Комплексная механизация и автоматизация фермы по откорму свиней на 6000 голов с разработкой технологической линии раздачи кормов

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ -

МСХА имени К.А. ТИМИРЯЗЕВА»

(ФГБОУ ВПО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)

Зооинженерный факультет

Кафедра Автоматизации и механизации

КУРСОВАЯ РАБОТА

По теме: Комплексная механизация и автоматизация фермы откорму свиней на 6000 голов с разработкой технологической линии раздачи кормов

Выполнила: Пестова О.А.

Проверил: Борулько В.Г.

Москва 2013



Содержание

трансформатор животноводческий осветительный электроэнергия

1. Введение. Характеристика фермы

2. Технологические расчеты

Расчет потребности в кормах

Расчет технологической линии раздачи кормов

3. Выбор осветительных установок в животноводческом помещении

4. Расчет водоснабжения. Выбор насоса

5. Выбор вентилятора

6. Выбор трансформатора

7. Расчет годового выхода продукции и затрат электроэнергии на единицу готовой продукции

Список литературы



1. ????????. ?????????????? ?????

Свинарники запроектированы таким образом, чтобы обеспечить полный цикл (от рождения до откорма), на основании недельного режима рождения (каждую неделю рождается одна группа).

На свинокомплексе находится 7 отделений с группами свиней, сформированными в соответствии с классификацией, принятой согласно ВНТП 2-96, стандарту 27774-88 (СТ СЭ 5963-87) «Свиноводство. Термины и определения» и с учетом их физиологического состояния и назначения:

• Отделение для опороса (родильное помещение) - в станках для опороса содержатся тяжелосупоросные свиноматки за 5 дней до опороса;

• Отделение для осеменения - индивидуальное содержание холостых (неосемененных после отъема поросят) свиноматок

• Отделение для супоросных свиней - групповое содержание свиноматок после осеменения и свиноматок с установленной супоросностью

• Отделение для поросят-отъемышей (поросята после отъема от матки в возрасте 28 дней до перевода на откорм или в группы ремонтных свинок в 3-4 месячном возрасте)

• Отделение для откорма (молодняк в возрасте от 3-4 до 7-9 месяцев и взрослые свиньи (выбракованные свиноматки и хряки))

• Отделение для ремонтных свиноматок (36-120 кг, от перевода в группу ремонтного молодняка до начала производственного использования (от 4 до 9-11 месячного возраста))

• Отделение для хряков (производители, в возрасте старше 1,5 лет, и хряки-пробники, предназначенные для выявления маток, приходящих в охоту (в 8 или 9 месячном возрасте)).

На свинокомплексе предусмотрено начальное стадо продуктивных свиноматок количеством 420 голов в 21 группе по 20 голов в каждой:



Таблица 1

Отделение	Количество секторов/групп	Количество мест, включая резерв
Опорос (предпостановка)	1	120
Опорос и лактация	5
Осеменение	1	120
Осеменение и наблюдение	5
Супорос	9	260
Доращивание	14	2175
Откорм	21	3124
Ремонтные свиноматки	4	80
Хряки	2	8
Итого, максимально		5887 ~ 6000 голов

Хряки-пробники, свиноматки тяжелосупоросные и подсосные с поросятами-сосунами содержатся по одной голове в станке. Свиноматки холостые и осеменяемые до установления фактической супоросности содержатся в индивидуальных станках. Свиноматки с установленной супоросностью, ремонтный молодняк, поросята-отъемыши и свиньи на откорме содержатся в групповых станках.

Комплектование свиней в групповых станках и в секциях производят в соответствии со следующими требованиями ВНТП 2-96:

а) сохранение состава каждой первоначально сформированной группы поросят на последующих этапах производства: доращивания, выращивания ремонтного молодняка и откорма;

б) свиноматок с установленной супоросностью объединяют в группы с разницей во времени оплодотворения до 8 дней (в обоснованных случаях - до 10 дней).

в) в группах откормочных свиней, ремонтного молодняка и отъемышей технологические группы формируются из животных одинакового возраста и живой массы (разница в живой массе допускается до 10%), с разницей в возрасте не более 4 дней.

Таблица 2

Оборот стада

Недельный производственный ритм фермы, дней	7

Таблица 3

Производственный ритм 1 свиноматки в днях

Срок кормления поросят	28
Срок отдыха и осеменения	5
Срок супоросности	116
Итого	149

Таблица 4

Частота опоросов в год

Количество дней года	Ритм свиноматки	Частота опоросов
365	149	2,45

Таблица 5

Количество групп

Ритм свиноматки	Неделя	Количество свиноматок
149	7	21,29



Таблица 6

Количество групп свиноматок принятых для расчета	21

Таблица 7

Количество дней от опороса до продажи

	Кол-во дней	Привес в сутки [кг]
Поросята 1-6,9 кг	28	0,2107
Отъемыши 7-29,9 кг	49	0,4694
Откормочники 30-110 кг	91	0,8802
Итого	168	0,6488

Таблица 8

Производство поросят от 1 свиноматки с опороса

	%	Кол-во
Рождаемых живых поросят		11,00
Падеж в отделении опороса	6,00	10,34
Падеж в отделении доращивания	2,00	10,13
Падеж в отделении откорма	1,00	10,03
Количество свиноматок в стаде	420
Количество свиноматок в группе	20

Таблица 9

Количество свиноматок в отдельных группах

Сектор	Количество	Резерв	Итого
Опоросные	100	20	120
Осеменение	100	20	120
Супоросные	220	40	260
Сумма	420	80	500

Таблица 10

Предусматриваемая эффективность осеменения	85%
Каждую неделю надо осеменять	17

Таблица 11

Хряки в стаде

Назначение хряка	Количество
Хряки пробники	2
Хряки для осеменения	6

Таблица 12

Ремонтные свиноматки 30 - 120 кг / 150 дней

	%	Кол-во	Принимается
Кол-во заменяемых свиноматок в год	35	147	147

Таблица 13

Доращивание

В группе принимается	Кол-во групп	Количество мест
		Рабочих	Резервных	Итого
145	14	2030	145	2175



Таблица 14

Откорм

В группе принимается	Кол-во групп	Количество мест
		Рабочих	Резервных	Итого
142	21	2982	142	3124

Таблица 15

Производство откормочников в год

Количество голов	7384
Живой вес (110 кг)	812240

Описание цикла свиноматки

1. Производственный цикл свиноматки:

• 116 дней - период супоросности

• 28 дней - кормление поросят

• 5 дней - минимальный период от отъема поросят до вторичной случки (в соответствии с ВНТП 2-96 продолжительность профилактического перерыва между технологическими циклами производства должна быть не менее 5 суток).

Итого: 149 дней

2. Количество опоросов одной свиноматки в год 2,45 (365 дней / 149 дней)

3. Ротация в родильном станке

• 5 дней с момента введения до опороса

• 28 дней кормление поросят

• 2 дня мойка, дезинфекция и сушка станка

Согласно ВНТП 2-96 для осуществления принципа «все занято - все свободно» и проведения всех необходимых мероприятий по санитарной обработке и дезинфекции помещений свинарники для проведения опоросов, свинарники для поросят-отъемышей и свинарники-откормочники разделяются сплошными перегородками на изолированные секции. Каждые 7 дней группы животных будут перегоняться между секциями.

Недельный режим

• Четверг: выведение свиноматок и поросят из родильных станков, свиноматки помещаются в сектор случки, поросята - в сектор отъемышей. Проводится мойка, дезинфекция и сушка родильных станков.

• Пятница: приготовление откормочников к продаже.

• Суббота: заселение родильной секции свиноматками из групповых станков. Мойка, дезинфекция освободившихся групповых станков для свиноматок.

• Воскресенье: выходной для обслуживающего персонала.

• Понедельник: раннее осеменение свиноматок в секторе случки; продажа откормочников; мойка, дезинфекция освободившихся откормочных станков. Перемещение свиноматок из индивидуальных станков в групповые.

• Вторник: осеменение свиноматок в секторе случки, выведение отъемышей в сектор откорма. Мойка, дезинфекция, сушка откормочных станков.

• Среда: позднее осеменение свиноматок в секторе случки.

• Четверг: цикл повторяется.

Ежедневно проводится автоматическое кормление свиней, наблюдение; свиноматкам полагается двукратное кормление из дозаторов. Через час после кормления пускают кормовым коридором в сектор случки хряка-пробника для определения свиноматок, находящихся в состоянии охоты. Двукратное осеменение свиноматок с 12-часовым промежутком времени: первое - через 8 часов с момента обнаружения охоты.

Общий план предприятия

Предприятие спроектировано с учетом следующих требований ВНТП 2-96, предъявляемых к территории, предназначенной для размещения свиноводческих предприятий:

• Территория для размещения предприятия и его отдельных зданий выбрана в соответствии с действующим проектом районной планировки и планом организационно-хозяйственного устройства предприятий и существующей планировкой населенного пункта. Площадка строительства согласована с местными органами Государственного санитарно-эпидемиологического, ветеринарного и пожарного надзора с учетом охраны окружающей среды.

• Территория предприятия благоустроена путем планировки, устройства уклонов и лотков (канав) для стока и отвода поверхностных вод и применения соответствующих покрытий для проектов и производственных площадок и размещена с подветренной стороны относительно селитебной зоны.

• Предприятие обеспечено кормами, водой, электроэнергией, теплом, удобными подъездными путями для подвоза кормов, транспортировки животных и продукции и находится в пределах установленного нормами радиуса выезда пожарного депо.

• Площадь земельных угодий при свиноводческом предприятии обеспечивает возможность полной утилизации получаемого навоза, исключая сброс его на окружающую территорию, в водоемы и водоохранную зону.

• Предприятие огорожено и отделено от ближайшего жилого района санитарно-защитной зоной (разрывом).

• Размеры санитарно-защитной зоны - 500 метров, как принято для предприятий по выращиванию и откорму от 6 до 12 тыс. голов в год.

• Вдоль границ территории и между отдельными зданиями создана зеленая зона из древесных насаждений.

На территории расположены следующие вспомогательные объекты и подсобные помещения:

a) Кормоцех, соответствующий «Нормам технологического проектирования кормоцехов для животноводческих предприятий»;

b) Ветеринарный пункт, соответствующий «Нормам технологического проектирования ветеринарных объектов для животноводческих, звероводческих и птицеводческих предприятий»;

c) Автовесы;

d) Сооружения водоснабжения, канализации, электро-, газо- и теплоснабжения (включая котельную), пункт технического обслуживания этих сооружений;

e) Стационарные рампы для погрузки и выгрузки животных с весовыми (располагаются на линии внешнего ограждения предприятия вблизи обслуживаемых секторов производства (свинарников);

f) Внутренние проезды (с твердым покрытием и выходами к дорогам общего пользования);

g) Пожарный пост, в соответствии с указанием главы СНиП «Генеральные планы сельскохозяйственных предприятий. Нормы проектирования»;

h) Ограждение;

i) Установка для активного моциона свиней.

j) Складские помещения:

? склады кормов (амбары, траншеи);

? сооружения для хранения и обработки навоза.

k) Вспомогательные помещения:

? помещения управления (администрация), общественного питания (столовая для сотрудников), здравпунктов (медпункт);

? бытовые помещения (раздевалка для сотрудников).

Размеры и число помещений, указанных в п. "k", следует назначать по ВСН 52-89 «Ведомственные нормы по проектированию административных, бытовых зданий и помещений для животноводческих и птицеводческих предприятий».

Согласно требованиям ВНТП 2-96, здания для содержания свиней следует проектировать одноэтажными, прямоугольной формы. Рекомендуемая ширина зданий - до 18,0 м. Часть корпусов свинокомплекса полностью отвечает этим требованиям (длина каждого из них составляет 63 метра, ширина - 18 метров). Здания для откормочников построены по индивидуальному проекту и имеют ширину 20,5 м, длину - 54 м.

Система уборки навоза из станков и транспортировка его за пределы производственных помещений удовлетворяет следующим требованиям ВНТП 2-96:

• Обеспечивает постоянную и легко поддерживаемую чистоту станков, проходов и ограждений;

• Ограничивает образование и проникновение вредных газов в зону обитания животных;

• Удобна в эксплуатации и не требует больших затрат труда на управление, ремонт и санитарно-профилактическую обработку, исключает проникновение заразных начал с навозом из одной секции в другую.

Людские ресурсы фермы

В соответствии с таблицей 30 ВНТП 2-96, в работе на ферме должно быть занято следующее максимальное количество сотрудников:

Таблица 16

	Примерные нагрузки на одного работника, гол	Максимальное количество животных в группе	Работников, обслуживающих данную группу, максимум
Группа работников
1	2		3
Операторы (свинари) по обслуживанию:
подсосных маток с приплодом	30	100	4
холостых маток и маток с неустановленной супоросностью	200	40	1
маток с установленной супоросностью	300	100	1
поросят-отъемышей	600	2175	4
хряков-производителей	30	8	1
ремонтного молодняка	300	80	1
откормочного поголовья	600	3124	6
Ночные дежурные	Один на ферму		1
Рабочие кормоприготовительной	По расчету в зависимости от принятых типов кормления и механизации раздачи кормов	11
Подсобные рабочие	Один на 20 человек, непосредственно занятых обслуживанием животных	1
Подсменные	В размере 52% от общей численности основных рабочих при 5-дневной рабочей неделе и 8-часовом рабочем дне и 24% при 6-дневной рабочей неделе и 7-часовом рабочем дне	8
Техники по искусственному осеменению	10-15 маток в день	2
Бригадир-зоотехник	До 600 основных маток или до 6000 голов откорма в год		2
Начальники цехов	-		-
Итого, чел			43

2. Технологические расчеты

Расчет потребности в кормах

Пусть тип кормления на ферме - концентратный (93% концентратов в рационе). Примерный рацион для свиней может быть таким:

Таблица 17

Вид корма	Зимний период	Летний период	Расход корма зимой, кг	Расход корма летом, кг
Ячмень, кг	0,7	0,9	4200	5400
Кукуруза, кг	0,5	0,8	3000	4800
Пшеница, кг	0,4		2400
Горох, кг	0,4	0,2	2400	1200
Травяная мука, кг	0,2		1200
Обрат, кг	0,8	0,8	4800	4800
Итого концентратов			15600	16200
Зеленая масса бобовых, кг	-	3		18000
Комбисилос, кг	1,4		8400
Мел, г	6		36
Преципитат, г	48	27	288	162
Соль, г	17	17	102	102
Премикс, г	34	34	204	204
Итого добавок			630	468

Суточный расход каждого вида корма:

- масса одного вида корма по максимальному суточному рациону на одно животное, кг

- количество животных, получающих одинаковую норму корма (мы проводим расчет на 6000 голов). Тогда общий суточный расход кормов

кг зимой и кг летом.

Годовая потребность в корме:

,

Где и - суточный расход кормов в летний и зимний периоды, кг;

и - продолжительность летнего и зимнего периода в днях;

K - коэффициент, учитывающий потери кормов во время хранения и транспортировки: для концентратов - 1,01; для корнеплодов - 1, 03; для сенажа и силоса - 1,1; для зеленой массы - 1,05.

Продолжительность периодов летнего и зимнего кормления для Нечерноземья принимаем равными 210 и 155 дней соответственно. Тогда годовая потребность в концентрированных кормах:

кг = 5878 т

В силосе:

= 1432 т

В зеленых кормах:

кг = 3969 т

В добавках:

т

Расчет технологической линии раздачи кормов

Исходя из суточного рациона и кратности кормления, определяется количество корма на одно кормление для всего поголовья.

где m - поголовье, q - рацион (кг), K - кратность кормления.

Максимальная суточная потребность поголовья в кормах - летом, требуется 34668 кг корма. Животных кормят дважды в день, значит, на одно кормление приходится максимум 17334 кг корма.

Время работы кормораздатчика можно рассчитать по формуле:

где - количество корма на одно кормление, т; W - производительность одного кормораздатчика, т/ч.

Количество корма на одно кормление - 17 т. Рекомендуется использовать кормораздатчик КЭС-1.7, который может применяться для раздачи как влажных, так и сухих кормов, имеет производительность более 10 т/ч и при этом не очень энергоемок.

Производительность кормораздатчика КЭС-1.7 - 14-30 т/ч для комбикормов и 28-55 т/ч для влажных кормов. На ферме влажные корма получают хряки, ремонтные свинки, свиноматки, размещенные в корпусах 1-2 (примерно 10% от общего поголовья); поросята на доращивании и откормочники, занимающие корпуса 3-6 (примерно 90% от общего поголовья), кормятся автоматически и получают сухие корма. Следовательно, минимальная скорость работы одного такого кормораздатчика с используемыми на ферме кормами - т/ч, максимальное время или 1 ч 6 мин; соответственно, максимальная скорость - т/ч, минимальное время - или 30 мин. Поскольку среднее значение времени мин превышает допустимое значение (0,5 ч), количество кормораздатчиков следует увеличить в два раза. При совместной работе двух одинаковых кормораздатчиков время раздачи корма займет 48/2 = 24 минуты.



3. Выбор осветительных установок в животноводческом помещении

Расчет освещения будет производиться для одного из трех корпусов, предназначенных для выращивания откормочников (корпус 4). Корпус представляет собой здание длиной 54 и шириной 20,5 метров, внутри которого размещены групповые станки для откормочников размером 3,3 х 8,25 метров и высотой 1 м. В каждом таком корпусе можно разместить 7 технологических групп по 142 головы в каждом (4 групповых станка на одну технологическую группу). Таким образом, на одну голову приходится минимум 0,8 м² станковой площади, что в точности соответствует нормам, принятым для откормочного молодняка. Расчет необходимого количества ламп проводится по формуле:

В качестве источников освещения выберем лампы накаливания мощностью 60 Вт. Понадобится 28 таких ламп, по одной на каждый групповой станок.



4. Расчет водоснабжения. Выбор насоса

Среднесуточный расход воды на ферме рассчитывается по формуле:

- среднесуточный расход воды одним потребителем, л/сут

- количество каждого вида потребителя

Норма потребления воды одним рабочим за смену - 25 л.

Потребители:

• Рабочие - 43 человека, 25 л/сут

• Свиноматки с приплодом - 100 гол, 60 л/сут

• Свиноматки супоросные, холостые, хряки - 488 гол, 25 л/сут

• Свиньи на откорме и молодняк - 3124 гол, 15 л/сут

• Поросята-отъемыши - 2175 гол, 5 л/сут

л/сут=77,010 м³/сут

Максимальный суточный расход воды на ферме -

л/сут=100,113 м³/сут

Где - коэффициент суточной неравномерности потребления воды, принятый равным 1,3.

Максимальный часовой расход воды - , где K_ч принимаем равным 2,3.

л = 9,594 м³/ч

Учитывая условие , для нашей фермы подойдет насос марки 1,5-К-б, для которого Q_нас = 11 м³/ч, полный напор 17,4, частота вращения 2900, потребляемая мощность - 1,7 кВт.



5. Выбор вентилятора

Исходя из объема помещения, выберем вентилятор, воспользовавшись формулой для подачи вентилятора

,

где L_ВО - воздухообмен в м³/ч. Значение воздухообмена в свинарнике, где содержится 1000 голов откормочников (в нашем случае это корпус 4), составляет 92270 м³/ч. Следовательно, значение подачи

м³/ч

Количество вентиляторов для корпуса 4 рассчитывается по формуле

Если в каждом из 28 групповых станков установить по одному вентилятору, производительность каждого из них q должна будет составить

м³/ч

Такой производительностью обладают, например, крышные вентиляторы Ц3-04 с диаметром рабочего колеса 600 мм.



6. Выбор трансформатора

Трансформатор для фермы выбирается по расчетной мощности на вводе на объект. Расчетную мощность можно определить путем составления сменных графиков электрических нагрузок для смены с наибольшим максимумом (см. Приложения 1 и 2, суточный график работы электрооборудования и суточный график электрических нагрузок). В соответствии с графиками значение P_расч= 31,38 кВт (в расчете на один корпус фермы). Тогда полная мощность

в следующих четырех случаях будет равна, кВА:

1) Днем зимой с обогревом -

2) Вечером зимой с обогревом -

3) Днем летом без обогрева -

4) Вечером летом без обогрева -

На основании этих данных можно выбрать трансформатор, необходимый для питания электрооборудования, применяемого в откормочном корпусе фермы для выполнения технологий раздачи кормов, водоснабжения, освещения и вентиляции. Требованиям удовлетворяет трансформатор серии ТМ мощностью 60 кВА.



7. Расчет годового выхода продукции и затрат электроэнергии на единицу готовой продукции

Годовой выход мяса на ферме рассчитывается по формуле

, где G_ж - суточный привес одного животного, Д = 168 - число дней откорма, K1 - коэффициент, учитывающий неравномерность привеса животных (0,9), m = 7384 - количество голов откормочников в год. Средневзвешенный суточный привес для поросят на подсосе, отъемышей и откормочников составляет

кг

Тогда годовой выход мяса:

т

По составленному ранее суточному графику работы электрооборудования можно рассчитать потребление энергии за сутки (на заданные технологии). Расчет ведется по формуле:

, где P_i - суммарная мощность электроприемников, занятых в конкретной технологии, t_i - продолжительность их работы.

Согласно графику,

кВт*ч

Затраты энергии за год рассчитываются по формуле

кВт*ч

Затраты энергии на производство единицы продукции рассчитываются по формуле

Поскольку суточный график составлялся для одного из трех откормочных корпусов, для расчета будет взята 1/3 часть от общего годового выхода мяса, 241453 кг. Результат:

кВт*ч/кг



8. Список литературы

1. Материалы http://rosagroleasing.ru/.

2. Кудрявцев И.Ф. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок. М.: Агропромиздат, 1988.

3. Герасимович Л.С. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок. М.: Колос, 1980.

4. Фоменков А.П. Электропривод сельскохозяйственных машин, агрегатов и поточных линий. М.: Колос, 1984.

5. Бородин И.Ф., Судник Ю.А. Автоматизация технологических процессов. М.; Колос, 2003.

6. Бородин И.Ф., Кирилин И.Н. Автоматика и автоматизация сельскохозяйственного производства. М.: Агропромиздат, 1980.

7. Выполнение курсового проекта по дисциплине «Механизация, электрификация и автоматизация в животноводстве», методические указания, сост. Кочеткова Ю.А., 2010 г.

Размещено на Allbest.ru

...