Реферат: Комплексная механизация молочной фермы ООО АПФ Хотьково

--PAGE_BREAK--                 100000• 0,75                  75000
 2.3 Расчет погрузочных средств, машин и оборудования для раздачи кормов
Погрузочные средства выбирают в зависимости от вида кормов.
Количество погрузчиков можно определить:
                  Pсут
n ≥ шт.,
            Wпогр• Тn•τn
где Wпогр — производительность погрузчика при погрузке данного вида корма, кг/ч; Тn – продолжительность работы погрузчика, ч; τn – коэффициент использования погрузчика (принимаем 0,6-0,8).
Для погрузки кормов в хозяйстве используют погрузчик ПКУ-0,8. Погрузчик имеет следующую производительность при погрузке кормов: силоса 10 т/час, сенажа 6 т/час, соломы 4 т/час и сена 4 т/час.
Рассчитаем количество погрузчиков требуемых для погрузки кормов.
Для погрузки сена:
                   1466                1466
 n ≥  = =0,09 шт.,
                  4000•7•0,6        16800
Для погрузки силоса:
              7294                             7294
 n ≥  = =0,17 шт.,
               10000•7•0,6       42000
Для погрузки соломы:
                     772                        772
 n ≥  = =0,05 шт.,
                 4000•7•0,6          16800
Для погрузки сенажа:
                 676                        676
 n ≥  = =0,03 шт.
                  6000•7•0,6        25200
Для погрузки корма достаточно одного погрузчика.
Для транспортировки кормов применяются прицепы, мобильные кормораздатчики, автомобили. Потребное число мобильных кормораздатчиков и транспортных средств определяют по формуле:
                 Pсут
n ≥ шт.,
           Vm•γk•β • Тm•τm
Где Vm — объем кузова транспортного средства, м3;
 γk — объемная масса корма, т/ м3;
β – коэффициент заполнения кузова(принимаем 0,6-0,8)
Тm – продолжительность работы, ч;
τm – коэффициент использования мобильного кормораздатчика или транспортного средства (принимаем 0,5-0,7)
Для транспортировки кормов в ООО АПФ «Хотьково» используется тракторный прицеп 2-ПТС4, грузоподъемностью 4 т, вместимость кузова основного <metricconverter productid=«5 м3» w:st=«on»>5 м3, увеличенного <metricconverter productid=«16 м3» w:st=«on»>16 м3, погрузочная высота <metricconverter productid=«2,8 м» w:st=«on»>2,8 м, скорость движения с кормом 30-40 км/час.
Объемная масса кормов т/м3
Сено: 0,05 — 0,08;
Силос из сеяных трав: 0,60 – 0, 70;
Силос из кукурузы: 0,45 – 0,55;
Солома: 0,05 – 0,08;
Сенаж: 0,2 – 0,3;
Корнеплоды: 0,66 – 0,80;
Концентрированные корма: 0,50 – 0,60.
Определим потребность в тракторных прицепах для перевозки кормов.
Для перевозки сена:
                      1,466            1,466
n ≥= = 1,5шт.,
     5•0,065•0,7• 7•0,6      0,9555
Для перевозки силоса:
            7,294                       7,294
n ≥= = 0,8шт.,
           5•0,60•0,7•7•0,6         8,820
Для перевозки соломы:
                0,772                0,772
n ≥= = 0,8шт.,
        5•0,65•0,7•7•0,6        0,955
Для перевозки корнеплодов:
             2,192                        2,192
n ≥= = 0,2шт.,
          5•0,8•0,7•7•0,6         11,76
Для перевозки сенажа:
                0,676                  0,676
n ≥= = 0,2шт.,
        5•0,25•0,7•7•0,6              3,67
Для перевозки концентрированных кормов:
                0,690               0,690
n ≥= = 0,1шт.,
        5•0,50•0,7•7•0,6          7,35
Подвезенный из кормохранилища корм для дальнейшей переработки выгружается в бункер-накопитель или питатель, которого рассчитывают по формуле:
          Pсут•n
Vn= м3
          β•γk
где n – число суток, в течение которых расходуют корм (для корнеклубнеплодов n=1-3, сено и травяной муки n=2-4, для комбикорма n=3-6);
β – коэффициент заполнения питателя (0,8-0,9)
γk – объемная масса корма, т/ м3
Объемная масса кормов т/м3
Сено: 0,05 — 0,08;
Силос из сеяных трав: 0,60 – 0, 70;
Силос из кукурузы: 0,45 – 0,55;
Солома: 0,05 – 0,08;
Сенаж: 0,2 – 0,3;
Корнеплоды: 0,66 – 0,80;
Концентрированные корма: 0,50 – 0,60.
Объем бункера-накопителя для сена:
                1,466 •2                 2,932
n ≥= = 56,4м3.,
                0,8•0,065      0,052
Объем бункера-накопителя для соломы:
          0,772 •2                    1,544
n ≥= =29,7 м3.,
           0,8•0,065                   0,052
Объем бункера-накопителя для корнеплодов:
             2,192 •3                6,576
n ≥= = 10,3м3.,
                  0,8•0,8              0,64
Объем бункера-накопителя для концентрированных кормов:
             0,690•4                2,76
n ≥= = 6,9м3.,
                0,8•0,5                  0,4
Мобильный кормораздатчик должен иметь производительность, обеспечивающую выдачу необходимого количества корма на каждую голову в соответствии с принятыми нормами:
                       Рк•V
Рм.кр=3600 кг/ч,
                          L
где Рк – количество корма, необходимое для расчетного поголовья животных, кг;
V – рабочая скорость кормораздатчика, м/с (принимаем 0,4…0,6м/с);
L – длина фронта кормления, т.е. общая длина кормушек, загружаемых кормом за один проход кормораздатчика, м.
Количества корма необходимого для расчетного поголовья животных :
           Pсут
Pк.= , где 3 – это количество раз кормления животных.
              3

                      Pсут             1466
Сено: Pк.=  = = <metricconverter productid=«489 кг» w:st=«on»>489 кг;
                           3             3
                        Pсут                 7294
Силос: Pк.=  = = <metricconverter productid=«2431 кг» w:st=«on»>2431 кг;
                            3               3
                           Pсут                  772
Солома: Pк.=  = = <metricconverter productid=«257 кг» w:st=«on»>257 кг;
                             3                3
                                 Pсут               2192
Корнеплоды: Pк.=  = = <metricconverter productid=«731 кг» w:st=«on»>731 кг;
                                     3              3
                           Pсут             676
Сенаж: Pк.=  = = <metricconverter productid=«225 кг» w:st=«on»>225 кг;
                            3               3
                                                           Pсут                  690
Концентрированные корма: Pк.=  = = 230кг;
3                                     3
Найдем производительность кормораздатчика при раздаче сена:
                     489•0,5
Рм.кр=3600 = 3600•4,89 = 17604 кг/ч,
                       50

Найдем производительность кормораздатчика при раздаче силоса:
                    2431•0,5
Рм.кр=3600 = 3600•24,31 = 87516 кг/ч,
                        50
Найдем производительность кормораздатчика при раздаче соломы:
                   257•0,5
Рм.кр=3600 = 3600•2,57 = 9252 кг/ч,
                       50
Найдем производительность кормораздатчика при раздаче корнеплодов:
                   731•0,5
Рм.кр=3600 = 3600•7,31=26316кг/ч,
                        50
Найдем производительность кормораздатчика при раздаче сенажа:
                    225•0,5
Рм.кр=3600 = 3600•2,25 = 8100 кг/ч,
                           50
Найдем производительность кормораздатчика при раздаче концентрированных кормов:

                     230•0,5
Рм.кр=3600 = 3600•2,3 = 8280 кг/ч,
                        50
Производительность стационарного ленточного транспортера определяют по следующей формуле:
Рс.кр=3600F˚• γk• β ж• V кг/ч,
где F˚ — площадь поперечного сечения слоя корма, м2
γk — объемная масса корма, кг/ м3
β ж – коэффициент равномерности распределения корма по ленте (принимаем 0,7-0,85);
V – скорость движения ленты, м/с.
Объемная масса кормов кг/м3
Сено: 50 — 80;
Силос из сеяных трав: 600 — 700;
Силос из кукурузы: 450 — 550;
Солома: 50 — 80;
Сенаж: 200 — 300;
Корнеплоды: 660 — 800;
Концентрированные корма: 500 — 600.
Сено: Рс.кр=3600•0,15•65•0,7•1,3=31941 кг/ч
Силос: Рс.кр=3600•0,04•600•0,7•1,3=78624 кг/ч
Солома: Рс.кр=3600•0,1•65•0,7•1,3=21294 кг/ч
Корнеплоды: Рс.кр=3600•0,03•800•0,7•1,3=78624 кг/ч
Сенаж: Рс.кр=3600•0,05•200•0,7•1,3=32760 кг/ч
Концентрированные корма: Рс.кр=3600•0,01•500•0,7•1,3=16380 кг/ч
2.4 Расчет выхода навоза и площади навозохранилища
Суммарный выход навоза в сутки определяется из уравнения:
Gнав= Gm • m кг,
Где Gm — выход навоза от 1 гол., кг;
M – количество животных, гол.
Выход навоза от 1 головы крупного рогатого скота в среднем <metricconverter productid=«38 кг» w:st=«on»>38 кг.
Количество животных на ферме всего 446 голов (274+2+110+60)
Gнав=38•446=16948кг.
Зная суточный выход навоза на ферме от всего поголовья и длительность его хранения определяем площадь навозохранилища:
              Gнав • Dхр
Fн • хр =  м2
                  h•γн
где h – высота укладки навоза, м (2,0-2,5м);
Dхр — продолжительность хранения навоза в навозохранилище, сут. (100- 110 дней); γн – объемная масса навоза, кг/м3 (стойловый навоз- 700-900 кг/м3.
               16948•110 1764280
Fн • хр ===1332м3
                     2•700     1400
2.5 Расчет средств механизации для доения коров Количество доильных аппаратов для обслуживания известного поголовья коров определяют:
         mд.к•tобщ
n = 
              T
где m – число дойных коров на ферме, если на ферме всех коров, m, то mд.к=(0,85…0,9) m;
tобщ = tм + tвсп — длительность доения коров (tм – машинное время –4-5 мин, tвсп – вспомогательное время 1,5-2мин, затрачиваемое на сдаивание первых
струек молока, подмывание вымени, надаивание и снятие доильных стаканов и др.);
T — продолжительность доения по зоотехническим требованиям не более 150 мин).
mд.к=0,85•274=233 голов
T = 1 час 40 минут = 100минут

           233•7
n ==16,31 шт.,
         100
Производительность доильной установки, коров/ч:
       60•n
У=
          tобщ
        60•16
У==137 коров/ч
            7
РАСЧЕТ ЛИНИИ ОБРАБОТКИ МОЛОКА. Расчет ведут на максимум суточного удоя Qc(кг/сутки) в наиболее продуктивный месяц лактации стада, чтобы иметь гарантированный запас производственной мощности линии в остальное время, по формуле:
      α•Mr•m
Qc=
           365
где α – коэффициент неравномерности удоя (2-2,5);
Mr– среднегодовой удой на корову, кг/год;
M – количество коров на ферме, гол.
Максимальный среднегодовой удой на одну корову:
        921300
Mr=  = <metricconverter productid=«3362 кг» w:st=«on»>3362 кг
         274
     2•3362•274
Qc= = <metricconverter productid=«5048 кг» w:st=«on»>5048 кг
         365
При двухразовом доении утром поступает до 60% удоя. Суточный удой поступает неравномерно. Неравномерность поступления молока может быть охарактеризована коэффициентом β = 0,3…0,6.
Производительность Mмак (кг/ч) поточной линии обработки молока
            Qc• β
Mмак=
              T
где T – принятая длительность обработки в молочной, ч.
           40
T =  = 0,666 = 0,7 1,7час = 1час 40минут
          60
        5048•0,3
Mмак= = 891кг/час
              1,7
Длительность обработки партии молока не должна превышать 1,5 – 2 ч, а при объединении молочной с молокопроводом доильной установки – быть одинаковой с продолжительностью работы доильной установки.
По значению Mмак определяют необходимые параметры машин технологической линии, подбирают машины и рассчитывают фактическое время Tф(ч) работы машин

       Mмак
Tф= ,
        Qмаш
где Qмаш – часовая производительность, кг.
        891
Tф= = 1,78 ч
        500
2.6 Определения годового выхода продукции
Годовой выход молока рассчитывают по формуле:
Qмол = m • Mr• kкг,
где m – количество коров на комплексе (ферме), гол.;
Mr – плановый годовой надой на одну корову, кг;
k – коэффициент, учитывающий сухостойность коров (принимаем 0,9).
Плановый годовой надой на 1 корову равен <metricconverter productid=«3300 кг» w:st=«on»>3300 кг.
Qмол = 274•3300•0,9=813780 кг

3.РАСЧЕТ КОРМОЦЕХА
3.1 Выбор и расчет оборудования
Структура поголовья и суточная потребность в кормах молочной фермы на 274 головы коров.
    продолжение
--PAGE_BREAK--Определим часовую производительность работы кормоцеха по формуле по формуле:
      ∑ Pсут • τ
Pч = 
            t
где τ – коэффициент использования времени смены (принимаемая за 07- 0,85); t — время работы кормоцеха, ч
∑ Pсут -Суточный объем на принятое время работы кормоцеха;
        12,41 •0,7      8,687
Pч =  == 1,241 т/ч
                7                7
Для приготовления кормовой смеси определяем влажность составленного рациона и добавляем в него расчетное количество воды или раствора. Исходную влажность кормовой смеси определяем по формуле:
         В1•П1+ В2•П2+ В3•П3 +…+ Вn•Пn
Bрац =  ,
                                100
где В1…Вn — влажность компонентов рациона,%; П1…Пn — содержание компонентов рациона,%;
% содержание компонентов в рационе:
Влажность и объемная масса кормов:
              12•18+ 70•58,8+ 75•17,6 + 14•5,6        216+4116+1320+78,4
Bрац =  ==
                            100                                                            100
5730,4
=57,3%.
100
Далее определяем количество воды в растворе которое необходимо добавить в смесь, л:
          Ррац(Во-Врац)
Qв=,
               100- Во
где Ррац — масса смеси рациона без воды (или раствора), кг;
Во — заданная влажность,%, равная 68%
      12410•(68-57,3)      12410•10,7             132787
Qв= ===4150л
            100-68                  32                       32
На всю ферму в кормоцехе потребуется приготовить 16,56 т влажных кормов (12,41+4,15).
Разделив суточную потребность в кормах, подлежащую переработке в кормоцехе, на допустимую длительность их приготовления 7 часов, находим потребную производительность кормоцеха, которая составляет 2,4 т/ч (16,56 :7). Таким образом определена часовая производительность основной технологической линии кормоцеха – линии смешивания кормов. Зная максимальную часовую производительность, можно определить число смесителей по формуле:
            Рчас
Zсм =,
                Рсм
Где Рсм производительность смесителя т/ч.
По часовой производительности подбираем тип и число машин кормоцеха.
Для переработки кормов нам подходит смеситель С-12 производительность которого 5 т/ч, привод от электродвигателя 14,6 кВт. Потребность обслуживаемого персонала 1 человек.
              2,4
Zсм ==0,48
              5
Определяем количество вспомогательного оборудования (транспортеры и бункеры).
Определяем производительность транспортера:
            60•Ркор
Qтр. = т/ч,
                 tтр
Где Ркор масса транспортируемого корма, т (16,56:3 =5,52); tтр — планируемое время работы транспортера, мин.
            60•5,52     331,2
Qтр. == = 11,04т/ч,
             30                  30
Корм перемещается скребковым транспортером ТС-40С, производительность которого 28-40 т/ч. привод от электродвигателя 1,5 кВт.
Определим вместимость бункеров накопителей необходимых для хранения корма, который хранится для перерабатки.
Вместимость бункеров:
         Pсут•Т
V= м3
              γ•β
где Pсут – суточный расход корма, т;
Т – число дней хранения корма в бункере (1-3 суток);
γk – объемная масса корма, т/ м3
β – коэффициент заполнения бункера (0,8-0,9)
Для сена объем бункера равен:
          1,47•2         2,94
V= ==56,5 м3
       0,065•0,8    0,052
Для соломы объем бункера равен:
           0,77•2        1,54
V= ==29,6 м3
          0,065•0,8  0,052
Для силоса объем бункера равен:
         7,29•1           7,29
V= ==15,2 м3
         0,60•0,8       0,48
Для корнеплодов объем бункера равен:

         2,19•2          4,38
V= ==6,8 м3
          0,80•0,8         0,64
Для концентрированных кормов объем бункера равен:
         0,69•3           2,07
V= ==5,2 м3
         0,50•0,8       0,48
4.2 Расчет потребности в воде, паре и электроэнергии
Суточная потребность кормоцеха в воде определяют по нормам расхода воды в кормоцехе, как сумму расходов на выполнение отдельных операций:
Gсут = Gхол — Gгор
Суточную потребность в холодной воде определяют:
Gхол = αк1• g1+ αк2• g2+…+ αкn•gn
где αк1, αк2… αкn – количество кормов одного вида, перерабатываемых на данной технологической операции, кг;
g1, g2… gn – норма потребления воды на обработку корма, л/кг.
Расход воды и пара на обработку <metricconverter productid=«1 кг» w:st=«on»>1 кг кормов и другие хозяйственные нужды.
Gхол=2192•0,5+772•1,3+690•1,3+12410•1,1+1•50+3•48+1•60+100= 1096+1003,6+897+13651+50+60+144+100=17001,6 л.
Горячую воду температурой 90-95оС получают из водонагревателей, однако для выполнения различных операций приготовления кормов требуется вода разной температуры.
Потребность в горячей воде определяем из выражения:
          ∑[ G1(С1-Схол) + G2 (С2-Схол) +…+ Gn (Сn-Схол)]
Gгор = ,
                                              Сгор-Схол
где G1, G2 … Gn – суточное потребление воды определенной температуры на технологические и бытовые нужды, м3;
С1, С2 … Сn – требуемая температура смешивания воды;
Схол, Сгор – средняя температура соответственно холодной и горячей воды.
∑[ 1096(80-10) + 1003,6 (85-10) +897(80-10)+ 13651 (85-10)+
               50(60-10)+60(40-10)+144(40-10)+100(45-10)]
Gгор = =
                                                    93-10
              76720+75270+62790+1023825+2500+1800+3500+4320
 Gгор = =
                                                        83
              1250720
Gгор ==15068,9
                   83
Gсут =17001,6-15068,9=1932,7
Определим часовой расход воды кормоцеха с учетом коэффициента часовой неравномерности ( α = 3…4)по формуле:
               Gсут
Сч =  α
                  t
где t – время работы кормоцеха в сутки, ч.
               1932,7
Сч = •3 = 828,3л
                     7
Суточный расход пара для кормоцеха можно определить, пользуясь формулой:

Pсут = Рук•Q+ Рув• Gгор+ Руо•V3,
Где Рук — удельный расход пара на единицу массы корма, кг/кг;
Q – масса обрабатываемого корма, кг;
Рув — удельный расход пара на еденицу массы холодной водопроводной воды, кг/кг;
Gгор — суточное количество горячей воды, кг;
Руо — удельный расход пара на отопление с <metricconverter productid=«60 км/ч» w:st=«on»>1 м3помещения, кг/м3 ,
V3 — Объем отапливаемого помещения, м3,
Pсут=0,20•2192+0,35•772+0,25•690+0,20•15068,9+0,60•144=438,4+270,2+
172,5+ 3013,8+86,4=3981,3
Найдем часовой расход пара:
            V3ап•Рук               Рув• Gгор             Руо •V
Pч= + + ,
                     t                 t см                   24
где V3ап – вместимость емкостидля тепловой обработки корма, кг;
t — время тепловой обработки одной порции корма, ч;
t см — продолжительность смены, ч.
     5000•0,24          0,2• 15068,9      0,6•144
Pч= + + = 1634,1
                 1                    7                       24
Суточный расход электроэнергии:
Эсут = (P1•+ P2•t2 +… Pn•tn) •К,
где P1, P2… Pn — Установленная мощность электродвигателей; t1, t2 … tn — время работы электродвигателей, ч;
К – коэффициент, учитывающий загрузку КПД электродвигателей.
Эсут =(14,6•7+ 28•7) 0,4 =(102,2+200,9) 0,4=121,2
3.3 Расчет площади кормоцеха
Площадь кормоцеха определяют по формуле:
Fk= α • ∑ Fоб,
где ∑ Fоб — суммарная площадь оборудования, определяемая по габпритам машин, взятых из технических характеристик, м2 ;
α=2-3 — коэффициент учитывающий дополнительную площадь проходов, вспомогательных помещений и площади для рабочих мест.
Fk= 16•3= <metricconverter productid=«60 км/ч» w:st=«on»>48 м2.
3.4 Определение стоимости обработки кормов
Заключительным этапом разработки проекта производственной линии по переработке кормов или кормоцеха в целом является определение стоимости обработки 1 т корма.
В общем случае стоимость обработки одной тонны корма получается из суммы всех годовых эксплуатационных расходов (∑Сгод), деленной на годовое количество перерабатываемых в кормоцехе кормов (Ргод), т.е.

           ∑Сгод
С1 = 
               Ргод
Сумма годовых расходов слагается из следующих основных составляющих:
1)                годовых отчислений на амортизацию зданий и оборудования, а так же отчислений на их текущий ремонт ( А);
2)                 годовой заработной платы обслуживающего персонала с учетом плановых начислений (З);
3)                 годовой стоимости электроэнергии, пара, топлива, воды, смазочных и других материалов (Сэл, Спар, Свод).
Сумма годовых амортизационных отчислений определяется по формуле:
            Сэд                                      Собор
А= + Рзд+  + Робор руб.,
                  П1                                      П2
Где Сэд — стоимость строительства здания, руб;
П1 — амортизационный срок службы здания;
Рзд — отчисления на текущий ремонт здания;
Собор -стоимость установленных машин и оборудования с учетом стоимости их монтажа, руб.;
П2 — амортизационный срок службы машин и оборудования;
Робор — отчисления на ремонт машин и оборудования.
        120000                       200000
А=+ 2,5%+ + 10% = 3000+3000+20000+20000= 46000
               40                                   10
Расчет годовой заработной платы обслуживающего персонала (З) подсчитывается по формуле :
З = (Z •nc•T•b3) + K руб.,
Где Z – число рабочих, работающих в одну смену;
nc_ — число смен работы в сутки;
b3 — средняя заработная плата одного рабочего в смену;
К — начисления в процентах к основному фонду заработной платы (соцстрах, единый социальный налог, оплата отпусков, культурно бытовое обслуживание и др.).
З = ( 2 • 1 • 155 • 200) + 28%= 62000+17360=79360 руб.
Стоимость электроэнергии за год подсчитывают по формуле:
Сэл = Эсут •Т •Sэл руб.,
Где Т — число дней работы кормоцеха в год;
Эсут — суточное потребление электроэнергии в кВтч/сут;
Sэл — стоимость один кВтч электроэнергии в рублях.
Сэл = 155 • 121,2 • 1,50 =28179 руб.
Стоимость пара за год определяется по формуле :
Спар = Рсут •Т •Sпар руб.,
Где Рсут — суточное потребление пара в кормоцехе на обработку кормов и отопление, кг.,
Sпар — стоимость <metricconverter productid=«60 км/ч» w:st=«on»>1 кг пара в руб.
Спар = 1634,1•155•0,15=37993 руб.
Стоимость расхода воды составит:
Своды = Ссут •Т •Sв руб.,
Где Ссут — суточное потребление воды в м3 ;
Sв — стоимость <metricconverter productid=«60 км/ч» w:st=«on»>1 м3 в рублях.
Своды = 1932,7 •155•40=11983 руб.
∑Сгод = 46000+79360+28179+37993+11983=203515 руб.
            ∑Сгод                         203515            203515
С1 =  = = = 0,11 руб.
                    Ргод                 12410•155         1923550

4.Технико-экономические расчеты
    продолжение
--PAGE_BREAK--