Комплексная механизация технологических процессов кормоцеха молочной фермы

 

 

МИНИСТЕРСТВО АГРАРНОЙ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ

 

Луганский национальный аграрный университет

 

 

 

Кафедра механизации производственных

процессов в животноводстве

 

 

 

 

по дисциплине

“МАШИНОИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ”

на тему: “Комплексная механизация технологических процессов

кормоцеха молочной фермы”

5.6.447.02 ПЗ

 

 

 

 

Выполнил: студент 447 группы

Коробкин А.А.

 

Проверил: доц. Матыйчак Г.А.

 

 

 

 

Луганск – 2006

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение  ………….………………...……………………………....……….		5
1	Разработка генерального плана животноводческого объекта ..…...….....	6
	1.1. Расчет структуры стада и условного поголовья ………..…….……..	6
	1.2. Характеристика заданной  системы содержания животных ..…..…...	7
	1.3. Обоснование и разработка распорядка дня работы фермы …………	9
	1.4. Выбор рациона кормления, расчет суточного и годового количества кормов, разработка суточного графика кормления ………...	10
	1.5. Расчет выхода основной  и вспомогательной продукции …....……...	11
	1.6. Обоснование и выбор типовых проектов основных и вспомогательных зданий и сооружений, хранилищ кормов и расчета их необходимого количества ………………………………………………….	12
	1.7. Описание расположения  на генплане производственных  и вспомогательных помещений  ………………………………………….….	14
2	Проектирование поточно-технологической линии (ПТЛ) ………..…..…	16
	2.1. Зооинженерные требования  к ПТЛ приготовления кормосмесей ….	16
	2.2. Разработка и обоснование  конструкторско-технологической схемы  линии приготовления кормосмесей .............................................................	17
	2.3. Определение производительности  ПТЛ (машины), подбор машин для  выполнения технологических операций  и определение их количества  ………………………………………………………..…...……	18
3	Техническое обслуживание (ТО) оборудования проектируемой ПТЛ ..	20
	3.1. Организация ТО …………………..…………………………………...	20
	3.2. Планирование и учет  работ по ТО ………………..…………………..	21
	3.3. Определение трудоемкости  ТО и расчет потребного количества  обслуживающего персонала …………………….……..…..........................	22
4	Организация работ и охрана труда ……………………………….….……	26
5	Экономическое обоснование проекта …………………………………...	28
	5.1. Расчет технологической  карты комплексной механизации  линии приготовления кормосмеси ……………………………………………….	28
	5.2. Определение основных  технико-экономических показателей фермы ……………………………………………………………………….	30
Заключение  …………………………………..…...………...........................		32
Список  использованной литературы …………...……….………………		33

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Одним из главных путей роста эффективности производства продукции животноводства, дальнейшего повышения его продуктивности и качества конечного продукта является индустриализация этого производства, которая базируется на комплексной механизации. Использование индустриальных методов производства в животноводстве требует усовершенствования технологических и технических решений.

Относительно молочно-товарных ферм одним из самых основных производственных процессов является приготовление и раздача корма – ответственные в технологическом отношении и достаточно трудоемкие процессы. Это обусловлено сложностью взаимодействия элементов в системе "человек – машина - животное".

Молочное скотоводство остается высокозатратной отраслью. Так на производство одного литра молока на Украине, по сравнению со странами с развитым молочным скотоводством, затрачивается в 3…5 раз больше рабочего времени, в 1,5 раза больше кормов. Совокупные энергозатраты выше более чем в два раза.

Естественно, что при таком положении в условиях свободного рынка молочная продукция наших ферм становится по стоимости не конкурентоспособной с такой же продукцией, поступающей из-за рубежа.

Из приведенного выше можно сделать вывод о необходимости совершенствования технологии производства молока с тем, чтобы снизить материальные, энергетические и трудовые затраты на производство продукции.

Целью данного курсового проекта является снижение себестоимости молока за счет улучшения качества приготовления кормовых смесей, а также снижения затрат труда на единицу продукции.

 

1. РАЗРАБОТКА ГЕНЕРАЛЬНОГО  ПЛАНА ЖИВОТНОВОДЧЕСКОГО ОБЪЕКТА

 

1.1  Расчет структуры стада и условного поголовья

 

Исходя из поголовья согласно заданию (1200 дойных коров) рассчитаем структуру поголовья фермы согласно данным табл. 3.3 [5].

 

Таблица 1

Структура поголовья проектируемой МТФ

Группа животных	Поголовье			Усл. поголовье
	%	голов
Коровы	60	1200	1,0	1200
Нетели	10	200	1,0	200
Телки старше года	12	240	1,0	240
Телки от 6 мес. до 1 года	8	160	0,6	96
Телки до 6 мес.	10	200	0,47	94
Всего:	100	2000	-	1830

 

Для удобства дальнейших расчетов переведем все поголовье животных в условное поголовье :

, усл. гол.,

 

где   - количество голов в i-ой группе животных;

- коэффициент перевода  в условное поголовье (приложение 1 [5]);

n – количество групп животных.

 

 

1.2  Характеристика  заданной системы или способа  содержания животных

 

Молочное скотоводство является наиболее распространённой отраслью животноводства и его развитие в значительной мере определяет производство важных продуктов питания – молока, масла сливочного, сыра, кисломолочных продуктов и т. д.

Решение данной задачи невозможно без применения комплексной механизации всех технологических процессов на молочных фермах хозяйств Украины.

Под комплексной механизацией в животноводстве необходимо понимать систему таких инженерно – технических мероприятий, в результате которых при выполнении всех технологических процессов сводится к минимуму применение ручного труда, повышается  производительность технологических линий и отдельных машин, возрастает продуктивность животных и как результат - снижается себестоимость продукции.

Комплексная механизация должна охватывать все процессы на животноводческом объекте, при этом все технологические процессы должны быть взаимосвязаны между собой.

Технологический процесс необходимо строить так, чтобы в поточной технологической линии машин, которые его осуществляют, производительность каждой последующей машины соответствовала производительности предыдущей или была несколько выше. Это позволяет создать поточное производство, что очень важно при внедрении комплексной механизации.

Принимаем, что на проектируемой молочно–товарной ферме применяется стойлово–выгульная система содержания коров с постоянным моционом для животных по специальной прогонной дороге. Пополнение стада проводится за счёт нетелей шестимесячного срока стельности. Телят до двадцатидневного возраста содержат в профилактории в индивидуальных клетках. Телят старше двадцати дней передают на откормочное содержание в отделение, где их содержат группами до четырёх месяцев, а затем сортируют и тёлок отправляют на доращивание.

Наиболее характерна для выбранного направления содержания КРС привязная система содержания с применением стойлово-лагерного способа содержания животных.

Для нашей страны эта система наиболее распространена. Главное ее преимущество – обеспечение хороших условий для индивидуального нормированного кормления и раздоя животных, что способствует повышению их продуктивности.

С такой системой каждая корова находится на привязи в стойле с отдельной кормушкой и автопоилкой. Животных кормят в стойлах. Корма раздают с помощью мобильных кормораздатчиков. Над стойлом каждого животного висит табличка, где указаны номер коровы, кличка, возраст и продуктивность за последнюю лактацию.

При условии привязного содержания коров необходимо выпускать на выгульные площадки или организовать активный моцион на прогонных дорожках.

За каждым оператором машинного доения закрепляют 25…35 коров. В его обязанности входит доение, чистка коров, раздача кормов, мойка доильных аппаратов и молочной посуды. Скотники убирают помещения, подвозят корма. Работа доярок может быть организована в одну или две смены.

Также у привязной системы содержания имеется и ряд недостатков. В течении всего стойлового периода коровы большую часть времени проводят без движения в помещении. Строительство помещений для привязного содержания обходится очень дорого, т.к. на устройство стойл, кормушек, поилок и др. оборудования расходуется много средств и материалов. При привязном содержании велики затраты труда, связанные с доением, раздачей кормов, уборкой навоза, отвязыванием и привязыванием животных.

При удаленности пастбищ от комплексов в молочном и мясном скотоводстве применяют стойлово-лагерный способ содержания животных. В этом случае на пастбищах организуют летние лагеря, где животных подкармливают, доят с помощью универсальной передвижной (в лагере) доильной установки УДС-3А, оснащенной унифицированными доильными аппаратами АДУ-1. Этот способ целесообразно применять в хозяйствах, где расстояние между фермой и пастбищем 2 км. В таких случаях лагеря представляют собой огражденные стойбища, оборудованные кормушками, автопоилками, доильной машиной, помещением хранения концентратов, молочной посуды, инвентаря и для отдыха обслуживающего персонала. Величина гурта должна быть не более 200 голов.

Раздача кормов осуществляется с помощью мобильных кормораздатчиков КТУ-10А, уборка навоза в коровниках с помощью скребковых транспортеров ТСН-160Б, а в телятнике – гидросмывом, поение коров с помощью автопоилок ПА-1, молодняка – групповыми поилками АГК. Доение коров осуществляется с помощью доильной установки АДМ-8.

 

 

1.3  Обоснование  распорядка дня работы фермы

 

Таблица 2

Распорядок рабочего дня на молочной ферме

Операция	Начало	Окончание	Продолжи- тельность
Первая смена
Очистка кормушек, стойл, уборка навоза Доение коров Раздача кормов Отдых Прогулка коров Раздача кормов, смена подстилки и зооветмероприятия Уборка рабочего места Продолжительность смены	5-30 6-00 8-00 9-00 10-30   12-00 13-00	6-00 8-00 9-00 10-30 12-00   13-00 13-30	0-30 2-00 1-00 1-30 1-30   1-00 0-30 7-00
Вторая смена
Доение коров Очистка стойл, смена подстилки и зооветмероприятия Раздача кормов, чистка коров Отдых Доение коров Уборка рабочего места Продолжительность смены	13-00   15-00 16-00 18-00 19-00 21-00	15-00   16-00 18-00 19-00 21-00 21-30	2-00   1-00 2-00 1-00 2-00 0-30 7-30

Очень важно соблюдать установленный распорядок дня, так как даже при незначительной задержке корма значительно падает надой. А при несвоевременном доении корова испытывает болевые ощущения, может заболеть, что в свою очередь также ведет к потере надоя. Недостаточная или своевременная уборка навоза влечет за собой ухудшение санитарной обстановки и возможность возникновения различных инфекций, что ведет к развитию болезней животных, материальным затратам и потери дохода.

 

 

1.4  Выбор рациона  кормления, расчет суточного и  годового количества кормов, разработка  суточного графика кормления

 

Выберем рацион кормления на одну условную голову при среднегодовом надое 4000 кг [1]: сено – 6 кг; солома – 1 кг; силос – 26 кг; корнеплоды – 8 кг; концкорма – 3 кг; минеральные добавки – 0,34 кг. Итого – 44,34 кг.

В зависимости от суточных затрат каждого вида кормов определим годовые затраты кормов:

, кг,

 

где t – количество дней пребывания животных в группе с данным суточным расходом кормов; стойловый период – 210 дней;

 

 

- коэффициент потерь  корма [5, с. 33];

- суточные затраты кормов, кг:

 

, кг,

 

где mі – поголовье животных данной половозрастной группы на ферме (см. табл. 1);

qв – разовая норма выдачи корма на одну голову, кг,

Результаты расчетов представлены в таблице 3.

Таблица 3

Определение потребности в кормах молочной фермы

Вид корма	Суточная потребность на 1 усл. гол.	Суточная потребность, всего	Коэф. потерь корма	Годовые затраты кормов
Сено	6	10980	1,1	2536380
Солома	1	1830	1,1	422730
Силос	26	47580	1,1	10990980
ККП	8	14640	1,03	3166632
Концкорма	3	5490	1,01	1164429
Мин. добавки	0,34	622,2	1	130662
Всего:	44,34	81142,2	-	18411813

 

Распределение кормов в течение суток представлено в таблице 4.

 

Таблица 4

Суточная потребность в распределении кормов по видам

Вид корма	Суточная потребность, кг	Дачи, %
		1-я раздача	2-я раздача	3-я дача
ККП	14640	-	7000	7640
Концкорма	5490	1830	1830	1830
Силос	47580	19010	17110	11460
Солома	1830	-	900	930
Сено	10980	6000	-	4980
Мин. добавки	622,2	207,4	207,4	207,4
Всего:	81142,2	27047,4	27047,4	27047,4

 

 

 

1.5. Расчет выхода  основной и вспомогательной продукции

 

К основной продукции относится молоко, годовой выход которого определяется по формуле:

, кг,

где  - поголовье животных на ферме, голов;

- плановый годовой надой  на одну корову, кг;

- коэффициент, учитывающий  сухостойность коров; = 1,3.

 

Тогда     кг.

 

К вспомогательной продукции относится навоз, годовой выход которого определяется по формуле:

, кг,

 

где  - норма выхода навоза от 1 головы, принимаем = 55 кг;

- количество животных  на ферме.

 

 кг.

 

 

 

1.6  Выбор типовых  проектов основных и вспомогательных  зданий и сооружений, хранилищ  кормов и расчета их необходимого  количества

 

Потребность в постройках для содержания животных определяют по формуле согласно [5]:

n= Mi/ni, шт,

 

где Mi – поголовье животных одного вида на комплексе шт;

ni – поголовье животных, размещаемых в помещении согласно выбранному типовому проекту шт.

Для коров и нетелей

n= 1400/200=7.

Для молодняка

 

n= 600/320= 1,875.

 

Для продуктивных животных в хозяйстве применяется привязное содержание в 7 коровниках на 200 голов (ТП 801 – 69) с размерами помещения: длина – 78 м, ширина – 21 м. [1]. Для содержания телок используем 2 телятника, вместимостью 320 голов (типовой проект № 801-115). А также на территории фермы размещены кормоцех, выгульные площадки для молодняка, ветеринарно-санитарный пропускник, траншеи для хранения силоса, ангары для хранения сена, хранилища для ККП и концкормов.

Для хранения силоса, корнеплодов, сена и концентрированных кормов необходимы хранилища.

Определим общую вместимость хранилища для хранения годовых запасов кормов по формуле [5, с.34]:

 

, м3,

 

где  - годовая потребность в кормах, кг;

- насыпная плотность  кормов, кг/м3.

Для ККП:    м3.

Для силоса:    м3.

Для концкормов:   м3.

Для сена:    м3.

Для соломы:   м3.

Определяем потребное количество хранилищ по формуле:

 

,

 

где  - вместимость хранилища, м3 (табл. 3.10 [5]);

- коэффициент использования  вместимости хранилища (табл. 3.10 [5]).

Для ККП:    ; принимаем 2.

Для силоса:    ; принимаем 4.

Для концкормов:   ; принимаем 1.

Для сена:    ; принимаем 13.

Для соломы:   ; принимаем 3.

Выбрав вместимость хранилища , ширину , м и высоту , м хранилища (табл. 3.11 [5]) определяем его длину по формуле:

 

, м,

 

Для ККП:    м; принимаем м.

Для силоса:    м; принимаем м.

Для концкормов:   м; принимаем м.

Для сена:    м; принимаем м.

Для соломы:   м; принимаем м.

 

 

1.7  Описание  расположения на генплане производственных  и вспомогательных помещений

 

Планировка фермы произведена таким образом, что она экономична при эксплуатации. Здания и сооружения на территории расположения фермы расположены компактно. Все постройки соответствуют требованиям СНиП.

Такая планировка создаёт все предпосылки для наиболее экономичного осуществления всех производственных процессов, эффективного использования средств комплексной механизации, создания нормальных санитарно-гигиенических условий на ферме.

Ферма расположена на ровном участке ниже населенного пункта, водозаборных сооружений и выше навозохранилища. Направление господствующих ветров восточное и юго-восточное. Поэтому навозохранилище расположено с подветренной стороны.

Ферма рассчитана на содержание 1200 дойных коров и 800 голов других половозрастных групп.

На ферме также расположены такие объекты, как кормоприготовительный цех, склады для хранения концентрированных кормов и сена, силосные ямы.

Все здания и сооружения на территории фермы расположены на расстоянии друг от друга согласно противопожарному разрыву и соединены между собой твёрдым покрытием. Это обеспечивает бесперебойную работу всех мобильных средств механизации при любых погодных условиях.

Доступ посторонних лиц на ферму закрыт. При въезде на территорию фермы установлен дезинфекцированный барьер и ветсанпропускник на 25 человек.

 

 

2. ПРОЕТИРОВАНИЕ  ПОТОЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ (ПТЛ)

 

1. Зооинженерные требования к ПТЛ приготовления кормосмесей

 

Кормовые смеси приготавливают по определенной технологии на специальных машинах, которые должны удовлетворять следующим требованиям:

высокая производительность машин и хорошее качество производимых кормосмесей;

кормовые смеси надо готовить строго по рецепту. Отклонения от рецептурного состава для комбикормов не более ±1,5%, сочных кормов (силос корнеклубнеплоды) ±3,5%, жидких кормов ±2,5%, минеральных добавок ±1% количества дозированного корма по массе. Влажные рассыпные кормосмеси необходимо готовить при допустимых отклонениях: для грубых кормов ±15%, концентрированных кормов ±2%;

в процессе смешивания частицы корма не должны истираться или превращаться в мезгу;

кормовая смесь не должна иметь посторонних запахов и примесей, вредных для здоровья животных;

дозировку составных частей корма надо изменять без дополнительных приспособлений;

механизация загрузки в смеситель компонентов кормосмеси;

соответствие требованиям техники безопасности и санитарно-гигиеническим требованиям;

высокая эксплуатационная надежность и простота в обслуживании;

долговечность работы;

высокая степень однородности кормосмеси.

 

 

2. Разработка и обоснование конструктивно-технологической схемы линии приготовления кормосмесей

 

Приготовление кормовых смесей осуществляется в кормоцехе, который имеет следующее оборудование (см. лист 2 графической части) и состоит из пяти линий:

• линия корнеплодов: измельчитесь корнеплодов ИКС—5М – транспортер корнеплодов ТК-5Б;
• линия концкормов: питатель концкормов ПК-6;
• линия зеленой массы и сенной муки: измельчитесь кормов “Волгарь-5” – дробилка кормов КДУ-2 – транспортер скребковый ТС-40М – питатель сенной муки ПСМ-10;
• линия загрузки и приготовления кормов: два смесителя кормов С-12 – шнек загрузочный ШЗС-40;
• линия выгрузки готовых кормов: транспортер скребковый ТС-40М – шнек выгрузной сборный ШВС-40.

Также в кормоцехе для приготовления заменителя цельного молока имеется установка АВМ-0,8.

Технология приготовления кормосмесей следующая: корнеклубнеплоды подвозят к цеху и сваливают в два приемных бункера емкостью 9 м3, из которых транспортером ТК-5Б они подаются в измельчитесь ИКС-5М, отмываются, измельчаются и сборным загрузочным шнеком ШЗС-40 направляются в смеситель С-12. Концентрированные корма из приемного бункера емкостью 15 м3 питателем ПК-6 и сборным шнеком подаются в смесители С-12, где смешиваются с другими компонентами корма. Силос и сено, подвезенные к кормоцеху, измельчается на дробилке КДУ-2 и измельчителе “Волгарь-5” и нагружаются на транспортер ТС-40С, который подает массу сборным шнеком также в смесители. ЗЦМ также подается в смеситель по трубопроводу. Очередность подачи кормов в смесители зависит от принятого рациона кормления животных. Смешанные корма из одного смесителя выгружаются в сборный шнек ШВС-40, а из другого на транспортер ТС-40М и подаются им в транспортные средства.

 

 

2.3 Определение  производительности ПТЛ (машины), подбор  машин для выполнения технологических  операций и определение их  количества

 

На основании данных рациона и поголовья животных, обслуживаемых кормоцехом, рассчитываем количество кормов подлежащих обработке. Согласно рациона кормления КРС (см. пункт 1.4), суточная потребность в кормосмеси составит: 81142,2 кг.

Составленная схема технологического процесса подготовки кормов позволяет перейти к технологическому расчету оборудования, который сводится к определению производительности технологической линии, количества машин и вспомогательного оборудования [2].

Часовую производительность технологической линии смешивания кормов Wт.л. определяем по формуле:

 

, кг/ч,

 

где t – время работы технологической линии, ч;

      – коэффициент использования времени смены ( );

       k – число выдач кормов за сутки; k = 3.

Производительность технологической линии необходимо рассчитывать во взаимосвязи со сроками хранения подготовленных кормов. так, измельченные корнеклубнеплоды по зоотехническим требованиям допускается хранить 1,5…2ч.

 

, кг/ч.

 

Число машин N, шт. выбранной марки определяем так:

 

,

 

где Wм – производительность машины выбранной марки, кг/ч.

 

.

 

Для линии приготовления кормосмесей (смешивания) принимаем 1 смеситель-запарник С-12 с производительностью 10…12 т/ч.

 

3. Техническое обслуживание оборудования

проектируемой ПТЛ

 

Под техническим обслуживанием оборудования (ТО) следует понимать совокупность мероприятий, обеспечивающих необходимую надежность и требуемую работоспособность машин и оборудования в период их использования.

В качестве системы ТО выбираем планово – предупредительную систему, так как она обеспечивает работоспособность машин и оборудования в течении всего периода их эксплуатации.

 

3.1 Организация ТО

 

Основная задача технического обслуживания машин и оборудования животноводческих ферм и комплексов – обеспечение высокоэффективного использования средств электрификации и механизации за счет качественного и своевременного проведения технических обслуживаний, рационального использования запасных частей, материалов, обменного фонда узлов и агрегатов. Контроль состояния оборудования и выполнение всех операций технического обслуживания осуществляется службой технического обслуживания.

Техническое обслуживание машины и оборудования животноводческих комплексов и ферм организуется с учетом особенностей хозяйств, которые можно разделить на три группы:

1. хозяйства, обеспеченные необходимой материально-технической базой, а также хорошо отлаженной инженерно-технической службой и выполняющие все работы по техническому обслуживанию машин в животноводстве своими силами и средствами;
2. хозяйства, выполняющие операции ежедневного технического обслуживания всего оборудования и периодического обслуживания только простого оборудования своими силами и средствами, а периодического обслуживания только простого оборудования своими силами и средствами, а периодического обслуживания сложного оборудования (холодильных установок, молокопроводов и др.) силами подразделений районного производственного объединения;
3. хозяйства со слабой материально-технической базой, низкой обеспеченностью специалистами и механизаторскими кадрами, выполняющие работы по техническому обслуживанию и ремонту всех машин и оборудования на комплексах и фермах силами специализированных организаций или соответствующих межхозяйственных объединений с учетом специалистов самих хозяйств.

Передовой опыт показывает, что основной объем работ по ежедневному техническому обслуживанию машин и оборудования может выполнять работающий на них персонал: операторы, скотники и др.

Операторы ферм и комплексов должны нести полную ответственность за правильную эксплуатацию, комплексность, техническое состояние и сохранность закрепленных за ними машин и механизмов.