Реферат Комплексная механизация молочно-товарной фермы
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
ФГОУ ВПО
Башкирский государственный аграрный Университет
Факультет:
Кафедра:
Специальность:
Форма обучения:
Курс, группа:
Комплексная механизация молочно-товарной фермы
Курсовой проект
«К защите допускаю»
Руководитель:
(ученая степень, звание, Ф.И.О.)
«____» ____________ 2004г
Оценка при защите:
_____________________
_____________________
(подпись)
«___»__________ 2004г.
Уфа 2004
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в республике Башкортостан уровень механизации процессов в животноводстве составляет: механизация подачи воды 95%, механизация раздачи кормов 74%, механизация уборки навоза 92%, комплексная механизация 73%. Такой малый уровень механизации в животноводстве приводит к увеличению трудоемкости для выпуска одной единицы продукции и ее себестоимости. В европейских странах уровень механизации в животноводстве достигает 100%.
Задачей инженеров и проектировщиков является комплексная механизация процессов в животноводстве; совершенствование процессов; разработка машин, позволяющих снизить затраты на производство продукции, уменьшить трудоемкость работ; совершенствование и модернизация уже существующих машин и оборудования.
В данном курсовом проекте произведен подбор машин для комплексной механизации молочно-товарной фермы, с целью более рационального использования электроэнергии для нагрева воды и экономии кормов, модернизована автопоилка групповая с электроподогревом АГК-4А, применяемая для поения коров.
Из вышесказанного можно сделать вывод, что курсовая работа на тему: «Комплексная механизация молочно-товарной фермы» является актуальной для настоящего времени, когда уровень механизации в животноводстве невелик и ведется борьба за снижение себестоимости производимой продукции.
РЕФЕРАТ
Проект __с., 7 источников, 3 листа формата А1 графического материала.
МОЛОЧНО-ТОВАРНАЯ ФЕРМА, МЕХАНИЗАЦИЯ, КОРОВНИК, АВТОПОИЛКА, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ.
Объектом курсового проекта является молочно-товарная ферма на 220 коров.
Цель работы – проектирование генерального плана фермы; обоснование и расчет механизации для коровника; обоснование системы водоснабжения и поения коров.
Спроектирован генеральный план молочно-товарной фермы, коровник на 220 голов, даны рекомендации по комплексной механизации фермы, выполнен технологический расчёт по выбору вентиляционного оборудования, обоснована и модернизирована конструкция автопоилки АГК-4А, рассчитаны его оптимальные параметры.
Основные конструктивные и технико-экономические показатели автопоилки АГК-4А : вместимость корыта – 60 л; число одновременно обслуживаемых голов – 4; мощность электронагревателя – 1 кВт.
Степень внедрения – первый вариант технического проекта.
Эффективность внедрения – годовой экономический эффект ______ руб., срок окупаемости – _____ дней.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1 Проектирование генерального плана фермы
1.1Выбор участка под строительство
1.2 Обоснование основных и вспомогательных помещений
1.3 Размещение построек на участке
2 Рекомендации по комплексной механизации коровника
2.1 Зооинженерные требования к машинам
2.2 Выбор комплекса машин для коровника
2.2.1 Раздача кормов
2.2.2 Уборка навозной массы
2.2.3 Доение коров
2.2.4 Первичная обработка молока
3 Технологический расчет машин
3.1 Уборка навоза
3.2 Доение коров
3.3 Раздача кормов
3.4 Расчет вентиляции
4 Выбор и расчет машин для поения коров
4.1 Описание существующих автопоилок для коров
4.2 Расчет водоснабжения для поения
4.3 Описание работы машины
5 Экономические показатели усовершенствования групповой поилки
Заключение
Библиография
1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЕНЕРАЛЬНОГО ПЛАНА ФЕРМЫ
1.2 Выбор участка под строительство
Проектирование генерального плана комплекса начинают с выбора земельного участка, расположение которого увязывают с перспективным планом, санитарно-гигиеническими и противопожарными нормами.
От правильного выбора земельного участка и размещения на нем построек зависят: организация работ, санитарно-гигиеническое состояние фермы или комплекса, а также нормальные условия работы обслуживающего персонала.
Выбранный участок под ферму или комплекс должен удовлетворять производственным и санитарно-гигиеническим требованиям.
К производственным требованиям относятся: удобство расположения фермы или комплекса относительно кормовой базы; наличие хороших построек и дорог; хорошая связь с селом, входящим в хозяйство; наличие надежного водоснабжения, энерго-снабжения и теплоснабжения; (достаточная прочность грунтов, их пригодность для возведения построек; залегание подземных вод должно быть не менее 2 ...2,5 м от по-верхности земли; наличие уклона местности в пределах 3...5°, обеспечивающего отвод дождевых и талых вод.
К санитарно-гигиеническим требованиям относятся: устройство ветеринарной зоны, а также санитарных разрывов между производственными помещениями, изоляция фермы от окружающей территории полосой насаждений кустарника и деревьев и др.
Участок для фермы должен иметь санитарно-защитную зону для крупного рогатого скота 300 м.
Участок должен располагаться ниже населенного пункта, водозаборных сооружений и выше ветеринарных объектов и навозохранилищ. Он должен быть удален от транзитных дорог: для животноводческих ферм не менее чем на 100 м. Направление господствующих ветров должно проходить от поселка, жилых домов, кормоцехов к животноводческим помещениям и далее к навозохранилищу. Кроме того, при выборе участка для комплекса или фермы необходимо:
размещать производственные и вспомогательные постройки в соответствии с принятой технологией содержания и кормления животных;
обеспечивать поточность производственного процесса с минимальным перемещением потоков корма, получаемой продукции, отходов, а также планировать минимальное передвижение скота;
предусматривать возможность деления земельного участка комплекса на зоны (основную, кормоприготовительную, складскую, санитарно-техническую и администра-тивно-хозяйственную);
располагать навозохранилища продольной осью с севера на юг в центральных районах, с запада на восток в южных и северных районах (отклонение в расположении продольной оси производственных помещений к направлению господствующих в зимнее время ветров не должно превышать 30°);
рассчитывать площадь земельного участка для фермы, исходя из норм земельной пло-щади (на одну корову — до 200 м2).
размещать вспомогательные животноводческие помещения комплекса вблизи основных производственных помещений фермы.
Для выбранного участка необходимо наметить все зоны. С этой целью определяют число производственных и вспомогательных построек, их размеры по нормам площади на одну голову.
1.2 Обоснование основных и вспомогательных помещений
Тип производственных помещений и потребность в них зависят от вида и структуры поголовья животных принятой системы содержания.
Производственные задания строят по типовым проектам. При выборе типового проекта необходимо предусмотреть выполнение следующих зоотехнических и инженерных требований: внедрение комплексной механизации и автоматизации технологических процессов; применение прогрессивной технологии содержания и кормления животных и птицы; соблюдение норм строительного проектирования по содержанию паров и пыли в воздухе, по его температуре и влажности, концентрации ядовитых газов; соответствие площади пола, объема помещении и размеров элементов зданий нормам для размещения поголовья животных, или птицы; обеспечение противопожарных норм; выполнение ремонта и дезинфекции всех элементов зданий; максимальное использование местных строительных материалов.
Для молочного комплекса с общим поголовьем М0б число животных, находящихся в родильном помещении,
Мр = (0, 12 ... О, 20)Моб (1)
Мр = (0, 12 ... О, 20)*200=24…40 гол
Выбираем 35 голов.
Число сухостойных коров и ремонтного молодняка рассчитывают по формуле
Мср=(0, 10... О, 15)Моб (2)
Мср=(0, 10... О, 15)200=20 … 30 гол
Выбираем 30 голов сухостойных коров и 25 голов ремонтного молодняка.
Число телят до 20-дневного возраста
Мт =0,9Моб (3)
Мт =0,9*200=180гол
Эта норма слишком большая, поэтому, исходя из реальных условий производства, принимаем 20% от числа коров.
Мт =0,2*200=40гол
Используя формулу для вычисления числа голов данной группы животных, размещенных в одном помещении,
Мг = Fi /Пi, (4)
где Fi - площадь помещения, м2 ;
Пi — удельная площадь помещения для одного животного, м2.
найдем площади помещений для каждого вида животных:
-для коровника Пi=4,3 м2.
F=200*4,3=860м2.
-для родильного отделения Пi=11,8 м2.
F=35*11,8=413м2.
-для ремонтного молодняка 6-14 мес.-- Пi=6.0 м2; 14-24 мес. Пi=7.2 м2
F=25*6.0=150м2
F=25*7.2=180м2
-для сухостойных коров Пi=8.2м2
F=30*8.2=246м2
-для телят до 20-ти дневного возраста Пi=2,6м2
F=40*2.6=104м2
-для телят до 2х мес. Пi=2.6м2
их количество принимаем исходя из того, что в среднем рождается по 2 теленка в день т.к. количество телят до 20-ти дневного возраста составляет 40 голов.
Принимаем 60 голов.
F=60*2.6=156м2
-для телят до 3х мес. Пi=2.7м2
их количество такое же, как у 2х мес.
F=60*2.7=162м2
В коровнике будем содержать коров и нетелей. В целях достижения однотипности зданий остальные группы животных будем содержать в одном здании. Площади зданий будут соответственно:
Для коровника
Fк=860+150+180=1190м2
Для здания где содержатся сухостойные коровы, телята до 2х и 3х месяцев и распо-логаются родильное отделение с профилакторием, где держат телят до 20-ти дневного возраста
Fзд=413+246+104+156+162=1081м2
Для этих зданий берем типовой размер 21r72 м, оставляя лишнюю площадь от требуемого на тамбуры и соединительные галереи.
Рассчитаем годовую потребность в кормах для определения площадей кормохранилищ.
Рационы для групп животных берем из 6 источника (таблицы 1,2,3) страница 17
Телята до 2х мес.
G=n*qм (5)
где, n- число телят
qм- норма корма за 1 месяц
Овсянка: G=60*3=180кг
Комбикорм: G=60*13=780кг
Сенаж: G=60*5=300кг
Корнеплоды: G=60*10=600кг
Силос: G=60*5=300кг
Сено: G=60*7=420кг
Солома на подстилку: G=60*3=180кг
Соль: G=60*0,3=18кг
Телята до 3х мес.
По формуле (5)
Овсянка: G=60*6=360кг
Комбикорм: G=60*24=1440кг
Сенаж: G=60*12=720кг
Корнеплоды: G=60*30=1800кг
Силос: G=60*12=720кг
Сено: G=60*40=2400кг G=
Солома на подстилку: G=60*3=180кг
Соль: G=60*0,3=18кг
Ремонтный молодняк
G=(
где, Qi- норма выдачи за месяц
z- число месяцев с одинаковыми нормами кормления
qk- норма выдачи за день
30- среднее число дней в месяце
n- число нетелей за два года
Комбикорм: G= (30+45+45+1,1*6*30+21*1*30+1,1*3*30)*25=26175кг
Сенаж: G=(40+60+60+3*3*30+4*9*30+5*3*30+6*3*30)*25=62500кг
Корнеплоды: G= (45+45+30+30*18)*25=16500кг
Силос: G= (40+60+60+6*3*30+6,5*3*30+10*3*30+12*9*30)*25=135625кг
Сено: G= (60+60+75+2,5*12*30+3*6*30)*25=40875кг
Солома: G= (1*12*30+1,1*3*30)*25=11475кг
Солома на подстилку: G=n1*q*z*30 (7)
где, n1= число нетелей в год
q- норма выдачи соломы но одну голову
z- число месяцев содержания в коровнике
30- среднее число дней в месяце
G=50*4*7*30=42000кг
Соль: G=(0,45+0,6+0,6+0,025*3*30+0,03*3*30+0,035*3*30+0,04*3*30+0,045*3*30+
+0,05*3*30)*25=547,5кг
Лактирующиеся коровы
G=qi*210*n (8)
где, qi- норма кормления за один день
210- число дней в зимнем периоде (таблица3,9 /2/)
n- число коров
Комбикорм: G=4,5*210*200=189000кг
Сенаж: G=12*210*200=504000кг
Корнеплоды: G=10*210*200=420000кг
Силос: G=18*210*200=756000кг
Сено: G=5*210*200=210000кг
Солома на подстилку: G=4*210*200=168000кг
Солома: G=3*210*200=126000кг
Соль: G=0,095*210*200=3990кг
Сухостойные коровы и находящиеся в родильном отделении
Общее количество n=30+35=65гол
Используем формулу (8)
Комбикорм: G=2,5*65*210=34125кг
Сенаж: G=7*65*210=95550кг
Корнеплоды: G=6*65*210=81900кг
Силос: G=10*65*210=136500кг
Сено: G=6*65*210=81900кг
Солома на подстилку: G=4*65*210=54600кг
Солома: G=3*65*210=40950кг
Соль: G=0,070*65*210кг
Суммарная годовая потребность по видам кормов
Силос: G=300*12+720*12+135625+756000+136500=1040365кг
Сенаж: G=300*12+720*12+62500+504000+95550=674290кг
Корнеплоды: G=600*12+1800*12+16500+420000+81900=547200кг
Сено: G=420*12+2400*12+40875+210000+81900=366615кг
Солома: G=180*12+180*12+11475+42000+126000+168000+409950+54600=447345кг
Концентраты: G=180*12+780*12+1440*12+26175+189000+34125=278100кг
Соль: G=18*12+18*12+547.5+3990+955.5=5925кг
Зная годовую потребность, найдем размеры кормохранилищ.
Силосохранилище.
(9)
где
k1- коэффициент запаса вместимости сооружения, в траншеях k1=1.06
k2- коэффициент, учитывающий страховой запас корма k2=1.2
Gг=1040365кг
r=550-600кг/м3(страница 347/5/)
Вместимость хранилища
(10)
где
Vx- вместимость хранилища
e-коэффициент использования вместимости хранилища
e=0,96 (таблица3,10/2/)
N- число хранилищ
N=1
Высоту закладки берем h=2,5м ширину В=16м (таблица3,11/2/)
Размеры будут 16r78 м
Сенажохранилище. Формула(9)
где
k1- коэффициент запаса вместимости сооружения, в траншеях k1=1.06
k2- коэффициент, учитывающий страховой запас корма k2=1.2
Gг=674290кг
r=400кг/м3(страница 347/5/)
Вместимость хранилища по формуле(10)
где
Vx- вместимость хранилища
e-коэффициент использования вместимости хранилища
e=0,96 (таблица3,10/2/)
N- число хранилищ
N=1
Высоту закладки берем h=2,5м ширину В=16м (таблица3,11/2/)
Размеры будут 16r78м
Корне клубнеплоды. Формула(9)
где
k1- коэффициент запаса вместимости сооружения, в траншеях k1=1.03
k2- коэффициент, учитывающий страховой запас корма k2=1
Gг=547200кг
r=650кг/м3(таблица 9,2/3/)
Вместимость хранилища по формуле(10)
где,
Vx- вместимость хранилища
e-коэффициент использования вместимости хранилища
e=0,9 (таблица3,10/2/)
N- число хранилищ
N=1
Высоту закладки берем h=1,5м ширину В=16м (таблица3,11/2/)
Размеры будут 16r78м
Концентраты.
где
k- коэффициент, учитывающий площадь под оборудование, проходы, пожарные разрывы k=1,2 (таблица11,4/3/)
G=(278100)*0,16=44496кг
b=масса на 1м2 площади склада, кг(таблица 11,4/3/) b=850кг
Соль.
где
k=1,2 (таблица11,4/3/)
G=5925*0,16=948кг
b=1500кг
Суммарная площадь 62,82+0,76=63,58м2
Принимаем здание 6r12м
Сенохранилище. Формула(9)
где
k1- коэффициент запаса вместимости сооружения, в скирде k1=1
k2- коэффициент, учитывающий страховой запас корма k2=1,05
Gг=366615кг
r=270кг/м3(таблица 9,2/3/)
Вместимость хранилища по формуле(10) при e=1
Высоту закладки берем h=4м ширину В=5м (таблица3,11/2/)
Размеры будут 5r75м
Соломохранилище. Формула(9)
где
k1- коэффициент запаса вместимости сооружения, в скирде k1=1
k2- коэффициент, учитывающий страховой запас корма k2=1,05
Gг=447345кг
r=270кг/м3(таблица 9,2/3/)
Вместимость хранилища по формуле(10) при e=1
Высоту закладки берем h=4м ширину В=6м (таблица3,11/2/)
Размеры будут 5r73м
Навозохранилище.
По укрупненным нормам выхода навоза (таблица 29 /5/) берем 10т/сутки
За зимний период содержания будет
G=10*210=2100т
При r=1020кг/м3 объем будет
V=m/r (12)
V=2100000/1020=2058.8м3
Берем две траншеи шириной 8,5м по обе стороны дороги шириной 4м
Глубину закладки берем h=3м Размеры будут 21r42м
Размеры автовесов, из условия свободного измерения автомобиля КАМАЗ, устанавливаем 10r20м
Радиус водонапорной башни берем равной 2м.
Размеры навеса для кормоприготовительных машин принимаем 12r18м.
1.3 Размещение построек на участке
Руководствуясь требованиями на размещение построек на участке под ферму (страница 30/браг/) я разместил основные производственные здания продольной осью с севера на юг. В коровнике размещаются лактирующиеся коровы и нетели. К коровнику же примыкает доильный зал. Сухостойные коровы, телята до 2х и 3х месяцев, коровы на- ходящиеся в родильное отделение и профилакторий, где держат телят до 20-ти дневного возраста размещаются в одном здании. Ветпункт с изолятором находятся в удалении от этих зданий и таким образом, что бы господствующие ветра не дули на них. Дом животновода размещен при входе на территорию фермы, около него есть туалет раздельного пользования. Автовесы для удобства измерений тоже размещены при въезде на ферму. Далее территорию фермы пересекает центральная дорога шириной 6м. По одну сторону севернее этой дороги располагаются дом животновода, коровник, здание содержания остальных групп животных и навозохранилище. На другой стороне дороги размещены водонапорная башня, навес для кормораздатчиков, помещение для хранения концентрированных кормов, траншеи для силоса и сенажа, гурт корнеплодов. На выездах центральной дороги имеются дезбарьеры. Для вывоза навоза и для экстренной эвакуации животных и персонала при чрезвычайных ситуациях по северному краю территории предусмотрена дорога шириной 4м. с дезбарьерами. Вместо котельной для получения горячей воды будут использоваться водогрейные установки, потребляющие электро-энергию, размещенные непосредственно внутри зданий. Скирды соломы и сена располагаются на противопожарном удалении 150м от территории фермы с подветренной стороны.
2 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ КОРОВНИКА
2.1 Зооинженерные требования к машинам
Состояние здоровья, продуктивность животных значительной мере зависят от качества, уровня и полноценности их питания и от своевременной и правильной раздачи кормов.
Для раздачи кормов на фермах используют разнообразные по принципу действия и конструкции кормораздатчики. К машинам для раздачи кормов предъявляют сложный комплекс требований, в том числе:
зоотехнические - равномерность и точность раздачи кормов, их дозировка индивидуально каждому животному или группе животных, бесшумность в работе, исключение загрязнения корма, расслаивания его по фракциям, травмирования животных и птицы;
технико-экономические - универсальность в раздаче различных по виду и консистенции кормовых продуктов, долговечность и высокая надежность машины в работе, малые энергоемкость и металлоемкость, удобство и безопасность в эксплуатации, автоматизация выполняемых рабочих процессов.
Для поения животных используют поилки разных конструкций, что обусловлено различием вида животных, способов их содержания и поиском рациональных устройств, наиболее полно отвечающих технико-экономическим требованиям. Поилки должны обеспечить обслуживаемое поголовье необходимым количеством чистой воды, температура которой должна быть близка к температуре воздуха в помещении для животных.
3оотехнические требования, предъявляемые к технологии машинного доения, обусловлены физиологией животного и сводятся к следующему:
Нельзя устанавливать доильные стаканы на соски, если корова не припустила молоко. Все подготовительные операции на вымени должны быть проведены в течение одной минуты.
Выдаивание самых высокопродуктивных коров должно быть выполнено за 4—6 мин со скоростью доения до 30—35 г/с (2 л/мин).
Необходимо предусмотреть полный отвод молока из подсосковых камер доильных стаканов в период наибольшего выдаивания.
Нельзя оставлять доильные стаканы на сосках после прекращения истечения молока из вымени, так как это связано с опасностью возникновения мастита и снижения продуктивности коровы. При применении трехтактных аппаратов это ограничение снимается, и доярка может работать с большим числом аппаратов.
Эффективная стимуляция молокоотдачи и полное выведение молока из вымени коровы без ручного додаивания.
Воздействие на вымя коровы, близкое к естественным действиям теленка при сосании;
Возможность регулировки воздушного разрежения, сжатия соска, частоты пульсаций и размеров сосковой резины в зависимости от физиологического состояния коровы.
Доильные машины и аппараты не должны вызывать патологических раздражений сосков и вымени.
Полный отвод молока от сосков передних и задних долей в первые минуты доения;
Соответствие температуры доильных стаканов температуре тела коровы.
Исключение возможности наползания доильных стаканов во время доения на вымя и пережимания верхнего устья соскового канала.
Автоматизированное отключение доильных стаканов при полном выдаивании коровы и обеспечение полной безопасности для животных при случайной передержке доильных стаканов на сосках вымени.
Простота конструкции доильной установки, бесшумность ее работы.
Хороший товарный вид установки и возможность выдаивания в ведро, флягу, моло-копровод.
Работа доильных аппаратов без смазывания, инертность их деталей к среде, воде, молоку и др.
Надежное удержание доильных стаканов на сосках вымени коров во время доения.
Высокая эксплуатационная надежность доильной установки и простота ее обслуживания.
2.2 Выбор комплекса машин для коровника
2.2.1 Раздача кормов
На животноводческих фермах и комплексах применяют следующие транспортные и погрузочные средства: установки безрельсового транспорта (прицепные тракторные кормораздатчики, прицепы, тележки, электрокары, самоходные шасси, грузовые автомашины, вильчатые и грейферные погрузчики и др.), наземные и подвесные машины и механизмы рельсового транспорта (самоходные электрифицированные кормораздатчи-ки, вагонетки, козловые краны, кран-балки и др.) и стационарные машины непрерывного транспорта (ленточные, цепные, инерционные, скребковые, скреперные, винтовые и роликовые транспортеры, ковшовые элеваторы, спуски, установки пневматического и гидравлического транспорта).
На фермах и комплексах получили распространение следующие машины безрельсового транспорта: прицепные тракторные кормораздатчики КТУ-10А, РММ-5,0; РСП-10; КУТ-3,ОА; РМК-1,7, навесные (на шасси автомобиля или на электрокары) раздатчики КУТ-3,ОБ, АРС-10, КСА-5, загрузчики комбикормов ЗСК-10 и АПС-25, тракторные прицепы и ручные тележки.
Кормораздатчик КТУ-10А предназначен для транспортировки и раздачи на ходу в кормушки измельченных грубых и сочных кормов; при этом ширина кормового прохода должна быть не менее 2 м, а высота кормушек не более 0,75 м. Кроме того, кормо-раздатчик может использоваться для подвоза зеленой массы (при заготовке силоса и сенажа), подачи ее на стационарные транспортеры, а также для перевозки различных сельскохозяйственных грузов с выгрузкой назад продольным транспортером.
Кормораздатчик РММ-5,0 в основном имеет такие же рабочие органы, как и КТУ-10, но отличается от него габаритами, объемом кузова и конструкцией ходовой части, допус-кающей изменение ширины колеи.
Раздатчик-смеситель РСП-10 предназначен для смешивания и раздачи грубых кормов, сенажа, силоса и других измельченных компонентов.
Раздатчик РМК-1,7 применяется для транспортировки и раздачи карбамида и мелассы на фермах крупного рогатого скота. Он может выдавать кормовые смеси на одну или две стороны.
Раздатчики КУТ-3,ОА и КУТ-3,ОБМ применяют на свиноводческих фермах для транс-портирования, смешивания и раздачи кормов.
Раздатчик-смеситель РСП-10 наиболее предпочтителен для моей фермы т.к. при поголовье 200 голов вместо кормоцеха с запариванием кормов выгоднее использовать измельчение и смешивание грубых кормов. В этом случае экономится затраты на приготовление кормов из-за отсутствия энергоёмкого приготовления пара. Вместе с РСП-10 используется погрузчик-измельчитель силоса и грубых кормов ПСК-5.
2.2.2 Уборка навозной массы
В общем случае технологический процесс уборки навоза из животноводческих поме-щений, удаления его к местам обработки и хранения с последующим внесением в почву в качестве органического удобрения можно разделить на следующие операции: доставка и распределение подстилки; уборка помещений; транспортировка к местам разгрузки и временного хранения; обработка навоза с целью приготовления высокоэффективного органического удобрения; погрузка и транспортировка навоза в поле и внесение его в почву. При содержании крупного рогатого скота на привязи навоз из стойл убирают 2—3 раза в сутки за пределы коровника - в навозохранилища или на специальные площадки для компостирования. При беспривязном содержании на глубокой подстилке навоз убирается 2—3 раза в год, а на выгульных площадках - ежедневно или через несколько дней в зависимости от времени года.
При беспривязном боксовом содержании коров навоз из помещений для отдыха живот-ных, выгульно-кормовых и преддоильных помещений, а также со скотопрогонных дорог удаляют один раз в 2—3 дня.
При содержании животных на щелевых полах навоз накапливается в каналах, откуда удаляется с помощью гидротранспортной системы или транспортерами, уложенными в закрытые каналы-коллекторы.
Классификация навозоуборочных средств включает механическую и гидравлическую системы средств механизации для сбора и удаления навоза. В свою очередь механическая система включает мобильные и стационарные средства, применяемые для сбора, удаления и обработки как твердого, так и жидкого навоза.
В соответствии с технологией навозоуборочные средства различают по их назначению: для очистки помещений; для накопления и удаления навоза; для транспортировки его и обработки с целью последующей утилизации. Помимо средств, предназначенных для ежедневных операций по очистке и удалению навоза, имеются средства для периодического удаления слежавшегося навоза из коровников при содержании коров на глубокой несменяемой подстилке, для очистки от навоза выгульных дворов, удаления глубокой несменяемой подстилки.
К мобильным навозоуборочным средствам относятся бульдозерные навески БН-1, трак-торные погрузчики-бульдозеры ПБ-35 и погрузчик фронтальный перекидной ПФП-1,2.
Мобильные средства применяются как при привязном, так и беспривязном содержании для сбора подстилочного навоза. Навозные проезды должны иметь ширину от 2,2 до 2,7 м. Для того чтобы избежать охлаждения помещений, въездные ворота делают вагонного типа и оборудуют воздушными защитными завесами с забором воздуха из средней части помещения.
Для условий моего коровника выбираем способ уборки навоза трактором МТЗ-50 с бульдозерной навеской БН-1. Этот же трактор в агрегате с полуприцепом 1-ПТУ-4 разбрасывает сухую соломенную подстилку в навозных проездах и. Уборку навоза и внесение подстилки производят один раз в два дня. Из коровников навоз выталкивается на примыкающую к торцу здания бетонированную площадку, откуда вывозится в хранилище навоза.
2.2.3 Доение коров
Машинное доение облегчает работу людей и повышает производительность труда. В зависимости от системы содержания животных и применяемых доильных установок можно снизить затраты труда по сравнению с ручным доением в 2...5 раз, что уменьшает потребность в рабочей силе.
В настоящее время на фермах и комплексах машинное доение проводят с помощью серийных доильных аппаратов, входящих в состав различных доильных установок.
Существуют различные доильные установки. Установка ДАС-2В предназначена для доения коров в стойлах в переносные ведра. Она состоит из восьми доильных аппаратов ДА-2 или АДУ-1, вакуумной установки УВУ- 60/45 и стенда для полуавтоматической про-мывки доильных аппаратов.
Установка АД-100Б для доения коров в стойлах в переносные ведра состоит из десяти доильных аппаратов «Волга», вакуум-трубопровода с арматурой и приборами, унифи-цированной вакуумной установки УВУ-60/45, установки для промывки и дезинфекции аппаратуры, четырех тележек для перевозки ведер, шкафа для хранения деталей, комплекта моечных приспособлений и запасных частей. Производительность оператора с двумя доильными аппаратами 14...1б коров в 1 ч. Установку обслуживают три-четыре человека.
Доильная установка АДМ-8 предназначена для доения коров в стойлах в молокопровод. Она состоит из вакуум-силовой установки УВУ-60/45, вакуум- и моло-копроводов с арматурой, доильных аппаратов, стенда для автоматической промывки аппаратуры, группового счетчика надоя молока, воздухоразделителя, насоса НМУ-6, приборов для индивидуального учета молока УЗМ-1, фильтра, охладителя молока, электронагревателя ВЭТ, устройства для подъема концевых петель молокопровода, шкафа управления, шкафа запасных частей и комплектов инструмента, монтажных и запасных частей.
Универсальная доильная станция УДС-ЗБ предназначена для машинного доения коров на площадках и пастбищах. Она состоит из двух секций и восьми параллельно-продольных станков, установленных на полозьях. В промежутках между станками разме-щены бункера вместимостью 0,25 м3 со шнековыми дозаторами ручного привода. В комплект станции входят вакуумная установка с электродвигателем, карбюраторный двигатель УД-2-5С, водяной и молочный насосы, генератор тока с осветительным оборудованием и установка для горячей воды, диафрагменный насос-смеситель с воздушным приводом и водопровод к станкам, снабженный шлангами и разбрызгивателями для подмывания вымени коров. Установка для горячей воды включает в себя водогрейный котел и бак для холодной воды. Они смонтированы на общих салазках.
Установка доильная автоматизированная УДА-8А «Тандем-автомат» предназначена для доения в условиях привязного и беспривязного содержания коров. В нее входят: восемь доильных станков с боковым входом и выходом, расположенными по сторонам траншеи; восемь двухтактных доильных аппаратов; система молокопровода и вакуум-провода; вакуумная установка; установка для автоматической мойки аппаратуры; кормораздаточное устройство; система оборудования для первичной обработки молока; система подмывания вымени; водонагреватель; система пневмопривода дверей; шкаф запчастей и др. В установке автоматизированы: работа кормового транспортера, раздача корма, промывка и дезинфекция молочно-доильной аппаратуры в циркуляционном режиме, стабилизация вакуумного режима, додаивание коров и снятие доильных стаканов с вымени по прекращении молокоотдачи.
Доильная и молочная аппаратура включает в себя доильные аппараты ДА-2М «Май-га» или АДУ-1, индивидуальные счетчики молока УЗМ-1 двух ветвей молокопровода, расположенные ниже верхнего уровня траншеи, воздухоразделитель с молокосборником, молочный насос НМУ-6, пластинчатый охладитель.
Установка доильная автоматизированная УДА-16 «Елочка-автомат» предназначена для доения 400...600 животных в условиях их привязного и беспривязного содержания.
В состав доильной установки входят два доильных станка по восемь мест каждый, расположенные по обеим сторонам траншеи под углом 30...35°. Это облегчает работу оператора по обработке вымени и подключению к нему доильных аппаратов.
Для доения коров на установке УДА-16 применяют доильные аппараты АДУ-1 (двухтактные). Доильная установка включает в себя вакуум-провод, молокопровод, устройство для подмывания вымени, систему первичной обработки молока, моечные и вакуумные установки.
Для доения коров выбираем универсальную доильную станцию УДС-ЗБ. Он предназначен для доения коров беспривязного содержания с производительностью 50-55 коров/ч (таблица 59 /1/).Также в нем есть устройство для первичной обработки молока и стоимость его меньше чем у других станций для беспривязного содержания.
2.2.4 Первичная обработка молока
Первичная обработка молока - это комплекс операций, выполняемых с выдоенным моло-ком, улучшающих его санитарно-гигиенические качества, но не изменяющих перво-начальных свойств.
К первичной обработке молока относятся его очистка и фильтрация, охлаждение и пасте-ризация.
Для улучшения качества молока его очищают от механических загрязнений, охлаждают и хранят при температуре 6...8 °С до отправки на молочные заводы.
Охлаждение молока имеет большое значение для его сохранения, так как свежевыдоенное молоко характеризуется свойством задерживать развитие микроорганизмов только в первые 2...3 ч. Вот почему его необходимо после доения охладить. При охлаждении от 37 до 10 °С бактерицидный период увеличивается с 2 до 24ч, а до 5°С— до 36 ч.
Для охлаждения молока используют льдоводяные ванны с расходом льда 0,2...0,3 кг на 1 кг молока и охладители. Охладители молока делят по следующим основным признакам:
характеру соприкосновения с окружающим воздухом - открытые оросительные, закрытые и проточные;
профилю рабочей поверхности - трубчатые и пластинчатые;
числу секций — одно- и многосекционные;
конструкции — одно- и многорядные;
форме — плоские и круглые;
продвижению продукта — под напором или с использованием вакуума; под действием собственной массы;
направлению движения теплообменивающихся сред — противоточные, прямоточные и с перекрестным движением.
Наиболее распространенным считается пластинчатый охладитель противоточного типа. В качестве холодильных агентов, отбирающих теплоту молока через стенки охладителя, используют воду или рассол, охлажденные с помощью холодильных установок.
Простейший охладитель - бассейн или ванна с льдоводяной смесью или проточной водой, в которые погружают фляги или ушаты с молоком или сливками. Процесс охлаждения состоит в переходе теплоты от молока к охлаждающей среде через стенки сосудов.
Наиболее эффективны процессы охлаждения молока в молочных охладителях, которые отличаются по конструкции и способу охлаждения. К ним относятся открытые и закрытые оросительные аппараты, противо- и параллельно-точные, трубчатые, пластинчатые охладители.
Пластинчатые охладители могут работать в противо - и прямоточном режимах. В прямо-точном режиме они работают, если в качестве хладоносителя используют рассол, охлажденный до минусовых температур, а в противоточном режиме, когда необходимо охлаждать молоко до температуры, превышающей на 3°С начальную температуру охлаждающей жидкости.
Охладители рассчитаны на режим работы при соотношении подачи молока и охлаждающей воды, равном 1:3, а при охлаждении рассолом - 1:2.
Пластинчатые охладители используют в составе молокоочистительных установок ОМ-1 и ОМ-1А, автоматизированных установок ООТ-М и ООУ-М, которые обеспечивают двухступенчатое охлаждение. Очиститель-охладитель ОМ-1 состоит из станины, на которой установлены сепаратор-очиститель, электродвигатель и пластинчатый охла-дитель, соединенные в единую технологическую линию.
В очистителе частота вращения барабана составляет 100 с-1. Он снабжен напорным диском, обеспечивающим необходимый напор для продвижения молока. Произво-дительность очистителя 1000 дм3/ч, масса 200 кг, мощность электродвигателя 1,1 кВт.
Резервуары для молока могут быть горизонтальными или вертикальными, герме-тизированными или открытыми со встроенными холодильными установками и без них.
Резервуар ТОМ-2А горизонтальный, негерметизированный с лопастной мешалкой оборудован водяной рубашкой, теплоизоляцией и холодильной установкой МХУ-12Т с холодильной мощностью 35,7 МДж/ч. Корпус ванной орошается холодной водой снизу и с боков из системы труб, которая отбирает теплоту от стенок и стекает вниз к испарителю холодильной машины, охлаждается и вновь подается насосом в трубы. Агрегат может работать в автоматическом и ручном режимах работы.
Для сбора, охлаждения и кратковременного (до 24 ч) хранения молока на молочных фермах используют: резервуары с промежуточным хладоносителем открытые РПО-1,6 и РПО-2,5 вместимостью 1,6 и 2,5м3; резервуар ТО-2 —2м3; вертикальный резервуар TOB-1-1м3.
Выбираем очиститель-охладитель молока ОМ-1,т.к. он обеспечивает хорошую очистку и охлаждение молока и обладает достаточной производительностью 1000 дм3/ч. Для условий малой фермы на 200 голов, я выбираю технологию производства молока, когда молоко после очистки и охлаждения сразу же, без предварительного хранения, отправляется на молокозавод.
2.2.4 Первичная обработка молока
Первичная обработка молока - это комплекс операций, выполняемых с выдоенным моло-ком, улучшающих его санитарно-гигиенические качества, но не изменяющих перво-начальных свойств.
К первичной обработке молока относятся его очистка и фильтрация, охлаждение и пасте-ризация.
Для улучшения качества молока его очищают от механических загрязнений, охлаждают и хранят при температуре 6...8 °С до отправки на молочные заводы.
Охлаждение молока имеет большое значение для его сохранения, так как свежевыдоенное молоко характеризуется свойством задерживать развитие микроорганизмов только в первые 2...3 ч. Вот почему его необходимо после доения охладить. При охлаждении от 37 до 10 °С бактерицидный период увеличивается с 2 до 24ч, а до 5°С— до 36 ч.
Для охлаждения молока используют льдоводяные ванны с расходом льда 0,2...0,3 кг на 1 кг молока и охладители. Охладители молока делят по следующим основным признакам:
характеру соприкосновения с окружающим воздухом - открытые оросительные, закрытые и проточные;
профилю рабочей поверхности - трубчатые и пластинчатые;
числу секций — одно- и многосекционные;
конструкции — одно- и многорядные;
форме — плоские и круглые;
продвижению продукта — под напором или с использованием вакуума; под действием собственной массы;
направлению движения теплообменивающихся сред — противоточные, прямоточные и с перекрестным движением.
Наиболее распространенным считается пластинчатый охладитель противоточного типа. В качестве холодильных агентов, отбирающих теплоту молока через стенки охладителя, используют воду или рассол, охлажденные с помощью холодильных установок.
Простейший охладитель - бассейн или ванна с льдоводяной смесью или проточной водой, в которые погружают фляги или ушаты с молоком или сливками. Процесс охлаждения состоит в переходе теплоты от молока к охлаждающей среде через стенки сосудов.
Наиболее эффективны процессы охлаждения молока в молочных охладителях, которые отличаются по конструкции и способу охлаждения. К ним относятся открытые и закрытые оросительные аппараты, противо- и параллельно-точные, трубчатые, пластинчатые охладители.
Пластинчатые охладители могут работать в противо - и прямоточном режимах. В прямоточном режиме они работают, если в качестве хладоносителя используют рассол, охлажденный до минусовых температур, а в противоточном режиме, когда необходимо охлаждать молоко до температуры, превышающей на 3°С начальную температуру охлаждающей жидкости.
Охладители рассчитаны на режим работы при соотношении подачи молока и охлаждающей воды, равном 1:3, а при охлаждении рассолом - 1:2.
Пластинчатые охладители используют в составе молоко-очистительных установок ОМ-1 и ОМ-1А, автоматизированных установок ООТ-М и ООУ-М, которые обеспечивают двухступенчатое охлаждение. Очиститель-охладитель ОМ-1 состоит из станины, на которой установлены сепаратор-очиститель, электродвигатель и пластинчатый охла-дитель, соединенные в единую технологическую линию.
В очистителе частота вращения барабана составляет 100 с-1. Он снабжен напорным диском, обеспечивающим необходимый напор для продвижения молока. Произво-дительность очистителя 1000 дм3/ч, масса 200 кг, мощность электродвигателя 1,1 кВт.
Резервуары для молока могут быть горизонтальными или вертикальными, герме-тизированными или открытыми со встроенными холодильными установками и без них.
Резервуар ТОМ-2А горизонтальный, негерметизированный с лопастной мешалкой оборудован водяной рубашкой, теплоизоляцией и холодильной установкой МХУ-12Т с холодильной мощностью 35,7 МДж/ч. Корпус ванной орошается холодной водой снизу и с боков из системы труб, которая отбирает теплоту от стенок и стекает вниз к испарителю холодильной машины, охлаждается и вновь подается насосом в трубы. Агрегат может работать в автоматическом и ручном режимах работы.
Для сбора, охлаждения и кратковременного (до 24 ч) хранения молока на молочных фермах используют: резервуары с промежуточным хладоносителем открытые РПО-1,6 и РПО-2,5 вместимостью 1,6 и 2,5м3; резервуар ТО-2 —2м3; вертикальный резервуар TOB-1-1м3.
Выбираем очиститель-охладитель молока ОМ-1,т.к. он обеспечивает хорошую очистку и охлаждение молока и обладает достаточной производительностью 1000 дм3/ч. Для условий малой фермы на 200 голов, я выбираю технологию производства молока, когда молоко после очистки и охлаждения сразу же, без предварительного хранения, отправляется на молокозавод.
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МАШИН
3.1 Уборка навоза
Производительность трактора с навесным скребком определяется с некоторым приб-лижением величиной машинного времени, затрачиваемого на удаление 1000 кг навоза(страница 397/5/),
(13)
где
бульдозером, с
где В- ширина захвата лопаты
h - высота навоза на лопате
l – длина бокового бортика
r- плотность навоза
=110,6 с
Сопротивление движению навоза, перемещаемого тракторным навесным скребком на выгульной площадке с твердым покрытием или в навозном проходе коровника, определяется по формуле
P = 9,81×kб×fст×M, (15)
где kб — коэффициент, учитывающий угол постановки скребка
fст — коэффициент трения покоя;
М — масса тела волочения, кг.
kб = 1 (таблица 32 /5/)
fст =1,4 (страница 391/5/)
М = 465 кг
P = 9,81×1×1,4×465=64кH
3.2 Доение коров
При доении на доильных площадках число аппаратов
где t - продолжительность доения одной коровы, мин (принимают 6...7 мин при
сборе молока в бидоны и 5...6 мин— в молокопровод).
T - продолжительность разового доения расчетного поголовья, мин ( по зоотех-
ническим требованиям T=90×××120 мин)
m – число дойных коров
t=6 мин
T= 96 мин
M = 200 гол
Принимаем 8 доильных аппаратов или станков.
Расчетная часовая производительность доильных установок
Wч=m/T (17)
Wч=200/1,6=125гол/ч
Число доильных установок определяют по формуле (18) и округляют до целого числа
nп=Wп/Wч (18)
где Wп - часовая производительность установки, голов (принимают по технической
характеристике).
nп=55/125=0,44
Принимаем 1 установку УДС-3Б
Потребное число мастеров машинного доения
P=m×(tр+tм.р.)/60×T (19)
где tр - время выполнения ручных операций, мин (подмывание, вытирание, массаж вымени, сдаивание первых "струек молока, перенос доильных аппаратов(принимают по таблице 11.2/3/);
tм.р - время выполнения машинно-ручных операций — подключение и надевдние стаканов, заключительный массаж и машинное додаивание, снятие доильного аппарата, переходы от одной коровы к другой, мин (принимают по таблице 11.2/3/);
P=200×(1,9+0,7)/60×1,6=5.4
Принимаем 6 шт
Производительность труда (коров/ч) одного мастера машинного доения
W=60/(tр+tм.р) (20)
W=60/(1,9+0,7)=23гол/ч
3.3 Раздача кормов
Максимальную разовую выдачу корма (т) с наибольшим временем на погрузку и переезды кормораздатчика рассчитывают по формуле
(21)
где а — норма выдачи корма одному животному, кг (принимают согласно рациону)
mр — расчетное поголовье животных
=11,88 т
Число ездок А кормораздатчика для перевозки и раздачи максимальной разовой выдачи корма
(22)
где V-полезный объем кузова кормораздатчика, м3
j - коэффициент заполнения кузова
r - плотность корма, т/м3
V=10м3
j=0,95
r=1020кг/м3
Получается 3 ездки.
3.4 Расчет вентиляции
Для поддержания параметров микроклимата в оптимальном режиме или близком к опти-мальному необходимо удалять из помещения вредные газы и обновлять воздух, т. е. осу-ществлять воздухообмен в соответствии с нормами.
Критерием пригодности воздуха служит содержание в нем углекислоты. Необходимый по содержанию углекислоты воздухообмен (м3/ч) определяют по формуле
где mi—число животных в помещениях
n — число видов животных
Pi — количество углекислоты, выделяемой одним животным, дм3/ч (таблица 3.23/2/)
P2—допустимая норма СО2 в помещении, дм3/м3 (Р2=2,50 дм3/м3)
Pi — содержание СО2 в наружном воздухе, дм3/м3 (Pi=0,3.. .0,4 дм3/м3)
n=250гол
Pi=128 дм3/ч
Необходимый по содержанию влаги воздухообмен
где Gв — суммарные влаговыделения в помещении, г/ч
d1 — влагосодержание воздуха помещения, определяемое по диаграмме i—d, г/кг сухого воздуха
d2—влагосодержание наружного воздуха, определяемое по диаграмме i—d, г/кг сухого воздуха
r — плотность воздуха при температуре помещения, кг/м3
Gв=112750г/ч
d1=8г/кг
d2 =1,40г/кг
r=1,248кг/м3
Воздухообмен (м3/ч), способствующий удалению избытка теплоты,
где åQ — общее количество избыточной теплоты кВт,
c - удельная массовая теплоемкость воздуха = 1кДж/(кг × °С)
tв— температура воздуха, уходящего из помещения через вытяжные каналы, °С
tн—температура наружного воздуха, °С
r - плотность воздуха, подаваемого в помещение, кг/м3
åQ= Qж- Qп (26)
где Qж - теплота выделяемая животными кДж/ч
Qж = 2600*250=650 МДж/ч
Qп - теплопотери помещения кДж/ ч
Qп=qoV(tв-tн) (27)
гдеqo – удельная тепловая характеристика помещения, кДж/(м3ч*°С)
V – объем помещения по наружному обмеру
Qп=0,047*4384,8(10+15)=5152,14 кДж/ч
åQ= 650000-5152=644848 кДж/ч
Скорость (м/с) движения воздуха в вытяжном канале определяют по формуле
где hк — высота вытяжного канала, м
tкв — допускаемая температура воздуха внутри помещения, °С
tн — средняя температура наружного воздуха в осенний и весенний периоды для данной местности, °С
hк=5м
tкв =10 °С
tн =-15 °С
Скорость (м/с) движения воздуха в приточном канале принимаем v=12м/с (страница 124/2/)
Общая площадь (м2) вентиляционных каналов (страница121/2/)
Fв=V/(3600v) (29)
Приточных: Fв=18855.2/(3600*12)=0.436м2
Получаем два трубопровода с d=0.52м, принимаем две трубы по 0,5м, оставляя часть воздухообмена на приток через двери и окна.
Вытяжных: Fв=V18855,2/(3600*1,48)=3,54м2
Зная площадь Fв (м2) поперечного сечения одного вытяжного канала, находят их число. Сечение вытяжного канала принимают равным 0,4r0,4 м; 0,5r0,5м; 0,6r0,6м или 0,7r0,7 м.
Принимаем 0,7r0,7 м и получаем 8 каналов для вытяжки воздуха.
4 ВЫБОР И РАСЧЕТ МАШИН ДЛЯ ПОЕНИЯ КОРОВ
4.1 Описание существующих автопоилок для коров
Вода - один из важнейших факторов, влияющих на здоровье и продуктивность животных. Она является одним из основных материалов клеток живого организма и участвует во многих биологических процессах, протекающих в организме животных. С водой в различные части тела доставляются питательные вещества, и с ней же из организма животных уносятся ненужные и вредные для него продукты обмена.
Современное водоснабжение организуют так, чтобы животные могли пить а любое время суток и в достаточном количестве. Это достигается путем подключения к водопроводу автопоилок, к которым животные имеют свободный доступ и потребляют воду в соответствии с физиологическими потребностями. При нормальном кормлении молочные коровы, например, пьют воду из автопоилок более 12 раз в сутки.
Для поения животных используют поилки разных конструкций, что обусловлено различием вида животных, способов их содержания и поиском рациональных устройств, наиболее полно отвечающих технико-экономическим требованиям. Поилки бывают индивидуальные и групповые, стационарные и передвижные. Индивидуальные поилки применяют на фермах крупного рогатого скота привязного содержания и свинофермах при содержании свиней в отдельных станках. По принципу действия поилки могут быть клапанные и вакуумные, а клапанные, в свою очередь, — педальные и поплавковые. Для поения птицы применяют чашечные желобковые и ниппельные поилки.
В зимнее время на открытых площадках для поения животных применяют поилки с подогревом воды. На пастбищах в летних лагерях удаленных от водоисточников, животных поят из передвижных поилок. Поилки должны обеспечить обслуживаемое поголовье необходимым количеством чистой воды, температура которой должна быть близка к температуре воздуха в помещении для животных и птицы. Тип и число автопоилок выбирают в зависимости от способа содержания, вида животных (птицы) и технических характеристик поилок. Исходя из зоотехнических норм фронта поения и обслуживаемого поголовья, определяют требуемую длину групповых поилок.
Автопоилка ПА-1А обеспечивает поение двух животных крупного рогатого скота при их привязном содержании в коровнике любого типа, в котором имеется водопроводная магистраль.
Автопоилка представляет собой чугунную чашу с пружинно-клапанным механизмом. В нерабочем положении под действием пружины клапан закрывает входное отверстие в седле. В этом случае педаль приподнята над дном чаши. Когда животное, пытаясь достать воду из чаши, давит на педаль, пружина сжимается, клапан открывается и вода под напором через отверстие в корпусе поступает в чашу. Как только животное отпускает педаль, клапан под действием пружины вновь закрывается и доступ воды прекращается.
Автопоилка АП-1А предназначена для тех же целей, что и ПА-1А, отличаясь от нее конструкцией отдельных элементов. Ее детали, кроме седла, клапана и амортизатора, изготовлены из пластмассы, функции пружины выполняет резиновый амортизатор.
Каждую из автопоилок АП-1А и ПА- 1А используют на два стойла при привязном содержании коров или на 10... 12 голов при боксовом содержании.
Автопоилка групповая с электроподогревом АГК-4А применяется для поения животных на открытых площадках в зимнее время. Ее можно устанавливать также внутри помещений. В корпусе автопоилки с теплоизоляцией находится поильная чаша, клапанно-поплавковый механизм, электронагревательный элемент и терморегулятор. Электро-нагреватель расположен под днищем чаши. В теплые месяцы года его отключают. Живот-ные получают доступ к воде, нажав одну из четырех крышек клапанов, расположенных в верхней части поилки. По мере снижения уровня воды в чаше поплавок опускается, клапан открывается и вода из водопровода поступает в поилку. Температуру воды в чаше регулируют в пределах 4...18°С, изменяя зазор между мембраной и микропереключателем. Она поддерживается автоматически с помощью терморегулятора. Поилка рассчитана на 80... 100 животных.
Водораздатчик унифицированный ВУ-ЗА предназначен для забора и перевозки воды на животноводческие фермы, пастбища и в летние лагеря. Представляет собой полуприцеп, оборудованный гидравлической тормозной системой, указателями поворота и отражателями. Состоит из рамы с ходовой частью, цистерны, насоса с приводом, карданного вала, всасывающего и сливного рукавов. Цистерну заполняют водой из открытых источников с помощью центробежного насоса, который приводится от ВОМ трактора через карданную передачу и редуктор. Агрегатируется с тракторами типа «Беларусь» всех модификаций.
Автопоилка групповая передвижная для крупного рогатого скота ВУК-3 обеспечивает поение животных в летних лагерях на пастбищах, удаленных от водоисточника. Ее используют также для доставки и заправки групповых стационарных автопоилок и других емкостей. Создана на базе унифицированного водораздатчика ВУ-3 и дополнительно оборудована трубопроводами с поилками ПА-1А, устройством для установки трубопроводов (с поилками) в рабочее и транспортное положения, указателем уровня воды в цистерне.
Цистерну заполняют водой из открытых водоисточников с помощью насоса или самотеком из водопровода. На месте поения поилку отсоединяют от трактора и устанавливают в рабочее положение. Численность обслуживаемых поилкой животных — 110 голов.
Для моего коровника самым рациональным является автопоилка АГК-4А. Он предназначен для поения беспривязных коров. Также эта автопоилка может, нагревает воду для поения, экономя энергию. Это возможно из-за того, что нагревательный элемент изолирован от окружающей среды и может нагревать только ту воду, которая находится непосредственно в чаше.
4.2 Расчет водоснабжения для поения
Автопоилка АГК-4А рассчитана для поения 80…100 коров (страница 178/4/), поэтому при поголовье 250 коров в коровнике понадобиться 3 поилки.
Для расчета секундного расхода воды рассмотрим случай когда воду пьют только коровы с интенсивностью поения Pк=0,1л/с (таблица 8,1/3/). Если каждая поилка может поить сразу 4 коровы, то 3 поилки поят n=12 коров, и секундный расход воды будет:
P= Pк*n (30)
P= 0.1*12=1.2 л/с
Количество теплоты необходимое для нагрева воды в поилках за сутки:
Q=cв(tг-tх)mв (31)
где cв – теплоемкость воды, Дж/(кг×Ко)
tг - температура подогретой воды, оС
tх - температура холодной воды, оС
mв – масса суточного расхода воды, кг
cв=4187 Дж/(кг×оК)
tг =18 оС
tх = 6 оС
mв определим через суточный расход воды для коров и нетелей
mв=(qк×nк+qн×nн)×rв (32)
где qк - норма потребления воды на одну корову, л/сут.
qн - норма потребления воды на одну нетель, л/сут.
nк - количество коров
nн - количество нетелей
r - плотность воды, кг/л
qк - 43 л/сут.(таблица 1,1/7/)
qн - 33 л/сут.(таблица 1,2/7/)
nк - 200
nн - 50
r - 1 кг/л
mв=(43×200+33×50)×1=10250 кг/сут.
Q=4187×(18-6)×10250=515 МДж/сут.
Найдем время за которое один ТЭН мощностью N=1 кВт сможет нагреть это количество воды:
t=Q/N (33)
t=515 × 106/103=515 × 103 c
Это будет 143 часа с одним ТЭНом. А нам нужно согреть за 24 часа, т.к. коровы употребляют воду в течении всех суток (таблица 8.4/3/). Количество ТЭНов будет:
nТЭН=143/24=6 шт
А у нас имеется всего 3 ТЭНа. Это говорит о том, что три автопоилки АГК-4А с ТЭНом мощностью 1кВт не смогут быстро и качественно подогреть воду за сутки. Если же установить ТЭНы мощностью 2 кВт, то
t=515 × 106/2×103=257,5 × 103 c
nТЭН=257,5 × 103 /(24×3600)=3 шт
Т.е. потребуются всего три автопоилки АГК-4А, что соответствует нормам поения одной поилкой в 100 голов.
4.3 Описание работы машины
АГК-4А предназначена для поения крупного рогатого скота при беспривязном содержании. Ее можно устанавливать внутри помещений и на выгульных площадкаx.
Особенностью данной автопоилки является то, что, она снабжена устройством для подогрева воды.
При поении животных холодной водой значительное количество энергии расходуется не на образование продукции, а на нагревание принятой воды, для компенсации которого требуется дополнительный корм.
Принцип работы групповой автопоилки с электроподогревом воды АГК-4А основан на поддержании необходимого уровня воды в поильной чаше и ее температуры в заданных пределах.
Уровень воды в поильной чаше поддерживается посредством клапанно-поплавкового механизма, который состоит из клапана, поплавка, регулировочного винта и системы рычагов. Для изменения уровня воды в поильной чаше нужно увеличить угол установки рычага и наоборот.
Нагрев воды в поильной чаше осуществляется электронагревательным элементом, который включается периодически в зависимости от изменения температуры воды посредством терморегулятора. Терморегулятор частично погружен в воду, что позволяет иметь ему ту же температуру.
Внутри терморегулятора расположен сильфон, который за счет формы и материала может сжиматься и расширяться. Сильфон заполнен спиртовой жидкостью, что дает возмож-ность изменять внутренний объем при изменении температуры воды в поильной чаше.
При повышении температуры воды в поильной чаше происходит увеличение объема сильфона, за счет расширения спиртовой жидкости и при определенной температуре наконечник сильфона нажимает на микровыключагел что приводит к размыканию электрической цепи электронагревательного элемента.
При остывании воды в поильной чаше спиртовая жидкость в сильфоне сжимается и электрическая цепь замыкается.
Регулирование температуры воды в диапазоне 4-18°С достигается вращением регу-лировочного болта, который изменяет расстояние между микровыключателем, и нако-нечником сильфона. Для увеличения температуры воды регулировочный болт необходимо повернуть по часовой стрелке, а для уменьшения - против часовой стрелки.
В существующей автопоилке АГК-4А электронагревательный элемент сначала нагревает воздух, а воздух далее нагревает воду. При этом неизбежны потери тепла через стенки с которыми соприкасается нагретый воздух. Я предложил поместить электронагре-вательный элемент непосредственно в воду и рассчитал возможность нагрева воды стандартной поилкой с ТЭНом на 1 кВт с 6 оС до 18 оС. Получилось, что автопоилка АГК-4А не сможет нагревать воду за требуемый промежуток времени 24 часа на обслуживаемое поголовье в 100 коров. Я предложил поставить электронагревательный элемент на 2 кВт. С ним одна автопоилка АГК-4А сможет нагревать воду за требуемый промежуток времени 24 часа на обслуживаемое поголовье в 100 коров.
5 ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ГРУППОВОЙ АВТОПОИЛКИ
В предыдущем пункте я предложил поместить электронагревательный элемент непосредственно в воду и рассчитал возможность нагрева воды стандартной поилкой с ТЭНом на 1 кВт с 6 оС до 18 оС. Получилось, что автопоилка АГК-4А не сможет нагревать воду за требуемый промежуток времени 24 часа на обслуживаемое поголовье в 100 коров. Я предложил поставить электронагревательный элемент на 2 кВт. С ним одна автопоилка АГК-4А сможет нагревать воду за требуемый промежуток времени 24 часа на обслуживаемое поголовье в 100 коров.
При подогреве воды уменьшаются потребление кормов на согревание тела коровы, охлаждаемой выпитой холодной водой.
Теплота Qк необходимая для согревания воды коровой до 18 оС:
Qк=Q- QТЭН, (34)
где Q- теплота необходимая для нагрева суточного расхода воды, Дж;
QТЭН- теплота выделяемая тремя ТЭНами мощностью 1 кВт за сутки, Дж.
Q=515 МДж/сут.
QТЭН=N× t (35)
где N- мощность 3х ТЭНов, кВт;
t- число секунд в сутках.
N=3 кВт
t=86400 с.
QТЭН=3000× (24×3600)=260×106 Дж
Qк=515- 260=255МДж
Эту теплоту коровы вырабатывают, съедая дополнительный корм.
Необходимое количество теплоты на согрев воды на одну корову в сутки составит:
qк=Qк/nк (36)
где nк- количество коров;
nк=200.
qк=255/200=1,28 МДж/сут
Количество кормовых единиц на одну корову необходимое для создания этой теплоты будет:
Nк.е.= qк/qк.е. (37)
где qк.е.- количество обменной теплоты(энергии) получаемой коровой из одной кормовой единицы, МДж .
Так как за одну кормовую единицу принят 1 кг овца среднего качества то, по таблице 16 (Животноводство/Е.А.Арзуманян, А.П.Бегучев, В.И.Георгиевский и др.;под ред. Е.А. Арзуманяна. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1991. – 512 с.)
qк.е=7,54 МДж
Nк.е.= 1,28/7,54=0,17корм.ед./сут.
Если же корова эти кормовые единицы вместо согревания воды использовала бы на выработку молока то, ее суточный удой увеличился бы. По данным ИвановВ.А. ОбуховП.А. Справочник животновода молочной фермы и комплекса. – М.: Россельхозиздат, 1985. – 255с. при удое за год 2500 литров расход кормовых единиц на 1 кг молока составляет 1,35 корм.ед. Из этого следует, что одна корова, используя дополнительно 0,17 корм.ед. на создание молока увеличивает удой на 0,126 литров в сутки. Стадо в 200 голов будет давать на 25,2 литра больше молока в сутки.
На модернизацию поилки АГК-4А понадобятся три ТЭНа по 2 кВт и опытный газосварщик для переделки корыта поилки. Стоимость новых ТЭНов примем 1500 руб., а оплату сварщику по договору 2000 руб. Суммарные расходы составят 3500 руб.
Расчетный годовой экономический эффект, руб
Эг=(Со-С1)+Ен(Ко-К1)±Д1 (38)
где Со – годовые издержки на эксплуатацию машин по старому варианту, руб.;
С1 - годовые издержки на эксплуатацию машин по новому варианту, руб.;
Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;
Ко-К1 – разница капитальных вложений в технику по старому и новому варианту, руб.;
Д1 – денежная оценка дополнительно полученной за год продукции при внедрении новой машины, руб.
Основные годовые издержки составят затраты на электроэнергию. При 24 часовой работе в течении 210 дней со стоимостью 1 кВт-ч=0,85 руб. для предприятий они составят:
Со=24×210×3×0,85=12852 руб.
При использовании 2 кВт ТЭНов:
С1=24×210×6×0,85=25704 руб.
Ен = 0,12 (страница 171/2/)
Разница капитальных вложений в технику по старому и новому варианту будет равна суммарным расходам на модернизацию
Ко-К1=3500руб.
Денежная оценка дополнительно полученной за год продукции при внедрении новой машины будет равна стоимости дополнительного удоя молока за период использования поилки 210 дней.
Д1 = mд×210×z, (39)
где mд – дополнительный удой в сутки, кг;
z – стоимость одного литра молока, руб.
mд =25,2 кг
z = 5 руб.
Д1 = 25,2×210×5=26460 руб.
Эг=(12852-25704)+0,12(3500)+26460=14028 руб.
Срок окупаемости затрат на модернизацию поилки, дней
Tдн= (Ко-К1)/П
где П – прибыль от дополнительного удоя за одни сутки;
П= mд ×z,
П= 25,2×5=126 руб.
Tдн= 3500/126=28 дней.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения курсовой работы было сделано следующее:
1 Разработан генеральный план молочно-товарной фермы на котором представлены коровник, где размещаются лактирующиеся коровы и нетели, здание, где размещаются сухостойные коровы, телята до 2х и 3х месяцев, родильное отделение и профилакторий, ветпункт с изолятором, дом животновода, автовесы, водонапорная башня, навес для кормораздатчиков, помещение для хранения концентрированных кормов, траншеи для силоса и сенажа и гурт корнеплодов. Скирды соломы и сена располагаются на противопожарном удалении 150м от территории фермы с подветренной стороны.
2 Выбрана и рассчитана рациональная система машин для комплексной механизации фермы:
раздача кормов – Раздатчик смеситель РСП-10, погрузчик-измельчитель силоса и грубых кормов ПСК-5;
уборка навозной массы - трактор с бульдозерной навеской БН-1, полуприцеп 1-ПТУ-4 для разбрасывания подстилки в навозных проездах;
доение коров - универсальная доильная станция УДС-ЗБ;
первичная обработка молока - очиститель-охладитель молока ОМ-1;
поение коров - автопоилка АГК-4А;
3 Произведен технологический расчет автопоилки АГК-4А который показал, что для нормального нагрева воды для поения до 18 оС тремя поилками, целесообразнее установить на них электронагревательные элементы мощностью 2 кВт.
БИБЛИОГРАФИЯ
1.Белянчиков Н.Н., Смирнов А. И. Механизация животноводства. –2-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1983. – 360с.
2.Брагинец Н.В., Полишкин Д.А. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат,1991. – 191с.
3.Колесник А.Л., Шаманский В.Г. Курсовое и дипломное проектирование. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1983. – 320с.
4.Механизация и технология производства продукции животноводства/В.Г. Коба, Н.В. Брагинец, Д.Н. Мурусилидзе и др. – М.: Колос, 2000. – 528с.
5.Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. – Л.: Колос, 1978. – 560с.
6.Приусадебное животноводство и птицеводство: Справочник-пособие/Сост. А.В. Близнецов – Уфа: Китап, 1993. – 160с.
7.Усаковский В.М. Водоснабжение и водоотведение в сельском хозяйстве. – М.: Колос, 2002. – 328с.
