ФГОУ ВПО ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра СХМ и МТЖ. КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по механизации и технологии животноводства «Проект молочного комплекса на 590 коров с разработкой внутрихозяйственного комбикормового блока».
Выполнил: Осадчий А.В. Студент 44 группы, Факультет ТС в АПК. Проверил:Яцунов . ОМСК 2011
СОДЕРЖАНИЕ Лист Введение……………….…………………………………………………………2
1. Проектирование генерального плана фермы…………………….…………3
2. Механизация водоснабжения и поения животных………………..………..7
3. Вентиляция и отопление………………………………………………………9
4. Приготовление кормов………………………………………………………14
5. Доение коров и первичная обработка молока………………………………19
6. Погрузка, доставка и раздача кормов……………………………………… 22
7. Уборка и транспортировка навоза. …………………………………………25
8. Составление графика работы машин……………………………….………27
9. Расчет штата фермы и определение затрат труда на 1ц. молока…….……28
10. Планирование технического обслуживания……………………….………30
11. Разработка внутрихозяйственного комбикормового блока………..…….31
12. Литература……………………………………………………………...……36
1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЕНЕРАЛЬНОГО ПЛАНА ФЕРМЫ.
1.1.Требования к участку и определение размера территории фермы Участок должен быть расположен: в сухом незатопляемом месте и иметь уклон , обеспечивающий сток поверхностных вод; вблизи источника электроснабжения и естественных водоемов, обеспечивающее достаточное количество воды. Каждая ферма должна размещаться на расстоянии не ближе 300 м от жилого района. Вдоль границ фермы следует создать зеленую зону. К выбранному участку необходим удобный подъезд. Размер территории фермы определяется как сумма площадей, занятых производственными зданиями, санитарными разрывами между ними, дорогами и защитными зонами. Площадь фермы или комплекса F(м 2 ) определяем по заданному числу голов скота m и удельной площади на 1 голову
м2 Тогда общая площадь земельного участка:
, (1.1) где: m - количество коров на ферме, по заданию m = 590 голов;
м2. Рассчитанный земельный участок должен иметь соотношение сторон (ширины и длины) 1:1,5. Тогда длина участка: b = 1,5∙a , (1.2) где а - ширина участка:
; (1.3)
м;
м. 1.2Определение состава зданий и сооружений фермы На территории фермы размещены производственные и вспомогательные здания и сооружения. Количество необходимых животноводческих построек nж в зависимости от заданного числа голов скота и вместимости выбранных построек определяется по выражению
(1.4) где:
- поголовье животных одного вида и одной половозрастной группы; так как 100% стада - коровы, то
- поголовье животных, размещаемых в одном помещении; выбираем коровник на 200 голов, тогда
. Отсюда:
. Необходимое число однотипных построек принимаем n = 3 шт. Стойла в коровниках размещаем в два ряда. В типовых коровниках при двухрядном расположении стойл ширина – 12 м [2]. Типзастройки “Ш”-образная 1.4. Выбрав ширину помещения, рассчитываем его длину для привязного содержания по формуле:
(1.5) где:
- число животных в одном ряду,
- ширина стойла,
, принимаем
;
- часть длины здания, занятая подсобными помещениями и поперечными проходами,
[2]. Тогда:
. План и разрез стойла коровника на 200 голов изображён на листе 2 приложения. Площадь выгульных площадок рассчитываем по нормам на одну голову животного
Выбираем твердое покрытие. При твердом покрытии
, (1.6)
.
Площадь навозохранилища определяем по формуле:
(1.7) где: qп- суточный расход подстилки, qп=2кг/гол [2] ; qм- суточный выход мочи, qм=20кг/гол [2] ; qн- суточный выход навоза, qн=35кг/гол [2] ; jн- объёмная масса навоза, jн =0,9т/м3 [2] ; Д - продолжительность хранения навоза, Д = 90…120дней [2] , принимаем Д = 90 дней; hн - высота укладки навоза, hн =1,5…2м [2] ;
Ширина хранилища Внх= 15м, тогда его длина будет равна:
(1.8)
Так как LНХmax ≦ 70 м, то принимаем два навозохранилища по 60 м. каждое.
а) Годовой запас силоса или сенажа определяем по формуле:
, (1.7) где:
- суточная норма силоса или сенажа (из таблицы 2 пункта №4 данной пояснительной записки), на 1 голову, кг; k - коэффициент потерь силоса, k=1,12
; Объём силоса:
(1.8) где:
- насыпная плотность корма, т/м3 ; для силоса
; для сенажа
[2], принимаем
.
;
Количество сенажа:
;
. а) Необходимое количество траншей:
(1.9)
где:
- объём стандартной траншеи, м3 ;для силоса выбираем
для сенажа
[2]. Тогда для силоса:
Принимаем
Для сенажа:
. Принимаем
Площадь корнеклубнехранилища (м2 ) определяем по годовой потребности и удельной нагрузке на 1м2 хранилища:
(1.10) где: qк - суточная норма корнеклубнеплодов, кг/гол, принимаем по таблице 2 пункта 4 данной пояснительной записки qк = 11,65 кг/гол;
- удельная нагрузка для хранилища закрытого типа,
[2]; принимаем
Тогда:
. Ширину хранилища Вк принимаем стандартной Вк = 18м. Тогда его длина будет равна:
(1.11)
принимаем
Число и размер скирд сена и соломы определяем также по расходу и удельной нагрузке при наибольшей длине L = 60м и ширине
; принимаем Вс = 8м. Тогда количество скирд сена и соломы определяем по формуле:
(1.12) где: qс- суточная норма сена или соломы, кг/гол; из таблицы 2 данной пояснительной записки: сена - qс = 5,35 кг/гол, соломы - qс = 7,5 кг/гол; kс- коэффициент, учитывающий текущий запас грубых кормов, kс =0,5…1,0 [2], принимаем kс = 0,7
- удельная нагрузка; для сена
,для соломы
Тогда для сена:
; Принимаем:
Для соломы:
, принимаем:
1.3 Размещение построек и оформление плана фермы
Генеральный план фермы на 600 голов выполняем на листе 2 графической части проекта в масштабе 1:1000 Где: 1- автовесы; 2- ветпункт; 3- водонапорная башня; 4- выгульный двор; 5- гараж; 6- кормоцех; 7- корнеклубнехранилище; 8- коровник на 200 голов; 9- котельная; 10- доильно-молочный блок; 11- насосная станция; 12- навозохранилище; 13- скирда сена; 14- скирда соломы; стационар; 15- трансформатор 16- траншея для хранения сенажа 17- траншея для хранения силоса; 18-административное здание 19- ветеринарно-санитарный пропускник;
Коэффициент плотности застройки определяем по формуле:
(1.13) где: F3 - площадь, занятая под застройкой на ферме,
; F0 - общая площадь фермы,
.
Коэффициент использования участка:
(1.14)
где: Fс - площадь, занятая сооружениями, площадками с твердым покрытием и дорогами,
.
.
2. МЕХАНИЗАЦИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ПОЕНИЯ ЖИВОТНЫХ
На животноводческих комплексах водоснабжение является одним из основных технологических процессов, который определяет успех производственной деятельности. Водопроводная сеть на животноводческих фермах и комплексах состоит из магистральных и распределительных трубопроводов. Внутренний водопровод обеспечивает подачу хозяйственно-питьевой воды на производственные и противопожарные нужды. 2.1 Суточная потребность в воде на ферме определяется по формуле:
(2.1) где: qв - норма расхода воды на одну голову, л; для молочных коров
[2];
2.2 Поскольку суточный расход воды является функцией многих факторов, необходимо определить максимальный суточный расход:
(2.2) где: кс - коэффициент суточной неравномерности, для зимних условий - кс =1,3 [2]. он показывает, что фактический расход воды в иные дни года превышает среднесуточный на 30%.
2.3 Наибольший часовой расход воды определяем из выражения:
(2.3) где: кч - коэффициент часовой неравномерности, кч=2,5 [2]; Т - продолжительность водопотребления, условно принимаем Т=24ч [2].
. 2.4 Производительность насосной станции определяем по формуле:
(2.4) где: Тн - время работы насосной станции в течение суток, принимаем
По справочной литературе [3] выбираем насос по подаче Qн и напору Н (условно принимаем Н=30м [2]);
Вихревой насос 2,5В-1,8М: -производительность 11…20м 3/ч; -высота всасывания 5,5м; -полный напор 70…20м; -мощность 7,5кВт; -частота вращения колеса 1450мин-1; -диаметр входного и напорного патрубков 62,5мм.
2.5 Определяем максимальный секундный расход воды:
(2.5)
2.6. По полученным данным находим диаметр труб внешнего водопровода на начальном участке, где проходится масса воды:
(2.6) где: υ - скорость движения воды в трубах (V=0,8…1,0м/с [2]), принимаем V=0,9м/с;
.
Принимаем стандартный размер трубы Д=0,070м.
2.7 Резервуар водонапорной башни должен обеспечить вместимость 15…20% от максимального суточного потребления воды. Тогда его емкость определяем из выражения:
(2.7)
. Принимаем стандартное значение
. Принимаем башню БР-15.
2.8. По справочной литературе [3,4] выбираем автопоилки АП-1А. Количество их определяем из расчета, что при четном количестве в ряду и привязном содержании одна поилка обслуживает двух рядом стоящих животных. n А = m/2 (2.8) n А = 590 / 2 =295 Тогда количество поилок на всё поголовье (3 коровника) - 295 штук.
3. ВЕНТИЛЯЦИЯ И ОТОПЛЕНИЕ
Нормальное содержание животных в помещениях возможно лишь при условии поддержания определенных физических и химических свойств воздуха. Оптимальными параметрами микроклимата в помещениях для содержания коров обычно считают такие: температура внутреннего воздуха 8 - 10 о С, относительная влажность воздуха 80%, содержание углекислоты СО2 не более 0,25%, содержание аммиака NH3 не более 0.026 мг/л, скорость движения воздуха 0.5 м/с. 3.1 Определение величины часового воздухообмена В районах с холодной и продолжительной зимой за основной параметр при расчете вентиляции следует принимать влажность воздуха в помещении. Величина воздухообмена L (м3/ч) для одного помещения будет равна: L=КПW * mП / (WДОП - Wо) (3.1) где КП - коэффициент влаговыделеня с пола помещения (1.2-1.4) принимаем равным 1.4 W- количество влаги выделяемое одним животным, 336 г/ч [1] прил-100 стр.289 WДОП - допустимое количество влаги в помещение(8 г/м3) Wо - влагосодержание наружнего воздуха (для Западной Сибири в январе составляет 1-1.5 г/м3) принимаем равным 1.5 г/м3 L=1.4*336*200 / (8-1.5) = 14474 (3.2) Полученный воздухообмен не должен быть меньше величины, принятой в нормах технического проектирования. Норма воздухообмена обычно даётся на1 ц. живой массы и для коров состовляет L 17 м3 /(ц/ч). Исходя из этого необходимая величина воздухообмена равна: L=L* mП*g (3.3) где g-масса одного животного равна 5 центнеров. L=17*200*5=17000 м3 /ч Дальнейшие расчеты будем вести по максимальной величине воздухообмена. Кратность воздухообмена K рассчитываем по формуле: K=L/V ; V=a*b*h (3.4) где V- оббьем помещения, м3; a - ширина помещения12, м; b - длина полезной части помещения132, м; h - высота помещения до потолочного перекрытия (3,0м) V=12*132*3=4752 м3 K=17000 / 4752=3,6 Принимаем комбинированную систему вентиляции. 3.2 Расчет вытяжных каналов при естественной вентиляции. Воздух помещения в силу разности температур внутри и снаружи перемещается вверх по каналу с некоторой скоростьюV(м/с). Общая площадь Fв (м2) сечения канала составит: Fв= Lmax /3600*V (3.5) где Lmax - максимальное значение величины воздухообмена. Скорость движения воздуха в канале V зависит от высоты канала и разности температур, и определяется по формуле:
(3.6) где h - высота канала (3м); tВН - температура воздуха внутри помещения, 10оС; t Н - температура воздуха снаружи помещения, -23оС;
FВ=17000/3600*1,32=3,6 м2 Количество вытяжных каналов n на одно помещение
n= FВ / f1 где f1 - площадь поперечного сечения одного канала, принимаем равной 1*1,2=1,2 м2 [2] n=3.6/1.2=3 принимаем 3 шт. Вытяжные каналы устраиваем в виде утепленных деревянных шахт, укрепляемых в потолочном перекрытии и крыше здания. Внутренняя поверхность канала покрывается оцинкованной листовой сталью, полость вытяжного канала снабжается дроссель-клапаном. На верхней части канала устраивается зонт.
3.1.1 Расчёт вытяжных каналов при естественной вентиляции. Воздух в помещении ввиду разности температур внутри и снаружи перемещается вверх по каналу с некоторой скоростью V. Общая площадь сечения канала:
(3.6) где: V - скорость движения воздуха в канале, зависит от высоты канала и разности температур:
(3.7) где: Н - высота канала, Н=3м [2];
Принимаем nв= 4штуки.
3.1.2 Расчет приточной вентиляции. Поступление свежего воздуха обеспечивается приточными установками, расположенными в вентиляционных камерах торцовых частей помещения. Приточная установка состоит из центробежного вентилятора, электрического калорифера, воздухозаборного устройства и приточного воздуховода. Начальный участок воздуховода изготавливается из металла, распределительный из полиэтиленовой пленки. Подача установки принимается на 15% выше производительности вытяжной вентиляции с целью создания избыточного давления, исключающего «застойные ямы» в помещении.
Подачу установок определяем по выражению:
(3.9) где: lmax- максимальная подача вытяжной вентиляции,
Вентилятор приточной установки выбираем по его подаче и создаваемому напору. Подача одного вентилятора:
(3.10) где:
- число приточных установок, принимаем
Диаметр воздуховода определяем по формуле:
, (3.11) где: V - скорость движения воздуха в трубе (для пленочного V = 15…20 м/с [2]), принимаем V = 15м/с;
Напор, развиваемый вентилятором, определяем как сумму потерь от трения воздуха о трубу на прямолинейном участке Нтр и потерь от местных сопротивлений hМ :
(3.12) где: j - средняя плотность воздуха (j=1,2…1,3кг/м3,[2]) , принимаем j = 1,25кг/м3;
- коэффициент сопротивления движению воздуха в трубе,
, принимаем
; l - длина прямолинейного участка воздуховода, l=120м;
- сумма коэффициентов местных сопротивлений
принимаем
= 5;
, Из справочной литературы [3] по полученным величинам выбираем вентилятор Ц4-70 №3. Его техническая характеристика: -производительность 0,55…33 м3/ч -полное давление 160…1150 Па -мощность 0,6…1,0 кВт -масса 21 кг -частота вращения 1410…2850 мин-1.
3.2 Расчёт системы отопления. В холодный период года, особенно зимой, количество теплоты, выделяемое животными, недостаточно для поддержания температуры в помещениях, поэтому их оборудуют системами отопления. В условиях Сибири, 80% энергозатрат в животноводстве приходится на отопление. Количество теплоты, необходимое для отопления животноводческого помещения, определяем по формуле:
, (3.13)
где: Qв - количество теплоты, уносимое потоком воздуха при вентиляции, кДж/ч; Qогр- количество теплоты, уносимое через наружные ограждения, кДж/ч; Qсп - количество теплоты, уносимое через открываемые двери, щели и т.д., кДж/ч; Qж- количество теплоты, выделяемое животными, кДж/ч. Значение Qв находим по формуле:
(3.14) где: V - расчётный воздухообмен, V=20400 м3/ч;
- плотность наружного воздуха,
tн- температура наружного воздуха,
tв- температура воздуха в помещении,
с - теплоёмкость воздуха, с=0,99
, [2];
. Тепловые потери через ограждения определяем по формуле:
, (3.15) где: К1 - коэффициент теплопередачи; F - поверхность ограждения, м2. Для удобства расчётов составляем таблицу 1.
Таблица 1. Расчет удельных теплопотерь.
Зона |
К1 |
F,м2 |
|
|
Стены наружные |
4 |
921,6 |
3686,4 |
69,17 |
Окна |
1,03 |
60,8 |
62,62 |
1,17 |
Ворота и двери |
2,3 |
18 |
41,4 |
0,77 |
Потолок |
0,75 |
1584 |
1188 |
22,3 |
Пол |
|
1584 |
0 |
0 |
зона 0-2м |
0,4 |
528 |
192 |
3,6 |
зона 2-4м |
0,2 |
528 |
96 |
1,8 |
зона 4-6м |
0,1 |
528 |
62,7 |
1,17 |
Всего |
|
|
5329,12 |
100 |
Отсюда:
Количество теплоты, уносимое через открываемые двери, щели и т.д., определяем из соотношения:
, (3.16)
.
Количество теплоты, выделяемое животными:
(3.17) где: q - количество свободной теплоты, выделяемое одним животным, q = 3446 кДж/ч [2]; т - количество животных в помещении;
Подставляя все найденные значения в формулу (3.13) имеем:
Рассчитываем теплопроизводительность приточной установки:
(3.18)
где: n - количество приточных установок,
По таблице Б.3 [2] выбираем электрокалорифер СФО-100. Его техническая характеристика: -мощность 100кВт -подача по воздуху 9000 кг/ч -перепад температур в калорифере (по воздуху)
.
4. ПРИГОТОВЛЕНИЕ КОРМОВ.
Продуктивность дойного стада на 57…60% зависит от уровня кормления животных. При этом в структуре себестоимости продукции доля кормов составляет 50…55% [2].
4.1 Расчет количества кормов.
Общая суточная потребность кормовых единиц для заданной продуктивности определяется по формуле:
(4.1) где: qi - норма расхода кормов на единицу продукции (на 1кг молока требуется 1,45 корм.ед. [2]); Пс - суточный прирост живой массы одной головы, кг;
поголовье животных данной половозрастной группы, m=786; Суточную продуктивность для дойного стада КРС определяем по заданной годовой продуктивности одного животного ПГ и числу дней лактации ДЛ (для коров ДЛ=300 дней, [2]). По заданию ПГ = 3862кг.
; (4.2)
; Отсюда:
; Содержание кормовых единиц в отдельных компонентах рациона в расчёте на одного животного определяем по формуле:
(4.3) где:
процентное содержание каждого вида корма в рационе [2]. Массовое значение компонентов в суточном рационе одного потребителя определяем из выражения:
(4.4)
где: Цi - питательная ценность i - го вида корма, корм.ед./кг, [2]; Суточную потребность в кормах на всё поголовье для стойлового периода определяем по формуле:
(4.5) Рассчитываем общий расход кормов, необходимый на стойловый период:
(4.6) где: Д3 - продолжительность стойлового периода, Д3 =240дн Для удобства расчет по формулам 4.3, 4.4, 4.5, 4.6 ведем в табличной форме:
Таблица 2 Расчет количества кормов.
Расчет количества кормов |
Вид корма |
фи,% |
Кi,корм.ед/гол |
Цi,корм.ед/гол |
Асутi,кг/гол |
Асут,т |
Асп,т |
Концентраты |
20 |
3,74 |
1 |
3,74 |
2,94 |
705,70 |
сено |
13 |
2,43 |
0,4 |
6,08 |
4,78 |
1146,76 |
солома |
10 |
1,87 |
0,22 |
8,50 |
6,68 |
1603,86 |
силос |
25 |
4,67 |
0,2 |
23,38 |
18,37 |
4410,63 |
сенаж |
20 |
3,74 |
0,32 |
11,69 |
9,19 |
2205,31 |
Корнеплоды |
12 |
2,24 |
0,17 |
13,20 |
10,37 |
2490,71 |
Итого |
100 |
18,70 |
|
66,59 |
52,34 |
12563,00 |
Суточное количество корма распределяем по выдачам. Число кормлений для КРС составляет три. Исходя из общего распорядка, на ферме устанавливается время и продолжительность каждого кормления: Первое кормление с 6 до 7 часов (утреннее); Второе кормление с 13 до 14 часов (дневное); Третье кормление с 21 до 22 часов (вечернее); Зоотехническими нормами допускается при кормлении животных кормосмесями суточный рацион распределять равномерно на равные части (таблица 3).
Таблица 3 Распределение кормов по дачам.
Кормление |
Корма |
Зерновые |
Сено |
Солома |
Силос |
Сенаж |
Корнеплоды |
Итого |
% |
кг |
% |
кг |
% |
кг |
% |
кг |
% |
кг |
% |
кг |
% |
кг |
Утреннее с 6до7 |
33,3 |
843,3 |
33,3 |
1370 |
33,3 |
1920 |
33,3 |
5280 |
33,33 |
2640 |
33,33 |
2980 |
33,33 |
15040 |
Дневное с13до14 |
33,3 |
843,3 |
33,3 |
1370 |
33,3 |
1920 |
33,3 |
5280 |
33,33 |
2640 |
33,33 |
2980 |
33,33 |
15040 |
Вечернее с21до22 |
33,3 |
843,3 |
33,3 |
1370 |
33,3 |
1920 |
33,3 |
5280 |
33,33 |
2640 |
33,33 |
2980 |
33,33 |
15040 |
Итого |
100 |
2530 |
100 |
4110 |
100 |
5760 |
100 |
15840 |
100 |
7920 |
100 |
8940 |
100 |
45120 |
4.2 Расчёт кормоцеха.
Организм животных перерабатывает в продукцию только 20…25% энергии корма, около 30% расходуется на физиологические нужды, а остальная часть корма в неусвоенном виде выделяется с навозом. Уменьшить непроизводительные потери кормов можно путем использования их в виде смеси, приготовленных в специальных кормоцехах. Кормоцех - это производственный объект животноводческой фермы или комплекса, предназначенных для поточного приготовления различных кормов и кормовых смесей в определенном количестве в соответствии с зоотехническими нормами.
Определяем суточную потребность в кормах по формуле:
, (4.7) где: n - количество половозрастных групп животных, n=1; Gi - масса корма для i-й группы.
Для разовой дачи корма животным:
(4.8) где: 3 - кратность кормления;
Находим часовую производительность цеха:
(4.9) где: Т - время обработки разовой дачи корма (с тепловой её обработкой Т=4ч, а без неё Т=2ч), принимаем Т = 2ч;
В общей технологической схеме кормоцеха необходимо найти узкое место, т.е. лимитирующую машину, которая ограничивает общую производительность цеха. Применительно к нашему кормоцеху этой машиной является измельчитель-смеситель кормов ИСК - 3. Его производительность при одновременном измельчении и смешивании компонентов 4…4,5 т/ч. Тогда время разовой обработки смеси можно определить по формуле:
(4.10) где:
производительность ИСК-3 (определяется паспортными данными):
где:
- масса i-го компонента для разовой дачи;
Для концентратов:
;
Для сена:
; Для соломы:
; Для сенажа:
;
Для силоса:
; Для корнеплодов:
.
По полученным данным выбираем кормоцех КОРК-5 [2]. Его техническая характеристика:
Общая производительность цеха 2…3 кг/с Производительность линий: -сена и соломы 0,6 кг/с -силоса и сенажа 1,5 кг/с -корнеклубнеплодов 1,2 кг/с -концентратов 0,4 кг/с Установленная мощность 100,7 кВт Обслуживающий персонал 2 чел.
Технологическая схема кормоцеха.
Сено, солома Силос, сенаж корнеплоды концентраты
Погрузка: 3М-60 Погрузка: ФН-1,2 Погрузка: ПЭ-0,8Б Погрузка: ПЭ-0,8Б
Взвешивание: автовесы Транспортировка: МТЗ+2ПТС4 Взвешивание: автовесы Транспортировка: МТЗ+2ПТС4
Загрузка в бункер-питатель: МТЗ+2ПТС4 Загрузка в бункер-питатель: ШЗС-40М Подача на дозиров- ание: ШЗС-40М Загрузка в бункер: 3СК-10, БСК-10 Взвешивание: автовесы Транспортировка: МТЗ+2ПТС4 Взвешивание: автовесы Подача на сборочный транспортер: ШВС-40М Дозирование: ДС - 15 Измельчение: ИСК-3 Мойка и измельчение: ИКМ-5 Дозирование: ПЗМ-1,5 Подача в мойку: ТК - 5Б Загрузка в приемный бункер: ТК-5Б Подача на сборочный транспортер: ШВС-40М Подача на сборочный транспортер: ШВС-40М Дозирование: ДК-10 Дозирование: ПЗМ-1,5 Подача на сборочный транспортер: ШВС-40М
Смешивание, измельчение и выгрузка: ИСК-3 и ТС-40
5. Доение коров и первичная обработка молока.
Доение коров - наиболее трудоемкий и сложный процесс в животноводстве. На его долю приходится от 30 до 50 % трудозатрат на ферме.
5.1 Расчет доильной установки. Выбор типа доильной установки связан со способом машинного доения. При привязном содержании животных различают три основных механизированных технологий производства молока. В нашем случае мы применяем доение в стойлах в молокопровод. Так как в нашем случае в одном коровнике 200 голов, то выбираем установку АДМ-8А-2А, таблица14 [2]. Выбор такой технологии производства молока обусловлен тем, что, она позволяет механизировать основные производственные процессы. Определяем необходимое количество доильных аппаратов:
(5.1) где:
- число дойных коров на ферме,
; t - среднее время доения одной коровы (при доении в молокопровод t = 6…8 мин [2]), принимаем t = 6 мин; Тд - общая продолжительность доения коров на ферме (обычно
), принимаем
;
Принимаем
Находим оптимальное число аппаратов, с которыми может работать один оператор машинного доения без простоев:
(5.2) где:
- время цикла доения одной коровы
(5.3) где:
- время, необходимое для выполнения ручных операций (при доении в молокопровод
, [2]), принимаем
;
время машинного доения (не должно превышать 4…6 мин [2]), принимаем
;
;
. Т.к. мы выбрали доильную установку АДМ-2А-8А и если
(5.4) то для каждого конкретного случая можно определить время машинного доения. Из формулы 5.4 следует:
(5.5)
Для АДМ-8А
Определяем пропускную способность доильной установки за установленное время доения по формуле:
; (5.6)
Определяем часовую производительность одного оператора по формуле:
(5.7)
5.2 Выбор оборудования средств механизации первичной обработки молока. Для этого необходимо знать производительность молочной линии:
(5.8) где: С - коэффициент сезонности, С=1,2 [2]; т - количество коров, т=786; П3 - продуктивность одной коровы за стойловый период, П3=2827кг;
- коэффициент сухостойности , (
[2]), принимаем
; Д3 - продолжительность стойлового периода,
; К3 - кратность доения,
;
- длительность одной дойки (
,[2]), принимаем
. При выборе оборудования для охлаждения и очистки молока необходимо определить мощность теплового потока Q, который следует отвести от охлаждаемого молока:
, (5.9) где: МС - массовый расход молока,
;
- теплоёмкость молока,
;
и
- начальная и конечная температура молока, (
,
, [2]);
.
По величине мощности Q выбираем очиститель - охладитель ОМ-1А. В качестве охладителя используем установку АВ-30.
Техническая характеристика ОМ-1А: -производительность при очистке и охлаждении, л/час 1000 -обслуживающий персонал, чел. 1 -мощность электродвигателя, кВт 1,5 -кратность отношения охлаждающей воды по отношению к молоку 3:1
Техническая характеристика АВ-30: -производительность при охлаждении молока, л/ч 1000 -хладопроизводительность, кВт 30 -охлаждение конденсатора водяное -расход охлаждающей конденсатор воды,м3/ч 3…9
Затраты труда на доение одной коровы в течение года определяем по формуле:
, (5.10) где:
- продолжительность одного доения,
;
- число операторов,
;
- кратность доения,
;
Техническая характеристика доильной установки АДМ-8А-2А:
- тип: стационарная - обслуживаемое поголовье: 200 голов - число доильных аппаратов: 12 - обслуживающий персонал: 4 чел - марка доильного аппарата: АДУ-1 - общая установленная мощность: 5,1 кВт - величина рабочего вакуума: молокопровода 48 кПа вакуум-провода 45 кПа
6. ПОГРУЗКА, ДОСТАВКА И РАЗДАЧА КОРМОВ.
6.1 Расчет технологической линии погрузки кормов. Для погрузки кормов выбираем универсальные типы погрузчиков с целью увеличения их использования в течение смены. Количество погрузчиков определяем исходя из их производительности, суточного количества грузов, а также продолжительности и числа смен работы. Общее время работы погрузчика (ПКУ-0,8) определяем по формуле:
, (6.1) где:
суточное количество отдельного вида груза;
производительность машины при погрузке отдельного вида груза, т/ч.
. Количество погрузчиков, необходимое для погрузки одного или нескольких видов груза, определяем по выражению:
, (6.2) где:
число смен,
;
продолжительность смены,
;
коэффициент использования времени смены (
; [1]), принимаем
;
. Принимаем
6.2 Расчёт стационарных кормораздатчиков. В эксплуатации наиболее эффективно использование стационарных раздатчиков в сочетании с мобильными. Особенно это выгодно на молочных фермах промышленного типа с блочной и компактно-павильонной застройкой. Достоинства стационарных раздатчиков: они не требуют широких кормовых проездов; позволяют автоматизировать процесс раздачи корма; не создают большого шума; в сравнении с тракторными не загрязняют помещение выхлопными газами; позволяют снизить стоимость скотоместа и имеют более точное дозирование. К недостаткам следует отнести то, что такие раздатчики, как правило, не имеют дублирующей системы и в случае выхода их из строя нарушается технологический процесс кормления животных.
Определяем разовую дачу корма всему поголовью за одно кормление:
, (6.3) где:
суточный расход кормосмеси,
(согласно таблице 2);
кратность кормления,
;
.
Разовую дачу корма надо выдать за время кормления
Тогда расход кормосистемы:
, (6.4)
Корм доставляем мобильными тракторными раздатчиками, их число определим по формуле:
где:
расход одного мобильного кормораздатчика;
, (6.6) где:
плотность корма,
;
- коэффициент использования рабочего времени, (
; [2]), принимаем
;
коэффициент заполнения бункера, (
[1]), принимаем
;
время цикла раздатчика (время загрузки, разгрузки, передвижения холостого и загруженного раздатчика),
; V - вместимость бункера;
, (6.7) где:
масса корма в бункере;
, (6.8) где: q - норма выдачи корма на одну голову , q=26кг;
число животных в ряду,
;
число рядов,
;
коэффициент запаса корма , (
, [1]), принимаем
;
. Тогда вместимость бункера по формуле 6.7:
. Отсюда по формуле 6.6:
. И по формуле число мобильных раздатчиков:
. Принимаем
Расход стационарных раздатчиков, расположенных в кормушках (типа КЛО-75), определяем с учётом скорости транспортирования корма вдоль фронта кормления и массы корма, приходящейся на одно скотоместо. По опытным данным, оптимальная скорость ленты или платформы 0,6 м/с.
Определяем расход стационарных раздатчиков по формуле:
(6.9) где qм - масса корма, приходящаяся по норме на 1 м длины кормушки; Vt - скорость транспортирующего органа, Vt=0,6 м/с; Кск - коэффициент скольжения корма по ленте транспортера, (Кск = 0,94…0,98, [1]), принимаем Кск= 0,96;
, (6.10) где q - норма разовой дачи корма на 1 голову, q = 21,21кг; m0 - число голов на 1 кормоместо, m0=1; lк - длина кормоместа, lк=1,2м;
. Тогда:
. При проектировании необходимо знать число кормораздающих линий в помещении, которые могут обеспечить раздачу корма в соответствии с нормой, а также плотность размещения животных на единицу полезной площади помещения.
Полезную площадь определяем по формуле:
, (6.11) где Ln и Bn - длина и ширина помещения, Ln=132 м, Bn=12м; S
- площадь проходов и тамбуров, S
=144
;
Тогда плотность размещения животных:
, (6.12)
.
Необходимое число кормораздающих линий определяем по формуле:
, (6.13)
где lфк - удельный фронт кормления, lфк=1,2м;
.
Принимаем 8 кормораздающих линий.
7. УБОРКА И ТРАНСПОРТИРОВКА НАВОЗА. 7.1 Расчет линии навозоудаления с применением шнековых транспортеров. Шнековые транспортеры более долговечны и надежны в работе, проще в обслуживании, поэтому в последние годы успешно конкурируют с другими системами навозоудаления на животноводческих фермах. Определяем суточный выход навоза в каждого ряда стойл по формуле:
, (7.1) где q - норматив выхода экскрементов от одного животного,
;
количество рядов,
2;
, Тогда необходимую подачу шнекового транспортера определяем из равенства:
, (7.2) где
- длительность цикла уборки (
=20…25 мин, [1]), принимаем
= 24мин = 0,4ч; n - число циклов уборки за сутки (n = 4…6,[1]), принимаем n = 5;
. Высоту перемещаемого слоя навоза определяем из соотношения:
, (7.3) где D - диаметр шнека, (D=200…250мм, [1]), принимаем D=250мм; d - диаметр вала; d = (0,25…0,35)D , (7.4)
. Отсюда:
мм. Шаг шнека принимается равным S=(0,8…1,0)D. Принимаем S = 0,8; D = 0,8; 0,25=0,2м. Длина шнека должна быть равной длине стойл плюс некоторая величина (
); L =120+1,5=121,5м. Определяем производительность шнекового транспортера в зависимости от его параметров по формуле:
(7.5) где n - частота вращения вала шнека (n=40…45мин -1), принимаем n=40 мин-1;
- объемная масса навоза, (
= 0,8…1,0 т/м3), принимаем
= 0,8 т/м
;
- коэффициент наполнения шнека, (
= 0,2…0,33), принимаем
= 0,3; с - коэффициент, учитывающий угол наклона шнека, по таблице 16 [1] для
с=1,0;
.
Рассчитываем суточную продолжительность работы шнекового транспортёра по формуле:
; (7.6)
.
Тогда число включений транспортёра в сутки определяем по формуле:
(7.7)
где:
продолжительность одного включения,
, [1]), принимаем
Определяем мощность привода шнекового транспортёра по формуле:
(7.8)
где: Q - массовый расход шнека, Q = 0,5кг/с; l - длина шнека, l=121,5м;
- коэффициент, учитывающий сопротивление перемещению навозной массы (
=1,2…2,5), принимаем
=2,5;
- коэффициент, учитывающий потери на трение в подшипниках (
=1,1…1,2), принимаем
=1,2;
- КПД привода, (
=0,85…0,90), принимаем
;
.
Аналогично рассчитываются шнековые поперечный и выгрузной транспортеры. Поперечный шнековый транспортер будет иметь длину 12 м и устанавливают его на 0,5м ниже продольного.
8.СОСТАВЛЕНИЕ ГРАФИКА РАБОТЫ МАШИН.
График представляет собой таблицу (таблица 4 приложения Б), состоящую из 10 вертикальных колонок. Исходными данными для построения левой части таблицы служат результаты технологического расчета линий и технические характеристики выбранных машин. В таблице приняты следующие обозначения: n - число машин, шт; N - мощность машин, кВт; Q - производительность, т/ч; А - суточное количество (корма, груза и т.д.), т; Т - продолжительность работы машины, ч; W - расход электроэнергии, топлива; F - площадь, занятая машиной (для кормоцеха),
;
- условное число рабочих, определяем по формуле:
(8.1) где: Т - время работы машины;
- продолжительность смены,
В остальных колонках даём в масштабе время выполнения каждой операции.
9. РАСЧЁТ ШТАТА ФЕРМЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ ТРУДА НА 1ц МОЛОКА.
Необходимое число рабочих на ферме определяем на основании предыдущих расчётов и существующих норм загрузки. Расчёты сводим в таблицу 4.
Таблица 4. Расчёт штата фермы.
Профессия |
Норма обслуживания |
Число рабочих, необходимых для работы в периоды |
стойловый |
пастбищный |
Доярки (операторы) |
14 |
56 |
56 |
Скотники |
50 |
16 |
16 |
Скотники-пастухи |
100 |
- |
8 |
Механизаторы |
400 |
2 |
2 |
Бригадиры-зоотехники |
600 |
1 |
1 |
Учётчики |
600 |
1 |
1 |
Техники-осеменаторы |
600 |
1 |
1 |
Кочегары |
600 |
1 |
1 |
Веттехники |
600 |
1 |
1 |
Ночные сторожа |
1 на 3 помещения |
2 |
2 |
Посменные рабочие |
1 на 6 основных |
7 |
8 |
Итого, учитывая совмещение профессий |
---------- |
42 |
61 |
По данным таблицы определяем затраты труда в целом на ферме для стойлового и пастбищного периодов:
(9.1)
(9.2) где:
число рабочих на ферме соответственно для стойлового и пастбищного периодов, учитывая совмещение профессий;
продолжительность рабочего дня,
продолжительность зимнего и летнего периодов (соответственно 240 и 125 дней);
Определяем количество произведенного молока для стойлового и пастбищного периодов по формулам:
(9.3)
(9.4) где:
продуктивность одной коровы за зимний и летний периоды, ц;
Затраты труда на производство единицы продукции рассчитываем по формулам:
(9.5)
(9.6)
Тогда средние затраты труда за год:
(9.7)
Экономия затрат труда на единицу продукции:
(9.8)
где:
- затраты труда до введения комплексной механизации, принимаем условно
10.ПЛАНИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ.
Годовую трудоёмкость технического обслуживания определяем по формуле (методика ВНИИТИМЖа):
(10.1) где: q - удельная трудоёмкость ТО, чел.-ч/гол, q=8,07челч/гол [2]; n - поголовье скота, на содержание которого используются средства механизации, п =786;
.
На устранение неисправностей обычно тратится 15% времени, поэтому суммарный годовой объём составляет:
(10.2)
Полную суммарную трудоёмкость делят следующим образом: 70…80% - ЕТО, 20…30% - периодические ТО. При расчёте выездных звеньев принимают: 50% объёма работ звенья выполняют на выезде. Необходимое число слесарей в хозяйстве определяется по формуле::
(10.3) где:
- коэффициент, учитывающий выполнение работ, не предусмотренных перечнем ТО,
[2], принимаем
к - коэффициент, учитывающий подмену слесарей на время отпуска, болезни, выходных ипраздничных дней, при 6-дневке к=1,21; Т
- суммарная ежедневная трудоемкость устранения отказов и выполнения операций ТО; t
|