Проект животноводческого комплекса с индивидуальной технологией производства продукции

Размещено на http://www.allbest.ru

ВВЕДЕНИЕ

В нашей стране развитию животноводства уделяется большое внимание. Большая часть основной продукции животноводства в предстоящие годы будет производиться на существующих фермах в условиях их коллективной арендации, а также в фермерских индивидуальных хозяйствах, что обеспечивает интенсивность ведения отрасли.

Конструкторскими бюро, научно-исследовательскими и проектно-технологическими институтами механизации и электрификации сельского хозяйства разработаны новые прогрессивные технологии, а также комплекты, агрегаты, машины и аппараты для животноводства и кормопроизводства. На основе этой техники внедряется комплексная механизация ферм, и создаются животноводческие комплексы с индивидуальной технологией производства продукции. ферма корм доильный корова

Техническая оснащенность ферм влияет на производство животноводческой продукции через экономию живого труда при обслуживании животных, улучшение условий их содержания, повышение окупаемости и т.д. Доля затрат общественного труда в стоимости валовой продукции животноводства повышается с применением средств механизации.

Для нужд животноводства сегодня выполняется немногим больше половины потребной номенклатуры машин, поэтому еще очень велики затраты ручного труда.

Известно, что многие недостатки механизированных технологий обусловлены несоответствием технических средств физиологическим особенностям животных. В связи с этим актуальны задачи оптимизации машин и создание нового высокопроизводительного оборудования для животноводства.

Для решения поставленных задач необходимы технически обученные, квалифицированные специалисты, хорошо владеющие профессиональными знаниями. От уровня подготовки инженерных кадров во многом зависит дальнейшее развитие сельскохозяйственного производства и его животноводческой отрасли.

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЕНЕРАЛЬНОГО ПЛАНА ФЕРМЫ

1.1. Размер территории фермы

1.1.1. Участок должен быть расположен в сухом незатопляемом месте и иметь уклон, обеспечивающий сток поверхностных вод вблизи источников электроснабжения и естественных водоёмов, обеспечивающих достаточное количество воды на ферме.

1.1.2. Каждая ферма должна располагаться не ближе 300 метров от жилого района. Вдоль границ территории фермы следует создать зеленую зону. К выбранному участку должен быть удобный подъезд.

1.1.3. Размер территории фермы определяется как сумма площадей, занятых производственными зданиями, санитарными разрывами между ними, дорогами и защитными зонами. Площадь фермы или комплекса определяется по заданному числу голов скота (m) и удельной площади на 1 голову (f=200м):

F=m • f, м².

F=592•200=118400 м²

При расчете размеров сторон участка следует исходить из соотношения ширины к длине 1:1,5.

Тогда длина участка: b=1,5 a

где а - ширина участка:

a = v118400/1,5= 229.39м

b=1,5 • 229.39= 344.1 м

1.2. Определение состава здании и сооружений фермы.

1.2.1. На территории фермы размещены производственные и вспомогательные здания и сооружения. При подборе построек следует использовать типовые проекты.

1.2.2. Количество необходимых животноводческих построек, в зависимости выбранных построек, определяется по выражению:

nж = m/mп,

где m - количество данного вида животных;

m_П - вместимость постройки (выбираем коровник на 200 голов, тогда m_П=200).

Тогда: n_Ж = 592/200=1,96 ?3

1.2.3. Стойла в коровниках размещаем в 2 ряда. Ширина помещения при двурядном расположении стойл принимается равной 12 м. Обычно два коровника объединяются между собой блоком подсобных помещений-вставкой. Размер вставки: ширина-12м, длина-18м.

1.2.4. После определения необходимого количества животноводческих помещений и выбора их ширины рассчитывается длина по формуле для привязного содержания:

l_п=m₁b_c+l

где m₁ - число животных в одном ряду;

b_c - ширина стойла, м (1,2 м);

l - часть длины здания, занятая подсобными помещениями и поперечными проходами (принимается 12 м);

l_п=100•1,2+12=132

1.2.5. Площадь выгульных площадок рассчитывается по нормам на одну голову животного m . Выбираем обычное покрытие. При обычном покрытии f=15 м²?гол..

1.2.6. Навозохранилище. Площадь хранилища Fнх определяется по формуле:

Fнх = ((qп+qм+qн)*m*D)/(1000*гн*hн)

где qп - норма подстилки в сутки, (2кг/гол);

qм - суточный выход мочи от 1 гол., (20кг);

qн - суточный выход навоза от 1 гол., (35кг);

D- продолжительность хранения навоза (90-120дн);

гн - объёмная масса навоза, (0,8-1 т/м);

hн - высота укладки навоза, (1,5-2м).

Fнх =((2+20+35)*592*100)/(1000*0,8*2) =2109м

Ширина хранилища принимается равной bнх =15м, тогда длина его будет:

lнх = Fнх/ bнх

lнх = 1396,5(2109)/15 =93,1(140.6)м

Максимальная длина навозохранилища - не более 70м, расстояние до ближайшего производственного помещения - не менее 40м, расстояние между хранилищами в ряду - 5м.

1.2.7. Определение количества и размеров силосных траншей:

а) годовой запас силоса или сенажа:

Gгод = 0,24*m*k*qc, т

где k- коэффициент, учитывающий потери силоса или сенажа, (1,12)

qc -суточная норма силоса или сенажа на 1 гол., кг;

Тогда количество силаса:

Gгод = 0,24*592*23,5*1,12=3739,5т

Объём силоса: Vгод = Gгод/с

где с - насыпная плотность корма, т/м, для силоса - 0,3т/м, для сенажа - от 0,2-0,5т/м.

Vгод = 3739,5/0,3 = 12465м

Количество сенажа:

Gгод = 0,24*592*11,75*1,12=1869,7 т/м

Объём сенажа: Vгод = 1869,7 /0,35 =5342м

Необходимое число траншей:

nст = Vгод/Vтр

где Vтр - объём стандартной траншеи, м, для силоса принимаем Vтр-3000м, для сенажа Vтр-1000м.

Тогда для силоса: nст = 12465/3000 = 4,155 принимаем nст = 3 шт.

Для сенажа: nст =5342/1000 =5,34 принимаем nст = 4 шт.

1.2.8. Площадь корнеклубнехранилища определяется исходя из годовой потребности и удельной нагрузки на 1 м хранилища:

Fк = 0,24*qк*m/ДPк, м

где ?Р_К - нагрузка для хранилища закромного типа (1,5 - 2т/ )

q_К - суточная норма корнеклубнеплодов на 1гол.м²

Fк = 0,24*13,3*592/1.8 = 1049,8 м

Ширина хранилища =12 или 18 м., длина

lк =1049,8 /18= 58,32м.

В целях снижения затрат на перевозку корнеклубнеплодов хранилище можно блокировать со знанием кормоцеха. Вместимость хранилища может быть равной 50% годовой потребности в кормоклубнеплодах . Остальную часть продукции следует хранить в буртах.

1.2.9. Число и размеры скирд сена и соломы определяются также по удельной нагрузке. Наибольшая длина скирды l_С= 60 м, ширина b_C= 8 м.

Число скирд определяется по выражению:

nс = 0,24 * q_c * m * K_C / (?Р_c * b_C * l_С)

где q_c - суточная норма сена на 1гол.

K_C - коэффициент, учитывающий текущий запас грубых кормов, ,0;

?Р_c - удельная нагрузка (для сена 0,2 т/, для соломы 0,25 т/)

nс =0,24*6,13*592*0,6/(0,2*8*60) = 9,1принимаем для сена 4 шт.

nс =0,24*8,55*592*0,6/(0,25*8*60) = 6,1 принимаем для соломы 4 шт.

2. МЕХАНИЗАЦИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ПОЕНИЯ ЖИВОТНЫХ

2.1 Определение суточной потребности в воде по ферме

Q_СР.СУТ =? q_В * m_I л\сут

Qср =100*592 =5920)л/сут

где q_В - норма расхода воды на 1гол.(100л/гол в сутки для коров)

m_I- количество потребителей i группы.

2.2 Суточный расход воды зависит от времени года, поэтому оборудование надо подбирать с учётом коэффициента суточной и годовой неравномерности.

Максимальный суточный расход воды определяется по формуле:

Q_{МАХ.СУТ.} = Qср.сут. _* K_сут л\сут

где K_C - коэффициент суточной неравномерности, принимают равным 1,3, он показывает, что фактический расход воды в иные дни года превышает среднесуточный на 30 %.

59200*1,3=76960л/сут

2.3 Наибольший часовой расход воды

Q_МАХ.Ч = Q_{МАХ.СУТ. *} Kч / Т

где Kч - коэффициент часовой неравномерности, принимают равным 2,5 при наличии автопоилок.

Т - продолжительность водопотребления - 24 час.

Q_МАХ.Ч = 76960*2,5/24=8016,6л/ч

2.4 Определяют производительность станции

Qн = Q_{МАХ.СУТ.} *Кч/Тн

где Т_Н - продолжительность работы насосной станции. Время работы насосной станции принимается равными 14час.

Qн = 50960(76960)*2,5/14 = 13742 л/ч

Величина напора Н = 30 м. Для определения диаметра труб надо знать секундный расход воды:

Q_{МАХ.СУТ.} = Q_МАХ.Ч / (3,6 * 10⁶) /с

Q_{МАХ.СУТ.} = 5308,3/3600000 =0,0015 /с

2.5 Затем находим диаметр труб внешнего водопровода на начальном участке, на котором проходит всё количество воды:

м

где V - скорость движения воды в трубах (0,8-1м/с).

D=1,13* 0,0015/0,8 =0,05

Принимаем диаметр трубы внешнего водопровода на начальном участке равный 50мм

2.6 Определяю необходимую емкость резервуара водонапорной башни, которую принимают равной 15 - 20% от наибольшего суточного расхода воды:

V = 0,18*76960 =13852,8м

Выбираю водонапорную башню: БР - 15У

2.7 Количество поилок (определяем)

Nа = m/k=592/2=296

После расчета выбираем марку поилок ПА-1А

Одна поилка будет обслуживать 2-х рядом стоящих животных на все поголовье 296 шт

Вместимость чаши,м3.-1,9

Размеры:342/212/160мм

Масса,кг.-6

3. ВЕНТИЛЯЦИЯ И ОТОПЛЕНИЕ

Нормальное содержание животных в помещениях возможно лишь при условии поддержании определенных физических и химических свойств воздуха.

Оптимальными параметрами микроклимата в помещениях для содержания коров обычно считают такие: температура внутреннего воздуха 8-10ч. относительная влажность воздуха80%, содержание(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.

3.1.1. В районах с холодной и продолжительной зимой за основной параметр при расчёте вентиляции следует принимать влажность воздуха в помещении. Величина воздухообмена для одного помещения будет равна:

м³/ч

где К_п - коэффициент влагавыделения с пола помещения (1,2 - 1,4)

W - количество влаги, выделяемое одним животным, (для коров с надоем 10кг./сут и живой массой 600кг.- 343

W_доп - допустимое количество влаги в помещении (8г/м³)

W_o - влагосодержание наружного воздуха

(для Западной Сибири в январе W_o=1-1.5 г/м³ )

м³/ч

3.1.2.Полученный воздухообмен не должен быть меньше величины, принимаемой в нормах технического проектирования (НТП). Норма воздухообмена обычно дается на 1 ц. живой массы и для коров составляет . Исходя из этого необходимая величина воздухообмена равна:

м³/ч.

где g - живая масса одного животного, ц (5-6ц)

L=17*200*6=20400м³/ч - для первого и второго помещения коровника.

3.1.3.Кратность воздухообмена рассчитывается по формуле:

K=L/V,

V=a*b*h =12*132*3=4752м3

где V - объём помещения , м3;

a - ширина помещения, м - 12;

b - Длина полезной части помещения, м-132

h - Высота помещения до потолочного перекрытия (3 м.)

3.2. Расчёт вытяжных каналов при естественной вентиляции.

3.2.1.воздух помещения в силу разности температур внутри и снаружи перемещается вверх по каналу с некоторой скоростьюV(м/с). Общая площадь (м2) сечения канала составит:

Fв=Lmax/3600*V

Fв=20400/3600*1.32=4.29м²

Lmax - максимальное значение величины воздухообмена.

Скорость движения воздуха в канале зависит от высоты канала и разности температур и определяется по таблицам или по формуле:

V=2.2=2.2=1,32м/с

Где h-высота канала (3м)

tвн- температура воздуха внутри помещения, С

tн- температура воздуха снаружи помещения (-23С)

3.2.2.Количество вытяжных каналов на одно помещение:

n===4шт.

f1-площадь поперечного сечения одного канала(1х1м2).

3.2.3.Вытяжные каналы устраивают 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.

3.3Расчет приточной вентиляции.

3.3.1. Поступление свежего воздуха обеспечивается приточными установками, расположенными в вентиляционных камерах торцовой части помещения. Приточная установка состоит из центробежного вентилятора типа Ц 4- 70, калорифера, воздухозаборного устройства и приточного воздуховода.

3.3.2. Начальный участок воздуховода изготовляется из металла, а распределительный - из листовой оцинкованной стали. Или из полиэтиленовой пленки.

Определяем производительность установок:

- максимальная подача вытяжной вентиляции

3.3.3. Производительность одного вентилятора:

- число приточных установок

для первого и второго коровника

3.3.4. Диаметр воздуховода определяется по формуле:

где V - скорость движения воздуха в трубе (12 - 15) для металлического и

15 - 20 м\с - для пленочного воздуховода:

Принимаем воздуховод диаметром 0,5м.

3.2.5. Напор (Па) развиваемый вентилятором, определяется как сумма потерь от трения воздуха о трубу на прямолинейных участках Н_тр и потерь напора от местных сопротивлений h_м:

,

где - средняя плотность воздуха 1,2-1,3 кг/м³;

- коэффициент сопротивления движения воздуха в трубе ( для труб - 0,02 - 0,03);

l - длина прямолинейного участка воздуховода, м.

- сумма коэффициентов местных сопротивлений принимается для рассматриваемой схеме равной 4 - 6

3.2.6. По полученным величинам выбираю вентилятор центробежного типа Ц4 - 70

Диаметр колеса-300мм

Подача:0,55-3,3 тыс.м3/ч

Полное давление:160-1150Па

Часовое вращение колеса:1410-2850мин

Мощность двигателя : 0,6-1,0кВт

Масса-21кг

3.4. Расчёт системы отопления.

3.4.1. Количество тепла (кДж/ч) необходимое для отопления животноводческого помещения (дефицит тепла), определяется по формуле:

где - потери тепла через ограждение конструкции помещения,

- потери тепла на вентиляции.

- количество тепла, выделяемое животными.

3.4.2. Потери тепла (кДж/ч) через ограждающие конструкции:

где - коэффициент теплоотдачи ограждений;

- поверхность ограждений, м²

- расчётная температура внутри помещения;

- наружная расчётная отопительная температура (-36⁰C);

Расчёты необходимые для определения , , даны в таблице 1

 кДж/ч

3.4.3. Потери тепла (кДж/ч) на вентиляцию:

где С - теплоёмкость воздуха 1,005 кДж/(кг,⁰С)

- величина воздухообмена, полученная в предыдущих расчётах:

- средний объёмный вес воздуха (1,2-1,3 кг/м³);

- внутренняя температура помещения (10⁰С);

- расчётная вентиляционная температура наружного воздуха(-36⁰С).

3.4.4. Тепловыделение (кДж/ч) от животных:

где - количество тепла, выделяемое одним животным (3446 кДж/ч для коров с продуктивностью 10л\сут. живой массой 600кг.)

кДж/ч

Стена наружная: F_i =132*3*2=792м²

Окна двойные:48*1,44=69,1м²

ворота и двери: 3*2,5*2+2,1*2,4*2=25,1м²

пол:

зона:0-2: F_i=2*132*2+2*12*2=784м²

зона:2-4: F_i=2*(132-4)*2+2*(12-4)*2=752м²

зона:4-6: F_i=2*(132-8)*2+2*(12-8)*2=720м²

потолок: Fi=2256м²

Таблица №1 Расчёт удельных теплопотерь

Наименование ограждений	Кi ,кДж/(м2.ч.С0)	Fi , м2	кДж/(ч*0С)
Стены наружные	4,31	792	4313,52	37,23
Окна двойные	3.63	69,1	250,9	2,16
Ворота и двери	16,74	25,1	420,1	3,6
Потолок	3,14	1584	4973,8	42,9
Пол:
зона 0 - 2 м.	1,67	576	961,9	8,3
зона 1 - 4 м.	0,83	544	451,5	3,9
зона 4 - 6 м.	0,42	512	215,2	1,86
Остальное	0,25
Всего	36,99	4102,2	11586,9	100

3.4.5.Определяю теплопроизводительность (кДж/ч) одной приточной установки:

(3.12)

=395893,8кДж/ч или 219,9кВт

Исходя из расчётов выбираем электрокалорифер установки СФОЦ:

Техническая характеристика СФОЦ 100\0,5 - 41 (3)

Напряжение питающей сети В 380

Мощность, кВт 95

Производительность, м 3\2 5000

4. МЕХАНИЗАЦИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ

Правильным кормлением следует считать такое, которое наиболее полно соответствует потребностям организма животного и позволяет при наименьшем расходовании кормов достигать наибольшей продуктивности животных. Большинство кормов в обязательной предварительной обработке перед вскармливанием. Такая обработка производится в кормоцехах, оснащенных необходимым набором машин и вспомогательным оборудованием. Решением вопросов кормоприготовления сводится к расчёту количества кормов, распределению кормов по выдачам, разработке технологии обработки кормов, выбору машин и оборудования.

4.1. Расчёт количества кормов для дойного стада.

4.1.1. Рассчитываем суточный расход кормов и их потребность на стойловый период. Данные заполним в таблице.

Таблица 2

Расчет количества кормов

Вид корма	%	корм.ед.	гол.корм.ед.	кг/гол.
Концентраты	20	3,76	1.00	3,76	1,47	352,8
Сено	13	2,45	0.40	6,13	2,4	576
Солома	10	1,88	0.22	8,55	3,35	804
Силос	25	4,7	0.20	23,5	9,21	2210,4
Сенаж	20	3,76	0.32	11,75	4,61	1106,4
Корнеплоды	12	2,26	0.17	13,3	5,21	1250,4
Итого	100	18,81		67	26,25	6300

4.1.2. Определяем суточную потребность в кормовых единицах для фермы:

где - норма расходов кормов на единицу продукции, корм.ед. ( 1,45 норм. ед./кг. молока; 10,5 норм. ед./кг. прироста молодняка КРС);

- суточная продуктивность одного животного, кг.

- поголовье животных данной половозрастной группы

К =1,45*12,97*592=11133,4(корм.ед)

4.1.3. Суточная продуктивность (кг/сут) для дойного стада КРС определяется по годовой продуктивности одного животного и числу дней лактации (300дн.)

3685/300=12,28 (кг/сут)

4.1.4. Определяем содержание кормовых единиц в компонентах рациона в расчетах на 1 голову (графа 3, табл.2)

Где ц - процентное содержание каждого вида корма в рационе ( графа 2, табл.2)

Концентраты: 0,01*1,45*20*12,97=3,76

Сено:0,01*1,45*13*12,97=2,45

Солома:0,01*1,45*10*12,97=1,88

Силос: 0,01*1,45*25*12,97=4,7

Сенаж: 0,01*1,45*20*12,97=3,76

Корнеплоды:0,01*1,45*12*12,97=2,26

4.1.5. Находим массовое значение каждого компонента в сухом рационе одного потребителя:

(кг)

Где Ц - питательная ценность i-го вида корма, корм.ед./кг.(графа 4,табл.2)

Концентраты:3,76/1,00=3,76кг

Сено:2,45/0,40=6,13кг

Солома:1,88/0,22=8,55кг

Силос:4,7/0,20=23,5кг

Сенаж:3,76/0,32=11,75кг

Корнеплоды:2,26/0,17=13,3кг

4.1.6. Определяем суточную потребность в кормах (т.) на все поголовье для стойлового периода (графа 6,табл.2)

Где m - число голов на ферме.

Концентраты: 0,001*3,76*392=1,47т.

Сено:0,001*6,13*392=2,4т

Солома:0,001*8,55*392=3,35т

Силос:0,001*23,5*392=9,21т

Сенаж:0,001*11,75*392=4,61т

Корнеплоды:0,001*13,3*392=5,21т

4.1.7. Находим общий расход кормов (т) за стойловый период (графа 7, табл.2.)

,

Где - продолжительность стойлового периода

Концентраты: 240*1,47=352,8 (т)

Сено:240*2,4=576т

Солома:240*3,35=804т

Силос:240*9,21=2210,4т

Сенаж:240*4,61=1106,4т

Корнеплоды:240*5,21=1250,4т

4.1.8. Суточное количество корма следует распределить по выдачам. Число кормлений для КРС составляет три. Исходя из общего распорядка дня на ферме, принимают число кормлений и устанавливают часы, и продолжительность каждого кормления:

1-е кормление с 6-00 до 7-00 часов (утреннее)

2-е кормление с 12-00 до 13-00 часов (дневное)

3-е кормление с 17-00 до 19-00 часов (вечернее)

4.1.9. При кормлении животных кормовыми смесями корма по дачам можно распределить равномерно. При раздельном кормлении распределение суточного рациона по выдачам представлено в таблице 3

4.1.10. Масса кормовой смеси на одну дачу

т.

Араз=26,25/3 = 8,75т

Часовая производительность кормоцеха (т\ч) определяется из массы корма на одну дачу А раз и продолжительности его переработки Т (2ч).

Qраз = 8,75/2 = 4,38т

Продолжительность переработки не должна превышать время перерыва между кормлениями. В случае совмещения процессов приготовления и раздачи кормов время кормоприготовления примерно равно времени кормления.

4.1.11. Техническая характеристика:

При известной производительности кормоцеха , например КОРК-15 (5) =5т/ч,(5) определяет действительное время (ч) его работы:произодительноть-5т/ч.мощноть-131кbт.м=21845кг.облжиающи персонал-2 ел.

Тп = 4,38/5 = 0,875 ч

Таблица 3

Распределение кормов по дачам

Кормление	Наименование кормов
	зерновые	сено	солома	силос	сенаж	корнеплоды	Итого
	%	кг.	%	кг.	%	кг	%	кг.	%	кг.	%	кг.	%	кг.
Утреннее с 6-00 до 7-00	33,3	1,25	33,3	2	33,3	2,87	33,3	7,83	33,3	3,93	33,3	4,43	33,3	22,3
Дневное с 12-00 до 13-00	33,3	1,25	33,3	2	33,3	2,87	33,3	7,83	33,3	3,93	33,3	4,43	33,33	22,3
Вечернее с 17-00 до 19-00	33,3	1,25	33,3	2	33,33	2,87	33,3	7,83	33,33	3,93	33,3	4,43	33,33	22,3
Итого:	100	3,76	100	6,1	100	8,6	100	23,5	100	11,8	100	13,3	100	67

4.1.12. Часовая производительность (т/ч) поточных технологических линий кормоцеха определяется по выражению:

Qптл=Аразi /Т

Концентраты:Qптл=1,47/0,875=1,68т/ч

Сено:2,4/0,875=2,74т/ч

Солома:3,35/0,875=3,83т/ч

Силос:8,21/0,875=9,38т/ч

Сенаж:4,61/0,875=5,27т/ч

Корнеплоды:5,21/0,875=5,95т/ч

4.2. Разработка технологий обработки кормов.

4.2.1. Технологический процесс обработки каждого вида корма разрабатывается путём составления пооперационных и графических схем.

1) зерновые корма: прием и взвешивание - очистка от примесей - измельчение - дозирование - смешивание - выдача;

2) корнеклубнеплоды: приём и взвешивание - мойка - резка - дозирование - выдача;

3) солома:

а) приём и взвешивание - измельчение - термохимическая обработка-смешивание - дозирование - выдача,

б) приём и взвешивание - измельчение -запаривание- дозирование - выдача;

в) прием и взвешивание -измельчение-дозирование-смешивание с другими кормами-выдача;

4) сено: измельчение - смешивание- выдача; сено хорошего качества может выдаваться скоту без предварительной подготовки;

5) силос и сенаж: погрузка - взвешивание-- дозирование - смешивание с другими кормами - выдача; силос и сенаж могут скармливаться без предварительной подготовки;

6) минеральные корма( поваренная соль);

а) дозирование- смешивание;

б) измельчение-дозирование-смешивание.

4.2.2. При разработке технологии приготовления кормов для основных операций необходимо приводить качественные показатели:

Наиболее приемлема длина резки соломы средней степени измельчения для использования в составе рассыпных кормосмесей 2..5 см, для приготовления брикетов 0,8..3 см, гранул 0,5 см.

Для каждого вида и возрастных групп животных частицы измельченного зернового корма должны иметь размеры:

При мелком размоле М= 0,2..1 мм, при среднем М=1..1,8 мм, при крупном М= 1,8..2,6 мм, где М-модуль или размер частиц.

Размер частиц концентрированного корма после измельчения должно быть не более 3 мм, а количество пылевидной фракции корма не должно превышать 2..3%

Дробление жмыха должно вестись до размера частиц 10..15 мм.

Длина резки соломы и сена для коров 3..4 см. Толщина резки корнеклубнеплодов 1,5 см( для молодняка 0,5..1 см.)

При закладке силоса с добавлением сырых корнеклубнеплодов толщина их резки не должна превышать 5..7 мм. Силосуемые стебли кукурузы измельчают до 1,5..8 см. Загрязненность кормовых корнеплодов не должна превышать 0,3%, а зерновых кормов - 1%(песком), 0,004% (горчаком, вязелем, спорыньей) или 0,25% (куколем, головней, клевером).

4.2.3. На рисунке 4.1 представлена структурно-графическая схема приготовления кормовых смесей на ферме. На схеме показаны как основные, так и вспомогательные операции, связанные с переработкой кормов, по каждой технологической линии указана производительность Оптл, операции, а также перечислены машины и оборудование для выполнения операций.

4.3. Выбор машин и оборудования.

Виды кормов и производительность линий.



Концетраты	Сено Солома	Силос Сенаж	Корнеплоды
Q1=1,68	Q2,3=2,74; 3,83:	Q4,5=9,38; 5,27:	Q6=5,95.

Операции и машины

Погрузка		Погрузка		Погрузка		Погрузка
ЗМ - 60		ПЭ - 0,8Б		ПЭ - 0,8Б		ПЭ - 0,8Б
Взвешивание		Измельчение		Взвешивание		Транспортировка
АВТОВЕСЫ		ИСК - 3		АВТОВЕСЫ		МТЗ-8, ПТС-4
Транспортировка		Транспортировка		Транспортировка		Взвешивание
3СК-10А		МТЗ-8, ПТС-4		МТЗ-8, ПТС-4		АВТОВЕСЫ
Загрузка в бункер		Взвешивание		Загрузка в бункер-питатель		Загрузка в приемный бункер
БСК - 10		АВТОВЕСЫ		МТЗ-8, ПТС-4		ТК - 5Б
Подача на дозирование		Загрузка в бункер-питатель		Дозирование		Подача на мойку
БСК - 10		ШЗС - 40М		ПЗМ - 1,5		ТК - 5Б
Дозирование		Дозирование		Измельчение		Мойка и измельчение
ДК - 10		ПЗМ - 1,5		КДУ - 2		ИКМ - 5А
Подача на сборочный транспортер		Подача на сборочный транспортер		Подача на сборочный транспортер		Дозирование
ШЗС - 40М		ШЗС - 40М		ШЗС - 40М		ДС - 15
Смешивание, измельчение и выгрузка		Подача на сборочный транспортер
ИСК - 3, ТС - 40		ШЗС - 40М

Рис.1. Схема технологического процесса приготовления кормовых смесей для КРС

5. ДОЕНИЕ КОРОВ И ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА МОЛОКА

Исходя из способов содержания коров, выбираю тип и количество доильных установок.

шт.

где m_Д.У.- норма нагрузки на одну доильную установку.

N = 592/200 =2,96= 3шт.

Так как содержание коров привязное, то выбираю доильную установку марки АДМ - 8А

Техническая характеристика АДМ -8А

Обслуживаемое поголовье, голов 200

Производительность 100 гол/час

Обслуживаемый персонал 4

Общая масса основного оборудования, кг. 3300

Мощность 9

Определяем часовую производительность молочной линии:

С - коэффициент сезонности, С= 1,2; Пз период зимний (0,65);

б - коэффициент сухостойности стада (0,85);

К_Д - краткость доения (2-3);

Т- длительность дойки (1,5 - 2ч.) кг/ч,

Подбираем оборудование для охлаждения и очистки молока. Для чего определяю мощность теплового потока Q ,который надо отвести от охлаждаемого молока, и по величине этой мощности выбираю холодильную установку с указанием основных параметров:

, кВт,

где М_с - массовый расход молока ,кг/с ;

С_м- теплоёмкость молока, 3,894 кДж/(кг град);

Т_н - начальная температура молока, 34⁰С;

Т_к - конечная температура молока,6⁰С.

кВт

Для очистки и охлаждения принимаю охладитель - очиститель ОМ - 1А

Техническая характеристика ОМ -1А Тип:

Очистителя центробежный, полузакрытый

Охладителя пластинчатый, закрытый

Производительность, 1\2 1000+100л/ч

Очиститель: мощность Эл/дв кВт 1,1кВт

Насос молочный Обслуживающий персонал, чел. 1

Тип центробежный

Марка 36 - ЗЦЗ,5 - 10

Мощность эл/дв, кВт 1,1кВт

Габаритные размеры, мм 1210 х 500 х 750

Масса, кг. 200кг

В летнее время охлаждение молока можно производить с помощью льда, поэтому определяю количества льда, которое надо заготовить для охлаждения молока в пастбищный период:

где i- теплота плавления льда (335кДж/кг); Пл- период летний (0,35)

з - КПД процесса охлаждения (0,9)

т,

Определяем количество доильных аппаратов:

, шт.,

где t - полный цикл доения одной коровы (6 - 8 мин.)

T - Продолжительность доения, мин.

20- время подготовительно - заключительных операций, мин.

Принимаем 23 аппаратов доильных. Нахожу число доильных аппаратов на одного оператора машинного доения:

,

где t₁ - время машинного доения (4 - 6 мин.)

t₂ - время ручных операций ( при доении в молокопровод 2…3 мин.)

шт

Определяю общее число операторов машинного доения коров:

, чел

Определяем часовую производительность оператора при доении коров:

, гол/ч,

где ф - коэффициент использования рабочего времени (0,8 - 0,9)

Нагрузка на одного оператора машинного доения находится из формулы:

=392/8=49гол.

Определяем затраты труда на доение одной коровы в течение года:

, чел. ч/гол.

чел. ч/гол.

6. МЕХАНИЗАЦИЯ ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТ

6.1. Погрузочные работы.

6.1.1.Для погрузки кормов следует выбирать универсальные типы погрузчиков с целью увеличения их использования в течение смены. Для погрузки силоса, сенажа и грубых кормов можно применять погрузчики ПЭ-0,8Б, ПКУ-0,8,фуражир-ФН-1,4. Техническая характеристика:

Номинальная грузоподъемность, кН:

С грабельной решеткой 5

С остальными рабочими органами 8

Производительность, т/ч при:

Погрузке сыпучих грузов ковшом вместимостью 0,5 и 0,8 м³ - до 55

Погрузке вилами навоза - до 40

Силоса - до 25

Грубых кормов - до 8

Высота погрузки ковшами, м - 2,5

Грабельной решеткой - 3,5

Рабочая скорость, км/ч - до 6

Транспортная (без груза) - до16

Ширина захвата, мм:

Ковша - 0,8м³-2000 ; Вил - 1510

6.1.2. Количество погрузчиков определяется исходя из производительности, суточного количества грузов, а также продолжительности числа смен работы.

Общее время (ч) работы погрузчика определяю по формуле:

, ч, (6.1)

где - суточное количество отдельного вида груза, т.

- производительность машины при погрузке отдельного вида груза, т/ч:

ч,

6.1.3. Количество погрузчиков (шт), необходимое для погрузки одного или нескольких видов груза, определяется по выражению:

где - число смен;

- продолжительность смены - 7час.

- коэффициент использования времени смены (0,8 - 0,9)

Принимаем один погрузчик ПКУ - 0,8.

6.2. Механизация раздачи кормов.

6.2.1. Для раздачи кормов на фермах КРС могут применяться как мобильные, так и стационарные кормораздатчики. Я выбираю, мобильный кормораздатчик КТУ - 10А, так как большое поголовье скота и кормораздатчик может раздавать корм и на летних лагерях.

Техническая характеристика КТУ - 10А

Грузоподъемность, кг 3500

Скорость, км/ч

транспортная до 28

рабочая 0,76 …2,84

Необходимая ширина проезда, мм 2200

Производительность при выдаче, кг/пог.м

на одну сторону 5,2 ….7,2

на две стороны 2,6 …6,36

Колея, мм 1600

Номинальная вместимость кузова, м3

без надставки бортов 10

с надставными бортами 15

Габаритные размеры, мм 6740 х 2310 х 2440

Масса, кг. 2200

Количество кормораздатчиков (шт.) определяется исходя из общего количества скота и числа голов, обслуживаемых одним раздатчиком:

где - норма нагрузки на один кормораздатчик (400 - 600 голов для мобильных, 50- 55 голов для стационарных).

=1шт

6.2.2.Расчитываю фронт кормления для одного ряда коров:

, м,

где - количество животных в одном ряду;

- длина кормушки на 1 голову (при привязном содержании - 1 - 1,2м)

1,2=120 ,м

6.2.3. При использовании мобильных раздатчиков определяю:

а) количество коров (голов), обслуживаемых за один цикл раздачи:

,

где - объём кузова раздатчика, м³

- объёмная масса корма, кг\м³

- коэффициент использования ёмкости кузова (0,8 - 0,9);

- средняя норма выдачи корма на одну дачу, кг/гол;

гол,

б) удельную норму расхода корма (кг/м)

где - максимальная норма разовой дачи на одно животное, кг:

кг/м,

в) скорость продольного транспортёра кормораздатчика (м/с)

,

где - скорость движения кормораздатчика 1,3 - 3,0 км/ч

- ширина кузова (2м)

- высота кузова (1,95м)

- объёмная масса корма (силос 300-500 кг\м³)

м/с

г) Затраты времени (мин.) на один цикл раздачи кормов:

Где - время движения нагруженного раздатчика ,ч;

- время движения незагруженного раздатчика ,ч;

- время загрузки , ч;

- время выдачи корма в животноводческом помещении , ч;

д) общая производительность (т/ч) кормораздатчика с учётом переездов и загрузки:

т/ч

6.3. Механизация уборки навоза.

Для коровника выбираю скребковой транспортёр типа ТСН - 160, который предназначен для уборки навоза из животноводческого помещения, с одновременной погрузкой его в транспортное средство.

Техническая характеристика ТСН - 160

Количество обслуживаемых коров, голов 100 - 120

Производительность, тран-ра 4,5т/4

горизонтального 160

наклонного 13,25

Установленная мощность транспортёра, кВт: 4,0

горизонтального

наклонного 1,5

Скорость движения скребков транспортёра, м/с:

горизонтального 0,19

наклонного 0,72

Масса транспортёра, кг:

горизонтального 1410

наклонного 480

6.3.1. Расчет линии навозоудаления с применением скребковых транспортеров.

Определяю количество транспортёров ТСН - 160 для коровников на ферме:

где - число голов скота на один транспортёр (100 голов)

=4шт.

Определяю часовую производительность транспортёра (т/ч)

где - ширина навозного канала (0,3 - 0,4м);

- высота скребка (0,05м);

- скорость движения цепи транспортёра (10 - 12 м/мин);

- объёмная масса навоза (0,8 т\м3);

- коэффициент заполнения желоба (0,5 - 0,6).

т/ч

Суммарная продолжительность работы всех транспортёров в течении суток (ч) рассчитывается по формуле:

где - суточный выход навоза от 1 гол, кг ( для коров =35 кг)

- суточный выход мочи от 1 гол. кг. (20кг)

- суточный расход подстилки на 1 гол., кг. ( 1-4 кг)

ч,

Определяю время работы транспортёров за стойловый период:

ч,

Рассчитываю мощность (кВт) на привоз транспортёра:

,

где - удельное тягловое усилие цепи транспортёра (12 - 16 кг\м);

- общая длина цепи (150 - 200 м);

- скорость цепи (0,17 - 0,2 м\с);

- КПД передаточного механизма (0, 85 - 0,9).

кВт,

7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЯ

К работе с доильными аппаратами допускаются лица, прошедшие обучение технике машинного доения.

Все работы технического обслуживания, если этого не требует технология операции, выполняются при отключении электропитания.

Периодически проверяют надежность заземления. Вакуум-магистраль должна быть отделена от вакуум-насоса резиновым шлангом не менее чем на 0,5м., так же как и электродвигатель от системы промывки.

Машинное отделение должно иметь особый вход. Допуск посторонних лиц в помещение с силовым оборудованием и распределительными щитами запрещен.

Все вращающиеся части машин и места, опасные в отношении возможного поражения электрическим током, должны иметь ограждения и предупреждающие знаки.

В машинном отделении запрещается хранение горючих материалов.

Крупные животноводческие фермы промышленного типа и животноводческие комплексы при нарушениях и отклонениях в устройстве отдельных систем и в технологических процессах могут стать источником загрязнения атмосферного воздуха, почвы и водоемов.

Среди факторов внешней среды, оказывающих постоянное и непосредственное влияние на явления в природе, воздух играет важную роль. Животноводческие фермы загрязняют его механическими примесями - пылью (комбикормовые цеха, агрегаты для приготовления травяной муки), дымом, микробиологическими загрязнениями - выделение патогенных микробов.

Отрицательное влияние на природу оказывает и шум, создаваемый отдельными механизмами, например вентиляторами и вакуумными насосами, если они смонтированы в помещениях, не имеющих звуковой изоляции.

Действие перечисленных факторов может быть сведено к минимуму при правильной организации производства, соблюдении в животноводстве норм ветеринарной санитарии, а также при правильном монтаже, настройке машин и агрегатов.

Животноводческие фермы и комплексы при нарушениях в системах утилизации производственных стоков (бесподстилочного навоза, производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод, силосного сока, ливневых вод и др.) или при отсутствии таких систем могут в значительной мере загрязнять почву и водоемы. Поэтому необходимо решить проблему утилизации стоков животноводческих ферм и особенно комплексов.

С целью осветления и обеззараживания стоков применяют их механическую, химическую и биологическую очистку. На фермах и комплексах образуется огромное количество выделений, которые имеют высокую ценность как удобрения.

Стоки могут быть использованы как ценное удобрение для полей и лугов, которое повышает плодородие и пищевой режим почвы. Для правильного использования стоков создают прифермские поля орошения, необходимую площадь которых определяют из расчета 1500кг живой массы скота на 1га. сельскохозяйственных угодий. Создание таких полей позволяет полностью исключить сброс стоков в водоемы и вместе с тем вовлечь в сельскохозяйственный оборот дополнительный источник элементов минерального питания и органического вещества для повышения урожайности кормовых культур.

Животноводческие стоки перед внесением в почву подвергают дегильментизации и обеззараживанию различными методами: путем длительного выдерживания в накопителях, химической обработкой дезинфицирующими средствами, ионизированием, гаммооблучением, пастеризацией, обработкой острым паром, контактно-газовым методом. Обеззараживание предохраняет окружающую среду от распространения гельминтов и инфекционных заболеваний, общих для людей и животных.

В результате сложных физических, физико-химических и микробиологических процессов, протекающих в почве, повышается плодородие почвы, полностью очищаются сточные воды с сохранением необходимого режима грунтовых вод, и обеспечивается охрана окружающей среды от загрязнений.

Жидкие стоки для почвы и орошения должны использоваться в соответствии с Санитарными правилами устройства и орошения, земледельческих полей орошения и контролироваться органами и учреждениями санитарно-эпидемиологической службы и ветеринарного надзора, а также органами по регулированию использования и охране воды.

Для борьбы с загрязнением окружающей среды применяется компостирование навоза, а также ограничивается или сокращается (до одного раза в сутки) использование гидросмыва навоза.

8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

8.1.Расчёт штата фермы и определение затрат труда на 1 ц. молока.

8.1.1. Необходимое число рабочих на ферме определяется на основании предыдущих расчётов и существенных норм нагрузки. Расчёты сведения в таблице 4

Таблица 4 Расчёт штата фермы

Профессия	Норма обслуживания голов	Число рабочих необходимых для работы в период
		пастбищный	стойловый
Доярки	50	8	8
Скотники	100	4	4
Скотники - пастухи	100	4	4
Механизаторы	400	1	1
Рабочие кормоцеха	200	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	1	1
Подменные рабочие	1 на 6 основных	3	3
Итого		28	28

8.1.2. По данным таблицы 4 определяю затраты труда (чел/ч) в целом по ферме отдельно для стойлового и пастбищного периодов:

,

где - число рабочих на ферме для стойлового и пастбищного периодов;

- продолжительность рабочего дня (7ч.)

- продолжительность зимнего и летнего периодов, 240 и 125дн.

= 28*7*240=47040(чел/ч)

= 28*7*125=24500(чел/ч)

8.1.3. Определяю количество произведенного молока (л) для стойлового и пастбищного периодов:

где- продуктивность одной коровы за зимний и летний периоды, ц.

 (ц),

(ц),

8.1.4. Подсчитываю затраты труда на производство единицы продукции:

(для зимнего периода),

(для пастбищного периода),

(чел.-ч/ц)

(чел.-ч/ц)

Средние затраты труда

(чел.-ч/ц)

8.1.5. Определяю экономию затрат труда на единицу продукции (чел.-ч/ц):

где -затраты труда введения комплексной механизации, принимаем условно=12(чел.-ч/ц)

(чел.-ч/ц)

9. РАЗРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЯ ЛИНИИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ПОЕНИЯ

Система водоснабжения -- это комплекс взаимосвязанных машин, оборудования и инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источников, подъема ее на высоту, очистки, хранения и подачи к местам потребления.

Состав машин и инженерных сооружений зависит в основном от источника водоснабжения и требований, предъявляемых к качеству воды.

При водоснабжении животноводческих ферм наибольшее распространение получили местные и централизованные хозяйственно-производственные системы водоснабжения. В свою очередь, централизованные системы могут быть частью группового сельскохозяйственного водопровода, обеспечивающего водой несколько населенных пунктов, ферм и других производственных объектов, расположенных, как правило, на значительном расстоянии друг от друга.

Схема водоснабжения -- это технологическая линия, связывающая в той или иной последовательности водопроводные сооружения, предназначенные для добывания, перекачки, улучшения качества и транспортировки воды к пунктам ее потребления.

Среди технологических схем и оборудования, предназначенного для линий поения животных, наибольший интерес для зооинженера представляют поилки. И это вполне естественно, так как именно они контактируют с животными и должны наилучшим образом соответствовать физиологическим особенностям последних.

Автопоилка представляет собой специальные автоматически действующие устройства (приборы), при помощи которых животные и птицы самостоятельно, без участия человека получают из водопровода необходимую для поения воду в любое время суток и в нужном количестве.

Поилки делятся на индивидуальные и групповые. Индивидуальные применяются на фермах крупного рогатого скота при привязном содержании, овце -- и свинофермах -- при содержании в отдельных станках (клетках и оцарках).

Групповые поилки используются на фермах крупного рогатого скота при беспривязном содержании, в летних лагерях, на пастбищах, а также для свиней, овец и птицы при групповом содержании. На пастбищах и в лагерях, удаленных от источников воды, животных поят из передвижных поилок, цистерн. По конструкции автопоилки бывают клапанные и бесклапанные, действующие по принципу сообщающихся сосудов.

Промышленность выпускает около двух десятков различных типов индивидуальных и групповых автопоилок для крупного рогатого скота, свиней, овец и птицы.

Групповая автопоилка АГК-12 предназначена для поения крупного рогатого скота. Она выпускается в двух модификациях: для летних лагерей, где водопровода нет, и для поения скота на выгульных площадках ферм с водопроводной сетью.

Поилка состоит из двух установленных на полозьях металлических корыт, соединенных патрубком, и цистерны вместимостью 3000 л, из которой вода самотеком поступает в поильные корыта. На одном из корыт имеется клапанный механизм, автоматически поддерживающий уровень воды в обоих корытах на заданной высоте. Поилка второй модификации цистерны не имеет.



Рис. Схема автопоилки АГК-12:

а) 1 -- горловина; 2 -- крышка; 3 -- цистерна; 4 -- вакуумная трубка цистерны; 5 -- муфта, 6 -- вакуумная трубка; 7, 8 -- корыта; 9, 10, 12 -- патрубки; 11 -- вентиль; 13 -- салазки; б) 1 -- щиток управления; 2 -- нагревательные трубы; 3 -- корыта; 4, 6 -- патрубки; 5 -- водогрейный котел; 7 -- возвратная труба; 8 -- температурное реле; 9 -- клапанный механизм

ЛИТЕРАТУРА

1. Алешин В.Р. Механизация животноводства.-2-е изд., перераб. и доп. / В.Р. Алешин, П.М. Рощин. - М.: Колос, 1993.-319 с.

2. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства / Д.Н. Мурусидзе, В.В. Кирсанов, А.И. Чугунов.-М.:Колос С. 2006.-296с.

3. Курсовое и дипломное проектирование по механизации и технологии животноводства: Учебное пособие / В.А. Пиварчук, У.К. Сабиев. - Омск: ОмГАУ,2005. 124 с.

4. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов.-2-е изд. перераб. и доп. / С.В. Мельников. - Л.: Агропромиздат (ЛО),1985.-640 с.

5. Механизация доения коров / Ведищев С.М.: Изд. Академия, 2009.

6. Механизация и электрофикация сельскохозяйственного производства/ А.П. Тарасенко, В.Н. Солицев, В.П. Гребнев. - М.: КолосС, 2004.-552с.

7. Механизация и технология производства продукции животноводства / В.Г. Коба, Н.В. Брагинец и др.-М.:Колос,2000.-528 с.

8. Сельскохозяйственные машины/Юрсунов Г.С. и др....