповнення ємності змішувача; ηзм = 0,7 – принаявності в суміші стеблових кормів (силосу, соломи та ін.); ηзм= 0,8 – для інших видів кормо суміші;
τ –коефіцієнт використання часу зміни (0,75);
Тп –тривалість приготування однієї порції кормо суміші в змішувачі (попередньоприймається Тп = 1год).
/>
/>
Мал. 2.4.Технологічна лінія змішування на базі двох порційних змішувачів.
1 – шнекзавантажувальний; 2 – заслінка; 3 – змішувач С-12; 4 – шнек вивантажувальнийШВС-40; 5 – транспортер ТС-40М.
2.2.7 Складанняграфіка роботи машин кормоцеху
Добовий графік дозволяє погодити за часом роботуокремих машин, встановити їх добове завантажування в годинах, визначитифактичну продуктивність кормоцеху та інші експлуатаційні показники.
Як видно із схеми, змішування кормів здійснюєтьсяв одно порційному змішувачах С-10. Тривалість завантажування кожного кормовогокомпонента в змішувач повинна бути такою, щоб їх вагове співвідношення взмішувачі відповідало прийнятому раціону годування.
В змішувачі корм перемішується та при досягненнінеобхідної якості суміш вивантажується шнеком змішувача через збірний шнекШВС-40 та похилий транспортер ТС-40М в кормороздавач. Вивантажування порційкормосуміші із змішувача здійснюється до того часу, доки існуюче поголів'ятварин не отримає потрібної кількості кормів.
Перебудова дробарки ДКУ-1.0 на режим подрібненнязерна та її роботи в цьому режимі здійснюється в зручний час доби принепрацюючій лінії змішування. Зерно з завальної ями подається норією НЦГ-10 внад-розмольний бункер та далі в дробарку ДКУ-1.0. Подрібнене зерно відводитьсячерез циклон дробарки в завальну яму концкормів.
Для побудови графіка роботи машин необхіднопопередньо здійснити розрахунки.
Загальна добова кількість порцій кормосуміші:
/> (2.22)
де /> –добова продуктивність лінії змішування, т/доб;
V — об'єм одного змішувача, м3;
/> - коефіцієнтзаповнювання ємкості змішувача (/>=0,7...0,8);
/> - об'ємна маса кормосуміші, т/м3.
Час одного завантажування кормових компонентів в змішувач,год:
/> (2.23)
де /> - добова продуктивністьокремої технологічної лінії, т/доб;
/> - фактична годиннапродуктивність лінії або завантажуючого живильника (для концкормів), т/год.
Час завантажування концентрованих кормів:
/> год.
Час завантажування зеленої маси:
/> год.
Час завантажування коренеплодів:
/> год.
Час завантажування соломи:
/> год.
Розрахунковий час завантажування змішувача, год:
/> год. влітній період і 1,3 год. відповідно в зимній період роботи кормоцеху.
Час приготування однієї порції суміші, год:
/> (2.24)
Для літнього сезону:
Тп = 0,667+0,3+0,3 =1,267 год.
Де t1, t2, t3, відповідно час змішуваннята вивантажування однієї
порції, год (табл. 2.8).
Таблиця 2.8
Приблизний час операцій при роботі порційних змішувачів, годОперації
Марка змішувача ВК-1 С-3 С-7 С-10 Змішування 0,25 0,25 0,30 0,30 Вивантажування 0,10 0,10 0,20 0,30
Тривалість роботи машин, працюючих незалежно від роботизмішувачів (в нашому прикладі дробарка ДКУ-1 на подрібненні зерна та норіяНЦГ-10), год.
/>год. (длядробарки)(2.25)
/> год. (для норії)
2.2.8 Розрахунок технологічних показниківкормоцеху.
Площа кормоцеху, м2
/>(2.26)
/>
де К – коефіцієнт, враховуючий площу проходів,робочих місць та ін., К=2...3;
/> — сумарна площа машин таобладнання, м2;
Об'єм будови, м3
/> = 195· 3 = 585 м3 (2.27)
де Н – висота будови, м. Залежить від розмірівмашин, але не менше 3,5 м.
Потреба в робочих залежить від рівня механізації виконанняоперацій. Якщо всі операції виконуються за допомогою машин, то роль операторазводиться до контролю та керування роботою технологічних ліній. Наприклад, для розглядаємогокормоцеху достатньо однієї людини: оператора.
Ручне завантажування подрібнювачів може бутизастосоване на дрібних фермах при невеликих об'ємах робіт, де застосуванняживильників економічно необгрунтоване. Однак потрібно мати на увазі, що в цьомуразі як правило знижується продуктивність подрібнювачів та погіршуютьсясоціальні умови праці робочих.
Річна потреба в електроенергії, кВт.год:
/> (2.28)
/>
де /> – добоватривалість роботи і-ї машини, год (береться з графіку роботи машин,);
Nі – потужність приводу і-ї машини,кВт;
Di – кількість днів роботимашини за рік (Di = 220 або 365 днів);
n — кількість машин в кормоцеху.
Сумарна потужність електродвигунів, кВт:
/> (2.29)
/>
Річна потреба в воді, т:
/> (2.30)
/>т.
де n – кількість робочих кормоцеху, люд;
q1 – норма добової витрати води на одногоробочого (q1=0,2 т/люд);
/> – добова продуктивністьлінії коренеплодів, т/доб;
q2 – норма витрати води на мийку коренів (q2=0,8);
/> – добова витратаводи для зволоження кормів, т/доб;
КB – коефіцієнт інших витратводи (КB=1,2).
Річна потреба в парі, т:
/> (2,31)
/>
де Р1 – норма добовоївитрати пару на нагрівання води для робочих (Р1=10 кг/люд);
V – об'єм будови кормоцеху, м3;
р2 – норма добової витрати пару на опалюванняприміщення (р2=0,75 кг/м3);
Dо – кількість днівопалювального сезону (Dо=180 днів).
Якщо виникає необхідність запарювати корма в разіпорушення режимів зберігання та псування (ураження грибками, мерзлі корені ітаке інше), то слід передбачити додаткову витрату пару; для коренеплодів – 0,20кг/кг, для концкормів – 0,30 кг/кг, для соломи – 0,45 кг/кг.
Годинна продуктивність кормоцеху, т/год:
/> (2.32)
де /> – добова продуктивністьлінії змішування, т/доб;
Тк – час роботи кормоцеху на добу, год(знаходиться з графіку роботи машин кормоцеху).
2.2.9 Розрахунок економічних показників кормоцеху.
Балансова вартість обладнання, грн:
/> (2.33)
/>
де Сі– ціна і-ї машини, грн;
Км – коефіцієнт, враховуючий витрати напостачання і монтаж, (Км =1,2)
n – кількість машин.
Балансова вартість будови, грн:
/> = 585· 120 = 70200 (2.34)
де V — об'єм будови, м3;
/> - питомавартість одного кубометру будови /> =20 грн/м3).
Балансова вартість кормоцеху, грн:
ВК=ВО+ВП =305676 + 70200 = 375876 (2.35)
Питомі витрати праці, люд·год/т:
/> (2.36)
де n – кількість робочих кормоцеху, люд;
QK – годинна продуктивністькормоцеху, т/год.
Річні експлуатаційні витрати, грн:
S = (SА+ Sр + Sо+ Sв + Sп) · Кі (2.37)
де SА – відрахування на амортизацію, грн;
Sр – витрати наремонт, грн;
SО – витрати наоплату праці робочих, грн;
SВ – вартість води,грн;
SП – вартість пару,грн;
Кі – коефіцієнтінших прямих витрат (Кі = 1,05).
S = (45302 + 31972 + 4805 + 17238 + 5835 + 64960) · 1.05 = 178618
SА= Во· ао + Вп· ап (2.38)
де а0, аП – нормивідрахувань на амортизацію обладнання (ао = 0,142) та будови (ап= 0,027)
SА= 305676 ·0,142 + 70200 · 0,027 = 45302
Sр = Во· pо + Вп· pп (2.39)
де pо, pп – нормивідрахувань на ремонт обладнання (ро=0,10) та будови (рп=0,02)
Sр = 305676 ·0,1 + 70200 · 0,02 = 31972
/> (2.40)
де n – кількість робочих кормоцеху, люд;
Тк – час роботи кормоцеху за добу,год;
Dк – кількість днівроботи кормоцеху за рік;
Со – годинна оплата праці робочих (Со=1грн/год);
Но – коефіцієнт нарахувань назаробітну платню (Но = 1,05).
S0 = 1· 5,2 · 220 · 4 · 1.05 = 4805
SE= GE· CE (2.41)
де GE – річна потреба велектроенергії, кВт год;
СЕ – ціна однієї кВттод, (СЕ =0,10грн/кВт·тод).
SE= 57458 · 0.3 = 17238
SB = GB· CB (2.42)
де GB – річна потреба в воді,т;
CB– ціна однієїтони води, (CB = 0,3 грн/т).
SB = 4488 · 1.3= 5835
SП = GП · CП (2.43)
де GП – річна потреба в парі, т;
CП – ціна однієї тони пару (Сп=200 грн/т).
SП = 81,2 · 800 = 64960
Річні приведені витрати, грн:
Р = S + 0,01R · Вк (2.44)
де R – річний процент на капітал (R =15).
Р = 178618 + 0.01 · 15 · 375876 = 235000
Річне виробництво кормів, т:
/> (2.45)
/> = 35,6 · 220 = 7832
Питомі експлуатаційні витрати, грн/т:
/> (2.46)
/>
Питомі капітальні вклади, гр/т:
/> (2.47)
/>
Питомі приведені витрати, гр/т:
/> (2.48)
/>
Річний економічний ефект кормоцеху, гр:
Е = Q — Р (2.49)
де Q – вартість додаткової продукції, ферми,отриманої за рахунок підвищення продуктивності тварин, які отримують повноціннікормо-суміші, грн:
Е = 3066 – 34028 = 27292
Q = W · Cw (2.50)
де W – кількість додаткової продукції, ц;
Cw – ціна додатковоїпродукції, гр/ц.
Q = 17,52· 175 = 3066
Для ферми з відгодівлі молодняка ВРХ та свиней:
W = m · g · Dk· Kw· 10-5 (2.51)
де m – поголів'я молодняка, гол;
g – мінімальний середньодобовий приріст, приякому можливе рентабельне виробництво; для корів g=400 г/доб; Kw =0,12; Cw = 175 гр/ц;
W = 1000 · 365 · 0.12 · 400 · 10-5= 17,52
Результати розрахунку кормоцеху наводяться ввигляді таблиці.
Таблиця 2.9
Техніко економічні показники кормоцехуРозмір ферми, корів (голів, основних свиноматок і т. д.) 1000 Продуктивність кормоцеху, т/год 35,6 Сумарна потужність електродвигунів, кВт 79 Обслуговуючий персонал, люд 1 Балансова вартість кормоцеху, гр 375876 в т. ч. обладнання, гр 305676 будови, гр 70200 Річні експлуатаційні витрати, гр 178618 Річні приведені витрати, гр 235000 Питомі витрати праці, людтод/т 0,15 Питомі експлуатаційні витрати, гр/т 22,8 Питомі капітальні вкладення, гр/т 48 Питомі приведені витрати, гр/т 30 Річний економічний ефект, гр 27292
3. Конструкторська розробка
Подрібнювачікоренебульбоплодів повинні:
– забезпечувати якість подрібнення відповідно до зоотехнічнихрекомендацій, тобто до такого стану продукту (щодо крупності і рівномірностіфракційного складу), при якому коренебульбоплоди можна використати на корм знайбільшою ефективністю;
– бути універсальними, здатними переробляти всі види корене- табульбоплодів і мати можливість регулювання крупності продукту в межах,достатніх для згодовування всім групам споживачів цих кормів;
– мати достатньо високу продуктивність, щоб за 1—2 год переробляти такукількість коренебульбоплодів, яка необхідна для разового споживання;
– бути економічними за енергомісткістю;
– добре узгоджуватись із можливостями механізованого завантаженнясировини і виведення готового продукту, а також автоматизації процесукормоприготування;
– мати просту конструкцію, бути надійними і зручними в експлуатації.
3.1 Огляд існуючих технологій подрібнення
Подрібненнямназивається розділення твердого тіла на частини шляхом додання зовнішніх сил,що перевершують сили молекулярного зчеплення частинок тіла. Результат розділення тіл на частининазивається іноді дробленням, помелом, різанням і подрібненням. Терміндроблення використовується в гірничо-рудній промисловості для характеристики попереднього, грубого помелуматеріалів, а в сільському господарстві зв'язаний, як правило, з результатомроботи молоткастих дробарок, що дають багато крупних частинок в кінцевомупродукті. Термін різання пов'язаний з розподілом на частини стеблових кормів,коренебульбоплодів за допомогою різних ножових робочих органів.
Дляподрібнення коренебульбоплодів використовують машини, які відрізняються за призначенням,принципом подрібнення, конструктивними особливостями. За призначенням це можутьбути спеціальні машини (лише для переробки коренебульбоплодів та подібних їм завластивостями кормів), універсальні (здатні переробляти й інші види кормовоїсировини) і комбіновані (подрібнення суміщують із виконанням інших операцій,наприклад зі змішуванням).
Спеціальніподрібнювачі безумовно мають кращі показники якості переробки таенергомісткості процесу порівняно з універсальними і комбінованими машинами,оскільки перші в більшій мірі узгоджені з властивостями коренебульбоплодів,вимогами до подрібнення.
Законструкцією робочих органів і характером їх взаємодії з перероблюванимматеріалом до цієї групи машин належать:
– ножові подрібнювачі, в яких переробка коренебульбоплодіввідбувається за принципом різання (коренерізки);
– лускоподібні, або терткові, які зішкрібають стружку (коренетерки);
– молоткові та штифтові, що розбивають коренебульбоплоди на частки;
– комбіновані, наприклад, шнеково-ножові, в яких подрібнення здійснюєтьсяв результаті поєднання руйнівних факторів (роздавлювання з різанням, різання зперетиранням) — пастоприготувачі.
Найкращуякість продукту (з малим виділенням соку та утворенням м'язги) при меншихвитратах енергії забезпечують коренерізки.
Дещопоступаються їм коренетерки. Вказані переваги визначили спеціалізацію машин іобумовили найбільш широке використання, особливо коренерізок, для подрібнення коренебульбоплодів,баштанових та деяких
іншихкормів. Коренерізки відзначаються також простотою конструкції, швидкохідністю івисокою продуктивністю. Мають широкі можливості регулювання крупності продукту(величиною вильоту леза ножа відносно опорної поверхні, частотою обертанняробочого органа тощо). Застосування рекатерів (дек) з цією ж метою супроводжуєтьсяпоявою фактора перетирання, який спричиняє утворення м'язги, виділення соку ізбільшення енергомісткості процесу.
Коренетеркивимогливіші до стану сировини, ніж коренерізки, особливо стосовно забрудненнябадиллям, гичкою та іншими домішками, що в значній мірі стримує їхвикористання.
Молотковіта штифтові подрібнювачі, а також пастоприготувачі — це більш універсальнімашини, які значно поступаються перед спеціальними щодо якості таенергомісткості і будуть розглянуті окремо.
Законструктивними ознаками коренерізки бувають (рис. 1): дискові (з горизонтальнимта вертикальним валами), барабанні і циліндричні (відцентрові). Ефективність(продуктивність, енергоємність) технологічного процесу вказаних машин перш завсе залежить від рівня коефіцієнта використання ножів Кн Йоговеличина пропорційно впливає на пропускну здатність різального апарата(продуктивність машини). У цьому відношенні коренерізки можна проранжуватитаким чином: горизонтально-дискові (Кн= 0,7...0,8), вертикально-дискові та відцентрові (Кн = 0,3...0,4) і барабанні (Кн= 0,1...0,15).
Оскількиінші критерії та вимоги стосовно розглянутих типів коренерізок знаходятьсяприблизно на однаковому рівні, переваги за величиною коефіцієнта використанняножів забезпечують перспективність горизонтально-дисковому та відцентровомуваріантам.
При цьомуслід відзначити, що горизонтально-дисковий варіант завдяки
простотіконструкції і зручності в експлуатації знайшов широке застосування натваринницьких підприємствах АПК. Відцентрові ж коренерізки за рахунокможливості використання великої кількості ножів у камері подрібнювання здатнізабезпечувати дуже високу продуктивність, що сприяло їх поширенню у переробнійпромисловості, зокрема на цукрових заводах.
/>
Мал 3.1.Типи коренерізок:
а –вертикально-дискова; б – горизонтально-дискова; в – барабанна; г – відцентрова(циліндрична).
Уразі механічної силової дії характер напружень, що виникають у перероблюваномуматеріалі, обумовлюється видом та інтенсивністю навантажень, спрямованих наматеріал і спричиняючих в ньому ці напруження. І ті й інші визначаються формоюта розмірами, положенням і швидкістю переміщення відносно перероблюваногоматеріалу тих тіл, які передають навантаження на цей матеріал. У практиці такітіла називаються інструментом, робочим або виконавчим органом; стосовноподрібнення —церобочі органи.
Заособливостями взаємодії між робочими органами і перероблюваним матеріалом слідвиділити такі основні способи подрібнення: роздавлювання, перетирання,розбивання і різання. Загальна суть їх не залежить від характеристик матеріалу,що переробляється. Проте реакція останнього на силові дії при цьому може бутирізною. Проаналізуємо основні закономірності кожного із відзначених способів івиділимо найраціональніші можливості їх використання.
Роздавлювання(мал.3.2, а). Під дієюнормальних статичних зусиль N матеріал піддається двобічному стисканню. У ньому виникаютьвнутрішні напруження стискання (у напрямку дії зусилля) та розтягування (унапрямках, перпендикулярних до перших). Якщо внутрішні напруження перевищуютьмежу міцності матеріалу, він деформується у всьому об'ємі і руйнується. Крихкіматеріали при цьому розсипаються (кришаться) на окремі частки, а в’язкопластичні сплющуються, ніби розтікаються в боки.
Перетирання(мал.3.2, б). У цьому випадку під дією відносно незначних нормальних зусильперероблюваний матеріал притискається до робочої поверхні або затискується міждвома поверхнями, а потім дотичні зусилля Т руйнують його, зміщуючи однічастинки матеріалу відносно інших. У разі перетирання матеріал у більшостівипадків також піддається об'ємному деформуванню.
/>
Мал. 3.2. Основніспособи подрібнення
а –роздавлювання; б – перетирання; в – розбивання; г – різання
Розбивання(мал.3.2, в). Руйнуванняматеріалу відбувається в результаті динамічного навантаження протягом дужекороткого відрізку часу.
Розрізняютьзосереджений удар, коли зусилля діє на обмежену ділянку поверхніперероблюваного матеріалу (розміри ударника помітно менші за розміри куска, щоруйнується), та розподілений, якщо матеріал піддається деформуванню повністюабо ж у великому об'ємі. У першому випадку руйнування матеріалу настає в місцяхабо площинах локалізації, навантаження і концентрації напружень в результатірозколювання, розривання на частинки. При розподіленому ударі явища нагадуютьпроцес роздавлювання, але прискорений у багато разів.
При різанні(мал. 3.2, г) перероблюванийматеріал піддається локальному деформуванню в результаті зусиль, що передаютьсякромкою (вершина двогранного кута) ножа. Завдяки цій особливості різання єнайекономічнішим за витратами енергії способом подрібнення, особливо в разіпереробки матеріалів, що відзначаються пружністю та пластичністю.
Іншіможливі способи подрібнення за принципом механічної силової дії наперероблюваний матеріал можуть являти собою різновид одного з чотирьох основнихспособів або який-небудь їх комбінований варіант. Наприклад, розколювання дієюклина – це різновид різання, а розколювання шляхом стискування – роздавлювання;розламування – це роздавлювання на не суцільній (двоопорній) основі;розпилювання – різання з перетиранням.
Такимчином, незалежно від способу силової дії безпосереднє руйнування настає відрозтягуючих та дотичних напружень у тому випадку, якщо вони перевищують місцевуміцність матеріалу. При цьому дотичні напруження порушують внутрішні зв'язкиречовини шляхом зсуву, а розтягуючі ведуть до розривання зв'язків. Деякі вченізсув також розглядають як особливий випадок непрямого розтягування.
Протев жодному з розглянутих вище способів подрібнення не здійснюється безпосереднєрозтягування перероблюваного матеріалу. В практиці подрібнення розривнінапруження в матеріалі звичайно виникають більш складним шляхом від нормальних(стискування) та дотичних зусиль. І цілком закономірно, що чим складнішиймеханізм перетворення прикладених зусиль в елементарні руйнівні напруження вперероблюваному матеріалі, тим нижче енергетичний коефіцієнт корисної діїприйнятого способу подрібнення.
Ізопору матеріалів відомо, що міцність їх залежить не тільки від величини, але йвід характеру напруженого стану.
Наприклад,багато твердих ізотропних тіл витримують без руйнування дію навіть дужевисокого однакового всебічного навантаження, якщо воно спрямоване на ущільненняматеріалу. Проте ті ж тіла часто руйнуються при значно менших напруженняхрозтягування або зсуву. Звідси виходить, що для різних матеріалів не воднаковій мірі підходить, а іноді і не підходить той чи інший спосібподрібнення.
Крімтого, різні способи силової дії (подрібнення) стосовно до одного й того жматеріалу забезпечують неоднакові характерні форми часток і фракційний складпродукту. Так, дуже тонке подрібнення (до пиловидного стану) простішездійснювати шляхом розтирання, дещо складніше – в результаті розбивання зпідпорою чи роздавлюванням. Різання та вільні удари забезпечують відноснокрупне подрібнення з малим утворенням пиловидної фракції. Причому подрібненнявисокошвидкісними ударами дозволяє одержувати рівномірніший фракційний складпродукту, ніж за допомогою ударів, що наносяться з низькою швидкістю або в результатістатичного руйнування.
3.2 Зоотехнічнівимоги до подрібнення коренебульбоплодів
Продукціютваринництва одержують переважно за рахунок використання кормових ресурсіврослинного походження (власного виробництва чи на основі кооперування зкормовиробничими підприємствами). Для цього колективні, державні і фермерськігосподарства вирощують зернофуражні культури, коренебульбоплоди, а такожоднорічні і багаторічні трави на зелену масу, силос, сінаж та сіно.
Зметою забезпечення високоефективного використання поживної цінності більшістькормів необхідно заготовляти і готувати до згодовування відповідно до діючихстандартів або зоотехнічних вимог, які враховують фізіологічні особливостітварин або птиці. Сутність цих вимог полягає у наступному.
Збиратикормові культури необхідно в період, коли вони мають найбільшу врожайність тапоживну цінність. Якість кормів визначається не лише їх поживною цінністю, а йнаявністю або відсутністю) в них баластних, некорисних чи інколи навітьшкідливих включень. Останні можуть спричиняти травмування чи отруєнняспоживачів, знижувати ефективність роботи та надійність технологічногообладнання.
Дляпопередження таких явищ корми в процесі підготовки до згодовування очищають.Допустимий ступінь залишкового забруднення залежить від виду кормів, а такожхарактеру включень та їх можливих наслідків. Так, домішки землі не повинніперевищувати 1-2%, піску – 0,3-1%, металеві домішки розміромдо 2 мм знезагостреними краями – 30мг на 1 кг корму, насіння отруйних трав – 0,25 %.
Длявисокоефективного використання кормів важливим є забезпечення оптимальноїкрупносгі кормових часток, що залежить від біологічного виду та віку тварин іптиці, а також від виду кормової сировини й характеру використання кормів(згодовування роздільне чи в складі кормових сумішей, у розсипному стані чи увигляді гранул або брикетів). З цією метою кормову сировину перед згодовуваннямподрібнюють.
Доведено,що готувати комбікорми для свиней необхідно з інгредієнтів дрібного (середнійрозмір частинок – 0,2-1 мм) помелу, а для великої рогатої худоби і птиці –середнього (1-1,8 мм) та крупного (1,8-2,6 мм). Грубі корми для свиней слідпереробляти до розміру частинок 1-2 мм, для великої рогатої худоби – на січку завдовжки 30-50 мм при роздільномузгодовуванні і 10-15мм у складікормових сумішей.
Таблиця3.1
Зоотехнічнівимоги до параметрів кормових сумішейПоказник Для ВРХ Для свиней Вологість,% До 75 60-80 Рівномірність змішування, % не менше 80 90 Допустимі відхилення (за масою) вмісту компонентів у суміші, %: грубі, соковиті ±10 ±10 концентровані ±5 ±5 кормові дріжджі ±2,5 ±2,5 рибні – ±5 молочні ±5 ±5 поживні розчини ±5 ±5 мінеральні добавки ±5 ±5 харчові відходи – ±5
Коренебульбоплодиперед згодовуванням (не раніше як за 1,5-2год) рекомендується подрібнювати на частинки розміром 5-10 мм для свиней і настружку завтовшки 10-15ммдля великої рогатої худоби.
Готовікормові суміші повинні задовольняти зоотехнічним вимогам, наведеним у таблиці 3.1.
3.3 Аналізіснуючих машин та обладнання для подрібнення коренебульбоплодів
КоренерізкаКПИ-4 призначенадля подрібнення коренеплодів. Вона складається з приймальної камери, до боковоїстінки якої приварена протирізальна пластина, верхнього диска з горизонтальниминожами, змінних дек, середнього диска з вертикальними ножами, нижньогорозвантажувального диска, рами та електропривода.
Машинаможе працювати в кількох режимах:
– на валу встановлюють розвантажувальний диск та диск з ножем № 8 і використовують деку беззубів. У цьому разі коренеплоди подрібнюються на кусочки товщиною до 10 мм;
– на верхньому диску замість ножа № 8 встановлюють ніж № 5. При цьомуодержують кусочки товщиною до 7 мм;
– на валу додатково встановлюють середній диск з вертикальниминожами, а на верхньому диску — ніж № 8 і використовують деку із зубами. Одержують пасту з частинкамирозмірами до 3-5 мм;
– так як у попередньому варіанті, але на верхньому диску замістьножа № 8 встановлюють ніж № 5. Паста матимерозмір часток до 1-2мм.
Машинапризначена для автономного використання і не має захисного пристрою відпотрапляння каміння.
Подрібнювачсоковитих кормів ИКС-5М (мал. 3.3) призначений для миття і подрібнення коренеплодів.Він має приймальний бункер 1, у нижній частині якого є камене-вловлювач 2,гвинтову мийку 3, зрошувач 4, барабан-подрібнювач 6, деку 7, водяний насос 8,ванну для води і два електроприводи 5 і 10. У процесі роботи коренеплодизавантажувальним транспортером подаються в бункер і потрапляють у воду, девідбувається відмокання часток землі. Шнек забирає коренебульбоплоди ітранспортує вверх до подрібнювача. При цьому коренебульбоплоди інтенсивнотруться об стрічку і трубу шнека та між собою. Крім того, в процесітранспортування вони обмиваються чистою водою із зрошувача.
/>
Мал. 3.3.Конструктивно функціональна схема подрібнювача ИКС-5М
1 – приймальнийбункер; 2 – каменевловлювач; 3 – гвинтова мийка; 4 – зрошувач; 5, 10 –електропроводи; 6 – барабан-подрібнювач; 7 – дека; 8 – водяний насос; 9 –фільтр; 11 – ванна для води; 12 – лоток.
Вимитікоренебульбоплоди потрапляють у подрібнювач під удари шарнірно підвішенихмолотків, які взаємодіють із зубчастою декою. Завдяки високій коловій швидкостібарабана продукти подрібнення викидаються по напрямному кожуху. Машинаналагоджена на одержання пасти з частинками розмірами від 2 до 60 мм і не має пристрою дляширокого регулювання ступеня подрібнення коренеплодів. Часткове регулюванняступеня подрібнення продукту можливе шляхом знімання деки.
Умашині передбачено багаторазове використання води» що значно знижує її втратина миття коренебульбоплодів. Із ванни 11 через фільтр 9 вода засмоктується насосом 8 і подається у зрошувач 4 для розбризкування угвинтовій мийці назустріч коренеплодам. Після миття брудна вода знову надходитьу ванну, де перед повторним використанням частково відстоюється. У міру забрудненняводу випускають через люки 12 у відстійник і далі в каналізацію. Каміння чи інші предмети,що потрапляють у бункер разом з коренебульбоплодами і мають питому вагу більшуніж у води, при обертанні шнека потрапляють у заглиблення, з якого періодичновибираються вручну.
Уразі потребимашину можна використовувати як гвинтову мийку. При цьомубарабан-подрібнювач ії деку знімають.
Приводгвинтової мийки здійснюється від електродвигуна 10 потужністю 1,5 кВт черезчерв'ячний редуктор і ланцюгову передачу, а барабана-подрібнювача та водяногонасоса — від електродвигуна 5 потужністю 7 кВт через клинопасову передачу.
Подрібнювач-каменевловлювачИКМ-5 (мал. 3.4) призначений для відокремлення каміння від коренебульбоплодів, їх миття іподрібнення на частки розміром до 10 мм (для свиней) або 15 мм (для великоїрогатої худоби).Фін складається з ванни 4, гвинтової мийки 3 здиском-активатором 2, транспортера 16 для видалення каміння,горизонтально-дискової коренерізки 13 і рами 1. Робочі органи машиниприводяться в дію від окремих електроприводів. Електропривод коренерізки має двішвидкості обертання, що дозволяє регулювати ступінь подрібнення коренеплодів.
/>
Мал. 3.4.Конструктивно-функціональна схема подрібнювача-каменовловлювача ИКМ-5
1 –рама; 2 – диск-активатор; 3 – гвинтова мийка; 4 – ванна; 5, 14 – жувальнілопаті; 8 – дека; 9 – вертикальні ножі; 10 – горизонтальні ножі; 11 – протирізальний елемент; 12 – кришка; 13 – горизонтально-дискова коренерізка; 15 –зрошувач; 16 – транспортер для видалення каміння.
Допочатку роботи машини ванну 4 заповнюють водою. Коренебульбоплоди подають у ванну череззавантажувальне вікно. Там вони відмиваються від землі вихровим потоком води,що створюється диском-активатором. Каміння та інші важкі предмети, що потрапляють уванну, тонуть у воді і опускаються на диск-активатор. Із нього відцентровоюсилою поступово закидаються в приймальну горловинутранспортера-каменевловлювача 16 і виносяться ним за межі мийки. З ванни коренебульбоплодизахоплюються шнеком 3 і піднімаються вверх, де додатково обмиваються водою із зрошувача 15. Забруднена водазливається патрубком у відстійник каналізації. Вимиті коренеплоди надходять докамери подрібнювача. Горизонтальними ножами верхнього диска коренеплодирозрізаються на стружку, яка надходить начеревній диск і відцентровою силоювідкидається до нерухомої проти різальної деки. Під дією вертикальних ножів 9 і деки відбуваєтьсяподальше подрібнення корму. Подрібнений продукт через деку потрапляє на нижнійдиск і його лопатами видаляється з машини.
Зубчастудеку 8 використовують увипадку переробки коренебульбоплодів для свиней. При цьому електродвигунпереключають на 1000 об/хв. У разі подрібнення коренеплодів для великої рогатоїхудоби електродвигун переключають на 500 об/хв, знімають деку, а при необхідності івертикальні ножі, що знаходяться на середньому диску.
Припереробці мерзлих коренебульбоплодів на верхньому диску встановлюють зубчастігоризонтальні ножі і частоту обертання електродвигуна 1000 об/хв.
/>
Мал…3.5. Конструктивно-функціональна схема мийки-подрібнювача ИКМ-Ф-10:
1 – ванна; 2 – диск-активатор; 3 – транспортер для видаленнякаміння; 4 – шнек; 5 – кожух шнека; 6 – електропривод мийки; 7 – дискова коренерізка; 8 – електродвигункоренерізки.
Дляодержання крупних фракцій знімають зубчасту деку і всі вертикальні ножі.
Машинувикористовують також як мийку. Для цього знімають верхній диск та зубчастудеку, на їх місце ставлять стопор нижнього диска, а електродвигун переключаютьна 500 об/хв.
Приперевантаженні шнека або подрібнювача відкривають кришку 12 для запобігання виникннюполомок машини.
ПодрібнювачИКМ-Ф-10 (мал. 3.5) призначений для очистки від каміння, миття і подрібненнякоренебульбоплодів для свиней і великої рогатої худоби. Може використовуватисьу поточних технологічних лініях кормоцехів тваринницьких ферм, обладнанихсистемою водопостачання та каналізацією, а також як самостійна машина.
Будова,технологічний процес роботи і регулювання цього подрібнювача такі, як машиниИКМ-5. Відмінність полягає в тому, що шнек – безвальний. Він складається згвинтової спіралі, верхньої цапфи і нижньої труби. Верхня цапфа обертається впідшипниках кочення, встановлених у корпусі, який закріплено в торці кожухашнека.
Технічнеобслуговування машин для миття та подрібнення коренебульбоплодів передбачаєщоденні (ЩТО) і періодичні (ТО-1, через кожні 50 годин роботи) заходи.
При ЩТОвидаляють залишки корму і каміння, очищають внутрішні і зовнішні поверхніподрібнювача, перевіряють і підтягують різьбові з'єднання. Особливу увагуприділяють кріпленню робочих органів (ножів молотків).
Періодичнетехнічне обслуговування (ТО-1) включає всі попередні операції, крім того,мащення машини відповідно до таблиці мащення і перевірку кріплення всіх основнихвузлів, натяг клинопасових і ланцюгових передач, а також стан ізоляціїелектродвигунів та опір вторинного контуру заземлення.
Таблиця3.2
Технічнахарактеристика мийок –подрібнювачівПоказники КПИ-4 ИКС-5М ИКМ-5 ИКМ-Ф-10 Продуктивність, т/год. 4 5 7 10-12 Частота обертання диска подрібнювача. об/хв.. 1440 2070
500,
1000 465 Встановлена потужність, кВт 4,5 8,5 10,5 14,3 Витрати води на миття коренебульбоплодів. кг. – 0,1-0,2 0,2-0,6 1,5 Розмір частинок подрібнення продукту, мм: шматочки 7-10 – 5,15 5,15 паста 1-5 2-60 2-5 2-5 Маса машини. кг 157 1200 950 940
Технічнахарактеристика мийок-подрібнювачів наведена у табл. 3.2.
АгрегатЗПК-4 (мал. 3.6) призначений для миття, відокремлення каменів і плаваючих домішок,запарювання, розминання та вивантаження картоплі в кормозмішувачі ікормороздавачі на свинарських фермах, а також для силосування картоплі узапареному вигляді. Для роботи запарника необхідна наявність пароутворювача та ковшового конвеєра ТК-3.
Агрегатмає мийку 6 із завантажувальним шнеком 12, запарювальну камеру 20, паропровід,вивантажувальні шнеки 1 і 3 з м'ялкою 2, механізм привода та шафу керування.
Передпочатком роботи агрегату через верхній та нижній крани водопроводу зливаютьводу в мийку. Потім перекривають нижній кран і включають завантажувальний шнекта конвеєр подачі картоплі. Диск-активатор завантажувального шнека приводить врух воду в мийці.
Картопляподається на щілинний лотік 11, де крізь щілини земля та пісок відокремлюються,а картопля потрапляє на розподільний щиток 9, а з нього рівномірно в мийку, детакож приводиться в рух і миється.
Каміннята інші предмети, важчі за воду, тонуть і відкидаються диском-активатором в уловлювач 7, з якого періодичновидаляються відкриванням на 3-6 с кришки. Солому та інші домішки також періодично спрямовуютьщитками 5 у зливне вікно.
Длякращого забирання картоплі шнек 12 мийки розміщений ексцентрично відносно їїциліндра. Попередньо вимита картопля піднімається шнеком і додатково миєтьсяводою, яка надходить із зрошувача 15. Потім картопля потрапляє на розподільний пристрій19, з якогорівномірно заповнює запарювальну камеру 20.
/>
Мал. 3.6. Конструктивно-функціональнасхема запарювального агрегату ЗПК-4:
1, 3– вивантажувальні шнеки; 2 – м'ялка; 4 – отвір для конденсату; 5 – збиральнийщиток; 6 – мийка; 7 – каменевловлювач; 8 – диск-активатор; 9 – розподільнийщиток; 10 – конвеєр; 11 – щілинний лотік; 12 – завантажувальний шнек; 13, 14 –нижній та верхній крани; 15 – зрошувач; 16 – привод шнека мийки; 17 – кулачковамуфта; 18 – кінцевий вимикач; 19 – диск; 20 – запарювальна камера; 21 –колектор паропроводу.
Розподільнийпристрій (диск, що обертається), крім рівномірного завантаження запарювальноїкамери, вимикає привод 16 шнека мийки при заповненні її картоплею. Цездійснюється в результаті гальмування диска 19 і спрацьовування кулачкової муфти 17.
Спеціальнимколектором 21вкамеру подається пара. Конденсат, що утворюється при запарюванні картоплі,стікає у нижню частину кожуха вивантажувального шнека і через отвір зливаєтьсяв каналізацію. Після 10-20 хв. запарювання знову включають завантажувальнийшнек на 5-7 хв. і звільняють мийку від залишків картоплі, потім процесзапарювання картоплі продовжують. Закінчення запарювання характеризуєтьсявиходом пари із зливного отвору конденсату. При цьому припиняють подачу пари іроблять витримку 5-10хв.,щоб залишки пари перетворились у конденсат, який зливається у каналізацію.
Запаренакартопля шнеком подається на ножі м'ялки 2, розминається ними і далі шнеком вивантажуєтьсябезпосередньо в змішувач або проміжні транспортні засоби.
Технічнеоблуговування запарника ЗПК-4 включає щозмінні, а також періодичні заходи.
Прищозмінному ТО виконують такі операції. Перед роботою перевіряють натягклинопасових і ланцюгової передач, надійність різьбових кріплень і болтовихз'єднань. Перевіряють і при необхідності регулюють систему автоматичноговиключення електродвигуна мийки. Після роботи очищають машину від залишківкормів, пилу та бруду. Виявлені несправності усувають.
Технічнеобслуговування ТО-1 (через кожні 100 год роботи) починають з операцій ЩТО. Крімтого, змащують всі підшипники і приводні ланцюги, перевіряють рівень масла вредукторі і при необхідності доливають його до верхньої мітки, очищають відпилу і бруду електродвигун та пульт керування, перевіряють їх кріплення таприєднання контурів заземлення, а також надійність контактів. Розбирають,зачищають і змащують технічним вазеліном окислені контакти.
Таблиця3.3
Технічнахарактеристика запарника ЗПК-4Показники ЗПК-4 Продуктивність, т/год. 0,95 Місткість запарюючого чану, т. 1,6 Потужність електродвигунів, кВт. 4,4 Витрата пари на 1 кг картоплі, кг 0,16-0,19 Висота вивантаження корму, м. 2,05 Маса, кг. 1180
3.4 Технологічнийрозрахунок дискової коренерізки
Після миттякоренеплоди подрібнюються з метою підвищення їх поїдання та перетравлюваннятваринами. В відповідності з зоотехнічними вимогами товщина подрібненнякоренеплодів при згодовуванні великій рогатій худобі повинна бути 10...15мм,свиням 5...10мм, птиці 3...4мм. Усі коренеплоди потрібно готувати не раніш чимза 2 години перед згодовуванням щоб уникнути псування.
/>
Мал. 3.7 Технологічнасхема горизонтальної дискової коренерізки.
1 – завантажувальна камера; 2 – протиріз;3 – ніж; 4 – лопатка викидання стружки коренів; 5 – диск; 6 – вивантажувальнийлоток.
H, – висота завантажувальної камери;
D – діаметр диска по зовнішніхкінцях ножів;
d – діаметр диска повнутрішніх кінцях ножів;
Lн – довжина ножа, що дорівнюєтовщині різки.
Основнимипараметрами коренерізки є розміри робочої камери (діаметр, висот чи довжина),кількість і розміри (довжина) ножів, частота обертання робочого органа,тривалість перебування коренебульбоплодів у камері.
Добовапродуктивність коренерізки, кг/доб:
/> (3.1)
де /> – добова нормакоренеплодів в розрахунку на одну тварину, кг/доб∙гол;
/> – кількість тварин урізних виробничих групах, що обслуговуються машиною, гол.
Таблиця 3.4
Приблизні добовіраціони годування тварин. Добові зимові раціони для корів живою масою 500кг придобовому надої 15 кг/гол.Групи корів сіно Солома Силос коренеплоди концентрати Дійні 5 4 28 18 3 Сухостійні 4 4 12 4 2
/>
Годиннапродуктивність коренерізки, кг/год:
/> (3.2)
де Т – час роботикоренерізки за добу (Т = 5...7год).
/>
Секунднапродуктивність подрібнювача, кг/с:
/> (3.3)
/>
Щоб товщинастружки відповідала зоотехнічним вимогам, необхідно щоб корінь після зрізаннястружки встиг опуститись на обертаючий диск до підходу до нього наступногоножа.
Критична(максимальна) частота обертів диска з ножами, об/с:
/> (3.4)
де φ –коефіцієнт, що враховує розміри кормів (φ = 0,5...0,8). Чим більші коренітим менше φ;
Z – кількість ножів на диску (Z = 1...4);
g – прискорення сили тяжіння, м/с2;
В – товщинарізки, м (згідно з зоотехнічними вимогами).
/>
Зовнішнійдіаметр, що описується ножами, м:
/> (3.5)
де Кн– коефіцієнт використання ножів (Кн = 0,6...0,8);
γ – об’ємнамаса коренеплодів, кг/м3 (γ = 570...670 кг/м3)
/>
Якщо Д > 0,2м,тоді приймаємо Дн = Д; nн = nк.
Якщо Д
Частота обертівдиска, об/с:
/> (3.6)
де Дн– прийнятий діаметр (Дн = 0,2м).
/>
Довжина ножа, м:
/> (3.7)
/>
Діаметр диска, м:
/> (3.8)
де />.
/>
Діаметрзавантажувальної камери, м:
/> (3.9)
/>
Висотазавантажувальної камери, м:
/> (3.10)
/>
Питоме зусиллярізання коренів, Н/м (формула застосовується при товщині різки до 15мм):
/> (3.11)
/>
Зусилля різанняножа, Н:
/> (3.12)
/>
Момент різання,Н∙м:
/> (3.13)
/>
Потужністьрізання, Вт:
/> (3.14)
/>
Вага коренів узавантажувальній камері, Н:
/> (3.15)
де ψ –коефіцієнт заповнення камери (ψ = 0,4...0,8).
/>
Зусилля тертякоренів об диск, Н:
/> (3.16)
де f – коефіцієнт тертя (f = 0,80...0,85).
/>
Момент тертя, Н∙м:
/> (3.17)
/>
Потужність щовитрачається на тертя коренів по диску, Вт:
/> (3.18)
/>
Потужністьприводу подрібнювача, кВт:
/> (3.19)
де η – ККДприводу (η = 0,95...0,96).
/>
Розрахункова потужністьелектродвигуна, кВт:
/>(3.20)
де К3– коефіцієнт запасу (К3 = 1,2).
/>
Приймаємопоправочний коефіцієнт в розрахунках потужності електродвигуна.
/>
Приймаємо двигун4А100L8У3;
Частота обертаннядвигуна 700об/с.
4.Заходи охорони праці
Охороннийавтоматизації важких і шкідливих виробничих процесів, широкому впровадженнюсучасних засобів техніки безпеки, усуненню причин, що породжують травматизм іпрофесійні захворювання робітників та службовців, створенню на виробництвінеобхідних гігієнічних санітарно – побутових умов – найважливіша насьогоднішній день задача. Інтенсивні технології, механізація й автоматизація виробництва,ріст та споживання електроенергії роблять необхідними – знання робітниками,керівниками і фахівцями безпечних і здорових умов праці.
Коріннеполіпшення профілактичної роботи з попередження виробничого травматизму іпрофесійної захворюваності повинне стати основним напрямком у практичнійроботі.
Перехідвід окремих заходів до планомірної роботи, парне визначення обов'язків,здійснення заходів для попередження травматизму кожним працівникомгосподарства, підприємства – основа керування охороною праці, що передбачаєсистематичний аналіз стану виробничого травматизму, захворюваності, ступіньбезпеки устаткування, технологічних процесів, паспортизацію й атестацію робочихмісць, моральні і матеріальні стимули і ряд інших аспектів.
4.1Правове забезпечення охорони праці в господарстві.
Законодавствоз охорони праці є частиною трудового права і повинне забезпечувати здорові та безпечніумови праці, сприяти зростанню її продуктивності.
Основніпринципи законодавства з охорони праці базуються на положеннях, закріпленихКонституцією України. Крім Конституції, у нашій країні діють закони та іншідержавні акти, постанови Кабінету міністрів і відомств та норми з
охоронипраці, наведені у правилах внутрішнього розпорядку підприємств і організацій.
Важливезначення має Кодекс законів про працю. Конституційне право громадян нашоїдержави на охорону їх життя і здоров'я у процесі трудової діяльностівідображено у Законі України „Про охорону праці" прийнятого ВерховноюРадою України 14 жовтня 1992 року, в якому закріплено гарантії прав громадян наохорону праці, порядок організації охорони праці на виробництві, дії державних,міжгалузевих та галузевих нормативних актів про охорону праці, встановленовідповідальності працівників за порушення законодавства. Дія закону поширюєтьсяна всі підприємства, установи та організації незалежно від форми власності івиду їх діяльності, на всіх працюючих незалежно від їх посади і рівнякваліфікації
Угосподарстві всі роботи з охорони праці організовують і проводять у плановомупорядку. Керівним документом є „Типове положення про службу охорони праці". Загальну відповідальність за стан охорони праці на виробництві безпосередньопокладено на керівника господарства. Крім того наказом по господарствуобов'язки інженера з охорони праці покладені на головного інженерагосподарства. Загальні обов'язки та умови праці для кожного окремого працівникагосподарства, а також і для всього колективу передбачені у колективномудоговорі.
4.2 Аналіз стануохорони праці
Вгосподарстві керівники виробничих ланок слідкують за справністю тракторів,комбайнів, автомобілів, сільськогосподарських механізмів. До роботи недопускаються особи, що не мають на це дозволу, не пройшли інструктажу з технікибезпеки по проведенню шкідливих для організму людини робіт, головні спеціалістивиробничих ділянок контролюють дотримання правильності виконання технологічнихпроцесів.
Інженерз охорони праці координує роботи по техніці безпеки в процесі виробництва.Перед ним стоять такі завдання як проведення аналізу та оцінки всіхпідрозділів, проводити контроль та планування охоронних заходів, забезпечуватиправову основу поліпшення умов праці.
Вгосподарстві охороні праці приділяється велика увага, але фінансування дужеслабке. Рівень механізації праці у рослинництві складає – 81%, а у тваринництві– 62%, рівень санітарно-побутових забезпечень – 55%.
Прививченні причин виробничого травматизму використовують статичний, монографічнийі економічний методи.
Користуючисьоціночними показниками травматизму, можна визначити закономірність ростутравматизму або його зниження в цілому по господарству.
Коефіцієнтчастоти травматизму (Кч) показує число потерпілих на 1000 працюючихза аналізований період і визначається по формулі
Кч= /> (4.1)
де Т– число потерпілих за аналізований період;
Р –середнє списочне число робітників за той же період.
Коефіцієнтваги травматизму (Кт) показує число днів непрацездатності на одиннещасний випадок і визначається по формулі
Кт= /> (4.2)
де D – сумарне числоднів непрацездатності по травматизму (по хворобних аркушах) за аналізованийперіод.
Показникутрат робочого часу (Кп) показує, скільки робочих днів загублено вперерахуванні на 1000 працюючим. Його визначають по формулі
Кп= Кч*Кт =/> (4.3)
Показникиякі характеризують стан охорони праці в господарстві наведені в таблиці 4.1.
Таблиця4.1
Показникистану охорони праці у господарстві Назва показника
Од.
виміру По роках 2006 2007 2008 Середньооблікова чисельність працюючих, (Р) чол 216 192 184 Кількість нещасних випадків, (Т) вип 1 2 1 У тому числі з летальним наслідком (Тсм) вип - - - Кількість днів непрацездатності, (D) днів 47 20 7 Матеріальний збиток від травматизмові грн 128 106 172 Коефіцієнт частоти (Кч) - 4,6 5,2 5,4
Коефіцієнт тяжкості (Кт) - 47 10 7
Коефіцієнт втрати робочого часу ( Кп ) - 217 104 38 Асигновано коштів на охорону праці грн 327 106 172 Витрачена, усього грн 327 106 172
Зтаблиці 1 видно, що проблема охорони праці в господарстві стоїть дуже гостро ідля її вирішення потрібно докласти багато зусиль і уваги. Спец одяг, засобизахисту органів дихання, зору та слуху надаються в недостатній кількості забраком коштів.
4.3Небезпека враження електричним струмом
Діяелектричного струму на організм людини й тварини проявляється в складних ісвоєрідних формах. Проходячи через організм, електричний струм робить хімічні,теплові й біологічні дії. При хімічному впливі розкладається кров і іншіорганічні рідини організму. Теплова дія виражається в опіках окремих діляноктіла. Біологічний вплив електроструму проявляється в подразненні й ушкодженніживих тканин організму, що супроводжується мимовільними судорожнимискороченнями м'язів.
Електричнийудар (шок) становить найбільшу небезпеку. При проходженні електричного струмучерез тіло людини ушкоджується весь організм, викликаючи повний або частковийпараліч нервової системи, серця, органів дихання.
Нарезультат враження організму електричним струмом впливає ряд факторів: силаструму, опір тіла людини, величина напруги, частота й рід струму, шлях струму,тривалість дії, а також індивідуальні особливості людського організму.
Силаструму впливає на результат враження. Можна виділити наступні приближеніграничні значення струму:
1.Відчутний струм (до 2мА) – викликає при проходженні через організм подразнення;
2.Струм, що не відпускає (10...25мА) – викликає при проходженні струму непереборні судорожні скорочення м'язіврук, у якій затиснутий провідник.
3.Фібриляційний струм (понад 50мА) – викликає при проходженні через організмфібриляцію серця (безладне скорочення серцевого м'яза).
Привраженні електричним струмом велике значення має опір людського тіла. Опір тілаRл електричному струму змінюється вшироких межах – від 100000 до 1000Ом і залежить від стану шкірного покриву(суха, волога, огрубіла, неушкоджена або ушкоджена шкіра), від площі йщільності контакту, а також від сили й частоти струму що проходить й тривалостійого дії.
Нарезультат ураження впливає шлях струму в організмі. Найбільшу небезпекупредставляє шлях, коли струм проходить від руки до ноги, тому що він охоплюєнайбільш важливі органи людини (серце, легені).
Устатистиці електротравматизму відомі випадки смертельного ураження, колипорівняно невеликий струм проходив через особливо уразливі точки на тілілюдини: тильна сторона руки, область скроні, хребет, місця сплетіння нервовихволокон і інших.
Результатураження електрострумом у значній мірі визначається індивідуальнимивластивостями людини. Та сама величина струму, що протікає через людину, водного може викликати лише слабке відчуття, а для іншого він може привести доскорочення м'язів. У тієї самої людини граничні значення струму міняютьсязалежно від його фізичного й психічного стану. Стан сп'яніння зменшуєелектричний опір організму, а отже, і збільшує небезпеку ураження.Найнебезпечніша дія робить струм на людей, що страждають деякими захворюваннями(хвороби серця, органів внутрішньої секреції, туберкульозу, нервовізахворювання). Тому обслуговування електроустановок доручається особам, щопройшли медичний огляд і спеціальне навчання.
Наорганізм тварини електричний струм діє так само, як на організм людини. Дослідинад тваринами показали, що небезпечна дія електричного струму тим менша, чимбільша маса тварини. Струм величиною 100мА ніяких розладів дихання або серцевоїдіяльності в них не викликає. Однак, опір тіла тварини значно менший, ніж тілалюдини. Опір тіла великої рогатої худоби між передніми й задніми ногамистановить 400...600Ом, а при падінні тварини зменшується, до 50...100Ом залежновід вологості тіла.
Доведено,що навіть малі напруги, що постійно діють на тварин, є причиною зниженняпродуктивності. При величині напруги 4...8В молоковіддача зменшується на20...40%.
4.4Схеми можливого «включення» людини в електричну мережу
Ураженнялюдини електричним струмом можливе тільки в тому випадку, якщо він торкаєтьсяодночасно двох точок з різним електричним потенціалом. Величина струму, щопроходить через людину, залежить від особливостей електричної мережі й схеми можливоговключення в неї людини. Найбільш типовими є дві схеми включення: між двомапроводами (двофазний дотик) і між провідником або корпусом ушкодженогообладнання й землею (однофазний дотик).
Намалюнку 4.1, а показане одночасний дотик до двох фаз трифазної мережі. Притакому включенні людини в ланцюг струм Jл(А), що протікає через, його, буде:
/> (4.4)
де Uл – лінійна напруга, В;
Uф – фазну напругу, В;
Rл – опір тіла людини, Ом.
/>, А
Значночастіше відбувається однофазний дотик при замиканні фази на корпус (мал. 4.1, б,4.2). У мережі з ізольованої нейтраллю напругою до 1000В струм, що протікаєчерез людину, повертається до джерела через опір ізоляції двох інших фаз іємність (мал. 4.1, б).
/>/>
Мал.4.1. Схеми двофазного (а) та однофазного (б) дотикудо мережі ізольованою нейтраллю.
Уцьому випадку сила струму залежить не тільки від опору тіла людини, але й відопору ізоляції r1, r2, r3 ємності фаз щодо землі c1, c2, c3. Для повітряних мереж невеликої довжиниємність проводів щодо землі мала, тобто c1= c2= c3= 0. Опір ізоляції проводів щодо землі можна прийняти рівним r1 = r2 = r3 = r, тоді:
/> (4.5)
/>, А
/>
Мал.4.2. Схема однофазного дотику до мережі із глухозаземленою нейтраллю.
Силаструму, що проходить через людину в мережах з ізольованою нейтраллю, залежитьвід якості ізоляції в електричних установках: чим краща ізоляція, тим меншасила струму.
Присхемі однофазного включення в мережу трифазного струму із глухо заземленоюнейтраллю (мал. 4.2) шлях струму буде: фаза – корпус електроспоживача – людина– заземлювач – нульовий провід, а його величина:
/> (4.6)
деR0– опір заземлення нейтралі, Ом.
/>, А
Знехтувашиопором R0як величиною, значно меншою Rл, одержимо:
/> (4.7)
/>, А
Ізцієї рівності випливає, що людина, доторкнувшись до однієї фази мережі із глухозаземленою нейтраллю, попадає під повну фазну напругу.
Усільському господарстві в основному застосовуються мережі із глухо заземленоюнейтраллю напругою до 1000 В. Перевага їх полягає в тому, що вони дозволяютьодержати дві робочі напруги – лінійну 380 В і фазну 220 В, а також не вимагають високих вимог доякості ізоляції проводів і можуть застосовуватися при великій разгалуженостіліній.
Дляпосилення гарантій безпеки всі особи, що обслуговують електроспоживачів,повинні уникати ситуацій, при яких вони з'єднують своїм тілом корпуселектроспоживача із землею або з деталями, що мають контакт із землею.
4.5Напруга дотику йкроку
Напругадотику – це напруга між двома точками ланцюга струму, яких одночасно торкаєтьсялюдина. Вона може виникнути між корпусом електродвигуна або корпусомустаткування при пробої ізоляції проводів і точкою землі, де стоїть людина, абодеталлю, з'єднаної із землею, на якій він перебуває. Уявлення про напругудотику можна одержати зі схеми, зображеної на малюнку 3.13, де показані двакорпуси споживача (А и Б), приєднаних до одиночного заземлювача R3… Крива φ = f(x) характеризуєзміну потенціалу на поверхні землі поблизу заземлювача при замиканні фази накорпус електроспоживача. Якщо людина доторкнеться до будь-якого корпусаелектроспоживача А або Б, то його рука придбає потенціал корпуса – φр = φк. Для випадків А и Б він будеоднаковий і рівний потенціалу корпуса. Ноги, торкаючись землі, придбаютьпотенціал точок землі. У результаті людина виявиться під дією різниціпотенціалів. Ця величина й буде напругою дотику Uд. На корпусі електроспоживача А напруга дотику ніг UнА = φр — φна, а у Б відповідно Uпб = φр – φнб.
Длялюдини, що перебуває безпосередньо над заземлювачем, напруга дотику φр= φп і Uп = 0, тому що потенціали рук і ніг тут однакові. У міру віддалення відзаземлювача напруга дотику зростає. Для людини, що доторкнулася до корпуса електроспоживачаБ, потенціал ніг φнб буде близький до нуля, і тоді напругадотику Uпб = Uф.
Всівищенаведені висновки були зроблені в припущенні, що опір основи, на якійстоїть людина, розтікання струму дорівнює нулю. У дійсності цей опір має деякепевне значення.
/>
Мал.4.3. Схема для визначення напруги дотику.
Узагальному виді напруга дотику (В) у полі розтікання струму із заземлювачавизначається по формулі:
Uпб = Uф α1 α2 (4.8)
деα1 – коефіцієнт напруги дотику;
α2– коефіцієнт, що враховує спад напруги в додаткових опорах ланцюга: людина –взуття – підлога.
Uпб = 220 · 1 · 0,76 = 167, В
Коефіцієнтα1 залежить від відстані між точкою землі, на якій стоїтьлюдина, і заземлювачем. Якщо людина перебуває над заземлювачем, то а1= 0, якщо в положенні Б (на відстані більше 20 м від заземлювача), то а1 = 1.
Коефіцієнтα2 визначають по формулі:
/> (4.9)
/>, Ом (4.10)
деRс – сумарний опір ланцюга, Ом;
Rл – опір людини, Ом;
Rсб – опір взуття, Ом;
Rп – опір підлоги, Ом.
/>, Ом
/>
Людинаможе потрапити під дією струму не тільки при безпосередньому дотику допровідника або корпусу електрообладнання. Як відзначалося вище, при проходженніструму із заземлювача в землю на поверхні землі виникає зона електричнихпотенціалів, величина яких зменшується в міру віддалення від заземлювача.Подібне явище відбувається й при обриві проводу електролінії й торканні йогоземлі. Якщо біля цього місця виявиться людина (або тварина), то він можезнаходитись під дією різниці електричних потенціалів, у результаті чого по йоготілу пройде електричний струм (мал. 3.14).
Напругаміж двома точками землі з різними електричними потенціалами, що перебуваютьодна від одної на відстані кроку «б» (на яких одночасно стоїть людина),називається напругою кроку – Rш. Зі схеми, зображеної намалюнку 3.14, видно, що
Uш = φл — φп (4.11)
дефл, фп –потенціали точок, на яких перебувають ліва й права ноги людини.
Uш = 220-20 = 200В
/>
Мал.4.4. Схема утворення крокової напруги.
Чимбільша величина кроку й чим ближче людина перебуває до місця дотику дроту доземлі, тим більша величина напруги кроку й більша небезпека поразки.
Особливунебезпеку напруга кроку представляє для сільськогосподарських тварин і в першучергу для великої рогатої худоби й коней, тому що в них відстань між переднімий задніми ногами значно більша, ніж відстань між ногами людини.
Людинащо потрапила у зону крокової напруги повинна швидко поставити ноги вмісті івиходити з її необхідно короткими кроками або послідовною перестановкою обохп'ят і носків, або стрибками на двох ногах. На відстані 20м від точки торканняпроводу напруга кроку практично дорівнює нулю.
4.6Захисне заземлення
Найпоширенішоюй надійною мірою захисту людей і тварин від враження електричним струмом єзахисне заземлення – навмисне електричне з’єднання із землею або йогоеквівалентом металевих неструмопровідних частин, які можуть бути під напругою. Принциповасхема заземлення показана на малюнку 4.5. При замиканні фази C на корпус електроустановкиелектричний струм пройде в землю через заземлювач, тому що опір людини Rл значно більше, ніж опір заземлення Rз, яке повинне бути не більше 10 Ом. Головне призначення заземлення – понизити потенціал на корпусіелектроспоживача до безпечної величини.
Захиснезаземлення застосовують в електроустановках напругою до 1000В мереж з ізольованою нейтраллю, а вище 1000 В – з будь-яким режимомнейтралі. Заземленню підлягають: зовнішні установки при напрузі вище 36Взмінного струму та 110В постійного струму, установки в особливо небезпечнихприміщеннях, а також всі установки змінного й постійного струму при напрузі500В і вище.
/>
аб
Мал.4.5. Захисне заземлення:
а– принципова схема; б – заземлюючий пристрій; 1 – заземлювач; 2 – з’єднуючасмуга.
Незаземлюють установки, що працюють при напрузі 36В и нижче змінного струму йменше 110В постійного струму у всіх випадках, за винятком вибухонебезпечнихустановок і вторинних обмоток зварювального трансформатора.
Заземлюючийпристрій (мал. 4.5) складається із заземлювача і з’єднувальної смуги 2. Розрізняютьзаземлювачі штучні, призначені винятково для цілей заземлення, і природні, та уземлі металеві предмети іншого призначення. У якості штучних заземлювачіввикористають сталеві труби й кутову сталь довжиною 2...3м і товщиною стінок неменш 3,5 мм. Вертикальні заземлювачі з'єднують у контур смугою зі сталіперерізом не менш 4×12 мм або круглим діаметром не менш 6 мм за допомогою зварювання. У якості природних заземлювачів можна використати прокладені в земліводопровідні труби; обсадні труби артезіанських колодязів, шахт; металевіконструкції й арматуру залізобетонних конструкцій будинків і будівель, що маютьз'єднання із землею; свинцеві оболонки кабелів, прокладені в землі. Приєднанняобладнання, до магістралі заземлення здійснюється за допомогою окремихпровідників.
Опірзаземлювачів визначається розрахунковим шляхом або безпосереднім виміром намісці.
Опіррозтікання струму Rс(Ом) одиночного стрижневогозаземлювача визначають по формулі:
/> (4.12)
дер – питомий опір ґрунту, Ом ∙ м;
1,d – довжина й діаметр заземлювача, м;
h –глибина закладення труби, м.
/>, Ом
/>
Мал.4.6. Схеми виміру опору заземлення:
а– методомамперметр – вольтметр; б – мегомметром М-416.
Необхіднечисло заземлювачів п дорівнює:
/> (4.13)
деKс – коефіцієнт сезонності;
Rн – нормативний опір заземлення;
ηе– коефіцієнт використання (екранування) заземлювачів.
1)ґрунт вологий:
/>
2)ґрунт середньої вологості:
/>
3)ґрунт сухий:
/>
Контрользаземлення здійснюється оглядом і виміром опору заземлювачів. Зовнішній оглядповинен здійснюватися не рідше одного разу в шість місяців, а в приміщеннях зпідвищеною небезпекою й особливо небезпечних один раз у три місяці. Перевіркаопору заземлення проводиться не рідше одного разу в рік, а також післякапітального ремонту й тривалої перерви в роботі установки.
Виміропору розтіканню струму може бути проведено різними способами. Найбільшпоширені вимірювання за допомогою амперметра — вольтметра й спеціальнихприладів заземлення (М-416, М-1103 і інші).
Намалюнку 4.6 зображені схеми виміру опорів заземлення. Перед виміром у землюзабивають на глибину 0,8...0,7 м два додаткових стрижні; Т – допоміжнийзаземлювач і П – зонд. Щоб їхнього поля розтікання не накладалися, вони повиннірозташовуватися один від одного і від вимірюваного контуру на відстані не менш20м.
В проекті восновному проведений розрахунок кількості заземлювачів які знаходяться в ґрунтісередньої вологості. Необхідна кількість заземлювачів – 1, яких достатньо длязабезпечення надійності заземлення.
5. Екологічна частина
Як і кожна галузьсільського господарства сільськогосподарське виробництво взаємодіє своєювиробничою діяльністю з оточуючим природним середовищем і його ресурсами. Врослинництві це внесення добрив, ядохімікатів, гербіцидів, а в тваринництві зарахунок викидів від технологічного утримання і використання тварин.
Востанній час з усіх програмних питань охорони навколишнього середовищаважливого значення набуває екологічна експертиза. Верховною Радою Україниприйняті два закони: «Про охорону навколишнього природного середовища»(25 червня 1991 року), «Про екологічну експертизу» (5 лютого 1995року). Завданнямцих законів є регламентування відносин в галузі охорони використання івідтворення екологічної безпеки попередження і ліквідації негативнгого впливугосподарської чи іншої діяльності на оточуюче середовище, збереження природнихресурсів, генерального фонду живої природи, ландшафтів і других природнихкомплексів цілісних територій і природних об’єктів зав’язаних зісторично-культурною спадщиною.
Екологічнійекспертизі повинні підлягати не тільки діючі господарські об’єкти, а й проектина майбутнє їх будівництво і звичайно реконструюємі в процесі державноїпрограми розбудови на новому етапі власника, господаря на землі –сільськогосподарського виробника.
Даним дипломнимпроектом розроблена комплексна механізація ферми по відгодівлі на 1000 голівмолодняку ВРХ. При здійсненні екологічної експертизи необхідно визначитись зфакторами впливу ферми на природне середовище.
Основним джереломзабруднення навколишнього природного середовища від тваринницької ферми є гній,а також викиди в атмосферу відпрацьованого повітря з тваринницького приміщення.Під час утримання сільськогосподарських тварин виділяється вуглекислий газ (придиханні тварин) і аміак в процесі амофосного бродіння гною. Для досягненнянормальних параметрів мікроклімату в приміщеннях для утримання молодняку тадорослої худоби (гранично допустима концентрація вуглекислого газу в повітріприміщень – 2,5л/м3 (0,25%), аміаку – 20мг/м3, сірководню– 10мг/м3) здійснюється повітрообмін за допомогою примусовоївентиляції приміщень. Кратність годинного повітрообміну становить 4,95год.
Технологічніпроцеси і інженерне обладнання в проекті підібрані із умов найменшогонегативного впливу на оточуюче середовище. На фермі застосовується технологіївидалення та обробки (біотермічне знезараження) гною, що забезпечує екологічнубезпеку. Гній видаляється з приміщення щозмінно до гноєсховища. При виникненніепізоотії на фермі секцію з зараженим гноєм необхідно піддати біологічному,фізичному або хімічному знезараженню в строки, що встановлюються ветеринарноюслужбою. Слід суворо дотримуватись правил організації буртів (пошаровескладання гною з землею, опалим листям, соломою або тирсою і покриття їх шаромґрунту).
Для досягненнядегільмитизації у весняно-літній період гній в буртах вологістю до 70%необхідно зберігати на протязі одного, а в осінньо-зимовий період не меншешести місяців. При цьому температура в буртах сягає 70°С. що забезпечує нетільки дегельметизації гною, а й загибель переважної більшості забрудниківінфекційних хвороб.
Охорону повітрябасейну необхідно забезпечувати за рахунок впровадження сучасних, технологійвиробництва, підвищення екологічної чистоти процесів, очищення викидів тарозсіювання шкідливостей в атмосфері до безпечних концентрацій, а також недопускається неорганізованих викидів.
З метою охоронита раціонально використання водних ресурсів при проектуванні скотарськихпідприємств необхідно:
а). застосовуватималоводні технології прибирання гною;
б). застосовуватималоводні технології виробництва;
в). досягатискорочення витрат питної води за рахунок впровадження оборотних системводопостачання;
г). впроваджуватипрогресивні економічні ефективні методи очистки стоків біотермічні звикористанням агрегатів в трьох середовищах: відкриті гноєсховища в закритихтанках і реакторах.
Тривалість фермипри порушенні в системах утилізації виробничих стоків (рідкого гною, виробничихі господарсько побутових стоків, силосного стоку, вод і др.) або привідсутності таких систем можуть у значній мірі забруднювати ґрунт і водойми.
З метоюосвітлення і обеззараження стоків використовують їх механічну, хімічну ібіологічну очистку. На проектуємій фермі утворюється велика кількість стоків,біля 36м3, які мають високу цінність як органічні добрива. Великукількість стоків можна використовувати для полів і особливо для луків якорганічне добриво, яке підвищує врожайність і покращує якість ґрунту.
Для правильноговикористання стоків організовують фермерські поля зрошення, необхідну площуяких визначають із умови 1500 кг живої маси тварин 1га сільськогосподарськихугідь. Організація таких полів дозволяє повністю виключити складання стоків ввідкритті водойми і разом з тим включити в сільськогосподарський процесдодаткове джерело елементів мінерального живлення і органічного елементу дляпідвищення врожайності кормових культур.
Зрошувальнісистеми при використанні тваринницьких стоків виконують роль природнихбіологічних очисних споруд. запобігають поверхневі і підземні води відзабруднення і дозволяють створювати міцну кормову базу.
Таким чиномтваринницькі стоки перед внесенням в ґрунт піддають дегельмінтизації ізнезараженню різними методами: шляхом довготривалого витримування внакопичувачах хімічною обробкою дезинфікуючими засобами. іонізуванням, гамма-опроміненням,пастеризацією, обробкою паром. Обеззараження застерігає оточуюче середовище відрозповсюдження інфекційних захворювань для людей і тварин.
В результатіскладних фізичних, фізико-хімічних і мікробіологічних процесів, які протікаютьв ґрунті підвищується родючість ґрунту, повністю очищується сточні води ззберіганням необхідного режиму, ґрунтових вод і зображенням охоронинавколишнього середовища від забруднення.
На фермахгосподарства ЧСП „Гарант” знаходиться обладнання яке в повній мірі задовольняєекологічним нормам. На фермах використовується маловодна система видаленнягною. Видалення гною з приміщень виконується скреперними установками УС-15 втракторні причепи. Господарство намагається в повній мірі використовуватисточні води, гній як добрива. Керівництво господарства виділяє кошти дляремонту обладнання або заміни старого обладнання новим, що дає можливістьоцінити екологічний стан господарства як задовільний.
6.Техніко-економічна ефективність конструкторської розробки
Запропонованийваріант конструкторської розробки повинен забезпечувати при його впровадженніпозитивний економічний ефект, який може бути досягне ний за рахунок одного чидекількох перерахованих нижче факторів:
а) зниженнявиробничих витрат на одиницю продукції;
б) підвищенняякості і відповідно споживаючих властивостей продукта (підвищення сортностімолока, вмісту цукру в буряці, ресурсу праці після ремонту і т. д.);
в) підвищенняпродуктивності тварин.
Позитивний ефектможе бути досягне ний при певних умовах за рахунок покращення соціальних умов(поліпшення праці та підвищення її безпеки).
Щоб визначитиекономічний ефект впровадження запропонованої конструкторської розробки впорівнянні з існуючим варіантом механізації необхідно перш за все визначитивартість її виготовлення.
Витрати навиготовлення машини, грн.:
/> (6.1)
де Q1 – вартість матеріалів, грн.;
Q2 – зарплатня робітникам навиготовлення деталей, грн.;
Q3 – зарплатня робітникам на складаннямашини, грн..;
Q4 – загально виробничі накладнівитрати, грн.;
Q5 – вартість придбаних виробів, грн.,(електродвигун) Q5 = 120грн.;
/> (6.2)
де G – вага машини або вага виготовленихдеталей, кг. Визначається орієнтовно по аналогії з однотипними зразками;
К1 –середній коефіцієнт запасу на відходи при механічній обробці заготовок (К1= 2,0...2,2)
q1 – середня вартість 1кг матеріалузаготовки, грн./кг (q1 = 1,8грн./кг)
/>
/> (6.3)
де t2 – середня трудомісткість виготовленнядеталей машини, люд·год/кг; (t2=2,4...2,6);
q2 – середня оплата праці робітникам на виготовлення деталей,грн./ люд·год (q2 = 5). До робіт маютьзалучатись тільки токарі не менше 4 розряду.
/>
/> (6.4)
де t3 – середня трудомісткість складаннямашини. люд·год/кг (t3 = 1,2);
q3 – середня оплата робітників наскладанні, (q3 =5,2грн/ люд·год)
/>
/> (6.5)
де К4– коефіцієнт доплат до основної зарплатні та нарахування за соцстрахом (К4= 1,15...1,20);
q4 – доля нарахувань на загальновиробничі накладні витрати (q4 = 0,4).
/>
/>
Річнийекономічний ефект від впровадження нової машини, грн.
Р = (Е · К1+ S1) – (Е · К2 + S2) (6.6)
де Е –нормативний коефіцієнт ефективності капітальних вкладень (Е = 0,15);
К1 –капітальні вкладення на машину при існуючій технології, грн.;
К2 –капітальні вкладення на виготовлення машини, грн.;
S1 – річні експлуатаційні витрати приіснуючій технології, грн..;
S2 – річні експлуатаційні витрати привикористанні нової машини, грн..
К1 = Qc · Кд (6.7)
де Qс – вартість існуючої машини, грн…(за прейскурантом);
Кд –коефіцієнт додаткових витрат: Кд = 1,1 – для машин без монтажа; Кд= 1,2 – для машини потребуючої монтажу.
К1 =3500 · 1,1 = 3850
К2 = Q = 2841грн – для нової машини.
К2 = К1+ Q – для модернізованої машини.
S1 = В1 + А1 + R1 + U1 (6.8)
де В1– річні витрати на оплату праці робітникам які обслуговують машину, грн..;
А1 –річні витрати на амортизацію машини, грн..;
R1 – річні витрати на ремонт татехобслуговування машини. грн.;
U1 – витрати на електроенергію, грн..
/> (6.9)
де V1 – річний об’єм робіт, виконанийіснуючою машиною, т, гол, м3 і т.д.;
W1 – продуктивність машини, т/год;
n1 – число обслуговуючого персоналуіснуючої машини, люд;
q – середня оплата праці робітника,обслуговуючого машину, грн./год, (q = 3).
/>
А1 = К1· а (6.10)
де а – нормавідрахувань на амортизацію (а = 0,16)
А1 =3850 · 0,16 = 616
R1 = К1 · r (6.11)
де r – річна норма відрахувань на ремонтта техогляд (r = 0,18).
R1 = 3850 · 0,18 = 693
Витрати наелектроенергію:
/> (6.12)
де Nе –потужність електродвигуна, кВт;
Се –вартість електроенергії. грн./кВт·год (0,4)
/>
S1 = 19285 + 616 + 693 + 1800 = 22394
Аналогічновизначаються річні експлуатаційні витрати при використанні нової машини.
S2 = В2 + А2 + R2 + U2 (6.13)
/> (6.14)
А2 = К2· а (6.15)
R2 = К2 · r (6.16)
/> (6.17)
/>
А2 =2841 · 0,16 = 455
R2 = 2841 · 0,18 = 511
/>
Р = (0,15 · 3850+ 22394) – (0,15 · 2841 + 20991) = 1555
Термін окупностідодаткових витрат на виготовлення машини, р
/> (6.18)
/>
Таблиця 6.1
Показникиекономічної ефективності використання машиниПоказник Формула для визначення Значення проектного варіанту 1. Витрати на виготовлення машини, грн.
/> 2841 2. Вартість матеріалів, грн.
/> 324 3. Зарплатня робітникам на виготовлення деталей, грн.
/> 1080 4. Зарплатня робітникам на складання машини, грн.
/> 562 5. Загально виробничі накладні витрати, грн.
/> 755 6. Вартість придбаних виробів, грн.
Q5 120 7. Річний економічний ефект від впровадження нової машини, грн.
Р = (Е · К1 + S1) – (Е · К2 + S2) 1555 8. Капітальні вкладення на виготовлення машини, грн.
К2 = Q 2841 9. Річні експлуатаційні витрати при існуючій технології, грн.
S1 = В1 + А1 + R1 + U1 22394 10. Річні експлуатаційні витрати при використанні нової машини, грн.
S2 = В2 + А2 + R2 + U2 20991 11. Термін окупності додаткових витрат на виготовлення машини, р.
/> 2,2
Додаток
Довідкові данні(для навчальних цілей) до розрахунку техніко-економічної ефективностіконструкторської розробки (в порівняльних цінах на 1.01.2007 рік).
1. Середнявартість 1кг матеріалу заготовки – 1,8грн/кг;
2. Середня оплатапраці робітників на складанні машини – 5,2грн/люд год;
3. Середня оплатапраці робітників на виготовлення деталей – 5грн/люд год;
4. Середня оплатапраці робітників обслуговуючих машину – 3грн/люд год;
5. Вартістьелектроенергії – 0,4грн/кВт год.
Висновки тапропозиції
В дипломномупроекті проведений розрахунок генерального плану ферми по відгодівлі 1000 голівВРХ. Обґрунтовані розміри і кількість споруд для утримання тварин, кормоцехівта майданчиків для вигулу тварин, а також кількість сховищ кормів і гноєсховищнеобхідних для утримання такої кількості тварин. Також розраховано іобґрунтовано склад машин кормоцеху і кількість машин для приготування кормівдля молодняку. Склад і продуктивність машин кормоцеху підібрано для швидкогоприготування відповідної кормової суміші.
Виконанорозрахунок економічних показників і вдосконалення коренерізки КПИ-4 яка можевикористовуватись на фермах для подрібнення коренеплодів до відповідноїтовщини. Також описані машини які використовуються в кормоцехах для подрібненняі мийки коренеплодів.
Дана розробказначного економічного ефекту досягає в використанні з іншими машинами – мийки,транспортування і т.д… В основному найбільш придатна вдосконалена коренерізкадля невеликих тваринницьких комплексів в основному для кількості тварин до 1000голів.
Списоквикористаної літератури
1. Водяницький Г.П. Методичні вказівки з курсового і дипломногопроектування. Житомир. – 2005. – 195 с.
2. Герук С.М., Обиход А.І., Сукманюк О.М. Інженерно-технологічнівимоги до написання дипломних (курсових) проектів і робіт. – Житомир, ДАЕУ. –2006. – 255 с.
3. Ферма доращивания и откорма молодняка крупного рогатого скота на2,5 тысяч голов в год с интенсивным использованием жома: ТП 801-01-70.86. В двухальбомах. Альбом 1. Общая пояснительная записка/«УкрНИИгипросельхозГосагропрома УССР. — К, 1986. — 65 с.
4. Булгаков В.Є., Сова О. А. Довідник оператора по вирощуванню і відгодівлівеликої рогатої худоби. — С. Урожай, 1989. — 83 с
5. Проектування механізованих технологічних процесів тваринницькихпідприємств /II. Ревенко, В.Д. Роговий, В. І. Кравчук та ін.; за ред. 1.1.Ревенка. — К: Урожай, 1999. — 192 с
6. Брагинец НВ., Палишкин Д.А Курсовое и дипломное проектирование по механизацииживотноводства. — М.: Агропромиздат, 1991. — 192 с.
7. Справочник по механизации и автоматизации в животноводстве и птицеводстве/ А.С. Марченко, Г.Е. Кистень, Ю.Н Лавриненко и др.; Под ред. А.С. Марченко. — К: Урожай, 1990. — 456 с.
8. Ндомчі норми технологічного проектування: Скотарські підприємства:ВНГП-СГЇП-46-1.94 / Мінсільгосппрод України. — К.: Ноосфера, 1994. — 60 с
9. Письменов В.Н Получение и использование бесподстилочного навоза. —М.: Росагропромиздат, 1988. — 206 с.
10. Механизация и электрификация животноводства: Методические указанияпо изучению дисциплины и задание для курсового проекта/ Всесоюзн. с.-х. ин-тзаоч. образования; Сост. С.Г. Аббасов, СВ. Жужжа В.Н Куликов. — М, 1989. — 108с.
11. Енохович А. С. Справочник по физике. — М.: Просвещение, 1990. — 384с.
12. Брагінець М.В., Педченко ПВ., Резчик І.Г. Монтаж, експлуатація іремонт машин у тваринництві. — К: Вйща шк., 1991. — 359 с.
13. Машиновикористання у тваринництві /1.1. Ревенко, В.М. Манько, В.І.Кравчук; За ред. І.І. Ревенка. — К: Урожай, 1999. — 208 с.
14. Нормативи часу і чисельності працівників тваринницьких ферм: В2ч./Держагропром УРСР; Центр, нормат.-досл. ст. з праці Держагропрому УРСР. — К: Урожай, 1999. — ч. 1. — 536 с
15. Удосконалення експлуатації машин і обладнання тваринницьких ферм ікомплексів / Г.М. Кукта, В.П Гейфман, В.І. Дешко та ін.; За ред. Г.М Кукта. — К: Урожай, 1989. — 224 с
16. Охорона праці /Г.М Грядник, С.Д. Лехман, Д.А. Бутко та ін… — К:Урожай, 1994. — 271 с
17. Екологічна експертиза: Методичні вказівки студентам вузівсільського господарства для написання розділу або дипломної роботи з питань екології/Полгав, держ. с.-г. ін-т; Укладачі О.М. Куценко, В.М Писаренко. — Полтава1992. — 20 с.
18. Кукта Г.М Машины и оборудование для приготовления кормов. — М.:Агропромиздат, 1987. — 303 с.
19. Малахов В.А., Макаренко А.П Эксплуатация машин и оборудованиясвиноводческих ферм. — М.: Росагропромиздат, 1989. -271с.
20. Курсовое проектирование деталей машин / С. А. Чернавский, Г.МИцкович, КН Боков и др.; Под ред. С.А. Чернавского. — М.: Машиностроение, 1979.- 351 с.
21. Сопротивление материалов / Г. С. Писаренко, В. А. Агарев, АЛ.Квитка; Под ред. Г.С. Писаренко. — К: Вйщашк., 1979. — 696 с.
Додатки№ Формат Позначення Назва Кіл. № арк.. Примітка
Текстові документи
1 А4
09 19 ДП 26 10 2009 2346-ст 58 ПЗ Пояснювальна записка 1
Графічні матеріали
2 А1
09 19 ДП 26 10 2009 2346-ст 58 01 Генплан ферми на 1000 корів 1 3 А1
09 19 ДП 26 10 2009 2346-ст 58 02 План корівника на 200 голів 1 4 А1
09 19 ДП 26 10 2009 2346-ст 58 03 Існуючі технології подрібнення 1 5 А1
09 19 ДП 26 10 2009 2346-ст 58 04 Коренерізка КПН-4 1 6 А1
09 19 ДП 26 10 2009 2346-ст 58 05 Деталювання 1 7 А1
09 19 ДП 26 10 2009 2346-ст 58 06 Техніко-економічні показники проекту 1