Обоснование конструктивно-режимных параметров механизации доильных аппаратов

Технологическая карта является основным документом, позволяющим четко организовать труд на ферме, получить максимальное количество продукции с наименьшими затратами труда, энергии и средств.

Технологическая карта представлена в приложении Г.

2.11 График работы оборудования и расхода в электроэнергии

Согласно принятому распорядку дня на объекте и продолжительности выполнения операций представляется график разработанного технологического процесса.

График позволяет определить длительность рабочего дня на объекте, последовательность работы машин и оборудования, количество рабочих-операторов, потребность объекта в электроэнергии, воде, паре и т.д. Потребность в электроэнергии рассчитывается исходя из суточного графика работы машин и оборудования. График расхода электроэнергии строится по часам суток. По оси абсцисса откладываются часы суток, по оси ординат - потребная мощность в кВт.

Данный график позволяет судить о равномерности потребления электроэнергии по часам суток о загрузке транспортной подстанции, об общем расходе электроэнергии на объекте.

Суточный график работы оборудования и потребность в электроэнергии представлен в приложении 2.

Выводы по разделу

По технологии содержания 200 голов крупного рогатого скота на ферме, можно сделать следующие выводы:

1. Наиболее рациональным и эффективным способом содержания животных является беспривязный способ.

2. В рационы кормления животных предлагается добавлять большее количество сочных кормов и корнеплодов, суточный рацион кормления на одну голову - 25,5, с 3-х разовым кормлением в день.

3. Для раздачи кормов на ферме предлагается использовать стационарный кормораздатчик ТВК-80А, для доения коров - доильную установку УДЕ-8.

4. Для уборки навоза в помещении предлагается использовать скреперный навозоуборочный транспортер УС-15.

5. Для транспортировки навоза до мест его хранения использовать трактор типа МТЗ-80 и тракторный прицеп типа 2ПТС-4.

6. Для содержания 200 голов КРС годовые эксплуатационные затраты составляют 35169,258 тыс. руб.

7. Исходя из продуктивности по молоку 3000 кг/гол, себестоимость 1 ц молока составляет 5582 руб.

3. Конструкторская разработка

3.1 Анализ работы доильного аппарата

Двухтактный доильный аппарат попарного доения содержит двухкамерные доильные стаканы, пульсатор, коллектор с молокосборной камерой с верхним расположением выходного молочного патрубка, распределитель вакуума с двумя камерами переменного вакуума, работающими в противофазах, и шланги переменного вакуума и молочный. Указанные шланги выполнены единым молочно-вакуумным шлангом, в виде двух эластичных трубок, установленных одна в другой с зазором и коаксиально. При этом наружная поверхность внутренней эластичной трубки соединена с внутренней поверхностью наружной эластичной трубки посредством сплошных перегородок, расположенных диаметрально с образованием двух изолированных полостей по всей длине шлангов. Входные патрубки камер распределителя выполнены в поперечном сечении по профилю изолированных полостей единого молочно-вакуумного шланга. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции доильного аппарата, повышение удобства его обслуживания при увеличении надежности и качества получаемого молока. Лист А1

Для работы доильного аппарата необходимо иметь два шланга переменного вакуума и один молочный. Распределитель вакуума у коллектора расположен сверху, к патрубкам камер распределителя подсоединяются шланги переменного вакуума, внутри которых посредством пульсатора в противофазах создается то атмосферное давление, то разрежение. Молочный шланг подсоединяется к патрубку молочной камеры, который располагается снизу коллектора. Для удобства обслуживания доильного аппарата шланги переменного вакуума и молочный соединяют кольцами или стяжками с некоторым шагом по длине шлангов.

Однако при таком подсоединении шлангов к коллектору при доении наблюдается часто неравномерное расположение подвесной части доильного аппарата на вымени, особенно при доении в молокопровод, когда используются длинные шланги. Это происходит от того, что шланги переменного вакуума и молочный доильного аппарата разнонаправленные у коллектора, что приводит к его перекосу и к неравномерности распределения оттягивающей нагрузки от него, действующей на соски, а это ведет к неравномерности выдаивания четвертей вымени, возникновению холостого доения и маститов у коров. К тому же присоединение молочного шланга к патрубку молокосборной камеры коллектора снизу, а шлангов переменного вакуума сверху коллектора создает неудобства при эксплуатации доильных аппаратов, особенной при разборке коллектора, так как соединение корпуса коллектора с его нижней частью, содержащей молочный патрубок, выполняется резьбовым.

В данном доильном аппарате патрубок молокосборной камеры и распределитель вакуума у коллектора расположены сверху. Поэтому молочный шланг к патрубку молокосборной камеры и два шланга переменного вакуума к патрубкам камер распределителя подсоединяются сверху, при этом шланги располагаются параллельно друг другу и соединяются кольцами с некоторым шагом по длине шлангов. Такое расположение шлангов делает более удобную эксплуатацию доильного аппарата. Однако применение двух шлангов переменного вакуума и молочного, соединенных между собой кольцами, делает эту связку шлангов громоздкой, к тому же это ведет к дополнительному расходу материала и, что усложняет работу опиратора. Предлогается рассмотреть варианты атоматизации работы доильного аппарата для облегчения работа в эксплуатации. Задача, на решение которой направлена конструкторская разработка.

3.2 Классификация и анализ сpедств автоматизации доильных аппаpатов

Для автоматизации пpоцесса работы доильных аппаpатов с вымени коpов по завеpшении пpоцесса доения было pазpаботано множество констpукций. Использование их позволяет существенно повысить пpоизводительность тpуда. Однако известные устpойства не в полной меpе отвечают зоотехническим тpебованиям. Поэтому в пpоцессе их эксплуатации наблюдается недодой коpов, пеpедеpжка доильных стаканов на отдельных долях вымени и дp. недостатки.

Для выявления наиболее пеpспективного напpавления в создании манипулятоpов, обладающих достаточной физиологичностью, нами был пpоведен анализ известных устpойств, их систематизация и классификация

Из классификации следует, что создание манипулятоpов велось в тpех напpавлениях: pазpаботка манипулятоpов для стационаpных доильных установок типа "Тандем", "Елочка"; пеpедвижных манипулятоpов по напpавляющим для доения коpов в стойлах и пеpеносных манипулятоpов.

3.2 Описание предлагаемой схемы переносного манипулятора доения коров

Разработанный нами переносной манипулятор линейной доильной установки состоит из доильного аппарата 1, тросом 2 связанного с пневмоцилиндром 3, который посредством скобы 4, (с возможностью качания) прикреплен к стойке 5 (Приложение 1). Блок управления 6 посредством разъема 7 прикреплен к молокопроводу 8 и вакуумпроводу 9 линейной доильной установки АДМ-8. Датчик 10 блока управления 6 соединен с молокопроводом 8 и с доильным аппаратом 1 посредством молочного шланга 11 и регулятора вакуума 12. Пульсатор 13 с вакуумпроводом 9 соединен через распределитель 14, а с доильным аппаратом патрубком 15. Регулятор вакуума 12 и пневмоклапан 16 соединены патрубком 17 с распределителем 14. Пневмоцилиндр 3 соединен патрубком 18 с пневмоклапаном 16. Датчик потока молока содержит герконы 19 и 20, которые электрически соединены с источником электрической энергии 21 и соответственно с электроклапанами 22 и 23.

Данный манипулятор, учитывая физиологию животного, изменяет величину вакуума в зависимости от величины потока молока, а также при интенсивности молока менее 50 мл/мин автоматически снимает доильный аппарат с вымени коровы.

Особенностью манипулятора является то, что автоматическое управление в нем осуществляется при помощи герконов и электроклапанов. При этом электрическая энергия поступает от генератора, работающего за счет перемещению штока гидростабилизированного пульсатора. При движении штока в ту или иную сторону, его выступы воздействуют на свободный конец рычага, который зубчатым венцом приводит во вращение шестерню генератора.

3.3 Теория рабочего процесса переносного манипулятора линейных доильных установок

Как следует из приведенного выше описания работы предлагаемого переносного манипулятора линейной доильной установки, доильный аппарат снабжен датчиками потока молока, управляющими вакуумным режимом доения по каждой доли вымени коров в отдельности: при интенсивности молоковыделения <50 мл/мин - в подсосковой и межстенной камерах соответствующего доильного стакана устанавливается стимулирующий вакуум 33 кПа; при интенсивности потока молока >50 мл/мин - вакуум доения 48 кПа , (приложение 1). Кроме того, при снижении потока молока в целом по вымени до 200 мл/мин включается режим оттягивания доильных стаканов (режим додоя), а после завершения процесса доения - интенсивность потока молока в целом по вымени <50 мл/мин - доильный аппарат отключается и снимается с вымени животных, удерживаясь над уровнем пола на гибкой тяге.

Исходя из этого вытекают условия работоспособности переносного манипулятора линейной доильной установки:

1. Нижняя точка траектории движения доильного аппарата при его автоматическом снятии с вымени коров должна быть выше уровня пола стойла животного;

2. Усилие оттягивания доильного стакана в режиме додоя не должно превышать усилие удержания доильных стаканов на вымени коров:

(3.1)

3. Усилие оттягивания доильного стакана, развиваемое механизмом оттягивания, должно изменяться синхронно с изменением вакуума в подсосковой камере доильного стакана:

(3.2)

Для выполнения условий работоспособности переносной манипулятор доильной установки должен обладать определенными параметрами.

3.3.1 Теоретическое обоснование конструктивно-режимных параметров механизма снятия доильных аппаратов

Для обоснования конструктивно-режимных параметров манипулятора, нами были выполнены теоретические исследования его рабочего процесса.

Так как точка установки доильного аппарата на вымени коровы и точка +подвеса пневмоцилиндра механизм снятия манипулятора находятся не на одной вертикальной линии, то при снятии доильного аппарата с вымени коровы оно совершает свободное движение по траектории радиуса R, равному расстоянию от доильного аппарата до точки подвеса пневмоцилиндра. Однако при этом возможно падение доильного на пол стойла животного. Поэтому, исходя из условия (3.1) работоспособности манипулятора, пневмоцилиндр должен обеспечить одновременное вертикальное перемещение доильного аппарата, противоположное направлению свободного падания.

Исходя из условия сохранения энергии, пренебрегая массой пневмоцилиндра, мы можем записать для доильного аппарата:

(3.3)

где - потенциальная энергия доильного аппарата, Дж;

- энергия возмущающего воздействия пневмоцилиндра в начальной точке траектории движения, Дж;

- кинетическая энергия доильного аппарата, Дж;

- энергия возмущающего воздействия пневмоцилиндра в конечной точке траектории движения, Дж.

Очевидно, что потенциальная энергия доильного аппарата - величина постоянная и является функцией от угла отклонения доильного аппарата от положения равновесия и в общем виде может быть представлена как:

(3.4)

где - масса доильного аппарата, кг;

- ускорение свободного падения,

- расстояние перемещения доильного аппарата в вертикальной плоскости при движении по траектории, м.

Оно равно:

(3.5)

(3.6)

Отсюда мы можем записать:

(3.7)

Однако в действительности доильный аппарат перемещается по траектории, определяемой пневмоцилиндром механизма снятия и радиус которой зависит от угла поворота :

(3.8)

Допустим, что поршень в пневмоцилиндре движется равномерно. В таком случае доильный аппарат описывает спираль Архимеда, а радиус траектории движения будет равен:

(3.9)

где - параметр Архимедовой спирали равный:

(3.10)

Здесь - смещение вдоль прямой при повороте на угол .

Очевидно, что при этом происходит уменьшение потенциальной энергии, так как при этом происходит уменьшение высоты траектории движения доильного аппарата на величину

(3.11)

Изменение высоты траектории можно представить в виде разности известной из (3.6) высоты траектории и высоты при движении доильного аппарата по архимедовой спирали:

(3.12)

Здесь равно:

(3.13)

Отсюда:

(3.14)

Но для обеспечения перемещения доильного аппарата при снятии с вымени в плоскости, параллельной полу бокса, должно выполняться условие:

(3.15)

С учетом (3.14) и (3.15) уравнение (3.11) приобретает вид:

(3.16)

В таком случае для элементарного приращения угла мы можем записать:

(3.17)

Очевидно, что изменение кинетической энергии , в связи с изменение потенциальной энергии (уравнение 3.17), будет описываться уравнением:

(3.18)

где - угловая скорость движения доильного аппарата.

Угловая скорость - величина непостоянная:

(3.19)

Из известно, что период свободных колебаний маятника описывается уравнение вида:

(3.20)

Здесь - радиус движения точки.

Применительно к нашему случаю:

(3.21)

Тогда:

(3.22)

Продифференцируем равенство (3.22):

(3.23)

Отсюда:

(3.24)

Но здесь

(3.25)

Поэтому мы можем записать:

(3.26)

а для элементарного изменения угла -

(3.27)

Из условия сохранения энергии (3.3) следует, что возмущающее воздействие пневмоцилиндра , приводящее к изменению потенциальной и кинетической энергии, равно:

(3.28)

или для элементарного изменения угла :

(3.29)

С учетом равенства (3.17) и (3.27) уравнение (3.29) приобретает вид:

(3.30)

Или

(3.31)

Энергию возмущения пневмоцилиндра можно представить также как:

(3.32)

или учетом уравнения (3.15):

(3.33)

где - параметр пневмоцилиндра, Н/м.

Продифференцировав (3.33), получим:

(3.34)

Но здесь:

(3.35)

где - усилие пневмоцилиндра, вызывающее изменение потенциальной и кинетической энергии доильного аппарата в режиме снятия, Н. Тогда равенство (3.34) с учетом (3.35) приобретает вид:

 (3.36)

Откуда:

(3.37)

Подставив в равенство (3.37) уравнение (3.31), получим:

(3.38)

Проинтегрировав данное выражение, получим возмущающее усилие пневмоцилиндра :

(3.39)

Тогда полное усилие пневмоцилиндра механизма снятия, при котором обеспечивается движение доильного аппарата при его снятии в плоскости, параллельной полу стойла, равно:

(3.40)

Усилие пневмоцилиндра можно также выразить как:

(3.41)

где - вакуум в пневмоцилиндре, Па;

- площадь поперечного сечения в пневмоцилиндре, Н;

- потери в пневмоцилиндре, Н

Из данного уравнения путем несложных преобразований мы можем получить уравнение для определения площади поперечного сечения пневмоцилиндра, обеспечивающей выполнение условия работоспособности (3.1) манипулятора:

(3.42)

а также его диаметра :

 (3.43)

Передача усилия пневмоцилиндра к доильному аппарату осуществляется при помощи гибкой тяги, выполненной в виде троса. Поперечное сечение троса рассчитывается по предельному значению напряжения [46 ]:

(3.44)

где - допустимое напряжение каната, МПа. Для капронового каната [47];

- напряжение каната, МПа;

- коэффициент запаса,

Отсюда напряжение равно:

(3.45)

В свою очередь напряжение каната можно найти по формуле:

, (3.46)

где - площадь поперечного сечения каната, м2.

Отсюда:

, (3.47)

или

(3.48)

Тогда:

(3.49)

Подставив в выражение (3.49) уравнение (3.45) и преобразовав его, получим выражение для определения диаметра каната:

(3.50)

Таким образом, выполненные нами теоретические исследования позволили нам получить основные уравнения для расчета диаметра пневмоцилиндра (уравнение (3.43)) и диаметра каната (уравнение (3.50)), а также их оптимальные параметры (диаметр пневмоцилиндра равен 0,0296м, и диаметр капронового каната - 1,2 мм), при которых обеспечивается выполнение условия работоспособности механизма снятия доильного аппарата с вымени коровы.

4. Охрана труда

Охрана труда - система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально - технические, санитарно - гигиенические , лечебно -профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.Государственные нормативные требования охраны труда устанавливают правила, процедуры и критерии, направленные на сохранение жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности.

Задача охраны труда - свести к минимуму вероятность поражения или заболевания рабочего и с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда.

Улучшение условий труда и его безопасность, приводит к снижению производственного травматизма, профессиональных заболеваний, что сохраняет здоровье трудящихся и одновременно приводит к уменьшению затрат на льготы и компенсацию за работу в неблагоприятных условиях труда, на лечении, переподготовку работников производства, в связи с текучестью по причинам связанным с условиями труда, повышению степени удовлетворенности труда, росту производственной и общественной активности, улучшения ряда других показателей.

Законодательные акты по охране труда составляют неразрывную часть трудового права [1]:

1. Каждый имеет право на свободу труда, свободный выбор рода деятельности и профессии. Принудительный труд допускается только по приговору суда либо в условиях чрезвычайного или военного положения.

2. Каждый имеет право на условия труда, отвечающие требованиям безопасности и гигиены, на вознаграждение за труд без какой-либо дискриминации, а также на социальную защиту от безработицы.

- приоритета жизни и здоровья работника по отношению к результатам производственной деятельности предприятия;

- полной ответственности собственника либо уполномоченного им представителя (в дальнейшем - работодатель);

- комплексного решения задач охраны труда на базе государственных программ по этим вопросам и координации деятельности в области охраны труда с другими направлениями экономической и социальной политики;

-установления единых требований в области охраны труда для всех предприятий, независимо от форм собственности и хозяйствования;

- осуществления государственного надзора и контроля за повсеместным выполнением требований охраны труда и техники безопасности на предприятиях;

- широкого использования достижений науки, техники и передового национального и зарубежного опыта по охране труда;

- стимулирования разработки и внедрения безопасной техники, технологии и средств защиты работающих, научно-исследовательской работы по охране труда;

- участия государства в финансировании охраны труда и т.д.

В изменившихся условиях внешней и внутренней среды необходимостью применения новых инструментов государственного регулирования и модернизации отрасли, разработана новая отраслевая Программа по развитию агропромышленного комплекса.

Целью данной программы является создание условий для повышения конкурентоспособности субъектов агропромышленного комплекса. Достижение этих целей достигается в результате использования эффективных мер государственного регулирования, создания благоприятных системных условий для развития бизнеса в АПК РК, развития обеспечивающей инфраструктуры, удвоения среднегодовых инвестиций в сектор роста продуктивности.

В свою очередь, задача охраны труда сводится к тому, чтобы путем осуществления разноплановых мероприятий свести к минимуму воздействия на человека опасных и вредных производственных факторов, возникающих на рабочих местах, максимально уменьшить вероятность несчастных случаев и заболеваний работающих, обеспечить комфортные условия труда, способствующие высокой производительности.

4.1 Анализ условий и безопасности труда в ТОО

К работе с животными допускают только обслуживающий персонал и зооветспециалистов, прошедших медосмотр. Текущие медосмотры проводятся два раза в год. Обслуживающий персонал должен хорошо знать производственные процессы, свои обязанности, иметь знания в области охраны труда и в совершенстве владеть производственными навыками и безопасными методами труда. Специалисты должны знать технологию проведения дезинфекции, дезинсекции, дезодорации, дезактивации. Для облегчения труда рабочих на животноводческой ферме механизированы почти все трудоемкие процессы.

Исходя из санитарно-гигиенических норм содержания коров (на корову 22 м3, теленка -- 12 м3), площадь помещения для содержания коров должна быть 64м, высотой 2,4м. Помещение для содержания коров разделяется легкой перегородкой с дверным проемом для содержания коровы и теленка. Для изоляции стен откормочника от влаги на верхнюю часть фундамента откормочника кладут водонепроницаемую прокладку из толя или рубероида. С наружной стороны фундамента откормочника делают отмостку для стока вод. Лучшим строительным материалом для сохранения тепла и сухости в откормочнике является саманный кирпич. Стены откормочника зимой не потеют и не промерзают.

Самым важным элементом в помещении содержания коров является пол. Пол откормочника лучше всего делать его из деревянных, хорошо пригнанных досок. Такой пол для откормочника удобен в эксплуатации, создает хорошие зоогигиенические условия. Полы в помещении для содержания коров настилаются с уклоном до 2 см на погонный метр для стока воды. Обязательно надо делать в откормочнике цементированную навозную канавку с плоским и гладким дном глубиной 10-12, шириной до 30 см с небольшим уклоном для стока мочи в сторону решетки. Оттуда она по подземной трубе поступает за пределы откормочника в сборник, периодически выбирается ведром и сливается на сложенный навоз или приусадебный участок.. Чердачное перекрытие помещения для содержания коров выполняют из деревянных балок, подшитых досками, оштукатуренных глиной. Крыша откормочника устраивается из шифера или черепицы. Стойло в откормочнике должно быть просторным, площадью до 2,5 метра квадратных. Кормушку в помещении для содержания коров делают из досок или кирпича высотой до 700 мм, шириной до 800 мм, длинной не менее одного метра.

Вентиляция в животноводческих и производственных помещениях предназначена для : поддержания оптимального температурно - влажностного режима и химического состава воздуха в соответствии с установленными нормами : обеспечение необходимого воздухообмена на единицу живой массы животных в различные периоды года. Исходя из расчетов вентиляции во втором разделе в данном откормочнике предусмотрена приточно - вытяжная вентиляция, 11 вытяжных каналов и 25 приточных канала, в общем 3 вентилятора.

Средняя температура в откормочнике 8 - 10 градусов. Откормочник следует переодически проветривать, избегая сквозняков в помещении. Освещение в дневное время производится с помощью окон расположенных по обе стороны откормочника. В здании предлагается использовать окна высотой 1,575 м и шириной 1,555 м, всего 29 окон. А в ночное время используется искусственное освещение, F = 706,8 лм используются лампы НБ на 100 Вольт 95 штук. Имеются такие помещения как: санузел, душевая, комната для отдыха, щитовая, кладовая, профилакторий, помещение для концентрированных кормов и корнеплодов.

4.1.1 Расчет освещения откормочника

Важным фактором подержания микроклимата в производственных и вспомогательных помещениях фермы является освещение, которое должно соответствовать нормам технологического проектирования ферм крупного рогатого скота (НТП-СХ-1-72).

При проектировании освещения животноводческой фермы учитывается следующие основные требования:

1. В помещениях для содержания животных должно максимально использоваться естественное освещение.

2. Освещение должно соответствовать типу животноводческого помещения.

3. Освещение должно быть достаточным для быстрого и легкого различения объектов работы и соответствовать зрительным условиям труда, согласно гигиеническим нормам.

4. Освещенность рабочего места должна быть равномерной без резких теней.

5. Источник света не должен создавать бликов на объекте различения.

6. Источник света не должен ослеплять работающего.

7. Уровень освещенности рабочих мест не должен изменяться во времени.

Расчет освещения проводится в такой последовательности:

а) при проектировании новых помещений определяются размеры окон и их количество;

б) определяется тип и количество электрических ламп;

в) решается вопрос о размещении ламп в помещении семейной, малой фермы.

Расчет естественного освещения

Для проектируемой зданий откормочника в качестве естественного освещения предлагается использовать освещение окнами, то есть боковое освещение. Естественное освещение в проектируемом здании предусматривается только в помещении для содержания животных, в остальных помещениях искусственное освещение.

Естественное освещение нормируется коэффициентом естественной освещенности. Расчет естественного освещения через боковые окна по нормам освещения ведется для самой отдаленной от окна точке, т.е. находится минимальное значение коэффициента естественной освещенности.

Расчет сводится к нахождению площади световых проемов.

Суммарная площадь световых проемов согласно для боковых проемов определяется по формуле:

(2.38)

где - площадь пола, , согласно плана здания =1315;

- величина минимального коэффициента естественной

освещенности, =0,5 (таблица 18) [5];

- световая характеристика окна, =8,0 (таблица 20) [5];

- коэффициент, учитывающий загрязнения окон, затемнение окон

соседскими зданиями, К=1,0 (таблица 22) [5];

- общий коэффициент пропускания света оконных проемов с учетом

загрязнения, ф=0,25 (таблица 19) [5];

- коэффициент, учитывающий повышения освещенности за счет

света, отраженного от стен и потолков, =2,2 (таблица 21) [5].

м2

Количество окон в помещении определяется по формуле [3]:

 (2.39)

где - площадь одного окна, .

В проектируемом здании предлагается использовать окна высотой 1,275 м и шириной 1,120 м. Следовательно площадь одного окна равна м2.

шт

С течением времени окна загрязняются как с наружной, так и с внутренней стороны выделяющимися испарениями, пылью и др. При этом стекла меньше пропускают свет. Поэтому, в соответствии с нормами естественного освещения чистка окон в помещении должна проводиться не реже двух раз в год.

Расчет искусственного освещения

При расчете искусственного освещения используется метод светового потока [3]:

, лм (2.40)

где - световой поток принятой лампы накаливания, лм;

- площадь пола, , ;

- коэффициент запаса, принимается 1,3 для незапыленных помещений (таблица 29) [13];

- коэффициент минимальной освещенности, ее неравномерности, принимается равным 1,2, для типа светильника «Универсал»

- количество светильников, шт;

- коэффициент использования светового потока, для коэффициента

помещения =3 принимается равным 0,46 (таблица 33) [5].

Для обосновании правильности выбора показателя неравномерности освещенности возникает необходимость определения высоты подвеса светильников по формуле [3]:

(2.41)

где Н - высота помещения коровника, м Н=3м;

- расстояние от пола до освещаемой поверхности, м. =0 м;

- расстояние от потолка до светильника, м. =0,5 м;

Определяем расстояние между светильниками [3]:

(2.42)

Количество светильников определяется, как отношение площади пола к квадрату расстояния между светильниками [3]:

, шт (2.43)

где - площадь пола помещения, м2, = 1315м2.

шт

Исходя из того, что лк для животноводческих помещений и формулы 2.46 определяется:

лм

Из таблицы по световому потоку выбираем тип лампы накаливания и ее мощность - ламп НБ,N - 100 Вт для помещения по содержанию животных. Для остальных помещений по содержанию животных, расчет аналогичен, результаты в таблице 2.3.

Таблица 2.3 Потребность ламп накаливания для освещения откормочника

№	Помещения	Площадь пола, мІ	Количество ламп, шт	Мощность ламп, Вт
1	Помещение для содержания КРС с проходами	1315	108	100	20

4.2 Анализ пожарной безопасности

Наиболее распространенными причинами пожаров в животноводческих зданиях являются: применение открытого огня (факелов, паяльных ламп), курение, шалости детей с огнем; неправильное устройство и нарушение правил пользования приборами отопления, освещения, электрических установок и установок для приготовления кормов; грозовые разряды.

Противопожарные мероприятия тесно связаны с общим положением по охране труда и технике безопасности. Нарушение противопожарного режима может привести к пожарам, приносящим большой материальный ущерб, а иногда и к тяжелым случаям травматизма. Ответственность за противопожарное состояние в хозяйстве возлагается на администрацию.

Пожарная безопасность объектов хозяйствования регламентируется ГОСТом 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требования», а также строительными нормами и правилами пожарной безопасности на отдельных объектах.

Основными требованиями пожарной безопасности являются огнестойкость конструкций, обоснованная площадь зданий, устройство средств предотвращения пожаров.

В откормочнике предусмотрено четыре выхода для эвакуации животных. Все двери и ворота на пути эвакуации легко открываются в сторону выхода. Проходы достаточно широкие и свободные. В проемах дверей и ворот, согласно требованиям, отсутствуют ступени, пороги и подворотни. Запираются ворота на легко открывающиеся запоры в виде задвижек и щеколд.

Курить, разводить костры, применять факелы и другой открытый огонь на территории животноводческих помещений и внутри их не разрешается. Для курения отводят специальные места со знаком и надписью «Место для курения», где для окурков и спичек ставят бочки с водой, урны или ящики с песком. Пожарный пост оборудован пожарной сигнализацией

Откормочник оборудуют следующими противопожарными средствами: огнетушителем воздушно - пенный заряженный ОВП-4(3),огнетушители углекислотные ОУ, емкостями с водой до 200л, которые устанавливают на расстоянии 25 - 30м одна от другой вокруг строения, а в зимнее время заносят внутрь помещений.

В ночное время животноводческое помещение находится под наблюдением сторожей. Ответственность за пожарную безопасность по совместительству возложена на директора по хозчасти.

Наряду с этим в животноводческом помещении существует план эвакуации при пожаре и инструкция о мерах пожарной безопасности и действиях обслуживающего персонала на случай возникновения пожара.

Водоразборные краны находятся в исправном состоянии. Пожарные стволы нужно располагаются в первую очередь на пути эвакуации животных.

Наглядная агитация присутствует в комнате для отдыха персонала, здесь установлена инструкция по пожарной безопасности.

Вывод по разделу:

В настоящее время необходимо уделять повышенное внимание обеспечению безопасных и здоровых условий труда. В связи с этим, в данном разделе были рассмотрены основные требования охраны труда, системы мероприятий, направленных на сохранение жизни и здоровья работника в процессе его трудовой деятельности.

Основной обязанностью лиц, ответственных за охрану труда в ТОО ««Красная звезда» ое», является искоренение травматизма и профессиональной заболеваемости среди работающих путем строгого выполнения требований охраны труда. Тем самым, в разделе произведен анализ условий и безопасности труда на фермах крупного рогатого скота, анализ пожарной безопасности. Предложены условия по улучшению условий и безопасности труда.

Исходя из расчета освещения при естественном освещении используется 29 окон, каждая из которых высотой - 1,575м и шириной - 1,555м, следовательно площадь одного окна 2,45 м2. А при искусственном освещении, F= 825,5лм используются лампы HБ на 100 Вольт, 108 штук.

5. Охрана окружающей среды

Природа и ее богатства являются естественной основой жизни и деятельности, их устойчивого социально-экономического развития и повышения благосостояния.

Окружающая среда - совокупность природных объектов, включая атмосферный воздух, озоновый слой Земли, воду, почву, недра, животный и растительный мир, а также климат в их взаимодействии.

Охрана окружающей среды - система государственных и общественных мер, направленных на гармоничное взаимодействие природы и человека, улучшение качества окружающей среды, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов.

В настоящее время люди интенсивнее используют все большее количество ресурсов, чем это когда-либо было в истории человечества. Пресноводные водоемы, пахотные земли, леса, рыбные угодья и весь разнообразный биомир - все имеет следы стресса на местном, региональном и глобальном уровнях.

Экологическая ситуация в мире заметно обострилась со второй половины ХХ века. Это связано с ростом объемов промышленного производства, увеличением разработки сырьевых ресурсов, полезных ископаемых. Развитие научно-технического прогресса способствовало изменению экосистемы, спровоцировало природные катаклизмы.

Охрана природы - одна из острых социальных проблем наступившего века, ставшая неизбежным порождением цивилизации. Воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающий характер. Чтобы в корне улучшить ситуацию, понадобятся целенаправленные и продуманные действия, новые знания о взаимодействии окружающих факторов, методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого человеком природе.

В РФ имеются позитивные результаты действующей системы управления охраной окружающей среды. Законодательство в области охраны окружающей среды сложилось в самостоятельную отрасль, и уполномоченными органами освоены практически все инструменты управления, наработанные мировым опытом.

В законодательную базу РФ в области охраны окружающей среду входит:

1. Экологический кодекс от 9 января 2007 года № 212-III;

2. Водный кодекс от 9 июля 2003 года № 481-II;

3. Земельный кодекс от 20 июня 2003 года № 442-II;

4. Лесной кодекс от 8 июля 2003 года № 477-II;

5. Закон РФ «Об охране, воспроизводстве и использовании объектов животного мира» от 9 июля 2004 года № 593-II;

6. Закон РФ «Об особо охраняемых природных территориях» от 9 июля 2004 года № 593-II.

Водный кодекс осуществляет государственный, производственный и общественный контроль в области использования и охраны водного фонда. Целями водного законодательства РФ являются достижение и поддержание экологически безопасного и экономически оптимального уровня водопользования и охраны водного фонда, водоснабжения и водоотведения для сохранения и улучшения жизненных условий населения и окружающей среды.

Земельный кодекс РФ ставит перед собой такие задачи как: установление оснований, условий и пределов возникновения, изменения и прекращения права собственности на земельный участок и права землепользования, порядка осуществления прав и обязанностей собственников земельных участков и землепользователей; регулирование земельных отношений в целях обеспечения рационального использования и охраны земель, воспроизводства плодородия почв, сохранения и улучшения природной среды; создание условий для равноправного развития всех форм хозяйствования; охрана прав на землю физических и юридических лиц и государства; создание и развитие рынка недвижимости; укрепление законности в области земельных отношений.

Задачами лесного законодательства РФ являются регулирование отношений по владению, пользованию, распоряжению лесами в целях обеспечения условий для повышения экологического и ресурсного потенциала лесов, рационального и неистощительного использования лесных ресурсов, их охраны, защиты и воспроизводства, укрепление законности в области лесных отношений.

В свою очередь, целями законодательства РФ о недрах и недропользовании являются обеспечение экономического роста и защиты интересов РФ и ее природных ресурсов.

Закон «Об охране, воспроизводстве и использовании объектов животного мира» регулирует общественные отношения в области охраны, воспроизводства и использования животного мира и направлен на обеспечение условий сохранения животного мира и его биологического разнообразия, устойчивого использования объектов животного мира в целях удовлетворения экологических, экономических, эстетических и иных потребностей человека с учетом интересов нынешнего и будущих поколений.

Немаловажную роль в РФ играет государственная заповедная зона, являющаяся особо охраняемой природной территорией с дифференцированными видами режима охраны, предназначенная для сохранения и восстановления объектов государственного природно-заповедного фонда и биологического разнообразия на земельных участках и акваториях, зарезервированных под государственные природные заповедники, государственные национальные природные парки, государственные природные резерваты. Всё это регулирует закон РФ «Об особо охраняемых природных территориях».

Выводы по разделу

В данном разделе были рассмотрены основные понятия охраны окружающей среды, актуальные проблемы экологической безопасности, пути их решения, мероприятия по сохранению природных ресурсов. Представлена законодательная база нашей республики в области охраны окружающей среды, направленная на осуществление государственного, производственного, общественного контроля за окружающей средой. Рассмотрены основные задачи по сохранению водного, земельного, лесного ресурсов, а также на обеспечение условий сохранения животного мира и его биологического многообразия. Особое внимание уделено государственной заповедной зоне Республики Казахстан, которая является особо охраняемой природной территорией, предназначенной для сохранения и восстановления объектов государственного природно-заповедного фонда и биологического разнообразия на земельных участках и акваториях, зарезервированных под государственные природные заповедники, государственные национальные природные парки, государственные природные резерваты.

Далее был рассмотрен Экологический кодекс РК, его основные задачи, направленные на охрану прав человека, предприятий, учреждений, организаций, а также на установление мер ответственности за нарушение природоохраняемого законодательства РК.

Представлена Концепция экологической безопасности РК, одобренная Президентом Нурсултаном Назарбаевым на 2004-2015 года. В данной концепции представлены пути решения проблем экологической безопасности, также изложены три этапа реализации представленной концепции.

Затем проведен анализ вредных опасных факторов и мероприятия по сохранению экологической безопасности на территории рассматриваемого хозяйства. Представлены полученные результаты при проведении предложенных путей решения при комплексной механизации коровника на 200 голов.

Поскольку на фермах КРС трудоемким процессом является утилизация и хранение навоза, в разделе представлены несколько различных путей осуществления этих задач, в первую очередь, для сохранения окружающей среды от негативных факторов.

6. Технико-экономическое обоснование проекта

6.1 Расчет показателей эффективности производства молока

С целью определения экономической целесообразности проекта, выгодности его использования, производится расчет технико-экономической оценки проекта.

Выход молока по проектному решению в год определяется по формуле[22]:

кг (6.1)

где количество молока от одной коровы за год, кг ( кг);

количество голов КРС, n=200 голов.

Затраты труда на 1 ц продукции находится по формуле:

, чел.·ч/ц (6.2)

где затраты труда всего, чел.·ч. (из технологической карты, чел.·ч);

валовой Размещено на http: //www. allbest. ru/

сбор молока за год, ц.

чел.·ч/ц

Производительность труда по проекту коровника определяется по формуле:

, ц/чел.·ч (6.3)

ц/чел.·ч

Определяется выручка от реализации полученной продукции за год:

, тыс.руб (6.4)

где цена реализации одного килограмма молока, тг. ( руб/кг)

Прибыль от реализации продукции животноводства (молока) рассчитывается как разница между средствами, полученными от реализации и затратами на производство реализованной продукции:

,тыс. руб (6.5)

где сумма эксплуатационных затрат, (принимается из технологической карты, тыс. руб)

П=39900-35169,3=47307тыс. руб

Рентабельность производства продукции животноводства (молока) определяется как отношение прибыли к себестоимости реализованного молока, выраженное в процентах:

,% (6.6)

где себестоимость реализованного молока, всего, руб.

Сумма капитальных вложений по проекту коровника включает затраты на приобретение рабочих машин, двигателей, передаточных устройств по действующим оптовым ценам; торгово-транспортные и складские расходы в размере 11%; затраты на монтаж машин и оборудования в размере 0,15…0,20 % от их оптовой цены.

Согласно расчетам технологической карты общая сумма капиталовложений с учетом стоимости здания коровника составляет: тыс. руб

Срок окупаемости капиталовложений определяется как отношение капитальных вложений в комплекс мероприятий к прибыли, полученной от реализации молочной продукции:

, лет (6.7)

лет

Коэффициент экономической эффективности капитальных вложений определяется как отношение прибыли к размеру капитальных вложений:

(6.8)

Вывод: для хозяйства доля ручного труда составила 2,1 чел.ч/ц, рентабельность производства продукции, зависящая от прибыли и себестоимости реализованного молока, составила 70%. А срок окупаемости капиталовложений, который определяется как отношение капитальных вложений к прибыли, полученной от реализации молочной продукции, всего 0,47 лет, что является неплохим показателем.

6.2 Расчет экономической эффективности внедрения предлагаемой конструкторской разработки

Для расчета экономической эффективности предлагаемой конструкторской разработки необходимо сравнить затраты на изготовление конструкции и годовой экономический эффект от ее внедрения.

Затраты на изготовление конструкции определяются по выражению:

, руб (6.9)

где затраты на изготовление конструкции, руб;

стоимость необходимых материалов, руб;

затраты на изготовление недостающих деталей конструкции, руб;

стоимость покупных деталей, руб;

заработная плата рабочих, занятых на изготовлении недостающих деталей конструкции, руб;

накладные расходы, руб.

Стоимость материала необходимого для изготовления конструкции определяется по формуле:

, руб (6.10)

где вес материала, кг;

рыночная цена материала, руб.

Стоимость покупных деталей рассчитывается по их рыночной цене, их количеству и расходов на их доставку. Стоимость деталей и узлов, заимствованных со списанных сельскохозяйственных машин рассчитывается по их остаточной стоимости или цене металлолома. Заработная плата производственных рабочих занятых на изготовление деталей и сборке конструкции рассчитывается по фактическим затратам труда по видам работ и часовой тарифной ставки ремонтных и станочных рабочих в соответствии с их квалификацией (таблица 6.1).

Таблица 6.1 Расчет стоимости материала и покупных деталей

Наименование материала и деталей	Масса, кг	Стоимость 1 кг или детали, руб	Всего, руб
Сталь листовая t = 5 мм, ползун со скребками	411,84	650	267696
Электроды	10	450	4500
Итого			272196

Масса и цена необходимого металла установлена по справочнику Поливанов П.М., Поливанова Е.П. «Таблицы для подсчета массы деталей и материалов»: Справочник - 10-е издание исправл. и доп. - М.: Машиностроение, 1987 - 304 с.

Таблица 6.2 Расчет заработной платы рабочих на изготовление и сборке конструкции

№ п/п	Вид работы	Затраты труда, чел.ч	Часовая тарифная ставка, руб	Всего, руб
1	Фрезерные	20	200	4000
2	Токарные	12	200	2400
3	Сварочные	10	200	2000
4	Слесарные	4	200	800
5	Итого			9200

Накладные расходы рассчитываются в процентах от основной заработной платы рабочих занятых на изготовление деталей и сборке конструкции и в условиях мастерской хозяйства составляют 45%.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Общая стоимость изготовления, и сборки конструкции битера составит по (формуле 6.10):

руб

Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемой конструкции можно определить как разницу между затратами на его изготовление и годовой заработной платой оператора, которая составляет 576618 руб (данные взяты с технологической карты, приложение В.

Тогда годовая экономия от внедрения составит:

, тг (6.11)

где годовая заработная плата оператора, 576618 руб;

стоимость конструкции, 284932 руб.

руб

Годовой экономический эффект составит по (формуле 6.11):

руб

Отсюда, срок окупаемости конструкции составит:

,лет (6.12)

где затраты на изготовление конструкции, руб;

экономия средств, тг.

лет

Рассчитанные показатели технико-экономических расчетов сведены в таблицу 6.3.

Таблица 6.3 Результаты технико-экономического обоснования коровника

№ п/п	Показатели	По проекту
1	Поголовье коров, гол.	200
2	Продуктивность одной головы в год, кг	4500
3	Годовой надой молока, ц	6300
4	Годовые эксплуатационные затраты, тыс. тг.	35169,3
5	Себестоимость 1 ц молока, тг.	4730,7
6	Затраты труда на 1 ц молока, чел.·ч	2,1
7	Выручка от реализации продукции, тыс. тг.	59850
8	Прибыль от реализации молока, тыс. тг.	70960,5
9	Капитальные вложения, тыс. тг.	22489,5
10	Рентабельность производства молока, %	111
11	Окупаемость коровника, лет	0,47
12	Затраты на изготовление конструкции, тыс. тг	284932
13	Срок окупаемости конструкции, лет	0,5

Выводы по разделу

1. Годовой надой на 1 фуражную корову составил 4500 кг;

2. Себестоимость 1 ц молока составила по проекту 3990 руб;

3. Затраты труда на 1 ц молока 2,1 чел.·ч;

4. Рентабельность производства молока составила 111%;

5. Окупаемость коровника 0,47 года;

6. Затраты на изготовление предлагаемой конструкции 284932 тыс. руб;

7. Срок окупаемости конструкции 0,5 года.

Выводы по проекту

Основное направление производства товарной продукции ТОО «Красная звезда» определяется как зерновое, животноводство является второстепенной отраслью.

Хозяйство обладает необходимыми производственными фондами, посевными площадями. Хотя последние три года урожайность кормовых культур имеет тенденцию к снижению, хозяйство выходит из трудной ситуации.

Для снижения себестоимости животноводческой продукции в ТОО «Красная звезда» , которая составляет на производстве продукции молока в среднем за три года 5763 руб/ц, необходимо уменьшить долю ручного труда работников животноводства и повысить выход производимой продукции.

Для достижения этой цели необходимо усовершенствовать систему применяемых машин.

Настоящий дипломный проект, основанный на создании малой фермы, направлен на снижение потерь молока и, как следствие, снижение затрат труда на единицу продукции и себестоимости молока, повышение продуктивности животных КРС.

1. Наиболее рациональным и эффективным способом содержания животных является беспривязный способ.

2. В рационы кормления животных добавлять больше количество сочных кормов и корнеплодов, суточный рацион кормления на одну голову - 25,5 кг, с 3-х разовым кормлением в день.

3. Для раздачи кормов в коровнике использовать - кормораздаточник.

Для уборки навоза из помещения предлагается использовать скреперный навозоуборочный транспортер УС-15, эксплуатационные параметры которого (на основе проведенной оптимизации) равны:

а) время цикла уборки навоза - 0,86 ч;

б) скорость движения скреперов - 0,04 м/с;

в) расход электроэнергии - 4,0 кВт·ч

г) производительность - 1,83 т/ч.

Для транспортировки навоза до мест его хранения использовать трактор типа МТЗ-80 и тракторный прицеп 2ПТС-4.

4. В здании коровника, размеры которого обоснованы, имеются подсобные помещения, предназначенные для кратковременного хранения концентрированных кормов.

5. Для поддержания микроклимата на ферме необходимо 36 окон размерами 1,575Ч1,555 м, для искусственного освещения 112 ламп мощностью 60 Вт типа НБ.

6. Для содержания 200 голов КРС прямые затраты на 1 ц молока, исходя из продуктивности по молоку 3000 кг/гол, составляют 3990 руб, а затраты на 1 ц продукции - 2,1 чел/ч.

Литература

1 Методические указания по выполнению дипломных проектов по механизации животноводческих ферм. - Целиноград: ЦСХИ, 1986 - 54 с.

2 Алешкин В. Р., Рощин П. М. Механизация животноводства. - М.: Агропромиздат, 1985 - 336 с.

3 Завражнов А. И., Барышников В. Ф., Доценко В. И. Эксплуатация машин и технология оборудования животноводческих ферм и комплексов. - Целиноград: ЦСХИ, 1982 - 92 с.

4 Брагинец Н. В., Палишкин Д. А. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства. - М.: Колос, 1978 - 192 с.

5 Нормы технологического проектирования предприятий крупного рогатого скота ОНТП I-77.-М.: 1979.

6 Барышников В. Ф.,. Абдыров А. М, Рустембаев Б. Е., Скачков Ф. М. Механизация технологических процессов в животноводстве (Учебное пособие) для инженерных специальностей аграрных высших учебных заведений. - Астана, 2002 - 297 с.

7 Барышников В.Ф. и др. Методические указания по нормам технологического проектирования по дисциплине «Механизация и электрификация животноводства» - ЦСХИ, 1989. - 87 с.

8 Методические указания по проектированию животноводческих и птицеводческих ферм и комплексов. Целиноград: ЦСХИ, 1982 - 59 с.

9 Солуянов П.В., и др. Охрана труда. - М.: Колос, 1977. - 336 с.

10 Зуев Д. Н., Скачков Ф. М. Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине «Механизация животноводства». - ЦСХИ, 1983. - 94 с.

12 Зейнулин К. Ш., Скачков Ф. М., Аленова К. Г. Техническое перевооружение малых ферм. - Целиноград: ЦСХИ, 1992 - 76 с.

13 Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. Издание второе переработанное и дополненное - Л.: Агропромиздат Ленинградское отделение, 1985 - 639 с.

14 Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. - Л.: Колос. Ленингр. Отделение. 1978. - 560 с.

15 Карташев Л.П., и др. Механизация и электрификация животноводства. - М: Колос, 1979 - 351 с.

16 Михайлов А. М., Михайлов М. Е. Сопротивление материалов. - М.: «Высшая школа», 1971 - 263 с.

17 Анурьев В. И. Справочник конструктора - машиностроения. Т.1, Т.2, Т.3.- Машиностроение, 1979 - 626 с.

20 СниП II - 33 - 75. Нормы проектирования. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. - М.: Строймиздат, 1976 - 112 с.

21 Каменов П. Н. Отопление и вентиляция. - М.: Издательство литературы по строительству, 1966 - 517 с.

23 Ораевская Г.А. Анализ хозяйственной деятельности сельскохозяйственных предприятий. М.:, Экономика, 1980 - 212 с.

24 Кулибаба Г.С. Методические указания по организационно-методическому обоснованию инженерных решений в дипломных проектах студентов факультета «Механизация сельского хозяйства» и «Инженерно-педагогического факультета». - Акмола, 1998 - 43 с.

Размещено на Аllbest.ru

...