Механизация и автоматизация в животноводстве

Значения mк и П берутся из исходных данных на курсовой проект. mк = 400 голов, П = 4500 кг/год, тогда Мгод = 1800000 кг/год,

Мmax.сут = 6904 кг/сут. Выбор молочных блоков для данной фермы представлен в таблице 1.6.

Для приготовления кормов используется кормоцех Проект 1 № 801-255 длиной 21 м и шириной 12 м.

		Выбор молочных блоков			Таблица 1.6
№ типово- го проекта	Производи- тельность, кг/сут.	Кол-во, шт.	Общая производи- тельность, кг/сут.	Длина, м		Ширина, м
801-125	6000	1	6000	48		12
801-126	3000	1	3000	13		12
		Итого:	9000

 

Расчет годового запаса кормов и количества хранилищ

Количество и размеры хранилищ кормов определим исходя из наличия поголовья животных и кормовых рационов.

 

Годовой запас силоса, сенажа, корнеклубнеплодов и грубых кормов определим по формуле:

(1.6)

 

где q - суточная норма каждого вида корма на одну голову, кг; m - количество животных;

 

K – коэффициент, учитывающий потери кормов при хранении (для силоса и сенажа К=1,1; для концкормов К=1,01; для корнеплодов К=1,03).

Запас концентрированных кормов на ферме должен составлять 16%

потребного количества и определяется по формуле:

                                    (1.7)

где qк – суточная норма концентрированных кормов на одну голову, кг.

Объем хранилища для годового запаса корма определяется по формуле:

                                                       (1.8)

 

где  γ - объемная масса, т/м3.

 

Результаты расчетов по формулам 1.6 – 1.8 представлены в таблице 1.7.

(Приложение 1 ).

Количество хранилищ определим исходя из их объема по формуле:

                                                      (1.9)

Расчет навозохранилища

Площадь навозохранилища рассчитаем по формуле:

                                                    (1.10)

 

где  qн – масса навоза получаемого на ферме в сутки, кг;

 

Dхр – продолжительность хранения навоза в навозохранилище, суток (Dхр=120 су-ток);

h – высота укладки навоза, м (h = 1,5 – 2,5 м);

– объемная масса навоза, кг/м3 (γ = 800 – 1010 кг/м3).

Массу навоза от одного вида животных определим по формуле:

                              (1.11)

где  m – число животных одного вида, гол.;

qк, qм, qп – масса соответственно кала, мочи и подстилки на одно животное в сутки, кг/сутки.

Результаты расчета выхода навоза на ферме представлены в таблице 1.9 (Приложение 2).

По формуле (1.10) определим площадь навозохранилища. F = 1380 м2.

Размеры навозохранилища 40х35 м.

 

Кроме рассчитанных строений, на план фермы находятся водонапорная башня (R = 2,5 м), автовесы (6х6 м), трансформаторная подстанция (3х3 м), котельная (15х18 м), гараж с навесом (18х21 м). Главный въезд на территорию фермы оборудуется дизбарьером.

Определим коэффициент застройки по формуле:

                                                         (1.13)

где Fз – площадь, занятая на комплексе или ферме под застройку, м2,(Fз17879 м2)

Fо – общая площадь фермы, м2, (Fо = 35160 м2).

Кз = 0,51

По формуле (1.13) определим коэффициент использования участка.

 

                                                         (1.13)

где  Fстр – площадь, занимаемая сооружениями, площадками с твердым покрытием и дорогами, м2, (Fстр  25031 м2).

Ку = 0,71.

где  Vх – объем хранилища, м3;

ε– коэффициент использования емкости хранилища.

Ширину траншеи для хранения силоса, сенажа и корнеклубнеплодов примем равной 14 м, глубину – 3 м, наибольшую длину – 80 м.

Ширину скирды для хранения грубых кормов примем равной 8 м, высоту – 7 м, длину – 60 м.

Для хранения концентрированных кормов будем использовать склад емкостью 540 м3. В этом же складе будем хранить поваренную соль и другие минеральные добавки. Результаты расчетов объемов хранилищ и их количества сведем в таблицу 1.8( Приложение 2).

 

3. Обзор средств механизации проектируемой фермы

 

Выбор доильных машин зависит от способа содержания коров. При привязном содержании лучше применять доение на установках с молокопроводом (АДМ-8А-1, АДМ-8А-2). Навоз из животноводческих помещений удаляют механическим и гидравлическим или пневматическим способами. Эффективными средствами механизации уборки навоза в коровниках при привязной системе содержания скота служат скребковые цепные (ТСН-160) и шнековые транспортеры, а также скреперные установки. Навоз удаляется из помещения и грузится в прицеп 2 - ПТС-4 – 887Б. Прицепом, в агрегате с трактором МТЗ-80, навоз транспортируется с территории фермы в навозохранилище.

 

 

II ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ (приготовления кормов, водоснабжения, доения, утилизации навоза и т.д. )

1. Обоснование выбора технологической линии

 

На нашей планете насчитывается примерно 1,45 млрд. км2 воды, что составляет около 0,13 % от объема земного шара. Пригодной для непосредственного использования человеком воды всего 5…6 млн. км3, то есть 0,3…0,4 % от общего объема.

На животноводческих фермах вода расходуется на поение, технологические, гигиенические, хозяйственные и противопожарные нужды.

Продуктивность и здоровье животных зависят не только от уровня кормления, но и от хорошей организации снабжения животных доброкачественной водой на фермах и пастбищах.

Воду, предназначенную для поения сельскохозяйственных животных, следует считать пригодной только в том случае, если она по своим качествам мало отличается от рекомендованной для использования человеком. Животные при голодании, но при обеспечении их водой в состоянии прожить 30…40 дней, хотя при этом теряют до 50 % жиров, углеводов и белков. При полном лишении воды животные погибают через 4…8 дней. Хорошо налаженное водоснабжение способствует повышению удоя у коров на 25…30 %. У молочных коров потребность в воде увеличивается с повышением удоев. На 1 л молока коровы затрачивают от 2,31 до 3,17 л воды, а вместе с водой, содержащейся в корме,— до 4,0—5,1 л. Корова с удоем 12 кг выпивает в сутки 35…40 л.

Механизация и автоматизация водоснабжения позволяет:

- увеличить продуктивность  животных;

- снизить стоимость воды  в 25…30 раз.

С гигиенической точки зрения целесообразно удовлетворять животных питьевой водой вволю, давать ее многократно, лучше через равные промежутки времени.

2.2 Расчет технологической  линии

 

Перед расчетом линии водоснабжения составим схему трассы, на которую нанесем напорно-регулирующее сооружение и потребители (см. генплан).

Начиная с конечных водопотребителей нанесем расход воды и длину участков. Общий расход воды на животноводческой ферме зависит от вида и поголовья животных, от технологических операций, на которые расходуется вода, потребности в воде на нужды обслуживающего персонала и др.

Количество воды, которое должно подаваться на ферму, определяют по формуле

                  (2.1)

где Qср.сут – среднесуточный расход воды, л/сутки;

q1; q2; q3; ... qm – суточная норма потребления воды отдельными потребителями, л/сутки;

n1; n2; n3; ... nm – количество потребителей разного вида.

Количество воды для остальных потребителей равно

                                                 (2.2)

где Qобс. – расход воды на обслуживание, л/сутки;

Qжив – расход воды для поения животных, л/сутки.

Количество воды для нужд обслуживающего персонала определяется по формуле:

                                                   (2.3)

где К – количество обслуживающего персонала на ферме, принимается из средней нормы нагрузки на одного работника: 

                                                              (2.4)

где  N – поголовье на ферме;

Р – средняя нагрузка на ферме с учетом всех лиц (для молочнотоварных ферм Р = 13 – 18 голов на одного работника;

qпер – суточная норма водопотребления для обслуживающего персонала (принять 50 – 60 л/сутки).

Таким образом суточное водопотребление составит

 

                                (2.5)

 

Расчет суточного водопотребления представлено в таблице 2.1.

 

 

Таблица 2.1

Расчет суточного водопотребления для фермы КРС

Потребители воды	Кол-во	Норма воды, л/сутки	Требуется воды, л/сутки
Коровы	950	100	95000
Нетели	152	90	13680
Телята	209	35	7315
Молодняк	589	25	14725
Обслуживание животных	1900	30% от животных	39216
Мойка корнеплодов	8683	0,8	6946,4
Душ на 1 чел.	127	40	5080
		Итого	181962,4

Найденное количество суточного потребления воды необходимо увеличить, так как в зависимости от времени года (лето, зима), времени суток (утро, ночь) потребление воды различно.

Поэтому определяют максимальный суточный расход воды по формуле

                                          (2.6)

где   αсут – коэффициент суточной неравномерности, α сут = 1,3;

 

При расчетах распределительной сети и напорного резервуара используют значение часового расхода воды, который определяется по формуле

                                           (2.7)

 

Секундный расход воды определяется из выражения 

                                                (2.8)

                                            Qcек=6,8 л/сек.

Для нормальной работы системы водоснабжения необходимо, чтобы суточный расход насоса был равен максимальному суточному расходу воды на ферме.

Часовой расход насоса определяется по формуле

                                                (2.9)

где  tн – продолжительность работы насоса, ч, tн = 14 ч.

Qн=16,9 м3/ч.

Диаметр основного трубопровода на ферме определяется по формуле

                                              (2.10)

где  d – диаметр трубы, м;

V – скорость движения  воды в трубах, м/с, V = 0,7 м/с.

d=0,111 м.

Для того чтобы вода, забираемая из скважины, дошла до потребителей, расположенных на той или иной высоте, необходимо создать определенный напор в сети. Одним из основных параметров, определяющих работоспособность системы, является высота водонапорной башни Hб, которая вычисляется по формуле

                           (2.11)

где  Hсв – свободный напор в сети, м, Hсв = 7,5 м;

∑h – потери напора при движении от башни до потребителя, м,  ∑h = 7,5 м;

Н– высота здания по виду фермы, м, Н = 4 м;

Нотм.б – высота отметки башни от земли, м, Нотм.б = 12 м.

Нб=7м.

После определения высоты башни надо найти тот напор, который должен развивать насос для обеспечения необходимой подачи воды

Н=(Нскв+Нб) ∙1,25 ,                                         (2.12)

где  Hскв – расстояние от поверхности земли до уровня воды в скважинах, м, Hскв = 40 м.

Н = 58,8 м.

По величине Qн и H выбираем по рабочим характеристикам тип и марку насоса:ЭПЛ-6-18х10.

Потребная мощность двигателя для привода насоса определяется по формуле