Механизация процесса раздачи кормов (на ферме ООО "АгроКапитал" Рязанского района Рязанской области)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Рязанский государственный агротехнологический университет

имени П.А. Костычева»

Направление подготовки

Агроинженерия

Кафедра технических систем в АПК

Зав. кафедрой В.М. Ульянов

Выпускная квалификационная работа

На тему: Механизация процесса раздачи кормов на ферме ООО «АгроКапитал» Рязанского района Рязанской области

Студент В.В. Варин

Руководитель _к.т.н., доцент Н.Е. Лузгин

Рязань 2018 г



Задание

по выпускной квалификационной работе студента Варина Виктора Виталиевича (фамилия, имя, отчество)

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева»

Факультет инженерный Кафедра технических систем в АПК

Направление подготовки Агроинженерия

Профиль подготовки __«Технические системы в агробизнесе»

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой______В.М. Ульянов_ «__ » ___________2018 г.

1. Тема Механизация процесса раздачи кормов на ферме ООО «АгроКапитал» Рязанского района Рязанской области утверждена приказом по университету от « 27 » _апреля__ 2018 г №__151-4___

2. Срок сдачи студентом законченной ВКР в деканат ____15 июня 2018 г.______

3. Исходные данные к ВКР материалы производственной практики, годовые отчеты о деятельности ООО «АгроКапитал», перспективный план развития предприятия, данные научно-методической литературы, рекомендации агрономической службы предприятия, периодические издания, библиотечный фонд университета, техническая документация и проспекты фирм производителей машин для раздачи кормов

4. Содержание расчётно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

Введение

Характеристика базового хозяйства и рассматриваемой отрасли в хозяйстве

Описание применяемой технологии и технологические расчеты

Научные исследования_______________________________________________________

Описание рассматриваемой машины и конструкторские расчеты___________________

Техника безопасности при работе с машиной _________________

Экологическая экспертиза технологии и машины _______________

Определение прямых эксплуатационных затрат___________________

Список изученной литературы_______________________________

5. Перечень материала, выносимого на сопровождающую ВКР презентацию географическое положение хозяйства и климатические условия; показатели производственной деятельности ООО «АгроКапитал» в животноводстве; размещение оборудования в коровнике; вид общий кормораздатчика; шнек-измельчитель; рабочие чертежи деталей шнека-измельчителя; результаты определения прямых эксплуатационных затрат._____________________________________________________ __________________________________________________________________

Календарный план

№ п.п.	Наименование этапов ВКР	Срок выполнения
1	Введение	11.04.2018
2	Характеристика базового хозяйства и рассматриваемой отрасли
	в хозяйстве	24.04.2018
3	Описание применяемой технологии и технологические расчеты	19.05.2018
4	Научные исследования	22.05.2018
5	Описание рассматриваемой машины и
	конструкторские расчеты	05.06.2018
6	Техника безопасности при работе с машиной	07.06.2018
7	Экологическая экспертиза технологии и машины	08.06.2018
8	Определение прямых эксплуатационных затрат	09.06.2018
9	Список изученной литературы	12.06.2018
10	Презентация	15.06.2018



7. Дата выдачи задания ________27 апреля 2018 г.__________________

Руководитель __________________ Н.Е. Лузгин

(подпись)

Задание принял к исполнению ________ В.В. Варин

(подпись студента)



Содержание

Введение

1. Основной раздел

1.1 Характеристика базового хозяйства и рассматриваемой отрасли в хозяйстве

1.2 Анализ инженерно-технического комплекса хозяйства

1.2.1 Технологический расчет производственных линий

1.3 Научные исследования

1.3.1 Техническая характеристика кормораздатчика Основные технические данные кормораздатчика представлены в таблице 14. Таблица 14 Техническая характеристика ИСРК-12

1.3.2 Устройство и принцип работы кормораздатчика

1.3.3 Подготовка к работе и порядок работы

1.3.4 Основные регулировки и контроль технического состояния ИСРК-12

1.3.5 Конструкторские расчеты

1.3.5.1 Энергетический расчет конструкции

1.3.5.2 Расчет противорезов

1.3.5.3 Расчет ножей на прочность

1.4 Техника безопасности при работе с машиной

1.5 Экологическая экспертиза технологии и машины

1.6 Определение прямых эксплуатационных затрат

Список изученной литературы



Введение

Сложная социально-экономическая обстановка, сложившаяся в настоящее время в нашей стране, оказывает сильное влияние на все отрасли народного хозяйства, в том числе и на сельское хозяйство. Аграрный сектор страны поставлен на грань выживания. Монополизм и свободные цены в промышленности, а так же фиксированные на сельскохозяйственную продукцию приводят к сокращению сельскохозяйственного производства из-за невозможности предприятиями приобретать технику, горюче-смазочные материалы, удобрения, комбикорма, стройматериалы. Наряду с этими внешними трудностями в хозяйствах много внутренних проблем: нехватка квалифицированных кадров, средний возраст работников села близок к пенсионному, низкая организация производства, слабая материально-техническая база.

Всё это оказывает влияние на своевременное и качественное ведение в аграрном секторе работ. Полевые работы проводятся с запозданием, сроки их выполнения значительно превышают оптимальные, что в свою очередь приводит к значительному урожая и снижению качества продукции.

Из всех потерь производительности машин в сельском хозяйстве около половины их приходится на несовершенство организационных форм и методов использования техники и труда механизаторов, 20-25% на несоответствие служб диагностики, технического обслуживания и устранение отказов в работе машин, современному уровню технической организации производства, и 25-30% на несоответствие техники.

Переход экономики страны к рыночной системе хозяйствования вызвал, в частности, в сельскохозяйственном производстве необходимость совершенствования организационных форм использования техники, базирующаяся на прогрессивных научно обоснованных методах выполнения механизированных работ.

В животноводстве уровень механизации не достаточно высок. А в частности процесс навозоудаления. К примеру, рельсовые вагонетки с ручной откаткой. Они мало производительные и металлоёмкие. При их использовании требуются затраты ручного труда.

На фермах крупного рогатого скота используют мобильные кормораздатчики-смесители. В хозяйстве имеется кормораздатчик ИСРК-12. Данную машину мы и примем к расчету в выпускной квалификационной работе.



1. Основной раздел

1.1 Характеристика базового хозяйства и рассматриваемой отрасли в хозяйстве

Землепользование ООО «АгроКапитал» Рязанского района, Рязанской области, расположено в северо-восточном от областного центра города Рязани. Администрация хозяйства и фермские постройки находятся в селе Коростово.

Связь с областным центром осуществляется по асфальтовой дороге. Ра сстояние до железнодорожной станции и областного центра г. Рязани - 24 км.

Климат хозяйства умеренно-континентальный с теплым летом и умеренно-холодной зимой. Абсолютный годовой максимум температуры + 39єС, абс олютный минимум 41єС. Среднее количество осадков - 500 мм. Среднемесячная температура воздуха самого теплого месяца года июля + 19єС, а самого холодного января - 11,8єС.

Заморозки прекращаются в среднем 10-12 мая, в отдельные годы значительно раньше или позже. Осенью заморозки начинаются в конце сентября - в начале октября месяца.

Снежный покров сохраняется в среднем 130 дней, а средняя глубина промерзания почвы - 80 см, наибольшая - 125 см. Господствующими ветрами для района являются западные и юго-западные.

Почвы ООО «АгроКапитал» супесчаные, а вдоль реки Ока пойменные дерновые. Рельеф местности в районе с. Коростово холмистый, а остальные площади равнинные. Поэтому вовремя паводка все пашни и луга в течении м есяца залиты водой, чем создаются неблагоприятные условия по срокам обрабо тки пашни и посевам cельскохозяйственныx культур.

Анализ состояния отрасли растениеводства

Рассмотрим структуру земельных угодий ООО «АгроКапитал» (таблица 1). Хозяйство небольшое, общая земельная площадь хозяйства на конец 2017 года составляла 1098 га.

Таблица 1 ? Структура земельных угодий хозяйства.

Уменьшение земельных угодий произошло за счет выделения части площади под строительство жилья и хозяйственных объектов, а также из-за разработки адаптивно-ландшафтной системы земледелия, которая предполагает наличие большого количества рабочих участков на одном поле с полезащитными лесополосами и дорогами.

Посевные площади основных культур показаны в таблице 2. Таблица 2 ? Посевные площади основных культур, га.

В структуре посевных площадей особых изменений в последние годы не произошло. Однако удельный вес отдельных культур претерпевал изменения. Это было сделано руководством и специалистами хозяйства исходя их значительных затрат.

Что касается кормовых культур, то здесь отмечается отрицательная тенденция к уменьшению площадей под кукурузой на силос с 210 га (2015 г.) до 140 га (2017 г.) с одновременным выделением 70 га земли под многолетние травы.

На наш взгляд, недостаточно применяются такие приемы обработки почвы как чизелевание, плоскорезная обработка, которые уменьшают ее энергоемкость.

Работы по уходу за растениями в целом производятся качественно, в оптимальные сроки.

Урожайность основных сельскохозяйственных культур за последние три года приведены в таблице 3.

Таблица 3 ? Урожайность сельскохозяйственных культур, ц/га.

Из анализа таблицы 3 видно, что за последние три года увеличилась только урожайность сена и то незначительно - всего на 25%. По остальным же культурам наблюдается снижение урожайности.

Фактически увеличение валового производства продукции растениеводства в большей мере получено за счет расширения посевов.

Большинство почв имеет низкое содержание гумуса и распыленный пахотный горизонт. Все почвы требуют необходимого внесения органических удобрений. По данным агрохимического обследования естественное плодородие почв среднее.

Органические удобрения в хозяйстве вносятся в недостаточном количестве для положительного баланса гумуса. Их внесено по годам: 2015г. - 16,2 тыс.; 2016г. - 20,4 тыс., в 2017 году произошло резкое уменьшение вносимой органики до 11,7 тыс., т. е. на 1 га пашни - 7,5 т. По научно - обоснованным нормам необходимо выносить 12-14 т.

Себестоимость продукции растениеводства за последние три года приведены в таблице 4.

Таблица 4 ? Себестоимость 1ц продукции растениеводства, руб.

Как видно из таблицы 4, себестоимость 1 ц силоса возросла в 2 раза, сенажа - в 3,5 раза, это связано с ростом цен на энергоресурсы, необходимые в процессе производства сельскохозяйственной продукции.

Валовое производство основных видов сельскохозяйственной продукции за последние три года приведены в таблице 5.

Таблица 5 ? Валовое производство основных видов сельскохозяйственной продукции, ц.

Виды сельскохозяйственной продукции	Годы	2017г. в % к 2015г.
	2015	2016	2017
Силос	34000	33800	3700	10,88
Сенаж	23000	16000	2000	8,69
Сено	8300	10700	7500	90,36
Прирост массы КРС	559	488	498	89,08
Прирост массы овец	75	39	25	33,33
Молоко	18895	18378	15471	81,87

Из анализа таблицы 5 видно, что за отчетный период валовое производство мяса и молока в хозяйстве значительно упало.

Значительно сократилось производство мяса: мяса КРС - на 28,4%, мяса свиней - на 47,2%. Это связано с уменьшением продуктивности животных.

Основные экономические показатели хозяйства за последние три года приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Основные экономические показатели ООО «АгроКапитал»

Экономические показатели	Годы	2017 г. в % к 2015 г.
	2015	2016	2017
1	2	3	4	5
1. Стоимость валовой продукции	763 138 625	796 168 628	603 64 539	79,03 46,38 86,24
(в соп. ценах 2017 г.) тыс. руб. в т. ч. растениеводства животноводства
2. Годовая производительность труда, тыс. руб.	17,74	20,95	17,74	100
3. Выручка от реализации сель-	32999	36014	32434	98
скохозяйственной продукции,
тыс. руб., в т.ч.
животноводство	32847	35890	31690	96
растениеводство	152	124	744	489,5
4. Прибыль от реализации, тыс. руб.	-3304	-3129	-337	10
5. Чистая прибыль, тыс. руб.	-11068	-70653	-7516	67
6. Прибыль на 100 га сельскохозяйственных угодий, тыс. руб.	-1160,2	-7406	-787,8	68
7. Себестоимость продукции тыс. руб. животноводства растениеводство	36170 133	39055 88	32147 624	88,9 469,2
8.Прибыль от реализации продукции, тыс. руб: растениеводства животноводства	19 -3323	36 -3165	120 -457	632 13,75
9.Уровень рентабельности, %: растениеводства животноводства	14,28 -9,18	40,9 -8,1	19,23 -1,42
10. Энергооснащенность, л.с.	1384	1384	1384	100
11.Энерговооруженность, л. с.	32,2	36,4	40,7	126,4
12. Фондовооруженность, тыс. руб.	2812,14	1154,03	676,2	24,05
13. Произведено на 100 га сель- скохозяйственных угодий, ц: молока мяса	1980,6 66,5	1926,4 55,2	1621,7 54,8	81,87 82,4
14.Среднегодовая численность ра- ботников чел.	43	38	34	79,0

Из анализа таблицы 6 видно, что валовое производство сельскохозяйственной продукции сократилось на 3,2%, а годовая производительность труда снизилась на 1,6%. Отрасль растениеводства рентабельна, а отрасль животноводства нет. Хозяйство в целом является убыточным. Хотя наблюдается положительная динамика снижения убытка от хозяйственной деятельности, чему способствуют выплаты государством компенсаций на племенное животноводство.

1.2 Анализ инженерно-технического комплекса хозяйства

В настоящее время в ООО «АгроКапитал» машинно-тракторный парк состоит из современной, высокопроизводительной техники.

В хозяйстве имеются энергонасыщенные трактора, в основном это Т-150К с ростом сельскохозяйственного производства, с внедрением интенсивных технологий, возрастают нагрузки на машинно-тракторный парк хозяйства.

Общий объем полевых механизированных работ составляет 41000 у. э. га. Наработка на один условный эталонный трактор составляет: машинодней - 5392; нормосмен - 556,7.

Состав машинно-тракторного парка за последние три года приведены в таблице 7.

Таблица 7 ? Состав машинно-тракторного парка.

Наименование	Годы
	2015	2016	2017
Количество тракторов	10	11	11
Прицепы и полуприцепы	4	5	5
Кормоуборочных комбайнов	1	1	1
Грузовые автомобили	5	5	6
Легковые автомобили	5	5	5

тера - наладчик и инженер, контролирующие состояние сельскохозяйственной техники и поддерживают ее в рабочем состоянии.

Анализ состояния отрасли животноводства

В 2007 году в ООО «АгроКапитал» были привлечены инвестиционные средства, которые позволили реконструировать отрасль животноводства.

Реконструкция и модернизация молочных комплексов позволило внедрить автоматизированное технологическое оборудование, оснащённое информационными системами управления, организовать поточно-цеховую систему производства молока с беспривязным содержанием коров. По сравнению с новым строительством реконструкция позволила при сравнительно небольших затратах и в более короткие сроки значительно поднять производительность и улучшить условия труда животноводов, повысить отдачу имеющихся фондов.

Внедрённая поточно-цеховая система производства молока является самой прогрессивной. Суть системы заключается в том, что все коровы распределяются по производственно-технологическим цехам в зависимости от физиологического состояния и от уровня продуктивности. В каждом цехе животные находятся строго определённое время в соответствии с технологией.

ООО «АгроКапитал» является племенным репродукторным хозяйством Рязанского района. Основным направлением является молочное скотоводство. В 2007г в хозяйство завезли 278 голов нетелей голштинской породы из Голландии, а в 2008г 132 головы из Венгрии.

Основной принцип реконструкции - нормальный микроклимат для животных. Маточное поголовье размещено в типовых реконструированных помещениях.

Дойное стадо на комплексе в двух коровниках рассчитанных на 200 голов. Животные содержатся беспривязно по группам. На молочных фермах механизированы процессы производства: доение, поение, уборка навоза, раздача кормов. Содержание коров круглогодовое стойловое.

Основные корма в зимний период: сено, силос и концентраты. В летний период: зелёная масса культур зелёного конвейера и концентраты.

Молочный комплекс разделён на следующие производственные цеха:

Цех раздоя коров и осеменения от 1 до 90 дней

Цех производства молока от 91 до 305 дней

Цех сухостойных коров (60 дней)

Родильное отделение (10 дней)

Доильный зал

Цех первичной обработки молока

Ветеринарная амбулатория в родильном отделении

Информационный центр управления технологическими процессами (селекция, кормление, доение и первичная обработка молока).

Все цеха, содержащие коров, имеют свободный доступ на выгульные площадки, оборудованные групповыми поилками и кормушками для грубых кормов.

Цех раздоя коров и осеменения разделён на 4 секции: 1-я секция ? с 11 дня после отела по 30 день

2-я секция ? с 31 дня по 60 день 3-я секция ? с 61 дня по 90 день

4-я секция ?для осеменения коров из третьей секции.

Четвёртая секция оборудована фиксаторами для временного ограничения движений животных, за счёт фиксации их в области шеи.

Цех производства молока разделён на 4 секции, 3 секции предназначены для производства молока с 91 дня по 291день.

Четвёртая секция адаптации к запуску с 291 по 305 день адаптации. Родильное отделение имеет три секции:

я секция ? сухостойные коровы с 1 по 45 день

я секция ? сухостойные коровы с 45 по 60 день

я секция ? коровы после отела с 3 по 10 день недели

Родильное отделение оборудовано боксами для принятия индивидуальных отелов коров. В индивидуальные боксы коровы поступают за три дня до отела. В индивидуальном боксе для отела корова находится три дня. Затем она поступает в групповую секцию, в которой находится 7 дней.

В цехе производства молока коровы содержатся в помещении, которое разделено на несколько зон. Зона отдыха, зона кормового стола.

Полы в боксах бетонные покрытые резиновыми матами.

Комфортный микроклимат в коровниках создан за счёт реконструкции крыши, верховых и боковых окон. Достаточный воздухообмен обеспечивает естественная вентиляция помещений. Приток воздуха осуществляется через светоаэрационный конёк в крыше и через верхнюю часть стен здания.

Дворы оборудованы навозными проходами шириной 3м. Удаление проводится с помощью дельта скреперов. Они приводятся в движении с помощью гидравлической установки. Каналы и подрешеточные каналы очищаются гидросмывом. Навоз собирается в накопителе под полом. Дальше навоз поступает в промежуточный жижесборник, по объёму он рассчитан на 6 месяцев накопления.

Вследствие планируемого увеличения дойного стада в хозяйстве принято решение о восстановлении существующего коровника на 200 голов.



Таблица 8 - Структура стада ООО «АгроКапитал»

Показатели	Годы
	2015	2016	2017
1. Всего крупного рогатого скота	592	539	585
2. Коровы	303	288	265
3. Нетели	70	44	48
4. Молодняк, в т.ч.	219	207	272
бычки	50	34	65
телочки	169	173	207

Проходы помещения посыпают опилками. Для полноценного поения высокопродуктивных коров установлены групповые поилки из расчёта одна поилка на 2025 голов, которые полностью удовлетворяют потребность животных в воде. В зимнее время вода в поилках подогревается тэнами до 40є.

Чистка кожного покрова коров проводится с помощью специальных щёток, закреплённых на стенах. В движение они приводятся автоматически при подходе коровы к щётке.

Гигиенические нормы освещённости животноводческих помещений установлены СНиП 11-4-79.

В OOO «АгроКапитал» имеется "Молочное такси H&L", которое предназначено только для приготовления и выдачи молочной смеси из цельного молока или заменителя цельного молока телятам. Танк из нержавеющей стали емкость 240 литров на 4 резиновых колесах с тормозами, крышкой, мешалкой, краном для слива молока, термометром и удобной ручкой для перемещения.

Поголовье животных представлено в таблице 8. Данные таблицы 8 свидетельствуют о постоянстве поголовья дойного стада коров. Животные обладают высоким генетическим потенциалом: 80-90% животных - чистопородные IV поколения, 85% класса элита-рекорд. Достигнута высокая продуктивность молока на одну фуражную корову при сравнительно высоком проценте жира.

В ближайшем будущем руководством хозяйства планируется по возможности увеличить поголовье.

Таблица 9 - Показатели животноводства ООО «АгроКапитал».

	Показатели продуктивности	2015	2016	2017
1	Среднегодовой удой на одну фуражную корову, кг	6236	6381	6019
2	Произведено молока ц/га	19,8	19,26	16,22
3	Произведено мяса ц/га	0,665	0,552	0,548
4	Среднесуточный привес, г	595	658	631
5	Жирность молока, %	4,02	4,05	4,08

В результате реконструкции молочной фермы крупного рогатого скота удалось механизировать все производственные процессы в коровнике.

Так же следует отметить, что во всех структурных подразделениях ведется ежедневный зоотехнический учет поголовья скота, получаемой и реализуемой продукции: результаты (данные) фиксируются в основных документах (рапортах, накладных, журналах). Селекционно-племенная работа направлена на создание высокопродуктивного стада.

Анализ производственной деятельности показывает, что сельскохозяйственное предприятие ООО «АгроКапитал» является хотя и сравнительно небольшим, но стабильно развивающим хозяйством. В последние годы в хозяйстве при наличии достаточных площадей для сенокосов, не хватает посевных площадей, особенно для зерновых, отчего приходится полностью закупать корма зернового происхождения. Это все повышает себестоимость, как животноводческой продукции, так и продукции растениеводства. Финансовый кризис в последнее время в хозяйстве внес определенные проблемы, сложности с реализацией продукции.

Состав машинно-транспортного парка поддерживается на хорошем уровне. Однако экономические показатели хозяйственной деятельности хозяйства при достаточно высокой продуктивности животных из-за выплаты по кредитам остаются низкими. Сказывается на это и небольшой объем валовой продукции. Учитывая оснащённость хозяйства техникой, трудовыми и земельными ресурсами следует отметить, что некоторые показатели могли быть лучше, так как хозяйство располагает всем необходимым для этого. Резерв снижения затрат труда и себестоимости продукции лежит в дальнейшем совершенствовании технологии и средств механизации производственных процессов в повышении выпуска продукции за счет увеличения поголовья животных.

Важнейшей проблемой механизации молочного скотоводства остается приготовление кормов, так как их доля в себестоимости продукции велика. Приготовление концентрированных кормов в условиях хозяйства позволит значительно снизить затраты на единицу продукции, так как их доля в рационе довольно значительна, а стоимость готовых комбикормов слишком велика. Применение машин для измельчения зерна в хозяйстве позволит сэкономить значительное количество денежных средств.

Описание применяемой технологии и технологические расчеты

Способы содержания животных и оборудование для механизации производственных процессов

На молочных фермах существует несколько способов содержания крупного рогатого скота: привязный, беспривязный и конвейерный.

При привязном способе животные содержатся на привязи, которая ограничивает передвижения в пределах стойла. Преимуществами этого способа считают: возможность более полного учёта требований, обусловленных биологическими особенностями животных; индивидуальный подход при организации их кормления, доения, ухода и ветеринарно-санитарного обслуживания. В то же время привязное содержание животных ограничивает возможность применения современных средств механизации и тормозит повышение производительности труда, так как при этом корм, подстилка, вода должны транспортироваться к животным на места их обитания. Долговременный простой животных без движения приводит к снижению их продуктивности в среднем на 12 %. Привязное содержание молочных коров для снижения трудозатрат нуждается в замене на беспривязное содержание коров, предусматривающее групповое обслуживание их.

Для беспривязно-боксового способа содержания крупного рогатого скота характерно, что животные содержатся в секциях на 40 50 голов, место отдыха бокс. Разделители дуги из металла диаметром 5 5,5 см; ширина бокса 1,1 м; длина 1,9...2,1 м. Пол из материала с низкой теплопроводностью. животных). Производственное, зоотехническое, санитарно-ветеринарное и другие виды обслуживания проводятся только по группам животных.

Достоинства данного способа: высокая нагрузка на одного работника (40 голов); животных можно не выгуливать.

Недостатки беспривязно-боксового содержания животных: для удаления навоза могут применяться щелевые полы, что повышает травматизм животных; последствия ранговых отношений животных; возможен недоучет индивидуальных особенностей животных.

Конвейерный способ содержания крупного рогатого скота позволяет совмещать достоинства привязного и беспривязного способа с минимальными недостатками. Животные постоянно находятся на привязи, а к стационарным пунктам производственного обслуживания перемещаются механическим путем с помощью специального транспортера. Транспортер вместе с группой перемещаемых животных образует так называемый конвейер. Конвейерно-поточное содержание и обслуживание дойных коров с их фиксацией более полно отвечает индустриальным

способам производства молока. Основное его преимущество состоит в том, что животные в строгом соответствии с распорядком дня и в строго определенной последовательности принудительно поступают к месту обслуживания. При этом у животных вырабатывается условный рефлекс, и даже стереотип поведения [ ].

Конвейерное обслуживание может значительно сократить затраты труда на подгон и отгон животных, появляется возможность широкого применения средств автоматики для учета продуктивности, программированного дозирования кормов, взвешивания животных и управления всеми процессами.

Из-за сложности архитектурных и инженерных работ данный способ не получил широкого распространения.

В выпускной квалификационной работе рассмотрен коровник на 200 голов молочной фермы ООО «АгроКапитал» Рязанского района Рязанской области, реконструированный из привязного под беспривязный способ содержания животных.

Коровник представляет собой прямоугольное здание выполнено по типовому проекту ТП 801-315 в плане с размерами 21 Ч 72 м; высота до низа выступающих конструкций покрытия 3,0 м. Типовой проект коровника подразумевает привязное содержание животных на 200 скотомест, однако в 2010 году его реконструировали под беспривязное содержание.

В настоящее время намечается тенденция перехода от привязного содержания коров к беспривязному, боксовому. При этом предусмотрено групповое обслуживание животных. В связи с чем, руководство хозяйства приняло решение о перепланировке имеющегося помещения коровника под боксовый способ содержания.

Здание коровника относительно центрального поперечного прохода разделили на две равные части. При этом сам поперечный проход расширили до 4,0 м с целью заезда мобильного транспорта и свободного движения коров при переходах.

В коровнике выполнен один кормовой сквозной проход вдоль первого и второго рядов секций для животных шириной 4,8 м.

По границам колонн, между смежными рядами боксов, установлены сплошные панельные перегородки, которые являются границей боксов. Вдоль капитальных стен здания и панельных перегородок устроены индивидуальные боксы для коров. Бокс это стойло для отдельной коровы, где она отдыхает. При этом важное значение имеет устройство бокса, который должен ограничивать движение животных в сторону, но не препятствовать удобному лежанию при отдыхе. На ферме используется трубчатое ограждение. Разделители боксов выполнены высотой один метр. Длина бокса 2,3 м, а ширина 1,2 м. Вверху бокса на боковых перегородках установлен передвижной затылочный ограничитель. Коровы при этом могут нормально лежать, однако при вставании и дефекации вынуждены отступать назад и оставлять экскременты за пределом бокса. Нижняя труба разделителя выполнена на высоте 0,35 м от пола.

Полы в боксах бетонные и на 20 см выше, чем в проходе между рядами боксов. Ширина прохода выполнена размером 3,0 м. Данный проход является выгулно-навозным. Для комфортного отдыха полы в боксах посыпают опилками или измельченной соломой, что делает сухими и теплыми. На полу бокса в передней части и в конце установлены порожек и брус, между которыми размещена подстилка. Одновременно порожек помогает корове легче ложиться и вставать, а брус препятствует растаскиванию подстилки. Для перехода коров из зоны отдыха в зону кормления в рядах боксов, размещенных вдоль перегородок, в каждой секции коровника выполнено по два прохода шириной по 2,4 м.

В зависимости от суточной продуктивности все коров поделены на четыре группы. В первую группу выделили коров с суточным удоем выше 15 кг молока, во вторую - с удоем 10…15 кг, в третью - с удоем до 10 кг и в четвертую сухостойных коров. Такое деление дает возможность провести групповое нормированное кормление, обеспечивает правильный режим при доении на доильной автоматизированной установке.

Продуктивность животных зависит как от качества и полноценного их кормления, так и от своевременности выдачи кормов. По трудоемкости кормораздача занимает 30-40% общих затрат времени на обслуживание животных. Также большое значение имеет продолжительность раздачи кормов в одном помещении. Она не должна превышать 30 минут при использовании мобильных средств, и 20 минут при раздаче стационарными средствами. В хозяйствах для приготовления и раздачи кормов применяется кормораздатчики СТОРТИ-ЛАМБРАДОР-12О и ИСРК?12Ф с загрузочными фрезами.

Технология приготовления, которая включает в себя загрузку, взвешивание, транспортировку, измельчение, смешивание и выдачу полнорационной кормовой смеси осуществляется с помощью имеющихся кормораздатчиков. Загрузку стебельчатых кормов кормораздатчики производят самостоятельно, а концентраты подаются из стационарного бункера шнековым транспортёром.

Водоснабжение фермы должно быть бесперебойным и достаточным, так как перерывы в подаче воды приводят к нарушению технологических процессов, снижению надоев молока и потере его качества. Вода поступает в коровник по водопроводу, уложенному по кольцевой системе с целью предотвращения перебоев в подаче воды при прорыве одной из входящих ветвей. В коровнике вода распределяется по групповым поилкам, выполненных в виде корыт, установленных в поперечных проходах. На кормовыгульных площадках вне помещения для поения животных используются передвижные поилки ПАП-10А.

Процесс доения на ферме может осуществляться с помощью различных доильных установок. Стационарные доильные установки подразделяются на установки: для доения коров в переносные ведра, в молокопровод при привязном стойловом содержании и для доения в молокопровод в специальных доильных помещениях при беспривязном и привязном содержании животных.

Доение коров осуществляется в пристроенном помещении примыкающего к выходу центрального поперечного прохода, в котором располагается молочнодоильный зал и раздевалка для персонала. Для доения используется две доильные установки «Тандем-автомат» на восемь скотомест каждая. Коров из секций перегоняют отдельными группами по центральному поперечному проходу. Одновременно с доением осуществляется дозированная выдача комбикорма или концентрированных кормов. Доение производится три раза сутки. По мере раздоя и повышения продуктивности у коров можно перейти на двукратное доение. После доения коровы возвращаются обратно в групповые секции.

Уборка навоза важный процесс в коровнике. Уборка навоза осуществляется скреперной установкой УС-15. Рабочий орган установки охватывает оба навозных канала. В каждом канале установлено по одному дельта-скреперу. Установка включается пять раз в сутки. Навоз перемещается в поперечный канал, где установлен транспортер КНП-10. Поперечный конвейер перемещает навоз в тамбур на наклонный транспортер ТСН-160А и далее в тракторный прицеп. По мере заполнения прицепа он трактором вывозится для разгрузки.

Как вариант навоз перемещается в навозоприемник и по мере наполнения выгружается в транспортные средства насосом типа НЖН-200.

Для механизации внесения подстилки в стойла и боксы используются мобильные кормораздатчики, например РММ-5А, который имеет наименьшую колею и может агрегатироваться с трактором Т-25. При содержании животных на глубокой подстилке обычно используют прицепные тракторные навозоразбрасыватели типа РМГ - 4. Однако применение данных машин требует широких сквозных навозных проходов. В хозяйстве внесение подстилки осуществляется агрегатом с пневмовыгрузкой.

Наиболее важным условием содержания животных является создание и поддержание определенного микроклимата внутри помещения фермы.

Оптимальные параметры влажности и температуры внутри коровника устанавливает вентиляция. Устаревшую конструкцию приточно-вытяжной вентиляции, которая в настоящее время пришла в негодность и уже не справляется со своими задачами, заменили на естественную вентиляции. В козырьке вдоль всего здания выполнен фонарь с регулируемой щелью. В теплый период года он полностью открывается, и в помещение подается только чистый наружный воздух. В холодный период заслонки устанавливают в промежуточное положение. В доильном помещении установлены вентиляторы с электрокалориферами СФОЦ, обеспечивающие подачу наружного свежего воздуха и, кроме того, приточный воздух может подогреваться электронагревательными элементами.

Одним из условий создания определенного микроклимата в помещении коровника является достаточное освещение. Естественного освещения в зимний период, а также поздней осенью для животных не достаточно. В качестве искусственного освещения в коровнике используются лампы накаливания, которые должны создавать и обеспечивать освещенность не менее 20 люкс. Электроосвещение оборудуется тросовыми подвесками, идущими вдоль коровника в два ряда. Один подвес несет на себе двенадцать светильников марки ПТ-60.

Молочное поголовье (коровы и нетели) располагаются в коровниках на 200 и одном на 100 голов. План и разрез коровника на 200 голов беспривязного содержания с размещением оборудования представлены в приложении выпускной квалификационной работы.

1.2.1 Технологический расчет производственных линий

Расчет линии навозоудаления

Расчет производим по литературе [2].

Определим суточный выход навоза в коровнике по формуле:

Qсут =--4 *--(0,5*--е--Ксвi+--Ксв п) *--m

Где m - количество животных содержащихся на ферме;

Ксвi - масса сухого вещества в i-том компоненте смеси, кг; Ксв п - масса сухого вещества в подстилке, кг.

Общую массу сухого вещества входящего в кормовую смесь или подстилку определяем по формуле.



Ксвi =--е--qi *--kсвi ,

Где qi - масса i-того компонента, кг;

kсв i - масса сухого вещества в 1 кг i-того компонента.

Для сена kсв1 = 0,8 кг, для силоса kсв2 = 0,2 кг , для корнеплодов kсв4 = 0,2 кг, для сенажа kсв5 = 0,45 кг, для подстилки kсв.п = 0,8 [ 1 ].

Ксв сена = 0,8•3,47 = 2,78 кг, Ксв соломы = 0,8•3,55 = 2,84 кг, Ксв силоса = 0,2•28,9 = 5,78 кг, Ксв сенажа = 0,45•5,85 = 2,63 кг, Ксв конц.корм. = 0,88•4,48 = 3,94 кг, Ксв подстилки = 0,8•4 = 3,2 кг при суточной норме на голову 4 кг.

Определяем сухое вещество кормовой смеси

еКСВ =--2,78 +--2,84 +--5,78 +--2,63 +--3,94 =--17,97кг

Выход навоза от всего поголовья коров будет

Qcyt =--4(0,5 Ч17,96 +--3,2)Ч--200 =--9748 кг

Вычислим годовой выход навоза на ферме по формуле [4 ].

, т

где Dс - продолжительность стойлового периода, дней. Dс = 210 дней.

т



Определим объем навозохранилища для коровника.

мі

где Дхр - продолжительность хранения навоза в навозохранилище, суток, принимаем Дхр =180 суток; - плотность навоза, кг/мі, принимаем =800 кг/мі.

мі

Определим продолжительность работы транспортеров за сутки.

где n - количество транспортеров в коровнике, n =2;

Пт - производительность транспортера, кг/ч, Пт = 3000 кг/ч.

Транспортеры включают шесть раз в сутки для уборки навоза в коровнике.

Расчет микроклимата

Для подтверждения правильности выбранной в коровнике системы вентиляции проведем расчет воздухообмена по содержанию углекислого газа в помещении. Расчет проводим по литературе [4].

Необходимый воздухообмен определяют по формуле.



где, k100 - норматив воздухообмена на 100 кг живой массы животных, мі/ч;

М - живая масса животных, кг;

m - количество животных, голов.

Принимаем k100 = 17 мі/ч, живую массу коров М=500 кг.

, мі/ч

Определим кратность часового воздухообмена по формуле:

где V объем помещения, мі, V=4460 мі (см. графическую часть лист 1).

Поскольку кратность воздухообмена больше 3, то в коровнике требуется установить вентиляцию с принудительной подачей воздуха. Однако мы для улучшения вентиляции в перекрытии в коньке убирали по всей длине по одной плите и выполнили воздушно-световой козырек по типу указанному на рисунке 1.



Рисунок 1 ? Современный световой и вентиляционный конек

Ветрозащитные устройства расположены здесь на большем удалении друг от друга, образовавшийся при этом большой проем закрывается светопроницаемой пластиной. Данная конструкция обеспечивает и вентиляцию, и освещение. Так жекак и у открытого конька, скользящий по поверхности конька воздушный поток, удаляет воздух из помещения. Тесты, проведенные в Голландии, показали, что здесь можно достичь такого же вентиляционного эффекта, как и при устройстве открытого конька. Кроме того, подобная организация освещения позволяет экономить электроэнергию и способствует; высокой продуктивности животных.

В доильном зале применяем принудительную вентиляцию с возможностью подогрева поступающего воздуха на базе установки СФОЦ 100.0,7-41 с общей производительностью L = 10000 м3/ч.

Расчет линии доения коров

Для доения коров используются две установки «Тандем-автомат» со станками на восемь скотомест каждая. Установки размещена в пристройке, примыкающей к поперечному центральному проходу. Помещение доильного зала располагается между двумя коровниками и выполнено на основании типового проекта т.п. 801-5-19.83. Имеет преддоильную и последоильную площадки. В качестве преддоильной площадки используется зона центрального поперечного прохода. Производительность доильной установки составляет 45… 55коров в час [2]. Животные на доение будут поступать по группам. Количество голов в группе 25 коров.

Площадь преддоильной и последоильной площадок уточняем по формуле

F=

где mг - количество животных в группе, mг =25 гол;

f - норматив площади на одну корову, f =2,5 м2

Определяем площадь помещений

F=

Продолжительность доения всего стада определим по формуле:

где mд ? число дойных коров в стаде, гол;

Пд - производительность доильной установки, гол/ч.

Принимаем, что число сухостойных коров и коров, находящихся в родильном помещении составляет 15% от стада. Тогда число дойных коров составит mд =170 коров.

Определяем продолжительность доения коров



При двукратном доении общее время, затрачиваемое на процесс доения одного коровника составит 3,78 ч. Количество операторов машинного доения для обслуживания доильной установки согласно технической характеристики достаточно иметь одного, если установка снабжена манипуляторами доения. Для надежности процесса принимаем двух дояров.

Скотник будет обеспечивать перегон коров из групповых секций в доильный зал и обратно.

Расчет линии внесения подстилки

Доставка и внесение подстилки кормов производится агрегатом на базе раздатчика РВК - 1500 Д, грузоподъемность которого 2,5 т, объем кузова 6 м3.

Обычно подстилку вносят в количестве 3…5 кг на одну голову. Принимаем 4 кг.

Тогда общее количество подстилки на коровник составит 0,8 т. Количество подстилки mК вмещаемого в бункере кормораздатчике определяем по формуле (3).

Объемная масса соломы в рулонах ??=200…250 кг/м3, принимаем ??=200 кг/м3, коэффициент заполнения кузова ??=0,8…0,9, принимаем ??=0,8.

Количество подстилки, максимально вмещаемой в бункер агрегата, составит: mс=V ???????= 6 ??200 ??0,8 ??960кг

По расчету следует, что для доставки необходимой измельченной соломы достаточно раздатчику совершить один цикл, при этом кузове будет около 1,0 т подстилки.

Определим затраты времени на доставку и внесение подстилки Общее время цикла Тц мобильного кормораздатчика определим по формуле (4).



Тр.п.

Определяем продолжительность загрузки подстилки. Будем использовать на погрузке соломы погрузчик на базе ФН-1,4, который совместно с погрузкой одновременно измельчает грубый корм. Согласно технической характеристики данный погрузчик имеет следующую производительность [10]: на сене, соломе - 4… 6,0 т/ч.

Продолжительность загрузки подстилкой бункера раздатчика составит (см. формулу 5).

t =

Принимаем, что хранилище соломы находится в 2,0 км от коровника.

Время движения раздатчика подстилки до коровника от места загрузки.

tд==

Время движения кормораздатчика без подстилки tх принимаем равное tд, тогда общее движения разбрасывателя подстилки до кормового двора и обратно в помещение для содержания коров примем как 2 tд.

tдо =2 tд =2• 0,14=0,28 ч ? 0,3 ч.

Продолжительность раздачи подстилки четырем рядам боксов для животных при односторонней выдаче определим по формуле:



tр=

где L - длина фронта раздачи подстилки, м;

? рабочая скорость движения агрегата при внесении подстилки, м/с;

tп - затраты времени на простои и развороты , с.

По технической характеристике скорость перемещения агрегата на базе РММ-Ф - 10 находится в пределах [9]. Принимаем скорость движения агрегата или .

При содержании коров фронт расположение боксов на голову составляет l=1,0…1,2м, принимаем 1,2 м. С учетом тамбуров и свободной зоны поперечного прохода в коровнике общий путь при внесении одному ряду животных в коровника будет L=72 м.

Потери времени на развороты и простои принимаем равными tп = 0,15 ч или 540 с, тогда время раздачи всему поголовью составит

или tр=0,24 ч

Общая продолжительность цикла загрузки, доставки и внесения подстилки составит:

Tр.п. = 0,2 + 0,24 + 0,3 = 0,74 ч

С учетом потерь времени цикл доставки и внесения подстилки длится около одного часа.

Определим технологическую производительность проектируемого агрегата при внесении подстилки по формуле [3]



где q ? количество подстилки, приходящееся на одну голову, кг;

? ширина одного бокса, м

m ? количество животных в боксе, гол.

скорость агрегата при движении, м/с.

Норма выдачи на голову составляет q=4,0 кг, m=1,0, =1,2 м. Поэтому определим технологическую производительность стационарного раздатчика из условия максимальной разовой дачи корма коровам.

Расчет линии раздачи кормов

Исходными данными для расчета служит продуктивность, которая достигла в хозяйстве среднесуточного удоя на корову в размере 20 кг. С учетом планируемого роста удоя на 10…12% удой должен составить в хозяйстве 22,0 кг. При дальнейшем расчете, в качестве допущения, принимаем, что в коровнике располагается 200 голов, которым скармливается один и тот же рацион. Учитывать сухостойных коров не будем. По литературе [4] находим, что на 1 кг молока у коров с живой массой 500 кг и жирностью молока 3,8 4% необходимое количество кормовых единиц в день 1,0…1,05 к.е. Принимаем питательность рациона 15,6 к.е.

Составим рацион кормления животных из кормов собственного производства (табл. 10).



Таблица 10 Рацион кормления коров

Вид корма	Питатель- ность 1 кг корма, к.е.	В % от питательности рациона	В к.е. от питательности рациона	Количество корма в рационе, кг
Грубые корма	сено	0,45	10	1,56	3,47
	солома	0,22	5	0,78	3,55
	сенаж	0,4	15	2,34	5,85
Сочные корма	силосссс	0,19	35	5,46	28,9
Концентрированные корма	1,0	35	5,46	4,48
Минеральные до- бавки	соль	-	-	-	0,02
	мел	-	-	-	0,04
Итого:	-	100	22,0	46,31

Кормление	Вид корма	Количество корма, кг	Всего кормов, кг
		На одну голову	На все поголовье	На одну голову	На все поголовье
Утреннее	Сенаж	5,85	1170	7,37	1474
	Конц.корма Минеральные добавки	1,50 0,02	300 3,6
Дневное	Сено	3,47	694	19,43	3886
	Силос	14,45	2890
	Концентрированные	1,49	298

Для приготовления, доставки и раздачи кормов используется мобильный кормораздатчик-смеситель ИСРК - 12Ф, грузоподъемность которого 4,5 т, объем бункера V = 12 м3. Часть концентрированных кормов также можно раздавать вручную дифференцированно каждой корове до доения. Количество корма mК вмещаемого в бункере кормораздатчика определяем по формуле [5]:

где Vобъем бункера кормораздатчика, м3;

объемная масса кормовой смеси, кг/м3;

Согласно справочных данных объемная масса для кормов составит:

сено, солома 50…10 кг/м 3, сенаж - 300…350 кг/м3, силос 350…400 кг/м3. концентрированные корма 500 кг/мі.

Объемную массу кормовой смеси с вычисляем по формуле [3].

где qi ? соответственно компонентов корма в смеси, кг;

i ? соответственно объемная масса компонентов корма, кг/мі.

Определяем объемную массу смеси для утреннего и дневного кормлений, при этом минеральные добавки учитывать не будем из-за их малого количества.

Утреннее кормление.

Дневное (вечернее) кормление.

	Минеральные добавки	0,02	3,6
Вечернее	Солома	3,55	710	19,51	3902
	Концентрированные	1, 49	298
	Силос	14,45	2890
	Минеральные добавки	0,02	3,6
Итого:			9262	41,78	9262

Количество кормовой смеси максимально вмещаемого в бункер раздатчика составит.

Утреннее кормление

mс=

Дневное (вечернее) кормление

mс=

Согласно данных таблицы 11 и произведенных расчетов по формуле (2) следует, что для доставки необходимого количества корма достаточно раздатчику совершить по одному рейсу в каждое кормления.

Определим затраты времени на доставку и раздачу соответствующих кормов.

Общее время цикла Тц мобильного кормораздатчика составит.

ТЦ

где t3 - продолжительность загрузки корма в бункер раздатчика, ч;

tд - продолжительность транспортировки корма до коровника, ч;

tр - продолжительность раздачи корма, ч;

tх - продолжительность движения раздатчика к месту загрузки кормом, ч.

Утреннее кормление

Определяем продолжительность загрузки сенажа. Будем использовать на погрузки сенажа фрезерный погрузчик ИСРК-12Ф. Согласно технической характеристики данный погрузчик имеет следующую производительность [10]: на силосе, сенажа - 12…15 т/ч; на сене, соломе - 3,0…4,0 т/ч. на свекле 25..30 т/ч.

Концентрированные корма будем загружать из бункера БСК-10, производительность загружающего шнека которого равна 2,0 т/ч.

Время загрузки корма определим по формуле:

t

где П3 - производительность загружающей машины, т/ч.

Продолжительность загрузки сенажом бункера раздатчика составит:

ч

Продолжительность доставки корма определяем по выражению:

tд= (16)

где L - расстояние от места хранения корма до объекта, км;

скорость движения кормораздатчика с кормом, км/ч.

Принимаем, что сенажная траншея находится в пределах 1 км от бункера сухих кормов БСК-10 и хранилища корнеплодов расположенных совместно, а скорость движения трактора с ко...