Проектирование фермы привязного содержания

1. Обоснование выбора проектируемой технологии привязного содержания.

Каждая животноводческая ферма представляет собой специализированные объекты для производства продуктов  животноводства, включающие в себя сложную систему элементов зоотехнического, ветеринарного, биологического, экономического, организационного и другого порядков.

В животноводстве России бывают сотни тысяч сложнейших машин, внедряются электроника, вычислительная техника, робототехника. Все это  оборудование нужно уметь грамотно эксплуатировать, имея в виду что  эта техника обслуживает живые  организмы. Для комплексной механизации  ферм прежде всего необходимы хорошая  кормовая база, животноводческие помещения, современные технологии и техника, надежное электроснабжение.

Привязной способ основан  на индивидуальном обслуживании коров  и нормированном кормлении. При привязном содержании коров содержат в стойлах, оборудованных механическими групповыми устройствами для фиксации (привязями). При этом почти все операции по обслуживанию животных происходят на месте, в стойлах. Корма доставляют в помещение и раскладывают по кормушкам в зависимости от молочной продуктивности каждой из коров, воду подводят к каждому стойлу,сюда же постоянно подвозят и свежую подстилку. Для повышения производительности труда в коровниках , оборудованных автоматическими групповыми привязями, в спец.помещениях монтируют высокопроизводительные доильные установки. Наивысшие показатели продуктивности достигнуты при привязном способе. При привязном содержании животных размещают в индивидуальных стойлах на привязи. Кормление и поение скота организуется в стойлах. Постановочный вес молодняка на откорме 190 кг в возрасте 6 месяцев, съемочной вес 450 кг.

При планируемом среднесуточном привесе в 1020 гр.

2. Расчет поголовья и количества скотомест и расчет производственной мощности фермы и выхода продукции.

Объем производства молока в цехах определяется с  учетом продолжительности пребывания в данном цехе и суточного удоя по месяцам лактации (по данным индивидуального  задания и приложения).

Например, на комплексе 400 коров средней продуктивностью  3000, кг. Валовой надой по ферме составит 12000ц. (3000 *400гол).

В цехе отела коровы находятся 25 дней, из них 15 дней они  будут доиться в первом месяце лактации. Суточный удой в I-месяце лактации составит 13,5 кг (за I месяц удой составляет 405 кг). Продуктивность на 1 корову в цехе отела составит 202,5 (13,5*15). Предполагается, что все коровы комплекса за год проходят через цех отдела, т.е. от всех дойных коров в цехе отдела будет получено 810 ц. валового надоя молока (202,5*400).

В цехе раздоя и  осеменения коровы находятся 100 дней, т.е. 15 дней отставшего первого месяца лактации, по 300 дней второго и третьего месяцев  и 25 дней второго месяца лактации нахождения в цехе воспроизводства. В нашем  примере расчет производства молока выглядит так: 1-й месяц 202,5 кг (13,2*15), 2-й месяц - 405 кг, 3-й месяц – 375 кг и 4-й месяц – 290 кг (348 кг:30*25). Валовой надой одной коровы составит 1272,5 кг. Суточный удой за этот период в цехе составит 12,7 кг (1272,5: 100). Валовое производство молока за год от всех дойных коров в цехе воспроизводства составит 5080 ц (12,7 *400).

Зная норму  нагрузки в цехах, рассчитывают производство молока на 1 оператора. В нашем примере  в цехе отела оператор обслуживает 25 коров, где валовой надой этой группы коров составит 50,63 ц (2,025 * 25). За год в цехе отела будет скомплектована 24 дойных групп (365:15). Таким же образом  рассчитывается производство молока по группе и в других цехах.

Расчет производства молока по цехам

Для сухостойных  коров рекомендуется беспривязное содержание на глубокой подстилке с  использованием кормо-выгульных площадок. В маленьких хозяйствах в родильной  секции - беспривязно в боксах. Для  моциона необходимы выгульныe площадки. В дородовой и послеродовой секциях  цеха отела содержат коров на привязи, а в родильной секции – беспривязно  в боксах.  Для моциона необходимы выгульные площадки с твердым  покрытием, оборудованные кормушки для грубых кормов.В зависимости  от размеров стада, наличия и размещения производственных помещений, пастбищ, цеха могут укрупняться или уменьшаться. Переход на новую систему нужно  начинать с комплектования цеха сухостоя коров, куда выделяют животных семимесячной стельности. Площадь логова на одного животного 5 м², выгульной площади - 8 м², фронт кормления - 0,8-1,0 м, а норма подстилки -1,2-2 кг/ сут.Для контроля за состоянием животных их группируют по периоду стельности за 60, 45 и 30 дней до отела. В каждой группе должно быть не более 50 животных. Создается еще одна секция для нетелей. Нагрузка на оператора цеха сухостоя 100 коров.В летнее время используется лагерно-пастбищное содержание.Правильно организованный сухостой повышает выход приплода на 10-12% и продуктивность коров - на 350-400 кг.Цех отела состоит из секций:

-дородовая (8-10 дней). Здесь проводится санитарная  обработка коров, их исследуют  на субклинический мастит.

-родовая (1-2 дня). Санитарный разрыв в секции 3 дня.

-послеродовая (12-15 дней).

-телятник-профилакторий.  Здесь санитарный разрыв 5-7 дней.

Дородовая секция – в ней стойла размером 1,5-2 м, пол деревянный с уклоном 1 см на 1 м пола. В родовой секции боксовое содержание, размеры которых 2,5*3 м. Между боксами стены высотой 1,3-1,5 . От кормового прохода боксы отгорожены кормушкой, от навозного - сплошной деревянной перегородкой. В послеродовой секции – привязное содержание.В телятнике-профилактории 4-6 изолированных секций. Телята содержатся в индивидуальных клетках, у которых пол выше пола телятника на 40-50 см, пол щелевой для стока мочи. Цех работает по принципу «все занято, все пусто», т.е. две секции родовой и послеродовой секций. Одни из них заняты, другие на санации.Нагрузка на оператора в родовой секции – 20 коров, в дородовой и после родовой секциях – 25 коров, в профилактории – 35-40 телят.В цех раздоя и осеменения коров начиная с 15-дня отела организовывается раздой в соответствии с их потенциальными генетическими возможностями и проводят плодотворное осеменение в первые два месяца после родов. В этом цехе комплектуют три группы коров:

- с ожидаемым  удоем 5-7 тыс. кг

- с ожидаемым  удоем 3-5 тыс. кг

- с ожидаемым  удоем 2,5-3 тыс. кг.

Осемененных коров  после установления стельности и  достигших максимальной продуктивности переводят в цех производства молока. Цех производства молока самый  большой участок производства молока.

Основная задача цеха получить от коровы и первотелки максимальное количество молока, своевременно и правильно провести запуск. После  окончания лактации часть коров, которых не осеменяли, выбраковывают. В цехе осуществляют тщательный контроль за состоянием вымени, за технологией  содержания и кормления коров. В  конце лактации организуется запуск коров в течение 10-15 дней. В начале коровы переводятся на двухразовое, затем на одноразовую дойку. После  запуска коров переводят в  цех сухостойных коров.

3. Определение суточной и годовой потребности в кормах и обоснование выбора технических средств для раздачи кормов

Проектируемая ферма  предназначена для круглогодового привязного содержания с использованием интенсивных методов откорма  молодняка крупного рогатого скота.

При привязном  содержании животных размещают в  индивидуальных стойлах на привязи. Кормление и поение скота организуется в стойлах. Постановочный вес  молодняка на откорме 190 кг в возрасте 6 месяцев, съемочной вес 450 кг.

При планируемом  среднесуточном привесе в 1020 гр. На голову в сутки число дней откорма  составит:

 дней.

С учетом дней санитарной обработки стойл после замены стада продолжительность откорма  составит 264 дней.

Таким образом, в  течение года будет произведено   оборота стада.

За один цикл откорма  на ферме единовременно будет  находиться  голов.

Раздача кормов внутри животноводческих помещений осуществляется стационарным кормораздатчиком ТВК-80А, загрузку стационарного кормораздатчика  осуществляется мобильным кормораздатчиком-смесителем ИСРК-12. Уборка навоза осуществляется комбинированным способом. Поение животных осуществляется автопоилками марки  АП – 1.

Количество таких  ферм в среднем по России достигает 25%. Обычно они состоят из двух и  более животноводческих помещений  вместимостью по 200 голов каждое. Встречаются  здания шириной 27 м при восьмирядном расположении стойл. В отдельно стоящих  зданиях, в которых размещается  по 200 голов, раздача кормов осуществляется теми же средствами, что и на молочных фермах на 200 голов. При блокировке зданий технологическим коридором допустима  система кормораздачи, разработанная  в СЗНИИМЭСХ.

В одноэтажных  блоках машине достаточно иметь всего  две степени свободы: возможность  двигаться вдоль технологического коридора и в перпендикулярном ему  направлении. В этих условиях, как  показал опыт, наиболее эффективны так называемые координатные машины, удачно объединяющие достоинства как  стационарных, так и мобильных  машин, исключая одновременно их недостатки.

Первый такой  кормораздатчик был установлен в 1977 г. на комплексе по выращиванию ремонтного молодняка крупного рогатого скота  на 3000 голов в совхозе «Красносельский» Ломоносовского района Ленинградской  области. Он с успехом эксплуатируется  и в настоящее время.

Координатный  кормораздатчик представляет собой  серийный раздатчик РММ-5,0, установленный  на электрифицированное шасси таким  образом, что бункер с кормом располагается  выше ограждения кормушек, благодаря  чему машину можно использовать в  узких проходах. Шасси раздатчика снабжено площадкой оператора с  пультом управления, механизмами  привода ходовых колес и рабочих органов, кабельным барабаном. Раздатчик установлен на тележке-носителе перпендикулярно направлению ее движения. Это обеспечивает возможность движения кормораздатчика параллельно осям прямоугольной системы координат: вдоль технологического коридора раздатчик перемещается тележкой-носителем, имеющей механизм привода ходовых колес, а в производственных помещениях - самостоятельно. Кроме доставки раздатчика в заданную секцию и обратно, тележка-носитель выполняет также функцию передвижной станции питателя раздатчика.

Электрическая энергия  поступает на щит тележки через  гибкий кабель. Для электробезопасности  питание подается через устройство защитного отключения ЗОУП-25, которое  мгновенно размыкает цепь при  любом однофазном коротком замыкании. От щита электрическая энергия поступает  к электродвигателю ходовой части  тележки, а по гибкому кабелю, намотанному  на барабан, - к потребителям энергии  раздатчика.

Барабан установлен на шасси раздатчика и приводится в движение от ходовых колес шасси  через фрикционную муфту. При  его движении кабель сматывается  с барабана и укладывается в деревянный лоток на ограждении кормушки. При  обратном движении кабель снова наматывается на барабан. Длина кабеля равна длине  животноводческого помещения. Тележкой-носителем  и раздатчиком управляет один оператор, рабочим местом которого является площадка на раздатчике.

В комплект координатного  кормораздатчика входят одна тележка-носитель и два раздатчика, один из которых  является резервным, что обеспечивает надежность работы системы.

Раздача кормов координатным кормораздатчиком осуществляется следующим  образом. Приготовленная кормовая смесь  поступает в накопитель-дозатор, установленный на втором этаже технологического коридора в месте примыкания к  нему кормоцеха. Накопитель-дозатор  представляет собой прямоугольный  бункер, днище которого выполнено  в виде двух открывающихся створок. Для учета расхода кормов по любой  технологической группе животных при  каждом кормлении дозатор целесообразно  устанавливать на тензометрические весы, которые дополнительно позволяют  связать кормоцех и линию раздачи  кормов в единую автоматизированную систему. После того, как требуемая  доза сформирована, подача корма из кормоцеха прекращается.

Для загрузки кормов в кормораздатчик оператор с помощью  тележки-носителя подводит раздатчик  под накопитель-дозатор и включает привод створок. Как только заданная порция корма поступает в бункер кормораздатчика, на что затрачивается  не более 5-10 с, створки закрываются. Оператор включает двигатель тележки-носителя и с ее помощью перемещает кормораздатчик к нужной секции животноводческого  помещения. В момент, когда направляющие тележки-носителя поравняются с  кормушкой, она останавливается. После  включения двигателя привода  ходовой части раздатчика машина, двигаясь непосредственно по кормушке, сначала, при необходимости, очищает  ее от остатков корма, а затем, на обратном ходу, распределяет его по всему  фронту кормления. При этом корм просыпается  в окно, образующееся при снятии ненужного в данном случае поперечного  транспортера раздатчика. Закончив раздачу  в секции, оператор возвращает раздатчик  на направляющие тележки-носителя и  с ее помощью подает машину под  накопитель-дозатор для загрузки очередной порции корма, после чего процесс повторяется.

Продолжительность цикла раздачи в одной секции колеблется от 5-7 до 10-12 минут в зависимости  от ее расстояния до накопителя-дозатора. Общая продолжительность раздачи  кормов всему поголовью (свыше 3 тыс. голов) на комплексе «Красносельский» обычно не превышает 2,5-3 ч.

При создании и  производственной проверке координатных раздатчиков выявилась возможность  механизации с их помощью не только раздачи кормов, но и ряда других процессов, в частности, очистки  навозных проходов и внесения подстилки.

Комбинированный координатный агрегат представляет собой электрифицированное шасси, оборудованное бункером серийного  кормораздатчика КТУ-10, бульдозером  с шарнирно присоединенными к  нему щеками длиной 1200 мм и высотой 400 мм и площадкой оператора с  пультом управления. Шасси снабжено механизмами привода ходовых  колес и рабочих органов кормораздатчика, а также гидросистемой для  управления бульдозером. Все колеса шасси - ведущие на пневматических шинах.

Износ бортов покрышек о бетонные направляющие предотвращается  металлическими ребордами, закрепленными  на дисках колес.

Тележка-носитель так же, как и в совхозе «Красносельский», оборудована металлическими колесами и перемещается по рельсам, уложенным  в полу технологического коридора.

Питание электроприводов  осуществляется от трехфазной сети с  глухозаземленной нейтралью напряжением 380/220 В, не через кабель в лотке, а  через контактные провода-троллеи.

Работает агрегат  следующим образом. Оператор, загрузив в бункер заданную порцию корма, с  помощью тележки-носителя доставляет агрегат к кормонавозному проходу  нужной секции. Включается двигатель  передвижения агрегата, машина съезжает с тележки-носителя и входит в  помещение, двигаясь по бетонному лотку  кормонавозного прохода, как в направляющих. С помощью гидросистемы раскрываются лопасти бульдозера и опускаются в рабочее положение. Агрегат, продолжая  движение, сгребает навоз по всей ширине лотка и в конце прохода  сбрасывает его в поперечный канал.

Оператор, закончив очистку кормонавозного прохода, переводит  бульдозер в транспортное положение, меняет направление движения агрегата и одновременно включает привод кормораздатчика. Агрегат, двигаясь в обратном направлении, заполняет кормушку кормом. В конце  ее раздатчик отключается, агрегат, продолжая движение, снова устанавливается  на тележку-носитель. Включается двигатель  тележки-носителя, и агрегат подается под загрузку, после чего цикл повторяется.

Использование координатных кормораздатчиков вместо выпускаемого промышленностью комплекса оборудования КПГ-10 позволяет снизить приведенные  затраты почти в 2 раза, металлоемкость в 4 раза, энергоемкость в 4,5 раза.

В связи с ограниченными  условиями применения раздатчиков-смесителей на фермах с поголовьем меньше 400 коров  целесообразны упрощенные варианты стационарных кормоцехов для приготовления  кормосмесей с апробированным оборудованием.

Одним из таких  вариантов может быть кормоцех на базе универсального агрегата АПК-10А. Агрегат серийно выпускался Новоград-Волынским  заводом сельхозмашин, первая опытная  партия (80 шт.) была выпущена Коломенским  тепловозостроительным заводом.

Он предназначен для поточного одновременного измельчения  и смешивания по заданному рациону  грубых кормов, силоса (сенажа), корнеклубнеплодов, концентрированных кормов и растворов  различных добавок (меласса, карбамид и др.).

Все компоненты одновременно дозированно подаются в измельчитель-смеситель, которым дополнительно измельчаются и равномерно перемешиваются. Кормосмесь выгрузным транспортером агрегата подается в кормораздатчик типа КТУ-10 и др.

Стебельчатые  корма (солома, силос и др.) измельчаются на частицы 3-5 см и расщепляются вдоль  волокон, корнеклубнеплоды измельчаются до мезги. Такая кормосмесь полностью  поедается животными и лучше  переваривается.

Этот кормоцех проще, дешевле и удобней в  эксплуатации по сравнению с цехами типа КОРК-15 и более доступен для  многих средних по размеру ферм.

НИИСХ СВ им. Рудницкого разработал мобильный измельчитель-раздатчик  ИРК-5, предназначенный для самозагрузки рулонированных грубых кормов, их транспортировки, измельчения с одновременной  раздачей в кормушки.

Техническая характеристика измельчителя-раздатчика кормов ИРК-5

Для условий Сибири, где размер молочных ферм составляет 400 и более коров, применяется  усовершенствованный кормораздатчик Сибирский КТУ-10С «Иван».

Многофункциональный кормовой агрегат для животноводческих ферм разработан ВНИИПТИМЭСХ (г. Зерноград), он находит применение на фермах на 200-400 коров.

Кормораздатчик  электрифицированный мобильный  КЭС-1,7М выпускает Белебеевский завод (Республика Башкортостан). Этот кормораздатчик может эксплуатироваться в зданиях  с узкими кормовыми проходами.

Ряд предприятий  выпускает раздатчик кормов тракторный РКТ-10 (г. Ульяновск, г. Саранск, пос. Волоконовка  Белгородской обл.), который используются на фермах с поголовьем 200-400 коров.

Механизированная  раздача кормов, особенно в виде полнорационной кормовой смеси, значительно  сокращает затраты труда на этот технологический процесс, повышает усвояемость корма, поедаемость  заданной кормовой смеси и молочную продуктивность коров.

4. Расчет потребности в воде и обоснование выбора технических средств для водоснабжения и автопоения

Вода расходуется на поение животных и производственные периоды технологические, гигиенические, хозяйственные и противопожарные.

Потребность в воде на поение животных определяем по среднесуточным нормам водопотребления различными половозрастными группами животных по формуле:

, л/сут

где   – среднесуточная норма водопотребления животными;

 – количество животных, голов.

Итак

Q = 60*400=24000л/сут.

Учитывая неравномерность  потребление воды животными в  течение суток, определяем максимальные суточный ( ), часовой ( ) и секундной ( ) расходы, что необходимой для расчета водопроводных сооружений.

;

;

;

где   и   - соответственно коэффициенты суточной и часовой неравномерности водопотребления ( ;  ).

Тогда

Qсут=24000*1,3=31200л/сут.

Q=31200*2,5=78000/24=3250л/сут.

Q=3250/3600=0,90л/сут.

Определяем вместимость  бака водонапорной башни ( ) с учетом хранения регулирующего ( ), противопожарного ( ) и аварийного ( ) запаса воды.

, м3

Объем регулирующий вместимости водонапорного бака с учетом расхода на бытовые нужды  принимают 15…25% максимального суточного  расхода, т.е.

V=0,20*31200=6240л.

5. Расчет суточного и годового выхода навоза и обоснование выбора технических средств для навозоудаления

Основной характеристикой  навоза является его влажность, которая  зависит от рациона кормления  животных, вида и количества вносимой подстилки и воды, попадающей в  систему навозоудаления. Для улучшения  условий обеззараживания, хранения и использования навоза необходимо всемерно избегать разбавления его  водой.

В зависимости  от влажности навоз крупного рогатого скота условно подразделяют на твердый, полужидкий и жидкий с относительной  влажностью соответственно до 81, 82-88 и  выше 88%. первоначальная влажность кала крупного рогатого скота составляет 83-84%, мочи – 94,8-95%.

Уборку навоза из помещений для беспривязного  содержания скота на глубокой подстилке  производят бульдозером.

Предусмотрена периодическая (через каждые 30-40 дней) уборка навоза из коровника и выгульных площадок с помощью бульдозера навесного  БН-1 или бульдозера-скребка БСН-1,5, агрегатируемых с тракторами типа МТЗ  или ДТ.

Для уборки навоза из помещений при боксовом или  комбинированном содержании скота  навозный проход должен иметь форму  лотка, ширина которого не менее 2200 мм и глубина 200 мм. Если бульдозер используется в помещениях для привязного содержания коров, проход выполняют в виде двух канавок глубиной 150-200 мм и шириной 550 мм с расстоянием между ними 1100 мм. Общая ширина проезда должна быть 2200 мм. Бульдозерную лопату выполняют  соответственно форме канавок и  в средней части оборудуют  шарнирно закрепленным скребком шириной 1100 мм.

При использовании  мобильных машин для удаления навоза пол проходов должен быть монолитным, толщиной не менее 180 мм, из бетона марки  не ниже 200 и иметь уклон в направлении  транспортирования навоза. Для обеспечения  беспрепятственного проезда агрегата по обе стороны от лотка оставляют  свободное пространство шириной 200-250 мм.

В качестве подстилки  используется озимая солома из расчета 4-5 кг наголову в сутки. Расчет выхода навоза

35+20=55   55*400=22000кг=22тонн.    22*365=8030тонн.   4кг подстилки*400=1600кг=1,6тонн.  1,6*365=584тонн. 

Навоз и стоки  из доильного зала попадают в жижесборник  на 25 м3, откуда по мере накопления вывозится  на поля. Суточный расход бытовых стоков составляет 7,7 м3.

Обеззараживание от зародышей гельминтов следует  проводить биотермическим способом на площадках с твердым покрытием. Для этого навоз рыхло укладывают в штабели высотой до 2 м, шириной  до 3,5 м (длина произвольная). Увеличение размеров штабеля связано с удлинением сроков обезвреживания навоза. Твердую  фракцию навоза в буртах с целью  дегельминтизации выдерживают летом 1 месяц, зимой 2 месяца.

Для обезвреживания жидкого навоза в жижесборнике может  быть использован химический способ с помощью формальдегида (0,04%) с  трех-шести часовой гомогенизацией.

Расчет суточной и годовой потребности в подстилочном материале

Подстилка должна быть сухой, мягкой, малотеплопроводной, с высокой  влагоемкостью, гигроскопичностью  и газопоглатительной способностью, не содержать вредных ядовитых растений и их семян не быть пораженной плесневыми грибами, не создавать пыли в помещении. В качестве подстилочного материала  на ферме использовали солому.

Солома - характеризуется  малой теплопроводностью и высокой  влагоемкостью, но очень низкой бактерицидностью и бактерностатичностью. Загрязненную, увлажненную мочой подстилку  регулярно удаляют из овчарни, так  как в ней располагаются фекалии  и в моче, выделяется аммиак и  другие газы. При содержании овцематок  на сырой подстилке у них наблюдается  заболевание конечностей - гниение  стрелки, размягчение копытного  рога, мокрец, некробактериоз и др.