2545

Проект комплексной механизации животноводческой фермы

Курсовая

Лесное и сельское хозяйство

Количество скотомест для предприятий крупного рогатого скота по производству молока рассчитывается с учетом коэффициентов, приведенных в таблице № 1 в зависимости от количества коров на ферме.

Русский

2013-01-06

496.5 KB

249 чел.

Аннотация

Курсовой проект по механизации животноводческих ферм выполняется на основании задания, разработанного кафедрой. Он включает расчетно-пояснительную записку формата А4.  Объемом 30-35 рукописных страниц и два листа графической части формата А2. В расчетно-пояснительной записке выделяются разделы в соответствии с указанным в задании содержанием проекта.

Текст курсового проекта краткий и понятный для читателя, иллюстрирован схемами, расчеты проводятся без выводов формул. В записке указывается список использованной литературы, оформленный соответственно ГОСТ.

На все источники, указанные в списке оформлены ссылки в тексте пояснительной записки, которые даются в квадратных скобках.

В пояснительной записке после задания помещены оглавление и аннотация. Расположение разделов соответствует заданию.

При оформлении курсового проекта бралась за основу единая система конструкторской документации (ЕСКД).

Курсовой проект выполнен в следующей последовательности:

  1.  На основании задания рассчитано количество скотомест на ферме по группам животным;
  2.  Выбраны типовые здания для содержания животных всех групп;
  3.  Разработан и вычерчен на листе формата А2 генеральный план фермы;
  4.  Для одного из производственных зданий (в соответствии с заданием) разработан и вычерчен на листе формата А2 план размещения машин и оборудования с необходимыми разрезами, раскрывающими особенности предлагаемых средств механизации производственных процессов с учетом принятой технологии содержания животных;
  5.  Всесторонне исследуются вопросы охраны окружающей среды;
  6.  Рассчитаны экономические показатели проекта.

Введение

Важной задачей, стоящей перед руководством нашей страны в вопросе преодоления посткризисного состояния экономики 90-x годов, а также становление сельского хозяйства и общества в целом, является увеличение уровня жизни граждан страны.

Одной из решений этой проблемы является более полное удовлетворение растущих потребностей населения России в продуктах питания.

Принятая Правительством и Федеральным собранием, а также одобренная Президентом РФ продовольственная программа предполагает в среднесрочной перспективе значительный рост производства продукции животноводства в нашей стране, как одно из множества немаловажных пунктов в вопросе решений вышеозначенной проблемы.

Огромное значение в объективной действительности придается внедрению прогрессивных технологий, достижении науки и передовой практики, дальнейшей механизации, автоматизации и повышению эффективности производства.

В настоящее время в сельскохозяйственных предприятиях действует большое количество животноводческих ферм, проводится активная работа по восстановлению высоких производственных мощностей ферм периода «доперестроечной» эпохи. Также осуществляется большая работа по реконструкции существующих ферм с целью внедрения новейших достижений науки и техники; небольшими, но достаточно уверенными шагами повышается эффективность отрасли механизации животноводства.

Однако следует констатировать, что до сих пор сельское хозяйство в нашей стране дотируется государством.

  1.  Выбор здания для содержания животных

Количество скотомест для предприятий крупного рогатого скота по производству молока рассчитывается с учетом коэффициентов, приведенных в таблице № 1 в зависимости от количества коров на ферме.

2. Разработка генерального плана

2.1. Размещение производственных зон и предприятий

При разработке генерального плана необходимо разместить основные здания, выбранные для содержания всех групп животных, и вспомогательные помещения с учетом изложенного в настоящем разделе, типовых проектов и литературы.[4]

На схеме генерального плана, вычерченной на листе формата А2, необходимо привести следующие сведения: экспликацию помещений, общую земельную площадь, плотность застройки, земельную площадь, приходящуюся на одно скотоместо, разрывы между основными производственными зданиями, площадь озеленения, площадь дорог и площадок с твердым покрытием.

Проектируемые сельскохозяйственные предприятия, здания и сооружения следует размещать в производственных зонах перспективных сельских населенных пунктов в соответствии с утвержденными проектами планировки и застройки населенных пунктов и схемами размещения предприятий.

В производственных зонах сельских населенных пунктов следует строить животноводческие предприятия. При определении места строительства  и мощности предприятий следует исходить из наличия земель, для которых должны быть использованы органические удобрения, содержащиеся в отходах производства этих предприятий.

Основами земельного законодательства РФ для размещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений предписывается выбирать площадки  и трассы на землях, не непригодных для сельского хозяйства, либо на сельскохозяйственный угодьях худшего качества.

Расстояния между зданиями определяется исходя из санитарных норм проектирования промышленных предприятий и норм технологического проектирования, утвержденных Министерством сельского хозяйства РФ.

Схемы генеральных планов производственных зон сельских населенных пунктов разрабатывают на расчетных срок 25-30 лет.

Сельскохозяйственные предприятия, с технологическими процессами, выделяющими в окружающую среду вредные отходы, должны быть отделены санитарно-защитными зонами от жилых и общественных зданий.

Размеры санитарно-защитных зон для предприятий по выращиванию и откорму молодняка, по выращиванию нетелей крупного рогатого скота на 5 тыс. голов и более – 1000 м, от 1 до 5 тыс. голов – 500 м, по производству молока от 800 до 1200 голов крупного рогатого скота и производству говядины от 600 до 1200 голов крупного рогатого скота – 300 м. по производству молока от 1200 до 2000 голов и производству говядины от 1200 до 2000 голов крупного рогатого скота – 500 метров.

На границе санитарно-защитных зон шириной более 100 м должны предусматриваться полоса древесно-кустарниковых насаждений шириной не менее 30 м. Если же ширина  зоны 50-100 м зеленый заслон должен быть не менее 10 м.

2.2. Схемы генеральных планов сельскохозяйственных предприятий

При разработке генеральных планов сельскохозяйственных предприятий  следует предусматривать:

а) планировочную увязку с жилым и  общественным сектором;

б) размещение предприятий, зданий  и сооружений, соблюдая соответствующие минимальные расстояния между ними;

в) мероприятия по охране окружающей среды от загрязнения производственными выбросами  истоками;

г)  возможность строительства и ввода  сельскохозяйственных предприятий в эксплуатацию пусковыми комплексами очередями;

Животноводческие фермы, ветеринарные учреждения и предприятия по производству молока, мяса и яиц на промышленной основе следует располагать с подветренной стороны по отношению к другим сельскохозяйственным объектам и жилой зоне.

Зона сельскохозяйственных предприятий состоит из следующий функциональных площадок: а) производственной; б) хранения и подготовки сырья (кормов); в) хранения и переработки отходов производства.

Ориентация одноэтажных зданий для содержания скота шириной до 30 метров при павильонной застройке должна быть меридиональной  (продольной осью с севера на юг). В зависимости от местных условий допускается отклонение от рекомендуемой ориентации: в пунктах, расположенных севернее широты 500 (Барнаул на широте 530) – в пределах до 300. Многоэтажные здания шириной более 30 м следует размещать продольной осью в направлении господствующих ветров. Выгульные площадки и выгульно-кормовые дворы во всех случаях не рекомендуется размещать с северной стороны помещения.

Ветеринарные учреждения (за исключением ветсанпропускников), котельные, навозохранилища открытого типа строят с подветренной стороны по отношению к животноводческим зданиям и сооружениям.

Кормоцех располагается при въезде на территорию предприятия с ветреной стороны по отношению ко всем остальным зданиям и сооружениям. В непосредственной близости к кормоцеху располагают склад концентрированных кормов и хранилища для корнеклубнеплодов, силоса и т.д.

Выгульно-кормовые дворы или выгульные площадки располагают, как правило, у продольных стен зданий для содержания скота; в случае необходимости возможна организация выгульно-кормовых дворов в отрыве от здания.

Хранилища кормов и подстилки строят с таким расчетом, чтобы обеспечивались кратчайшие пути, удобство и простота механизации подачи полстилки и кормов к местам использования.

2.3. Въезды, проезды и расстояния между зданиями и сооружениями

Виды транспорта выбирают на основе технико-экономических обоснований, предпочитая, как правило, безрельсовый.

Пересечение на площадках сельскохозяйственных предприятий транспортных потоков готовой продукции, кормов и навоза не допускается.

Площадки сельскохозяйственных предприятий размером более 5 га должны иметь на менее двух въездов, расстояние между которыми по периметру ограждения должно быть не более 1500 м.

На открытом воздухе или в неотапливаемых помещениях расстояние от рабочих мест до санитарно-бытовых помещений (за исключением уборных) не должно превышать 500 м.

Ширина проездов на площадках сельскохозяйственных предприятий рассчитывается из условий наиболее компактного размещения транспортных и пешеходных путей, инженерных сетей, полос деления с учетом возможного заноса дорог снегом, но не менее противопожарных, санитарных и зооветеринарных расстояний между противостоящими зданиями и сооружениями.

Технологические разрывы между зданиями сооружениями равны противопожарным, если нет необходимости увеличивать их в связи с технологическими  и планировочными требованиями.

2.4. Инженерная подготовка и благоустройство

Инженерные сети на площадках сельскохозяйственных предприятий и производственных зон следует проектировать как единую систему инженерных коммуникаций, обязательно предусматривая их современную прокладку.

Уклоны площадки предприятия должны приниматься не менее 0,003, но не более: для грунтов глинистых – 0,05, песчаных – 0,03 и легко размываемых (лесс, мелкие пески) – 0,01. Уклоны выгульных площадок для животных должны быть не менее 0,02 и не более 0,06.

Отметка пола подвальных или иных заглублений зданий и сооружений  должна быть выше  уровня грунтовых вод не менее чем на 0,5 м.

На участках, свободных от застройки и покрытий, а также по периметру площадки  предприятия следует предусматривать озеленение. Ограждение площадок животноводческих предприятий следует предусматривать в соответствии  с указаниями по их проектированию.

2.5.  Площадь застройки

Плотность застройки площадки сельскохозяйственных предприятий определяется в процентах как отношение площади застройки предприятия к общему размеру площади предприятий.

В площадь застройки предприятия должны включатся площади, занятые зданиями и сооружениями всех видов, включая навесы, открытые технологические, санитарно-технические  и другие установки, эстакады и галереи, подземные сооружения, а также выгульные площадки для животных, площадки для стоянки техники и др.

В площадь застройки не должны включатся площади, занятые отмостками вокруг зданий и сооружений, тротуарами, автомобильными и железными дорогами, временными зданиями и сооружениями, открытыми спортивными площадками, площадками для отдыха трудящихся, зелеными насаждениями, открытыми площадками для стоянки личного транспорта, открытыми водоотводными и другими каналами, подпорными стенками, подземными сооружениями или частями их, над которыми могут быть размещены другие здания и сооружения.

3. Разработка механизации производственных процессов

3.1. Приготовление и раздача корма

Исходными данными для разработки этого вопроса являются:

  •  поголовье фермы по группам животных.
  •  рацион каждой группы животных.

На фермах крупного рогатого скота в настоящее время в основном применяют кормление влажными полнорационными кормовыми смесями, в некоторых случаях (на мясных фермах) – сухими полнорационными кормосмесями в рассыпном или гранулированном виде.

На фермах крупного рогатого скота хозяйств Алтайского края при кормлении животных используют следующие виды кормов: сено разнотравное, солому яровую пшеничную, силос кукурузный, сенаж, корнеклубнеплоды, травяную муку, концентраты (зеленые корма), кормовую патоку (мелассу); из химических соединений – карбамид (мочевину),  микро- и макроэлементы.

Суточный рацион для каждой группы животных составляют в соответствии с зоотехническими нормами[6], исходя из наличия кормов в хозяйстве, их питательности и способности обработки кормов в кормоцехе.

Данные суточного рациона по группам животных даны в табл. 2.

Разработав суточные рационы каждой группы животных и зная их поголовье, приступают к расчету требуемой производительности кормоцеха, для чего рассчитывают суточный расход кормов каждого вида по формуле:

,

где - поголовье j-той группы животных; - количество кормов; i-того вида в рационе j-той группы животных; n – количество групп животных на ферме; i – суточный рацион j-той группы животных.

Суточный расход по сену разнотравному:

Суточный расход по силосу кукурузному:

Суточный расход по концентратам:

Суточный рацион по травяной муке:

Суточный рацион по яровой соломе:

Суточный рацион по соли поваренной:

Суточный рацион по корнеплодам:

Суточный рацион по сенажу злаково-бобовому:

Суточная производительность кормоцеха определяется по формуле:

Требуемая производительность кормоцеха определяется по формуле:

,

где - расчетное время работы кормоцеха для выдачи корма на одно кормление (линии выдачи готовой продукции), ч, = 1,5-2,0 часа;  – кратность кормления животных, =2-3.

При расчете данного параметра мною были приняты следующие значения: =2, = 2.

.

Руководствуясь полученными данными, выбираем кормоцех, обеспечивающий расчетную производительность и принятую технологию  обработки кормов.

На основании данных, мною был выбран следующий кормоцех: 

Т.п. 801-461 базовый вариант.

Данный кормоцех в силу своих технических показателей наиболее соответствует количеству обслуживаемого поголовья (800-1200), при этом имея меньшие по сравнению с аналогами затраты труда, чел.ч/т. (0.11-0.28), производительности за час чистого времени 15 т, при мощности эл. двигателей 116,2 кВт.

3.2. Проектирование механизации раздачи кормов.

Раздача кормов на животноводческой ферме данного типа с количеством голов 1100 и доставка кормов к помещению и их раздача внутри помещения осуществляется мобильными техническими средствами

Требуемая производительность поточной технологической линии раздачи кормов в целом для фермы рассчитывается так:

где  - суточная потребность в кормах всех видов на ферме, т;  - время, отводимое по распорядку дня фермы на раздачу разовой потребности корма всем животным, = 1,5-2 ч; - кратность кормления, =2.

Расчетная фактическая производительность одного кормораздатчика:

где - грузоподъемность одного кормораздатчика, т; - время одного рейса, ч.

На ферме с поголовьем 1100 голов целесообразнее применять раздатчика корма марки: КТУ-10 А с грузоподъемностью 3.3 т.

где - время загрузки, движения и выгрузки соответственно, ч.

Время выгрузки:

где - подача кормораздатчика при схемах, т/ч.

В случае раздачи корма мобильными средствами:

где - длина одного кормоместа, м; - расчетная скорость кормораздатчика , м/с; - суточный рацион животных; - кратность кормления.

Следовательно:

Время загрузки:

где - подача технического средства на погрузку, т/ч.

Время движения кормораздатчика от кормоцеха к животноводческому помещению и обратно:

где - среднее расстояние от места загрузки кормораздатчика до животноводческого помещения, км; - средняя скорость движения кормораздатчика с грузом и без груза, км/ч, = 23 км/ч.

Время одного рейса:

Опираясь на расчеты выше, фактическая производительность кормораздатчика будет равна:

Количество кормораздатчиков данной марки определяется по формуле:

3.3. Проектирование водоснабжения

3.3.1. Определение потребности в воде на ферме.

Потребность в воде на ферме зависит от количества животных и норм водопотребления, установленных для животноводческих ферм.

Среднесуточный расход воды на ферме определяется по формуле:

где - число каждого вида потребителей, голов; - суточная норма потребления воды одним потребителем, л.

Вода на ферме в течении года расходуется не равномерно. Максимальный суточный расход воды определяется так:

где - коэффициент суточной неравномерности, =1,3.

Колебания расхода воды на ферме по часам суток  учитывают коэффициентом часовой неравномерности , =2,5.

.

Максимальный секундный расход вычисляется по формуле:

.

3.3.2. Расчет наружной сети водопровода

Расчет наружной сети водопровода сводится к определению диаметра труб и потерь напора в них.

На данной ферме будут применяться  тупиковые водопроводные сети.

Для устройства водопроводной сети используют различные виды труб. На данной ферме будут следующие трубы: для устройства наружной сети водопровода - чугунные, для внутренне – стальные.

Скорость воды на данной ферме равна 1,2 м/с, т.к. при большем ее значении будет происходить быстрый износ труб и опасность их разрыва при гидравлическом ударе. Диаметр труб наружного водопровода меньше 50 мм не рекомендуется.

Диаметр трубы определяется по формуле:

,

где V – скорость воды в трубах, м/с. Скорость воды примем 1,2 м/с.

Полученное значение округляем до стандартного, т.е. до 0,072 м.

Потери напора делятся на потери по длине и потери в местных сопротивлениях. Потери напора по длине обусловлены трением воды о стенки труб, а потери в местных сопротивлениях  - сопротивлением кранов, задвижек, поворотов, разветвлений, сужений и т.д.

Потери напора по длине определяются по формуле:

где - коэффициент гидравлического сопротивления, зависящий от материала и диаметра труб, =0,03; L – длина трубопровода, м; d – диаметр трубопровода, м; Q – расход воды на участке,

.

Величина потерь в местных сопротивлениях составляет 5-10 % от потерь по длине наружных водопроводов.

Потери местного сопротивления:

Общие потери:

3.3.3. Выбор водонапорной башни.

Высота водонапорной башни должна обеспечить необходимый напор в наиболее удаленной точке.

Расчет производится по формуле:

,

где - свободный напор у потребителя. При применении автопоилок  =4-5 м. При меньшем напоре вода медленно поступает в чашу автопоилки, при большом напоре происходит ее разбрызгивание.

При наличии на ферме жилых зданий свободный напор принимают равным: при одноэтажной застройке – 8 м, при двухэтажной застройке – 12 м.;

– сумма потерь в наиболее удаленной точке водопровода;

- геометрическая разность нивелирных отметок в фиксирующей точке и в месте расположения водонапорной башни, если местность ровная, = 0.

Значение  примем равное 5.

.

Объем водонапорного бака определяется необходимым запасом воды на хозяйственно питьевые нужды, на противопожарные мероприятия и регулирующим объемом по формуле:

 

где  - объем бака, м3; - регулирующий объем, м3; - объем на противопожарные мероприятия, м3; - запас воды на хозяйственно-питьевые нужды, м3.

На фермах с поголовьем более 300 голов устанавливаются специальные противопожарные резервуары, рассчитанные на тушение пожара двумя пожарными струями в течение 2 ч. с расходом воды 10 л.

Т.е. объем на противопожарные мероприятия  исходя из этого будет равен:

Запас воды на хозяйственно-питьевые нужды определяется из условия бесперебойного водоснабжения фермы в течение 2 ч. на случай аварийного отключения электроэнергии по формуле:

, следовательно:

Регулирующий объем водонапорной башни зависит от суточного потребления воды на ферме, графика водопотребления, производительности и частоты включения насоса.

При известных данных , графики расходования воды в течение суток и режиме работы насосной станции регулирующий объем  определяется методом составления расчетной таблицы или методом построения интегрального графика. Т.е  берем как 20-30 % от .

.

Опираясь на полученные выше сведения по объему бака, можно выбрать наиболее оптимальные для данной величины башни. Это 4-е башни по 50 м3 и одна на 15 м3.

3.3.4. Выбор насосной станции

Для подъема воды из скважин и подача ее в водонапорную башню применяются водоструйные  установки, погружные центробежные насосы, эрлифты.

Для фермы данного типа наиболее рациональным является подъем воды центробежным погружным насосом.

Производительность насосной станции зависит от максимальной суточной потребности в воде и режима работы насосной станции, вычисляется по формуле:

где  - время работы насосной станции (ч), которое зависит от количества смен. =8-16 ч. Примем значение =8, т.е. одна смена.

Полный напор насосной станции определяется согласно схеме по следующей формуле:

,

где  - полный напор насоса, м;  - расстояние от оси насоса до наименьшего уровня воды в источнике, м. Принимаем = 10 м; - величина погружения насоса или всасывающего приема клапана, =1,5-2 м;  - сумма потерь во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, м.

,

где - сумма потерь напора в наиболее удаленной точке водопровода;

- сумма потерь напора во всасывающем трубопроводе, м;

При расчете значением  можно пренебречь, а соответственно не учитывать.

где - высота бака, м; - высота установки водонапорной башни, м;  - разность геодезических отметок от оси установки насоса до отметки фундамента водонапорной башни, м. При выполнении курсового проекта принимаем = 0.

.

Значение примем равное 2, следовательно:

.

По найденным выше значениям и выбираем марку насоса.[2]

Марка насоса, соответствующая данным показателям следующая:

ГЭЦВ8-25-150.

3.4. Механизация уборки и утилизации  навоза

Исходными данными при проектировании технологической линии уборки и утилизации навоза являются вид им поголовье животных, а также способ их содержания.

Расчет будем вести в следующей последовательности:

1)На основе современных достижений науки выбираем рациональную технологию уборки и утилизации навоза, схему которой помещают в расчетно-пояснительной записке;

2)Определяем суточный и годовой выход навоза в целом по ферме, а также в отдельных животноводческих помещениях;

3)Рассчитываем требуемую подачу средств уборки навоза, на основе которой выбираем оборудование или подбираем размеры навозных каналов (например, при гидравлических способах уборки);

4)Рассчитываем количество транспортных средств;

В соответствии с намеченной технологией утилизации и выходом навоза определяем размеры навозоприемников, навозохранилищ, подбираем оборудование для переработки навоза.

3.4.1. Расчет потребности в средствах удаления навоза

Количество навозной массы , получаемой от одного животного, подсчитывают по формуле:

где К, М – суточное выделение кала и мочи животным, кг; П – суточная норма подстилки на одно животное, кг; - коэффициент, учитывающий разбавление экскрементов водой: при транспортерной системе (= 1,2).

(кг)

(кг)

(кг)

Суточный выход - навоза с фермы находят из выражения:

,

где - поголовье животных однотипной производственной группы;

- количество производственных групп на ферме.

Годовой выход  находят по формуле:

где - число дней накопления навоза, т.е. продолжительность стойлового периода.

.

Влажность бесподстилочного навоза можно найти из выражения, в основу которого положена формула И.Н. Бацанова и И.И. Лукьяненкова:

где - влажность экскрементов (для крупного рогатого скота – 87 %).

.

Для нормальной работы механических средств удаления навоза из помещений должно выполняться условие:

где - требуемая производительность навозоуборочного средства в конкретных условиях, т/ч; - часовая производительность того же средства по технической характеристике, т/ч.

где - суточный выход навоза в данном животноводческом помещении, т; - кратность уборки навоза (3-6 раз); - время на разовую уборку навоза (0,5-1 ч); - коэффициент, учитывающий неравномерность рядового количества навоза, подлежащего уборке, =1,3; - количество механических средств, устанавливаемых в данном помещении.

Таким образом производительность навозоуборочного средства в помещениях, где содержатся коровы (на 400, 200 и 100 голов) будет равна:

Ссылаясь на вычисленные результаты производительности навозоуборочного средства, для данной курсовой работы были выбраны следующий марки транспортеров:

ТСН-160 по своим характеристикам соответствует обслуживанию коровника на 400 голов. Для оставшихся 3-х типов помещений лучшим является транспортер марки ТСН-3,0 Б.

После животноводческого помещения навоз, как правило, попадает в навозоприемник (исключение составляют системы получения твердого навоза на фермах крупного рогатого скота, где его сразу грузят в транспортные средства). Практика эксплуатации гидравлических систем уборки навоза показала, что емкость навозоприемника, рассчитанная накопление половины суточного выхода навозных стоков с фермы (комплексов), обеспечивает нормальную работу систем с равномерной круглосуточной разгрузкой сооружений и аппаратов по переработке навоза.

В системах, где навоз используют без переработки, емкость навозоприемника должна обеспечивать непрерывную в течение 15 минут работу насосов, перекачивающих навоз в хранилище.

3.4.2. Расчет транспортных средств для доставки на навозо-хранилище

В первую очередь необходимо решить вопрос о способе доставки навоза в навозохранилище: мобильными или стационарными техническими средствами. Для фермы данного типа следует выбрать мобильные средства марки: бульдозера Д-606 и прицепом 2-ПТС-6. Для данного способа доставки навоза производим расчет количества технических средств.

Мобильные технические средства доставки навоза в навозохранилище выбираются на основании расчета.

Производительность мобильных средств:

где - суточный выход навоза от всего поголовья фермы, т; - время работы технических средств, = 8 ч.

.

Определяем расчетную фактическую производительность технического средства данной марки.

где - грузоподъемность транспортного средства, т; - время одного рейса, ч.

Длительность одного рейса определяется по формуле:

где - время загрузки транспортного средства; - время движения с грузом и без него; - время выгрузки.

Значит:

.

Если навоз отвозят от каждого животноводческого помещения, не имеющего накопительной емкости, то необходимо иметь одну тележку на каждое помещение, а по формуле  определяется фактическая производительность трактора с тележкой. В этом случае количество тракторов рассчитывается по формуле:

,

Принимаем значение количества тракторов равное 2.

3.4.3. Расчет процессов переработки навоза

Для хранения подстилочного навоза применяют площадки с твердым покрытием, оборудованные жижесборниками.

Площадь хранилища для твердого навоза определяется по формуле:

,

где - высота укладки навоза (обычно 1,5-2,5 м).

Примем для расчетов значение =2; - объемная масса навоза, т/м3.

В расчетах принимаем следующий способ приготовления органических удобрений из бесподстилочного навоза.

При приготовлении гомогенизированного навоза, он поступает сначала в секции карантинного хранилища, общая емкость которого должна обеспечивать прием навоза в течение 11-12 суток. Следовательно, общая емкость хранилища определяется из формуле:

,

где  - продолжительность накопления хранилища, сут.

.

Многосекционные карантинные хранилища чаще всего выполняют в виде шестигранных ячеек (секций). Эти ячейки собирают из железобетонных плит длиной 6 и шириной 3 м, устанавливаемых вертикально. Вместимость такой секции составляет 140 м3. Поэтому число секций  находим из соотношения:

.

При переработке навоза с разделением на фракции необходимо подсчитать относительный выход жидкой фракции, ее влажность , а также количество  осадка (твердой фракции).

Формулы для расчета следующие:

,

где ;

- количество исходной массы, поступающей на разделительную установку; - количество жидкой фракции, полученной после разделения; - относительное содержание сухого вещества в твердой фракции или осадке (= 20-25 %  - не фильтрующих центрифуг); - относительное (в %) содержание сухого вещества в исходном навозе;  - эффект осветления суспензии (=40-65 % - для виброфильтров и фильтрующих центрифуг).

Принимаем значения  и равными 25 и 50 соответственно.

Зная относительный выход жидкой фракции, определяем количество жидкой фракции и осадка , полученные в результате разделения навоза:

,

Влажность жидкой фракции составит:

3.5. Вентиляция и отопление

В помещениях для содержания скота имеются большие выделения тепла, влаги и газа. При этом в некоторых случаях количество выделяемого тепла бывает достаточным для удовлетворения нужд отопления в зимнее время.

В сборных железобетонных конструкциях с перекрытиями без чердаков тепла, выделяемого животными, недостаточно. Вопрос о теплоснабжении и вентиляции в этом случае усложняется, особенно для районов с наружной температурой воздуха зимой -20 0С и ниже.

3.5.1. Классификация вентиляционных устройств

Для вентиляции животноводческих помещений предложено значительное количество различных устройств.

Вентиляционные устройства подразделяются на приточные, нагнетающие воздух, вытяжные, отсасывающие воздух, и комбинированные, при которых приток воздуха в помещение и отсасывание из него осуществляется одной и той же системой.[1]

При кратности воздухообмена K < 3 выбирают естественную вентиляцию, при K=3-5 – принудительную вентиляцию без подогрева подаваемого воздуха и при K > 5 – принудительную вентиляцию с подогревом воздуха.

Кратность часового воздухообмена определяется по формуле:

,

где  - количество воздуха, подлежащего удалению, м3/ч;  - объем помещения, м3.

Расчет величины требуемого воздухообмена по содержанию углекислоты, производится по формуле:

где  - количество углекислоты, выделяемое одним животным в течение часа, л/ч;  - предельно допустимое количество углекислоты в воздухе помещения л/м3;  - содержание углекислоты в свежем (приточном) воздухе, л/м3 (= 0,3…0,4 л/м3).

.

Соответственно

3.5.2. Вентиляция с естественным побуждением воздуха

Т.к. полученное значение < 3, то в дальнейшем рассчитываем показатели вентиляции с естественным воздухообменом.

Требуемую площадь сечений каналов определяем по формуле:

,

где  - скорость движения воздуха при прохождении через трубу определенной высоты и при определении разницы температур, м/с.

Значение в каждом случае может быть определено по формуле:

где  - высота канала, м;  - температура воздуха внутри помещения, град;  - температура воздуха снаружи помещения, град;

Примем высоту канал равную 2 м, тогда:

Следовательно,

.

Производительность канала, имеющего площадь сечения = 0,25 м2 будет равна:

.

Число каналов находим по формуле:

.

3.5.3. Расчет отопления помещения.

В помещениях, где оптимальная температура и влажность воздуха поддерживаются за счет биологического тепла, нет необходимости ставить специальные источники отопления.

Для животноводческих помещений применяют воздушное отопление, паровое низкого давления  с температурой приборов до 100 0С, водяное с температурой 75-90 0С, электронагреваемые полы.

Определяют дефицит теплового потока для отопления животноводческих помещений по формуле:

где  - поток теплоты, проходящий сквозь ограждающие строительные конструкции, Дж/ч; - поток теплоты, теряемый с удаляемым воздухом при вентиляции, Дж/ч;  - случайные потери потока тепла, Дж/ч; - поток тепла, выделяемы животными, Дж/ч.

где - коэффициент теплоотдачи строительных конструкций; - площадь поверхностей, теряющих поток теплоты; - температура воздуха внутри и снаружи помещения соответственно.

где - объемная теплоемкость воздуха, равная 0,0013 Дж/м3 0C.

,

где - поток теплоты, выделяемый одним животным данного вида, Дж/ч; - количество животных данного вида в помещении, гол.

Поток теплоты, выделяемый животными равен:

Случайные потери потока тепла принимаются в количестве 10-15 % от , т.е.

Значит:

Полученное выше отрицательной значение дефицита теплового потока свидетельствует о том, что теплоты, выделяемой животными (а соответственно и температуры помещения), вполне достаточно для обеспечения оптимальной работоспособности персонала и поддержания высокой продуктивности животных, локализующихся в коровнике без применения дополнительных нагревательных установок.

3.6. Механизация доения коров и первичной обработки молока

При привязном содержании рекомендуется доить по следующей схеме:

В стойлах с использованием линейных доильных установок с оборотом молока в молокопровод.

Основываясь на данные по количеству обслуживаемых коров выбираем, доильную установку:АДМ-8.

При обслуживании каждой установкой АДМ-8 по 200 голов коров (при норме в 825 дойных) потребуется  5 подобных установок.

Количество операторов машинного доения коров на ферме с учетом подменных определяется по формуле:

,

где - количество дойных коров на ферме;  - нагрузка на одного оператора (=50 голов при доении в молокопровод).

Первичная обработка молока на ферме осуществляется с целью получения молока высокого качества. Операции первичной обработки молока следующие: очистка, охлаждение и пастеризация (при необходимости). Первичная обработка молока должна осуществляться в потоке.

Производительность поточной линии находим так:

где  - коэффициент сезонности поступления молока, равный 1,2-1,5; - количество коров на ферме, или в одном коровнике; - средний годовой удой одной коровы, кг; - кратность дойки, =2-3; - длительность дойки, ч, =2 ч.

Принимаем кратность дойки равную 2 ч, а значение =1,35.

При проектировании молочного отделения используются пластинчатые охладители.

Их выбор можно осуществить по поверхности теплообмена:

где - теплоемкость молока, Дж/(кг 0C), равно ;

- начальная температура молока, поступающего в охладитель, = 35-37 0C; - конечная температура молока после охлаждения, = 6-8 0C; - общий коэффициент теплопередачи, Дж/м2 0C; - средняя логарифмическая разность температур, определяемая по формуле:

где - разность температур между молоком и охлаждающей жидкостью на входе молока в охладитель; - разность температур между молоком и охлаждающей жидкостью на выходе молока из охладителя, = 2-3 0C.

,

Число пластин в секции охладителя определяется по формуле:

где - площадь рабочей поверхности одной пластины, =0,043 м2.

После расчета и выбираем охладитель.

Наиболее оптимальным тепловым аппаратом будет являться:

охладитель ООТ-М.

Расход холода на охлаждение молока в количестве определяется по формуле:

,

где - коэффициент,  учитывающий теплопотери в трубопроводах, = 1,15.

По найденному расходу холода подбираем холодильную установку:

Нашим показателям соответствует установка АВЗО.

Расход льда на охлаждение килограмма молока определяется по формуле:

где - удельная теплота плавления льда, =3,4 *105 Дж/кг; - количество воды в  бассейне до загрузки льда, кг; - теплоемкость воды, Дж/кг 0C, = 4,2 Дж/кг 0C; - начальная температура воды, град; - конечная температура воды, град.

4. Экономические показатели

Внедрение комплексной механизации на животноводческих фермах приводит к повышению производительности труда, а также к улучшению экономических показателей животноводческих предприятий.

Экономическая эффективность оценивается целым рядом показателей: ростом производительности труда, снижением эксплуатационных расходов и затрат, годовым экономическим эффектом и др.

Годовые эксплуатационные затраты определяются по формуле:

где - амортизационные отчисления и отчисления на текущий ремонт и техническое обслуживание оборудования и зданий животноводческой фермы, тыс. руб., - годовой фонд заработной платы обслуживающего персонала, тыс. руб., - стоимость расходуемых в течение года материалов, связанных с работой техники, тыс. руб.

Для расчета отчислений необходимо иметь исходные данные о балансовой стоимости основных фондов (машины, здания), которые оформляются по форме. При определении балансовой стоимости зданий необходимо брать сведения из типовых проектов с учетом коэффициента 1,3. Стоимость ограждений из жердей и досок 3,37, металлической сетки - 4,47 руб./м, прейскурантная стоимость машин и оборудования берется из таблиц технической характеристики. Стоимость твердых покрытий (проездов и площадок) определяется из расчета 11,7 руб./м2.

Амортизационные отчисления и отчисления на текущий ремонт по определяем по нижеследующей формуле:

где - балансовая стоимость i-той группы основных фондов, тыс. руб.; - норма амортизационных отчислений i-той группы основных фондов, %; - норма отчислений на текущий ремонт i-той группы основных фондов.

Годовой фонд заработной платы в курсовом проекте определяется по формуле:

где - годовые затраты труда, чел/час; - средняя оплата одного человека-часа с учетом всех начислений, = 20 руб. (для Алтайского края).

Определяем количество работников по категориям и годовые затраты труда по формуле:

,

где - количество рабочих на ферме, чел; - годовой фонд рабочего времени одного работника, ч., = 2088 ч.

Тогда:

Для определения стоимости материалов, расходуемых в течение года, учитываем расход электроэнергии, топлива, горючего и соответственно подсчитываем их:

,

где - годовой расход электроэнергии (кВт*ч), топлива (т) и горючего (т), - стоимость электроэнергии, топлива (уголь) и горючего.

В расчетах принимаем:

=1,57 кВт/ч;

=800 руб./т;

=1400 руб./т;

Соответственно:

5. Охрана окружающей среды.

В связи с концентрацией и переводом животноводства на промышленную основу наиболее мощным источником загрязнения окружающей среды в сельском хозяйстве стали животноводческие комплексы. Установлено, что животноводческие комплексы и фермы являются самыми крупными источниками загрязнения атмосферного воздуха, почвы, водоисточников в сельской местности, а мощности и масштабам загрязнения вполне сопоставимы с крупнейшими промышленными объектами – заводами, комбинатами.

При проектировании ферм и комплексов необходимо своевременно предусмотреть все меры по защите  окружающей среды и сельской местности от нарастающего загрязнения, что следует считать одной из важнейших задач гигиенической и других профилей, занимающихся данной проблемой.[3]

6. Выводы по проекту

На основании произведенных в курсовом проекте расчетов я делаю следующие выводы:

Для молочно-товарной фермы с поголовьем 1100 голов при стойлово-пастбищной системе и привязном способе содержания животных потребуются:

  1.  Для осуществления процесса кормления:
    •  Кормоцех марки ТП-801-461 базовый вариант
    •  3 кормораздатчика типа КТУ-10А
  2.  Для осуществления водоснабжения:
  •  Водонапорная сеть с диаметром трубы 72 мм
  •  Три водонапорные башни: по 25 м3 каждая
  •  Центробежный погружной насос марки ГЭЦВ8-25-150
  1.  Для осуществления механизации уборки и утилизации навоза:
  •  Десять транспортеров для уборки навоза: четыре ТСН-160 для коровников (400 гол.) и шесть ТСН-3,0 Б для остальных коровников(200 и 100 гол.) и для помещения, где локализуются телята и нетели.
  •  Два бульдозера марки Д-606 и два прицепа 2-ПТС-6
  1.  Система вентиляции с естественным побуждением воздуха.
  2.  Для осуществления процесса доения:
    •  Пять доильных установок АДМ-8 при обслуживании 200 голов каждой
    •  Тепловой аппарат ООТ-Н
    •  Холодильная установка АВЗО
  3.  Годовые затраты: 6395,4 тыс. руб.

Использованная литература

  1.  Богословский В.Н., Щеглов В.П. «Отопление и вентиляция».-М.: Стройиздат, 1980.-295 с.
    1.  Кашеков Л.Я. «Механизация водоснабжения животноводческих ферм и пастбищ».- М: Колос, 1976.-288 с.
    2.  Лаптев И.П. «Сельское хозяйство и охрана природы».-М.: Колос, 1962.-214 с.
    3.  Мельников С.В. «Механизация и автоматизация животноводческих ферм».-М.: Колос, 1978.-560с.

Приложение

Таблица № 1

Количество скотомест на ферме

Группа животных

Коэффициент

Количество голов

I. Коровы

1

1100

дойные

0,75

825

сухостойные

0,13

143

новотельные

0,12

132

II. Нетели

0,12

132

III. Телята

0,06

66

Таблица № 2

Вид корма

Количество кормов в рационе, кг

В рационе содержится

Корм. Ед., кг

Переваримого протеина, г

Кальция, г

Фосфора, г

Каротина, мг

Сено разнотравное

4/4/3

1.68/1,84/1.44

180/304/120

13.2/28/17.1

7.27,2/3.3

40/40/39

Силос кукурузный

20/12/7.5

3.2/2,28/1.42

220/132/82.5

24/20,4/12.75

1.6/5,52/3.45

200/233,4/139.5

Концентраты

2/1,5/1.3

2.24/1,68/1.46

252/189/163.8

0.6/0,45/6.39

9.6/7,2/6.24

-

Соль повар.

0.05/0,05/0.05

Корнеплоды

-/4/-

-/0,48/-

-/36/-

-/1,6/-

-/2/-

-/0,4/-

Сенаж зл.-боб.

-/6/8

-/1,92/2.26

-/228/304

-/16,8/22.4

-/8,4/11.2

-/180/240

Солома из яр. пшеницы

-/-/1

-/-/0.22

-/-/9

-/-/3.3

-/-/0.9

-/-/5

Итого:

-

8.78/8,2/7.1

743/889/673.3

67.8/67,5/55.94

22.2/30,32/25.09

303/453,6/423.5

Требуется по норме

-

7,7/6.5

850/682

80/57

45/36

345/300

 Суточный рацион для дойных/сухостойных и новотельных коров/нетелей.

Таблица № 3

Нормы потребности воды

Группы животных

Нормы потребности воды на одну голову в сутки, л

Всего

в т.ч. горячей воды

в т.ч. на поение животных

Коровы молочные

100

15

65

Телята

20

2

10

Нетели

60

5

40

Таблица № 4

Суточное выделение кала и мочи

Группы животных

Выход в сутки от одной головы

Мочи, л

Кала, кг

Коровы

20

35

Нетели

7

20

Телята

2

5

Рис. 1. Схема водонапорной башни

Рис. 2. Схема насосной станции


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36659. ПРОГНОЗУВАННЯ, ПЛАНУВАННЯ ТА ПРОГРАМУВАННЯ РОЗВИТКУ НАЦІОНАЛЬНОЇ ЕКОНОМІКИ 135.5 KB
  Прогнозування розвитку національної економіки 2. Макроекономічне планування розвитку національної економіки 3. Прогнозування розвитку національної економіки В умовах ринкової економіки прогнозування є важливою складовою цілісного механізму управління національною економікою.
36660. Україна у 60-80-ті роки ХХ століття 86.5 KB
  Після завершення Другої світової війни Радянський Союз постав перед проблемою відбудови значною мірою зруйнованої економіки. Особливо постраждала Україна
36661. ОБЛІК ДОВГОСТРОКОВИХ АКТИВІВ 131 KB
  Методи розрахунку і облік амортизації основних засобів. Питання змісту оцінки амортизації та обліку довгострокових активів регулюються Міжнародними стандартами бухгалтерського обліку № 4 €œОблік амортизації€ та № 16 €œОсновні засоби€. Довгострокові активи класифікуються за різними ознаками: 1 За ознакою матеріальності Матеріальні Основі засоби земля природні ресурси Нематеріальні Права користування майновою та інтелектуальною власністю 2 За ознакою амортизації: Необоротні активи що амортизуються Основні засоби...
36662. Облік товарно-матеріальних запасів. Система обліку та методи оцінки товарно-матеріальних запасів 97 KB
  Товарно-матеріальними запасами вважаються: товари, які були куплені підприємством і зберігаються на складі для наступної реалізації: готова продукція, напівфабрикати та незавершене виробництво: різні матеріали, що зберігаються на складі і призначені для переробки в процесі виробництва або для забезпечення виробничого процесу.
36663. Організаційно-методичні принципи сертифікації в Україні 115 KB
  Прискоренню розвитку національної системи сертифікації сприяє активне міжнародне співробітництво України в галузі технічного регулювання, безпосередня участь у роботі міжнародних і регіональних організацій та їх технічних комітетів.
36664. Термореактивные полимеры и материалы на их основе 59.5 KB
  Термореактивные полимеры (смолы) применяются в качестве связующих веществ, в которые вводят обычно отвердители, наполнители, пластификаторы и другие модифицирующие добавки. Основными требованиями к связующим веществам являются: высокая клеящая способность (адгезия)
36665. Фінансова звітність, її зміст та інтерпретація 250 KB
  Методика аналізу фінансового стану підприємства на базі звітності. Фінансова звітність – це система взаємопов’язаних узагальнюючих показників що відображають фінансовий стан підприємства установи організації та результати діяльності за звітний період. Таблиця 1 Призначення компонентів фінансової звітності Компонент Призначення Баланс Інформація про фінансове становище підприємства на певну дату. Звіт про прибутки та збитки Інформація про доходи витрати та фінансові результати діяльності підприємства за звітний період Звіт про зміни у...
36666. Загальноприйняті принципи і системи обліку 255.5 KB
  Загальноприйняті принципи і системи обліку. ПЛАН Роль обліку в системі управління користувачі облікової інформації. Загальноприйняті принципи бухгалтерського обліку. Міжнародні організації зі стандартизації бухгалтерського обліку і звітності Склад та загальна характеристика міжнародних стандартів бухгалтерського обліку.
36667. Педагогіка вищої школи. Тексти лекцій 179.46 KB
  Структура методів навчання за джерелами знань ПЕДАГОГІЧНА МАЙСТЕРНІСТЬ Моральнодуховні якості гуманістична спрямованість; національна гідність; інтелігентність; життєві ідеали; совісність; чесність; правдивість; об’єктивність; толерантність. Професійні знання навчального предмета; анатомії і фізіології людини; психології; педагогіки; методики навчання. pais – дитя ago – веду керую – наука про навчання та виховання дітей.