Комплексная механизация животноводческой фермы - КРС

Министерство Сельского  Хозяйства РФ

Федеральное государственное  образовательное учреждение высшего  профессионального образования

Алтайский Государственный  Аграрный Университет

КАФЕДРА: МЕХАНИЗАЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА

 
 
 
 

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ

ЖИВОТНОВОДСТВА»

ТЕМА

КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ  ЖИВОТНОВОДЧЕСКОЙ

ФЕРМЫ - КРС

 
 

Выполнил

студент 243 гр

Штергель П.П

Проверил

Александров И.Ю

 

БАРНАУЛ 2010г.

 

 

 

                       Содержание

●Анотация                                                                                                           2                                                                                                                    

●Введение                                                                                                           2

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АННОТАЦИЯ

В данной курсовой работе произведён выбор основных производственных зданий для размещения животных стандартного типа.

Основное внимание уделено  вопросам разработки схемы механизации  производственных процессов, выбору средств  механизации на основе технологических  и технико-экономических расчётов.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Повышение уровня качества продукции и обеспечение соответствия её показателей качества нормам является важнейшей задачей, решение которой  немыслимо без наличия квалифицированных  специалистов.

В данной курсовой работе приведены  расчёты скотомест на ферме, выбор  зданий и сооружений для содержания животных, разработка схемы генерального плана, разработка механизации производственных процессов включающая в себя:

-Проектирование механизации  подготовки кормов: суточные рационы  каждой группы животных, количество  и объем хранилищ кормов, производительность  кормоцеха.

- Проектирование механизации  раздачи кормов: требуемая производительность  поточной технологической линии  раздачи кормов, выбор кормораздатчика,  количество кормораздатчиков.

- Водоснабжение фермы:  определение потребности в воде  на ферме, расчёт наружной сети  водопровода, выбор водонапорной  башни, выбор насосной станции.

- Механизация уборки и  утилизации навоза: расчёт потребности  в средствах удаления навоза, расчёт транспортных средств для доставки навоза в навозохранилище;

Вентиляция и отопление: расчёт вентиляции и отопления помещения;

- Механизация доения коров  и первичной обработки молока.

Приведены расчеты экономических  показателей, изложены вопросы по охране природы.

 

 

 

 

 

1. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ГЕНЕРАЛЬНОГО  ПЛАНА

 

.1.1 РАЗМЕЩЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗОН И ПРЕДПРИЯТИЙ

 

Плотность застройки площадок сельскохозяйственными предприятиями  регламентируется данными. [1] табл. 12.

Минимальная плотность застройки  составляет 51- 55%

Ветеринарные учреждения (за исключением ветсанпропускников), котельные, навозохранилища открытого типа строят с подветренной стороны по отношению к животноводческим зданиям и сооружениям.

Выгульно-кормовые дворы  или выгульные площадки располагают  у продольных стен здания для содержания скота.

Хранилища кормов и подстилки  строят с таким расчётом, чтобы  обеспечивались кратчайшие пути, удобство и простота механизации подачи подстилки  и кормов к местам использования.

Ширина проездов на площадках  сельскохозяйственных предприятий  рассчитывается из условий наиболее компактного размещения транспортных и пешеходных путей, инженерных сетей, полос деления с учётом возможного заноса снегом, но она не должна быть менее противопожарных, санитарных и зооветеринарных расстояний между противостоящими зданиями и сооружениями.

На участках, свободных  от застройки и покрытий, а также  по периметру площадки предприятия  следует предусмотреть озеленение.

 

1.2. Выбор зданий для содержания животных

 

Количество скотомест  для предприятия крупного рогатого скота молочно-товарного направления, 90% коров в структуре стада, рассчитывается с учётом коэффициентов приведённых  в таблице 1. [2] стр. 67.

 

Таблица 1. Определения количества скотомест на предприятии

Группы животныхКоэффициентКоличество Коровы всего: 1,00350шт- Дойные0,75263 шт- Сухостойные0,1345 шт.- Новотельные глубокостельные ( в родильном помещении).0,1242 шт.- Телята профилакторного периода (до 10-20 дневного возраста.) 0,0621 шт.

На основании расчетов выбираем 2 коровника на 200 голов  привязного содержания.

Новотельные и глубокостельные с телятами профилакторного периода находятся в родильном отделении.

 

3. Приготовление и раздача  кормов

 

На ферме КРС будем  использовать следующие виды кормов: сено разнотравные, солому, силос кукурузный, сенаж, концентраты (мука пшеничная), корнеплоды, соль поваренная.

Исходными данными для  разработки этого вопроса являются:

поголовье фермы по группам  животных (см. раздел 2);

рационы каждой группы животных:

 

.1 Проектирование механизации  подготовки кормов

 

Разработав суточные рационы каждой группы животных и зная их поголовье, приступаем к расчёту требуемой производительности кормоцеха, для чего рассчитываем суточный рацион кормов, а так же количество хранилищ.

 

.1.1 ОПРЕДЕЛЯЕМ СУТОЧНЫЙ  РАЦИОН КОРМОВ КАЖДОГО ВИДА  ПО ФОРМУЛЕ

q сут i =

 

mj - поголовье j - той группы животных;

aij - количество кормов i - того вида в рационе j - той группы животных;

n - количество групп животных на ферме.

Сено разнотравное:

qсут.10 = 4?263+4?42+3?42+3·45=1523 кг.

Силос кукурузный:

qсут.2 = 20?263+7,5·42+12·42+7,5·45=6416,5 кг.

Сенаж бобово-злаковый:

qсут.3 = 6·42+8·42+8·45=948 кг.

Солома яровой пшеницы:

qсут.4 = 4?263+42+45=1139 кг.

Мука пшеничная:

qсут.5 = 1,5?42+1,3·45+1,3?42+263·2 =702,1 кг.

Соль поваренная:

qсут.6 = 0,05?263+0,05?42+ 0,052?42+0,052?45 =19,73 кг.

 

.1.2 ОПРЕДЕЛЯЕМ СУТОЧНУЮ  ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КОРМОЦЕХА

 

Qсут. = ? qсут.

Qсут. =1523+6416,5+168+70,2+948+19,73+1139=10916 кг

 

.1.3 ОПРЕДЕЛЯЕМ ТРЕБУЕМУЮ  ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КОРМОЦЕХА

 

Qтр. = Qсут./(Траб.?d)

 

где Траб. - расчетное время работы кормоцеха для выдачи корма на одно кормление (линии выдачи готовой продукции), ч.;

Траб. = 1,5 - 2,0 ч.; Принимаем Траб. = 2ч.; d - кратность кормления животных, d = 2 - 3. Принимаем d = 2.

Qтр. =10916/(2·2)=2,63 кг/ч.

Выбираем кормоцех ТП 801 - 323, обеспечивающий расчётную производительность и принятую технологию обработки  кормов , [3] стр. 66.

Доставка кормов к животноводческому  помещению и их раздача внутри помещения осуществляется мобильным  техническим средством РММ 5,0

3.1.4 ОПРЕДЕЛЯЕМ ТРЕБУЕМУЮ  ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПОТОЧНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ  ЛИНИИ РАЗДАЧИ КОРМОВ В ЦЕЛОМ  ДЛЯ ФЕРМЫ

 

Qтр. = Qсут./( tразд.?d)

 

где tразд. -время, отводимое по распорядку дня фермы на раздачу кормов (линии выдачи готовой продукции), ч.;

tразд. = 1,5 - 2,0 ч.; Принимаем tразд = 2ч.; d - кратность кормления животных, d = 2 - 3. Принимаем d = 2.

Qтр. = 10916/(2·2)=2,63 т/ч.

 

3.1.5 определяем фактическую  производительность одного кормораздатчика

 

 

Gк - грузоподъемность кормораздатчика, т; tр - длительность одного рейса, ч.

 

Q рф =3300/0,273=12088 кг/ч

tр.= tз + tд + tв ,

tр = 0,11+0,043+0,12=0,273 ч.

 

где tз,tв - время загрузки и выгрузки кормораздатчика, т; tд - время движения кормораздатчика от кормоцеха к животноводческому помещению и обратно, ч.

3.1.6 определяем время загрузки  кормораздатчика

 

tз= Gк/Qз ,

 

где Qз - подача технического средства на погрузке, т/ч.

tз=3300/30000=0,11 ч.

 

3.1.7 определяем время движения  кормораздатчика от кормоцеха  к животноводческому помещению  и обратно

 

tд=2·Lср/Vср

 

где Lср - среднее расстояние от места загрузки кормораздатчика до животноводческого помещения, км; Vср - средняя скорость движения кормораздатчика по территории фермы с грузом и без груза, км/ч.

 

tд=2*0,5/23=0,225 ч.

tв= Gк/Qв ,

 

где Qв - подача кормораздатчика, т/ч.

 

tв=3300/27500=0.12 ч.в= qсут ·Vр/a · d ,

 

где а - длина одного кормо-места, м; Vр - расчетная скорость кормораздатчика, м/с; qсут - суточный рацион животных; d - кратность кормления.

 

Qв= 33·2/0,0012·2=27500 кг

3.1.7 Определяем количество кормораздатчиков выбранной марки

 

z = Qтр/

 

z = 2729/12088=0,225 , принимаем- z =1

 

.2 ВОДОСНАБЖЕНИЕ

 

.2.1 ОПРЕДЕЛЯЕМ СРЕДНЕСУТОЧНЫЙ  РАСХОД ВОДЫ НА ФЕРМЕ

Потребность в воде на ферме  зависит от количества животных и  норм водопотребления, установленных  для животноводческих ферм.

 

Qср.сут. = m1q1 + m2q2 + … + mnqn

 

где m1, m2,… mn - число каждого вида потребителей, голов;

q1, q2, … qn - суточная норма потребления воды одним потребителем, (для коров - 100 л, для нетелей - 60 л);

Qср.сут = 263?100+42?100+45?100+42?60+21·20=37940 л/сут.

 

.2.2 ОПРЕДЕЛЯЕМ МАКСИМАЛЬНЫЙ  СУТОЧНЫЙ РАСХОД ВОДЫ

 

Qm.сут. = Qср.сут.? ?1

 

где ?1 = 1,3 - коэффициент суточной неравномерности,

Qm.сут = 37940?1,3 =49322 л/сут.

Колебания расхода воды на ферме по часам суток учитывают  коэффициентом часовой неравномерности ?2 =2,5:

 

Qm.ч = Qm.сут???2 / 24

Qm.ч = 49322?2,5 / 24 =5137,7 л/ч.

 

.2.3 ОПРЕДЕЛЯЕМ МАКСИМАЛЬНЫЙ  СЕКУНДНЫЙ РАСХОД ВОДЫ

 

Qm.с = Qт.ч / 3600

Qm.с =5137,7/3600=1,43 л/с

 

.2.4 РАСЧЁТ НАРУЖНОЙ СЕТИ  ВОДОПРОВОДА

Расчёт наружной сети водопровода  сводится к определению диаметров  труб и потерь напора в них.

 

.2.4.1 ОПРЕДЕЛЯЕМ ДИАМЕТР  ТРУБЫ ДЛЯ КАЖДОГО УЧАСТКА

 

d =

 

где v - скорость воды в трубах, м/с, v = 0,5-1,25 м/с. Принимаем v = 1 м/с.

участок 1-2 протяженность - 50 м.

d = 0,042м, принимаем d = 0,050 м.

 

.2.4.2 ОПРЕДЕЛЯЕМ ПОТЕРИ  НАПОРА ПО ДЛИНЕ

 

hт =

где ? - коэффициент гидравлического сопротивления, зависящий от материала и диаметра труб (? = 0,03); L = 300 м - длина трубопровода; d - диаметр трубопровода.

hт=0,48 м

 

.2.4.3 ОПРЕДЕЛЯЕМ ВЕЛИЧИНУ  ПОТЕРЬ В МЕСТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ

Величина потерь в местных  сопротивлениях составляет 5 - 10% от потерь по длине наружных водопроводов,

 

hм = = 0,07?0,48= 0,0336 м

 

Потери напора

 

h = hт + hм = 0,48+0,0336 = 0,51 м

 

.2.5 ВЫБОР ВОДОПРОВОДНОЙ  БАШНИ

Высота водонапорной башни  должна обеспечить необходимый напор  в наиболее удалённой точке.

 

.2.5.1 ОПРЕДЕЛЯЕМ ВЫСОТУ  ВОДОПРОВОДНОЙ БАШНИ

 

Hб = Hсв + Hг + h

 

где Hсв - свободный напор у потребителей, Hсв = 4 - 5 м,

принимаем Hсв = 5 м,

Hг - геометрическая разность нивелирных отметок в фиксирующей точке и в месте расположения водонапорной башни, Hг = 0, т. к. местность ровная,

h - сумма потерь напора в наиболее удалённой точке водопровода,

Hб = 5 + 0,51= 5,1 м, принимаем Hб = 6,0 м.

 

.2.5.2 ОПРЕДЕЛЯЕМ ОБЪЁМ  ВОДОПРОВОДНОГО БАКА

Объем водонапорного бака определяется необходимым запасом  воды на хозяйственно-питьевые нужды, противопожарные мероприятия и  регулирующим объемом.

 

Wб = Wр + Wп + Wх

 

где Wх - запас воды на хозяйственно - питьевые нужды, м3 ;

Wп - объём на противопожарные мероприятия, м3 ;

Wр - регулирующий объём.

Запас воды на хозяйственно - питьевые нужды определяется из условия  бесперебойного водоснабжения фермы  в течение 2 ч на случай аварийного отключения электроэнергии:

 

Wх = 2Qт.ч. = 2?5137,7?10-3 = 10,2 м

 

На фермах с поголовьем более 300 голов устанавливаются специальные  противопожарные резервуары, рассчитанные на тушение пожара двумя пожарными  струями в течение 2 ч с расходом воды 10 л/с, поэтому Wп =72000 л.

Регулирующий объём водонапорной башни зависит от суточного потребления  воды [3], табл. 28:

 

Wр = 0,25?49322?10-3 = 12,5 м3 .

Wб = 12,5+72+10,2 = 94,4 м3.

 

Принимаем: 2 башни объёмом  резервуара 50 м3

3.2.6 ВЫБОР НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

Выбираем тип водоподъёмной  установки: принимаем центробежный погружной насос для подачи воды из буровых колодцев.

 

.2.6.1 ОПРЕДЕЛЯЕМ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ  НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

Производительность насосной станции зависит от максимальной суточной потребности в воде и  режима работы насосной станции.

 

Qн = Qm.сут./Тн

 

где Тн-время работы насосной станции, ч. Тн = 8-16 ч.

Qн =49322/10 =4932,2 л/ч.

 

.2.6.2 ОПРЕДЕЛЯЕМ ПОЛНЫЙ  НАПОР НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

 

Н = Нгв + hв + Нгн+hн

 

где Н - полный напор насоса, м; Нгв - расстояние от оси насоса до наименьшего уровня воды в источнике, Нгв = 10 м; hв - величина погружения насоса, hв = 1,5…2 м, принимаем hв = 2 м; hн - сумма потерь во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, м

 

hн = hвс + h

 

где h - сумма потерь напора в наиболее удалённой точке водопровода; hвс - сумма потерь напора во всасывающем трубопроводе, м, можно пренебречь

ферма балансовый производительность оборудование

hн = 0,51 м

Нгн = Нб ± Нz + Нр

 

где Нр - высота бака, Нр = 3 м; Нб - высота установки водонапорной башни, Нб = 6м; Нz - разность геодезических отметок от оси установки насоса до отметки фундамента водонапорной башни, Нz = 0 м:

Нгн = 6,0+ 0 + 3 = 9,0 м.

Н = 10 + 2 +9,0 + 0,51 = 21,51 м.

По Qн =4932,2 л/ч = 4,9322м3/ч., Н = 21,51 м. выбираем насос:

Берём насос 2ЭЦВ6-6,3-85.

Т.к. параметры выбранного насоса превышают расчетные, то насос  будет загружен не полностью; следовательно, насосная станция должна работать в  автоматическом режиме (по мере расхода  воды).

 

.3 УБОРКА НАВОЗА

 

Исходными данными при  проектировании технологической линии  уборки и утилизации навоза являются вид и поголовье животных, а  также способ их содержания.