МИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯРЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Белорусский государственный аграрныйтехнический университет
Кафедра “Механизации животноводства” КУРСОВОЙ ПРОЕКТРасчетно-пояснительная запискаНа тему: Механизация заготовки ираздачи сенажа для откормочной фермы КРС 4000 голов с модернизацией упаковщикасенажно — силосной массы.
Подготовил А.С.Колесный
гр. 30мпт 4 курсРуководитель В.С. Сыманови МИНСК 2009
РЕФЕРАТПояснительнаязаписка выполнена на страницах машинного текста и содержит таблицы,использованная литература и 5 листов графического материала формата А1.
Ключевые слова: ФЕРМА,КОРМ, РАЦИОН, РАЗДАЧА, ВЫГРУЗНОЕ УСТРОЙСТВО, ТРОС.
Цель проекта: рассчитать иописать генеральный план, выбрать схему механизации, расчет конструкторскойчасти, технологической карты механизации процесса, технико-экономическихпоказателей, безопасность труда
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. Расчет генплана
1.1 Обоснованиесистемы содержания и выбор структуры поголовья
1.2 Выборосновных и вспомогательных зданий и сооружений
1.3 Расчетпотребности в воде
1.4 Расчетпотребности в кормах
1.5 Расчетвыхода навоза
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1Зоотехнические требования к подготовке кормов
2.2 Краткийанализ существующих схем приготовления и раздачи кормов
2.3Разработка технологической схемы приготовления и распределение максимальныхразовых порций
2.4Определение часовой производительности линии
2.5 Выбормашин и оборудования
2.6Построение суточного графика работы машин и оборудования
3. Конструкторская часть
4. РАЧЕТТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКОЗАТЕЛЕЙ
5. Безопасность жизнедеятельности И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙСРЕДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. РАСЧЕТ и описание ГЕНПЛАНА
Проектируемая ферма предназначена для круглогодовогопривязного содержания с использованием интенсивных методов откорма молоднякакрупного рогатого скота.
При привязном содержании животных размещают в индивидуальныхстойлах на привязи. Кормление и поение скота организуется в стойлах.Этот способсодержания наиболее распространен в колхозах и совхозах.
Проектируемая ферма полностью соответствует требованиям,предъявляемой к ней. Она полностью обеспечена горячей и холодной водой.Холодной от водонапорной башни, а горячей от котельной. На территории фермы имеетсясвоя трансформаторная подстанция обеспечивающая ферму электроэнергией. Натерритории комплекса так же расположены подъездные дороги с асфальто-бетоннымпокрытием и площадками для автомобилей. Ширина кольцевой дороги и дорогсоединяющих здания составляет 6м. Противопожарные разрывы между зданиямипринимаем 10м., так как они относятся к зданиям со 2 степенью огнеопасности.
Наименьшая ширина полосы зеленых насаждений древесныхпород-5м., кустарников-1.2м..
Навозохранилище фермы расположено с подветреной стороны, онообгорожено зелеными насаждениями, что так же оберегает обслуживающий персоналот неприятного запаха. Ферма оснащена новой технологией и механизированнойновейшей техникой, что облегчает труд персонала.
1.1 Расчет структуры поголовья
Учитывая данные задания:-откормочная ферма КРС на 4000 головразовой постановки;
-суточный привес при заключительном откорме 900 г., на голову;
-постановочный вес 110кг.;
-сдаточный вес 450кг.;
принимаем следующую структуру поголовья:
1-ая группа. Доращивание и откорм молодняка 190 дней с
4….6месяцев (100-160кг.) до 12 месяцев (220-300кг.).
Количество голов в группе 2000.
2-ая группа. Откорм молодняка 190 дней с
12 месяцев (220-300кг.) до 18 месяцев (450кг.). Привес
900г. Количество голов в группе 2000.
На ферме одновременно находиться 100% всего поголовья.
1.2 Выбор основных и вспомогательныхзданий и сооружений
Откормочная ферма представляют собой единуюстроительно-техническую совокупность, включающую в себя основные и подсобныепроизводственные, складские постройки и сооружения.
К основным производственным постройкам и сооружениям наоткормочной ферме относятся телятники, здания для содержания молоднякаразличного возраста.
К подсобным производственным сооружениям относятся объектыдля санитарно-ветеринарного обслуживания животных (ветсанпропускники,ветеринарные пункты, стационары и изоляторы для больных животных, въездныедезбарьеры), автовесы, системы водоснабжения, канализации, электро — итеплоснабжения, внутренние проезды с твердым покрытием и ограждения.
Складские сооружения включают склады кормов, подстилки,инвентаря, навозохранилище, площадки или площадки для хранения техники.
К вспомогательным сооружениям относят служебные и бытовыепомещения: конторы, гардеробные, умывальные, душевые, туалеты.
Расчет генерального плана фермы начинаем с определенияколичества основных потребных животноводческих построек. Ферма является фермойдля заключительного откорма.
1.3 Расчет потребности в воде
Определяем среднесуточный расход воды по формуле:
/>
/>=30/>2000+30/>2000=120000 л/сут .
Где q1q2…qn — среднесуточные нормы однотипныхводопотребителей, л/сут
m1m2…mn- количество водопотребителей каждоготипа
С учетом коэффициента суточной неравномерности находим максимальныйсуточный расход воды:
/>
где /> — коэффициентсуточной неравномерности />=1,3
/>/>=1.3/>120000=156000 л/сут .
Максимальный часовой расход воды определим с учетомкоэффициента часовой неравномерности:
/>,
где /> — коэффициентчасовой неравномерности, />=2.5
/> л/час.
Максимальный секундный расход воды:
/>
/> л/с.
Объем водонапорных башен определим по формуле:
/>
Где: Vр — регулирующий объем водонапорногобака, л;
Va- аварийный запас воды, л;
Vпож — противопожарный запас воды, л;
Регулирующий объем емкости находим:
/>
/> л.
При условии устранения аварии в течение двух часов, аварийныйзапас воды будет найден:
/>
/>л .
Противопожарный запас воды для водонапорных башенрекомендуется принимать из расчета тушения пожара в течение 10 минут в двухместах одновременно с общим расходом воды 10л/с, принимаем:
/> л
Тогда объем водонапорной башни равен:
/>.
По данным табл. 5.2. /1/ выбираем типовой проект водонапорнойбашни. Для нашего случая это башня БР – 25 901-515/70 и БР-50 901-517/70.Вместимость первого бака 25 м3; высота 12 м, второго бака 50 м3;высота6,18м; бак и ствол – из листовой стали. Количество башен принимаем две.
1.4 Расчет суточной и годовой потребностив кормах
Полноценное кормление животных является решающим фактором вувеличении производства говядины.
Во II и III (120...300 и 300...480 дней)периодах ведется интенсивное выращивание и откорм молодняка с использованиемсенажа.
Рацион кормления на ферме принимаем сенажно-концентратный
Для возраста животных 120...300 дней принимаем среднесуточныйпривес 850 г. для получения этого привеса животному необходимо 7,3 кг корм. ед. в сутки.
Для возраста 301 ...480 дней принимаем среднесуточный привес 900г. для получения данного привеса необходимо 8,9 кг корм. ед, в сутки на однуголову.
Структура рациона молодняка КРС на откорме приведена в табл.2.1.
Таблица 2.1 Структура рациона молодняка КРС наоткорме, в %Корма Возраст животных 120. ..300 301. ..400 зимой летом зимой (215дн) летом (150дн) (215дн) (150дн) Сенаж 40 - 24 - Сено 21 - 12 - Корне клубнеплоды 9 - 6 - Зеленые корма - 70 - 65 Концентр. корма 30 30 35 35
Если известна норма затрат кормов в кормовых единицах в суткии рацион кормления в процентах (см. табл. 2.1.), то количество кормовых единиц,которое обеспечит данный вид корма, составит:
/>,
где Р — норма затрат корма в сутки, кг корм. ед; Р=7,3
Кi — процентное содержание в рационе i-ого видакорма.
Тогда количество кормовых единиц в сутки для одного животногов возрасте 120… 300 дней будет равно:
/> кг корм.ед.
/> кг корм.ед.
/> кг корм.ед.
/> кг корм.ед.
/> кг корм.ед.
/> кг корм.ед.
/> кг корм.ед.
Для одного животного в возрасте 301… 480 дней:
/> кг корм.ед.
/> кг корм.ед.
/> кг корм.ед.
/> кг корм.ед.
/> кг корм.ед.
/> кг корм.ед.
/> кг корм.ед.
Суточный расход I-ого вида корма на одну голову:
/>/> ,(2.11)
где П — продуктивность животного, кг/сут
/> — питательная ценность корма,корм.ед./кг корма (см табл. 2.2)
Таблица 2.2 Питательная ценность кормовВид корма Питательная ценность, к.ед./кг
Концентраты
Корне клубнеплоды
Зеленая масса
Сенаж
Сено
1
0,2
0,15
0,4
0,5
Суточный расход кормов повидам на одно животное в возрасте 121...300 дней:
/> кг.
/> кг.
/> кг.
/> кг.
/> кг.
/> кг.
/> кг.
Суточный расход кормов по видам на одну голову КРС в возрасте301…480 дней составит:
/> кг.
/> кг.
/> кг.
/> кг.
/> кг.
/> кг.
/> кг.
Так как на комплексе животные содержатся 12 месяцев, токаждый месяц сдается и поступает по 415 голов и в каждой возрастной группенасчитывается по 2000 голов.
Суточная потребность отдельных видов кормов определяется изследующего выражения:
Q=a1m1+a2m2 (2.12)
где а1а2 — масса определенного видакорма на одно животное, кг/сутки
m1m2 — число животных в каждой группе.
/> т
/> т
/> т
/> т
/> т
/> т
/> т
Определяем годовую потребность кормов с учетом того, чтосенаж, сено, солома, корнеклубнеплоды скармливаются только в зимний период
(215 дней); зеленая масса — в летний (150 дней) иконцентрированные корма -круглый год (табл.2.3.).
Таблица 2.3 Годоваяпотребность в кормах, т сенаж сено солома корнепл
конц.
корм
зел.
масса На 1 жив. Всего, т На 1 жив. Всего, т На 1 жив. Всего, т На 1 жив. Всего, т На 1 жив. Всего, т На 1 жив. Всего, т
201..300
дн 0,8 1600 0,37 740 0.59 1180 0.6 1200 0.68 1360 4.34 8680
301..480
дн 1,03 2060 0,41 820 0.77 1540 0.51 1020 1.02 2040 5,2 10400 Итого 1,83 3660 0,78 1560 1,36 2720 1,11 2220 1,7 3400 9,54 19080
Страх.
фонд
5-10% x 366 x 156 x 272 x 222 x 340 x 1908 Всего 4026 1716 2992 2442 3740 20988
Выбор хранилищ:
Определим количество хранилищ сенажа из выражения:
/> шт.
где Qсенаж- количество сенажа за период 215 дней (зимний период), т; К –количество кормовхранимое на ферме, %;
Qхра-ща — вместимость типового хранилища, т.
/>шт.
Принимаем 3 шт. типовой проект ТП 811-37.
Определим количество хранилищ концентрированных кормов:
/> шт.
где Qконц.корм– годовое количество концентратов, т;
К –количество кормов хранимое на ферме, %
Qхра-ща — вместимость типового хранилища, т.
/>шт.
Принимаем типовой проект ТП 813-175.
Определим количество хранилищ сена:
/> шт.
где Qсена – годовое количество сена за период230 дней (зимний период), т;
К –количество кормов хранимое на ферме, %;
Qхра-ща — вместимость типового хранилища, т.
/>шт.
Принимаем 2 шт. ТП 817-214.84.
Определяем количество хранилищ силоса:
/> шт.
где QСИЛОСА – годовое количество силоса запериод 230 дней (зимний период), т;
К –количество кормов хранимое на ферме, %;
Qхра-ща — вместимость типового хранилища, т.
/> шт.
Принимаем 3 шт. ТП 817-214.84.
Определяем количество хранилищ корнеплодов:
/> шт.
где QКОРНЕПЛОДОВ – годовое количество корнеплодов т;
К –количество кормов хранимое на ферме, %;
Qхра-ща — вместимость типового хранилища, т.
/>
Принимаем типовой проект ТП 813-175.
1.5 Расчет выхода навоза
Размер навозохранилища определяем с учетом норм выхода навозаи срока его хранения.
Годовой выход навоза из группы:
/> кг.
где qЭ – масса твердых экскрементов отодного
животного за сутки, кг;
qМ – масса мочи от одного животного за сутки, кг;
tгод – 365 дней;
m – число животных в группе .
Годовой выход навоза для 1-ой группы:
/>.
Годовой выход навоза для 2-ой группы:
/>
Годовой выход навоза:
/>т
Принимаем навозохранилища вместимостью 3000т типовой проект ТП815-28.
Определим количество хранилищ:
/> шт.
где Qгодовое– годовое количество навоза, т;
К –кратность вывоза навоза;
Qхра-ща — вместимость типового хранилища, т.
/> шт.
Принимаем дванавозохранилища ТП 815-28
2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Краткий анализ существующих схем приготовления и раздачикормов
Сенаж — высокопитательный консервированныйзеленый корм, приготовленный из различных трав, провяленных до влажности45...55 % и измельченных па частицы длиной до 30 мм. По питательным свойствам сенаж близок к зеленым кормам, незаменимым в рационе КРС. Сенажприготавливают из луговых и сеяных трав. Урожай трав должен быть убран в раннейфазе вегетации: не позднее фаз бутонизации бобовых и начала колошения злаковых.Количество частиц длиной 20...30 мм должно составлять не менее 75 % обшей массыкорма.
Доброкачественный корм можно получитьтолько при тщательном уплотнении массы в герметичных сенажных сооружениях.Сохранность корма достигается благодаря физиологической сухости субстрата,исключающей возможность развития бактериальных процессов. Дело в том, что привлажности растений 45...55 % внутриклеточная вода удерживается клетками с силой5,5...6 мПа, а сосущая сила большинства бактерий составляет 5,0… 5,5 мПа.Следовательно, внутриклеточная вода при влажности растений 45...55% находится втруднодоступной для жизнедеятельности бактерий форме. Однако она легкодоступнадля различных грибковых плесеней, сосущая сила которых достигает 22...29,5 мПа.Плесень же может развиваться только в аэробной среде (при доступе воздуха).Отсюда попятно, какое большое значение приобретает обеспечение герметичностисенажных сооружений. Это необходимо также и для того, чтобы удержать в них доначала разгрузки углекислый газ, создающий инертную среду и предотвращающийпорчу корма.
В зависимости от конкретных условийхозяйства сенаж заготавливают двумя способами. Первый способ — раздельноескашивание трав и провяливание массы в прокосах. Он включает следующиетехнологические операции: скашивание — обработка травы в прокосах путемворошения или плющения — сгребание в валки — подбор из валков с одновременнымизмельчением и погрузкой в транспортные средства — транспортировка массы-загрузка массы в хранилища — разравнивание и уплотнение -укрытие хранилищ.Таким способом рекомендуется заготавливать сенаж мри неблагоприятной погоде(пасмурно, высокая влажность воздуха, кратковременные дожди и т. п.).
Второй способ заготовки сенажаявляется более совершенным и рациональным. Он осуществляется по ускореннойтехнологии, когда скашивание трав производят с одновременным плющением,укладыванием и провяливанием массы в валках. Все последующие операциианалогичны первому способу. Плющение осуществляют с целью равномерногопросыхания листьев и стеблей растений. Оно целесообразно только для бобовых(клевер, люцерна).
При заготовке и храпении сенажанаблюдаются потери питательных веществ.
Полевые потери достигают 3...20 % ипроисходят главным образом при выполнении промежуточных операций междускашиванием трав и сгребанием их в валки. При этом величина зависит от сроковпровяливания: чем быстрее провяливается масса, меньше потери. Например, приобработке клевера в течение суток биохимические потери сухого вещества непревышают 1 %, а через 1,5...2 суток они достигают 12...15 %, при этом резковозрастают потери каротина. Поэтому одним из главных требований к технологии икомплексу машин является завершение всего процесса заготовки сенажа за одиндень, а загрузки хранилищ — не более чем за 3...4 дня.
Потери питательных веществ прихранении сенажа вследствие низкой активности протекания микробиологическихпроцессов не превышают 10 %. В.
1 кг сенажа должно быть 35...55 г переваримого протеина, 0,35… 0,42 к. ед.и до 50 мг каротина. Активная кислотность (рН) равна 4,9...5,4.
Комплекс машин и устройств длязаготовки и хранения сенажа подразделяется на две системы: комбинированную истационарную. В комбинированную входят косилки, косилки-плющилки, ворошители,валкообразователи, подборщики-измельчители и прицепные тележки. Стационарнаясистема машин и устройств включает герметичные хранилища, разгрузчики сенажныхбашен, различные вспомогательные транспортеры и пневмошвырялки.
2.2 Разработка технологической схемыприготовления и распределение максимальных разовых порций
Агрегат МТЗ-80+ИСРК-12 подъезжает кскладу корнеклубнеплодов, где загружается корнеплодами. Затем подъезжает кхранилищу концентрированных кормов, производит загрузку концентрированнымикормами, контролируя его количество по электронным весам, установленным нараздатчике-смесителе. Измельчив корнеплоды и смешав их с концентрированнымикормами агрегат подъезжает к сенажной яме, где производит самозагрузку фрезой,затем таким же способом загружается силосом и сеном. По пути к месту раздачикорма, производится смешивание компонентов. Заполненный готовой смесьюраздатчик-смеситель движется вдоль кормушек. Тракторист опускает гидросистемойнаправляющий лоток, открывает заслонку выгрузного транспортера и включаетнеобходимую скорость движения агрегата и выгрузной транспортер, который подаеткорм в кормушки.
2.3 Определение часовойпроизводительности линии
Часовую производительность линии определим из условия раздачимаксимальной разовой порции на одну разовую дачу за время кормления (2 часа),по следующей формуле:
/>
где />суточноепотребление сенажа и концентрированные
корма соответственно, т;
/> время кормления (2 часа), ч;
/>кратность кормления(3 раза).
/>
2.4 Выбор машин и оборудования
Определяем необходимое количествораздатчиков-смесителей ИСК-12 кормов:
/>
где G — фактическаягрузоподъемность раздатчика, т;
L — расстояние между хранилищами кормов иживотноводческими
помещениями, м;
/> скорость движения груженого ипустого (холостого) раздатчика, м/ч;
/> подача загрузочных и выгрузныхустройств раздатчика, т/ч.
/>
Принимаем 16 штук.
3. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Техническое описание ИСРК-12 «Хозяин» и принцип работы
Измельчитель-смеситель-раздатчиккормов, предназначен для приготовления (доизмельчения и смешивания) компонентов(зелёная масса, силос, сенаж, рассыпанное и прессованное сено, солома,комбикорма, корнеплоды в измельчённом виде, жидкие кормовые добавки) сприменением электронной системы взвешивания кормовой смеси, котораяобеспечивает возможность программирования 50 рецептов из 30 компонентов.
Кормораздатчикиспользуется только внутри фермерской зоны, так как не предназначен дляпередвижения по дорогам общего назначения.
Кормораздатчикагрегатируется с тракторами класса 1,4.
Машина состоит избункера, шнекового рабочего органа, весового механизма, механизма Бункер вгоризонтальной плоскости имеет прямоугольную форму, а в вертикальной поперечнойплоскости — призматическую с расширением вверх. На передней стенке бункеразакреплен масляный бак гидросистемы машины, дисплей весового механизмауправления рабочими органами. Имеется также смотровая площадка и лестница дляподъёма на площадку. Сзади бункера имеется решётчатое окно для возможностизагрузки различных рассыпных БВД (био-витаминные добавки) и премиксов.раздачикорма, привода рабочих органов. В нижней призматической части бункера по егооси установлено два смешивающе-измельчающих шнека. Для доизмельчения массы повсей длине витков шнека установлены ножи с волнистой кромкой лезвия (сзубьями). Для смешивания компонентов корма каждый шнек имеет противоположнуюнавивку витков, обеспечивающих транспортирование смешиваемых компонентов всередину и вверхСлева и/или справа по ходу раздатчика, в средней части бункера,установлен выгрузной транспортёр с гидроприводом. Угол наклона транспортёра(высота раздачи в кормушки) регулируется гидроцилиндром. Норма выдачикормосмеси регулируется шиберной заслонкой выгрузного люка, открываемой спомощью гидроцилиндра. Величина открытия шибера контролируется визуально поположению рычага, связанного со штоком гидроцилиндра, и меткам, нанесённым наспециальной линейке, закрепленной на передней стенке бункера. В транспортномположении транспортёр фиксируется в вертикальном положении… По желаниюзаказчика вместо транспортёра может быть установлен выгрузной лоток для раздачимассы по кормовому проходу («на кормовой стол»). Регулировка нормывыдачи осуществляется также, как и на выгрузном транспортере. Весовой механизмсостоит из измерительных весовых стержней, электронного дисплея с клавиатуройуправления, видимого из кабины трактора, и коммутационных связей. Измерительнаясистема имеетручной режим настройки, автоматический режим взвешивания свысвечиванием показаний на индикаторе дисплея, звуковую сигнализацию иблокировку системы взвешивания при переездах агрегата к местам дозагрузки.Базовая модель ИСРК-12 «Хозяин» может быть оборудована грейфернымпогрузчиком, который монтируется на задней стенке кормораздатчика и в транспортномположении не увеличивает его габариты. Грейфер приводится в действие отбортовой гидросистемы кормораздатчика, способен производить погрузку с угломповорота 240 градусов и управляется трактористом-оператором из зоны загрузки.Кормораздатчик ИСРК-12Г «Хозяин» подается непосредственно к местузагрузки задним ходом трактора, что особенно важно при работе в траншее.ИСРК-12Ф «Хозяин» оборудован погрузочной фрезой, которая представляетсобой барабан на штанге со специальными ножами, который приводится в действиеот автономной гидросистемы. Скорость вращения фрезерного барабана до 800оборотов в минуту. Фреза поднимается на высоту до 4,5 метров и, опускаясь до 20-30 мм, (т.е. практически до самой земли) срезает и забрасывает в бункервертикальный слой силоса глубиной до 250-300 мм. Производительность (для силоса с влажностью до 55%) не менее 50 тонн/час. Кормораздатчик ИСРК-12Ф«Хозяин» рекомендуется к применению в хозяйствах, у которых в составекормовых смесей используется свыше 75-80% силосаПривод рабочих органовкормораздатчика осуществляется от ВОМ трактора, через широкоугольный карданныйвал, уникальный 2-хступенчатый планетарный редуктор и систему цепных передач. Управлениерабочих органов (включение и выключение, подъем и опускание выгрузноготранспортера и шиберов) производится с помощью автономной гидросистемыуправляемой дистанционно из кабины трактора. Машина оборудована бульдозернымножом, а также механическим стояночным и пневматическим тормозом,сблокированным с тормозами трактора. На задней стенке бункера имеется световаясигнализация, сопряженная с органами управления трактора.
Технологическийпроцесс, выполняемый ИСРК-12, осуществляется следующим образом: в первую очередь вбункер кормораздатчика загружаются сухие гранулированные или мучнисты корма приотключённом ВОМ трактора. После переезда под загрузку других компонентов корма(сено, солома, силос) механизатор включает ВОМ трактора, корма загружаются в бункер,где при помощи шнеков происходит процесс измельчения и смешивания. Дляуменьшения технологического цикла приготовления кормов процесс измельчения исмешивания производится и во время движения кормораздатчика к местамдополнительной погрузки и разгрузки. Масса каждого погруженного компонентакорма контролируется механизатором по монитору. После загрузки бункеракормораздатчика всеми компонентами корма, агрегат въезжает в животноводческоепомещение, механизатор опускает выгрузной транспортер и включает его привод,открывает заслонку и производит выдачу корма в кормушки на одну сторонукормовой линии, после разворота агрегата производится выдача корма на вторуюсторону кормовой линии. При раздаче на кормовой стол (в помещениях безкормушек) возможны выгрузка на обе стороны одновременно.
Норма выдачи корма(величина открытия заслонки) контролируется визуально по шкале (со значениямиот 1 до 5) нанесенной на передней стенке бункера и по показаниям монитора.
После опорожнениябункера агрегат возвращается на погрузку и технологический цикл повторяется.
Технически характеристикиНаименование показателя
ИСРК-12
ИСРК-12Ф
ИСРК-12Г
СРК-11В Тип полуприцеп полуприцеп полуприцеп полуприцеп
Грузоподъемность, т. / Вместимость бункера, м3 3,5/12 3,5/12 3,5/12 3,3/11 Масса, кг, не более 4400 5400 5400 3900 Габаритные размеры, длина х ширина х высота, м 6х2х2,54 7х2х2,54 6,7х2х2,54 5х2,5х2,85 ширина колеи, мм 1680±50 1680±50 1680±50 1500±50 Дорожный просвет, мм 420 420 420 330 Высота разгрузки (высота кормушки), мм 700 700 700 500 Транспортная скорость с грузом/без груза, км/ч, не более 8,0/12,0 8,0/12,0 8,0/12,0 8,0/12,0 Рабочая скорость при раздаче кормов, км/ч, не более 5 5 5 5 Срок службы, лет 10 10 10 10 Гидропривод транспортера и задвижек автономная автономная автономная от гидросистемы трактора Привод шнеков от ВОМ трактора Количество / тип шнеков 2 / горизонтальные 1 / вертикальный Обслуживающий персонал 1 тракторист 1 тракторист 1 тракторист 1 тракторист Ширина фрезы / Диаметр фрезерного барабана, мм 1500/500 Подъем фрезы / Глубина фрезер. Слоя за проход, мм 4500/250 Скорость вращения фрезы, об/мин 0 – 800 Грузоподъёмность грейфера при max/min вылете, кг 300/350 Вылет стрелы max/min, мм 3200/1800 Угол поворота, град 240° Измельчение грубых кормов: частиц до 70 мм, % не менее 70 — коэффициент вариации, % 40 Измельчение грубых кормов: частиц до 50 мм, % не менее 70 70 70 — коэффициент вариации, % 20 20 20 Измельчение грубых кормов: частиц до 15 мм, % не менее 70 70 70 — коэффициент вариации, % 20 20 20 Неравномерность смешивания, % не более 20 20 20 20 Неравномерность раздачи по линии, % не более 20 20 20 30 Неравномерность раздачи по сторонам, % не более 20 20 20 20 Полнота выгрузки корма из бункера, % 98 98 98 98 Подача, min/max, т/ч 15/150 15/150 15/150 15/150
Определение параметров шнека
Возникла необходимость в модернизации шнеков.
Определяем требуемую производительность шнека.
/>,
где: G — масса корма, т;
/>-требуемое время раздачи, принимаем исходя изтребований, />=0,3 ч.
G=/>,
где: /> — фактическаяпроизводительность погрузчика-кормораздатчика, т/ч;
/> — время цикла, ч.
G=90·0,047=4,3 т.
Подставляем данные, полученные по формуле 5.2 в формулу 5.1.
/>=14,3 т/ч.
Определяем частоту вращения шнека погрузчика-кормораздатчика:
/>,
где: />-производительность шнека, т/ч;
D=0,5 — диаметр шнека, м;
D=0,219- диаметр шнека, м;
S=0,43 — шаг шнека, м;
φ=0,7 — коэффициент заполнения шнека;
ρ — плотность корма, ρ=0,7 т/м³.
/>=312,7 об/мин.
Мощность, необходимая для привода погрузчика-кормораздатчика,расходуется на передвижение корма, на перемешивание и на перетираниекомпонентов между собой.
Nc=N1+N2+N3,
где: N1-мощность на передвижение корма;
N2-мощность расходуемая на перемешивание корма;
N3-мощность на перетирание компонентов между собой.
/>,
где: />-производительность шнека, т/ч;
L-длинна шнека, м;
/>=17,6кВт.
/>,
где: S — шаг шнека, м;
n — частота вращения шнека, об/с;
f — коэффициент трения.
/>=12,2 кВт.
/>,
где: R — радиус шнека, м;
/>=2,7 кВт.
Nc=17,6+12,2+2,7=32,5 кВт.
Крутящий момент на валу шнека определяется по формуле:
/>;
/> Нм.
Тангенс угла подъёма винтовой линии:
/>;
/>;
α=15,3º.
Приняв коэффициент трения f=0,6, определим коэффициенттрения скольжения по формуле :
/>;
/>.
Угол трения определим по формуле :
/>.
Осевое усиление на винт определяем по формуле :
/>,
где: k — коэффициент, учитывающий, что сила приложена на среднем участке винта, k=0,7…0,8, принимаем k=0,7;
/>Н.
Поперечная нагрузка на участок шнека между двумя опорамиопределяем по формуле:
/>,
где: l — расстояние между опорами вала шнека, м;
/>Н.
Расчёт на прочность шнека погрузчика-кормораздатчика
Для расчёта шнека на прочность строим его расчётную схему иизображаем действующие на шнек нагрузки рис.6.1.
Определяем реакции в опорах:
/> Н.
/> ;
/>
/> Н.
На основании полученных результатов строим эпюру изгибающихмоментов:
/>
/>;
/>
Рассчитаем нагрузку, действующую на шнек в месте расположениявыгрузных лопаток:
/>;
/>Н.
Определим реакции в опорах и построим эпюру изгибающихмоментов:
/>;
/>
/>Н.
/>;
/>
/>Н.
/>
/>;
/>;
/>Н·м;
/>
/>
/> Н·м.
/> Н·м.
/>
/>;
/>
/> Н·м.
/> Н·м.
Расчёт сварного соединения
Рассчитаем сварной шов соединения при сварке вала шнека свитком.
Условие прочности сварного соединения определяется по формуле:
/>,
где: /> — осевое усилиена винт, Н;
k — катет шва, м;
l — длинна витка, м.
Допускаемое напряжение на срез />=80МПа.
/>Н/м².
Условие прочности сварного шва соблюдается, так как :
τ=1,62 МПа=80 МПа.
РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
Расчёт показателей технологической карты
Расчет технологической карты рассмотрим на примере одной операции– загрузка силоса. Для загрузки сенажа применяется агрегат МТЗ-80+ИСК12 производительностью52т/час и установленной мощностью привода ВОМ 35кВт.
Объём работ в году для исходного и проектируемого вариантоврассчитываем по формуле:
Qгод=D∙Qсут
где: D — число дней работы агрегата в году, дни;
Qсут — объём работ в сутки, т.
Qгод=365∙156=56940 т/год;
Число часов работы агрегата в сутки на данной операциирассчитываем по формуле:
/>,
где: Qчас-производительность в час, т/ч.
/> ч;
Число часов работы агрегата в год на данной операциирассчитываем по формуле:
/>,
/> ч;
Определяем затраты труда в сутки на данной операции:
/>,
где: /> - число часовработы агрегата в сутки, ч;
П — количество обслуживающего персонала, чел.
tсут= 3 ·1=3 чел.ч;
Затраты труда в год на данной операции:
Тгод= Тм.год·П,
где: Тм.год — число часов работы агрегата в год,ч.
Тгод= 1095·1=1095 чел.ч;
Амортизационные отчисления высчитываем по формуле:
/>,
где: а — норма амортизации (а=14,2%);
Б-балансовая стоимость оборудования.
/> млн.руб.;
Отчисления на ремонт высчитываем по формуле:
/>,
где: р — норма отчислений на ремонт (р=16%).
/> млн.руб.
Общие затраты труда рассчитаем по формуле:
/>
Расход топлива на данной операции рассчитываем по формуле:
/>;
где: Gт –средний часовой расход топлива МТЗ-80, кг/ч,
n – число агрегат МТЗ-80+ИСК12, шт,
Т.год — число часов работы агрегата в год, ч.
/>
Затраты на топливо определяем по формуле:
Сэ=W∙i,
где: i — стоимость 1кг. топлива, млн.руб.
Сэ=196224∙0,0009=176,6млн.руб.;
Зарплату персоналу высчитываем по формуле:
Зп=Тм∙зч,
где: зч — тарифная часовая ставка операторасоответствующего разряда, тыс.руб.
Зп=1095∙0,756=827,82 тыс.руб.
Прочие прямые затраты на данную операцию принимаем 10% отзарплаты персоналу высчитываем по формуле:
Пр=Зп∙к,
где: к –процентное отношение.
Пр=827,82∙0,1=82,7 тыс.руб.
Годовые эксплуатационные затраты высчитываем способомсложения всех полученных затрат по операции:
Эгод=А+Р+Сэ+Зп+Пр,
Эгод=15,904+17,92+176600+827,82+82,7=177544,3тыс.руб;
Рассчет технико-экономических показателей.
Основные технико-экономические показатели линии:
1.Удельные эксплуатационные затраты на одну тону продукции:
/>, тыс.руб;
где: />Эгод – сумма годовыхэксплуатационных затрат.тыс.руб;
Qгод – обьем работ в году.т.
2.Затраты труда на единицу продукции:
/>.чел-час;
где: /> Тгод – сумма затраттруда за год. чел-час.
3. Производительность труда:
/>т/ч.
4.Энергозатраты на единицу продукции:
/>/>кВт ч/т;
где:/>U/> — сумма расходов на электроэнергию.кВт-час.
5.Энерговоружонность труда:
/>.кВт/чел.
где:/> — сумма мощностей привода.
Из расчетов мы видим что наш технологический процесс рентабелени может успешно применятся в хозяйствах.
5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ИОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Безопасность работ при эксплуатации оборудования
Наиболее часто обслуживающему персоналу приходитсяработать в смены со слабым уровнем естественной освещенности. Полы телятниковскользкие от выделений животных и воды. Определяющим условием безопасноститруда в телятниках товарных ферм является обеспечение хорошей освещенностирабочих мест и технологических переходов. Во всех производственных ивспомогательных помещениях должны быть приняты меры к улучшению естественного иискусственного освещения. Естественное освещение при правильном его устройственаиболее благоприятно для человека. Поэтому не следует заслонять световыепроемы оборудованием. Стекла световых проемов необходимо периодически очищать(не реже двух раз в месяц). При проектировании искусственного освещениянеобходимо принимать коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности отзагрязнения светильников. Во избежание слепящего действия светильников общего назначениявысота их подвеса должна быть не менее установленной нормы.
К обслуживанию машин и оборудованияна фермах, в том числе молочных отделениях, должны допускаются лица старше 16лет, обученные безопасным методам работы на рабочих местах. В местахобслуживания машин и механизмов должны быть вывешены инструкции по техникебезопасности, личной гигиены и оказания доврачебной медицинской помощипострадавшим. Все стационарные машины, у которых мощность двигателя более 2,8кВт, устанавливаются на бетонных фундаментах и закрепляются болтами. Силовуюнагрузку по возможности делают в металлических трубах. Полы должны иметь уклон всторону канализационной решетки.
Все вращающиеся детали необходимо надежноограждать. Корпуса электродвигателей, пусковых приборов, машин и оборудования,которые могут оказаться под электрическим током, надежно должны закрепляться.Размер диаметров заземляющих болтов, винтов, шпилек, а также контактныхплощадок возле них должны соответствовать величине номинального тока. Всепроводники, штепсельные разъемы должны иметь маркировку и различительнуюрасцветку по функциональному назначению цепей. Оборудование должно быть снабжаюзащитно-отключающими устройствами, обеспечивающими автоматическое
отключение оборудования при нарушениинормальных режимов (предохранителями, автоматическими выключателями,защитно-отключаюшими устройствами). Все токоведущие части должны иметь надежнуюизоляцию от механического повреждения в процессе монтажа и эксплуатации вовводах проводов в корпусы, коробках выводов и других местах.
Перед началом работы машин иагрегатов необходимо проверить прочность крепления вращающихся частей,исправность защитных кожухов и ограждений, параллельность приводных валов,наличие на электродвигателях вентиляторов. Для этого рабочие органы машиныследует прокручивать за шкив рукой. Чтобы не получить травмы руки при осмотре ирегулировке механизмов машин надо принять меры, исключающие произвольноепроворачивание этих механизмов. На бункеры питающих транспортеров комбикорманельзя класть посторонние предметы. При обнаружении неисправности машины ее немедленноостанавливают и устраняют выявленные неисправности.
Очистку, смазку и регулировку машиннеобходимо проводить при полной их остановке и при выключенном рубильнике. Обслуживатьоборудование нельзя в одежде с длинными полами и широкими рукавами
Экологическая безопасность
В хозяйстве вопросу охраны окружающей среды следует уделятьбольшее внимание.
Источниками загрязнения почвы и водоемов от животноводческихпредприятий являются навоз, моча, техническая вода и дезинфицирующие средства,используемые во время ветеринарно-санитарных мероприятий. Особенно опасенжидкий навоз, получаемый при бесподстилочном типе содержания животных.Патогенная микрофлора в жидком навозе остается жизнеспособной очень длительноевремя, что обеспечивается благодаря высокой влажности и большому содержанию внем аммиака и хлоридов, препятствующих размножению термофильныхмикроорганизмов. В связи с этим биотермические процессы в жидком навозе неразвиваются и биотермического его обеззараживания не происходит .
Технология переработки и последующей утилизации навоза взначительной мере определяется способом его уборки из животноводческихпомещений.
Площадь с.-х. угодий, необходимая для полного использованиянавоза в качестве удобрений, определяется по формуле:
/>, га.
где: П-необходимая площадь с.-х. угодий, га.;
А-содержание азота в навозе, %;
Г-годовой выход навоза, м³.
/> га.
Что позволяет полностью использовать навоз в качествеудобрений.
При ликвидации инфекционных заболеваний среди животныхневозможно обойтись без дезинфекции навоза. Однако химической дезинфекции,исходя из необходимости профилактики заболеваний, следует по возможностиизбегать. Дезинфицирующие средства должны применяться не профилактически, ацеленаправленно, потому что все они относятся к биоцидам, т.е. после попаданияв почву способны убивать полезные почвенные микроорганизмы. Кроме того, при выборедезинфицирующих средств следует учитывать сроки их распада.
Для контроля за состоянием экологической обстановки на фермеи вокруг нее необходимо организовать постоянное наблюдение за использованиембесподстилочного навоза, не реже двух-трёх раз в квартал проводитьагрохимические анализы органических удобрений, почвы, грунтовых вод ирастительной продукции. Подавляющее большинство ферм, особенно подвергшихсярасширению, не обеспечены необходимым объемом навозохранилищ, недостаточнотакже стационарных и мобильных средств для транспортировки и внесенияживотноводческих стоков.
Основным направлением уменьшения выхода стоков и загрязненияводоемов является создание замкнутых систем. Для очистки животноводческихстоков в условиях гидросмыва используют биологические пруды. Несмотря надостаточно хорошую очистку, эта технология имеет ряд недостатков. Биологическиепруды в зимний период замерзают и добиться очистки стоков невозможно. Не решенытакже вопросы очистки биологических прудов в процессе их эксплуатации,требуется отчуждение больших площадей и большие капитальные вложения. .
Опасность загрязнения водной среды навозом и навознымистоками вызывает:
— загрязнение воды микроорганизмами, яйцами гельминтов;
— насыщение воды органическими веществами;
— насыщение воды азотистыми веществами и другими минеральнымивеществами;
— обсеменение рыбы и других обитателей водоёмов патогеннымимикроорганизмами.
В проектах обязательно следует предусматривать защитуводоемов от загрязнения сточными водами путем перехвата поверхностных вод идренажных стоков и аккумуляцией их в прудах-накопителях с целью созданияводооборотных систем обязательным мероприятием является планировка поверхностиорошаемых земель. Участки, на которых предусматривается дождеваниеживотноводческими стоками, располагаются с учетом направления преобладающихветров и размещения территории застройки. Защитная полоса между удобряемымиучастками и населенным пунктом не менее 300 м.
По санитарно-гигиеническим требованиям необходимо, чтобы прииспользовании животноводческих стоков уровень грунтовых вод залегал на глубинениже 1…1,2 м от поливаемых поверхностными водами.
Опыт работы ферм показывает, что интенсификацияживотноводства часто сопровождается ухудшением гигиенических и ветеринарно-санитарныхусловий в животноводческих помещениях, оказывает отрицательное воздействие наздоровье животных, интенсивно загрязняет окружающую среду.
Снизить загрязняющее влияние животноводческих комплексов наприлегающую территорию можно в результате правильного проектирования технологиипроизводства и застройки ферм. Для этого необходимо:
— отказаться от строительства комплексов по откорму свыше 3…5тысяч голов крупного рогатого скота, 24…27 тысяч голов свиней, а также комплексовс системами удаления навоза гидравлическим смывом;
— сократить число животных на ферме и в отдельных помещениях;
— предусматривать профилактические перерывы с цельюпостоянного поддержания высокой санитарной культуры;
— практиковать проведение общих ветеринарно-санитарныхмероприятий, способствующих снижению количества микрофлоры в помещениях ипредупреждению разноса их; создавать санитарно-защитные зеленые зоны;
— максимально снизить расход воды на удаление навоза;
— шире использовать механические способы его удаления;использовать в качестве подстилочного материала соломенную резку;
— создавать теплое ложе и значительно повысить качествонавоза;
— обеззараживание навоза производить экологически безопаснымбиотермическим способом, для чего организовывать на каждой ферме цеха для егоутилизации;
— совершенствовать систему обеспечения микроклимата помещений,не допуская внутренней и внешней рециркуляции отработанного воздуха;
— усилить качество проектирования; обязательно проводитьэкологическую экспертизу проектов ферм.
Важно, чтобы природоохранные меры способствовалиестественному биологическому круговороту веществ, процессам обеззараживанияотходов производства, разложения и превращения в составную часть почвы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте рассмотрена и решена проблемаувеличения степени измельчения и смешивания смесителя-раздатчика ИСРК-12 путемуменьшения шага винтовой линии шнека, что приводит к улучшению смешивания кормов.В проекте усовершенствован и рассчитан шнек.
Проведенная модернизация шнека позволила улучшить качество смешиваниякорма, что резко улучшает качество.
Разработанный курсовой проект экономически обоснован,модернизация шнека позволила снизить эксплутационные издержки, затраты труда и энергоемкостьпроцесса, а также увеличить производительность труда и энерговооруженность труда.