35414

Животноводческая ферма

Дипломная

Лесное и сельское хозяйство

Техническое обслуживание машины и оборудования животноводческих комплексов и ферм организуется с учетом особенностей хозяйств, которые можно разделить на три группы

Русский

2013-09-09

414.16 KB

79 чел.

Содержание

Введение………………………………………………………………………….4

1   Расчет генерального плана фермы……………………………………………6

1.1 Расчет структуры стада 6
1.2 Подбор рациона 6

1.3 Определение площадей кормохранилищ 7

1.3.1 Определение объема складского помещения 7

1.3.2 Определение площади складского помещения 8

1.3.3 Определение количества хранилищ одного вида кормов 9

1.4 Определение габаритных размеров зданий 10

1.5 Определение площади выгульных площадок……………………………..10

1.6 Определение площадей под навозохранилище 11

1.7 Расчет площадей земельных участков………………………………….….13

1.8 Расчет искусственных водоемов 13

1.9 Расчет технико-экономических показателей генплана…………..………. 14

2 Расчет линии кормоприготовления и кормораздачи 15

2.1Распределение кормов по времени кормления.............................................15

2.2 Выбор технологии обработки кормов.......................................................... 15

2.3 Определение производственно технологических линий............................ 15

3 Расчет линии навозоудаления…………….......................................................18

3.1 Общее положение…………………………………………………….….......18

3.2 Определение суточной и годовой потребности в подстилке…………......18

3.3 Расчет выхода навоза………………..............................................................19

3.4 Расчет годового выхода навоза................................... .........20

3.5 Подбор системы машин …21

4 Расчет технологических линий получения молока  23

4.1Расчет доильных установок……………………………..…………………..23                             

4.2Расчет технологических линий первичной обработки молока 25

5 Расчет механизации водоснабжения…………..…......................................29

5.1 Cреднесуточный расход воды…………........................................................29

5.2 Максимальный суточный расход воды…………………………………….29

5.3 Выбор типа автопоилок. 30

6 Расчет технологических линий обеспечения микроклимата…………….....31

6.1 Расчет вентиляции……………......................................................................31

6.1.1Определение необходимого способа вентиляции 31

6.1.2 Расчет естественной вентиляции………………………………………..33

6.2 Расчет освещения……………………..……………………………………..34

6.2.1 Расчет естественного освещения…………………………………..……. 34

6.2.2 Расчет электроосвещения…………………………………………..……..35

7 Техническое обслуживание оборудования…………………………………..37

7.1 Планирование и учет работ по ТО………………………………………….37

7.2 Определение трудоемкости ТО……………………………………………..37

8 Конструктивная разработка………………………………………………….. 40                                                                       

Список литературы………………………………………………………………43

Введение

  

    Из года в год животноводческая отрасль оснащается все более сложной техникой и оборудованием. Наряду с увеличением технического ресурса машин и оборудования животноводческих ферм и комплексов, поставляемых сельскому хозяйству, повышается их конструктивная сложность, что требует проведения высококвалифицированного технического обслуживания.

   Под техническим обслуживанием оборудования следует понимать совокупность мероприятий, обеспечивающих необходимую надежность и требуемую работоспособность машин и оборудования в период их использования.

   В качестве системы ТО в данном курсовом проекте выбираем планово – предупредительную систему, так как она обеспечивает работоспособность машин и оборудования в течении всего периода их эксплуатации.Основная задача технического обслуживания машин и оборудования животноводческих ферм и комплексов – обеспечение высокоэффективного использования средств электрификации и механизации за счет качественного и своевременного проведения технических обслуживаний, рационального использования запасных частей, материалов, обменного фонда узлов и агрегатов. Контроль состояния оборудования и выполнение всех операций технического обслуживания осуществляется службой технического обслуживания.

  Техническое обслуживание машины и оборудования животноводческих комплексов и ферм организуется с учетом особенностей хозяйств, которые можно разделить на три группы:

- хозяйства, обеспеченные необходимой материально-технической базой, а также хорошо отлаженной инженерно-технической службой и выполняющие все работы по техническому обслуживанию машин в животноводстве своими силами и средствами;

- хозяйства, выполняющие операции ежедневного технического обслуживания всего оборудования и периодического обслуживания только простого оборудования своими силами и средствами, а периодического обслуживания только простого оборудования своими силами и средствами, а периодического обслуживания сложного оборудования (холодильных установок, молокопроводов и др.) силами подразделений районного производственного объединения;

- хозяйства со слабой материально-технической базой, низкой обеспеченностью специалистами и механизаторскими кадрами, выполняющие работы по техническому обслуживанию и ремонту всех машин и оборудования на комплексах и фермах силами специализированных организаций или соответствующих межхозяйственных объединений с учетом специалистов самих хозяйств.

  Передовой опыт показывает, что основной объем работ по ежедневному техническому обслуживанию машин и оборудования может выполнять работающий на них персонал: операторы, скотники.

  Операторы ферм и комплексов должны нести полную ответственность за правильную эксплуатацию, комплексность, техническое состояние и сохранность закрепленных за ними машин и механизмов.

  Основные работы по периодическому техническому обслуживанию на фермах и комплексах выполняют специализированные звенья во главе с мастером-наладчиком. В состав звена, как правило, входят слесари, электрик и сварщик.

  Для поддержания оборудования в исправном состоянии применяются следующие виды обслуживания:

  Ежесменное (ежедневное) техническое обслуживание заключается в наружной очистке и мойке машин и оборудования, проверке и подтяжке креплений, смазке подвижных соединений, проверке уровня и дозаправке масла, контроле состояния и регулировке рабочих органов, промывке и дезинфекции доильных аппаратов, молокопроводов и другого молочного оборудования. Оно проводится перед началом , в перерывах и после окончания работы машин и оборудования доярками (доярами) и операторами других технологических линий, а также слесарями – ремонтниками ферм и комплексов и специализированной службой.

  Периодическое техническое обслуживание предусматривает выполнение моечных, контрольно – диагностических, смазочных, крепежных, регулировочных, при необходимости покрасочных работ, замену масла, а также операций по переводу машин и оборудования на сезонный период работы. Они выполняются в плановым порядке в соответствии с утвержденными графиками.

  Техническое обслуживание при хранении машин и оборудования включает мойку, очистку, окраску, консервацию, контроль и техническое обслуживание в процессе хранения, расконсервацию и подготовку к использованию. Они проводятся при длительных перерывах в использовании машин и оборудования в целях обеспечения их сохранности и защиты от воздействий окружающей среды.

   Технический осмотр заключается в определении технического состояния и комплектности машин и оборудования, остаточного ресурса их сборочных единиц и деталей путем применения контрольно-диагностических приборов и приспособлений. Они проводятся 1 – 2 раза в год в зависимости от характера использования и загрузки машин и оборудования, а также особенностей технологий содержания животных и птицы в соответствии с требованиями ремонтно-обслуживающей документации и планами проверок. Результаты технического осмотра оформляются актом.

1  Расчет генерального плана фермы

1.1  Расчет структуры стада   и   обоснование   технологии содержания животных

Структуру поголовья оформляем в виде таблицы (табл. 1).

Таблица 1

Структура поголовья стада

Вид животных

Коэффициент

Кол-во животных

Коровы, из них

1

200

дойные

0,75

150

сухостойные

0,13

26

новотельные

0,12

24

Нетели

0,12

24

телята профилактор. периода 15-20 дней

0,06

12

Телята:

15-20 дн до 3-4 мес

0,3

60

3-4 мес до 6 мес

0,3

60

Молодняк:

от 6 мес до12 мес

0,1

20

от 12 месяцев

0,25

50

Итого:

426

1.2 Подбор рациона

     Рацион подбирается, в зависимости от суточного удоя коров и их живого веса. Подобранный рацион корректируется на корма, которые можно получить в условиях Вологодской области. Рацион должен быть сбалансирован по кормовым единицам и перевариваемому протеину.

    Подбор рациона оформляем в виде таблицы (табл. 2)

Таблица 2

Подбор рациона

Травяная резка

Сено

Сенаж

Силос

Корнеплоды

Концентраты

Зелёные корма

На 1 корову в    сутки, кг

0,5

5

6

14

8

3,3

46

На стадо коров в сутки, кг  

112

1120

1344

3136

б

739,2

10304

На 1 теленка в сутки, кг

0,2

2

2,4

1,4

0,8

0,43

16,1

На стадо телят в сутки, кг

26,4

264

316,8

184,8

105,6

56,8

2125,2

На 1 голову молодняка в сутки, кг

0,3

3

3,6

2,8

1,6

0,89

24,8

На стадо молодняка в сутки, кг

21

210

252

196

112

62,3

1736

На все стадо в сутки, кг

159,4

1594

1912,8

3516,8

2009,6

858,3

14165,2

Дни кормления

210

210

210

210

210

365

155

Всего скормить, т

33,5

334,7

401,7

738,5

422,0

313,3

2195,6

Страховой фонд, %

10

10

10

10

10

10

10

Всего заготовить

36,9

368,2

441,9

812,4

464,2

344,6

2415,2

1.3 Определение площадей кормохранилищ

1.3.1. Определение объема складского помещения

   По каждому виду кормов объем складских помещений определяется из условия

                                                                                            (1)              

где  Q - расчетное количество корма, т;

р - плотность корма, т/м3 

Травяная резка:

 

Концентраты:

Зеленые корма

     

1.3.2 Определение площади складского помещения

Площадь складских помещений, определяется условиями:

                                                                                  (2)

                                                                            (3)

       

где     h - высота насыпки, м

b - норма нагрузки на 1 м2 склада, т/м2 

Для сена ( b=0,4 т/м3):

Для сенажа ( b=0,7 т/м3):

Для силоса ( b=1,5 т/м3):

Для корнеплодов ( b=2 т/м3):

1.3.3 Определение количества хранилищ одного вида кормов

Суммарную длину хранилищ одного вида кормов определяем по формуле:

                                                                                             (4)

где    а - ширина хранилища.

 Если длина хранилища менее 60 м, принимаем одно хранилище длиной кратной 6, при больших значениях длин хранилищ определяем их количество n:

                                                                                                (5)

где L – суммарная длина хранилищ, м,

      l – длина одного хранилища, м.

Для сена:

Принимаем   хранилище размером, м

         Принимаем одно хранилище для сена.

Для сенажа:

Принимаем хранилище размером , м

         Принимаем одно хранилище для сенажа.

Для силоса:

Принимаем хранилище размером , м

Принимаем одно хранилище для силоса.

Для корнеплодов:

Принимаем хранилище размером , м

         Принимаем одно хранилище для корнеплодов.

Размеры и количество хранилищ заносим в таблицу (табл. 3)

Таблица 3

Размеры и количество хранилищ

Вид корма

Размер хранилища, м2

Число хранилищ

Вид хранилища

Сено

1854

1

Сенохранилище

Сенаж

1254

1

Траншея

Силос

1248

1

Траншея

Корнеплоды

830

1

Хранилище

Концентраты

2

Бункер

Травяная резка

1

Бункер

1.4 Определение габаритных размеров зданий

   При компоновке здания необходимо учитывать конструкцию и размеры основных технологических элементов:

- стойло:

При комбибоксовом содержание: длина - 1,6...1,8 м; ширина - 1 м.

Принимаем длину стойла  равной 1,65 м  и ширину – 1 м.

- кормушки:

односторонние – 0,7...0,8 м,

Принимаем ширину кормушки 0,8 м

- навозные проходы, шириной:

комбибоксовое содержание – 1,5…1,7м,

Принимаем ширину навозного прохода 1,55 м.

- кормовые проходы, шириной:

при мобильной раздаче кормов - 2,4 м,

На каждые 50 коров необходим дверной проем шириной 1,5 м.

Рис. 1 Поперечный разрез фермы.

1.5 Определение площадей выгульных площадок.

Размер площадки определяется из расчета:

-на одну корову 10 м2;

-на одного теленка 5 м2;

-на голову молодняка 10 м2;

          1 площадка   30 × 75 м.

              1 площадка   10 × 70 м.

              1 площадка  10 × 70 м.

1.6 Определение площадей под навозохранилище и подстилку

  Примерный суточный расход подстилочных материалов в расчете на одну голову скота составляет:

- при боксовом содержании:

на одну корову - 1,0...1,5 кг соломы или 2...3 кг торфа;

Принимаем в качестве подстилочного материала солому, с суточным расходом – 1,5 кг на одну голову

на одного теленка до 6 мес. - 1,0...1,5 кг соломы;

Принимаем в качестве подстилочного материала солому, с суточным расходом – 1,0 кг на одну голову

 на одну голову молодняка крупного рогатого скота – 0,5 суточной нормы на корову;

  Принимаем в качестве подстилочного материала солому, с суточным расходом – 1 кг на одну голову

   Площадь хранилища под подстилку и площадь навозной площадки определяется условиями:

                                             м2                                        (6)

                                         м2                                        (7)  

где  Пгп, Пгн - соответственно годовая потребность в подстилке, годовой

            выход навоза;

       b - норма погрузки соломы в скирдах, b = 0,6 т/м2;

       hн – высота укладки навоза, hн = 1,5 – 3,5 м;

принимаем высоту укладки навоза равной 3,5 м.

       ρ – насыпная масса навоза, т/м3 :подстилочный - 0,7...0,8 т/м3;

принимаем насыпную массу навоза равной 0,7 т/м3.

Для коров:

 годовая потребность в подстилке и годовой выход навоза:

площадь хранилища под подстилку и площадь навозной площадки:

Для телят:

годовая потребность в подстилке и годовой выход навоза:

площадь хранилища под подстилку и площадь навозной площадки:

Для молодняка КРС:

годовая потребность в подстилке и годовой выход навоза:

площадь хранилища под подстилку и площадь навозной площадки:

1.7  Расчет площади земельного участка

   Ориентировочную площадь земельного участка для фермы или комплекса следует определять, исходя из норм земельной площади:

на одну корову - 100 м2 ;

Соответственно на 200 коров – 20000 м2.

1.8  Расчет искусственных водоемов

При отсутствии естественных водоемов на участке фермы следует рассчитать объем и количество искусственных водоемов:

                                           м3,                                          (8)

где   U - объем водоемов,  м3

а - секундный расход воды при тушении пожара:

при трудносгораемых постройках a = 5... 10 л/с,

при наличии сгораемых построек а = 30 л/с;

b - время тушения пожара, b = 3 ч;

z – количество очагов пожара:

ферма на количество голов более 100: z=2.

Количество водоёмов:

                                                                                              (9)

где     п - количество водоемов, штук,

U - расчетный объем водоемов, м3,

50 - объем стандартного водоема, м3.

Принимаем три искусственных водоёма.

Водоемы - бетонные или стальные с емкостями диаметром 6 м. Радиус действия водоема - 50 м.

1.9 Расчет   технико-экономических   показателей   генерального плана

Генплан заканчивается составлением паспорта фермы, в который входят такие показатели:

  1. размер фермы, количество коров 200
  2. вместимость фермы, ското-мест 224
  3. площадь фермы, га 2
  4. коэффициент застройки. 0,40
  5. коэффициент использования участка 0,25

Размер фермы - данные задания на проектирование. Вместимость - результаты расчета структуры стада при принятой специализации фермы.

Коэффициент застройки :

                                                                                              (10)

где     S3 - площадь,  занятая под застройкой (берется с построенного генп        лана),  м2,

Sо - общая площадь фермы.

Коэффициент использования участка     

                                                                                            (11)

где     SИСП - площадь, занятая сооружением, площадками с твердым

покрытием, дорогами и др.

                                      

2 Расчет линии кормоприготовления и кормораздачи

2.1  Распределение кормов по времени кормления

При рспределении кормов руководствуемсяа следующим:

  1.  для лактирующих коров на ночь не рекомендуется давать в
    большом количестве молокогонные корма (корнеплоды, силос);
  2.  нежелательна работа кормоцеха в ночное время;
  3.  на крупных фермах и комплексах использовать смещенный
    график кормления животных для уменьшения количества однотипных
    машин в кормоцехе и, следовательно, увеличения коэффициента их
    загрузки.

2.2 Выбор технологии обработки кормов

Для каждого вида корма, входящего в рацион, выбираем схему переработки с определением последовательности операций, которые производим с перерабатываемым кормом. Приготовление кормовой смеси: мойку корнеплодов осуществляем в специальных ваннах, с последующей загрузкой в измельчитель  Волгарь – 5 с помощью транспортера ТК-3,0 и выгрузкой с помощью транспортёра ТК – 3,0 ; измельчение концентратов – с помощью дробилки КДА – 1 и последующей транспортировкой ПДК – Ф – 3; затем эти корма загружаем в раздатчик - кормосмеситель КТ-Ф-9 с последующим добавлением сена, сенажа и силоса с помощью погрузчика ПЭ . Осуществляем смешивание кормов и дальнейшую раздачу готовой кормовой смеси на кормовой стол животным.

2.3 Определение производительности технологических линий и потребности в машинах

Производительность (кг/ч) технологической линии определяется во взаимосвязи со сроками хранения подготовленных кормов. Так, измельченные корнеплоды по зоотехническим требованиям нельзя хранить свыше 1,5...2 ч.

Определяем производительность технологической линии на измельчение кормов:

где   Р0 - количество обрабатываемого корма, кг,

z - число выдач корма;

       А - срок хранения приготовленного корма, ч.

По данной производительности принимаем измельчитель Волгарь – 5,  производительностью 0,8 – 1 т/ч и транспортёр корнеплодов ТК – 3,0, производительностью 2 – 3 т/ч.

Определяем число машин:

                                                    n= Wл / Wм, шт                                          (13)

где   WЛ - производительность линии, кг/ч,

Wм - производительность машины, кг/ч.

Принимаем одну машину Волгарь – 5.

Принимаем два транспортёра корнеплодов ТК – 3,0:  по одному на загрузку и выгрузку корнеплодов.

Определяем производительность  технологической линии подготовки концентрированных кормов:

                                                                                        (14)

где   tл, - время подготовки одной выдачи с максимальным количеством данного вида корма.

По данной производительности принимаем дробилку КДА – 1 , с производительностью до 0,5 (т/ч) и питатель дозатор ПДК – Ф – 3, производительностью 0,8 – 5 (т/ч)

Определяем число машин:

Принимаем одну машину КДА – 1 .

При использовании   мобильных кормораздатчиков, исходя из заданного времени раздачи корма и производительности данного кормораздатчика, определяется количество их:

                                                                                       (15)

где      Рд - суммарное количество корма, которое необходимо раздать за одну

         выдачу, кг.

Wк. - производительность кормораздатчика, кг/ч,

tд - время, отводимое на раздачу кормов,  ч.

                (16)

По выше произведённым расчётам принимаем два кормораздатчика – смесителя КТ-Ф-9 .

При этом в соответствии с зоотехническими требованиями в зависимости от вида и группы животных влажность кормовой смеси определяется по формуле:

                       ,          (17)

где   WКС - влажность кормовой смеси, %,

qi   - масса каждого компонента, входящего в смесь,  кг,

Ki   - коэффициент влажности каждого компонента,

Ск   - масса конденсата,  если кормосмесь запаривается,  кг,

GB - масса воды, кг.

3  Расчет линии навозоудаления

 

3.1 Общие положения

Химизация сельского хозяйства увеличивает значение навоза как источника пополнения питательных веществ и запаса органического вещества почвы. В составе навоза имеются все питательные вещества, в которых нуждается растение. Кроме того, улучшаются свойства почвы, создаются условия для эффективного использования растениями минеральных удобрений.

На крупных животноводческих фермах и комплексах накапливается огромное количество навоза, который необходимо удалить, обеспечить, его соответствующее хранение, переработку с целью получения качественного полноценного удобрения.

В настоящее время существуют две совершенно различные технологии: технология получения и использования "твердого навоза" и технология жидкого навоза. Для каждой технологии разрабатывается соответственно и своя система машин.

3.2 Определение суточной и годовой потребности в подстилке

При комбибоксовом содержании коров на подстилке суточная потребность в ней составляет:

                             (18)

где    qnl - суточная  норма   расхода подстилки на одно животное по поло      

        возрастным группам, кг/гол;

        подстилочный материал – солома;

m  - количество голов в половозрастной группе.

Годовая потребность в подстилке будет равна:

                                                                                 (19)

где    Дп - продолжительность нахождения животного на подстилке:

для коров Дп = 210... 215 дней,

Уп - коэффициент убыли, Уп   = 1,1.

                                                                           (20)

где   Дпх - период хранения подстилки: Дпх =215 дн.

Принимаем 1 хранилище номинальной мощности = 130т.

3.3 Расчет выхода навоза

Для мелких ферм (не свыше 200 голов ) пригоден метод расчета по нормативам или упрощенным формулам. На крупных фермах и комплексах ошибка расчета таким способом слишком велика (до 10...15 кг на голову), что влияет на правильный выбор навозоуборочных машин.

Количество воды и кала, получаемого от каждого вида животных, зависит от их возраста и веса, интенсивности кормления и вида скармливаемого корма, стадии лактации и ряда других факторов. У малопродуктивных коров выход мочи и кала гораздо меньше,  чем у высокопродуктивных.

                       

       (21)

где    Qc - примерное количество навоза, получаемого от одного животного в

        сутки, кг/сутки,

Gn - сухое вещество подстилки, кг,

GK - сухое вещество кормов в рационе, кг.

         WH- влажность навоза, %.

                                                                (22)

где Wn - влажность подстилки, %

3.4 Расчет годового выхода навоза

Годовой выход навоза составляет

                                                                                       (23)

где   К1 - коэффициент, учитывающий длительность стойлового периода и дли

      тельность стойлово-пастбищного периода;

                                          К1 = Дст.пер + К2 (365 - Дст.пер),                                  (24)

где   К2 - коэффициент, учитывающий, какая часть навоза остается в помеще нии в летнее время, если животные ночуют в помещении К2 = 0,4. ..0,5.

Принимаем 1 навозохранилище, размерами 25×42.

3.5 Подбор системы машин

При комбибоксовом содержании:

Уборка стойл - вручную  УСГ – 3  ТСН – 160А  прицеп тракторный   площадка компостирования (навозохранилище).

3.6 Определение времени работы машин

Время работы транспортеров определяется   условием

                                                                                       (25)

где    Тс - время работы транспортера в сутки,  ч.

   nвкл - число включений транспортера в сутки,

   tц - продолжительность одного цикла удаления навоза.

Число включений транспортера в сутки зависит от суточного выхода навоза и вместимости навозного канала.

Вместимость навозного канала определяется условием:

                                                                    (26)

где   Vнк - вместимость навозного какала,  кг,

h - высота навозного канала,  м,

b - ширина навозного канала, м,

L - длина навозного канала - L = 160 м,

р - плотность навоза, кг/м3,   

φ1 - коэффициент заполнения навозной канавки φI = 0,5 - 0,6.

Следовательно, число включений транспортера составит:

                                                  ,                                                 (27)

где    т - количество коров на один транспортер.

Принимаем число включений транспортёра равное 3.

Вопрос включения транспортеров решаем, исходя из принятого распорядка дня, но должно выполняться условие - навоз должен быть удален за час до начала дойки (если дойка в стойловом помещении).

                                        (28)

Vнавозн трансп = 0,2 м/с;     S = 160 м;     Т = V/S = 160/0,2 = 800 сек = 14 мин.

4 Расчет технологических линий получения молока и первичной обработки

На молочных фермах наиболее ответственными и трудоемкими являются такие операции как доение, обработка, хранение и транспортировка молока.

Подбор доильной установки для конкретных условий состоит в выборе типа доильного аппарата (двухтактного, трехтактного или специального), применяемого для стада, и самой установки, соответствующей условиям содержания.

Доильные агрегаты выбираем в зависимости от системы содержания коров: при комбибоксовом применяют преимущественно линейные доильные установки. Выбираем доильный аппарат УДА-8А «ТАНДЕМ».

Время доения всего стада или отдельной группы коров при сменно-поточном оборудовании по зоотехническим требованиям составляет Тд = 2 часа.

Последующий расчет для таких комплексов ведём для одной группы.

4.1 Расчет доильных установок

Количество доильных аппаратов, потребное для обслуживания всего стада, nф:

                                                                               (29)

где    m - число коров на ферме, гол,

К - коэффициент дойности стада,

tмаш - среднее время доения одной коровы, мин

Оптимальное число доильных аппаратов,    с которым должен   работать один оператор,  nопт:

                                                                 (30)

где    - суммарное время ручных операций, мин.; зависит от типа доильной установки, от принятой на ферме организации труда, от квалификации операторов:

Суммарное время ручных операций для УДА-8А:

tрр=tпк+tп.ст+2tп       с,                                     (31)

где    t пK - время подготовки, с,

tп - время короткого перехода, с,

При получении nопт дробного числа округляем в меньшую сторону, это вынуждает оператора не иметь простои. Сокращение времени операции, обусловленное физиологией животного недопустимо. Следовательно, принимаем оптимальное число доильных аппаратов равное восьми.

Количество обслуживаюшево персонала:

 

Количество коров, выдаиваемое за час всеми операторами, составляет:

                                    Q = 2Кnопт , коров/ч                                    (32)

где    К - число циклов доения в одном групповом стойле.

 ,                                               (33)

где    tз.ап - время занятости аппарата при выдаивании одной коровы. с;

                                                                              (34)

Q = 2104 = 80 коров/ч

 N - число операторов, обслуживающих стадо:

                                                                                   (35)

где   Qф - количество коров, которое выдаивает оператор за час, работая с nопт количеством доильных аппаратов:

                                         (36)

Следовательно, необходимое число операторов будет равно одному.

                                      

Пересчитываем время доения стада с учётом полученного фактического числа доильных аппаратов:

                                                (37)

Количество установок определяем, исходя из необходимого числа доильных аппаратов, nф.

Выбираем доильную установку УДА-8А с числом доильных аппаратов, равным 8.

4.2 Расчет технологических линий первичной обработки молока

Определив тип и выбрав марку доильной установки, необходимо выбрать технологическую линию первичной обработки молока, не забывая о том,    что в комплект многих доильных машин входят и некоторые машины для первичной обработки молока.

Выбор ПТЛ первичной обработки молока обуславливается формой поставки продукции в торговую сеть. Наиболее распространенная форма: молоко проходит на ферме первичную обработку и далее поступает на молокозавод.

Максимальная производительность ПТЛ:

                                 .                            (38)

где   G - среднегодовой удой на корову (продуктивность), кг;

Кг - коэффициент годовой неравномерности поступления,

Кг = 1,2. ..1,3;

Кh - коэффициент суточной неравномерности поступления молока:   при двухкратной дойке,    Кн- 1,8. . .3,0   ,    

Кд - кратность доения, Кд - 2...3.

Первая операция, как правило, очистка. Для грубой очистки используем фильтры лавсановые, установленные в ПТЛ доения.

Для тонкой очистки используем центробежные молокоочистители и выбираем их в зависимости от часовой производительности ПТЛ

                                                                                   (39)

где   ρ- плотность цельного молока, ρ = 1,027.. .1,034 кг/дм3.

 

Следующая операция - охлаждение. Обычно используются пластинчатые охладители.

Определяется необходимая рабочая поверхность водяной секции охладителя:

  (40)

где    См - удельная теплоемкость молока, См = 3,95 кДж/кг • град;

nв - кратность расхода воды, nв= 2,5...3;

Св - удельная теплоемкость воды, Св = 4,2 кДж/кг-град;

Кв - общий коэффициент теплопередачи водяной секции,

Кв = 1730 Вт/м2град;

tH - начальная температура молока, tH = 32. ..34°С (температура молока, поступающего с линии доения.);

tB - начальная температура воды, tB= 6. . . 10°С;

τв - конечная разность температур молока и воды,

τв = 3. ..8°С.

Определяем число пластин водяной секции:

                                                                         (41)

где   Sпл - площадь рабочей поверхности одной пластины.

Выбираем охладитель ОМ-400, с числом пластин 32 и площадью поверхности теплообмена одной пластины 0,038 м2.

Для охлаждения вод с октября по апрель, в условиях Северо-Запада, используем естественный холод.

Очищенное и охлаждённое молоко храним в резервуарах – охладителях РПО-1,6.

Выбор холодильной машины ведут по секундной производительности холода:

                                , кВт                         (42)

где   tK – температура охлажденного молока,  град.

Марка холодильной машины АВ-30

Необходимая производительность холодильной машины соста
вит:      

Qхол.маш= КхQ,                                          (43)

где    QХол.маш – секундная производительность холодильной машинs,  кВт;

Кх – коэффициент, учитывающий потери в окружающую

среду. Кx = 1,05.. .1,10.

Qхол.маш= 38∙1.05=39.9

Выбираем одну машину АВ-30.

5 Расчет механизации водоснабжения

Целью расчета водоснабжения является определение среднесуточного расхода воды Qср.сут, максимального секундного расхода Qmax c .

5.1 Среднесуточный расход воды на ферме

Среднесуточный расход определяется по формуле

                                                            (44)                                                

где   niколичество потребителей i-го вида ,

       qi – среднесуточная норма потребления воды i-м потребителем, л/сут,

        N  - общее количество потребителей.

Суточные нормы водопотребления животными зависят от возраста, продуктивности, условий содержания и других факторов.

5.2 Максимальный суточный расход воды

При определении максимального секундного расхода воды, который служит основой гидравлического расчета разветвленной тупиковой водопроводной сети на ферме, учитывают следующие факторы: неравномерность суточного расхода воды.

                                                                            (45)

где   1 – коэффициент   неравномерности   суточного   потребления

воды, 1 =1,3;

Расчетный диаметр трубопровода определяется по формуле

м,

где   Vэк – значение   экономичной скорости движения воды в трубах.   Экономичная   скорость движения воды колеблется в пределах 0,7 м/с < Vэк < 1,5 м/с,  обычно принимают V3K = 1 м/с.

Принимаемый расчетный диаметр участка водопроводной сети округляется до ближайшего стандартного значения, 0,25 м

5.3 Выбор типа автопоилок и определение необходимого количества их

Тип и число автопоилок выбираем в зависимости от способа содержания, вида животных, их поголовья и технических характеристик автопоилок. Выбираем поилку одночашечную АП-1А, в количестве 100 штук на один коровник.

6 Расчет технологической линии обеспечения
оптимального микроклимата

Для создания благоприятного для развития животных и работы обслуживающего персонала микроклимата необходим определенный температурно-влажностный и световой режим помещений фермы.

6.1 Расчет вентиляции

6.1.1. Определение необходимого способа вентиляции

Способ вентиляции определяется по кратности  n  воздухообмена:

                                                                                                     (46)                                        

где     С – необходимый воздухообмен, м3/ч,

Vn – объем помещения,

                                                                               (47)

l – длина помещения, м,

b – ширина помещения, м,

hвысота помещения, h = 4м.

В зависимости от кратности воздухообмена применяется следующий способ вентиляции : для ферм: естественная вентиляция – n < 3,

искусственная вентиляция – n = 3. . . 5, искусственная с подогревом воздуха – n > 5.

Расчет воздухообмена проводится по отдельным видам вредных выделений (расчет вести по максимальной для данного помещения вредности) . Необходимый воздухообмен при повышенной концентрации вредных газов (обычно СO2) в помещении определяют по формуле:

                                                                               (48)

где    qсуммарное поступление СO2 от всех источников, дм3 /ч:

m – количество животных,

q0 – количество СO2, выделяемое одним животным,

q1 – допустимая концентрация СO2 в воздухе помещения,

q1 = 2,50 дм3/ м3,

q2 – содержание СO2 в приточном воздухе,

q2 = 0,3. . .0,4 дм33.

Воздухообмен по содержанию влаги

                               (49)                                       

где   q1 - суммарное влаговыделение   всеми животными и продуктами их  

        жизнедеятельности, г/ч,

        q1 - влагосодержание   воздуха помещения ,  определяемое по

диаграмме Н - d ,  г/кг сухого воздуха

q2 - влагосодержание наружного воздуха ,  определяемое по

диаграмме Н - d, г/кг сухого воздуха,

р - плотность воздуха при температуре помещения, кг/м3:

р = 346 / (273 + tB) + Р / 101,3,                       (50)

tB - температура воздуха в помещении, °С

Р - атмосферное давление, кПа.

р = 346 / (273 + 8) + 1 / 101,3=1,23, кг/м3

Воздухообмен по избыточной теплоте:

                                             (51)

где    Q1 - теплота, выделяемая животными при, максимально допустимой

        температуре воздуха, кДж,

Q2 - теплота, выделяемая другими источниками, кДж,

iB - теплосодержание воздуха внутри помещения, кДж/кг,

iн - теплосодержание поступающего воздуха, кДж/кг.

За расчетный воздухообмен принимаются наибольший,    по которому  и   определяется кратность воздухообмена и вид вентиляции.

Расчет ведем по максимальному воздухообмену, т.е. по содержанию влаги

При такой кратности воздухообмена для ферм: n < 5 выбираем естественную вентиляцию.

6.1.2  Расчет естественной вентиляции

Площадь сечения всех вытяжных шахт при естественной тяге

                                                                                        (52)

где     S - площадь сечения, м3,

С - расчетный воздухообмен, м3/ч,

V - скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м/с:

                                                                  (53)

h - высота вытяжной шахты, м,

tB - температура воздуха внутри помещения

tH - температура наружного воздуха, t = -14 °С.

Число вытяжных шахт:

                                                                                                     (54)

где    S1 - площадь поперечного сечения одного вытяжного канала, м2,

Для северных районов рекомендуется применять шахты большого сечения, поэтому принимаем шахту сечением:

Исходя из расчётов, принимаем 25 вытяжных шахт.

Число приточных каналов nпр определяют:

                                                                                                        (55)

где   Snp - площадь поперечного сечения приточных каналов, м2 :

       для кирпичных стен Sпр = 0,7Sвыт, 

        SnpI - площадь поперечного сечения одного приточного канала.

Приточные каналы часто делают в виде щелей в оконных фрамугах или применяют каналы размерами 0,25 х 0,25 м.

Исходя из расчётов, принимаем 100 проточных каналов.

6.2 Расчет освещения

6.2.1  Расчет естественного освещения

При расчете естественного освещения вначале определяем необходимая площадь светопроемов при боковом освещении

                                                                             (56)

где    mln - коэффициент естественного освещения

η0 - световая характеристика окна

Sn - площадь пола помещения, м2

τ0 - общий коэффициент светопропускания

r1 - коэффициент, учитывающий свет, отраженный от стен и

потолка.

По полученной площади светопроемов определяется необходимое количество окон;,

                                                                                                     (57)

где   S1 - площадь одного окна. м2.

Исходя из расчётов, принимаем 40 окон.

6.2.2 Расчет электрического освещения

Для освещения животноводческих ферм рекомендуются светильники: НСП01х60, НСП02Х60, НСП011ОО, НСП02х100. В обозначении типа лампы цифры обозначают:

  1.  первая цифра (1, 2) - количество ламп в светильнике,
  2.  вторая цифра (60, 100 ) - мощность рекомендуемой лампы
    накаливания, Вт.

Мощность, затраченная на освещение:

                                                                              (58)

где Sn - площадь пола, м2,

      W – удельная мощность, Вт/м2

Выбирается тип светильника и определяется необходимое количество ламп и светильников:

                                                                                      (59)

                                                                                     (60)

где nл - необходимое количество ламп,

     nсв - количество светильников,

     nЛ1 - количество ламп в светильнике.

  Выбираем светильник марки НСПО2100; тогда количество ламп в светильнике равно двум, а мощность лампы накаливания соответственно 100 Вт.

Принимаем 37 светильника и уточняем количество лампочек:

Уточняем мощность затраченную на освещение:

Определяется высота подвеса светильников и намечается расположение рядов светильников в зависимости от размеров помещения, размещения животных и оборудования в нем.

При определении высоты подвеса выдерживаем соотношение расстояния между рядами светильников ( L ) и высотой подвеса их ( h ) в следующих пределах:

                                                   L / h = 1,6.. .2,0.                                          (61)

Принимаем расстояние между рядами светильников равное 4 м тогда:

                                   

7 Техническое обслуживание оборудования

7.1 Планирование и учет работ по ТО

 Основным документом для проведения работ по техническому обслуживанию является план-график, который утверждается главным инженером хозяйства. В нем указываются сроки проведения периодических технических обслуживаний, а также лицо, ответственное за работы. Сроки обслуживания в зависимости от конкретных условий могут иметь отклонения ±10% от установленных.

  Работы, проведенные согласно плану-графику, заносятся в журнал учета работ по техническому обслуживанию. График технического обслуживания составляется на все машины, которые занесены в табель учета.

7.2 Определение трудоемкости ТО и определение количества обслуживающего персонала

Расчет общей трудоемкости по ТО.

 

 Общая трудоемкость ежесменной технического обслуживания определяется:

, чел.-ч.,                                     (62)

     

где - трудоемкость ЕТО каждой i-той одномарочной машины,                          

- число одномарочных машин;

- количество марок машин.

 

    Операции ЕТО выполняет слесарь; количество слесарей определяет по формуле:

,                (63)

где - коэффициент, учитывающий подмены слесарей на время отпусков, болезней, выходных и праздничных дней (при 6-тидневке = 1,21, при 5-тидневке =  1,46), принимаем = 1,46;

- коэффициент, учитывающий выполнение работ по устранению отказов, = 1,25;

- продолжительность смены в часах, = 7 ч;

- коэффициент использования рабочего времени смены, = 0,9.

чел.

Принимаем 1 слесаря, с учетом того что часть операций выполняют операторы.

Общая годовая трудоемкость периодических технических обслуживаний:

, чел.-ч.,   (64)

где - соответственно, трудоемкость ТО-1 и ТО-2;

      - число ТО-2 в планируемом году.

 

 

ТО-1 и ТО-2 выполняют мастера-наладчики. Их количество:

,         (65)

где - число рабочих дней,

,    (66)

где - число выходных дней, = 94 дней;

       - число праздничных дней, = 8 дней;

       - число отпускных дней, = 15 дней;

        - коэффициент выхода на работу, = 0,97.

дней;

;

чел.

 

Принимаем = 1 человек.


Таблица 4

Годовая трудоемкость технического обслуживания оборудования

Наименование машин и оборудования

Марка оборудования

Количество машин

Трудозатраты, чел∙ч

Общие трудозатраты,

чел∙ч

ЕТО

ТО-1

ТО-2

Измелчитель

Волгарь-5

1

181,2

35,0

9,5

225,7

Транспортер

ТК-3

2

125,7

30,9

-

156,6

Дробилка

КДА-1

1

161,3

31,2

8,5

201,0

Питатель дозатор

ПДК-Ф-3

1

1547,3

298,8

81,7

1927,8

Кормораздатчик

КТ-Ф-9

1

248,8

48,1

13,1

310,0

Установка скреперная

УСГ-3

2

236,2

58,1

-

294,3

Транспортер

ТСН-160А

1

210,2

51,7

-

261,9

Доильная установка

УДА-8А

1

457,2

88,3

24,2

569,7

Поилка

АП-1А

100

3290,7

635,5

-

4100

Охладитель

ОМ-400

1

127,9

31,4

-

159,3

Холодильная машина

АВ-30

1

86,7

21,3

-

108,0

Охладитель молока

РПО-1,6

1

80,2

19,7

-

99,9

Котел

КТ-500

1

500,6

71,7

51,4

623,7

8 Конструктивная разработка

    Устройство для определения работоспособности сосковой резины

Решаемой задачей является создание, в условиях небольшой фермы, достаточно простого устройства для определения целостности и работоспособности сосковой резины, являющейся одним из важнейших элементов доильного аппарата. Нарушение целостности и упругих характеристик сосковой резины часто приводит к изменениям биологически оптимальных режимов доения, некоторым видам заболеваний коров и возможным отказам работы доильных аппаратов из-за недопустимых изменений жесткости, удлинения или потере герметичности материала сосковой резины.

   На рис 2 представлена блок-схема устройства для определения работоспособности сосковой резины.

Рис 2

Устройство для определения работоспособности сосковой резины

Устройство содержит доильный стакан 1, размещенные внутри сосковую резину 2 и имитатор соска 3. Вход ресивера 4 соединен через запорный вентиль 5 с воздушным насосом 6. При этом первый выход ресивера 4 соединен с первым манометром 7 для измерения скорости падения избыточного давления в его объеме, второй выход ресивера 4 соединен через первый кран-выключатель 8 с патрубком 9 доильного стакана 1, а третий выход ресивера 4 соединен через второй кран - выключатель 10 с полостью имитатора соска 3 и вторым манометром 11 для фиксации и поддержания в указанной полости давления, равного давлению внутри вымени при припуске молока.

Первый и второй кран - выключатели 8, 10 механически связаны с секундомерами 12, 13 для их независимого запуска в момент соединения объема ресивера 4 с полостью доильного стакана 1 и имитатора соска 3. Кран - выключатель 10 соединен с патрубком 14 и, через канал в фланце 15, с полостью имитатора соска 3 и манометром 11. Между стенками доильного стакана 1 и сосковой резины 2 находится межстенная камера, обозначенная поз.16, а подсосковая камера обозначена поз.17. Сочленение элементов устройства 1, 2, 3, 15 выполнено герметичным благодаря упругости сосковой резины 2. В качестве ресивера 4 в предложенном устройстве используется герметичная емкость объемом до 1 л. Воздушный насос 5 на рабочее давление 10-60 кПа может иметь ручной или электрический привод.

Устройство для определения целостности и упругих свойств сосковой резины доильного аппарата работает следующим образом.

Согласно предложенной разработке, для диагностики характеристик сосковой резины 2 используется более простой, чем вакуумирование, пневматический способ нагружения сосковой резины 2 и имитатора соска 3 путем подачи воздуха в межстенную и сосковую камеры 16, 3 с помощью воздушного насоса 6, ресивера 4 запорного вентиля 5 и кранов - выключателей 8, 10. При этом жесткость сосковой резины 2, давление в полости имитатора соска 3 и время изменения давлений в камерах 3, 16 оценивается по показаниям манометров 7, 11 и секундомеров 12, 13. В процессе испытаний подсосковая камера 17 находится при атмосферном давлении.

Проверка целостности конической, цилиндрической и уплотняющих частей сосковой резины 2 осуществляется следующим образом. Сосковую резину 2 в сборке с доильным стаканом 1 оснащают фланцем 15 с манометром 11. Патрубки 9, 14 соединяют при помощи трубопроводов или шлангов с выходами ресивера 4 через кран - выключатели 8, 10.

При закрытых кранах 8, 10 доводят давление в ресивере 4 до 5 кПа и закрывают запорный вентиль 5. После этого открывают кран - выключатель 10 с одновременным запуском секундомера 13 для подачи сжатого воздуха в полость имитатора соска 3 (давление в полости имитатора соска 3 при испытании должно быть равно давлению 5 кПа внутри вымени при припуске молока). В первый момент происходит незначительное снижение давление в ресивере 4, обусловленное заполнением камеры имитатора соска 3. Если в течение 1-2 мин давление в ресивере 4 остается неизменным, это свидетельствует не только о целостности тонкостенной оболочки имитатора соска 3, но и о жесткости сосковой резины 2, а также об отсутствии протечек через место соединения сосковой резины 2 с фланцем 15.

Затем закрывают кран - выключатель 10 и доводят давление в ресивере 4 до 20 кПа, после чего закрывают запорный вентиль 5 и открывают кран - выключатель 8 с одновременным запуском секундомера 12 для подачи сжатого воздуха в полость 16 доильного стакана 1. В этот момент происходит незначительное снижение давление в ресивере 4, обусловленное заполнением камеры 16 доильного стакана 1.

Если после этого в течение длительного времени (несколько мин) давление в ресивере 4 остается неизменным, это свидетельствует о целостности основных элементов сосковой резины 2, об отсутствии в ее толще микротрещин и об отсутствии протечек через места соединений сосковой резины 2 с доильным стаканом 1. При нарушении целостности сосковой резины 2 по зафиксированным показаниям манометра 8 и секундомера 12 можно построить график падения давления в координатах время - давление. Наклон и форма кривой падения давления в ресивере 4 может свидетельствовать о типе и величине соответствующих дефектов в материале сосковой резины 2.

Целостность сосковой резины 2 характеризуется постоянством давлений Рвх в полости 16 и Рвых в полости имитатора соска 3, Определение этих величин позволяет сделать заключение о жесткости сосковой резины 2 путем расчета ее упругости, связанной с разностью давлений Рвхвыхупр.

При определении работоспособности нескольких сосковых трубок доильных аппаратов найденные значения Рупр для каждой из них позволяют разбить их на четыре класса по показателю вакуумного смыкания в диапазоне Рсм=6-10 кПа (1 группа 6-7 кПа, 2 группа 7-8 кПа, 3 группа 8-9 кПа, 4 группа 9-10 кПа). Использование четырех сосковых трубок внутри каждой группы (например, для 2 группы 7-8 кПа) предопределяет равные условия работы четырех стаканов конкретного доильного аппарата, что является обязательным условием для организации машинного доения.

Нарушение целостности и упругих характеристик сосковой резины часто приводит к изменениям биологически оптимальных режимов доения, некоторым видам заболеваний коров и возможным отказам работы доильных аппаратов из-за недопустимых изменений жесткости, удлинения или потере герметичности материала сосковой резины.

По этой причине целостность сосковой резины доильного аппарата и ее упругие свойства являются для механиков и операторов машинного доения важными диагностируемыми параметрами. Даже незначительные нарушения упругих свойств сосковой резины могут нарушить работу доильных аппаратов. Предложенное выполнение устройства позволяет, в условиях слабо оснащенных механических мастерских фермерских хозяйств, изготовить данное устройство и использовать его для проверки работоспособности сосковой резины доильного аппарата.


Список литературы

  1. Андреев П. В. «Техническое обслуживание машин и оборудования животноводческих ферм»  - Росагропромиздат, 1991
  2. Игнатьевский Н.Ф. «Механизация животноводства» - Вологда - Молочное 1999.
  3. Марусидзе Д.Н.  «Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства» - М.: Колосс, 2005.
  4. Мельников С.В. «Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов» - 2-е изд., перераб. и  доп. – Л.: Агропромиздат, 1985.
  5. Морозов П.М. «Методические рекомендации по реконструкции и техническому переоснащению животноводческих ферм» - М.: Росинформагротех, 2000


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10652. Решение систем линейных уравнений 263.5 KB
  Лабораторная работа 3 Решение систем линейных уравнений Цель работы. Выяснить какие технические и технологические задачи встречающиеся на практике приводят к системам линейных уравнений. Исходя из таблиц опытных данных научиться составлять такие сис
10653. Отделение корней уравнений. Уточнение корней методом Ньютона 146 KB
  Лабораторная работа 4 Отделение корней уравнений. Уточнение корней методом Ньютона. Цель работы. Изучить способы отделения корней уравнений после чего методом дихотомии найти три интервала изоляции для алгебраического уравнения третьего порядка. Выбрав од...
10654. Уточнение корней уравнений методом итераций 147.5 KB
  Лабораторная работа 5 Уточнение корней уравнений методом итераций. Цель работы. Уточнить корень алгебраического уравнения с заданной степенью точности используя метод итераций построить график сходимости и сравнить его с методом Ньютона. Теоретиче
10655. Построение эмпирической формулы методом наименьших квадратов 280 KB
  Лабораторная работа 6 Построение эмпирической формулы методом наименьших квадратов. Цель работы. Для опытных данных представленных в виде таблицы подобрать такую аналитическую зависимость которая бы приближенно выражала исследуемый процесс.
10656. Интерполирование функций методом Лагранжа. Линейная интерполяция 291 KB
  Лабораторная работа 7 Интерполирование функций методом Лагранжа. Линейная интерполяция. Цель работы. По результатам эксперимента заданным в виде последовательности точек на координатной плоскости построить интерполяционную функцию методом Лагранжа...
10657. Численное дифференцирование 157 KB
  Лабораторная работа 8 Численное дифференцирование. Цель работы. Научиться выполнять дифференцирование функций заданных в виде таблиц опытных данных а также уметь оценивать погрешность численного метода. Теоретические положения. Источником форм
10658. Интегрирование функций, заданных таблично 240 KB
  Лабораторная работа 9. Интегрирование функций заданных таблично. Цель работы. Методом трапеций вычислить определенный интеграл от сложной функции или от функции заданной в виде таблицы опытных данных; выполнить оценку полученного результата. Теорет
10659. Численное интегрирование методом Симпсона 193.5 KB
  Лабораторная работа 10 Численное интегрирование методом Симпсона. Цель работы. Методом Симсона вычислить определенный интеграл от сложной функции или от функции заданной в виде таблицы опытных данных; выполнить оценку полученного результата. Теоретичес