Проект комплексной механизации на СТФ

1. ВВЕДЕНИЕ.

Основной задачей Агропромышленного  комплекса является достижение устойчивого  роста сельскохозяйственного производства, надежное обеспечение страны продуктами питания и сельскохозяйственным сырьем, объединения усилий всех отраслей комплекса для получения высоких результатов.

Животноводство —  является одной из важнейших отраслей сельского хозяйства. Оно дает не только продукты питания, но и различное сырье для промышленности.

Увеличение производства сельскохозяйственной продукции невозможно без его технологического перевооружения. Конструкторские бюро, научно-исследовательскими и проектно-технологическими институтами  механизации и электрификации сельского хозяйства, а также заводами по производству машин для животноводства и кормопроизводства разработаны и производятся машины, агрегаты, комплексы аппаратуры более 1000 наименований,.

Количественный и качественный рост техники позволяет последовательно внедрят комплексную механизацию и автоматизацию технологических процессов.

Важнейшим фактором индустриализации животноводства является улучшение  технического оснащения ферм и хозяйств и повышение энерговооруженности  труда.

Дальнейший рост производства продуктов животноводства должен быть обеспечен за счет повышения производительности труда, при сокращении количества обслуживающего персонала в отрасли,                             .

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Разраб

Введение

Литер

Лист

Листов

Пров.

У

2

Кафедра «МЖ и ПСХП»

Н.контр.

Утв.

затрат живого труда  на единицу продукции произведенной  хозяйством.

Необходимо выделить основные факторы, влияющие на увеличение производства и повышение качества сельскохозяйственной продукции:

- последовательная интенсификация  сельскохозяйственного производства;

- укрепление материально-технической  базы производства;

- рост производительности  труда;

- ускорение внедрения  достижений науки, техники и  передового опыта;

- осуществление дальнейшей  специализации производства;

- рост и укрепление  фермерских хозяйств.

Индустриализация агропромышленного  комплекса на основе межотраслевых  связей и повышение его эффективности  позволит ликвидировать имеющиеся  в сельском хозяйстве диспропорции, а также устранить значительные потери продукции во время её производства, транспортировки, переработки, хранения и реализации.

Необходимо совершенствовать форму и организацию производства, улучшать ее планирование и управление.

Научно обоснованное планирование должно помогать руководителям хозяйств последовательно развивать наиболее выгодные направления производства, углублять специализацию ферм и хозяйства в целом, высокоэффективно использовать землю.

Интенсификация животноводческой отрасли сельскохозяйственного производства путем внедрения достижений научно-технического прогресса — это сложный процесс, охватывающий все экономические аспекты и оказывающий большое влияние на увеличение валовой продукции, снижение ее себестоимости и повышение рентабельности отрасли.

Лист

3

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

2. ОПИСАНИЕ  ТЕХНОЛОГИИ СОДЕРЖАНИЯ ЖИВОТНЫХ

В данном хозяйстве применяется  безвыгульная система содержания животных. Комбикорма выдаются в сухом виде. Раздача комбикормов осуществляется вручную, что требует больших затрат труда. Доставка их к цеху откорма осуществляется трактором Т-16.

При трехстадийном (трехфазном) содержании поросят, применяемом в  подсобном хозяйстве, их перемещают два раза: сначала из цеха опоросов – в цех доращивания и затем из него – в цех откорма. По капитальным затратам этот способ является самым экономичным, но он приводит к потерям прироста (от стрессов и акклиматизации) и отрицательно влияет на продуктивность животных. В то же время эта система является самой распространенной как в нашей стране, так и за рубежом.

Главным недостатком  трехстадийного содержания животных является то, что при перемещении из одного помещения в другое они подвергаются неоднократной перегруппировке. Это  приводит к стрессу, временному снижению интенсивности роста поросят, а следовательно, к недобору продукции.

В данном дипломном проекте  предложена малая свиноводческая ферма  основным производственным сооружением  которой является цех откорма. В  нем размещено оборудование для  приема, приготовления, выдачи запаренной массы и дозирования травяной муки.

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Разраб

Описание технологии содержания животных

Литер

Лист

Листов

Пров.

У

4

Кафедра «МЖ и ПСХП»

Н.контр.

Утв.

Доставка комбикормов  осуществляется трактором Т-16, который  сгружает их в приемный бункер. Из него корма с помощью загрузочного шнека подаются в смеситель-запарник на базе АЗМ-0,8, предварительно заполненный  водой. Включают мешалку и компоненты перемешивают. В это время от котла КВ-200 подают в смеситель-запарник пар и запаривают смесь при температуре 75^оС в течении часа. Мешалку во время запаривания включают периодически. При достижении температуры 95-100^оС выдерживают смесь в течении       5-7минут и прекращают подачу пара. Далее смесь охлаждают проточной водой до температуры 35-37^оС. Затем открывают заслонку и запаренная масса самотеком начинает поступать в выгрузной шнек. Смесь захватывается однозаходным винтом с левым направлением витков и подается в кормораздатчик КС-1,5. Для дозирования травяной муки в выгрузной шнек после смесителя-запарника врезается дозатор. Это сделано для того, чтобы в процессе запаривания не потерялись ценные питательные свойства травяной муки. С помощью барабанного дозирующего устройства травяная мука постоянно добавляется в смесь небольшими порциями.

Для поения свиней применяется  индивидуальная бесчашечная сосковая автопоилка ПБС-1, рассчитанная на обслуживание 20-30 свиней. Поилка располагается в  зоне решетчатого пола.

Навоз удаляют самосплавом по подпольным каналам, перекрытым решетками щелевого пола.

Свиньи в цехе содержатся в станках по 26-27 голов. Станки оборудованы  железобетонными кормушками.

Как уже было сказано  выше в цехе откорма размещено  различное оборудование, кроме того в цехе размещается вентиляционная камера, тамбур, санузел, кладовая, служебное помещение, площадка для весов.

Лист

5

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

3. РАСЧЕТ СТРУКТУРЫ  СТАДА ПО ВОЗРАСТНЫМ И ПОЛОВЫМ  ПРИЗНАКАМ

По способу производства продукции фермы подразделяются на два вида: фермы с полным (законченным) производственным циклом; фермы с неполным циклом.

На фермах с полным циклом содержат животных как для  воспроизводства стада, так и  для получения продукции.

Фермы с неполным циклом либо производят продукцию, либо воспроизводят поголовье (репродуктивные фермы).

В зависимости от направленности ферм складывается структура стада. Более сложная структура на фермах с полным циклом.

Примерная структура  поголовья на ферме с полным циклом (свиноводческая)

На ферме с неполным циклом структура поголовья проще: животные различаются в основном по возрасту.

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Разраб

Расчет структуры стада

Литер

Лист

Листов

Пров.

У

6

Кафедра «МЖ и ПСХП»

Н.контр.

Утв.

4. ОБОСНОВАНИЕ  И РАЗРАБОТКА СХЕМ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ  И ПОТОЧНЫХ ЛИНИЙ

 Проблема рационального  использования навоза как органического  удобрения для создания собственной кормовой базы при одновременном соблюдении требований охраны окружающей среды от загрязнения отходами промышленного животноводства имеет исключительно важное природно-хозяйственное значение.

Навоз – это ценное органическое удобрение, содержащее все питательные вещества, необходимые для роста растений.

Затраты на погрузочно-разгрузочные и транспортные работы составляют около 40% всех затрат труда на фермах; из них  примерно половина приходится на удаление навоза. Принимают также технологические приемы удаления и переработки навоза, которые обеспечивают получение органических удобрений с различными свойствами – соответствующие операции осуществляются на специальных сооружениях открытого или закрытого типа, расположенных как на территории фермы, так и на полях.

Для транспортировки  навоза по подземным каналам в  навозохранилища скребковые транспортеры и скреперные установки применяют  в том случае, если: хранилища  расположены не далее 85 м от животноводческих помещений; навоз относительно густой, а грунт не позволяет устраивать глубокие каналы (в условиях скального грунта или высокого уровня грунтовых вод) для транспортировки навоза самотеком методом сплава; когда затраты труда на транспортировку механическим способом меньше, чем на гидравлическую                         .

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Разраб

Обоснование и разработка схем ПТЛ

Литер

Лист

Листов

Пров.

У

7

Кафедра «МЖ и ПСХП»

Н.контр.

Утв.

транспортировку навоза.

Для транспортировки  навоза в навозоприемники и хранилища применяют горизонтальный транспортер установки ТСН-160, специально выпускаемую для этой цели скреперную установку УС-10 и транспортер ТС-1. Горизонтальный транспортер установки ТС-1 применяется для транспортировки навоза по сборному коллектору к установке УТН-10 или к накопителю навоза. Его монтаж и эксплуатация почти ничем не отличаются от монтажа и эксплуатации горизонтальной части транспортера ТС-1, описанной выше.

Лист

8

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

5. РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ ОСНОВНОГО ПОМЕЩЕНИЯ, ОБОСНОВАНИЕ И ОПИСАНИЕ РАССТАНОВКИ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА ПЛАНЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПОМЕЩЕНИЯ

 При выборе основного  помещения следует предусматривать  выполнение следующих требований:

Внедрение комплексной механизации и элементов автоматизации процессов с применением прогрессивных технологий;

Соответствия норм проектирования поголовью животных;

Максимального использования  местных строительных материалов.

Количество основных производственных помещений определяется из выражения

П = m / m_i

где    m – поголовье животных на ферме (одного вида, возраста);

m_i – число голов в одном помещении.

П = 54000 / 3600 = 15 помещений

Площадь производственного  помещения находится по формуле:

F = m_i · f_i , м²

где     f_i – норма площади, приходящаяся на одну голову данного вида животного м²/гол, f_i = 0,40

F = 3600 · 0,80 = 2880 м²

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Разраб

Расчет площади основного  помещения

Литер

Лист

Листов

Пров.

У

9

Кафедра «МЖ и ПСХП»

Н.контр.

Утв.

габариты помещения  определяются из следующих соображений. Принимая согласно строительным требованиям  ширину здания кратной 3 м (18, 12, 27м и  т.д.) находят длину помещения, которую  затем округляют в большую  сторону до значения, кратного 6м.

L = F / B

L = 2880 / 18 = 160 м

Принимается L = 160 м. Таким образом, габариты помещения 18х160м. Высота стен выбирается кратной 0,3м, т.е. 3,0 м.

На комплексе принято  безвыгульное содержание животных в  станках на глубокой несменяемой подстилке.

Ферма оборудована двумя  рядами стойл и кормушек. Стойла разделены между собой.

Между кормушками устроен  кормовой проход шириной 2,2 метра, что  позволяет производить раздачу  кормов мобильным кормораздатчиком РММ-5.

Поение животных осуществляется при помощи поилок   ПБС-1.

Для вентиляции в помещении  устроены вентиляционные шахты, а также  имеется один вентилятор марки Ц4-70 № 63.

Удаление навоза осуществляется транспортером ТС-1 и установкой УТН-10

Лист

10

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

6. ОБОСНОВАНИЕ  И ОПИСАНИЕ ПОСТРОЕК НА ТЕРРИТОРИИ  ФЕРМЫ.

Выбор участка под  ферму производят с учетом следующих  условий:

1. Генеральный план фермы ориентируется относительно сторон света так, чтобы продольные оси территории имели меридиальное направление;
2. Участок для строительства фермы должен быть ровным или с кулоном на юг (до 10^о), обеспечивающий сток дождевой и талой воды;
3. Участок должен размещаться с подветренной стороны относительно жилого сектора на расстоянии 150 м;
4. В фермерском хозяйстве жилой дом строят на расстоянии не менее 25 метров. Между жилыми домом и фермой устраивают навес для сельскохозяйственных машин;
5. Участок выбирается с учетом полного использования свободных земель не занятых сельхозугодиями вблизи населенного пункта.

Схему предприятия уточняют с помощью плана зонирования территорий, то есть территория каждого предприятия должна быть разделена на функциональные зоны: производственную, хранения и переработки кормов, хранения и переработки отходов производства (навоза).

В производственной зоне размещают здания и сооружения основного производственного назначения, а так же обслуживающие      .

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Разраб

Обоснование и описание построек на территории фермы

Литер

Лист

Листов

Пров.

У

11

Кафедра «МЖ и ПСХП»

Н.контр.

Утв.

подсобные и вспомогательные  объекты непосредственно связанные  с технологией.

Расположение зданий должно обеспечивать поточность производства и исключать встречные и пересекающиеся направления основных технологических потоков.

Здания располагают  продольными осями параллельно  направлению господствующих ветров (отклонение не более 30^о).

Зона хранения и переработки  кормов располагается с подветренной стороны и выше по рельефу. Она  включает в себя площадку для хранения сена и соломы или навесы силосных траншей (сенажные), площадки и хранилища для корнеклубнеплодов и складские помещения для концентрированных кормов. Для подготовке кормов к скармливанию в зоне размещают кормоцех.

Зона хранения и переработки навоза размещается с подветренной стороны, не ближе 60 метров. В этой зоне располагают навозохранилище. Число секций должно быть не менее двух.

В зоне бытовых построек размещен основное бытовое помещение  хозяйства, гараж, навес для сельскохозяйственных машин, служебно-бытовые здания и водонапорная башня.

Зона ветеринарных сооружений включает в себя ветеринарный пункт  и помещение для санитарной обработки  скота.

Хранилища располагают  с таким расчетом, чтобы по возможности  удешевить транспортировку продукции

Лист

12

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Рис.1 Генплан свиноводческой фермы

КР 30.300.080.00.00.000. ПЗ

Лист

13

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

7. РАСЧЕТ И  ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ПОТОЧНЫХ  ЛИНИЙ

7.1. Составление  суточного кормового рациона.

Количество корма, ежедневно  перерабатываемого в отдельной  линии кормоцеха, определяется из выражения:

где    m_i – количество животных i-той группы, гол;

n – число групп животных;

g_i – суточная норма выдачи корма, кг/гол.

Общее количество смеси

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Разраб

Расчет и подбор оборудования

Литер

Лист

Листов

Пров.

У

14

Кафедра «МЖ и ПСХП»

Н.контр.

Утв.

7.2. Расчет вентиляции  производственного помещения.

Определение величины вентиляционной нормы.

а) Количество воздуха, необходимого для понижения концентрации углекислого газа, рассчитывают по формуле:

где    Р_i – количество СО₂ выделяемого одним животным (птицей);

i – той группы;

m_i – количество животных в группе;

n – количество групп животных;

Р_доп = 2,5 л/м³ – предельно допустимая концентрация СО₂;

Р_m = 0,3...0,4 л/м³ — концентрация СО₂, в наружном воздухе.

б) Количество воздуха, необходимого для растворения водяных паров, вычисляют по формуле:

где    W = ξ · Σw_i · m_i – суммарное влаговыделение в помещении, г/ч;

Wi – влаговыделенне одного животного i – той группы;

ξ – коэффициент, учитывающий  испарение влаги с мокрых поверхностей и из автопоилок. Принимают:

ξ = 1,07 ... 1,25 для телятников и коровников,

ξ = 1,09 ... 1,4 для свинарников;

d_в – влагосодержание воздуха в помещении, г/кг сухого воздуха;

d_д – влагосодержание наружного воздуха, г/кг сухого воздуха;

ρ – плотность воздуха при  температуре помещения, кг/м .

Определение вытяжных и приточных  каналов

При естественной вентиляции (аэрации) перемещение воздуха происходит за счет разности давлений наружного  воздуха и внутри помещений образующихся за счет разности их плотностей или  за счет энергии ветра.

В данном расчете мы будем  учитывать только первый фактор.

Общая площадь вытяжных шахт будет:

где    v – скорость движения воздуха в шахте, м/с.

Лист

15

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Её определяют по формуле:

где     h – высота вытяжной шахты, м: h = 3...9;

T_в – расчетная температура внутри помещения, К;

T_д – расчетная температура наружного воздуха, К.

Число вытяжных шахт определяют по формуле:

n_выт = F_выт / f_выт

где    f_выт – площадь поперечного сечения вытяжной шахты, которая может иметь форму квадрата со сторонами 1000, 400, 500, 600, 800 мм.

n_выт = 10,96 / 1 = 10,96 ≈ 11 шт

Площадь проточных каналов Fпр находят по формуле:

F_пр = k₁ · F_выт, м

где     k₁ = 0,7 – коэффициент, учитывающий неплотности в окнах, дверях и др. в кирпичных и бетонных постройках и     k₁ = 0,5 в деревянных постройках.

F_пр = 0,7 · 10,96 = 7,67 м

Число проточных каналов  определяют по, формуле:

n_пр = F_пр / f_пр

где     f_пр = 0,250х0,250 м — площадь приточных каналов.

n_пр = 7,67 / 0,625 = 12,27 ≈ 13 шт

Коэффициент кратности  часового воздухообмена показывает, сколько раз за один час сменяется  в помещении воздух.

Кратность часового воздухообмена:

К = V_н / V_п = 39055 / 4536 = 4,6

При кратности воздухообмена  К=3...5—выбирают принудительную вентиляцию.

Определение числа вентиляторов

Расчет принудительной приточно-вытяжной вентиляции ведут  по расчетному воздухообмену – V_расч.

V_расч = k₂ · V_н , м³/ч

где     k₂ = 1,1...1,15 — коэффициент, учитывающий подсосы воздуха в воздуховодах, меньшее значение берется для трубопроводов длиной до 50 м. Он так же необходим для проведения техуходов и ремонта вентиляторов.

V_расч = 1,1 · 39055 = 42960,5 м³/ч

При V_расч < 8000 м³/ч берут один вентилятор, а при V_pасч > 8000 м³/ч определяют число вентиляторов – Z.

Выбираем вентилятор Ц4-70 №63

Лист

16

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Мощность, потребная на привод вентилятора равна:

где     К —  коэффициент запаса мощности, равный 1.1...1,2;

η_пер = 0,85...0,9 для ременных передач;

η_пер = 1 для передачи через муфту или при консольной посадке рабочего колеса на валу электродвигателя;

η_в = 0,5...0,8 — КПД вентилятора.

7.3. Расчет отопления

Расчет отопления животноводческих помещений производят, исходя из теплового  баланса:

Q_ж + Q_рад + Q_от + Q_в + Q_огр + Q_вл = 0;

где    Q_ж – количество тепла, выделяемого животными, кДж/ч;

Q_рад – количество тепла, получаемого за счет солнечной радиации, кДж/ч, в зимний период из-за малой величины его не учитывают в расчете (в птичниках следует учитывать радиационное поступление тепла от брудеров и электроламп);

Q_от – количество тепла, необходимое для отопления, кДж/ч;

Q_в – количество тепла, расходуемое на подогрев воздуха при вентиляции, кДж/ч;

Q_огр – количество тепла, теряемое через ограждение конструкции, кДж/ч;

Q_вл – количество тепла, необходимые на испарение влаги, кДж.

В расчете отопления приходится учитывать потери при открытии дверей, окон, люков и т.д. – случайные потери тепла, составляют 10-15% от Q_в+Q_огр

Таким образом в расчете  определяют

Q_от = Q_огр + Q_в + Q_сп – Q_ж кДж/ч.

Величину определяют по формуле: О

где    k_i – коэффициент теплопередачи i-того ограждения;

F_i – поверхность ограждения, м²;

Т_в и Т_н – расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха;

m – поправочный коэффициент,  для наружных стен и полов  на грунте он равен 1; для  чердачных перекрытий с различными видами кровли — 0,75...0,9; для ограждений, отделяющих отапливаемые помещения от неотапливаемых или расположенных над подпольями 0,4...0,7.

Лист

17

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Общая площадь равна  сумме площадей стен и походка. Площадь стен равна произведению периметра здания на его высоту, а площадь потолка равна произведению длины и ширины помещения.

В стене учитываются  участки с разной теплоотдачей: кирпичная  часть стены и потолок наименее проводят тепло, можно принять для них минимальный коэффициент теплоотдачи — 1,86; окна наиболее «холодные», принимается коэффициент равный 2,9; а для ворот и дверей берется среднее значение — 2,32.

Общая площадь окон равна 1/15 от площади пола. Принимается  четверо ворот по торцам помещения размером 3х3 м, а так же двое дверей в серединах длинных стен 2x1 м. Оставшаяся от площади стен площадь – есть площадь кирпичной части стены.

Q_огр = 2864537,3 кДж/ч

Тепло расходуемое на нагрев воздуха при вентиляции:

Q_в = ρ · c · V_расч · (T_в – T_н), кДж/ч,

где     ρ – плотность  воздуха при температуре Tн, кг/м  для климатических зон с расчетной  температурой воздуха 263К и менее  принимают расчетную зимнюю температуру, для остальных районов — расчетную  отопительную температуру;

с = 1 кДж/(кг·К) – теплоемкость воздуха;

V_расч – расчетный воздухообмен м³/ч.

Q_в = 1,22 · 1 · 3370,4 · (278 – 259) = 78125,9 кДж/ч

Свободное тепло, выделяемое животными, кДж/ч:

где    q_i – количество тепла, выделяемое животными i-того вида, кДж/ч;

m_i – число животных данного вида.

Q_от =2864537,3 +78125,9 +294266,32 –3024000 =212929,52 кДж/ч

По полученной величине Q находят потребное число  тепловых аппаратов:

где    3600 – перевод  кДж в кВт;

Выбираем тепловой аппарат  ТГ-1 производительностью 116 кВт.

Лист

18

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

7.4. Расчет водоснабжения  ферм.

Определение потребности фермы  в воде

Среднесуточный расход воды Q_сут.ср л/сут, группой потребителей определяем по формуле

где    q – суточная норма потребления годы одним животным (птицей), л/сут;

n – число потребителей одного типа (исходные данные).

Q_сут.ср. = 40 · 3600 = 144000 л/сут

Величина этого расхода  недостаточна для выполнения расчета водопроводной сети потому, что водопотребление неравномерно в течение суток и года. Максимальный суточный расход воды Q_сут.max, л/сут, находим по формуле:

Q_сут.max = Q_сут.ср · К₁, л/сут

где    К₁ =1,3 – коэффициент суточной неравномерности.

Q_сут.max = 144000 · 1,3 = 187200 л/сут

Вычисляем часовой расход воды

Среднечасовой расход –  это условная расчетная величина.

Максимальный часовой расход воды определяем по формуле

Q_max.ч = Q_ср.ч · К₂, л/ч

где    К₂ = 2-2,5 – коэффициент часовой неравномерности.

Q_max.ч = 7800 · 2 = 15600 л/ч

Максимальный секундный  расход воды подсчитываем по формуле

Диаметр труб d_р на участках наружной и внутренней водопроводной сети находим по формуле

где    Q_max.с – наибольший секундный расход воды л/с;

v – скорость воды в трубе, м/с;

v = 0,7-1,1 м/с – для труб наружного водопровода

v = 1-1,75 м/с – для труб внутреннего водопровода.

Лист

19

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Определение производительности водоподъемника.

Требуемая часовая производительность водоподъемника Q_ч подсчитываем по формуле

где    Т = 14-16 ч – рекомендуемое время работы водоподъемника в сутки, ч;

α = 1,05-1,10 – коэффициент, учитывающий собственные нужды.

Выбираем насос 2,5В-1,8 мощностью N = 10кВт в количестве одной штуки.

Мощность электродвигателя, необходимая для привода насоса рассчитывается по формуле:

где     Н_н – полный напор насоса; м; выбирается из технической характеристики насосов. Чем больше Q_ч, тем меньше Н_н.

Q_ч – производительность насоса м³/ч;

γ – плотность подаваемой жидкости , кг/м³, вода 1000 кг/м³

η_н – кпд насоса (для центробежных η = 0,5-0,8, для вихревых η = 0,25-0,5)

η_п – кпд передачи (для ременных η = 0,96, для зубчатых η = 0,98, для муфт η = 1)

Объем водонапорной башни  определяется по формуле:

V_Б = V_Р + V_А + V_П , м³

где     V_Р – регулирующий объем бака, м³;

V_А – аварийный запас бака, м³;

V_П – противопожарный запас бака, м³.

При автоматизации работы насосмной станции регулирующий объем водонапорной башни определяют по формуле:

где     n’’ = 4-6 – допустимое число  включений насоса в час.

К₂ = 2-2,5 – коэффициент часовой неравномерности.

Величина аварийного запаса воды V_а определяется временем, необходимым для ликвидации аварии насоса не более 2 часов.

V_а = 2 · Q_ч = 2 · 40 = 80 м³

Лист

20

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Противопожарный запас  воды рекомендуется принимать из расчета тушения в двух местах одновременно:

где     t = 10 мин. – время тушения пожара;

g = 10 л/с – расход воды

Отсюда емкость башни:

V_Б = 74,88 + 80 + 6 = 160,88 м³

Построение графика  расхода воды.

На основании многолетних  наблюдений путем замера расходов воды по каждому часу в течение суток показали неравномерность водопотребления.

На основании характера  водопотребления определяется расход воды

где     Р – расход воды за соответствующий час, %.

Расчет водоснабжения

Лист

21

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Рис.2. Суточный график расхода воды

7.5. Расчет освещения

 Расчет естественного освещения коровника.

Площадь окон помещения  определяем по формуле:

F_ОК  = K_Е • F_П , м²

где    K_Е – коэффициент естественного освещения, равный 0,05;

F_п – площадь пола помещения, равная 1440 м².

F_ОК  = 0,05 • 2880 = 144 м²

Общую длину оконных  проемов (по горизонтам) определяем зависимостью:

где     h_ок – высота окна, равна 1 м.

Число окон определяем из выражения:

где     в –  ширина одного окна, м.

Расчет электрического освещения.

Мощность ламп, требуемая  для освещения производственного  помещения определяется зависимостью:

N = F_Н • N_УД,  (Вт)

где    N_УД = 2,6 Вт/м² – норма удельной мощности, требуемой для освещения здания.

N = 2880 • 2,6 = 7488 Вт

Число ламп для освещения  помещения находим по формуле:

Лист

22

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

,

где    N_А =100 Вт– мощность выбираемой лампы.

Выбираем лампу НВ 200-100

Расчетное число ламп проверяется по требуемому световому потоку:

где    K = 1,3-1,8– коэффициент запаса;

Z = 1,1-1,5 – коэффициент минимальной освещенности;

E_min = 5 лк – минимально допустимая освещенность помещения;

F_л = 1380 лм – световой поток выбранной лампы;

η = 0,18-0,95 – коэффициент использования светового потока.

7.6. Расчет по  уборке навоза.

Суточный выход навоза определяется из выражения:

G = 4 (0,5 · ΣК_С + П_С) · m,

где    ΣК_С – сухое вещество в рационе, кг;

П_С – сухое вещество подстилки, кг;

4 – коэффициент учитывающий  жидкую фракцию навоза.

Сухое вещество отдельного вида находится  по формуле:

где    W_i – влажные корма, %;

g_i – норма выдачи отдельного вида корма, подстилки, кг/гол;

Силос W_i = 65  g_i = 30 кг

Сено W_i = 16   g_i = 5 кг

Концентрированные корма W_i = 14   g_i = 4 кг

Минеральные добавки W_i = 10  g_i = 0,04 кг

Подстилка W_i = 10   g_i = 3 кг

Тогда:

Силос: кг

Сено: кг

Концентрированные корма: кг

Минеральные добавки: кг

Подстилка: кг

ΣК_С = 2063,6 кг

Лист

23

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

G_Н = 4 (0,5 · 2063,6 + 146) = 5111,2 кг

Выбираем транспортер  скребковый ТС-1 мощностью 3 кВт.

Общее количество транспортеров  на ферме определяем:

n_Ф = n_i · П_i ,

где    n_i – количество транспортеров на ферме;

П_i – число производственных помещений.

n_Ф = 2 · 15 = 30 шт.

Общая длительность работы транспортера определяется:

где    К_Н = 2-4 – кратность сборки навоза;

L = 30 м – длина транспортера; 

υ = 0,25 м/с – скорость движения шнека.

Вместимость навозохранилища  определяем из выражения:

где    К_В = 1,0-1,3 – коэффициент разбавления навоза водой;

ρ_Н = 3 кг/м³ – плотность навоза.

К местам переработки  навоз транспортируется разными  способами, в том числе и через  навозоуборочную установку УТН-10.

Лист

24

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

7.7. Построение совмещенного графика работы машин и расхода электроэнергии.

График работы машин (оборудования) фермы или отдельных производственных участков строится с учетом зоотехнических, санитарно-гигиенических норм и распорядка дня на ферме. Основные данные заимствованы из технологической карты.

С графиком работы машин  совмещается график расхода электроэнергии, из чего и находим суммарный суточный расход электроэнергии

Лист

25

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Лист

26

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

8. ОПИСАНИЕ  КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИПА РАБОТЫ  УСТАНОВКИ УТН-10

Установка УТН-10 предназначена  для удаления навоза по трубопроводу из животноводческих помещений в  навозохранилище. Установка обеспечивает транспортирование жидкого, полужидкого и подстилочного навоза с влажностью массы не менее 76%. При этом длина резки подстилочной соломы должна быть не более 10 см. Установку используют на любых фермах, наиболее эффективна она в многорядных коровниках (с содержанием до 600 голов), в которых работают скребковые установки с поперечным транспортером. В этом случае можно автоматизировать процесс уборки и транспортировки навоза от стойл коров до навозохранилища.

Установка состоит из поршневого насоса, гидроприводной станции, навозопровода и шкафа управления. Работает установка следующим образом.

В начальный период поршень  насоса отводится гидроцилиндрами  в исходное положение. Всасывающе-нагнетательный клапан находится при этом в положении, закрывающем вход в навозопровод; окно загрузочной воронки открыто.

Навоз, удаляемый из животноводческого  помещения скреперными установками  или другими машинами, поступает  в загрузочную воронку установки, а затем под действием своей  массы и вакуума, создаваемого поршнем, поступает в рабочую камеру поршневого насоса. После заполнения рабочей камеры навозом, всасывающе-нагнетательный клапан перемещается гидроцилиндром,

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Разраб

Описание конструкции

Литер

Лист

Листов

Пров.

У

27

Кафедра «МЖ и ПСХП»

Н.контр.

Утв.

перекрывает окно загрузочной  воронки и открывает окно в  навозопровод. Поршень насоса, совершая рабочий ход, проталкивает навоз  из рабочей камеры цилиндра насоса по навозопроводу в навозохранилище, заполняя его снизу, что предотвращает замерзание выходного конца навозопровода и навозного бурта. Установка работает автоматически после нажатия кнопки в шкафу управления.

Поршневой насос представляет собой гидравлическую машину, обеспечивающую перемещение навоза по трубопроводу из животноводческого помещения в навозохранилище. Поршень при этом совершает возвратно-поступательное движение в рабочем цилиндре. Основная часть поршневого насоса – корпус рабочего цилиндра, к которому присоединен направляющий переходник. К переходнику прикреплена рама с проушинами. Рама закрыта кожухом. Проушины служат для присоединения двух гидроцилиндров привода поршня. Ход каждого гидроцилиндра 630 мм, диаметр – 120 мм. Поршень уплотнен двумя манжетами двухстороннего действия.

Технические характеристики УТН-10

Лист

28

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

9. МЕРЫ ПО  ОХРАНЕ ТРУДА И ПРИРОДЫ

Охрана труда животноводов представляет собой комплекс мероприятий, обеспечивающих адаптацию человека в системе: человек – машина – животное – производственная среда с целью. Сохранения здоровья и поддержания оптимальной работоспособности в условиях производства.

Выявление этих взаимосвязей и взаимовлияний с целью определения  опасных ситуаций, реализуемые в несчастные случаи, являются одним из главных аспектов охраны труда, так как оно позволяет прогнозировать несчастные случаи и заболевания на производстве, разрабатывать и проводить на научно-организованной основе комплекс работ по их профилактике.

Исходя из общегосударственных  интересов, специалисту села необходимо строить свою производственную деятельность с учетом интересов охраны и рационального  использования природных ресурсов. Необходимо предусматривать природоохранительные мероприятия, максимально снижающие отрицательное воздействие на природу.

Фермерам необходимо не допускать загрязнения почвы  и воды отходами животноводства, следить  за их утилизацией и исправностью сооружений, организовать правильное хранение и использование навозно-фекального сырья и сточных вод на полях хозяйства.

Изыскать и внедрять способы очистки атмосферы животноводческих комплексов установкой специальных  фильтров и приточно-вытяжной вентиляции.

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Разраб

Меры по охране труда и природы

Литер

Лист

Листов

Пров.

У

29

Кафедра «МЖ и ПСХП»

Н.контр.

Утв.

Следить за выполнением  надлежащих профилактических мероприятий  в санитарных защитных зонах, в сфере  действия животноводческих объектов комплексов.

Следить за соблюдением  нормированного выпаса скота на пастбищах. Вести окультурование естественных пастбищ.

Вести планомерную борьбу с переносчиками инфекционных болезней и болезнями животных, паразитирующими  насекомыми.

Организовать воспроизводство  и охрану рыбных запасов в реках и водоемах хозяйства. Вся деятельность специалиста любого профиля современного сельскохозяйственного предприятия должна строится с учетом возможных нежелательных воздействий сельскохозяйственного производства на окружающую среду, с учетом непрерывного роста объема сельскохозяйственной продукции при высоком ее качестве.

Лист

30

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

10. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Брагинец Н.В., Палишкин Д.А. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства. М..: Колос, 1984
2. Методические указания к курсовому проектированию / Сост. И.П.Рыбкин, А.П.Сайко. Волгоград, 1983
3. Каталоги сельскохозяйственной техники
4. В.Г.Коба, Н.В.Брагинец, Д.Н.Мурусидзе, В.Ф.Некрашевич. Механизация и технология производства продукции животноводства. М.: Колос, 1999
5. Б.В.Ходанович. Проектирование и строительство животноводческих объектов.М.: ВО Агропромиздат, 1990

Изм

Лист

№ докум

Подп.

дата

Разраб

Список литературы

Литер

Лист

Листов

Пров.

У

31

Кафедра «МЖ и ПСХП»

Н.контр.

Утв.