Механизация молочной фермы на 400 голов с разработкой ПТЛ заготовки и приготовления кормов

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ и БИОТЕХНОЛОГИИ им. К.И. Скрябина

 

Кафедра механизации и электрификации

сельскохозяйственного производства

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

Тема: Механизация молочной фермы на 400 голов с разработкой ПТЛ заготовки и приготовления кормов

 

Выполнил: студент(ка) 2 курса ФЗТА

Туркина Анна Александровна

 

Руководитель проекта:

Добровольский Ю.Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва, 2013

 

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРОНОЙ МЕДИЦИНЫ и БИОТЕХНОЛОГИЙ им. К.И. Скрябина

 

 

ФЗТА

 

Кафедра механизации и электрификации сельскохозяйственного производства

 

ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование по механизации и

электрификации животноводства

 

Студенту_1__группы__2__курса Туркиной Анне Александровне

 

 

Тема курсового проекта: Механизация молочной фермы на 400 голов  с разработкой ПТЛ заготовки и приготовления кормов.

 

 

 

 

Дата выдачи задания: … ________________________2013г.

Срок предоставления проекта: ...______________2013г.

Задание выдал руководитель ______________________

Задание получил  студент       ______________________

Оглавление

 

 

 

Введение

Молочное скотоводство одна из наиболее важных отраслей животноводства. Оно служит источником таких ценных продуктов питания как молоко, мясо, а так же источником сырья для промышленности. Молоко является практически незаменимой основой питания в детском возрасте, как людей, так и животных. В нем содержатся все необходимые питательные вещества. По многообразному составу с ним не может конкурировать ни один из известных человеку пищевых продуктов. В молоке имеются почти все известные в настоящее время витамины.

Особенностями, которые характеризуют молочное скотоводство, является: повсеместность производства молока и молочных продуктов для бесперебойного снабжения ими населения, необходимость органического сочетания молочного скотоводства с другими отраслями сельского хозяйства, значительная трудоемкость и большая доля продукции этой отрасли во всем объеме производства сельскохозяйственной продукции в большинстве регионов страны. Молочное животноводство оказывает большое влияние на экономику всего сельского хозяйства, поэтому производство молока имеет большое народнохозяйственное значение.

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".

1. Технологическая часть

1. Характеристика комплексной механизации и автоматизации производственных процессов на животноводческом объекте

Скотоводство — доминирующая отрасль животноводства, специализирующаяся на разведении крупного рогатого скота для получения молока, говядины, кожевенного сырья, а также в качестве тягловой силы. В зависимости от основной направленности деятельности скотоводческие хозяйства разделяются на молочные, мясомолочные и мясные.

В скотоводстве в основном применяют две системы содержания крупного рогатого скота: привязную и беспривязную.

На данной ферме мы будем применять привязную систему содержания крупного рогатого скота.

Привязная система содержания наиболее распространена в нашей стране. Она характеризуется тем, что животные зимой находятся в стойлах на привязи, а летом – на выгульных площадках или в лагерях. При данном способе содержания каждому животному выделяется определенное место, оборудованное привязью, кормушкой, автопоилкой и средствами уборки навоза. Главное ее преимущество - обеспечение хороших условий для индивидуального нормированного кормления и раздоя животных, что способствует повышению их продуктивности. При этом содержание коров требует больших затрат труда и денежных средств.

Наряду с преимуществами эта система имеет ряд недостатков. В течение всего стойлового периода коровы большую часть времени проводят в помещении без движения. Строительство помещений для привязного содержания обходится очень дорого, также велики затраты труда, связанные с доением, раздачей кормов, уборкой навоза, отвязыванием и привязыванием животных.

2. Разработка генерального плана животноводческого объекта

Проектирование, строительство и реконструкция  малых и средних ферм должны осуществляться по Ведомственным нормам технологического проектирования ферм крупного рогатого скота  крестьянских хозяйств (ВНТП Ф1-93), нормам технологического проектирования ветеринарных объектов для животноводческих, звероводческих и птицеводческих предприятий (ВНТП 8-93), требованиям строительных норм и правил (СниП), действующим ветеринарно-санитарным правилам для ферм крупного рогатого скота.

1. Требования, предъявляемые к участку для строительства животноводческой постройки

Комплекс должен располагаться на земельном участке, который  удовлетворяет производственным и санитарно-гигиенические требования.

К производственным требованиям относятся: удобство расположения комплекса относительно кормовой базы; наличие хороших построек и дорог; хорошая связь с населенным пунктом, входящим хозяйство; наличие надежного водоснабжения, электроснабжения и теплоснабжения; достаточная прочность грунтов, их пригодность для возведения построек; залегание подземных вод должно быть не менее 2-2,5 м от поверхности земли; наличие уклона местности в пределах 3° - 5°, обеспечивающего отвод дождевых и талых вод.

К санитарно-гигиеническим требованиям относятся: устройство ветеринарной зоны, а так же санитарных разрывов между производственными помещениями, изоляция комплекса от окружающей территории полосой насаждения кустарника и деревьев и др. – санитарно-защитной зоной. Территорию фермы с основными и подсобными производственными помещениями огораживают забором высотой не менее 1,6 м.

Животноводческие предприятия располагают по рельефу ниже жилого сектора и с подветренной стороны от него.

С ветеринарно-санитарной точки зрения главное требование к участку для строительства – его благополучие в прошлом в отношении почвенных инфекций (сибирская язва, эмкар и т.д.). Не рекомендуется отводить для строительства участки, на которых раньше размещали животноводческие и птицеводческие фермы, на месте бывших скотомогильников, навозохранилищ, кожевенно-сырьевых предприятий. Непригодны участки с оврагами и оползнями в замкнутых долинах, котлованах, заболоченные и заливаемые при весенних паводках, ливнях и длительных дождях, а также на землях, загрязненных органическими и радиоактивными отбросами, до истечения сроков, установленных органами санитарно-эпидемиологической и ветеринарной служб.

Участки, выделенные для строительства животноводческих предприятий, зданий и сооружений должны находиться ближе к основным сельскохозяйственным угодьям, иметь с ними удобную связь, удобный выезд на дороги, связывающие фермы с окружающими населенными пунктами и предприятиями по переработке животноводческой продукции. Между фермой и пастбищами не должны проходить железнодорожные и автомобильные дороги, овраги, балки и водные протоки, которые могут препятствовать продвижению скота.

При выборе участка необходимо учитывать расстояние или санитарно-защитные зоны между фермами (комплексами, птицефабриками и населенными пунктами). Животноводческие предприятия размещают в соответствии с "Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий" (СН- 245-71).

Санитарно-защитные зоны между населенными пунктами и фермами крупного рогатого скота–300м. Зооветеринарные разрывы между животноводческими фермами и другими производственными помещениями (в м): фермы крупного рогатого скота – 150. Расстояние от животноводческих помещений до складов торфа, сена, соломы, минеральных удобрений и ядохимикатов предусматривают 300 м.

Фермы крупного рогатого скота следует размещать на расстоянии: от населенных пунктов, не связанных с обслуживанием фермы - не менее 3 км; от автомагистралей и железнодорожных трасс – не менее 0,5 км; от городов, промышленных предприятий и зон отдыха населения – 5 км; от рек и водоемов – не менее 2 км; от предприятий по переработке продуктов животного происхождения – не менее 3 км.

2. Описание расположения на генплане производственных и вспомогательных помещений

При выборе участка для строительства животноводческих предприятий, зданий и сооружений необходимо учитывать природно-климатические условия хозяйства.

Размер участка определяют в зависимости от поголовья с учетом расширения фермы и обеспеченности ее кормовой базой. Площадь участка устанавливают из расчета ее на одно животное. Норма площади в расчете на одно животное для молочных ферм составляет 100-120 м2. Для расчета площади земельного участка фермы (S) воспользуемся формулой:

S=N*P,

где N- норма площади на одно животное (м2),

        P- количество животных на ферме (голов).

S = 100*400=40000 м2

Расчет размеров

От состояния помещений для животных зависит их продуктивность и сохранность поголовья. Содержание животных в холодных, серых, плохо вентилируемых помещениях со сквозняками приводит к снижению продуктивности, увеличению расхода кормов на единицу продукции, увеличивается заболеваемость животных. Ухудшается санитарное качество продукции: загрязняется молоко, снижается качество шкур.

Для строительства животноводческих помещений используются разнообразные строительные материалы в зависимости от местных условий, конструкции построек, климатических особенностей.

 Для сооружения капитальных  долговременных животноводческих  построек чаще используются бетонно-карамзитовые плитки, пустотелый кирпич и другие материалы.

 Железобетонные, бетонно-керамзитовые  плиты применяются для помещений  с искусственным отоплением.

 Если отопления нет, стены зимой промерзают и на потолках конденсируется влага. Чтобы этого не было и тепло не выходило, используют материалы для строительства с высоким коэффициентом сопротивления тепло отдачи. Животноводческие здания чаще строят неотапливаемые. В таких зданиях тепловой баланс зависит от тепла, выделяемого животными, свойств помещения, тепловых свойств ограждающих конструкций. Фундамент должен быть водонепроницаемым, прочным, непромерзаемым. Основой стен является цоколь(место перехода фундамента в стену),он защищает стену от атмосферной и почвенной влаги, между ним и основанием стены закладывается слой водоизоляционного материала-битума, асфальта. Стены состоят из материала, толщина и теплоустойчивость которых, должны соответствовать климатической зоне.

Из рассмотренных способов содержания животных в данном случае (комплекс на 400 голов)  целесообразней использовать привязной способ содержания в коровнике на 400 голов. Этот способ содержания животных даст хозяйству экономию кормов и подстилки, индивидуальный уход за коровами. Затраты труда и денежных средств будут приемлемыми, так как сравнительно небольшое поголовье скота не требует большого количества обслуживающего персонала, при современной механизации и автоматизации комплекса. Рекомендованный способ раздачи кормов - мобильными кормораздатчиками.

Потребность в постройках для содержания животных определяют по формуле:

 

где Mi - поголовье животных одного вида на комплексе, голов;

       ni - поголовье животных, размещаемых в помещении согласно выбранному типовому проекту, голов (в данной работе 400 голов) .

= 2 шт.

Длинна стойлового помещения складывается из 2 пристеночных проходов (по 4 м), центрального прохода (2 м), и длинны 2 стойл. Длинна стойл вычисляется исходя из фронта кормления на одно животное (1,2 м). В коровнике имеются тамбура для хранения рабочего инвентаря сена и концентрированных кормов (с обоих концов помещения по 3 м).

В одном стойле содержится 25 коров, тогда длинна одного стойла составляет:  
          a = 25*1,2= 30 м.

Таким образом длинна стойлового помещения равна

A = 2*4 + 2 + 2*30 + 2*3 = 76м.

Ширина стойлового помещения складывается из  2 кормовых прохода (3,7 м), ширины 4 стойл (по 2,2 м), ширины 2 боковых навозных прохода (по 1,9 м), центрального навозного прохода (2 м) и 2 пристеночных прохода  
(по 0,5 м). Она составляет:

В = 2*3,7+4*2,2+2*1,9 +2 +2*0,5= 23м.

Площадь стойлового помещения находиться по формуле:

S = А*В = 76*23 = 1748м2.

В проектируемом коровнике содержание привязное, в 4-х рядах стойл по 2 в каждом ряду. Возле стен расположены пристеночные проходы шириной 1 м. Через всю длину здания между 2-мя стойлами проходят 2 кормовых прохода, которые служит для раздачи кормов. Их ширина 2,3 м. Ряды стойл разделены между собой центральным проходом, который служит для выхода животных на выгульный дворик и в доильный зал. Его ширина 2м. Стойла отделены от центрального прохода глухими перегородками высотой 1,5 м. Окна: раздельные с двойным остеклением. Ворота сплошные деревянные наружные ворота в количестве 2 двойных размером 2,2х2,2 м и 2 одинарных размером 2,2х2,0 м. Стены из обыкновенного кирпича на тяжелом растворе в 2,5 кирпича. Толщина кирпичей 0,665 м.

Выгульную площадку делают с уклоном до 6 градусов, устраивают канавки для сточных вод и осадков. Норма выгульной площадки при твердом покрытии должна быть 8 метров квадратных на голову, а при отсутствии покрытия 15 метров квадратных. На выгульных площадках можно сделать теневые завесы.

Sп = 15*400 = 6000м2

Наша молочная ферма будет состоять из 2-х коровников на 200 голов. А также на территории фермы размещены кормоцех, выгульные площадки для молодняка, ветеринарно-санитарный пропускник, траншеи для хранения силоса, ангары для хранения сена, хранилища для корнеклубнеплодов и концкормов. Все здания и сооружения на территории фермы следует соединить между собой твёрдым покрытием. Это обеспечит бесперебойную работу всех мобильных средств механизации при любых погодных условиях. Доступ посторонних лиц на ферму должен быть закрыт. При въезде на территорию фермы установлен дезинфекционный барьер.

3. Распорядок дня работы фермы

Для положительной работы фермы мы производим трехкратное кормление и трехкратное доение коров. Уборку навоза осуществляем по мере наполнения навозных каналов - 3…4 включений транспортера за сутки. 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.

Таблица 1 – Распорядок рабочего дня на молочной ферме

Операция	Начало	Окончание	Продолжительность, ч
Первая смена
Передача коров от скотников	5:00	5:30	0,5
Очистка кормушек, стойл, уборка навоза	5:30	6:00	0,5
Доение коров	6:00	8:00	2
Мойка доильных аппаратов	8:00	8:30	0,5
Раздача кормов	8:30	9:30	1
Отдых	9:30	10:30	1
Прогулка коров	10:30	12:00	1,5
Раздача кормов, смена подстилки и зооветмероприятия	12:00	13:00	1
Продолжительность смены	-	-	8
Вторая смена
Доение коров	13:00	15:00	2
Мойка доильных аппаратов, очистка стойл, смена подстилки и зооветмероприятия	15:00	16:00	1
Раздача кормов, чистка коров	16:00	18:00	2
Доение коров	18:00	20:00	2
Уборка рабочего места	20:00	20:30	0,5
Передача коров ночному скотнику	20:30	21:00	0,5
Продолжительность смены	-	-	8

 

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

Кормушки изготавливают из плотных влагонепроницаемых материалов, легко поддающихся чистке и дезинфекции.

 Для стока  жидкости после промывки на  дне кормушки делают отверстие. Дно кормушки на 5-7см. выше стойла  ложа. Для раздачи кормов используются  либо стационарные средства раздачи  кормов, смонтированные внутри коровника, либо передвижные. Стационарные: ленточные, винтовые, скребковые, штанговые. Они часто перегораживают проходы, их трудно очищать и дезинфицировать. Мобильные средства легче подвергать очистке и дезинфекции.

Рекомендованный способ раздачи кормов - мобильными кормораздатчиками, так как использовать стационарные кормораздатчики не эффективно при таком количестве скота.

Габаритные размеры здания позволяют использовать мобильные кормораздатчики типов КТ-Ф-9, КТУ-10А, измельчитель-смеситель-раздатчик ИСРК-12 и др.

На данном предприятии будет использоваться измельчитель-смеситель-раздатчик ИСРК-12. Измельчение, смешивание и раздача корма осуществляются одним агрегатом.

Кормораздатчик-смеситель характеризуется высокой производительностью и низкими затратами. Кормовая смесь может приготавливаться как из рассыпного, так и рулонированного длинноволокнистого сена, соломы, силоса, корнеплодов, комбикорма и других компонентов. Два противоположно вращающихся шнека с измельчающими ножами приводятся в действие надежной планетарной понижающей передачей через карданный вал. Агрегатируется с тракторами 70-90 л.с. типов МТЗ-80, -82, обеспечивает равномерную выгрузку на одну или две стороны через два выпускных желоба, возможна дополнительная установка скребкового транспортера разной длины, подающего корм на высоту до 0,6 м, и грейферного погрузчика для забора сена, соломы и корнеплодов, а также фрезерного барабана для забора силоса. Вместимость кузова 12 м3, обеспечивает кормом до 100 голов крупного рогатого скота за один проход.

В зависимости от местных условий, наличия кормов, характера и направления хозяйства выбирают суточный рацион и производят расчет потребности в кормах на все поголовье животных на год.

Расчет суточной и годовой потребности в кормах можно вести по рациону кормления каждой половозрастной группы животных, что очень трудоемко. Поэтому принимаем на 1 условную голову следующий рацион таблица 2.

Таблица 2 – Суточный рацион кормления животных

Период года	Наименование корма	Количество
		кг	к.ед.
Дойное стадо
Зимний	Солома Сено Силос Свекла Концкорма Микродобавки	4,00 3,20 12,50 8,50 2,75 0,13	0,88 1,12 2,50 1,02 2,75
Всего:		31,08	8,24
Летний	Зеленая масса Комбикорма Микродобавки	34,50 2,80 0,13	6,90 2,80
Всего:		37,43	9,70

Суточные затраты кормов на все поголовье определяем по формуле:

 

gсут. - суточная потребность i-го вида корма, кг;

mi - количество голов i-ой половозрастной группы животных, голов;

n - количество групп животных.

В зависимости от суточных затрат каждого вида кормов годовые затраты кормов определяем по формуле:

 

Gсл; Gсз - суточный расход кормов в летний и зимний период года, кг;

tл; tз -   продолжительность   летнего   и   зимнего   периода использования данного вида корма, дней:

к - коэффициент, учитывающий потери кормов во время хранения и транспортировки (для концкомов -1,01; для корнеплодов - 1,03; для сенажа и силоса -1,1; для зеленой массы -1,05, для грубых кормов – 1,05).

Продолжительность летнего и зимнего периода кормления зависит от зоны расположения хозяйства. Для нечерноземной зоны России можно принять летний период 210 дней, зимний - 155 дней.

На основании суточной потребности кормов разрабатывается суточный и годовой график кормления (таблица 3,4).

Таблица 3 – Потребность в кормах на молочной ферме

Вид корма	Рацион на 1 условную голову, кг	Суточная потребность на все поголовье, кг	Годовая потребность, кг
Зимний период
Концкорма	2,75	1100	172205
Силос	12,50	5000	852500
Солома	4,00	1600	260400
Сено	3,20	1280	208320
Свекла	8,50	3400	542810
Минеральные добавки	0,13	52	8060
Всего	31,08	12432	2044295
Летний период
Зеленая масса	34,50	13800	3042900
Комбикорма	2,80	1120	237552
Минеральные добавки	0,13	52	8060
Всего	37,43	14972	3288512
Итого за год	-	-	5332807

Таблица 4 – Суточный график кормления

Вид корма	Суточная потребность, кг	Раздачи
		1-я раздача		2-я раздача		3-я дача
		%	кг	%	кг	%	кг
Свекла	3400	-	-	50	1700	50	1700
Концкорма	1100	50	550	-	-	50	550
Силос	5000	38	1900	32,6	1630	29,4	1470
Солома	1600	-	-	60	960	40	640
Сено	1280	60	768	20	256	20	256
Минеральные добавки	52	33,3	17,32	33,3	17,32	33,3	17,32
Всего	12432	-	3235,32	-	4563,32	-	4633,32

 

Для хранения кормов необходимо применять такие хранилища, в которых потери питательных веществ были бы наименьшими. Грубые корма (солому, сено) хранят в скирдах, силос - в траншеях, сенаж — в башнях, траншеях, корнеплоды - в буртах, зерно, концкорма - в амбарах, сараях.

Силосные и сенажные хранилища

Предназначены для приготовления и хранения силоса и сенажа. Защищают силосную и сенажную массу от доступа воздуха, проникновения воды и промерзания. Силосные и сенажные хранилища сооружают в оси, в виде траншей и башен. Их размещают, как правило, на территории животноводческих и птицеводческих ферм с учётом кратчайших путей подачи силоса и сенажа для скармливания. Территория, на которой находятся силосные и сенажные хранилища, должна быть благоустроена, иметь необходимые уклоны для стока поверхностных вод, удобные подъезды с покрытием для транспорта. В зависимости от гидрогеологических условий траншеи могут быть наземными, полузаглублёнными и заглублёнными (высота стен над уровнем земли не более 70 см). Наземные траншеи сооружают на участках с ровным рельефом и высоким уровнем грунтовых вод, заглублённые и полу заглублённые, - как правило, на участках со связными грунтами (глина, суглинок), позволяющими сохранять угол естественного откоса грунта. Стены траншей обычно утепляют грунтом. Траншеи имеют в плане прямоугольную форму; проходные - две стены, тупиковые - три. Стены наземных траншей могут быть вертикальными или с наклоном во внешнюю сторону не более 1:10 (отношение длины горизонтальной проекции к высоте). Для стока излишков силосной жидкости днища траншей выполняют с уклоном. Уровень днища наземных траншей выше поверхности земли на 0,15-0,20 м. В торцах траншей устраивают наружные пандусы с уклоном не более 1:3 (высота к заложению). Высота стен наземных траншей, как правило, не менее 3 м, заглублённых и пол у заглублённых - 3,6 м; ширина днища не менее 9 м; номинальный объём 500-4000 м3. Число траншей на ферме зависит от объёма заготавливаемых кормов. Время закладки одной траншеи не более 4-5 суток а ежедневно вынимаемый слой кормов должен быть не менее 0,3 м. Конструкции силосных и сенажных хранилищ должны быть прочными, водонепроницаемыми и стойкими к воздействию молочной и уксусной кислот. Основные материалы для силосных и сенажных хранилищ - бетон, железобетон, кирпич, дерево и бутовый камень; для днища - бетон. Для эффективной защиты поверхности стен и днища силосных и сенажных хранилищ применяют антикоррозионные покрытия на основе битума, химстойкие лаки и эмали на основе перхлорвиниловых сополимеров, трещиностойкие полимерные материалы (битумноипритовые композиции, высоконаполненный хлорсульфированный полиэтилен, битумно-латексные мастики и т. п.).

Скирдование 

Скирдование, стогование, укладка рассыпного или прессованного сена (соломы) для хранения в плотные кучи в виде параллелепипеда с округлой вершиной (скирды) или рассыпного сена в виде купола с округлой вершиной (стога). В стога и скирды укладывается хорошо высушенное сено с влажностью не более 15-17%. Стог или скирду делают такого размера, чтобы поверхность и площадь основания, наиб, подвергающиеся порче, по отношению к массе были возможно меньше. Для лесолуговой зоны и северной лесостепи рекомендованы скирды шириной около 4 м, высотой 5-6 м; для более южных сухих районов - ширина 4,5-5 м, высота 5-6 м; для горных районов - ширина 4-5 м, высота 6 м. Длина скирды должна быть не менее 8 м. Размеры стогов: диаметр 4-5 м, высота 6 м. Для снижения потерь корма скирды и стога закладывают вблизи мест зимовки скота на площадках с твёрдым покрытием или на специально подготовленном основании из хвороста, подтоварника, шлака и др. материалов, В целях предохранения от подтопления поверхностными водами и атм. осадками вокруг скирды (стога) прокладывают канавки глубиной 25-30 см. Противопожарные разрывы между скирдами (стогами) 30-40 м, между скирдами и отапливаемыми помещениями 100 м.