Современная животноводческая ферма или комплекс

м²

где     — удельная норма площади на одно животное, /гол.,

— поголовье данного вида животных.

Площади основных и вспомогательных животноводческих помещений

определяют на основании структуры  стада, технологии содержания и норм площади пола на одну голову по формуле

,

где    — площадь животноводческого помещения, ;

— удельная норма площади на одно животное для помещения, /гол.;

— количество животных определенного  вида, голов;

— коэффициент увеличения площади  помещения на проходы ( 1,5... 1,7).

м²

При проектировании животноводческих зданий следует применять  следующие объемно-планировочные  параметры:

• пролеты  — 18; 12; 9; 7,5; 6; 3 м:

• шаги—6 м;

• высоты — 2,4; 2,7; 3,3; 3,6 м;

• ширина зданий 24; 21; 18; 15; 12; 10; 9; 7,5; 6м.

 

 

 

 

     При проектировании фермы КРС минимальные размеры ворот и кормовых проходов животноводческих помещений при использовании в них мобильного кормораздатчика КТУ – 10А принимают, А=2700м, Н=2700м, а=1270м, b=2200м, h=750м, из (таблицы 3.8.) [1]. Минимальные размеры ворот и кормовых проходов отображены на рисунке 3.2.1.

Рисунок 3.2.1. Минимальные размеры ворот и кормовых проходов при использовании мобильного кормораздатчика КТУ – 10А: 

А — ширина ворот; Н — высота ворот; а — ширина направляющего выступа;

b — расстояние между кормушками; h — высота кормушки

 

 

Ширина здания коровника рассчитывается, исходя из размеров элементов технологического модуля. Они могут строиться одно-, двух-, трех-, четырех- модульными и более. Ширину здания В определяют по формуле  
                   , м

М— технологический модуль здания, м;  
n — число модулей.  
Размер технологического модуля (рис. 3.1) определяется суммой элементов здания

 

 

                                    

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.1. Схема технологического модуля коровника беспривязно боксового  способа содержания с раздачей кормов мобильными кормораздатчиками и  уборкой навоза скреперными установками: 1 – бокс для кормления коров; 2 – продольный навозоуборочный канал; 3 – бокс для отдыха коров

 

— ширина продольного навозоприемного канала, м;  
— длина бокса кормления, м;

— длина бокса отдыха, м; 
— ширина кормушки. м:  
— ширина кормового (служебного) прохода, м;

м

м 
Общая длина коровника определяется суммой

—длина тамбура, м;  
— ширина поперечного прохода, м;  
— длина фронта кормления, м;  
— количество тамбуров и проходов в помещении.

м

Принимаем длину равной 60 м. 
Длина фронта кормления зависит от количества животных различных половозрастных групп и фронта кормления одного животного и определяется по формуле

 

 l_фк – фронт кормления (ширина бокса кормления), м/гол.;

 m — количество животных в ряду, голов.

м

Так как  большинство сооружений относится  к II степени огнестойкости, то по (таблице 3,4) [1] противопожарные разрывы принимаем равными 10…20 м.

Площадь выгульных площадок возле коровника  м²

4. Механизация прочих производственных процессов

4.1Расчет вентиляции.

Система вентиляции должна обеспечить необходимый воздухообмен и расчетные параметры воздуха в животноводческих и птицеводческих помещениях. Требуемый воздухообмен определяют исходя из условий поддержания оптимальных параметров воздуха внутри помещений и удаления наибольшего количества углекислого газа СО₂, аммиака NН₃, водяных паров и других вредных примесей с учетом периода года.  
Необходимый воздухообмен обычно рассчитывают по допустимому содержанию углекислоты в воздухе помещения. Количество приточного воздуха при этом

 
где — количество приточного воздуха, м³/ч.  
С_i — количество углекислоты, выделяемой одним животным i-й группы, л/ч;

m_i - количество животных i-й группы;  
С_q –

допустимое содержание углекислоты  в воздухе помещения (2... 3 л/ м³);  
С_o – содержание углекислоты в свежем окружающем воздухе (0,3.. .0,4 л/ м³).

Нормы выделения углекислоты и  теплоты приведены в табл. 4.38 [1].

м³/ч 
Для обеспечения нижнего и верхнего пределов регулирования требуемого воздухообмена расчетная его величина увеличивается в 2... 3 раза, т. е.                 V_p = (2... 3)V_в. По нему подбирают подачу вытяжных вентиляторов и рассчитывают сечения воздуховодов.

V_p = (2... 3)·223,2=446,4…669,6 м³/ч 

Подача приточных вентиляторов

 м³/ч 
Общая площадь (м²) воздуховодных каналов естественной системы вентиляции

 

где    v — скорость движения воздуха в канале (м/с);

— коэффициент расхода воздуха (0,6…0,7).

м² 
Потребное число вентиляционных каналов  
 
где f — принятое сечение канала, м². Площадь сечения вытяжных каналов 0,25, приточных 0,06 м².

 

Принимаем количество вытяжных каналов  равным 1.

 

Принимаем количество приточных каналов  равным 3. 

 

4.2Выбор типа и расчет количества автопоилок.

Выбор того или иного типа автопоилок зависит  от вида животных, системы и способа  их содержания.  
Для самопоения животных на животноводческих фермах применяют автопоилки, позволяющие животным и птице самостоятельно без участия человека получать для поения воду в любое время суток и в нужном количестве.  
Для поения крупного рогатого скота в случаях привязного и беспривязно-боксового содержания применяют индивидуальные автопоилки АП- 1А и ПА- 1В клапанно-пружинного типа.  
Для данной фермы выберем автопоилку АП-1А. Автопоилка АП- 1А — одночашечная из полимерных материалов, емкость чаши 1.95 л.

Рис 3.1 Чашечная автопоилка АП-1А:

1 – педаль; 2 – амортизатор; 3 – клапан; 4 –  седло клапана; 5 – поильная чаща; 6 – стояк; 7 – шарнир

 

 

 

 

 

Необходимое количество автопоилок рассчитываем по следующей формуле

,

где     - поголовье животных i-ой группы

 - норма обслуживания животных i-ого вида, табл. 4.20 [1].

.

Механизация доения коров

Эффективность и качество машинного  доения зависят от многочисленных физиологических, технологических, технических и  организационных факторов. Известно, что коровы одинаковой продуктивности отдают молоко не за одинаковое время. Продолжительность доения коров  в стаде колеблется в пределах от 3,3 до 6,6 мин со средним квадратическим отклонением 0,9 – 2,3 мин.  
Беспривязный способ содержания коров предопределяет машинное доение в специальных залах доильными установками типа «Елочка-автомат», «Тандем-автомат», «Карусель», «Европараллель» и др.

Потребная производительность линии

m_д – количество дойных коров

Т_з – зоотехническое время доения коров (1,5…2 ч)

гол/ч

Исходя из производительности выбираем доильную установку УДА-16А «Елочка».

Пропускная способность доильной установки за определенное время  доения всех коров

Т_з – зоотехническое время доения коров, мин

t_р – время на ручные операции, мин

t_м – время машинного доения одной коровы, мин

 принимаем 52

Число доильных установок

 

Принимаем количество установок равное 9.

5. Конструкторская разработка

Тракторный универсальный кормораздатчик КТУ-10А (рис. 4.1) предназначен для перевозки и раздачи измельченных стебельных кормов или кормовых смесей на их основе на выгульных площадках или в животноводческих помещениях с шириной кормового прохода не менее 2,2 м.

Раздатчик представляет собой двуосный подрессоренный прицеп на пневматическом ходу, агрегатируемый с трактором класса 1 4 или 0,9 с приводом рабочих органов от его ВОМ. Объем кузова 10 м³, а с надставленными бортами 15 м³.

Внутри  кузова параллельно размещены два  полотна продольного скребкового транспортера, работающие совместно. В передней части кузова установлен блок битеров 7. Впереди и чуть ниже продольного транспортера размещен поперечный выгрузной транспортер 11, состоящий из двух независимых ленточных полотен. При выгрузке корма вбок на одну сторону полотна движутся в одну сторону, при выгрузке на две стороны направление движения полотен противоположное.

При выгрузке вбок норму выдачи корма регулируют, изменяя скорость движения продольного  транспортера и поступательную скорость агрегата (трактора). Направление и  скорость движения продольного транспортера изменяется храповым механизмом . При выгрузке назад открывают задний борт и переналаживают пружины собачек и положение кожуха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 — днище кузова; 2 — задний борт; 3 — боковой борт; 4 — надставной борт; 5 —ограждающие щитки; б — боковина; 7 — блок битеров; 8 — щит-отражатель; 9 — передний борт; 10 — ящик для инструментов; 11 — поперечный транспортер; 12 — привод; 13 — тормозное устройство; 14 — телескопический вал; 15 — гидравлический механизм подъема дополнительного транспортера; 16 — ходовая часть; 17 — дополнительный наклонный транспортер; 18 — цепь; 19— задний фонарь и указатель поворота.

 

Основные  узлы его : кузов, ходовой механизм, продольный, поперечный и дополнительный транспортеры, блок битеров, механизм регулирования количества выдаваемого корма, механизм привода в действие рабочих органов. Раздатчик двухосный, с рессорами и пневматическими колесами, снабженными гидротормозами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.2. Схема кормораздатчика  транспортного универсального КТУ-10А: 1 - кузов; 2 - битеры; 3 - стенка защитная; 4, 7 - транспортер поперечный, продольный; 5 — кормушка; 6 — колеса ходовые

 

Продольный  транспортер расположен на дне кузова. Он служит для подачи корма к битерам. Транспортер — цепочно-планчатый, состоит из двух полотен. Цепи — втулочно-роликовые, планки — металлические. Полотна движутся прерывисто.

Блок битеров предназначен для равномерной подачи корма на поперечный транспортер. Битеры представляют собой валы с радиальными штырями, расположенными в шахматном порядке.

Поперечный транспортер служит для подачи корма в кормушки. Он расположен в передней части раздатчика перпендикулярно продольному транспортеру. Состоит из двух самостоятельных выгрузных ленточных транспортеров с обрезиненными ведущим и ведомым барабанами, прорезиненной ленты с планками. Может раздавать корм в кормушки, расположенные по одну или обе стороны раздатчика.

Для раздачи корма в высокие  кормушки раздатчик оборудуют дополнительным транспортером, который навешивают на выгрузную часть поперечного транспортера. Дополнительный транспортер устанавливают в требуемое положение гидравлическим механизмом, фиксируют поддерживающими цепями. При ненадобности его демонтируют.

Механизм регулирования количества корма, выгружаемого в кормушки, состоит из кривошипно-шатунного, храпового механизмов, цепной передачи. Регулируют количество корма изменением угла поворота ведущего вала продольного транспортера перекрытием части зубцов храпового колеса специальным кожухом.

Раздатчик агрегатируют с трактором «Беларус» класса 0,9... 1,4. Рабочие органы приводит в действие ВОМ трактора.

Принцип работы. Корм загружают в кузов раздатчика, и он движется вдоль кормушек на первой или второй передаче трактора. Продольный транспортер подает корм к битерам. Битеры захватывают его и сбрасывают на ленты поперечного транспортера, который подает корм в кормушки, расположенные по одну или обе стороны раздатчика. Используют раздатчик в помещениях с кормовыми проездами шириной 2...2,4 м и высотой кормушек до 0,75 м.

Грузоподъемность  раздатчика КТУ-10А — 3,5 т, вместимость кузова — Юм³. Обслуживает 400... 800 коров. Скорость раздачи — 0,5... 1,8 км/ч, транспортная — 30 км/ч. На 1 м кормушки он выдает 10...25 кг силоса, 15...35 кг зеленой массы, 3...12 кг сенажа и 2...6 кг грубых кормов. Подача — 80...480 м³/ч. Отклонение от заданной нормы выдачи корма — не более 15%. Способен выдавать шесть норм корма. Мощность привода рабочих органов — 7,5 кВт. Ширина колеи — 1600 ± 8 мм. Минимальная ширина кормового проезда — 2 м, максимальная высота кормушек — 0,75 м. Габариты 6670 х 2300 х 2500 мм. Масса — 2250 ± 70 кг.