Комплексная механизация и автоматизация МТФ 400 голов

р – плотность воды, кг/м³ (р=1000 кг/м³)

h_н – КПД насоса (для центробежных насосов h_н=0,5…0,7, для вихревых/h_н=0,25…0,5);

h_п – КПД передачи (h_п=0,95…0,97)

Выбираем поилку ПА-1 А.

 

2. Механизация удаления навоза.

 

Ежегодно на животноводческих фермах скапливается большое количество навоза. Своевременное удаление и использование его - важная народнохозяйственная проблема, значение которой еще более возрастает в связи с укрупнением животноводческих ферм, повышений требований к санитарно-гигиеническим условиям их содержания и к качеству производимых продуктов.

При этом еще  недавно вопросы удаления и использования  навоза рассматривались лишь с точки зрения получения большого количества органических удобрений.

При внедрении промышленных методов получения животноводческой продукции, выход навоза на крупных животноводческих комплексах резко увеличивается, что создает опасность загрязнения окружающей среды. Поэтому проблему удаления навоза и его использования следует рассматривать, принимая во внимание, в первую очередь, вопросы защиты окружающей среды, а также значение навоза как удобрения.

Проблема удаления и  использования навоза включает в  себя три крупных вопроса: удаление навоза и транспортировка, складирование и хранение. Эти вопросы взаимосвязаны, поэтому, решая один из них, необходимо решать и другие.

 

Навоз - наилучшее удобрение для полей, потому что имеет значительное количество органических и минеральных веществ. В районе механизация удаления навоза организована хорошо. Основное применение имеют транспортеры скребковые навозоуборочные марки: ТСН-160А; ТСН-3,0Б.

Уровень механизации  уборки навоза из животноводческих помещений  по удельному весу составляет 20...30% общих трудовых затрат. В хозяйстве применяется механический способ удаления навоза из животноводческих помещений.

Механический способ состоит в основном из применения наземных и подвесных дорог, скребковых и скреперных транспортеров, а для  удаления навоза с выгульных площадок и из помещения при беспривязном содержании животных - бульдозерных навесок.

Для транспортировки  навоза к местам хранения в основном применяются тракторные прицепы  марки 2 ПТС-4 с тракторами марки «Беларусь».

Для вывоза больших масс жидкого навоза на поля применяются  два типа жижеразбрасывателей: прицепные с тракторами и монтируемые на автомобилях. Наибольшей производительностью и повышенной грузоподъемностью отличаются жижеразбрасыватели РЖТ и МЖТ.

В хозяйстве удобрения на полях разравниваются тракторными навесками и вывозятся на прицепах типа ПТС с тракторами марки «Беларусь».

Реконструируемая система удаления, обработки и утилизации навоза должна удовлетворять следующим требованиям:

1. обеспечивать постоянную  и легко поддерживаемую чистоту  помещений для содержания животных, а также проходов и ограждений;

2.  ограничивать образование  и проникновение вредных газов  в зону обитания животных и  нахождения людей;

3.   обеспечивать  обеззараживание навоза и исключать  проникновение бактерий с навозом  из одной секции в другую;

4.    быть удобной в эксплуатации и не требовать больших затрат;

5.    сохранять  полезные качества навоза как  удобрения;

6.   обеспечивать  транспортировку и хранение навоза.

Суточный выход навоза из помещения определяется по формуле:

G_сут=g*m

Где g – суточный выход навоза от одной коровы, кг

g=4*(0,5*К_св+П_св)

где К_св – сухое вещество кормов в рационе, кг;

П_св – сухое вещество подстилки, кг.

g=4*(0,5*6+5)=32 кг

G_сут=32*400=12800 кг

Годовой выход навоза от группы животных:

Q_год=G_сут*Д_к

Где Д_к – количество дней накопления навоза, равное 210 дней.

Q_год=12,8*210=2688 т

В настоящее время  на ферме хозяйства для удаления навоза применяют транспортер ТСН-3,0Б.

Проектом предлагается применение скребкового транспортера ТСН-160, который наиболее надежен  в работе и имеет большую производительность.

Определим подачу транспортера по формуле:

Q=3600*h*в*р*v*k, кг/ч

h – высота скребка (h=0,055м);

v – скорость движения цепи транспортера (v=0,18 м/с);

в – ширина навозной канавки (в=0,32 м);

р – плотность навоза (0,6…0,9 кг/м³);

 k – коэффициент подачи (k=0,5)

Q=3600*0,055*0,32*0,85*0,18*0,5=5,8 кг/ч

На ферме будет установлено  четыре транспортера, что вполне достаточно.

Полезную площадь хранилища  навоза определяем по формуле:

F=Q_год/h*p

Где h- высота укладки навоза, м

F=2688/2,5*0,85=1265 м²

Погрузка навоза из хранилища  будет производится погрузчиком  ПФ-1,2, транспортировка навоза будет  осуществляться тракторами К-701 с прицепами 1 АТС-9 и 3 ПТС-12.

 

1.3. Механизация кормоприготовления.

 

Важную роль на фермах играет механизация кормоприготовления. Различаются механические, тепловые и биологические способы приготовления и подготовки кормов.

Основное применение в хозяйстве имеют: механический тепловой и биологический способы приготовления. Для данных способов нужен необходимый набор техники и оборудования.

При комплексной механизации  приготовления кормов кормоцеха  животноводческих ферм и комплексов все операции технологических процессов, выполняемые на кормоприготовительных  машинах, должны быть согласованы между  собой по технологическому назначению и производительности. На каждой машине необходимо выполнять не только свою операцию, но и одновременно готовить условия для выполнения следующей операции для другой машины данной технологической линии.

Технологическое оборудование для приготовления кормов к скармливанию классифицируют обычно по технологическим признакам или по виду обрабатываемых кормов. В условиях интенсивного развития животноводства на промышленной основе важно не только удовлетворить потребности животных в питательных веществах, но и подобрать соотношение этих веществ, а также предусмотреть содержание в кормах витаминов, макро-микроэлементов, ферментов и других биологически активных веществ.

В связи с этим, основным направлением кормоприготовления на ближайшую  перспективу следует считать производств комплексной кормовой смеси из различных компонентов.

Существует несколько  схем приготовления кормов, обеспечивающих наилучший эффект пи его скармливании животным.[11]

Грубые корма - скармливают животным, как правило, по следующим

схемам:

1.измельчение – дозирование – смешивание

2.измельчение  – запаривание – дозирование  – смешивание

3.измельчение  – биологическая или химическая  обработка – дозирование –  смешивание – брикетирование

При переработке сена на муке используют схему: измельчение (длина резки 8-12 мм.) - сушка - размол. Сенную муку используют. Гранулируют и добавляют в различные кормовые смеси. При достаточной сухости сена корм может приготовляться по схеме: размол - дозирование - смешивание.

Сочные  корма - готовят по следующим схемам:

1.мойка – измельчение – дозирование – смешивание

2.мойка –  запаривание – размягчение –  дозирование – смешивание

3. мойка –  измельчение – дозирование –  дрожжевание – смешивание

Возможны  варианты этих технологических схем по порядку некоторых операций и по их назначению. Первую схему применяют на фермах крупного рогатого скота, вторую - на свинофермах, третью - на различных животноводческих фирмах.[11]

Концентрированные корма - готовят по следующим схемам:

1.очистка –  измельчение – дрожжевание –  дозирование – смешивание

2.очистка -  измельчение – дозирование –  смешивание

3. очистка  - измельчение – дозирование –  смешивание – гранулирование

4.очистка –  проращивание 

Анализирую наличие  оборудования и машин для кормоприготовления в хозяйстве необходимо отметить, что укомплектованность составляет примерно 65%. В хозяйстве для переработки грубых кормов в основном применяются схемы:

● - измельчение - дозирование - смешивание.

Для переработки  сочных кормов применяется следующая  схема:

● - мойка – измельчение - дозирование - смешивание. [12]

В реконструированный вариант предлагается мобильный кормораздатчик КТУ-10А.

Он агрегатируется с  трактором типа МТЗ-80, рабочий орган  раздатчика приводится в движение от ВОМ трактора. КТУ-10 раздает на ходу корм в кормушки одновременно на две стороны (при необходимости на одну). Расчет необходимого количества мобильных кормораздатчиков.

Максимальная разовая  выдача корма рассчитывается по формуле

Q_р=0,001*g*m

Где g – разовая выдача корма на одну голову, кг (g=18 кг)

m – число голов

Q_р=0,001*18*400=7,2 т

Число проходов кормораздатчиков для перевозки и раздачи корма  находим из соотношения:

А=Q_р/v*р*e

Где v – объем кузова кормораздатчика;

e - коэффициент наполнения кузова (e=0,8…0,85);

р – объемная масса  корма, т/м³

А=7,2/5,8*0,85*0,375=3,9

Принимаем 4 прохода

Производительность, на которую регулируют кормораздатчик равна

W_р=3,6*g*v/1

где v – скорость движения кормораздатчика, м/с (принимаем v = 0,792 м/с);

g – разовая выдача корма на одну голову, кг (q=18 кг);

1- длина фронта кормления  (1=1,16 м)

W_р=3,6*18*0,792/1,16=44,24 т/г

Необходимое число погрузчиков  для животноводческой фермы определяется по формуле:

n_п=em_i*g_i*p_i/q_n*T_k*10⁵=Q_сут*P/q_n*T_k*10⁵

где  m_i- количество животных на ферме;

q_i – суточная дача данного вида корма, кг;

p_i- процент массовой дачи, 1-30%, 2-40%, 3-30%;

q_n – часовая производительность погрузчика (МРК-5);

T_k – время кормления, ч (T_k=2r)

n_п=7200/5000*2=0,72

Принимаем один погрузчик

Производительность раздатчика за час сменного времени определяется по формуле:

W_r=W_p*k_p

Где  k_p – коэффициент использования рабочего времени

k_p=Т_р/(Т_р+Т_в)

Т_р- время, затрачиваемое на раздачу корма, ч;

Т_в- время, затрачиваемое на вспомогательные операция, ч;

Т_р=7,2/44,24=0,16 ч

Т_в=(Т_х+Т_п+Т_м+Т_к)*А

Где Т_х – время движения к месту погрузки (Т_х=0,02 ч);

Т_п- время погрузки (принимаем Т_п=0,15 ч);

Т_м- время движения от места загрузки (принимаем Т_м=0,02 ч);

Т_к- время переездов к кормушкам (принимаем Т_к=0,01 ч)

Т_в= (0,02+0,15+0,02+0,01)*4=0,8 ч

k_p=0,16/(0,16+0,8)=0,1678

W_r=44,24*0,1676=7,39 т/ч

Количество кормораздатчиков:

n=Q_p/W_r=7,2/7,39=0,97

Принимаем один кормораздатчик КТУ-10.

Расчет годовой потребности  в кормах.

Суточный расход каждого  вида корма определяется по формуле:

Р_с=m₁n₁+m₂n₂+m₃n₃=Sn₁m₁

Где n₁, n₂…..n_n – суточная норма на одну корову различных групп, кг;

m₁, m₂….m_n – поголовье животных, гол

Суточный расход сена

Р_{с сена}=400*2=800 кг

Суточный расход соломы

Р_{с солома}=400*4=1600 кг

Суточный расход силоса

Р_{с силоса}=400*16=6400 кг

Суточный расход концентратов

Р_{с конц}=400*2,5=1000 кг

Годовая потребность в кормах определяется по формуле:

Р_r=P_c*t*k

Где t – продолжительность периода использования каждого корма, дней;

k – коэффициент, учитывающий потери кормов во время хранения и транспортировки

Годовая потребность  в сене:

Р_{r сена}=800*235*1,05=197400 кг

Годовая потребность  в соломе:

Р_{r солома}=1600*235*1,05=394800 кг

Годовая потребность  в силосе:

Р_{r силос}=6400*235*1,05=1579200 кг

Годовая потребность  в концентратах:

Р_{r конц}=1000*235*1,05=2467500 кг

Расчет проведен с  максимальным размером нормы выдачи корма на одну голову.

Общий объем хранилища  для хранения кормов определяется по формуле: V=r_r/r,

Где r - плотность корма, кг/м³

Хранение сена в скирдах