Обоснование и выбор средств механизации основного и вспомогательных производств

Содержание

 

 

Введение…………………………………………………………………………2

1. Обоснование и выбор средств механизации основного и вспомогательных производств

1. Способы содержания и расчет структуры стада……………………..3
2. Выбор рациона кормления и расчет потребности фермы в кормах и воде……………………………………….……………………………..4

1.3 Выбор помещения. Расчет складских помещений………………....7

2. Разработка поточно-технологической линии. Разработка линии         первичной переработки молока……..………………………………………13

Заключение………………………………………………………………………24

Список литературы………………………………………………………….......25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                    Введение

 

 

     Рост и развитие сельского хозяйства не возможен без комплексной механизации и автоматизации процессов сельхоз производства, при которых уменьшаются затраты труда, увеличивается производство продукции животноводства и уменьшается ее себестоимость.

        Одним из важнейших условий  выживания сельхоз производителей  в наше время является выпуск  конкурентно способной продукции.  Для этого необходимы самые совершенные технологии и технические средства которые обеспечивали бы снижение трудовых и энергетических затрат повышение производительности и качества продукции.

        По уровню механизации туда  животноводство отстает от полеводства. Все  это наряду с недостаточным обеспечением животноводства кормами, низкой продуктивностью животных является главной причиной высоких затрат туда и себестоимости продукции.

         В молочном производстве основными  производственно технологическими линиями применительно к которым осуществляется разработка и внедрение средств механизации, являются доение коров и первичная обработка молока, хранение и раздача кормов, а также удаление навоза.

        Целью данной курсовой работы  является определение состава и количества необходимых технических средств, расчет планового объема работ связанных с выполнением технологических процессов производства молока и определение экономической эффективности внедрения средств механизации.

 

 

 

 

 

 

1. ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

 

1. Способы содержания и расчет структуры стада.

Ферма молочно-товарная на 60 коров, продуктивностью 7000л/год, содержание беспривязно-боксовое.

Структура стада:

1.коровы  65% - 65 голов

2.нетели 10% - 10 голов

3.быки- производители  2% - 2 головы

4.телок до 2-х лет  11 % - 11 голов

5.телок до одного  года 12% - 12 голов

Общая численность стада 100 голов.

 

   Система содержания животных в значительной мере предопределяет технологию производства  животноводство. Перспективная технология содержания животных должна предусматривать удобное размещение животных должна предусматривать удобное размещение животных, в данном случае коров, внедрение комплексной механизации, автоматизации и научной организации труда.

   Беспривязный способ основан на групповом обслуживании животных. По технологии он значительно сложнее, чем привязной, так как требует достаточных запасов кормов и подстилки, четкой организации всех работ на ферме, тщательного подбора групп животных. Этот способ увеличивает нагрузку на основного работника фермы, что требует значительного повышения производительности труда.

   Беспривязно-боксовое  содержание – это более совершенная  и перспективная форма беспривязного  содержания. Коровники при данном способе содержания отвечают физиологическим потребностям животных и зоогигиеническим нормативам. Микроклимат коровников такой же, как в помещении для привязного содержания. Здание разделено на секции для содержания животных различных групп. Секция разделена на зону отдыха (приподнята на 20 см относительно основной площади секции и разграничена металлическими перегородками на отдельные боксы). Зону кормления и кормонавозный проход шириной 2,7…3 м. Размер бокса (1…1,2)Х(1,9…2,1)м. Разделители боксов устраивают  не менее 4/5 их длинны, считая от переднего края. Животные в секциях отдыхают, получают корм и воду. Над боковыми ограждениями боксов на уровне холки животного закрепляют ограничительную трубу, которая вынуждает корову при вставании делать шаг назад, в результате чего экскременты попадают  не на подстилку, а на пол проходного коридора.

 

1.2 Выбор рациона кормления и расчет потребности фермы в кормах и воде.

 1.2.1. Выбор рациона кормления и расчет потребности фермы в кормах

   Кормами называют продукты растительного, животного, микробиологического и химического происхождения, содержащие питательные вещества в усвояемой форме и не оказывающие отрицательного влияния на здоровье и качество получаемой от них продукции. Для практических целей используют следующую классификацию кормов. Корма растительного происхождения – сочные, грубые, концентрированные.

   Побочная продукция  технического производства (спиртового, сахарного, масложирового) и пищевые  отходы. Минеральные подкормки, служащие  источником макро – и микро  – элементов, применяются для балансировки рациона. Продукты микробиологического синтеза – дрожжи, ферменты, микробный белок, витамины, аминокислоты и др.

     Продукты  химического синтеза – карбамид (мочевина), аммонийные соли, жидкий  аммиак, аммиачная вода, синтетические аминокислоты.

Gс=q1m1+q2m2+q3m3+…..+qnmn=∑qimi                              (1)

Где  q1;q2;qn – суточная норма выдачи кормов в расчете на одного животного для разных групп.

m1; m2; mn- поголовье животных в группах.

Таблица 1

Нормы суточного потребления кормов на одну корову ,кг.

Период в году	Продолжи- тельность периода, дней	Удой за год, л	Нормы потребления кормов на  одну корову в год, кг
			Сено	Сенаж	Силос	Корнеплоды	Зеленые корма	Травяная Резка	Концентр Ты
Зима	210	7000	5	5	12	10		0,6	3
лето	155	7000					30	0,6	3

 

Таблица 2

Нормы потребления кормов на одну голову в год, кг.

Период в году	Продолжи- тельность периода, дней	Удой за год, л	Нормы потребления кормов на  одну корову в год, кг
			Сено	Сенаж	Силос	Корнеплоды	Зеленые корма	Травяная Резка	Концентр Ты
Зима	210	7000	1050	1050	2772	2163		132,3	636,3
лето	155	7000					4882,5	97,6	469.6

 

Расчет суточного потребления  кормов всем стадом.

Суточный расход сена:

Gс=65*5+10*5+2*5+11*5+12*5=325+50+10+55+60=500 кг.

Суточный расход сенажа:

Gс=65*5+10*5+2*5+11*5+12*5=325+50+10+55+60=500 кг.

Суточный расход силоса:

Gс=65*12+10*12+2*12+11*12+12*12=780+120+24+132+144=1200 кг.

Суточный расход корнеплодов:

Gс=65*10+10*10+2*10+11*10+12*10=650+100+20+110+120=1000 кг

Суточный расход зеленых кормов:

Gс=65*30+10*30+2*30+11*30+12*30=1950+300+60+330+360=3000 кг

Суточный расход травяной резки:

Gс=65*0,6+10*0,6+2*0,6+11*0,6+12*0,6=39+6+1,2+6,6+7,2=60 кг

Суточный расход концентратов:

Gс=65*3+10*3+2*3+11*3+12*3=195+30+6+33+36=300 кг

                                Годовая потребность в корме, кг.:

                                      Gгод=Gсут.л*Tл*К+Gсут.з*Tз*К                                  (2)

где:  G сук.л и Gсут.з – суточный расход кормов в летний и зимний период, кг.

Tл и Tз – продолжительность зимнего и летнего периода, дней.

К – коэффициент, учитывающий потери кормов во время хранения и транспортировки.

Расчет годового потребления кормов всем стадом.

Годовая потребность сена:

Gг=500*210=105000 кг

Годовая потребность сенажа:

Gг=500*210=105000 кг

Годовая потребность силоса:

Gг=1200*210*1,1=277200 кг

Годовая потребность корнеплодов:

Gг=1000*210*1,03=216300 кг

Годовая потребность зеленого корма:

Gг=3000*155*1,05=488250 кг

Годовая потребность травяной резки:

Gг=60*210*1,05+60*155*1,05=13230+9765=22995 кг

Годовая потребность  концентратов:

Gг=300*210*1,01+300*155*1,01=63630+46965=110595 кг

 

1.2.2. Расчет  потребности фермы в воде

Среднесуточный  расход воды на ферме, л/сут:

                               Qср.сут.=q1m1+q2m2+….+qnmn                                                    (3)

где q – среднесуточная норма расхода воды данным потребителем, л.

m – число потребителей данного вида.

Количество воды, необходимое для  поения животных:

Qср.сут=65*100+10*60+2*100+11*60+12*60=6500+600+200+660+720=8680 л.

Максимальный суточный расход воды, л.:

Qmaxсут= Qср.сут*αсут                                                               (4)

Qmaxсут=8680*1,3=11284л.

Максимальный часовой  расход воды, л/ч:

Qmaxч= (Qmaxсут/24)*αч                                                         (5)

Qmaxч=(11284/24)*2,25=1057,88 л/ч

Секундный расход воды, л/с:

Qс= Qmaxч/3600                                                    (6)

Qс=1057,88/3600=0,29 л/с

Суточный расход насосной станции , л/сут., должен быть равен  максимальному суточному расходу воды на комплексе или ферме, а часовой расход станции (насоса)

Qнас= Qmaxсут/Т                                                 (7)

Qнас=11284,88/7=1,612 м³/ч

По этой величине выбираем насос марки  К 8/18

Необходимая вместимость резервуара водонапорной башни, куб.м.

Vрез=(0,15…0,20) Qmaxсут                                                      (8)

Vрез=0,20*11,284=2,25 м³

Согласно расчетам принимаем 1 водонапорную башню с V=10,0 куб.м.

Находим диаметр башни :

D= 4V/πH=4*10,0/3,14*5=40/15,7=2,5 м

Высота башни Н=5 м

     Диаметр  труб:

    d= √ (4Qmax c/3.14V)

    d= √ (4*0,0015/3,14*0.4)= 69 мм 
 
Мощность (выбор двигателя)

 

 

2. Выбор помещений. Расчет складских помещений

1.3.1 Расчет вместимости хранилища для кормов и определение потребности в них.

Общая вместимость хранилища  для хранения годовых запасов  каждого вида корма, куб.м.

                                                         Vi=Gгi/ρ,                                                       (9)

где Gгi – годовая потребность i-го вида корма, кг; ρ – объемная масса i- го вида корма, кг/куб.м.

Для сена:

V=105000/220=477,3м³

Для сенажа:

V=105000/300=350 м³

Для силоса:

V=277200/400=693 м³

Для корнеплодов:

V=216300/600=360,5 м³

Для зеленых кормов:

V=488250/350=1395 м³

Для травяной резки:

V=22995,4/120=191,6 м³

Для концентратов:

V=110595/380=291,0 м³

Потребность в хранилищах:

                                                Ni=Vi/(Vxi*E)                                                  (10)

где Vxi- вместимость одного хранилища, куб.м.; Е – коэффициент использования вместимости хранилища

Для сена:

N=477,3/(700*0,9)=0,76 принимаем =1

Для сенажа:

N=350/(600*0,98)=0,60   принимаем =1

Для силоса:

N=693/(900*0,98)=0,78  принимаем=1

Для корнеплодов:

N=360,5/(400*0,9)=0,99   принимаем=1

Для зеленых кормов:

N=1395/(1000*0,8)=1,74 принимаем=2

Для травяной резки:

N=191,6/(150*0,9)=1,42  принимаем=1

Для концентратов:

N=291,0/(350*0,85)=0,98  принимаем=1

                                                   Таблица 3

Определение размеров хранилищ для кормов

Хранилища	Ширина, B,м	Высота, h,м	Длина, L,м.
Сено	9	4,0	19,4
Сенаж	-	21	-
Силос	-	21	-
Корнеплоды	15	3,0	8,8
Зеленые корма	6	3,0	55,5
Травяная резка	6,0	3,0	8,3
Концентраты	18	3,3	5,9

 

Определяем длину хранилища, м.:

                                                     Li=Vxi/(b*h)                                                    (11)

Для сена:

L=700/(9*4)=19,4 м.

Для корнеплодов:

L=400/(15*3)=8,8 м.

Для зеленых кормов:

L=1000/(6*3)=55,5 м.

Для травяной резки:

L=150/(6*3)=8,3 м.

Для концентратов:

L=350/(18*3,3)=5,9 м.

 

1.3.2. Расчет навозохранилища.

Основные  источники загрязнения почв и  водоемов животноводческими предприятиями — навоз, помет, моча, технологическая вода и дезинфицирующие средства. В зависимости от технологии содержания сельскохозяйственных животных различают следующие виды навоза: подстилочный (влажность 68...78%), полужидкий (86...91%), жидкий (98%), навозные стоки (влажность более 98%).

Системы удаления навоза должны обеспечивать использование навоза, помета и навозных стоков для орошения сельскохозяйственных культур с целью повышения их урожайности и улучшения структуры почвы.

        Сооружения систем следует располагать по отношению к животноводческому предприятию и жилой застройке с подветренной стороны господствующих направлений ветров в теплое время года, ниже водозаборных сооружений

          Среднесуточный выход навоза в одном помещении в стойловый период в среднем на все поголовье:

Gсут с=(qk+qm+qn)*m=(55+40+3)*100=9800 кг              (12)

 где:

q_k- твердые экскременты, выделяемые 1 животным;

q_m- жидкие экскременты, выделяемые 1 животным;

q_п- подстилка на 1 животное, принимаем q_п = 3 кг;

m- количество  животных в 1 помещении.

Среднесуточный  выход навоза в пастбищный период:

 

Gсут п=(0,4…0,5)G=0,5 *9800=4900кг                                  (13)

Годовой выход  навоза:

Gгод=1/1000*(Tст+Gсут с+Gсутп+Tn)                            (14)

Gгод =(210*9800+155*4900)/1000=2817,5 т.

где

Т_ст - продолжительность стойлового периода 
Т_п - продолжительность пастбищного периода

Объем  навозохранилища для коровника на 100 голов V_x (м³):

Vx=(Gcут с*Дхр)/(ρн*φз)                                                      (15)

   Vx=(9800*186)/(900*1)=2025,3 м³

где Д_хр - продолжительность хранения навоза в навозохранилище, сут.

(Д_хр=6 месх31 день=186 сут.);

r_н - плотность навоза, кг/м³ . Плотность навоза принимаем r_н =900 кг/м³;

φ_з- коэффициент заполнения навозохранилища. Принимаем φ_з=1.

Площадь навозохранилища:

 F=(Gсутп*Д хр)/(h*ρн*φ)  м²                                                       (16)

F=(9800*186)/(2,5*900*1)=810,1 м²

где h- глубина укладки навоза, h = 2,5 м.

 

1.3.3. Проектирование генерального плана.

  

 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 размещение на нем построек зависит:

-организация работ

-санитарно-гигиеническое  состояние фермы

-нормальные условия  труду обслуживающего персонала

   Земельный участок  для строительства комплекса выбирают на ровной территории или с уклоном 3…5^о, обеспечивающим сток дождевых и талых вод. Участок пункта, водозаборных сооружений  и выше ветеринарных помещений и навозохранилищ. При этом учитывают направление господствующих ветров (от жилого сектора к комплексу) и предусматривают санитарно-защитную зону.

   Желательно, чтобы  уровень залегания подземных  вод находился на глубине 2…2,5 м. Прочность грунта должна  отвечать требованиям возведения  производственных и вспомогательных  построек. Кроме того, при выборе участка для комплекса или фермы необходимо учитывать следующее:

    -размещать  производственные и вспомогательные  постройки в соответствии с  принятой технологией содержания  и кормления животных и птицы;

    -обеспечивать  поточность производственного процесса с минимальным размещением 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 административно-хозяйственную;

    -располагать  навозохранилища с подветренной  стороны от производственных  помещений, а продольную ось  этих помещений-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^o);

фасад птичников с  выходами на выгульные площадки желательно располагать на юг или на юго-восток;

   -учитывать удобство размещения фермы относительно кормовой базы, возможность постройки дороги, наличие надежных источников водоснабжения и энергоснабжения;

   -рассчитывать  площадь земельного участка для  фермы исходя из норм земельной  площади (на одну корову- 200 м²);

   -размещать вспомогательные  животноводческие помещения комплекса  вблизи основных производственных  помещений фермы. 

   Для выбранного  участка необходимо наметить  все зоны. Для этой цели определяют  число производственных и вспомогательных  построек, их размеры.

   Противопожарные  разрывы между сооружениями и  открытыми хранилищами грубых  кормов (сена, соломы) зависят от  степени огнестойкости сооружения: для II степени-100 м, для III,IV и V степеней-150 м.

   Затем размещают  вспомогательные постройки, источники воды, электроэнергии, коммуникации, противопожарные водоемы, гаражи для хранения машин, пункт технического обслуживания и санитарно-защитные зоны.

   На генеральном  плане указывают позиции объектов, условные обозначения дорог и  коммуникаций.

 

2. Проектирование основной и вспомогательной поточно - технологической линии по смешиванию кормов.

     Для определения  конкретных условий производим  соответствующие расчеты.

Суточная производительность определяется по формуле: 

где Q – суточное потребление различных кормов;

а - масса различных видов кормов

m - число животных каждой группе

Q₁= 65*500+10*500+2*500+11*500+12*500=50000 кг

Q₂= 65*500+10*500+2*500+11*500+12*500=50000 кг

Q₃= 65*1200+10*1200+2*1200+11*1200+12*1200=227800 кг

Q₄= 65*1000+10*1000+2*1000+11*1000+12*1000=100000 кг

Q₅= 65*3000+10*3000+2*3000+11*3000+12*3000=300000 кг

Q₆= 65*60+10*60+2*60+11*60+12*60=6000 кг

Q₇= 65*3000+10*3000+2*3000+11*3000+12*3000=300000 кг

Годовая производительность ПТЛ по производству кормов:

Q_общ=1033800 кг/год

Суточная производительность :

Q_общ=1033800 / =2832,3 кг/сут

Часовая производительность:

Q_k=2832,3/ 10= 283,23 кг/ч

Время работы кормоцеха в сутки:

Тр=Тсм*q=0,95*10=9,5 ч

Вместимость бункеров

Где t- число дней хранения кормов, g-объемная масса концнтрированных кормов принимаем 231 кг/м³ ф-коэффициент заполнения бункера, примем =0,85

 

 

 

Показатель	Расчетное значение	Действительное значение
Часовая производительность	29,8кг/ч	30кг/ч
Вместимость бункера	4328,49 тонны	5000 тонн
Время работы кормоцеха  в сутки	9,5 часов	10 часов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

   Рост производства животноводческой продукции и повышения ее качества зависит от внедрения передовой технологии и комплексной механизации производственных процессов с использованием современных машин и оборудования. Поэтому для обеспечения отечественного рынка животноводческой продукции, необходим принципиально новый подход к решению указанных задач. Правильная организация труда, использование передовых технологий и систем машин, повышение надежности рабочих машин и оборудования на животноводческих фермах важнейшая проблема технического прогресса в с/х производстве.

    В данной  курсовой работе мы рассчитали  ген. план производственных помещений, микроклимат, расчет потребления кормов, водоснабжение, выход навоза и ПТЛ приготовления кормовых смесей. Расчеты показывают, что рациональное и правильное использование всех видов ПТЛ ведет за собой правильность работы фермы и экономически выгодное использование продукции.      

 

 

 

 

 

 

                                     

 

 

 

Список литературы

 

          1.Брагинец Н.В., Коба В.Г. Механизация и технология производства продукции животноводства. - М.: КолосС, 1999.

2.Мурусидзе Д. Н., Кирсанов В.В. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства. - М.:КолосС,2005.

3. Мурусидзе Д. Н., Легеза В. Н. и др. Методические рекомендации по выполнению технологического раздела курсовых и дипломных проектов «Технология и механизация животноводства». -М.: МГАУ им В.П. Горячкина, 2002.