Проект комплексной механизации молочной фермы на 400 коров с привязным бесподстилочным способом содержания

G_{сут (концентрированные корма)} = 300 × 3,5 + 100 × 2,5 + 48 × 4,5 = 1516 кг

G_{сут (корнеплоды)} = 300 × 14 + 100× 5 + 48 × 10,5 = 5204 кг

G_{сут (грубые корма)} = 300 × 3 + 48 × 5 = 1140 кг

G_{сут общ.} = 5903,2 + 500 + 15280 + 3440 + 1516 + 5204 + 1140 = 32983,2 кг

    Годовая  потребность каждого вида корма:

Q_г = Q_с × t × k,     (5)

где Q_с  - суточный расход корма в летний и зимний период;

       t – продолжительность потребления в летний и зимний период данного вида корма, сут;

       k – коэффициент, учитывающий потери кормов при хранении и транспортировки корма.

k_сено = 1,1;                               k_{грубые корма} = 1,01;

k_сенаж = 1,1;                                    k_{зеленая масса} = 1,5;

k_силос = 1,1;                                    k_{комбикорм} = 1,01;

k_{корнеплоды} = 1,03.

Q_{г сено} = 3440 × 200 × 1,1 = 756800 кг × 0,49 = 370832 корм. ед.

Q_{г сенаж} = 500 × 200 × 1,1 = 110000 кг × 0,4  = 44000 корм. ед.

Q_{г силос} = 5903,2 × 200 × 1,1 = 1298704 кг × 0,21 = 272727,84 корм. ед.

Q_{г корнеплоды} = 5204 × 200 × 1,03 = 1072024 кг × 0,12 = 128642,88 корм. ед.

Q_{г грубые корма} = 1140 × 200 × 1,01 = 230280 кг × 0,48 = 110534,4 корм. ед.

Q_{г зел. масса} = 15280 × 165 × 1,5 = 3781800 кг × 0,25 = 945450 корм. ед.

Q_{г комбикорм} = 1516 × 365 × 1,01 = 558873,4 кг × 1,21 = 676236,814 корм. ед.

     Общая годовая потребность в кормах:

G_г = 756800 + 110000 + 1298704 + 1072024 + 230280 + 3781800 + 558873,4 = 7808481,4 кг = 7808,4814 т

     Для раздачи кормов на фермах используют разнообразные по принципу действия и конструкции кормораздатчики. К машинам для раздачи кормов предъявляют сложный комплекс требований, в том числе:

     - зоотехнические – равномерность и точность раздачи кормов, их дозировка индивидуально каждому животному или группе животных, бесшумность в работе, исключение загрязнения корма, расслаивания его по фракциям, травмирования животных;

    - технико-экономические – универсальность в раздаче различных по виду и консистенции кормовых продуктов, долговечность и высокая надежность машины в работе, малая энергоемкость и металлоемкость, удобство и безопасность в эксплуатации, автоматизация выполняемых рабочих процессов.

При данном способе  содержания, нам подходит кормораздатчик ИСРК-12

 

Рис. 1. Кормораздатчик ИСРК-12 «Хозяин».

1 – ходовая  часть; 2 – выгрузной транспортер; 3 – бункер; 4 – шнеки с ножами; 5 – шкала весового устройства; 6 – карданный вал.

     Кормораздатчик ИСРК-12 «Хозяин» с двумя горизонтальными шнеками с двухсторонней навивкой и центральным противоножом наиболее приспособлен для приготовления ПКС из компонентов корма, характерных для стран СНГ. При такой конструкции активная зона бункера, где происходит измельчение и смешивание, имеет достаточно большие размеры и позволяет измельчать длинноволокнистые корма в рулонах и тюках без предварительной разделки. Время приготовления кормосмеси после загрузки последнего компонента не превышает 5-7 минут. [5]

Таблица 5.

Технические характеристики кормораздатчика ИСРК-12 «Хозяин»

Наименование показателя	ИСРК-12
Тип	полуприцеп
Грузоподъемность, т	4,0
Вместимость бункера, м3	12
Масса, кг, не более	4 500
Габаритные размеры, мм
длина	6 000
ширина	2 200
высота	2 540 (2 450)
ширина колеи, мм	1680 ± 50
Весовой механизм:
- наибольший предел взвешивания, кг	6 000
- дискретность отсчета, кг	1
Количество весовых стержней, шт	3
Транспортная скорость, км/ч
с грузом, не более	8,0
без груза, не более	12,0
Рабочая скорость при раздаче кормов, км/ч, не более	5

 

2.4. Расчет  потребности и выбор технических  средств для водоснабжения и автопоения животных

 

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

     Среднесуточный расход воды, л/сут, на ферме:

Q_ср.сут = q₁ × n₁ + q₂ × n₂ + …q_n × n_n ,     (6)

где q_n – среднесуточная норма потребления воды одним потребителем, л;

       n_n – количество потребителей;

       q₁ – норма потребления воды дойных коров, л;

      q₂ – норма потребления воды сухостойных коров, л;

       q₃ – норма потребления воды новотельных и глубокостельных коров, л;

       q₄ – норма потребления воды нетелей, л;

       q₅ – норма потребления воды телятами, л;

       n₁ – количество дойных коров;

       n₂ – количество сухостойных коров;

       n₃ – количество новотельных и глубокостельных коров;

       n₄ – количество нетелей;

       n₅ – количество телят.

Q_ср.сут = 132 × 300 + 40 × 52 + 110 × 48 + 60 × 48 + 20 × 24 = 50320 л = 50.32м³

Q_год = 50320 × 365 = 18366800 л = 18368 м³

      Максимальный расход воды в сутки:

Q_max.сут. = k_сут × Q_ср.сут,     (7)

где k_сут - коэффициент суточной потребности, (k_сут = 1,3)

       Q_ср.сут - среднесуточный расход воды, л/сут, на ферме

Q_max.сут = 1,3 × 50,32 = 65,416 м³

      Максимальный часовой расход воды:

Q_max.ч. = Q_max.сут / (24 × k_ч),     (8)

где Q_max.сут – максимальный расход воды в сутки

      k_ч – коэффициент часовой неравномерности, (k_ч = 2-2,5)

Q_Ср.ч. = 65,416 / (24 × 2,5) = 1,09 м³

       Секундный расход воды:

Q_{сек.расх.} = Q_max.час./ 3600,     (9)

где Q_max.час – максимальный расход воды в час

Q_{сек.расх.} = 1,09 / 3600 = 0,0003 м³

     Исходя из максимального часового расхода воды выбираем насос, способный обеспечить ферму водой. Это будет вихревой насос – ВКС-1/16 (рис. 2).

     Вихревые насосы засасывают жидкость без предварительного заполнения всасывающего трубопровода перекачиваемой жидкостью. Они отличаются от центробежных конструкцией рабочего колеса, вследствие чего уменьшаются потери энергии в рабочей камере. В равном скоростном режиме они создают в 3 – 5 раз больший напор, чем центробежные. При повторном запуске не требуют залива водой, т.е. являются самовсасывающим. [6]

Рис. 2. Вихревой насос ВКС-1/16

1 - опорная стойка; 2 - корпус; 3 - крышка; 4 - рабочее колесо; 5 - шпонка; 6 - вал; 7 - крышка передней камеры обогрева; 8 - то же, задней;

9 - прокладка; 10 - воздухоотделительный колпак; 11 - сальниковая набивка; 12 - сальник; 13 - подшипник; 14 - крышка подшипников.

 

Таблица 6.

Техническая характеристика вихревого насоса ВКС-1/16

Марка	ВКС-1/16
Подача	2-4 м3/ч
Давление	0,4-0,45 мПа
Высота всасывания	6,0 м
Частота вращения, мин	1450
Мощность, кВт	1,5
Масса, кг	26

 

     Для поения животных используют групповую поилку  ПА-1А(рис. 3.). Она имеет ряд преимуществ: животное в любое время могут потреблять воду.  Конструкция выполнена из чугуна марки СЧ-20, небольшой массы и состоит из литой чаши, специального рычага с клапанным механизмом и присоединительных деталей.

 Пропускная  способность клапанного механизма поилки при избыточном рабочем давлении - не менее 5 л/минуту.   [6]

 

Рис. 3.Автопоилка ПА-1А.

1. чаша, 2- рычаг, 3- клапанный механизм, 4- крепеж

 

 

Таблица 7.

Техническая характеристика групповой автопоилки ПА-1А

Ёмкость чаши, л	1.9
Размеры, м:	-
Длина	347
Ширина	212
Высота	167
Масса, кг	6.0
Обслуживающий персонал, чел	–

 

    

2.5. Расчет  суточного и годового выхода  навоза и обоснование выбора  технических средств для навозоудаления

 

     На животноводческих комплексах в сутки накапливается огромное количество навоза, которое необходимо удалить, а затем обеспечить соответствующее его хранение, переработку и использование в качестве удобрения. [2]

 

Таблица 8.

Средние нормы выхода кала и мочи на одну голову в сутки

Группа животных	Суточный выход		Всего
	Кал, кг	Моча, л
Коровы	38	17	55
Нетели	22	8	30
Телята	8	2,5	10,5

 

    

   Суточный выход навоза от одного животного вычисляют по формуле:

Q_сут.н. = (q_kmi + q_bi) × n_i,     (10)

где q_kmi – среднесуточное выделение кала и мочи одним животным, кг;

      q_bi – средний расход воды на одно животное в сутки, кг (q_b = 2-5 кг);

      n_i – количество животных.

Q_{сут.н коров} = (55 + 3) × (300 + 52 + 48) = 23200 кг/сутки

Q_{сут.н нетели} = (30 + 3) × 48 = 1584 кг/сутки

Q_{сут.н.телята} = (10,5 + 3) × 24 = 324 кг/сутки

Q_{сут.н.общее} = 23200 + 1584 + 324 = 25108 кг/сутки

     Общий годовой выход навоза определяют по формуле:

Q_год.н.  = (Q_{сут.н.общ.}  × Д_сп) + 0,5 × (Q_{сут.н.общ.} × Д_пп),     (11)

где Q_{сут.н.общ.} – общий среднесуточный выход навоза, кг;

      Д_сп – продолжительность стойлового периода (200 дней);

      Д_пп – продолжительность пастбищного периода (165 дней).

Q_год.н. = (25108 × 200) + 0,5 × (25108 × 165) = 7093010 кг = 7093,01 т

     На проектируемой ферме удаление навоза будет осуществляться шнековым транспортером навозоудаления ТШГ-250 и ТШН-250.(рис. 4, 5).

 

 

 

   

Рис. 4. Шнековый транспортер наклонный ТШН-250

        

Рис. 5. Поперечный шнековый  транспортер ТШГ-250

Рис. 5. Трактор Т–30–А–80

 

Таблица 9.

Техническая характеристика трактора Т–30–А–80

- эксплуатационная  мощность, кВт (л.с.)	22,1 (30)
- продольная  база, мм	1800
- диапазон скоростей,  км/ч	1,5…24
- эксплуатационная  масса, кг	2440 + 50
- колея передних  колес регулируемая, мм	1322…1522
- габариты трактора Д × Ш × В, мм	3610 × 1662 × 2570
- класс тяги, кгхм	0,85

 

 

2.6. Выбор технических средств для доения коров

 

     Машинное доение коров – технологический процесс, при осуществлении которого исполнительный механизм (доильный аппарат) работает во взаимодействии с организмом животного. Это взаимодействие (доение) происходит 2-4 раза в день по 4-5 мин на протяжении длительного периода. Доильная установка с индивидуальными станками позволяет каждой корове входить в станок и выходить из него независимо от других коров, что обеспечивает индивидуальный уход за животными. [7]