Размещено на http://www.allbest.ru/

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ и БИОТЕХНОЛОГИИ им. К.И. Скрябина

Кафедра механизации и электрификации

сельскохозяйственного производства

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: Механизация молочной фермы на 400 голов с разработкой ПТЛ заготовки и приготовления кормов

Выполнил: студент(ка) 2 курса ФЗТА

Туркина Анна Александровна

Руководитель проекта:

Добровольский Ю.Н.

Москва, 2013



Оглавление

Введение

1. Технологическая часть

• 1.1 Характеристика комплексной механизации и автоматизации производственных процессов на животноводческом объекте

1.2 Разработка генерального плана животноводческого объекта

• 1.2.1 Требования, предъявляемые к участку для строительства животноводческой постройки

1.2.2 Описание расположения на генплане производственных и вспомогательных помещений

1.2.3 Распорядок дня работы фермы

• 1.3 Выбор рациона кормления, расчет суточного и годового количества кормов, разработка суточного графика кормления

1.4 Расчет водоснабжения и поения животных

1.5 Расчет выхода навоза и площади навозохранилища

1.6 Система вентиляции

1.7 Расчет освещения производственного помещения

• 2. Проектирование поточно-технологической линии (ПТЛ) заготовки и приготовления кормов
• 2.1 Выбор технологических схем и машин для проектируемой ПТЛ

2.2 Расчет технологической линии

2.3 Машины и оборудование проектируемой ПТЛ

• 2.3.1 Машины и оборудование для заготовки сена и соломы
• 2.3.2 Машины и оборудование для заготовки силоса и сенажа

2.3.3 Машины для заготовки кормовых культур

Приложение



Введение

Молочное скотоводство одна из наиболее важных отраслей животноводства. Оно служит источником таких ценных продуктов питания как молоко, мясо, а так же источником сырья для промышленности. Молоко является практически незаменимой основой питания в детском возрасте, как людей, так и животных. В нем содержатся все необходимые питательные вещества. В молоке имеются почти все известные в настоящее время витамины. Особенностями, которые характеризуют молочное скотоводство, является: повсеместность производства молока и молочных продуктов для бесперебойного снабжения ими населения, необходимость органического сочетания молочного скотоводства с другими отраслями сельского хозяйства, значительная трудоемкость и большая доля продукции этой отрасли во всем объеме производства сельскохозяйственной продукции в большинстве регионов страны. Молочное животноводство оказывает большое влияние на экономику всего сельского хозяйства, поэтому производство молока имеет большое народнохозяйственное значение. Одним из главных путей роста эффективности производства продукции животноводства, дальнейшего повышения его продуктивности и качества конечного продукта является индустриализация этого производства, которая базируется на комплексной механизации. Использование индустриальных методов производства в животноводстве требует усовершенствования технологических и технических решений. Относительно молочно-товарных ферм одним из самых основных производственных процессов является приготовление и раздача корма - ответственные в технологическом отношении и достаточно трудоемкие процессы. Это обусловлено сложностью взаимодействия элементов в системе "человек - машина - животное".



1. Технологическая часть

механизация автоматизация заготовка корм

1.1 Характеристика комплексной механизации и автоматизации производственных процессов на животноводческом объекте

Скотоводство -- доминирующая отрасль животноводства, специализирующаяся на разведении крупного рогатого скота для получения молока, говядины, кожевенного сырья, а также в качестве тягловой силы. В зависимости от основной направленности деятельности скотоводческие хозяйства разделяются на молочные, мясомолочные и мясные.

В скотоводстве в основном применяют две системы содержания крупного рогатого скота: привязную и беспривязную.

На данной ферме мы будем применять привязную систему содержания крупного рогатого скота.

Привязная система содержания наиболее распространена в нашей стране. Она характеризуется тем, что животные зимой находятся в стойлах на привязи, а летом - на выгульных площадках или в лагерях. При данном способе содержания каждому животному выделяется определенное место, оборудованное привязью, кормушкой, автопоилкой и средствами уборки навоза. Главное ее преимущество - обеспечение хороших условий для индивидуального нормированного кормления и раздоя животных, что способствует повышению их продуктивности. При этом содержание коров требует больших затрат труда и денежных средств. Наряду с преимуществами эта система имеет ряд недостатков. В течение всего стойлового периода коровы большую часть времени проводят в помещении без движения. Строительство помещений для привязного содержания обходится очень дорого, также велики затраты труда, связанные с доением, раздачей кормов, уборкой навоза, отвязыванием и привязыванием животных.



1.2 Разработка генерального плана животноводческого объекта

Проектирование, строительство и реконструкция малых и средних ферм должны осуществляться по Ведомственным нормам технологического проектирования ферм крупного рогатого скота крестьянских хозяйств (ВНТП Ф1-93), нормам технологического проектирования ветеринарных объектов для животноводческих, звероводческих и птицеводческих предприятий (ВНТП 8-93), требованиям строительных норм и правил (СниП), действующим ветеринарно-санитарным правилам для ферм крупного рогатого скота.

1.2.1 Требования, предъявляемые к участку для строительства животноводческой постройки

Комплекс должен располагаться на земельном участке, который удовлетворяет производственным и санитарно-гигиенические требования.

К производственным требованиям относятся: удобство расположения комплекса относительно кормовой базы; наличие хороших построек и дорог; хорошая связь с населенным пунктом, входящим хозяйство; наличие надежного водоснабжения, электроснабжения и теплоснабжения; достаточная прочность грунтов, их пригодность для возведения построек; залегание подземных вод должно быть не менее 2-2,5 м от поверхности земли; наличие уклона местности в пределах 3° - 5°, обеспечивающего отвод дождевых и талых вод.

К санитарно-гигиеническим требованиям относятся: устройство ветеринарной зоны, а так же санитарных разрывов между производственными помещениями, изоляция комплекса от окружающей территории полосой насаждения кустарника и деревьев и др. - санитарно-защитной зоной. Территорию фермы с основными и подсобными производственными помещениями огораживают забором высотой не менее 1,6 м.

Животноводческие предприятия располагают по рельефу ниже жилого сектора и с подветренной стороны от него.

С ветеринарно-санитарной точки зрения главное требование к участку для строительства - его благополучие в прошлом в отношении почвенных инфекций (сибирская язва, эмкар и т.д.). Не рекомендуется отводить для строительства участки, на которых раньше размещали животноводческие и птицеводческие фермы, на месте бывших скотомогильников, навозохранилищ, кожевенно-сырьевых предприятий. Непригодны участки с оврагами и оползнями в замкнутых долинах, котлованах, заболоченные и заливаемые при весенних паводках, ливнях и длительных дождях, а также на землях, загрязненных органическими и радиоактивными отбросами, до истечения сроков, установленных органами санитарно-эпидемиологической и ветеринарной служб.

Участки, выделенные для строительства животноводческих предприятий, зданий и сооружений должны находиться ближе к основным сельскохозяйственным угодьям, иметь с ними удобную связь, удобный выезд на дороги, связывающие фермы с окружающими населенными пунктами и предприятиями по переработке животноводческой продукции. Между фермой и пастбищами не должны проходить железнодорожные и автомобильные дороги, овраги, балки и водные протоки, которые могут препятствовать продвижению скота.

При выборе участка необходимо учитывать расстояние или санитарно-защитные зоны между фермами (комплексами, птицефабриками и населенными пунктами). Животноводческие предприятия размещают в соответствии с "Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий" (СН- 245-71).

Санитарно-защитные зоны между населенными пунктами и фермами крупного рогатого скота-300м. Зооветеринарные разрывы между животноводческими фермами и другими производственными помещениями (в м): фермы крупного рогатого скота - 150. Расстояние от животноводческих помещений до складов торфа, сена, соломы, минеральных удобрений и ядохимикатов предусматривают 300 м.

Фермы крупного рогатого скота следует размещать на расстоянии: от населенных пунктов, не связанных с обслуживанием фермы - не менее 3 км; от автомагистралей и железнодорожных трасс - не менее 0,5 км; от городов, промышленных предприятий и зон отдыха населения - 5 км; от рек и водоемов - не менее 2 км; от предприятий по переработке продуктов животного происхождения - не менее 3 км.

1.2.2 Описание расположения на генплане производственных и вспомогательных помещений

При выборе участка для строительства животноводческих предприятий, зданий и сооружений необходимо учитывать природно-климатические условия хозяйства.

Размер участка определяют в зависимости от поголовья с учетом расширения фермы и обеспеченности ее кормовой базой. Площадь участка устанавливают из расчета ее на одно животное. Норма площади в расчете на одно животное для молочных ферм составляет 100-120 м². Для расчета площади земельного участка фермы (S) воспользуемся формулой:

S=N*P,

где N- норма площади на одно животное (м²),

P- количество животных на ферме (голов).

S = 100*400=40000 м²

Расчет размеров

От состояния помещений для животных зависит их продуктивность и сохранность поголовья. Содержание животных в холодных, серых, плохо вентилируемых помещениях со сквозняками приводит к снижению продуктивности, увеличению расхода кормов на единицу продукции, увеличивается заболеваемость животных. Ухудшается санитарное качество продукции: загрязняется молоко, снижается качество шкур.

Для строительства животноводческих помещений используются разнообразные строительные материалы в зависимости от местных условий, конструкции построек, климатических особенностей.

Для сооружения капитальных долговременных животноводческих построек чаще используются бетонно-карамзитовые плитки, пустотелый кирпич и другие материалы.

Железобетонные, бетонно-керамзитовые плиты применяются для помещений с искусственным отоплением.

Если отопления нет, стены зимой промерзают и на потолках конденсируется влага. Чтобы этого не было и тепло не выходило, используют материалы для строительства с высоким коэффициентом сопротивления тепло отдачи. Животноводческие здания чаще строят неотапливаемые. В таких зданиях тепловой баланс зависит от тепла, выделяемого животными, свойств помещения, тепловых свойств ограждающих конструкций. Фундамент должен быть водонепроницаемым, прочным, непромерзаемым. Основой стен является цоколь(место перехода фундамента в стену),он защищает стену от атмосферной и почвенной влаги, между ним и основанием стены закладывается слой водоизоляционного материала-битума, асфальта. Стены состоят из материала, толщина и теплоустойчивость которых, должны соответствовать климатической зоне.

Из рассмотренных способов содержания животных в данном случае (комплекс на 400 голов) целесообразней использовать привязной способ содержания в коровнике на 400 голов. Этот способ содержания животных даст хозяйству экономию кормов и подстилки, индивидуальный уход за коровами. Затраты труда и денежных средств будут приемлемыми, так как сравнительно небольшое поголовье скота не требует большого количества обслуживающего персонала, при современной механизации и автоматизации комплекса. Рекомендованный способ раздачи кормов - мобильными кормораздатчиками. Потребность в постройках для содержания животных определяют по формуле:

где M_i - поголовье животных одного вида на комплексе, голов;

n_i - поголовье животных, размещаемых в помещении согласно выбранному типовому проекту, голов (в данной работе 400 голов) .

= 2 шт.

Длинна стойлового помещения складывается из 2 пристеночных проходов (по 4 м), центрального прохода (2 м), и длинны 2 стойл. Длинна стойл вычисляется исходя из фронта кормления на одно животное (1,2 м). В коровнике имеются тамбура для хранения рабочего инвентаря сена и концентрированных кормов (с обоих концов помещения по 3 м).

В одном стойле содержится 25 коров, тогда длинна одного стойла составляет: a = 25*1,2= 30 м.

Таким образом длинна стойлового помещения равна

A = 2*4 + 2 + 2*30 + 2*3 = 76м.

Ширина стойлового помещения складывается из 2 кормовых прохода (3,7 м), ширины 4 стойл (по 2,2 м), ширины 2 боковых навозных прохода (по 1,9 м), центрального навозного прохода (2 м) и 2 пристеночных прохода (по 0,5 м). Она составляет:



В = 2*3,7+4*2,2+2*1,9 +2 +2*0,5= 23м.

Площадь стойлового помещения находиться по формуле:

S = А*В = 76*23 = 1748м².

В проектируемом коровнике содержание привязное, в 4-х рядах стойл по 2 в каждом ряду. Возле стен расположены пристеночные проходы шириной 1 м. Через всю длину здания между 2-мя стойлами проходят 2 кормовых прохода, которые служит для раздачи кормов. Их ширина 2,3 м. Ряды стойл разделены между собой центральным проходом, который служит для выхода животных на выгульный дворик и в доильный зал. Его ширина 2м. Стойла отделены от центрального прохода глухими перегородками высотой 1,5 м. Окна: раздельные с двойным остеклением. Ворота сплошные деревянные наружные ворота в количестве 2 двойных размером 2,2х2,2 м и 2 одинарных размером 2,2х2,0 м. Стены из обыкновенного кирпича на тяжелом растворе в 2,5 кирпича. Толщина кирпичей 0,665 м.

Выгульную площадку делают с уклоном до 6 градусов, устраивают канавки для сточных вод и осадков. Норма выгульной площадки при твердом покрытии должна быть 8 метров квадратных на голову, а при отсутствии покрытия 15 метров квадратных. На выгульных площадках можно сделать теневые завесы.

Sп = 15*400 = 6000м²

Наша молочная ферма будет состоять из 2-х коровников на 200 голов. А также на территории фермы размещены кормоцех, выгульные площадки для молодняка, ветеринарно-санитарный пропускник, траншеи для хранения силоса, ангары для хранения сена, хранилища для корнеклубнеплодов и концкормов. Все здания и сооружения на территории фермы следует соединить между собой твёрдым покрытием. Это обеспечит бесперебойную работу всех мобильных средств механизации при любых погодных условиях. Доступ посторонних лиц на ферму должен быть закрыт. При въезде на территорию фермы установлен дезинфекционный барьер.

1.2.3 Распорядок дня работы фермы

Для положительной работы фермы мы производим трехкратное кормление и трехкратное доение коров. Уборку навоза осуществляем по мере наполнения навозных каналов - 3…4 включений транспортера за сутки. Очень важно соблюдать установленный распорядок дня, так как даже при незначительной задержке корма значительно падает надой. А при несвоевременном доении корова испытывает болевые ощущения, может заболеть, что в свою очередь также ведет к потере надоя. Недостаточная или своевременная уборка навоза влечет за собой ухудшение санитарной обстановки и возможность возникновения различных инфекций, что ведет к развитию болезней животных, материальным затратам и потери дохода.

Таблица 1 - Распорядок рабочего дня на молочной ферме

Операция	Начало	Окончание	Продолжительность, ч
Первая смена
Передача коров от скотников	5:00	5:30	0,5
Очистка кормушек, стойл, уборка навоза	5:30	6:00	0,5
Доение коров	6:00	8:00	2
Мойка доильных аппаратов	8:00	8:30	0,5
Раздача кормов	8:30	9:30	1
Отдых	9:30	10:30	1
Прогулка коров	10:30	12:00	1,5
Раздача кормов, смена подстилки и зооветмероприятия	12:00	13:00	1
Продолжительность смены	-	-	8
Вторая смена
Доение коров	13:00	15:00	2
Мойка доильных аппаратов, очистка стойл, смена подстилки и зооветмероприятия	15:00	16:00	1
Раздача кормов, чистка коров	16:00	18:00	2
Доение коров	18:00	20:00	2
Уборка рабочего места	20:00	20:30	0,5
Передача коров ночному скотнику	20:30	21:00	0,5
Продолжительность смены	-	-	8

1.3 Выбор рациона кормления, расчет суточного и годового количества кормов, разработка суточного графика кормления

Кормушки изготавливают из плотных влагонепроницаемых материалов, легко поддающихся чистке и дезинфекции.

Для стока жидкости после промывки на дне кормушки делают отверстие. Дно кормушки на 5-7см. выше стойла ложа. Для раздачи кормов используются либо стационарные средства раздачи кормов, смонтированные внутри коровника, либо передвижные. Стационарные: ленточные, винтовые, скребковые, штанговые. Они часто перегораживают проходы, их трудно очищать и дезинфицировать. Мобильные средства легче подвергать очистке и дезинфекции.

Рекомендованный способ раздачи кормов - мобильными кормораздатчиками, так как использовать стационарные кормораздатчики не эффективно при таком количестве скота.

Габаритные размеры здания позволяют использовать мобильные кормораздатчики типов КТ-Ф-9, КТУ-10А, измельчитель-смеситель-раздатчик ИСРК-12 и др.

На данном предприятии будет использоваться измельчитель-смеситель-раздатчик ИСРК-12. Измельчение, смешивание и раздача корма осуществляются одним агрегатом.

Кормораздатчик-смеситель характеризуется высокой производительностью и низкими затратами. Кормовая смесь может приготавливаться как из рассыпного, так и рулонированного длинноволокнистого сена, соломы, силоса, корнеплодов, комбикорма и других компонентов. Два противоположно вращающихся шнека с измельчающими ножами приводятся в действие надежной планетарной понижающей передачей через карданный вал. Агрегатируется с тракторами 70-90 л.с. типов МТЗ-80, -82, обеспечивает равномерную выгрузку на одну или две стороны через два выпускных желоба, возможна дополнительная установка скребкового транспортера разной длины, подающего корм на высоту до 0,6 м, и грейферного погрузчика для забора сена, соломы и корнеплодов, а также фрезерного барабана для забора силоса. Вместимость кузова 12 м³, обеспечивает кормом до 100 голов крупного рогатого скота за один проход. В зависимости от местных условий, наличия кормов, характера и направления хозяйства выбирают суточный рацион и производят расчет потребности в кормах на все поголовье животных на год. Расчет суточной и годовой потребности в кормах можно вести по рациону кормления каждой половозрастной группы животных, что очень трудоемко. Поэтому принимаем на 1 условную голову следующий рацион таблица 2.

Таблица 2 - Суточный рацион кормления животных

Период года	Наименование корма	Количество
		кг	к.ед.
Дойное стадо
Зимний	Солома Сено Силос Свекла Концкорма Микродобавки	4,00 3,20 12,50 8,50 2,75 0,13	0,88 1,12 2,50 1,02 2,75
Всего:		31,08	8,24
Летний	Зеленая масса Комбикорма Микродобавки	34,50 2,80 0,13	6,90 2,80
Всего:		37,43	9,70



Суточные затраты кормов на все поголовье определяем по формуле:

g_сут. - суточная потребность i-го вида корма, кг;

m_i - количество голов i-ой половозрастной группы животных, голов;

n - количество групп животных.

В зависимости от суточных затрат каждого вида кормов годовые затраты кормов определяем по формуле:

G_сл; G_сз - суточный расход кормов в летний и зимний период года, кг;

t_л; t_з - продолжительность летнего и зимнего периода использования данного вида корма, дней:

к - коэффициент, учитывающий потери кормов во время хранения и транспортировки (для концкомов -1,01; для корнеплодов - 1,03; для сенажа и силоса -1,1; для зеленой массы -1,05, для грубых кормов - 1,05).

Продолжительность летнего и зимнего периода кормления зависит от зоны расположения хозяйства. Для нечерноземной зоны России можно принять летний период 210 дней, зимний - 155 дней.

На основании суточной потребности кормов разрабатывается суточный и годовой график кормления (таблица 3,4).

Таблица 3 - Потребность в кормах на молочной ферме

Вид корма	Рацион на 1 условную голову, кг	Суточная потребность на все поголовье, кг	Годовая потребность, кг
Зимний период
Концкорма	2,75	1100	172205
Силос	12,50	5000	852500
Солома	4,00	1600	260400
Сено	3,20	1280	208320
Свекла	8,50	3400	542810
Минеральные добавки	0,13	52	8060
Всего	31,08	12432	2044295
Летний период
Зеленая масса	34,50	13800	3042900
Комбикорма	2,80	1120	237552
Минеральные добавки	0,13	52	8060
Всего	37,43	14972	3288512
Итого за год	-	-	5332807

Таблица 4 - Суточный график кормления

Вид корма	Суточная потребность, кг	Раздачи
		1-я раздача	2-я раздача	3-я дача
		%	кг	%	кг	%	кг
Свекла	3400	-	-	50	1700	50	1700
Концкорма	1100	50	550	-	-	50	550
Силос	5000	38	1900	32,6	1630	29,4	1470
Солома	1600	-	-	60	960	40	640
Сено	1280	60	768	20	256	20	256
Минеральные добавки	52	33,3	17,32	33,3	17,32	33,3	17,32
Всего	12432	-	3235,32	-	4563,32	-	4633,32

Для хранения кормов необходимо применять такие хранилища, в которых потери питательных веществ были бы наименьшими. Грубые корма (солому, сено) хранят в скирдах, силос - в траншеях, сенаж -- в башнях, траншеях, корнеплоды - в буртах, зерно, концкорма - в амбарах, сараях.

Силосные и сенажные хранилища

Предназначены для приготовления и хранения силоса и сенажа. Защищают силосную и сенажную массу от доступа воздуха, проникновения воды и промерзания. Силосные и сенажные хранилища сооружают в оси, в виде траншей и башен. Их размещают, как правило, на территории животноводческих и птицеводческих ферм с учётом кратчайших путей подачи силоса и сенажа для скармливания. Территория, на которой находятся силосные и сенажные хранилища, должна быть благоустроена, иметь необходимые уклоны для стока поверхностных вод, удобные подъезды с покрытием для транспорта. В зависимости от гидрогеологических условий траншеи могут быть наземными, полузаглублёнными и заглублёнными (высота стен над уровнем земли не более 70 см). Наземные траншеи сооружают на участках с ровным рельефом и высоким уровнем грунтовых вод, заглублённые и полу заглублённые, - как правило, на участках со связными грунтами (глина, суглинок), позволяющими сохранять угол естественного откоса грунта. Стены траншей обычно утепляют грунтом. Траншеи имеют в плане прямоугольную форму; проходные - две стены, тупиковые - три. Стены наземных траншей могут быть вертикальными или с наклоном во внешнюю сторону не более 1:10 (отношение длины горизонтальной проекции к высоте). Для стока излишков силосной жидкости днища траншей выполняют с уклоном. Уровень днища наземных траншей выше поверхности земли на 0,15-0,20 м. В торцах траншей устраивают наружные пандусы с уклоном не более 1:3 (высота к заложению). Высота стен наземных траншей, как правило, не менее 3 м, заглублённых и пол у заглублённых - 3,6 м; ширина днища не менее 9 м; номинальный объём 500-4000 м3. Число траншей на ферме зависит от объёма заготавливаемых кормов. Время закладки одной траншеи не более 4-5 суток а ежедневно вынимаемый слой кормов должен быть не менее 0,3 м. Конструкции силосных и сенажных хранилищ должны быть прочными, водонепроницаемыми и стойкими к воздействию молочной и уксусной кислот. Основные материалы для силосных и сенажных хранилищ - бетон, железобетон, кирпич, дерево и бутовый камень; для днища - бетон. Для эффективной защиты поверхности стен и днища силосных и сенажных хранилищ применяют антикоррозионные покрытия на основе битума, химстойкие лаки и эмали на основе перхлорвиниловых сополимеров, трещиностойкие полимерные материалы (битумноипритовые композиции, высоконаполненный хлорсульфированный полиэтилен, битумно-латексные мастики и т. п.).

Скирдование

Скирдование, стогование, укладка рассыпного или прессованного сена (соломы) для хранения в плотные кучи в виде параллелепипеда с округлой вершиной (скирды) или рассыпного сена в виде купола с округлой вершиной (стога). В стога и скирды укладывается хорошо высушенное сено с влажностью не более 15-17%. Стог или скирду делают такого размера, чтобы поверхность и площадь основания, наиб, подвергающиеся порче, по отношению к массе были возможно меньше. Для лесолуговой зоны и северной лесостепи рекомендованы скирды шириной около 4 м, высотой 5-6 м; для более южных сухих районов - ширина 4,5-5 м, высота 5-6 м; для горных районов - ширина 4-5 м, высота 6 м. Длина скирды должна быть не менее 8 м. Размеры стогов: диаметр 4-5 м, высота 6 м. Для снижения потерь корма скирды и стога закладывают вблизи мест зимовки скота на площадках с твёрдым покрытием или на специально подготовленном основании из хвороста, подтоварника, шлака и др. материалов, В целях предохранения от подтопления поверхностными водами и атм. осадками вокруг скирды (стога) прокладывают канавки глубиной 25-30 см. Противопожарные разрывы между скирдами (стогами) 30-40 м, между скирдами и отапливаемыми помещениями 100 м.

Расчеты хранилищ

Определим общую вместимость хранилища для хранения годовых запасов кормов по формуле:



Gгод - годовая потребность в кормах, кг;

в - коэффициент использования вместимости хранилища;

г - насыпная плотность кормов, кг/м³.

Таблица 5 - Объемная плотность кормов

Вид корма	г, т/м3
Силос	0,63
Сенаж	0,47
Сено, солома (пресс.)	0,28
Сено рассыпное	0,10
Концкорма	0,65
Корнеплоды	0,70

Таблица 6 - Вместимость хранилищ

Вид хранилищ	Номинальная вместимость, м3	в
Сараи для хранения прессованного сена	400, 600, 800	0,95
Скирды грубых кормов	1000, 2000, 3000	1,00
Траншеи для хранения силоса	500, 700, 1000, 2000	0,95
Хранилища корнеклубнеплодов	300, 400, 1000, 1500	0,85
Склады концентрированных кормов	500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000	0,70

Потребное количество хранилищ определяется по формуле:

V - общая вместимость хранилища, м³;

Vн - номинальная вместимость хранилища, м³;

в - коэффициент использования вместимости хранилища.

Если общая площадь хранилища очень большая, строят несколько одинаковых хранилищ с общей площадью, соответствующей рассчитанной.



Таблица 7 - Общая вместимость хранилища для хранения годовых запасов кормов

Вид корма	V,м3	Vн, м3	N
Силос	1424	1000	2
Солома прессованная	979	800	2
Сено рассыпное	2084	3000	1
Концкорма	375	700	1
Корнеплоды	913	1500	1

В целях сокращения помещений для хранения кормов минеральные добавки будут храниться в складе для концентрированных кормов.

Запас концентрированных кормов на фермах должен составлять не менее 16% от годового их потребления.

1.4 Расчет водоснабжения и поения животных

Один из наиболее крупных потребителей воды -- сельское хозяйство, и в частности животноводство. Потребность в воде животноводства в десятки раз выше, чем населения.

На животноводческих и птицеводческих фермах, фабриках и комплексах вода расходуется на производственно-технические нужды (поение животных и птицы, приготовление кормов, мойку оборудования, уборку помещений, мойку животных и др.), отопление, хозяйственно-питьевые нужды обслуживающего персонала (в бытовых помещениях, умывальнях, душевых, туалетах и др.) и противопожарные мероприятия.

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

Среднесуточный расход воды на ферме:



Q_cc = = q_im_{i Л.}

q_i - среднесуточный расход воды одним потребителем, л/сут;

m_i - количество каждого вида потребителя.

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды не расчитываются

Количество потребителей: коровы - q_i1 = 80 л.; m_i1=400

Q_cc= 80*400 = 32000л.

Максимальный суточный расход воды на ферме:

Q_mc=Q_{cc ?} K_{Р ,} л.

K_Р - коэффициент суточной неравномерности потребления воды. Для животноводческих ферм коэффициент равен 1,3.

Q_mc= 32000*1,3=41600 л. = 41,6 м³

Максимальный часовой расход воды на ферме:

Q_mч - максимальный часовой расход воды.

К_ч - коэффициент часовой неравномерности расхода воды (К_ч=2,3)

Q_mч== 3987 л.



По максимальному суточному расходу воды выбирают емкости водонапорных баков и резервуаров.

Объем водонапорного бака:

Vб=Vp+Vn+Va , м³

Vp - регулируемый объем водонапорной башни.

Vp = Qmc ? Kp

Kp - коэффициент регулируемого объема (Кр=0,4);

Vp=41,6*0,4=16,64 м³

Vn - противопожарный запас воды (рекомендуется принимать из расчета тушения пожара в течение 10 минут в двух местах одновременно с общим расходом воды 10 л/с)

Vn = 21600 л = 21,6 м³.

Va - объем воды для бесперебойного водоснабжения в течение 2 часов на случай аварийного отключения электроэнергии.

Va = 2Q_mч

Va=2*3987 = 7974 л = 7,97 м³ 8 м³

Vб = 16,64+21,6+8 = 46,24 м³ 50 м³



Суммарный расчетный объем водонапорной башни (Рожновского) по стандарту объема башни равен 50 м³, тогда берем башню БР-50 м³.

По максимальному часовому расходу выбирают водоподъемное оборудование - насосы и насосные станции.

Qнас ? Qmч

По нашим расчетам Q_mч = 39871 л 4 м³, тогда берем насос вихревой (марка 1,5В-1,3М, производительностью 3 - 6 м³/ч, мощностью 2 кВт, тогда суммарная мощность равна 1х2=2 кВт).

Число поилок в коровнике при привязном содержании:

n = шт.

N - число голов

n = шт.

Длина водопойных корыт (для пастбищ, выгулов):

L= м

L = м.

N - количество животных в стаде (N=400)

в - фронт поения на одно животное, м (для коров - 0,75 м);

t - продолжительность поения одного животного, с (для коров - 420 с);

T - продолжительность водопоя всего стада, с.



T=420*200=84000 c

Для содержания животных на ферме используют короткие стойла ( при таком положении животного исключается попадание навоза в стойло, требуется меньше подстилки и затрат труда на уход за коровами). Также на переднем крае стойла располагаются индивидуальные поилки типа ПА-1-на переднем крае кормушки-одну на 2 стойла, при высоте 0,5м от пола.

1) поильная чаша;

2) корпус;

3) педаль;

4) клапан;

5) разделительная стойка;

6) стояк;

7) водопровод;

8) решетка;

9) седло клапана;

10) пружина клапана.

1.5 Расчет выхода навоза и площади навозохранилища

Суточный выход навоза в одном помещении:

Qсн= , т

q - суточный выход навоза, жижи и подстилки на одно животное в сутки, кг

m - количество животных в одном помещении, гол.



Qсн = =11,6 т

Общий суточный выход навоза на ферме

Q_c=Q₁+Q₂+…Q_n т,

Q₁…Q_n - суточный выход навоза в отдельных помещениях.

Q_c=11,6+11,6 = 23,2 т.

Площадь навозохранилища:

Fн =

Fн = м³

Т_н - продолжительность хранения навоза (100... 110 дней);

_н - объемная масса навоза (для подстилочного - 0.4...0,6 т/м³, для жидкого навоза - 0,85.. .0,95 т/м³),

к_з - коэффициент заполнения хранилища (для твердого 0,9...1,0, для жидкого-0,8...0,9);

h - высота укладки навоза (2... 2,5 м)

Проблемы устройства полов в животноводческих помещениях возникают на стадиях проектирования или выбора проекта животноводческих помещений. Прочность пола обеспечивается рядом физических параметров: прочностью при сжатии и изгибе, ударной вязкостью, жесткостью, сжимаемостью, упругостью и т.д. Твердые полы неблагоприятно воздействуют на опорно-двигательный аппарат животных, вызывает травмы, заболевания копыт, артриты и другие повреждения. Наименьшее количество заболеваний отмечается при содержании на полах с твердостью 120,5-153,8 кгс/см близкой к твердости копытного рога.

Большое влияние на состояние копыт и продуктивность оказывает шероховатость и амбразивность покрытия. Замена покрытия резиновой дорожкой сокращает количество травм. На керамзитобетонных и кирпичных полах интенсивность стирания копытного рога у молодняка происходит быстрее его роста. Степень стирания копытного рога зависит от твердости полов. Важное зоогигиеническое значение имеет теплоусвоение пола, параметры которого колеблются в пределах 5-24 Вт/м.

Теплотехнические свойства материалов определяют тепловое взаимодействие животных с полом, существенно влияют на их клинико-физиологическое состояние и продуктивность. Наиболее благоприятные условия на керамзитобетонных и винилпластовых полах, чем на кирпичных, деревянных и резиновых увлажненных полах.

Таким образом, на данной ферме будут использоваться винилпластовое напольное покрытие. Навоз убирают механическим способом с помощью установки ТСН - 3,0Б с погрузкой на тракторный прицеп 2 - ПТС - 4 М и отвозится к навозохранилищу.

Располагают транспортёр в навозном канале на глубину 0,6 - 0,5 м, т. е. ниже уровня пола стойл. Навозный канал закрывают решеткой, чтобы корова не травмировала конечность. При частом включении транспортёра (5-6 раз в сутки) уменьшает содержание вредных газов в воздухе помещения.



1.6 Система вентиляции

В животноводческих помещениях применяют различные системы вентиляции: естественный приток, централизованный механический приток по воздуховодам равномерной раздачи и естественный выброс отработанного воздуха, централизованный механический приток сосредоточенной раздачей воздуха, приточно-вытяжные системы. Приток свежего воздуха лучше осуществлять сверху через систему воздуховодов путем рассредоточения по всему помещению, а вытяжку внизу. В зимнее время наружный воздух должен подогревать калориферными установками, если это требует расчет теплового баланса. В летнее время подача воздуха может осуществляться крышными вентиляторами. Приточная и вытяжная вентиляция может быть централизованной и автономной, должна иметь приспособление для очистки воздуха. Чтобы улучшить воздухораспределение, предусматривают установку воздуховода на притоке; из расчета один воздуховод на пролет здания до 15м ,два-на пролет 15-24м и т.д.

Необходимый воздухообмен при повышенной концентрации диоксида углерода определяют по формуле:

- количество воздуха, которое необходимо удалить из помещения за час, м³/ч; В - количество СО₂, выделяемое одним животным за час, N - количество животных, В₁ - допустимая концентрация диоксида углерода в воздухе помещений м³/ч (от 0,002 до 0,025 м³/ч) ; В₂ - содержание диоксида углерода в наружном воздухе, м³/ч (величина постоянная и равна 0,003м³/ч) ;



Количество воздуха, необходимое для удаления избыточной влажности:

W - количество влаги, выделенное одним животным за час, г/ч;

N - количество животных;

М - Поступление влаги, испарившейся с мокрых поверхностей помещения, кормушек, автопоилок. (10% от общей влаги) г/ч;

с - масса сухого воздуха, кг/м³;

d_в - допустимое влагосодержание воздуха в помещении, г/м³;

d_н - влагосодержание наружного воздуха, вводимого в помещение г/м³;

Влагосодержание воздуха в помещении определяют расчетным путем. В помещениях для содержания коров желательна температура 10°С, а относительная влажность воздуха (R) 80%. Максимальная влажность (Е) (упругость, мм рт. ст.) водяных паров при температуре 10 °С = 9,17 г/м³

Тогда d_в= 9,17 ^. 80 / 100% = 7,336 г/м³

Для вытяжки воздуха устраивают вытяжные секционные трубы с поперечным сечением 240x80 см, разделенные двумя перегородками на три секции (трубы) размером 80X80 см. Эти трубы размещают по средней линии потолка или перекрытия вдоль помещения на равных расстояниях одна от другой над навозными проходами. В каналах под потолком устроены задвижки, передвигающиеся на роликах. Все задвижки соединены между собой тросом, один конец которого через блок прикреплен к барабану ручной лебедки, а другой -- к грузу-противовесу. Вращением рукоятки ручной лебедки можно регулировать вытяжку воздуха.

Допустимый воздухообмен по теплу:

Одна корова выделяет 4165 кДж/ч, а 200 - 833000 кДж/ч.

g - количество тепла, выделенное одним животным, кДж/ч;

m - количество животных;

в - коэффициент, учитывающий выделение тепла электродвигателями, осветительными приборами и т.д.

c - удельная массовая теплоемкость воздуха (1кДж/кг х ⁰С)

t_b - температура воздуха в помещении, +10⁰С;

t_n - температура воздуха снаружи, ?С (-30⁰C);

Р- плотность 1м³наружного воздуха, при t_н=-30⁰С=1.445 кг/м³

м³/ч

Расчет кратности воздухообмена:

Считаем кратность воздухообмена по наибольшему значению воздухообмена:



K- кратность воздухообмена;

L-максимальная кратность воздухообмена, м³/ч;

V-объем одного помещения,

V=5635 м³ (70*23*3,5=5635 м³);

К < 3 подогрев воздуха не требуется.

1.7 Расчет освещения производственного помещения

Характеристика помещения:

Площадь коровника S = 1610м²; длина А=70м; ширина В=23м, длина; высота Н=3,5м

Сетевое напряжение 220В

Выбираем лампу накаливания общего назначения с цоколем P27 типа НБ220-60

Лампы накаливания основные электрические источники света. В зависимости от назначения лампы накаливания выпускают различных конструкций.

Лампы накаливания изготовляют вакуумными (тип В), газонаполненными (тип Г), биспиральными - нить накала свита в двойную спираль (тип Б) и биспиральными криптоновыми (тип БК). Скорость распыления вольфрама в газе меньше, чем в вакууме. В газонаполненных лампах нить накала нагревается до 3000 К, световая отдача составляет 20 лм/Вт и срок службы -- 1000 ч. При изменениях напряжения в сети световой поток и срок службы лампы изменяются - при повышении напряжения на 5 % срок службы сокращается вдвое, а световой поток увеличивается на 20 %. При увеличении напряжения на 10 % световой поток возрастает на 40% (1/3 от прежнего срока службы). Поэтому для увеличения срока службы ламп следует как можно меньше подвергать их воздействию повышенного напряжения, которое имеет место в сетях в ночное время.

Лампы накаливания включают в сеть между фазным и нулевым проводами (Рисунок 1). К верхнему контакту патрона подключают фазный провод, а к боковой резьбе - нулевой. Выключатель устанавливают в рассечку фазного провода.

Рисунок 1. Схема включения ламп накаливания

А, Б - с управлением соответственно из одного и из двух мест:

N- предохранитель;

S-выключатель.

Количество ламп на 1 коровник:

S - площадь помещения (70*23=1610 м²)

Р_уд - удельная мощность на освещение коровника на 200 голов для стойлового содержания и доения в стойлах (учитывается только помещение для скота) Вт/м²;

Р_л - мощность одной лампы, Вт.

шт. в каждом коровнике

Светильники располагаем на высоте = 3 м от пола в два ряда по центру кормового прохода. Расстояние между лампами составляет 1.5 м.

На два коровника надо 107 х 2 = 214 ламп накаливания.

Для лампы накаливания мощностью 60Вт рассчитан светильник типа НСП03-1x60, который применяется в животноводческих помещениях с повышенным содержанием пыли и относительной влажности воздуха, превышающей 75%. Исполнение полугерметичное, влагозащищенное.

Время включения освещения утром с 5⁰⁰ до 8³⁰ , вечером с 18³⁰ до 21 ³⁰. На ночь оставляют дежурное освещение, или 1/3 от общего числа ламп = 213 / 3 = 71 лампа (по 35 ламп в каждом коровнике) с 21⁰⁰до 6⁰⁰.



2. Проектирование поточно-технологической линии (ПТЛ) заготовки и приготовления кормов

Прежде, чем приступить к расчету, необходимо определить по каким схемам будет производиться заготовка и приготовление кормов и какие машины будут использоваться при этом.

2.1 Выбор технологических схем и машин для проектируемой ПТЛ

Технологическая схема заготовки и приготовления сена (прессованного)



Технологическая схема заготовки и приготовления сена (рассыпчатого, неизмельченного)

Технологическая схема заготовки и приготовления силоса



Технологическая схема заготовки и приготовления сенажа

2.2 Расчет технологической линии

Сводная ведомость комплекта машин

Наименование машин и оборудования	Марка
1. Трактор колёсный 2. Прицеп тракторный 3. Прицеп тракторный 4. Косилка ротационная навесная 5. Грабли 6. Подборщик уплотнитель 7. Рулонный пресс-подборщик 8. Самоходный кормоуборочный комбайн 9. Погрузчик стебельчатых кормов 10. Зерноуборочный комбайн 11. Зерноочистительный агрегат 12. Ботвоуборочная машина 13. Машина для уборки кормовых корнеплодов 14. Кормодробилка универсальная 15. Измельчитель кормов 16. Шнек выгрузной сборный 17. Шнек загрузочный сборный 18. Транспортер клубнеплодов	МТЗ - 80 2-ПТС-4-877А 1-ПТС-2Н КРН-2,1А ГВК-6,0А ПВ-6 ПРП-1,6 КСК-100А ПСК-5 СК-5М-1 "Нива" ЗАВ-10 БМ-6Б МКК-6 КДУ-2 ИКВ-5А ШВС-40М ШЗС-40М ТК-5Б

2.3 Машины и оборудование проектируемой ПТЛ

2.3.1 Машины и оборудование для заготовки сена и соломы

Сено -- ценный витаминный корм, содержащий все необходимые питательные вещества.

Для получения сена используют бобовые и злаковые корм* вые травы и их смеси, а также травостои природных и улучшенных кормовых угодий. Чтобы добиться высокого качества сена и избежать потерь, траву следует скашивать в лучшие агротехнические сроки, в период бутонизации бобовых и колошения злаковых трав в течение 7...10 дней до начала массового цветения. Оптимальная высота среза для естественных трав 4...6 см, для сеяных -- 6...7, отавы -- 6...7 см. Траву нужно высушивать быстро до влажности 16...18 %, так как длительная сушка на солнце приводит к разложению каротина, снижению его содержания 1 сене. Во время сгребания, ворошения, транспортирования и скирдования пересохшего сена теряется наиболее ценная часть: листья и соцветия.

Сено заготавливают в основном двумя способами -- в рассыпном, неизмельченном и прессованном виде.

Для уборки соломы с поля и закладки ее на хранение применяют следующие основные технологические схемы:

- копны цельной соломы транспортируют тросовыми волокушами ВТУ-10, толкающими волокушами ВНК-11 или копновозами КУН-10 к месту хранения (край поля или на ферму) я укладывают в скирды с помощью агрегата для скирдования соломы и сена УСА-10;

- уложенные в валок цельную солому и полову подбирают подборщиками-уплотнителями П В-6 или стогообразователями СПТ-60 и транспортируют, к месту скирдования и хранения;

- цельную солому из копен или валков подбирают и прессуют пресс-подборщиками рулонными ПР-Ф-75, пресс-подборщика ми ППЛ-Ф-1,6М или ПРП-1,6 в тюки, которые с помощью приспособления ПТ-Ф-500 к погрузчику ПКУ-0,8 или трактору класса 1,4 грузят в транспортные тележки или автомобили и доставляют к месту скирдования и хранения; измельченную солому собирают в прицепленные к комбайну тележки и доставляют к месту хранения.

Используют и другие технологические схемы, однако наибольшее распространение получила технология уборки копненной соломы с использованием волокуш и копновозов для быстрого освобождения поля от соломы и половы.

Для выполнения технологических операций уборки и закладки хранение сена и соломы применяют различные комплексы машин, включающие в себя косилки, косилки-измельчители, косилки-плющилки, грабли, валкооборачиватели, пресс-подборщики-копнители, подборщики-стогообразователи, погрузчики, тюкоукладчики, стоговозы, транспортные средства и другие машины.

Косилки предназначены для скашивания травы и укладки ее в прокос или валок.

Косилки-плющилки одновременно плющат зеленую массу с тем, чтобы ускорить ее высыхание и уменьшить потери питательных веществ.

Косилки-измельчители скашивают и измельчают траву с одновременной загрузкой зеленой массы в транспортное средство или прицепную тележку для непосредственного скармливания животным.

Косилки подразделяют:

1 по виду источника энергии -- на конные, прицепные и самоходные;

2 по способу агрегатирования -- на прицепные, полуприцепные и навесные;

3 по расположению режущего агрегата относительно трактора -- на фронтальные, средние и задненавесные.

Косилки выпускают с различными режущими аппаратами: пальцевым брусом и ножом, совершающим вращательно-поступательное движение; дисковыми роторами, вращающимися навстречу один другому; ножевым барабаном (ротором) и др.

Косилка ротационная навесная КРН-2,1А (рис.1) предназначена для скашивания высокоурожайных и полеглых трав на повышенных поступательных скоростях с укладкой скошенной массы в покос. Машина применяется во всех зонах страны.

Срезание стеблей растений осуществляется с помощью пластинчатых ножей, шарнирно установленных на роторах, вращающихся со скоростью 65 м/с навстречу друг другу. Ножи срезают траву по принципу бесподпорного среза, подхватывают ее и выносят из зоны срезания, перемещая над режущим брусом. Траектории движения ножей соседних роторов взаимно перекрываются, благодаря чему обеспечивается качественный покос. Скошенная трава, ударившись о щиток полевого делителя, меняет траекторию движения, укладывается в покос и освобождает место для прохождения колес трактора при последующем проходе.

Грабли применяют для сгребания скошенной массы в ворошения травы в прокосах, оборачивания, разбрасывания и сдвоения валков.

По характеру образования валка грабли подразделяют на поперечные и боковые колесно-пальцевые.

Агрегатируют с тракторами классов 0,9 и 1,4. Рабочие органы приводятся в действие от вала отбора мощности или гидросистемы трактора.

Тракторы используются для присоединения к нему различных машин, выполняющих технологические операции уборки и закладки продукции растениеводства.

Грабли ГВК-6,0А (рис.2) могут выполнять несколько операций -- сгребание сена в валки, ворошение и оборачивание валка. Кроме того, на больших участках они работают двумя секциями с захватом 6 м на сгребании и 7 м на ворошении. На небольших участках эти операции можно выполнять одной секцией.

Граблями могут быть выполнены следующие виды работ:

? сгребание провяленной массы из прокосов в валки двумя секциями;

? сгребание провяленной массы из прокосов в валки каждой секцией в отдельности при урожайности свыше 40 ц/га;

? ворошение провяленной массы в прокосах двумя секциями;

? ворошение провяленной массы в прокосах каждой секцией отдельно; оборачивание валка одной секцией.

Трактор мтз-80 - универсально-пропашной колёсный трактор класса 1,4 тс. Трактор выполнен в традиционной для своего модельного ряда компоновке: переднее расположение двигателя, увеличенный диаметр задних ведущих колёса, уменьшенный диаметр передних направляющих колёс. Трактор имеет привод на задние колёса.

Подборщики-уплотнители применяют для подбора валков соломы, сена, провяленной травы и погрузки массы в тракторный прицеп 2ПТС-4 с одновременным уплотнением.

Подборщик уплотнитель ПВ-6 (рис. 3) - прицепная машина для подбора из валков соломы, сена, провяленной травы и погрузки в тракторный прицеп с одновременным уплотнением подбираемой массы.

Тракторные прицепы служат для транспортировки груза (уплотненное сено, подвяленная трава и др.).

Тракторный самосвальный прицеп 2ПТС-4 предназначен для перевозки различных сельскохозяйственных грузов по всем видам дорог и в полевых условиях. Допускается перевозка сыпучих строительных грузов, за исключением скальных пород и булыжника.

Вместительная платформа, опрокидывающаяся на три стороны на угол 50°, позволяет полностью использовать грузоподъемность прицепа. Конструкция самосвального тракторного прицепа 2ПТС-4 тормозная система обеспечивает его надежную эксплуатацию. Прицеп самосвальный тракторный 2ПТС-4 агрегатируется с колесными тракторами класса 0,9 - 1,4 тс, оборудованными пневмо-гидросистемами.

Пресс-подборщики предназначены для подбора валков сена естественных и сеянных трав или соломы, прессования массы в тюки или рулоны.

Рулонный пресс-подборщик ПРП-1,6 (рис.4) применяют для прессования сена в рулоны плотностью 100…200 кг/м³. Диаметр и длина рулона у ПРП-1,6 - 1,5 и 1,4м. С помощью приспособления подбирает в поле ленту сена или соломы, формирует в цилиндрические рулоны, с одновременной закладкой в рулон шпагата между слоями лент, обматывает сформировавшийся рулон шпагатом и выбрасывает его на поле. Агрегатируется с тракторами типа МТЗ и ЮМЗ. Рулоны грузят подборщиками-тюкоукладчиками. Транспортируют сено и солому к месту хранения в специальных прицепах.

Комплект машин для заготовки сена и соломы выбирают в соответствии с природно-климатическими условиями зоны, видом и урожайностью трав, потребностью хозяйства в кормах и условиями хранения сена и соломы.

Заготовленные в полевых условиях сено и солому, хранят в стогах, скирдах или сенохранилищах (пункт 1.3.).

Для сокращения потерь неизмельченного, измельченного и прессованного сена при заготовке и хранении его досушивают методом активного вентилирования. Скошенную и расплющенную траву оставляют в прокосах до тех пор, пока ее влажность не снизится до 30...40 % (при последующем досушивании в скирдах) или до 45...50 % (при досушивании в хранилищах). Затем массу подвозят к месту хранения, укладывают в вентиляционные устройства и досушивают до кондиционной влажности (17 %), продувая через нее холодный; или подогретый воздух. При заготовке прессованного сена скошенная масса должна провяливаться в валках до влажности 30.....