Реферат: Проект комплексной механизации молочно-товарной фермы привязного содержания с разработкой технол

--PAGE_BREAK--
2.3. Выбор и обоснование объектов фермы

На фермах по производству животноводческой продукции все объ­екты фермы обычно подразделяют на 5 зон, состав которых и название объектов в них показаны в табл 4.
Таблица 4

Необходимые объекты фермы





2.3.1. Определение площадей и габаритных размеров помещений

 Для определения размеров административно-бытового помещения и ветеринарно-санитарного пропускника, необходимо знать сколько человек будет работать на проектируемой ферме. Необходимое количество рабо­чих можно определить по формуле:
           N= n*Z/n1

                                                                                                         

 где n— поголовье животных по заданию;

Z— коэффициент перевода животных в половозрастные группы, Z= 2,13;

n1— норма нагрузки животных или птицы на одного человека.

 

            N=400*2,13 /40 = 21 работающих человек
Определив количество работающих и зная норму площади на одно­го человека, определяют потребную площадь помещения:
           S=N*Sуд   
где N — количество рабочих на ферме;


Sуд— удельная площадь, м2 на одного человека, принимается в пре­делах 17 м2.
           S= 21 * 17 = 357 м2



Определив необходимую площадь помещения, выбирают его шири­ну, исходя из длины пролета балок перекрытия, которые выпускаются:  3,6,9,12,18,21 м, и находят длину помещения путем деления площади на ширину:
Ширина = 12м, тогда   длина = 357 / 12 = 29,75 м
У каждого ветеринарно-санитарного пропускника строится типовой дезбарьер размерами 3*5*0,3 м.
2.3.2. Определение площадей и габаритных  размеров объектов,

входящих в зону Б
Согласно зоотехнических требований разрешается содержать в одном помещении дойных, сухостойных коров и нетелей. Потребное количе­ство этих животных берется из табл. 1.

Зная поголовье и удельные нормы площади на одно животное, опре­деляют площади помещений по формуле:
        Sкор= Sуд*n1 

                                                                                                                                                                               

где Sуд— норма площади на голову, м2;

n1— поголовье животных.
Sкор=2*408 = 816 м2
Sкор=21*86 =1806 м2


Sрод=352 м2


Sтел до 6 мес=624 м2



Sтел от 6 мес = 90 м2

Sпроф = 57,6 м2
По известной площади коровника выбирают типовой проект или определяют его габаритные размеры по вышеописанной методике.
Таким же методом, используя формулу определяют габаритные размеры родильного отделения с профилакторием, телятников и выгуль­ных площадок у этих зданий.
Размеры молочной и доильного зала зависят от суточного получения молока и выбираются по типовым проектам. При выходе молока до 5 т в сутки берут молочную —  6*9 м, а свыше 5 т — 9*12.

В доильных залах для монтажа одной автоматизированной доильное установки требуется помещение размерами 20*21 м. Согласно зоотехниче­ских и ветеринарных требований в здании доильно-молочного блока выде­ляют помещение для искусственного осеменения коров площадью 26 м2 и помещение для содержания осемененных коров вместимостью 1,2 % от общего поголовья коров и площадью 8,2 м2 на голову.
2.3.3. Расчет и выбор складских помещений


Для хранения кормов желательно выбирать типовые хранилища, в них лучше сохраняются питательные вещества кормов.

Потребную вместимость того или другого вида кормов можно определить по формуле:
<img width=«88» height=«67» src=«ref-2_1646936265-484.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025">

                                                                                                                                                                                               

где Ргод— потребность корма на год, т;

       <img width=«16» height=«17» src=«ref-2_1646936749-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026">  — плотность корма, т/м3.
Определив вместимость и выбрав хранилище согласно типового проекта, находят необходимое количество хранилищ по формуле:
          <img width=«88» height=«66» src=«ref-2_1646936841-418.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027">                                                                                                 
где V— необходимая вместимость, м3 ;

Vхт— вместимость типового хранилища, м3.
Результаты расчетов складских помещений сведем в табл. 5.

Таблица 5

Потребное количество складских помещений



 

Vсолома=317520 / 0,07 =4536 т                       Vкорнепл.=846400 / 0,7=1200 т
2000*2шт       и     600*1шт                             500*2шт      и     200*1шт

6*4*167            6*4*25                                     6*3*56                 6*6*11

                                                                                                                             и т.д.
2.3.4. Выбор вспомогательных зданий и сооружений


Для отопления, получения горячей воды и пара принимаем по типовому проекту котельную размерами 9*12 м с площадкой для хранения топлива таких же размеров.

Для учета поступающих кормов и отправки готовой продукции в помещении размерами 6 *12 м устанавливаем автомобильные весы.

В зависимости от поголовья животных или птицы строят ветпункт с изолятором площадью 82 м2 или ветлечебницу площадью 242 м2. Для бес­перебойного снабжения фермы электрической энергией строят подстан­цию 4*4 м, для водоснабжения устанавливают водонапорную башню Рожновского, а также проектируют основные и подъездные дороги. Ширина основной дороги принимается 6 м, а подъездной  4 м.
2.3.5. Выбор и обоснование объектов для хранения и переработки навоза


Для выбора объектов хранения и утилизации навоза надо знать его выход, который для стойлового периода определим по формуле:
Gнавоз= Д *(qн+ П)*n  

                                                                                               

где Д — время накопления навоза в днях,(берется время стойлового и пастбищного периодов);

qн— выход навоза на одну голову в сутки, кг;

П — норма внесения подстилки на голову в сутки, кг;

n— поголовье животных той или другой группы животных.

В пастбищный период, если животные в ночное время остаются в помещениях, то выход навоза принимается в пределах:
Gнп= (0,3 … 0,4) Gнавоз                   

                                                                Таблица 6

  Выход навоза на ферме



Группы животных


Время содержания

Общий

выход навоза, т


Стойловый период,

кг

Пастбищный период,

кг

Коровы

5280000

2750000

5280

Телята до 6 мес. возраста

657000

657

Телята от 6 мес. возраста

715400

714,5

Всего



6652,4



Gнавоз=55*240*400=5280000 кг;           Gн.п.=55*125*400=2750000 кг.
Навозохранилище вместимостью: 5000 *1шт     и     2000*1шт

           Габаритными размерами:   12*3*140                12*3*56
Определив выход навоза и приняв соотношение навоза к торфу 1:2 находят количество полученного компоста в м3. Затем 11выбирают вместимость хранилища торфонавозных компостов, определяют их количество и размещают на генеральном плане фермы.
2.4. Размещение выбранных объектов на

генеральном плане фермы

Основой проектирования генерального плана является комплексный учет всех факторов, оказывающих влияние на повышение продуктивности животных и снижение себестоимости продукции, а также разработка наи­более экономичных технологических схем механизации животноводства.

При проектировании генерального плана важным является рациональное размещение построек относительно друг друга и ориентация их относительно сторон света и господствующих ветров, которые показываются на генеральном плане розой ветров.

Размещение построек производится по зонам компактно с целью со­кращения инженерных коммуникаций и улучшения работы поточно-технологических линий. Объекты размещают с учетом ветеринарно-санитарных и противопожарных разрывов.

Размер территории фермы или комплекса определяется как сумма площадей, занятых постройками и сооружениями, с учетом противопо­жарных и санитарных разрывов между ними, дорогами и защитными зо­нами. Проектное задание генерального плана фермы или комплекса оформляется графически на чертежном листе. При этом необходимо за ос­нову брать генпланы типовых проектов и вносить корректировки с учетом перспектив развития хозяйства.

В этом подразделе указывают и технико-экономический показатель генерального плана, такой как коэффициент использования земельного участка, который можно найти по формуле:
      А=Ас / Ао       

                                                                                               

 где Ао — общая потребная площадь комплекса, м 2;

       Ас — площадь, занимаемая сооружениями, площадками с твердым покрытием и дорогами, м2.
       Ас=25518 м2
      А=   25518 / 80000 =  0,32
Произведение S*n = Ао — представляет собой потребную земельную площадь фермы,

где S — это норма земельной площади на одно животное;

n— поголовье животных по заданию.
Ао =200 * 400=80000 м2 = 8га
     На одну корову S= 200м2.

   Определив площадь участка Ао, принимают его прямоугольной формы с соотношением сторон 1: 1,5 на котором размещают все необходи­мые объекты. Выбранный участок местности для строительства фермы должен удовлетворять производственным и санитарно-гигиеническим тре­бованиям.
2.4.1. Составление распорядка дня на ферме или комплексе

В зависимости от технологии содержания составляется распорядок дня как на стойловый, так и на пастбищный периоды. Строгое выполнение распорядка дня способствует улучшению всей организации труда и со­гласно его производится распределение кормов по выдачам. Форма распо­рядка дня может быть такой:
Таблица 7

Распорядок дня на ферме



    продолжение
--PAGE_BREAK--
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОТОЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЙ

Технологическая часть в расчетно-пояснительной записке занимает наибольший объем.

 Продукцию животноводства получают на фермах при выполнении ряда производственных процессов. Под производственным процессом по­нимают совокупность выполняемых операций, связанных между собой различными параметрами, выполнение которых превращает предмет труда в конечный продукт. Производственные процессы выполняются при по­мощи специальных машин и оборудования, которые необходимо подоб­рать и установить в поточно-технологическую линию в строгом соответст­вии с принятой технологией содержания и кормления животных.
3.1. Проектирование технологических линий подготовки кормов


Подготовка кормов к скармливанию повышает их питательную цен­ность (усвояемость и переваримость), а также увеличивает их поедаемость, что в конечном итоге снижает расход и стоимость кормов на получение единицы животноводческой продукции. Практика подтверждает, что до­полнительное измельчение грубых кормов и смешивание их с силосом, корнеплодами и другими кормами позволяет повысить поедаемость этого вида корма в 1,5 раза по сравнению с использованием их в необработанном виде. Поэтому проектирование кормоцехов становится важным звеном в единой технологии заготовки и подготовки кормов к скармливанию.

Проектирование производственного участка подготовки кормов же­лательно выполнять по следующему плану:
3.1.1. Распределением кормов по выдачам


Для правильного расходования кормов, входящих в рационы КРС согласно зоотехнических требований, суточный рацион рекомендуется распределять по схеме, представленной в табл. 8.

Таблица 8

Распределение суточного рациона КРС по выдачам





Раздача сена утром =2992*30/100=897,6 кг       и т.д.

         

На откормочных фермах КРС рацион распределяют равномерно на три раздачи при одинаковых перерывах между кормлениями.
3.1.2. Выбор технологии обработки кормов


Для каждого вида корма, входящего в рацион, выбирается та или другая схема обработки по операциям, которые зависят от условий хозяй­ства, зоотехнических требований, уровня механизации и экономической целесообразности. Их может быть несколько, например:

Сено.Погрузка àтранспортировка àвзвешивание àраздача.

Сенаж,    силос.    Погрузка   à  транспортировка à  взвешивание àраздача.

Солома. Погрузка àтранспортировка àвзвешивание  àизмельче­ние àдозирование àзапарка (смешивание àпогрузка  àтранспортировка àраздача.

Корнеплоды. Погрузка à  транспортировка àвзвешивание àмойка àизмельчение àдозирование àсмешиваниеàпогрузкаàтранспорти­ровкаàраздача.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

Концентраты. Погрузка àтранспортировка àизмельчение àдо­зирование àсмешивание àпогрузка àтранспортировка àраздача

Зеленый корм.Скашивание с погрузкой àтранспортировка àвзвешивание àраздача.
Составляя технологическую схему подготовки кормов, следует про­анализировать несколько вариантов и выбрать наиболее оптимальный для которого и подобрать необходимые машины.
Сено  → погрузка (ПСК-5М) → транспортер (ИСРК-12) → измельчитель (ИСК-3А) → транспортер-раздатчик (ИСРК-12).

Сенаж, силос →погрузка(ПСК-5М)→ транспортер (ИСРК-12) → измельчитель (ИСК-3А) → транспортер-раздатчик (ИСРК-12).

Солома  → погрузка (ПСК-5М) → измельчитель (ИСК-3А) → транспортер (ИСРК-12) → дозирование (ПК-6) → смешивание (РС-5А) → транспортер-раздатчик (ИСРК-12).

Корнеплоды → погрузка (ПДК-Ф-20) → транспортер (ИСРК-12) → мойка и измельчитель (ИКМ-5) → дозирование (ПК-6) → смешивание (РС-5А) → транспортер-раздатчик (ИСРК-12).

Концентраты → погрузка (ЗСК-10) → транспортер (ИСРК-12) → измельчитель (ИКМ-5) → дозирование (ПК-6) → смешивание (РС-5А) → транспортер-раздатчик (ИСРК-12).

Зеленый корм → косилка, измельчитель и погрузка (КСК-100) → транспортер-раздатчик (ИСРК-12).
3.1.3. Расчет количества машин и времени их работы


Потребное количество машин для вьшолнения принятой технологи­ческой линии можно определить по формуле:
n=Po/ Qм * t

                                                                                                                  

где Ро — количество обрабатываемого корма, кг;

Qм— производительность машины, кг/ч;

t— принятое время для выполнения операции, ч;

t— принятое время выполнения операции, ч.
   nКСК-100=38940 / 0,66 * 36000 =1шт.

   nПК-6=(1176+3680+4746 )/ (0,43*8000)=3шт.    и  т.д.
Действительное время выполнения операции можно определить по формуле:

                                                                                                                                                                               

      Тд=Ро / n* Qм
где Ро — масса обрабатываемого корма, кг;

n— число однотипных машин;

Qм— производительность машины, кг/ч.
     Тд (ИКМ-5)=3680 / 1*6000 = 0,6ч.

     Тд (ИСК-3А)=9602 / 1*10000=1ч.                 и т.д.
Для определения потребности в смесителях необходимо знать коли­чество кормов, подлежащих обработке, которое находят по формуле:
<img width=«125» height=«27» src=«ref-2_1646937259-372.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">   

                                                                                               

где <img width=«39» height=«27» src=«ref-2_1646937631-218.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">— суточная потребность в кормах, кг;

<img width=«40» height=«27» src=«ref-2_1646937849-223.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">— сумма кормов, скармливаемых в натуральном виде, кг;

<img width=«23» height=«24» src=«ref-2_1646938072-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031">  — количество обрабатываемого корма, кг.

     <img width=«39» height=«27» src=«ref-2_1646937631-218.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032">= 66920 кг

     <img width=«40» height=«27» src=«ref-2_1646937849-223.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033">=23192 кг

     <img width=«23» height=«24» src=«ref-2_1646938072-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034"> = 66920 – 23192 = 43728 кг.
Необходимый объем смесителя определяют по формуле:

<img width=«77» height=«54» src=«ref-2_1646938731-253.coolpic» v:shapes="_x0000_i1035">                                                                                                            

 где Рко — масса корма, подлежащая обработке, кг;

к — количество циклов обработки корма в сутки, к = 2;

<img width=«15» height=«13» src=«ref-2_1646938984-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1036">  — средняя плотность кормов, кг/м3;

<img width=«15» height=«19» src=«ref-2_1646939069-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1037">  — коэффициент вместимости смесителя, р = 0,85.
Vс (сенаж)=43728 / 2*0,3*0,85 = 85741 м3.

Vс (корнепл.)=43728 / 2*0,6*0,85 = 42870 м3.      и т.д.
Необходимое количество смесителей:

<img width=«59» height=«47» src=«ref-2_1646939163-197.coolpic» v:shapes="_x0000_i1038">                          

                                                                            

где Vc— необходимый объем смесителя, м3;

Vn-объем принятого смесителя, м3.
        n3 (силос)=85741 / 30955 = 2шт.

        n3 (концентр.)=42870 / 30955 = 1шт.         и  т. д.
Если корма подвергаются термической обработке, то действитель­ное время работы смесителей-запарников определяют по формуле^
     Тдз = Тк                                                                                                                    

где Т — время цикла запаривания кормов, ч,

согласно зоотехнических требований Т = 3 ч;

к — количество циклов обработки корма в сутки, к =2.
    Тдз=2*3=6ч.
Таблица 9

Кормоприготовительные машины

Наименование и марка машин

Производительность, т/ч

Мощность

машины, кВт

Время работы, ч/сутки

Потребное

количество машин

ПСК-5М

35

55

0,6

1

ПДК-Ф-20

5

51

0,4

2

ЗСК-10

5

55

1

1

ИСРК-12

10

55

0,7

4

ИСК-3А

10

40

1

1

ИКМ-5

6

22

0,6

1

ПК-6

8

2,6

0,4

3

КСК-100

36

14

1

1

РС-5А

10

14

0,3

3

3.1.4. Определение потребности кормоцеха в воде, паре и электроэнергии


Суточная потребность кормоцеха в воде определяется:
  Q= Pко1 Gуд1+ Pко2 Gуд2 + …+ PкоiGудi                                                                                 

где Рко — количество кормов, подлежащих обработке, кг;

Gуд— количество воды,  потребное на обработку  кормов,  л/кг.
  Q=4746*1+1176*1+3680*0,8=8866

Потребное количество пара на запаривание кормов и отопление кормоцеха равно:
Qпк= Qуд1Р1 + Qуд2 Р2 +….+ QудР + QотV                                                                             

где Qуд— удельный расход пара, кг/кг кормов;

Р, Р1, Р2 — масса обрабатываемого корма, кг;
Qот— удельный расход пара на отопление кормоцеха, кг/м3;

V— объем отапливаемого помещения, м3.
Qпк=0,3*1176+0,2*4746+0,2*3680+0,6*3276=4003,6
Определив потребное количество пара, необходимо выбрать марку котла и дать его техническую характеристику.
На ферме используется водогрейный котел-парообразователь

 марки КТ-Г500.
Суточный расход электроэнергии кормоцехом определяется по формуле:
     Эс= (N1T1 + N2T2 + …+ NiTi) + (NудSt)                                                                   

         

где N1, N2 — мощность машин установленных в кормоцехе, кВт;

T1, Т2, Ti— время работы той или другой машины в сутки, ч;

Nуд— удельная мощность на освещение, Вт/м2;

S— площадь кормоцеха, м2;                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       

t— время искусственного освещения кормоцеха, ч
     Эс =(55*0,6+51*0,4+55*1+55*0,7+40*1+22*0,6+2,6*0,4+14*1+14*0,3)+

    +(7*18*16)=219,34+2016=2235,34 кВт    продолжение
--PAGE_BREAK--
3.2. Выбор и обоснование машин для раздачи кормов

Для раздачи кормов на животноводческих фермах применяют как мобильные, так и стационарные кормораздатчики. Тип кормораздатчика выбирается в зависимости от способа содержания животных и планировки двора. Потребное количество кормораздатчиков при мобильной раздаче кормов можно определить по формуле:

<img width=«72» height=«48» src=«ref-2_1646939360-231.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039">                                                                                          

где Рраз — суммарное количество корма, которое необходимо раздать за одну выдачу, кг;

Q— пропускная способность кормораздатчика, кг/с;

 t— время, отводимое на раздачу корма, с.
Пр=8365 / 2*1200 = 4 единицы
Необходимая производительность мобильного кормораздатчика:
<img width=«93» height=«51» src=«ref-2_1646939591-257.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040"> 

                                                                                                         

где g— норма выдачи корма на одну голову, кг;

 m— поголовье животных;
v— рабочая скорость кормораздатчика, v= 0,4… 0,6 м/с;

 L— длина фронта кормления.
  Q=3,6* (6,9*400*0,4/460)=2 кг/с
Если корма раздают стационарными ленточными или скребковыми кормораздатчиками, то их производительность можно определить:
а) для ленточных транспортеров

<img width=«76» height=«19» src=«ref-2_1646939848-179.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041">                                                                                                             

где А — площадь поперечного сечения слоя корма на ленте, м2;

<img width=«21» height=«20» src=«ref-2_1646940027-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042">  — плотность корма, кг/м3;

 v— скорость ленты, м/с.
б)для скребковых транспортеров

<img width=«87» height=«20» src=«ref-2_1646940121-184.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">                                                                                                          

где b— длина скребка, м;

h— высота скребка, м;

v-скорость цепи со скребками, v= 0,3 5… 0,5 м/с;

<img width=«21» height=«20» src=«ref-2_1646940027-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044">   — плотность корма, кг/м3;

К — коэффициент заполнения межскребкового пространства. К = 0,6 ..0,8

Исходя из компоновки и производительности, выбирают марку и количество стационарных кормораздатчиков.
3.3. Проектирование
технологической линии механизации

и автоматизации водоснабжения


На животноводческих и птицеводческих фермах, комплексах и птицефабриках вода расходуется на поение животных и птицы, а также на технологические, гигиенические, хозяйственные и противопожарные нуж­ды.

Исходя из количества водопотребителей и норм расхода воды, опре­деляют среднесуточный расход по формуле:
Qср.сут = g1m1+ g2m2+…+ gimi        

                                                                                     

где g1, g2, gi, — среднесуточные нормы потребления воды одним по­требителем, дм3;

m1, m2, mi— количество потребителей.
Qср.сут=300*100+108*60+240*20+140*30=45480 дм3
Определив среднесуточный расход, находят максимальный суточ­ный расход воды:

Qmaxсут= Qср.сутК                                                                                                           

где К — коэффициент суточной неравномерности.

Для животноводческих ферм К = 1,3
Qmaxсут=45480*1,3=59124 дм3
Зная максимальный суточный, определяют часовой и секундный расход воды:
<img width=«109» height=«41» src=«ref-2_1646940399-285.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045">                                                                                   

где К2 — коэффициент часовой неравномерности. К2 = 2,2
Qч=59124/24 *2,2=5419 дм3/ч
<img width=«77» height=«41» src=«ref-2_1646940684-237.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">            
Qсек=5419/3600 =1,5 дм3/с

                                                                                     

Определив потребность в воде, выбирают систему водоснабжения и водозаборные сооружения.

Для выбора насоса определяют необходимый напор насоса по формулам:
Ннас = Нб + Ни                                       



где Нб -необходимая высота башни, м;

Ни — глубина водоисточника, м.
Ннас=8+10,3=18,3
 Нб= hс+hn+а      

                                                                                                           

где hс— свободный напор воды. Для ферм принимается в пределах hс=10..12м;

hn— потери напора по длине водопровода, м ,
hn=(l,05*0,003)* L=0,3                                                                                                  

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

где L— длина водопровода, берется из генерального плана в масштабе

а — геодезическая отметка. Для учебного проектирования а = 0.
 Нб= 10+0,3+0=10,3м
Определив Ннас и зная Qmaxч, выбирают марку насоса и дают его техническую характеристику.
Для водоснабжения фермы используются  водонапорная башня типа БР-15 и насос марки 2К-9, с производительностью 8т/ч и мощностью 1,7 КВт.
Для устройства водопроводных сетей выбирают трубы и определя­ют необходимый их диаметр по формуле:
<img width=«117» height=«74» src=«ref-2_1646940921-686.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047">              

                                                                                                                                                         

где V— скорость движения воды в трубах, м/с,

Qc— секундный расход воды, мэ/с.

Для сельскохозяйственного водоснабжения V= 0,9… 1,1 м/с.
D=2<img width=«63» height=«47» src=«ref-2_1646941607-280.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">=2*0,05=0,1 м
Затем выбирают материалы труб и марки автопоилок.
Необходимое количество автопоилок находят по формуле:
<img width=«61» height=«61» src=«ref-2_1646941887-279.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">                                                                                                                          

где m— поголовье животных пользующихся одинаковыми автопоилками,

z— коэффициент, учитывающий на какое поголовье предназначена одна автопоилка.
n=400 / 2 =200 шт.
Для поения животных выбрана  индивидуальная автопоилка марки АП-1.
На фермах вода для тушения пожаров в основном хранится в специ­альных пожарных резервуарах. Необходимое количество воды для туше­ния пожара определяется по формуле:
Qп=3600*gпож*t    

                                                                                                         

где gпож— секундный расход воды на тушение пожара.

Для ферм с поголовьем более 300 голов gпож= 7,5 дм3/сек;

 t— время тушения пожара, t= 3 часа.
Qп=3600*7,5*3=81000 дм3
Необходимый объем -закрытого резервуара определяют по формуле:
Vрп=(54+0,53* Qп)*Z



где Z— коэффициент учета одновременно возникающих пожаров.

 При учебном проектировании для фермы на 200 голов можно принимать Z=l
Vрп=(54+0,53*81000)*2=85968 м3

Для размещения пожарного водоема на генеральном плане фермы необходимо определить его размеры. Задавшись глубиной резервуара h = Зм, шириной а = 5 м, находим его длину l= Vpп/15
l=85968 / 1,5=57312м
3.4. Проектирование технологических линий доения коров

 и первичная обработка молока


На фермах комплексах по производству молока наиболее ответст­венными и трудоемкими процессами являются доение коров, обработка молока, его хранение и транспортировка.

Годовой выход молока на ферме:

Qгод = m*g                                                                                                          

где m— число коров в стаде;

g— средний годовой удой на корову, кг/год.
Qгод=400*6500=2600000кг=2600т
Суточный сбор молока определяется по формуле:

<img width=«117» height=«52» src=«ref-2_1646942166-317.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">                                                                                                    

где <img width=«15» height=«13» src=«ref-2_1646942483-82.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051">  — коэффициент суточной неравномерности, <img width=«15» height=«13» src=«ref-2_1646942483-82.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052"> =1,2… 1,3
Qсут=2600000*1,2 / 365 = 8548 кг
Разовый удой на ферме зависит от кратности доения и можно опре­делить, как

<img width=«129» height=«46» src=«ref-2_1646942647-462.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">                                                                                                  

где <img width=«15» height=«19» src=«ref-2_1646939069-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">  — коэффициент, учитывающий кратность доения.

При двукратной дойке <img width=«15» height=«19» src=«ref-2_1646939069-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055"> = 0,5, при трехкратной <img width=«15» height=«19» src=«ref-2_1646939069-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056"> = 0,33.
Qраз=8548 * 0,5 =4274 кг                    Qраз=8548 *0,33 = 2820 кг
    Зная  разовый  надой,   определяют часовую загрузку поточно-технологической линии:

<img width=«77» height=«49» src=«ref-2_1646943391-265.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">                                                                                                             

где Т — время доения стада коров, ч.
Qч=2820 / 2 = 1410
      Согласно зоотехнических требований это время для дойки коров на одном дворе не должно превышать Т = 2ч.
Количество операторов машинного доения для обслуживания до­ильной установки можно определить:

<img width=«77» height=«51» src=«ref-2_1646943656-249.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058">                                                                                                            

где <img width=«23» height=«27» src=«ref-2_1646943905-110.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059">  — число дойных коров обслуживаемых одной установкой;

<img width=«17» height=«27» src=«ref-2_1646944015-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">  — затраты ручного труда на доение одной коровы;

Т — время доения стада коров, час
О=(300*1,2) / (60*2) = 3
Количество доильных аппаратов Na, которое может обслужить один оператор:

<img width=«109» height=«65» src=«ref-2_1646944117-458.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">                                                                                                                

где tM— машинное время доения одной коровы, tM= 4… 6 мин.
Nа=(5+1,2) / 1,2=5
 Производительность оператора, коров в час:

<img width=«77» height=«57» src=«ref-2_1646944575-243.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">   
Qоп=60/1,2=50 коров за 1час

                                                                                               

Пропускная способность доильной установки, коров в час:
<img width=«85» height=«53» src=«ref-2_1646944818-263.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">                                                                                                           
Qу=60*5/5=60 коров в 1час
  Необходимое количество принятых доильных установок можно оп­ределить:

<img width=«85» height=«65» src=«ref-2_1646945081-273.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">                                                                                                           

где Qyп — паспортная пропускная способность доильной установки, коров в час.
Пу=60/65=1шт.
3.4.1. Первичная обработка молока


Первичная обработка молока предназначена для улучшения его ка­чества и продления времени стойкости молока. Она включает в себя очи­стку, охлаждение и пастеризацию.

Для очистки молока от механических загрязнений применяют, два способа: фильтрование и центробежную очистку. Для обработки молока фильтрованием необходимо выбрать фильтры и фильтрующий материал, а при центробежной очистке выбирают по часовой загрузке очиститель и определяют время непрерывной его работы по формуле:
<img width=«89» height=«47» src=«ref-2_1646945354-268.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065">
где Qч— потребная пропускная способность молокоочистителя;

Кг — коэффициент грязевого отложения, Кг = 0,002… 0,003;
Тн=0,1 / 1410*0,002= 0,04 ч
 Vг.к. — необходимый объем грязевой камеры барабана молоко-очистителя будет равен:
<img width=«119» height=«43» src=«ref-2_1646945622-319.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066">
где  t  — длительность  непрерывной работы молокоочистителя,t=2...2,2 ч.
Vг.к.=0,003*1410*2,2 / 100 =0,1 м3
    Для продления бактерицидной фазы, которой обладает свежевыдоенное молоко, его необходимо охладить до температуры 6… 10° С в зави­симости от времени хранения на ферме.

Количество холода для охлаждения молока определяется по форму­ле:
Qх=М*С*( Тн-Тк)*Кх
где М — количество охлаждаемого молока, кг;

С — теплоемкость молока,0С = 3,8 * 103 Дж/кг град;

Тн — начальная температура молока, Тн= 32… 36 °С;

Тк — конечная температура молока, Тк = 6… 10 °С;

Кх — коэффициент потерь холода в окружающую среду, Кх = 1,15.
Qх=2820*3,8*103*(34-7)*1,15 = 332*103
На животноводческих фермах и комплексах для охлаждения молока в потоке применяют пластинчатые охладители. Их рассчитывают по по­верхности теплообмена по формуле Ньютона-Фурье:

<img width=«141» height=«82» src=«ref-2_1646945941-1675.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067">

где Кт — коэффициент теплоотдачи, Кт = 1110 Вт/м 0С;

<img width=«12» height=«11» src=«ref-2_1646947616-95.coolpic» v:shapes="_x0000_s1033">  tср— средняя логарифмическая разность температур, определяется по уравнению:
<img width=«237» height=«79» src=«ref-2_1646947711-3218.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068">
<img width=«12» height=«11» src=«ref-2_1646947616-95.coolpic» v:shapes="_x0000_s1034">где     tмакс  — разность температур между молоком и охлаждающейжидкостью при входе в охладитель;

<img width=«12» height=«11» src=«ref-2_1646947616-95.coolpic» v:shapes="_x0000_s1035"><img width=«12» height=«11» src=«ref-2_1646947616-95.coolpic» v:shapes="_x0000_s1036">  tмин  — разность температур между молоком и охлаждающей жидко­стью при выходе из охладителя,   tмин= 2… 3 °С.
<img width=«12» height=«11» src=«ref-2_1646951214-96.coolpic» v:shapes="_x0000_s1039">     tср=(28-2) / (2,3 * lg14) = 10     

      

Аохл=332*103 / 1110*10 = 30
Число пластин в охладителе можно определить по формуле:
<img width=«101» height=«65» src=«ref-2_1646951310-1242.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">
где аохл — площадь поверхности одной пластины, аохл= 0,043 м2.
Z=30 / 0,043 = 697

Охлажденное молоко хранят в танках-охладителях.

На данной ферме используется танк- охладитель марки ТОМ -2А,

с мощностью 10,8 КВт.    продолжение
--PAGE_BREAK--
3.5. Расчет и выбор вентиляции

Создание в животноводческих помещениях оптимальной воздушной среды имеет важное значение не только для здоровья животных, повыше­ния их производительности, но и для продления срока службы основных производственных зданий, технологического оборудования, а также для улучшеня  условий труда обслуживающего персонала.

Исходя из этого студент должен уметь рассчитать необходимый воздухообмен для одного из основных помещений, выбрать тип вентиляционно-отопительной системы, обеспечивающей создание в помещении уюта и оптимального микроклимата.
Необходимый часовой воздухообмен по содержанию углекислого газа Lco2 определяют по формуле:
<img width=«165» height=«63» src=«ref-2_1646952552-2024.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070"> 
где С — количество углекислого газа выделяемого одним животным, л/ч;

m— количество животных;

C1— допустимое количество углекислого газа в воздухе помещения, л/м3,

С1 = 1,5...2,5 л/м3;

С2 — содержание углекислого газа в приточном воздухе,

С2 = 0,3...0,4 л/м3. 
LCO2=(138*108) / (2,5-0,4) =7097 м3/ч

(сухостойные коровы и нетели)

LCO2 =(22*120) / (1,5-0,3)=2200 м3/ч

(телята до 3 месяцев)

LCO2=(74*140) / (1,7-0,3)=7400 м3/ч

(молодняк до 1 года)

LCO2=(37*120) / (2-0,35)=2690 м3/ч

(телята от 3месяцев до 6месяцев)
Правильность выбора системы вентиляции производят по макси­мальной кратности воздухообмена, которая определяется по формуле:
<img width=«109» height=«81» src=«ref-2_1646954576-1308.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071">
где Lco2 — часовой воздухообмен по углекислому газу или по влаге;

Vn— внутренний объем помещения, для которого выбирают вентиляцию, м3.
<img width=«13» height=«24» src=«ref-2_1646955884-154.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072">=19387 / 4847 = 4
При   <img width=«13» height=«24» src=«ref-2_1646955884-154.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073"> < 3 — принимается естественная вентиляция,

          <img width=«13» height=«25» src=«ref-2_1646956192-154.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074"> = 3… 5 — искусственная без подогрева воздуха,

          <img width=«13» height=«23» src=«ref-2_1646956346-158.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075">  > 5 — искусственная с подогревом воздуха.
На  данной молочно-товарной ферме используется искусственная вентиляция без подогрева воздуха.
3.6. Расчет технологической линии уборки навоза


В зависимости от системы содержания, вида животных и наличия подстилочных материалов на фермах получают навоз густым илижидким, который удаляют из помещений периодически или непрерывно.
Выбор способа и системы удаления навоза зависит от многих фак­торов и может осуществляться механическими или гидравлическими спо­собами. Наибольшее распространение на фермах крупного рогатого скота имеет технология получения и уборки так называемого твердого навоза влажностью в пределах 76...80 % и технология получения бесподстилоч­ного жидкого навоза влажность которого больше       80 %.   Для этих техноло­гий применяется и своя система машин.

При выборе машин для уборки и транспортировки навоза необхо­димо составить несколько технологических схем и выбрать наиболее: оп­тимальную, например:

— привязное содержание:  уборка стойл вручную-» канавки любых транс­портеров -»УТН-10 или навозоуборочная тележка -» навозная площадка -» козловой кран -»  погрузчик компостов.

-беспривязное  содержание: скреперная  установка  -» поперечный   транс­портер -» навозоприемник -» погрузчик -» транспортная единица -» пло­щадка компостирования.

-выгульные  и кормовые площадки: мобильный агрегат с бульдозером -» погруз
 ка -» транспортировка -» площадка компостирования.
В зависимости от выбранной системы и способа уборки навоза, сту­дент выполняет технологические расчеты соответствующей производст­венной линии.
3.6.1. Удаление навоза скребковыми транспортерами


Производительность   скребкового   транспортера   определяется   по формуле:
Q=3600*l*h*v*<img width=«16» height=«19» src=«ref-2_1646956504-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076">*<img width=«19» height=«23» src=«ref-2_1646956598-182.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">
где l— длина скребка, м;

h— высота скребка, м;

v— скорость движения скребка,

 v= 0,17… 0,2, м/с;

<img width=«16» height=«19» src=«ref-2_1646956504-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078">  — плотность навоза, кг/м3;

<img width=«19» height=«23» src=«ref-2_1646956598-182.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079">  — коэффициент заполнения межскребкового пространства,

<img width=«19» height=«23» src=«ref-2_1646956598-182.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080"> = 0,55… 0,6.
Q=3600*2,9*0,5*0,2*0,6*0,6=376
Объемный суточный выход навоза на один транспортер равен:
VH=<img width=«335» height=«49» src=«ref-2_1646957238-734.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">
где q1, q2, qi— суточный выход экскрементов, кг на голову;

П1, П2, Пi, — норма внесения подстилки;

n1, n2,ni— поголовье возрастных групп животных, обслуживаемыхтранспортером.
VH=((1,5+55)*448+(1,5+7,5)*240+(1,5+26)*140) / 0,6=52203 м3
Продолжительность работы транспортера в течение суток:
Тс=nвк*Тц
где nвк— число включений транспортера в сутки, пвк = 3… 4.
Тс=3*0,2=0,6 ч
Так как транспортер работает периодически, то продолжительность одного цикла удаления навоза составит
Тц=L/ 3600*v
где L— длина цепи транспортера, м;

v— скорость движения, v= 0,2 м/с.
Тц=170 / (3600*0,2)=0,2мин

Число включений транспортера в сутки зависит от выхода навоза и вместимости навозного канала, которую можно определить по формуле:

<img width=«197» height=«33» src=«ref-2_1646957972-1508.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082">

где h1— высота навозного канала, м;

b1— ширина навозного канала; м;

L— длина навозного канала, м;

<img width=«15» height=«21» src=«ref-2_1646959480-185.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083">1— коэффициент заполнения, <img width=«15» height=«21» src=«ref-2_1646959480-185.coolpic» v:shapes="_x0000_i1084">1 = 0,5...0,6;

<img width=«16» height=«17» src=«ref-2_1646936749-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085"> — плотность навоза.
VН.К.=0,5*0,8*1*1,2*9063=10440

Число включений транспортера в сутки
<img width=«109» height=«63» src=«ref-2_1646959942-1180.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086">

где VН— суточный выход навоза на транспортер, м3. 
Nв.к.=52203/10440=5
3.7. Расчет искусственного освещения


Искусственное освещение может быть двух видов: рабочее и дежурное.

Рабочее освещение — это основной вид освещения, оно предназначе­но обеспечить необходимую освещенность рабочих поверхностей. Из ра­бочего освещения может быть выделено 10 % ламп для дежурного осве­щения в тех помещениях, где требуется периодически наблюдать за жи­вотными. Для освещения животноводческих помещений используют, как правило, лампы накаливания. Наименьшая освещенность рабочих поверх­ностей должна соответствовать нормам СниП 11-4.

Для расчета равномерного искусственного освещения пользуются методом удельной мощности. Метод сводится к определению расчетной мощности для создания нормируемой освещенности. По таблицам в зави­симости от вида помещения, выбирают удельную мощность в Вт/м2. Реко­мендуемые удельные мощности и форма расчета количества ламп приве­дены в приложении.

Расчет электрического освещения производственных и других по­мещений сводится к выбору типа светильников, количества ламп и их ра­ционального размещения. Исходя из установленной удельной мощности и известных площадей помещений определяют потребную мощность на ос­вещение того или другого помещения по формуле:
Р= N*S
где S— площадь помещения, м2.

 N — удельная мощность, Вт/м2.
Определив потребную мощность основного освещения, его исполь­зуют в период выполнения работ. В остальное время, если это необходимо,включается дежурное освещение, которое принимается 10… 12 % от ос­новного. После определения потребной мощности выбирается тип и мощ­ность светильников для основного освещения однотипных помещений и определяется их количество:
nл=<img width=«23» height=«45» src=«ref-2_1646961122-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1087">
где Рл — мощность лампы, Вт.
Таблица 10

Помещения

Площадь,

м2

Удельная мощность, Вт/м2

Потребная мощность, Вт

Мощность выбранной лампы, Вт

Количество ламп

Основное освещение

Дежурное освещение



Коровник

3276

4,0

13104

1310

100

131

Телятник

864

3,7

3197

320

100

32

Молочныйз ал

54

15,5

837

-

100

8

Кормоцех

36

7

252

-

100

3

Ветеринарный пункт

242

15,0

3630

363

100

36

Гараж

216

2,0

432

-

100

4

Администрация

224

10

2240

-

100

23

Расчет освещения
3.8. Разработка технологических графиков


Итогом проведенного технологического расчета по комплексной механизации проектируемой фермы является построение технологических графиков. По данным расчета необходимо построить два графика, один из них график загрузки оборудования, а второй потребление электроэнергии.

Исходными данными для построения графика загрузки машин при­нимают результаты технологических расчетов, которые необходимо свести в таблицу 11.

На основании данных таблицы 11 необходимо выполнить графики рабо­ты каждой машины, принятой для выполнения технологических процес­сов Графики выполняют наложенными, временную ось разбивают на 24 часа.

Построение лучше начинать с того процесса, который диктует рабо­ту остального оборудования в технологическом процессе. Например:

— в кормоцехе — работа смесителей,

— на молочной ферме — процесс доения и т.д.

Машины, принятые для работы на фермах, выбираются с учетом выполнения зоотехнических требований и должны быть согласованы по производительности и порядку включения. При проектировании необхо­димо выбирать только те машины, которые включены в новую систему машин и выпускаются промышленностью.
Таблица 11
Техническая характеристика и показатели работы машин, принятых в проекте для механизации ферм



Название машин

Марка

Показатели

Производительность

Мощность

Время работы, ч/сут

Технологический процесс подготовки кормов

Погрузчик

ПСК-5М

35

7

0,6

Погрузчик-измельчитель

ПДК-Ф-20

5

7,2

0,4

Загрузчик

ЗСК-10

5

3,5

1

Измельчитель

ИСК-3А

10

5,3

1

Измельчитель

ИКМ-5

6

5

0,6

Питатель-дозатор

ПК-6

8

2,6

0,4

Технологический процесс раздачи кормов

Раздатчик-смеситель

РС-5А

10

14

0,3

Транспортер-раздатчик

ИСРК-12

10

9

0,7

Технологический процесс водоснабжения

Водонапорная башня

БР-25

-

-

0,7

Насос

2К-9

8

1,7

2,3

Автопоилка

АП-1

-

-

0,27

Технологический процесс уборки и утилизации навоза

Скребковый транспортер

ТСН-160

5,1

5,5

0,6

Гидрофицированные установки

УТН-10

8,4

13

0,35

Технологический процесс  создания микроклимота

Вентилятор

Ц4-70 №5

6,5

1,5

16

Светильник

У

-

100

0,24

Водогрейный котел-парообразователь

КТ-Г 500

1,5

5,4

0,44

Технологический процесс доения  и первичной обработки молока

Доильная установка

УДА-8

200

20

0,3

Очистители

ОМ-1А

1000

-

2,5

Танк-охладитель

ТОМ-2А

1,8

10,8

0,75



Для построения графика расхода электроэнергии определяют ее за каждый час работы машин по формуле:

Р=N*t

где N — установленная мощность машины, кВт;

 t— время работы машины, ч.
Р=10,8*0,75=8 час.       и т.д.

(танк-охладитель)


--PAGE_BREAK--