Проект комплексної механізації свиновідгодівельної ферми на господарства з детальною розробкою лінії прибирання і утилізації гною

де t_зав – час завантаження змішувача, год, приймаємо t_зав= t_{л.корен.}=0,8 год;

     t_нагр – час нагрівання суміші, год., t_нагр=0,8-1,2 год., для змішування С-12 [11], приймаємо t_нагр = 0,8 год;

,                                                     (2.16)

де W – продуктивність змішувача С-12 на вивантаження кормо сумішей, W=40000 кг/год;

       – сумарна маса компонентів;

 год,

t_ц=0,8+0,8+0,05=1,65 год,

 кг/год=1,2 т/год

Продуктивність змішувача  з запарюванням (нагріванням) 5т/год (за технічною характеристикою). Отже, одного змішувача досить для приготування кормів на разову дачу молодняку на відгодівлі.

Визначимо кількість води Р_в (кг), яку необхідно додати в суміш для отримання заданої вологості кормо суміші [10]

,                                                  (2.17)

де Q_рац – маса суміші раціону без води, кг;

     В₀ – задана вологість кормо суміші, %;

     В_рац – вологість кормо суміші (без додавання води), %.

Маса суміші раціону  без води для молодняка на відгодівлі (зима) Q_рац= =2039 кг, для поросят 2-4 місяці (зима), Q_рац=228+12+140+240=620 (табл..2.7).

Найбільш доцільно згодувати свиням кормо суміші вологістю

В_о=57-70% [10], приймаємо В_о=65%.

Вологість кормової суміші В_рац (%) визначаємо за формулою

,                                     (2.18)

де В_1,В_2,…,В_п – вологість компонентів раціону, % (для концентрованих кормів – 14%, сінного борошна – 16%,коренеплодів – 82%, знежиреного молока (молочних відвійок) – 91%) [3];

     П₁,П₂,…,П_п – вміст компонентів в раціоні, % (табл.. 2.7)

В_рац молодняку на відгодівлі

,

Кількість води, яку необхідно додати в суміш для отримання вологості В₀=65%.

При приготуванні кормо  суміші для молодняку на відгодівлі

кг,

Приприготуванні кормо  суміші для поросят

кг.

Необхідна кількість  пари Р_п (кг) нагрівання кормо суміші разової дачі визначається виходячи з витрати пари на нагрівання лише компонентів кормо суміші (води та молочних відвійок)

,                                                     (2.19)

де q –  норма витрати пари на нагрівання 1кг води від 7 ⁰С до 87 ⁰С, кг, q = 0,20…0,25кг [5], приймаємо q = 0,22кг.

     Q_р.к. – витрата різних компонентів (води та молочних відвійок) на приготування разової дачі кормо суміші, кг,

Q_р.к=(228+539)+(240+240)=1247кг

Р_п=0,22*1247=274кг

Інші види волого-теплової обробки (варка, пропарювання) кормів нами не передбачаються.

 

 

 

2.7.2.Механізація роздавання  кормів

Для транспортування  кормів від кормоцеху до свинарника вибираємо мобільний кормороздавач  КУТ-3А.

Необхідну кількість  кормороздавачів КУТ-3А визначаємо за формулою [9]

,                                                  (2.20)

де G_M – максимальна разова видача корму, кг, взимку з урахуванням доданої в суміш води G_M = 2;

      Q_р – продуктивність роздавача, кг/год;

      Т_Д – час, що відводиться на доставку кормів, год., приймаємо Т_Д = 0,5год (згідно з розпорядком робочого дня, тривалість приймання та роздачі кормів становить 1год, в тому числі роздача – не більше 0,5год згідно вимог для мобільних роздавачів) [9].

Продуктивність роздавача може бути визначена так:

,                                                    (2.21)

де G – фактична вантажопідйомність роздавача, кг;

     t₀ – тривалість однієї ходки (одного циклу), год.

Фактична вантажопідйомність роздавача

G=Vρφ,                                                    (2.22)

де V – місткість бункера ,м³, V = 3м³;

     ρ – об’ємна маса кормо суміші, ρ = 610кг/м³;

     φ – коефіцієнт заповнення ємності бункера, φ=0,75,

G=3*610*0,75=1373кг

Тривалість ходки

t₀= tз₊ t_р+ t_в+ t_хх+ t_м ,                                         (2.23)

де tз₊ t_р+ t_в+ t_хх+ t_м – відповідно тривалість завантаження корму в роздавач; руху з вантажем; вивантаження корму в приймальний бункер свинарника; руху без вантажу (холостий хід); маневрування при в’їзді на розвантажувальний майданчик, год.

Тривалість завантаження корму в роздавач

,                                             (2.24)

де W_л.в.– продуктивність лінії вивантаження готових кормів, кг/год,

W_л.в=20000 кг/год [10],

год

Тривалість руху з  вантажем

,                                                (2.25)

де L- відстань між кормоцехом і свинарником, км, приймаємо L=0,3км;

     υ_р – швидкість руху агрегату з вантажем, км/год, приймаємо υ_р=6км/год [11],

год

Тривалість вивантаження

,                                                    (2.26)

де Q_В- продуктивність вивантажувального пристрою роздавача км/год, Q_В становить до 54т/год [11], приймаємо Q_В=25000кг/год;

G- фактична вантажопідйомність, кг,

год

Тривалість холостого ходу

,                                                    (2.27)

де υ_хх – швидкість руху порожнього роздавача, приймаємо υ_хх=9км/год;

     L – відстань між кормоцехом і свинарником, км, приймаємо L=0,3км;

год

Час маневрування приймаємо t_M=0.03год

Тоді

t₀= 0,07+0,05+0,05+0,03+0,03=0,23год;

кг/год

шт

Лінія роздачі кормів у свинарнику-відгодівельнику складається  з приймального бункера-дозатора, завантажувального  транспортера та двох кормороздавачів  КЭС-1,7. Фактично її можна розділити  на дів ділянки, що обслуговуються індивідуальними  роздавачами. Кожна ділянка розрахована на 500 голів свиней.

Перевіримо пропускну здатність  індивідуальних ділянок лінії роздачі кормів.

Пропускна здатність  ділянки W_діл (кг/год) дорівнює

,                                         (2.28)

де Q_{мах.розд.} – максимальна кількість корму, яку необхідно роздати за одне годування, кг, Q_{мах.розд} = 1800кг для 500 голів молодняку на відгодівлі (зима, з врахуванням води);

     Т_р – час неперервної роботи роздавача корму, год., приймаємо Т_р=0,5год [9],

кг/год

Продуктивність кормороздавача при роздачі вологого корму (за технічною  характеристикою) [11]

Як бачимо W_розд.> W_діл., отже одного роздавача КЭС-1,7 досить для роздачі кормів на ділянці.

 

2.7.3 Механізація  водо забезпечення

Середньодобова витрата  води Q_{сер.доб.} (м³/доб) на свиновідгодівельній фермі визначається за формулою [6]

Q_{сер.доб} = 0,001(q₁n₁ + q₂n₂ +…+ q_mn_m),                          (2.29)

де q₁, q_2,…, q_m – середньодобова норма споживання води однією твариною, л, q₁=5л/доб для поросят 2-4 місяців, q₂=15л/доб для свиней на відгодівлі;

      n₁, n₂,…, n_m – кількість споживачів, голів, n₁=400 голів, n₂=600 голів,

Q_{сер.доб}=0,001(5*400+15*600)=11м³/доб

Максимальна добова витрата  води

Q_{мах.доб}= К_{мах.доб}*Q_{сер.доб}                                  (2.30)

де Q_{сер.доб} – середньодобова витрата води;

     К_{мах.доб} – коефіцієнт добової нерівномірності водоспоживання,

Q_{мах.доб}=1,3*11=14,3м³/добу

Максимальна годинна  витрата води

,                                      (2.31)

де К_{мах.год} – коефіцієнт годинної нерівномірності водопостачання,

     Q_{мах.доб} – максимальна добова витрата води,

м³/год

Продуктивність насосної станції визначаємо за формулою

,                                                     (2.32)

де Т – тривалість роботи станції за добу, год, приймаємо Т=7год;

     Q_{мах.доб}  – максимальна добова витрата води,

м³/год

За каталогом вибираємо  заглибний насос марки ЭВЦ4-2,5-65, який має такі характеристики: діаметр свердловини 4*25=100мм; подача 2,5м³/год; напір65м вод. стовпа. Насос комплектується електродвигуном марки 1ПЭДВ-1-93; потужність 1,0кВт; частота обертання 2840 хв^-1 [7].

Визначаємо місткість резервуара V_рез (м³) водонапірної башти

V_рез=(0,15…0,20) Q_{мах.доб},                                  (2.33)

де Q_{мах.доб} – максимальна добова витрата води,

V_рез=0,20*14,3=2,9м³,

Приймаємо V_рез=10м³ (найближчий стандартний розмір).

Діаметр труб d (м) зовнішнього  водопроводу на початковій ділянці, через яку проходить уся кількість води, визначаємо за формулою

,                                              (2.34)

де q_c – максимальна секундна витрата води, м³/с,

м³/с;

     υ – швидкість води в трубах, м/с, υ=0,4…1,25м/с, приймаємо 0,4м/с;

    π – стала величина, π=3.14,

м

Вибираємо стальні водогазопровідні труби з діаметром d=40мм (умовним). Приймаємо, що ввід водопроводу в  будівлі відгодівельника виконаний  з стальних водогазопровідних труб 25 і 15мм.

Для напування поросят  у віці 2…4 місяців (відлучених поросят0 обираємо одночашкові самоочисні автонапувалки ПСС-1, а для молодняку на відгодівлі – соскові напувалки ПБС-1. Соскові напувалки порівняно з чашковими більш гігієнічні і дозволяють скоротити втрату води на 18-20% [2].

Необхідна кількість  автонапувалок на фермі [7]

,                                                  (2.35)

де m – кількість тварин, голів;

     Z – коефіцієнт, який показує на яку кількість тварин розрахована автонапувалка, Z=25 для автонапувалок ПСС-1, Z=20 для автонапувалок ПБС-1,

шт;

шт.

Отже нам потрібно на ферму автонапувалок ПСС-1=16шт,ПБС-1=30шт

 

 

 

2.7.4 Механізація видалення  гною

В залежності від способу  утримання тварин і типу їх годівлі, використання підстилки, об’ємно - планувальних рішень ферми може застосовуватись механічне видалення гною з приміщень за допомогою транспортерів ы скреперних установок, а також гідравлічне.

Транспортерні та скреперні  системи дозволяють видаляти гній без  розведення водою, однак вони мають  суттєві недоліки: велику металоємність, недостатню експлуатаційну надійність, малу довговічність в зв’язку з роботою в агресивному середовищі. Тому в більшості випадків на свинарських фермах і комплексах для видалення гною застосовують гідравлічні системи [6].

До гідравлічних відносяться: змивні, відстійно-лоткові (шлюзові), комбіновані і самопливні.

Гідрозмив потребує великої кількості води, тому він застосовується лише в господарствах, що мають достатню кількість води. Рециркуляційний спосіб гідрозмиву в нашій країні не використовується.

До недоліків відстійно-лоткової системи слід віднести: утворення важкорозчинного осаду, при тривалій експлуатації спостерігається різке підвищення загазованості приміщень.

Самопливна система  проста за будовою, надійна в експлуатації та позбавлена недоліків згаданих вище систем [8].

В зв’язку з цим на свинофермі, що проектується, нами застосована самопливна система видалення гною. Її схема подана на рис. 2.2

 

1 – повздовжні канали; 2 – поперечний канал; 3 – змивний трубопровід із засувкою; 4 – гноєзбірник; 5 – насосна станція; 6 – напірний трубопровід.

Рисунок 2.2-Схема самопливної  системи видалення гною на свиновідгодівельній  фермі на 1000 голів

Гній, що втоптується  тваринами в щілини підлоги, потрапляє  в повздовжні канали 1, заповнені  зарані водою до рівня поріжка 3 (рис.2.2). Гній, що потрапляє у канал спочатку тоне у воді, частково витісняючи її. Але протягом кількох днів густина маси в каналі зростає і досягає густини гною, що надходить.

Практично гній уже не тоне і при досягненні певної висоти потоку сповзає в поперечний канал 2. Через деякий час вільна поверхня гною утворює похил і_н (0,01…0,03), який залежить передусім від структурних властивостей рідкого гною, початкового напруження зсуву та структурної в’язкості, а також вологості та органічних складових. Підпір, що створюється різницею товщини шару – це та сила, що переміщує гній по каналу неперервно зі швидкістю 1…2м/год. Розрахунки по визначенню виходу гною та місткості механізованого гноєсховища на свинофермі виконані нами в п.2.5.