Проект комплексной механизации фермы

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО “Вологодская государственная молочнохозяйственная

академия имени Н.В.Верещагина”

Кафедра механизации и электрификации

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по Механизации и электрификации в животноводстве

Выполнил

студент 221 группы Н.И. Ермилов

Проверил

доцент Е.А.Третьяков

Вологда-Молочное

2013



1.Введение

В современных условиях хозяйствования в агропромышленномкомплексе России прослеживаются две противоположные тенденции: 1) Повышение продуктивности животных, обеспечивающее устойчивую тенденцию роста валового производства продукции при сокращении численности скота; 2) Снижение рентабельности и эффективности производства продукции животноводства из-за роста цен на ГСМ, авто-мотозапчасти, энергоносители, техническое оборудование ферм, на корма и кормовые добавки, сельскохозяйственную технику

И всё-таки основными поставщиками продукции животноводства, в частности молока, остаются сельхоз. предприятия. При этом основными товаропроизводителями являются мелкие и средние животноводческие предприятия (до 800 голов КРС), использующие передовой опыт, комплексную механизацию и автоматизацию производственных процессов и использующие, как правило, более низкую себестоимость продукции. Наиболее эффективно работают предприятия, создавшие собственную переработку продукции.

Вступление России в ВТО внесло свои коррективы и в процессы производства продукции животноводства. Главным условием выживания сельхоз. товаропроизводителей в условиях современного рынка - является применение самых совершенных технический кормления животных и современных технических средств, обеспечивающих высокую механизацию и автоматизацию трудоёмких процессов. [1]



2.Общие сведения о ферме. Характеристика

2.1 Общее описание комплекса

Моя ферма рассчитана на 400 коров с комбибоксовым содержанием. Коровы содержаться в двух коровниках: в каждом по 200 голов

Помещение коровниковсделано из кирпича. Длина здания - 96 м, ширина 18 м, высота в коньке - 6, у стен 2, 59 м.

Стены - из красного кирпича, с наружным утеплителем - минераловатные плиты.Окна - двойные рамы Кровля - Сендвичпанели из рефленого оцинкованного железа и минераловатных плит, толщиной 150 мм.

Вентиляция - приточно-вытяжная. Свежий воздух в помещение поступает через оконные жалюзи, загрязнённый воздух вытягивается через горизонтально-щелевой канал, расположенный по коньку вдоль всего коровника. Из навозной траншеи воздух с повышенной концентрацией вредных газов удаляется вентиляторами, установленными в торце коровника.

Между рядами боксов расположен кормо-навозный проход шириной 2,24 м со щелевым полом. Под ним по всей длине здания сделаны две навозные траншеи шириной 5, 37 м, глубиной 4 м. Стены и дно траншеи железобетонные.

Сверху траншея перекрыта железобетонными балками, уложенными поперёк на расстоянии 1 м одна от другой. К балкам приварены металлические решётки в виде отдельных секций размером 99,5 Ч 50 см с просветом между планками 35 мм и толщиной планок 30 мм. Эти решётки образуют щелевой пол.

В одном торце коровника имеется кормовое отделение, куда выведены загрузочные лотки транспортёров, в противоположном конце расположены их приводные механизмы. К продольной стенке, в центре коровника, примыкает доильный зал, с молочной и подсобными помещениями.

В стойловый период животные содержатся беспривязно в помещении, оборудованном индивидуальными боксами для коров. Полы в боксах сплошные, деревянные, перегородки между боксами из металлических труб.

Расположение боксов четырёхрядное: два ряда вдоль продольных стен, два спаренных по центральной оси помещения. Длинна бокса 190 см, ширина 100 см. Между двумя рядами боксов оборудована кормовая линия шириной по низу 90 см, по середине 110 см, фронт кормления на одну голову - 100 см. На кормовой линии имеются разделители из металлических труб. Это обеспечивает равномерное распределение кормов по всей длине кормушки. Разделители установлены в шахматном порядке, поэтому животные смежных секций при поедании корма не мешают друг другу.

На кормовой линии установлены автопоилки ПА-1, из расчёта одна поилка на пять коров.

В центральной части коровника имеется поперечный проход шириной 8 м, по которому коров перегоняют из секций на доильную установку и обратно, а также на выгульную площадку.

Дойные и сухостойные коровы размещаются в восьми секциях группами по 50 голов. Животных группируют с учётом периода стельности, продуктивности и других признаков.

В кормовом отделении все виды кормов (сено в резаном виде, сенаж, силос, зелёная масса) стационарнымскребковым кормораздатчиком типа КРС-15 загружаются на ленточный транспортёр. От одного конца коровника до другого транспортёр проходит за 2 минуты. Во время движения транспортёра животные могут поедать корм.

В стойловый период животным скармливают сено, силос, сенаж, корнеплоды и концентраты из расчета средней продуктивности по группе и с учётом периода лактации. В летний период скот в основном поедает зелёные корма на культурном пастбище.

Доят коров в доильном зале на установке УДА-8А, причём на ней можно оставлять корову до полного выдаивания, и ритм работы станков не нарушается.

Использование полуавтоматической линии раздачи кормов с дозирующим устройством позволяет во время доения нормировать дачу концентрированного корма каждой корове от 0,1 до 2 кг.

На доильной установке имеется система подмывания вымени с электрическим водонагревателем закрытого типа, который в период доения автоматически поддерживает температуру воды 45-50? .

Установка также оборудована автоматической системой для промывки доильной аппаратуры. По молочным счётчикам УЗМ-1 ежедневно определяют не только молочную продуктивность и скорость молокоотдачи, но и качество молока.

На доильной установке «тандем» работают два мастера машинного доения. Перед началом доения они проверяют исправность полуавтоматической линии раздачи концентрированных кормов, автомата открывания и закрывания дверей, электрического водонагревателя для подмывания вымени и вакуумного насоса, частоту пульсаций доильных аппаратов.

Молоко по молокопроводу непрерывно поступает в молочную. Тут оно очищается от механических примесей и охлаждается. Охлаждённое молоко накапливается и хранится в танке, из которого его перекачивают в молочную цистерну и доставляют на молокозавод.

Навоз из помещения не убирают, животные протаптывают его через решётчатый пол в траншеи. Из траншей доильного отделения и из помещения для выдоенных коров навоз удаляется гидросмывом. Из траншей навоз выгружают специальной погрузочной машиной.

Поголовье 400 голов кроме четырёх операторов по доению обслуживают 4 механизатора широкого профиля, по два в каждом коровнике.

В обязанность оператора по доению входит доение коров на доильной установке, промывка доильно-молочной аппаратуры, мойка доильной площадки и оказание помощи специалистам при проведении зооветеринарных мероприятий.

Операторы заняты рано утром - с 6 до 9 ч 20 мин и вечером - с 18 до 21 ч 30 мин.

Один из механиков следит за бесперебойной работой доильной установки, отопительной системы и электрооборудования. Другой регулирует движение коров на доильную установку и обратно в секции, подаёт корма на ленточный транспортёр, следит за его исправностью, проводит ремонт кормовой линии и автопоилок. В летний период пасёт скот и проводит уход за культурными пастбищами![2]

Средний удой составляет 6000 кг/год от каждой коровы.

2.2Характеристика хозяйства и стада крупного рогатого скота

2.2.1 Расчет структуры стада

Данный расчёт выполняется на основании справочного материала по структуре стада в процентном соотношении. При этом поголовье принимается за единицу.

Таблица №1

Половозрастные группы	Коэффициент перевода	Количество животных n, голов
Коровы	1	400
Из них: дойные	0,75	300
Сухостойные	0,15	60
В родильном отделении	0,1	40
нетели за месяца до отела	0,12	48
Телята:
профилакторного возраста (0-20)	0,06	24
старше 20 дневного возраста	0,6	240
В том числе:
от 20 дней до 3 месецев	0,3	120
от 3 месецев до 6 месецев	0,3	120
Молодняк от 6 месяцев до 16 месяцев	0,35	140
Итого	2,13	852

Примечание: браковка коров 23-25%, выход телят на 100 коров 90-95 голов, возраст осеменения тёлок 16-18 месяцев, возраст сдачи бычков на мясо 17-20 месецев.

Коровы 400*1=400 голов

Дойные 400*0,75=300голов

Сухостойные 400*0,15=60 голов

В родильном отделении 400*0,1=40 голов

Нетели за месяца до отела 400*0,12=48 голов

Телята:

Профилакторного возраста (0-20) 400*0,06=24 голов

Старше 20 дневного возраста 400*0,6=240 голов

От 20 дней до 3 месецев 400*0,3=120 голов

От 3 месецев до 6 месецев 400*0,3=120 голов

Молодняк от 6 месяцев до 16 месяцев 400*0,35=140 голов

Итого 400*2,13=852 голов

2.3 Зоотехнические требования по выбору и обоснованию объектов фермы

На фермах по производству животноводческой продукции все объекты фермы подразделяют на 5 зон, состав которых и названия объектов показаны в ниже приведенной таблице.

№1	Название зон	Наименование объектов, входящих в зону.
1	Административно- хозяйственная (зона А)	Ветеринарно-санитарный пропуск, административно-бытовое помещение и дезинфекций барьер
2	Основного назначения (зона Б)	Помещение для размещения коров, молодняка, родильное отделение, выгульные и преддоильные площадки, доильные и молочные помещения, а также пункт искусственного осеменения и передержки осеменённых коров
3	Складская (зона В)	Здания и сооружения для хранения всех видов кормов, подстилки, техники, весовая и кормоцех
4	Вспомогательные здания и сооружения (зона Г)	Котельная, площадка для хранения топлива, ветпункт с изолятором, сооружения, обеспечивающие водо-, электро- и теплоснабжение, внутренние дороги, ограждение фермы
5	Сооружения для хранения и утилизации навоза (зона Д)	Навозохранилища и площадка компостирования



3.Технологическая часть

3.1 Выбор земельного участка для строительства фермы

Проектирование генерального плана фермы начинают с выбора земельного участка, расположение которого увязывают с рельефом местности, развитием фермы, руководствуясь санитарно-гигиеническими и противопожарными нормами.

Таблица Противопожарные разрывы между животноводческими постройками.

Постройки	Разрезы в зависимости от огнестойкости, м
	несгораемые	трудносгораемые	Сгораемые
Несгораемые	10	12	16
Трудносгораемые	12	18	25
Сгораемые(из дерева)	16	25	30

Таблица Санитарно-зоотехнический разрыв между сооружениями, м

Наименование построек	Поме-щение КРС	Помещение свиней	Моло-чная	Кор-моцех	Склад конц. кормов	Склад сочных кормов	Навозохрани-лище
Помещение для КРС всех возрастов	30	40	50	30	30	30	40
Помещение для свиней	40	40	80	30	30	30	40
Молочная	50	80	-	ПР	ПР	30	200
Кормокухня	30	30	80	-	ПР	30	100
Склад конце-нтрированных кормов	30	30	ПР	ПР	-	ПР	100
Склад грубых кормов	30	30	30	30	ПР	ПР	100
Склад сочных кормов	30	30	60	30	ПР	-	100
Навозохранилище	40	40	100	100	100	100	-

Земельный участок для строительства фермы я выбрал на ровной территории с уклоном 3-4 градуса, для стока дождевой воды. Для строительства надо учитывать и разу ветров на данной территории, глубину залегания грунтовых вод, наличие дорог, пастбищ, водоисточников, прочность грунтов и т.д.

Необходимую площадь земельного участка для фермы определяют исходя из нормы земельной площади на одно животное: корова S=180…200м2 . Зная нормы и поголовье, определяют площадь участка:

A0=s*n,

Где,s- норма земельной площади, м2 ;

n-поголовье животных по заданию.

A0=400*852=340800 м2

3.2 Определение площадей и габаритных размеров помещений зоны А

Для определения размеров административно-бытового и ветеринарно-санитарного пропуска, необходимо знать сколько человек будет работать на ферме.

Количество рабочих можно вычислить по формуле

N=nZ/n1

n-поголовье животных по заданию

Z-коэффициент перевода животных в половозрастные группы;

n1-норма нагрузки животных на одного человека.

Средний норматив времени на обслуживание одной коровы при беспривязном содержании составляет 5 минут в сутки.

Фонд рабочего времени составляет 480 минут из них 60минут время на отдых.

Время на работу составляет 420 минут.

Тогда норма обслуживания при беспривязном содержании составляет

n=420/5=84( головы)

Следовательно: 400/84=4,8(5 работников) обслуживают коров.

380/(84*0,6)=7,5(8 работников) обслуживают молодняк

Потребная площадь помещения:

S=N*Sуд

N - количество рабочих на ферме.

Sуд - удельная площадь на одного человека, принимается в пределах 17 м2.

S=5*17=84(м2) площадь помещения входящего в зону А.

В здании Административно-бытового помещения также имеется сауна, площадь которой 5 (м2), тогда общая площадь административно-бытового помещения будет,

S=84+5=89 (м2)

Ширина помещения 9 метров, длина 9,89 (10) метров.

У ветеринарно-санитарного пропускника строится типовой дезбарьер размерами 3*5*0,3 метра.



3.3 Определение площадей и габаритных размеров объектов, зоны Б

Количество дойных, сухостойных и нетелей составляет 360 голов.

Sкор=Sуд*n1

Sуд-Норма площади на одну голову, м2 (Из таблицы П.7)

n1-поголовье животных

Коровник:

По плану у меня два коровника, по 180 голов каждый

Sкор=5*180=900 м2

Длина 96 м; Ширина 18 м.

Родильное отделение:

Sрод=9*40=360 м2

Молочный зал будет размером 6 на 9 метров, а доильный зал 20 на 21 метров.

В здании согласно зоотехническим и ветеринарным требованиям в здании доильно-молочного блока выделяют помещение для искусственного осеменения коров площадью 26 м2 и помещением для содержания осемененных коров вместимостью 1,2% от общего поголовья и площадью на одну голову 8,2 м2.

Sиск. осем=400*0,012=4,8(5) 5*8,2=41 м2.



3.4 Определение годовой потребности в кормах

Суточная потребность в кормах определяется по формуле:

Рсут=n1m1+n2m2+...+nnmn

где; n1, n2, nn-количество животных получающих одинаковую норму кормов.

m1, m2, mn-масса того или другого корма по суточному рациону на одно животное.

Годовая потребность корма

Ргод= Рсут*tK, кг

где; Рсут- суточная потребность корма на ферме

t- продолжительность кормления тем или другим видом корма.

К- коэффициент потери корма в период кормления.

При расчетах принимают;

К= 1,1 сено, сенаж, силос, солома.

К= 1,05 зеленый корм

К= 1,03 корнеплоды

К= 1,01 концентраты

Продолжительность кормления для условий Вологодской области:

tзимнего периода=220-240 дней,

tлетнего периода=125-145 дней.

Ргод сено=2752*240*1,1=726528 кг в год.

Ргод сенаж=4224*240*1,1=1115136 кг в год.

Ргод силос=10080*240*1,1=2661120 кг в год.

Ргод соломы=1096*270*1,1=325512 кг в год.

Ргод корнеплоды=3280*230*1,03=777032 кг в год.

Ргод концентраты=4266*365*1,01=1572661 кг в год.

Ргод зеленый корм=35740*125*1,05=4690875 кг в год.

Ргод соль =108*365=39420 кг в год.

Ргод фосфорные=38,64*270=10432,8 кг в год.

Виды кормов	Суточная потребность, кг	Продолжительность кормления, дни	Коэффициент потерь корма	Годовой запас кормов, кг
				т.	к.е
сено	2752	240	1,1	726,528
сенаж	4224	240	1,1	1115,136
силос	10080	240	1,1	2661,120
солома	1096	270	1,1	325,512
корнеплоды	3280	230	1,03	777,032
концентраты	4266	365	1,01	1572,661
Зеленый корм	35740	125	1,05	4690,875
соль	108	365	0	39,420
фосфорные	34,64	270	0	10,4328

3.5 Расчет и выбор складских помещений

Потребную вместимость того или другого вида кормов можно определить по формуле:

V=Pгод/g

Pгод- потребность корма на год, т.

g- плотность корма т/м3.

Vсена=726,528/0,15=4843,52м3

Vсенажа=1115,136/0,2=5575,68м3

Vсилос=2661,120/0,3=8870,40м3

Vсолома=162,756/0,27=602,8м3

Vкорнеплоды=352,981/0,57=619,265м3

Vконцентраты=60937,845/0,7=87054,06м3

Vзеленый корм=241,500/0,3=805 м3

Определив вместимость и выбрав хранилище согласно типовому проекту, находят необходимое количество хранилищ по формуле.

N=V/Vх.т

Где; V- необходимая вместимость, м3;

Vх.т -вместимость типового хранилища, м3.

Наименование объекта	Потребный объем, V, м3.	Объем принятого типового помещения, м3.	Количество объектов
Сарай для сена	4843,52	4900	1
Траншея для сенажа	5575,68	3000	2
Траншея для силоса	8870,40	3000	3
Сарай для соломы	602,8	600	1
Корнеклубнехранилище	619,265	500 и 150	1 и 1
Склад концентрированных кормов	87054,06

Выбрав высоту и ширину определяют его длину.

l= V/b*n

Сарай для сена l=4900/(16*3)=102,10м

Траншея для сенажа l=3000/(9*3)=111,10м

Траншея для силоса l=3000/(9*3)=111,10м

Сарай для соломы l=600/(6*4)=25м

Корнеклубнехранилище l=500/(6*3)=27,78м



3.6 Выбор вспомогательных зданий сооружений

Для отопления, получения горячей воды и пара имеется типовая котельная размерами 9 на 12 метров, с площадкой для хранения топлива таких же размеров.

Для учета поступающих кормов и отправки готовой продукции, в помещении размером 6 на 2 метра установлены автомобильные весы .

Имеется веет пункт с изолятором площадью 82м2 или ветлечебницу площадью 242м2.

Для бесперебойного снабжения фермы электроэнергией недалеко от Административно-бытового помещения построена подстанция 4 на 4 метра, для водоснабжения вырыта скважина с насосом, а также запроектированы основные и подъездные дороги. Ширина основной дороги принимается 6 метров, а ширина подъездной дороги 4 метра.

3.7Выбор и обоснованнее объектов для хранения и переработки навоза

Для выбора объектов хранения и утилизации навоза надо знать его выход, который для стойлового периода определяют по формуле или по графику.

Gнавоза=Д(qн+П)n

где; Д- время накопления навоза (берется время стойлового или пастбищного периодов)

qн- выход навоза на одну голову в сутки, кг.

П- норма внесения подстилки на одну голову в сутки, кг.

n- поголовье животных той или другой группы животных.

G коровы=240*(55+4)*400=5664000кг.

Gнавоза телята=240*(7,5+4)*240=662400кг.

Gнавоза телята от 6 до 18 месецев=240*(23,5+4)*140=1584000кг.

G коровы=125*(0,4*55+4)*400=1300000кг.

G навоза телята=125*(0,4*7,5+4)*240=210000кг.

Gнавоза телята от 6 до 18 месяцев=125*(0,4*23,5+4)*140=234500кг.

Вид навоза	Относительная влажность, %	Содержания сухого вещество, %
Твердый	До 85	Более 15
Полужидкий	85-92	8-15
Жидкий	92-97	3-8
Навозные стоки	Более 97	До 3

Классификация навоза по влажности.

Выход навоза на ферме

Группы животных	Время содержания	Общий выход навоза, т.
	Стойловый период	Пастбищный период
Коровы	240	125	6964,00
Телята до 6 месецев	240	125	872,40
Телята от 6 до 16 месецев	240	125	1818,50

Fxp=1/h*((GH*Д)/(с*ц))

где, h-высота укладки навоза

ц - коэффициент заполнения(ц=0,75-0,8)

Д- продолжительность хранения навоза в сутках.

с- плотность навоза. кг м3

Определяем площадь навозохранилища:

Fxp=1/2,5((16618,9*303)/(890*0,8)=2828,96



4. Проектирование производственных поточно-технологических линий

Продукцию животноводства получают на фермах при выполнении ряда производственных процессов. Под производственными процессом понимают совокупность операций, связанных между собой различными параметрами, выполнение которых превращает предмет труда в конечный продукт. Производственные процессы выполняются при помощи специализированных машин и оборудования, которые необходимо подобрать и установить в поточно-технологическую линию в строгом соответствии с принятой технологией содержания и кормления животных.

4.1 Технология производства продукции скотоводства

Выход продукции:

Qмолоко = М Ч Gгод,

Где М - поголовье животных на ферме;

Gгод - годовой надой на одну корову, кг;

Ферма распологает черно-пестрым скотом голландской породы. Надой за лактацию составляет 6000 кг.

Qмол = 400 Ч 6000 = 2400000 кг.

Доение производиться на молочной площадке типа тандем.

Мощность = nkЧ k,(3)

Где nk - количество голов;

K - расчетный коэффициент для структуры стада 90 %

400 Ч 1,18 = 472

Суточный сбор молока определяют по формуле:

Qсут= (Qгод*a)/365

где, б - коэффициент суточной неравномерности, б= 1,2…1,3.

Qсут=(2400000*1,2)/365=7890,4

4.2 Распределение кормов по выдачам

Для правильного расходования кормов, входящих в рационы КРС согласно зоотехническим требованиям, ситочный рацион рекомендуется распределять по таблице представленной ниж.

Вид корма	Суточная потребность, Рсут.	Раздача
		утро	обед	вечер
	кг	к.е.	%	кг	%	кг	%	кг
Сено	2752		30	825,6	30	825,6	40	1100,8
Сенаж	4224		30	1267,2	40	1689,6	30	1267,2
Силос	10080		50	5040	50	5040	-
Солома	1096		50	548	50	548	-
Корнеплоды	3280		50	1640	50	1640	-
Концентраты	4266		35	1493,1	35	1493,1	30	1279,8
Мин. Добавки.	108		35	37,8	35	37,8	30	32,4
Зеленая подкормка	35740		-		-		100	35740

Для раздачи кормов на фермах используют разнообразные по принципу действия и конструкции кормораздатчики. К машинам для раздачи кормов предъявляют сложный комплекс требований, в том числе:

- зоотехнические - равномерность и точность раздачи кормов, их дозировка индивидуально каждому животному или группе животных, бесшумность в работе, исключение загрязнения корма, расслаивания его по фракциям, травмирования животных и птицы;

- технико-экономические - универсальность в раздаче различных по виду и консистенции кормовых продуктов, долговечность и высокая надежность машины в работе, малая энергоемкость и металлоемкость, удобство и безопасность в эксплуатации, автоматизация выполняемых рабочих процессов.

При данном способе содержания, нам подходит кормораздатчик стационарный скребковый КРС-15

Кормораздатчик стационарный скребковый КРС-15:

1 - цепь со скребками; 2 - привод; 3 - натяжное устройство; 4 - ограждение.

Кормораздатчик работает так: корм от любого транспортного средства как мобильного, так и стационарного, подается относительно равномерным потоком в зону привода и скребками перемещается по желобу кормушки до равномерного заполнения ее по всей длине. Рабочий цикл считается законченным, когда весь желоб кормушки загружен кормом. 

Свободный доступ животных к кормам возможен как во время работы кормораздатчика, так и по окончании заполнения кормушки. Управление работой кормораздатчика осуществляют от местного пульта управления.

Кормораздатчик прост по конструкции и практически не занимает полезной площади зданий. Обеспечивает равномерность раздачи по всему фронту кормления, не допускает потери корма, может транспортировать все виды измельченных стебельчатых кормов (силос, сенаж, сено, зеленая масса), а также их смеси, в том числе и с добавлением концентрированных кормов. 

4.3 Примерные технологии обработки кормов

Для каждого вида кормов, входящих в рацион, выбирается та или другая схема обработки по операциям, которые зависят от условий хозяйства, зоотехнических требований, уровня механизации и экономической целесообразности.

Сено- Погрузка>транспортировка>взвешивание>раздача.

Сенаж, силос. Погрузка>транспортировка>взвешивание>раздача.

Солома. Погрузка>транспортировка>взвешивание>измельчение>дозирование>запарка(смешивание) >погрузка>транспортировка>раздача.

Корнеплоды. Погрузка>транспортировка>взвешивание>мойка>измельчение>дозирование> >смешивание >погрузка>транспортировка>раздача.

Концентраты. Погрузка>транспортировка>измельчение>дозирование>смешивание> погрузка>транспортировка>раздача.

Зеленый корм. Скашивание с погрузкой>транспортировка>взвешивание>раздача.

Составляя технологическую схему подготовки кормов, следует проанализировать несколько вариантов и выбрать наиболее оптимальный вариант.

Для каждой операции, входящей в технологию необходимо подобрать современные машины и оборудование

4.4 Определение потребности кормоцеха в воде и паре

Суточная потребность кормоцеха в воде определяется;

G=Pк.о1*Gуд.1+ Pк.о 2*Gуд.2+ Pк.о.i*Gуд.i

где; Pк.о- количество кормов подлежащих обработке, кг.

Gуд- количество воду потребное на обработку того или иного корма, л/кг.

G=4692,6+1315,2+1640=7647,8л

Потребное количество пара на запаривание кормов равно:

Дп.к.=qуд.1*Р1+ qуд.2*Р2+…+ qуд.*Р3+qi Рi

где; qуд- удельный расход пара, кг/кг кормов.

Р1 Р2 Р3- масса обрабатываемого корма, кг.

Дп.к=853,2+328,8+656=1838



4.5 Расчет потребности в воде и технический выбор средств для водоснабжения и автопоения животных

Для выбора размеров и параметров сооружений системы водоснабжения необходимо знать характер и количество потребителей, нормы суточного расхода воды. А также режим ее потребления в течение суток.

Среднесуточный расход воды, л/сут, на ферме

QСр.сут = q1Чn1+q2Чn2+…qmЧ nm, (6)

Где qm - среднесуточная норма потребления воды одним потребителем, л;

nm - количество потребителей;

q1 - норма потребления воды дойных коров, л;

q2 - норма потребления воды сухостойных коров, л;

q3 - норма потребления воды новотельных и глубокостельных коров, л;

q4 - норма потребления воды нетелей, л;

q5 - норма потребления воды телятами, л;

n1 - количество дойных коров;

n2 - количество сухостойных коров и нетелей

n3-количество телят до 6 мес.

n4- количество молодняка от 6 мес.

QСр.сут = 34500 + 7560 + 6000 + 4900 = 52960 = 53 мі

Qгод = 52960Ч365 = 19330400л =19330,4 мі

Максимальный расход:

Qmax.сут. = Ксут Ч QСр.сут, [5]

Где Ксут - коэффициент суточной потребности, (Ксут = 1,3)

QСр.сут- Среднесуточный расход воды, л/сут, на ферме

Qmax.сут. = 1,3Ч 53 = 68,9 мі

Среднечасовой расход воды:

QСр.ч. = Qmax.сут / 24, (8)

Где Qmax.сут - максимальный расход воды в сутки

QСр.ч. = 68,9 / 24 = 2,9мі

Секундный расход воды:

Qсек.расх. = Qmax.час./ 3600, (9)

Где Qmax.час - максимальный расход воды в час

Qсек.расх. = 2,9/ 3600 = 0,0008 мі

Исходя из максимального часового расхода воды выбираем насос, способный обеспечить ферму водой. Это будет вихревой насос - ВКС-1/16.

Техническая характеристика. ( табл. 5)

Марка	ВКС-1/16
Подача	2-4 м3/ч
Давление	0,4-0,45 мПа
Высота всасывания	6,0 м
Частота вращения, мин	1450
Мощность, кВт	1,5
Масса, кг	26

Вихревые насосы засасывают жидкость без предварительного заполнения всасывающего трубопровода перекачиваемой жидкостью. Они отличаются от центробежных конструкцией рабочего колеса, вследствие чего уменьшаются потери энергии в рабочей камере. В равном скоростном режиме они создают в 3 - 5 раз больший напор, чем центробежные. При повторном запуске не требуют залива водой, т.е. являются самовсасывающим.

Боксы оборудованы индивидуальными поилкамиПА-1А. Такая поилка имеет ряд преимуществ: животное в любое время могут потреблять воду, нажимая мордой на клапан, вода начинает поступать в поилку, при отпускании клапана вода автоматически прекращает поступать в поилку, вода всегда свежая и не загрязненная кормом.

4.6 Выбор технологических средств для доения коров

Машинное доение коров - технологический процесс, при осуществлении которого исполнительный механизм (доильный аппарат) работает во взаимодействии с организмом животного. Это взаимодействие (доение) происходит 2раза в день по 4 - 5 мин на протяжении длительного периода. Доильная установка с индивидуальными станками позволяет каждой корове входить в станок и выходить из него независимо от других коров, что обеспечивает индивидуальный уход за животными. Установка УДА-8 А «Тандем-автомат» оборудована восемью индивидуальными станками, расположенными вдоль траншеи, один за другим последовательно. Возможность доения каждой коровы отдельно позволяет доить высокопродуктивных и племенных коров, а также неподобранных коров (не выровненных по времени выдаивания.[9]

Установка УДА - 8А «Тандем-автомат» (рис. 4):[6], [8]

Схема доильной установки УДА-8А «Тандем» (размеры в миллиметрах): 1- площадка преддоильной обработки; II - траншея для оператора; III - коридор для прохода коров; IV -коридор для выхода животных; V - помещение молочной; VI - приямок для размещения молочного оборудования; VII - помещение для вакуум-насосов; VIII - помещение для электроводонагревателя; 1 - доильный станок; 2 - вакуум-провод и молокопровод; 3 -место для манипулятора; 4 - входная дверца станка; 5 - дверца для выпуска коровы; 6 -кормушка; 7 - силовая станция; 8 - приямок выхлопной трубы; 9 - резервуар для молока; 10 - шкаф для запасных частей; 11 - электроводонагреватель; 12 - комплект оборудования для циркуляционной промывки; 13 - пластинчатый охладитель; 14 -молокосборник. [8]

ферма механизация корм доильный

Технические характеристики доильной установки: обслуживаемое поголовье 200 - 400 голов, количество доильных мест 2-4, число доильных аппаратов 8. пропускная способность установки 60 - 65 голов/ч, количество операторов 1 человек, продолжительность ручных операций 65сек, коэффициент занятости оператора 0.8 - 0,9. мощность, потребляемая электродвигателями 20,2 кВт.

Автоматизированная установка оборудована пневматической системой автоматического управления процессом доения - доильным автоматом. Он обеспечивает выполнение всех операций машинного доения коров, включаяавтоматическое снятие доильных стаканов с вымени и вывод их из под животного.

Принцип действия основан на клапанном механизме. Молоко, поступая в камеру, поднимает поплавок, открывая путь в молокопровод молоку, и перекрывая вход атмосферному давлению. При снижении молока поплавок опускается, давление приближается к атмосферному, доильная часть подвесного аппарата опускается вниз, выводя стаканы из под животного.

Унифицированный доильный аппарат АДУ-1 предназначен для доения коров и недра или молокопровод. Он состоит из доильных стаканов, коллектора, пульсатора, молочных и вакуумных патрубков и шлангов. Пульсатор преобразует постоянный вакуум в переменный, формирующий режим работы коллектора и доильных стаканов. Коллектор распределяет переменный вакуум по доильным стаканам, формирует режим их работы, собирает молоко из стаканов и способствует его эвакуации в доильную емкость.

Аппарат доильный унифицированный АДУ - 1(рис.5)

1 - пульсатор; 2 - ручка; 3 - коллектор; 4 - молочная трубка, совмещенная с сосковым чулком; 5 - клапан молочный; 6- гильза стакана; 7 - сосковый чулок; 8- кольцо; 9 - шланг молочный; 10 - шланг переменного вакуума.

Колетор доильнго аппарата АДУ - 1:

1 - винт; 2 - распределитель; 3 - корпус верхний; 4 - прокладка; 5 - клапан; 6 - корпус нижний (основание); 7 - шайба; 8 - шплинт.

Аппарат АДУ-1 имеет два коллектора: для двух- и трёхтактного доения. Вакуум от магистрали по шлангу 6 переходит в камеру 1 пульсатора. Резиновая мембрана 5 под давлением воздуха поднимает клапан 7, вакуум проходит в камеру II и по шлангу распространяется через распределитель Пк коллектора в межстенные пространства М доильных стаканов. В подсосковых камерах П стаканов поддерживается постоянный вакуум от доильной ёмкости и с образованием его в межстенных пространствах стаканов происходит такт сосания: молоко идет через молочную камеру коллектора в молокосборник. В ходе такта вакуум по каналу 8 пульсатора через дроссель 4 переходит на управляющую камеру IV. Давление воздуха от камеры III на клапан 7 переводит мембранно-клапанный механизм пульсатора в нижнее положение и клапан 7 перекрывает вход вакуума в камеру П. Воздух через камеру II поступает в шланг 9 и далее в межстенные пространства М доильных стаканов, формируя такт сжатия. Затем воздух, проходя через дроссель 4, заполняет камеру IV, поднимая мембрану 5 (камера I находиться под постоянным вакуумом). Повторяется такт сосания.

Принципиальная схема работы доильных установок

Конструктивная схема вибропульсатора :

4.7 Расчёт и выбор вентиляции

Под оптимальным микроклиматом понимают комплекс действующих факторов внешней среды (температура, влажность и скорость движения воздуха, газовый состав воздуха и т.д.), способствующих наилучшему проявлению физиологических функций организма животных, получению от них максимальной продуктивности при минимальных затратах кормов и средств на ее обеспечение.

Так как продуктивность животных на 20-30% определяется состоянием воздушной среды в животноводческих помещениях, а в условиях интенсивного ведения животноводства плотность размещения животных в помещении увеличивается, то и проблему создания и поддержания оптимального микроклимата в этих помещениях нужно решать новыми способами.

Зоогигиенические нормы микроклимата, при беспривязно-групповом способе содержания крупного рогатого скота: температура равна 10°С (8-12°С), скорость движения воздуха 0,5 м/с, относительная влажность 70%, содержание пыли 0, 04 мг/м3, освещённость 7,5 лк., величина шумов 60-70 децибел.

Формирование микроклимата зависит от ряда технических и технологических факторов: объемно-планировочных и конструктивных решений, технологии содержания, эффективности систем вентиляции, отопления и навозоудаления, теплозащитных свойств ограждающих конструкций и т.д. [4], [5]

Для снижения концентрации вредных газов и удаления излишней влаги в помещении, а также для рассредоточения приточного воздуха и ликвидации застойных зон, устраивают системы вытяжной вентиляции в навозных каналах, при содержании животных на решетчатых полах. Освещенность в помещении должна обеспечивать нормативную видимость предметов и способность нормативного течения физиологических процессов в организме. Хорошо регулируют микроклимат на территории ферм и в животноводческих помещениях зеленые насаждения. В жаркий летний период под их влиянием температура воздуха на территории ферм снижается на 7 - 13°С, а в помещениях для животных на 3-6°С.

Причины ухудшения микроклимата большинства эксплуатируемых животноводческих помещений заключается в низкой теплозащите ограждающих конструкций, неквалифицированной эксплуатации отопительно-вентиляционного оборудования, а также неправильной организации воздухообмена.

Необходимый часовой воздухообмен по содержанию углекислого газа определяют по формуле:

Lсо2=(С*m)/(C1-C2)=(114*400)/(2,0-0,4)=28500,

Правильность выбора системы вентиляции производят по максимальной кратности воздухообмена, которая определяется по формуле;

ф = Lсо2/Vn=28500/900=31,7

Кратность воздухообмена больше 3 потому дополнительно в торцах коровников установлены вентиляторы!

4.8 Уборка навоза

Для уборки навоза используют мобильные средства. На проектируемой ферме удаление навоза из траншей будет осуществляться трактором с бульдозерной навеской БН-1. [6]

Схема бульдозерной навески БН - 1(рис. 3)

Показатели БН-1:

Производительность, т/ч 41,0;

Ширина отвала, мм 2000;

Высота отвала, мм 680;

Габаритные размеры с трактором, мм;

Длина , м4130;

Ширина, м2000;

Высота , м 1630;

Масса навесного оборудования, кг 340;

Обслуживающий персонал, чел 1

Трактор Т - 30 - А - 80 (рис.4)

Техническая характеристика Т - 30 - А - 80 ( табл. 8)

- эксплуатационная мощность, кВт (л.с.)	22,1 (30)
- продольная база, мм	1800
- диапазон скоростей, км/ч	1,5…24
- эксплуатационная масса, кг	2440+50
- колея передних колес регулируемая, мм	1322…1522
- габариты трактора ДхШхВ, мм	3610х1662х2570
- класс тяги, кгхм	0,85

4.9 Расчет искусственного освещения

Искусственное освещение может быть двух видов: рабочее и дежурное.

Рабочее освещение - это основной вид освещения, оно предназначено для обеспечения рабочих помещений. Из рабочего освещения может быть выделено 10 % ламп для дежурного освещения в тех помещениях, где требуется периодически наблюдать за животными. Для освещения животноводческих помещений используют, как правило, лампы накаливания. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей должна соответствовать нормам СНиП 11-4.

Для расчета равномерного искусственного освещения пользуются методом удельной мощности. Метод сводится к определению расчетной мощности для создания нормированной освещенности. По таблицам в зависимости от вида помещения выбирают удельную мощность в Вт/м. Рекомендуемые удельные мощности и форма расчета количества ламп приведены в приложении ( табл. П . 31.).

Расчет электрического освещения освещения производственных и других помещений сводится к выбору типа светильников, количества ламп и их размещения. Исходя из установленной удельной мощности и известных площадей помещений определяют потребную мощность на освещение того или другого помещения по формуле:

Р = N*S

где S - площадь помещения, м2;

N - удельная мощность, Вт/м2.

Удельные мощности для объектов животноводческих ферм регламентированы ( табл. П. 31.).

Определив потребную мощность основного освещения, его используют в период выполнения основных работ. В остальное время, если это необходимо, включают дежурное освещение, которое принимается 10…12 % от основного. После определения потребной мощности выбирается тип и мощность светильников для основного освещения однотипных помещений и определяется их количество:

nл= Р/Рл

где Рл - мощность выбранной лампы, Вт.

Результаты расчетов по всем помещениям сводим в таблицу

Помещения	Площадь м2	Удельная мощность Вт/м2	Потребная мощьность в Вт.	Мощность выбранной лампы, Вт	Кол-во ламп
			Осн. освещение	Дежурное освещение
Коровники	1800	4,0	7200	864	90	80
Доильный зал	420	13,0	5460	655	140	39
Кормоцех	460	7,0	3220	386	75	43
АБП	89	10	890	106	100	9
Навесы, сараи, гаражи	310	4,5	1395	167	75	19
Телятник	900	3,7	3330	399	100	34



5.Технико-экономическое обоснование проекта

5.1 Пооперационная технологическая карта на выполнение основных технологических процессов

Таблица 9.

Наименование работы	Доение	Кормление	Поение	Навозоудаление
Машины и оборудование	УДА-8А	КРС-15	ПА-1А	БН-1
Единицы измерения	Голов/час	тонн/час	м /час	тонн/час
Мощность, кВт	20	22,1	-	22,1
Объем работы Сутки	10	3	-	2
Год	3650	1095	-	730
Производительность, (время, затративш. На 1 голову) t на 1 гол/мин	1,3	2,5	0,0005	41
Количество часов работы машин Сутки	8	1	1	0,6
Год	2920	365	365	219
Требуется машин, шт.	1	1	16	1
Количество обслуживающего персонала, чел.	1	1	-	1
Расход горючего, кг/голов.	-	0,015	-	0,005
Расход электроэнергии, кВтч/голов.	0,207	-	0,75	-
Материалоемкость, кг/голов.	7,05	15,3	1,84	0,85
Энергоемкость, кВт/голов.	331,7	-	36,5	-
Затраты на 1 голову Труд человека, час.	182,5	0,91	-	0,54
Экспл. расход, руб.	754,5	927	8,7	9



6.Охрана труда и техника безопасности на проектируемом предприятии

При работе на животноводческих фермах надо четко следовать правилам работы с техникой во избежание получения травм и повреждений. Работник, перед тем, как присткпить к работе должен изучить правила техники безопасности и правила работы на том агрегате, с которым он будет работать. Включать оборудование в рабочее состояние следует только с разрешения старшего сотрудника, перед включением следует проверить правильность сборки, исправность узлов, сохранность токопроводов и изоляции, надежность крепления контактов и соединений.

Работникам запрещается самостоятельно проводить монтаж, снимать защитные приспособления перед запуском машин.

Следует вручную проверить вращающийся рабочий орган и убедиться в отсутствии предметов в рабочей камере. При загрузке бункера машин надо убедиться, что в него не попали металлические предметы, камни и другие посторонние вещи. Работы, связанные с регулировкой, смазкой, ремонтом машин производят только в отключенной электроэнергии.

Каждая машина должна быть оборудована автоматическим отключением. К работе на оборудовании не допускаються лица младше 18 лет.

Правила техники безопасности при работе с оборудованием:

Рабочий персонал допускается к работе со знанием устройства и правил эксплуатации машин и приборов, получают инструктаж по безопасной работе и расписываются в журнале учета инструкций;

Движущиеся части машин, в том числе и ременные передачи, должны иметь надежное ограждение;

Одежда рабочего персонала, выполняющего свою работу, должна быть хорошо заправлена и не мешаться при работе;

При работе рабочий должен выполнять только те операции, которые ему поручены старшим сотрудником;

Работа на неисправной машине или приборе категорически запрещена;

Перед началом работы необходимо:

- провести технический осмотр оборудования и состояние кабеля и пусковой аппаратуры, состояние ограждений и защитных кожухов;

- проверить надежность заземления (зануления) машины;

- рабочее место и проходы необходимо очистить от посторонних предметов.

Работу машины следует проверить на холостом ходу. При достижении рабочих оборотов не должно быть стуков и шумов.

Меры оказания первой помощи:

При ушибах следует приложить холод (лед, холодные примочки), стягивающие повязки. При кровотечении края раны смазать йодом, положить ватный тампон и забинтовать. При необходимости следует направить пострадавшего в медицинский пункт или вызвать скорую помщь;

При поражении электрическим током необходимо срочно обесточить электроэнергию; освободить пострадавшего от токоведущих частей, уложить, при необходимости сделать искуственное дыхание и масаж сердца. Вызвать врача. Пострадавшего к работе не допускать.

При пожаре необходимо принять меры по его ликвидаци имеющимися средствами. При необходимости вызвать пожарную команду.

После окончании работ:

- привести в порядок рабочее место;

Доложить старшему сотруднику о завершении работы.



7. Охрана окружающей среды

Рациональное использование природных ресурсов и их охрана в условиях быстрого развития промышленности, транспорта сельского хозяйства и влечения в эксплуатацию все большего количества естественных ресурсов, является одной из важнейших экономических и социальных задач РФ.

Под охраной прироы понимают целый комплекс мероприятий, которых следует придерживаться в определенном порядке.

Отрицательное воздействие агрегатов на окружающую среду происходит при большом внесении минеральных удобрений и химикатов вследствие накопления химических веществ в почве, воздухе и растениях, а также при чрезмерном уплотнении почвы. Агрегат следует комплектовать так, чтобы после его работы плотность почвы оставалась оптимальной (1,1…1,4 г/ cм3) . Такую плотность можно получить за счет увеличения опорной поверхности агрегата, правильного подбора оптимального давления в шинах, применение шин улучшенной конструкции и т.п.

При строительстве фермы следует точно придерживаться расстояний санитарных разрывов до населенных пунктов (500м), до дорог разного значения (300м), до мясокомбинатов и аэропортов (10 - 15 м), до ферм свино- и овцеводческих (150м), до звероферм (300 м), до птицеферм (1000м).

Следует соблюдать правила утилизации навоза и сточных вод во избежание загрязнений почв, открытых водоемов, грунтовых вод.

После обработки помещений аэрозолями надо проветривать здания постепенно для того, чтобы предотвратить выход вредных веществ в атмосферу. [7]



Заключение

Механизация и автоматизация производства является важной стороной развития хозяйства, в том числе и сельского. Благодаря этим процессам уменьшаются как затраты ручного труда каждого отдельного работника, так и потребность в рабочих кадрах в целом (при высокой степени механизации и автоматизации необходимость в рабочих руках сводится к минимуму). В то же время возрастают требования к квалификации работников.

При правильном подборе механизмов и автоматов производства, возможно добиваться уменьшения экономических затрат, в том числе денежных средств на единицу продукции.

К тому же механизированный подход позволяет обеспечивать благополучие каждого животного на ферме, что очень важно как с производственной точки зрения, так и с моральной.



Список литературы

Кирсанов В.В. и др. Механизация и технология животноводства. - М., 2013[1]

Всяких А.С. и Ткаченко Е.И. Технология молочного скотоводства на промышленной основе[2]

Мурусидзе Д.Н...