Проект комплексной механизации молочной фермы на 200 коров с беспривязно групповым способом содержания на глубокой подстилке
ФГОУ ВПО
Санкт-Петербургский Государственный Аграрный Университет
Кафедра механизации производства и переработки продукции животноводства
Проект
комплексной механизации
Санкт-Петербург – Пушкин.
2009г.
Содержание:
Введение;
I раздел. Обоснование проектируемой технологии;
II раздел. Технологическая часть проекта;
2.1. Расчет поголовья, определение количества скотомест;
2.2. Расчет производственной
2.3. Расчет суточной и годовой
потребности в кормах, обоснование
выбора технических средств
2.4. Расчет потребности в воде
и выбор технических средств
для водоснабжения и
2.5. Расчет суточного и годового выхода навоза;
2.6. Расчет потребности в
2.7. Выбор технических средств для доения коров;
2.8. Расчетная техническая схема
основного производственного
2.9. Расчет микроклимата;
III раздел. Генеральный план животноводческого предприятия;
3.1. Зонирование территории
3.2. определение основных размеров
вспомогательных зданий и
IV раздел. Технико-экономическая оценка проекта;
4.1. Пооперационная техническая карта производства молока;
4.2. Определение себестоимости
4.3. Определение стоимости
4.4. Определение прибыли
4.5. Определение рентабельности производства;
4.6. Определение срока окупаемости капитальных вложений;
4.7. Определение удельных технико-
V раздел. Охрана труда и техника безопасности на проектируемом предприятии;
VI раздел. Охрана окружающей среды;
Заключение;
Список используемой литературы
Ведение
Скотоводство
является превалирующей отраслью животноводства.
Это обусловлено тем, что крупный
рогатый скот дает более 99 % молока и
около 50 % говядины - главных животноводческих
продуктов питания населения
нашей планеты. Увеличение производства
высококачественных продуктов скотоводства
- проблема с годами, не теряющая своей
актуальности, а все больше приобретающая
значение как с ростом населения
нашей планеты, в частности нашей
страны, так и удовлетворения потребности
человечества в продуктах питания.
В связи с этим развитию этой отрасли
придается большое
Темпы роста
продукции скотоводства в основном
определяются общим экономическим
и социальным развитием каждой отдельно
взятой страны и состоянием в них
сельскохозяйственного
По последним данным ФАО, численность скота в мире стала медленно увеличиваться, однако производство молока, пока еще не достигло уровня 1990 г.
1. Обзор литературы
От
правильного, хорошего содержания во многом
зависит получение
Но,
в связи, с изменением характера
работ на животноводческих фермах:
внедрением в производство механизированных
и автоматических приёмов работы,
увеличением числа животных, содержащихся
в одном помещении, сложилась
новая система - беспривязное содержание.
Этот способ характеризуется тем, что
животные содержаться без привязи
в помещениях, а в южных районах
- в помещениях полуоткрытого типа.
Особенность этой системы содержания
скота - свободный доступ к грубым
кормам и к силосу, поят коров
из групповых автопоилок. Ликвидация
в коровниках кормовых и навозных
отходов увеличивает
При групповом способе
2.Специальная часть. Собственные расчеты и проектирование
2.1.
Характеристика хозяйства и
В соответствии с ведомственными нормами технологического проектирования предприятий крупного рогатого скота (ВНТП1 – 96) определяем количество животных различных половозрастных групп на ферме по формуле:
nci = nk × kpi, (1)
где nci – количество скотомест в помещениях для содержания различных половозрастных групп крупного рогатого скота;
nk - количество проектируемых коров на ферме;
kpi – расчетный коэффициент для различных половозрастных групп животных.
Таблица 1. [2]
Группы животных |
kpi с 90% коров |
1. Коровы |
1,00 |
В том числе: - дойные |
0,75 |
- сухостойные |
0,13 |
-новотельные и (в родильном помещении) |
0,12 |
2. Нетели (за 2 – 3 месяца до отела) |
0,12 |
3. Телята профилакторного периода (до 14-20 дневного возраста) |
0,06 |
ИТОГО: |
1,18 |
nci дойные = 200 × 0,75 = 150
nci сухостойные = 200 × 0,13 = 26
nci новотельные = 200 × 0,12 = 24
nci нетели = 200 × 0,12 = 24
nci телята = 200 × 0,06 = 12
nci итого = 200 × 1,18 = 236
Примечания:
- Коэффициент kp = 12 для расчета количества мест в родильном отделении, определен исходя из условий получения 60% отела в одном полугодии и 40% в другом. При равномерных отелах этот коэффициент может быть измене до 0,1;
- Коэффициент kp = 0,06 для расчета количества мест в профилактории, определен из получения 60% отела в одном полугодии 40% в другом, и содержании телят в профилактории до 15 дней. В случае увеличения срока этот коэффициент нужно принимать в соответствии с расчетом.
- Технология производства продукции скотоводства
Выход продукции:
Qмолоко = М × Gгод × К, (2)
Где М – поголовье животных на ферме;
Gгод - годовой надой на одну корову, кг;
К – коэффициент, учитывающий сухостойность коров.
Ферма распологает черно-
Qмол = 200 × 5400 × 0,7 = 756000 кг.
Доение производиться на молочной площадке типа тандем.
Мощность = nk × k,(3)
Где nk – количество голов;
K – расчетный коэффициент для структуры стада 90 %
200 × 1,18 = 236
- Расчет суточной и годовой потребности в кормах и выбор технических средств дл
я раздачи кормов.
Суточный
набор кормов, обеспечивающий потребность
животных в питательных, минеральных
и биологически активных веществах
в зависимости от их продуктивности
и физиологического состояния должен
содержать все необходимые
Рацион дойных коров (таблица .2) [3]
Вид корма |
Зима |
Лето |
Силос |
12 |
|
Корнеплоды |
10 |
|
Концентрированные корма |
2,7 |
2,7 |
Сено |
7,4 |
|
Зеленая масса |
30 | |
Грубые корма |
2 |
Рацион нетелей и сухостойных коров (табл. 3)
Вид корма |
Зима |
Лето |
Силос |
8,5 |
|
Сено |
8 |
|
Сенаж |
3,6 |
|
Концентрированные корма |
1,8 |
1 |
Корнеплоды |
3,5 |
|
Зеленая масса |
21 |
Рацион новотельных и глубокостельных коров (табл. 4)
Вид корма |
Зима |
Лето |
Грубые корма |
4 |
3,5 |
Силос |
6,3 |
|
Корнеплоды |
8 |
|
Концентрированные корма |
3,4 |
2,2 |
Зеленая масса |
7 |
Рацион телят профилакторного периода (до 14-20 дневного возраста)состоит из суточной доли молока 5,7 кг.
Расчет суточной
и годовой потребности в
Qн = m1×a1 + m2×a2 +… mi×ai = m×a, (4)
Где mi - количество животных в группе;
ai – масса корма в сутки;
m1 – дойные коровы
m2 – нетели и сухостойные коровы;
m3 – новотельные и глубокостельные коровы
Qн(силос) = 150×12 + 50×8,5 + 24×6,3 = 2376
Qн(сенаж) = 50×3,6 = 180
Qн(зеленая масса) = 150×30 + 50×21 + 24×7 = 5718
Qн = 2376 + 180 + 5718 = 8274
Qсут(концентрированные корма) = 150×2,7 + 50×1,8 + 24×3 =567
Qсут(корнеплоды) = 150×10 + 50×1,8 + 24×3 = 1662
Qсут(грубые корма) = 150×7 + 24×4 + 50×8 = 1546
Qсут = 567 + 1662 + 1546 = 3775
Годовая потребность данного вида корма:
Рг = Рс × t × К, (5)
Где Рс - суточный расход корма в летний и зимний период;
t- продолжительность потребления в летний и зимний период данного вида корма, сут;
К – коэффициент учитывающий потери кормов при хранении и транспортировки корма.
К сено = 1,1;
К сенаж = 1,1;
К силос = 1,1;
К корнеплоды = 1,03;
К грубые корма = 1,01;
К зеленая масса = 1,5;
К комбикорм = 1,01.
Рг сено = 1308×200×1,1 = 287760кг = 288т.
Рг сенаж = 93,6×200×1,1 = 20592 кг = 21т.
Рг силос = 2172,2×200×1,1 = 477884 кг = 477т.
Рг корнеплоды = 1783×200×1,03 = 367298 кг = 367т.
Рг грубые корма = 480×200×1,01 = 96960 кг = 97т.
Рг зел.масса = 5214×165×1,5 = 1290465 кг = 1290т.
Рг молоко = 12×365 = 4380кг = 4,3т.
Рг комбикорм = 1017×0,5×1,01 = 513кг.
Суточное Qоб = Ʃ Qсут i + Qн = 3775 + 8274 = 12049
Годовое Qг = Qоб × Д,
Где Д – длительность периода кормления животных в течение года на ферме, сут., с учетом рациона кормления
Qг = 12049 × 365 = 4397885 кг
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
- технико-экономические
– универсальность в раздаче
различных по виду и
При данном способе содержания, нам подходит кормораздатчик тракторный универсальный КГТУ – 10А(рис 1): [5]
Кормораздатчик тракторный универсальный КГТУ – 10А: 1 - блок битеров; 2 -днище (основание кузова); 3 - боковой борт; 4 - ходовая часть; 5, 6 -продольный и поперечный транспортеры; 7 - привод раздатчика с карданом; 8 - спица.
Предназначен для выполнения следующих работ: приема, транспортировки и дозированной раздачи измельченных кормов и кормовой смеси животным; перевозки различной продукции с выгрузкой назад; дозированной подачи кормов к внутрифермерким стационарным кормораздатчикам и к средствам загрузки кормохранилищ.
Техническая характеристика КГТУ – 10А: грузоподьемность 3500кг, вместимость кузова 10 м³, транспортная скорость 28 км/ч, рабочая скорость 1,89 – 3,22 км/ч, минимальная ширина проезда 2000 мм, подача линейная на одну сторону 5,2 – 72 кг/м пог., подача линейная на 2 стороны 2,6 – 3,6 кг/м пог., отклонение от заданной нормы выдачи не более ± 15%, масса 2200 кг.
- Расчет потребности в воде и технический выбор средств дл
я водоснабжения и автопоения животных.
Для выбора размеров и параметров сооружений системы водоснабжения необходимо знать характер и количество потребителей, нормы суточного расхода воды. А также режим ее потребления в течение суток.
Среднесуточный расход воды, л/сут, на ферме
QСр.сут = q1×n1+q2×n2+…qm × nm , (6)
Где qm – среднесуточная норма потребления воды одним потребителем, л;
nm – количество потребителей;
q1 – норма потребления воды дойных коров, л;
q2 - норма потребления воды сухостойных коров, л;
q3 – норма потребления воды новотельных и глубокостельных коров, л;
q4 – норма потребления воды нетелей, л;
q5 – норма потребления воды телятами, л;
n1 - количество дойных коров;
n2 – количество сухостойных коров;
n3 – количество новотельных и глубокостельных коров;
n4 – количество нетелей;
n5 – количество телят.
QСр.сут = 100×150 + 40×26 + 110×24 + 60×24 + 20×12 = 12860 = 12,8 м³
Qгод = 12860×365 = 469390л = 4694 м³
Максимальный расход:
Qmax.сут. = Ксут × QСр.сут, (7) [4]
Где Ксут - коэффициент суточной потребности, (Ксут = 1,3)
QСр.сут - Среднесуточный расход воды, л/сут, на ферме
Qmax.сут. = 1,3× 12,8 = 16,6 м³
Среднечасовой расход воды:
QСр.ч. = Qmax.сут / 24, (8)
Где Qmax.сут – максимальный расход воды в сутки
QСр.ч. = 16,6 / 24 = 0,7 м³
Секундный расход воды:
Qсек.расх. = Qmax.час./ 3600, (9)
Где Qmax.час – максимальный расход воды в час
Qсек.расх. = 0,7/ 3600 = 0,0002 м³
Исходя из максимального часового расхода воды выбираем насос, способный обеспечить ферму водой. Это будет вихревой насос – ВКС-1/16.(рис 2) [6]
Техническая характеристика. ( табл. 5)
Марка |
ВКС-1/16 |
Подача |
2-4 м3/ч |
Давление |
0,4-0,45 мПа |
Высота всасывания |
6,0 м |
Частота вращения, мин |
1450 |
Мощность, кВт |
1,5 |
Масса, кг |
26 |
Вихревые насосы засасывают жидкость без предварительного заполнения всасывающего трубопровода перекачиваемой жидкостью. Они отличаются от центробежных конструкцией рабочего колеса, вследствие чего уменьшаются потери энергии в рабочей камере. В равном скоростном режиме они создают в 3 – 5 раз больший напор, чем центробежные. При повторном запуске не требуют залива водой, т.е. являются самовсасывающим.
Для поения животных используют групповую поилку АГК – 4А. Она имеет ряд преимуществ: животное в любое время могут потреблять воду, гажимая мордой на клапан, вода начинает поступать в поилку, при отпускании клапана вода автоматически прекращает поступать в поилку, вода всегда свежая и не загрязненная кормом, в холодное время вода подогревается.
Автопоилка АГК – 4А с водоподогревом (рис .3): [6]
1 - корпус;
2 - утеплительная труба; 3 - стояк; 4 -
теплоизоляция; 5 - нагреватель; 6 -блок
заземления; 7 - терморегулятор; 8 - разделитель;
9 - поплавково-клапанный механизм; 10
-клапан; 11 - крышка; 12 - поильная чаша;
В - водоподводящая труба; Д-
Автопоилка предназначена для поения крупного рогатого скота на выгульно-кормовых площадках при беспривязном содержании. Зимой вода в автопоилке нагревается воздушным электронагревателем, расположенным под поильной чашей. Температура воды поддерживается в пределах 5…14ºС. Давление, нагнетаемое насосами, соответствует давлению автопоилки в водопроводной сети, соответственно 0,37 – 0,09 мПа 420 – 350 кПа.
Техническая характеристика групповой автопоилки АГК - 4А (табл. 6)
Ёмкость чаши, м3 |
0,006 |
Размеры, м: |
|
Длина |
0,92 |
Ширина |
0,77 |
Высота |
0,50 |
Масса, кг |
46,0 |
Обслуживающий персонал, чел |
- |
Для поения новотельных коров в родильном отделении используют индивидуальную стационарную автопоилку.
2.5 Расчёт суточного и годового выхода навоза и выбор технических
средств для навозоудаления.
На животноводческих
комплексах в сутки накапливается
огромное количество навоза, которое
необходимо удалить, а затем обеспечить
соответствующее его хранение, переработку
и использование в качестве удобрения.
Жидкий навоз представляет собой смесь
твердых и жидких фракций экскрементов
животных, технической сливной воды и
отходов корма. [3]
Средние нормы выхода кала и мочи (на одну голову) в сутки (табл.7):
Группа Животных |
Кал, кг |
Моча, л. |
Всего |
Коровы |
38 |
17 |
55 |
Нетели |
20 |
5 |
27 |
Телята |
5 |
2,5 |
7,5 |
Средняя
влажность экскрементов для коров
молочных пород 88%, молодняка 86%.
Суточный выход жидкого навоза от одного
животного вычисляют по формуле:
qэк.сут = qэ + Вт (11),
где
qэ – суточный выход экскрементов (кал,
моча) от одного животного (кг),
Вт – количество технической воды в расчете
на 1 животное в сутки, кг (Вт = 2-5 кг)
qэк.сут.коров=55+2=57кг/сутки
qэк.сут.нетели=27+2=29кг/
qэк.сут.телята
=7,5+2=9,5 кг/сутки
Расчёт среднесуточного выхода навоза (кг):
Qэк.сут = qэк.сут. × N (12),
где
qэк.сут - суточный выход навоза
от группы животных, кг, [4]
N – количество животных в группе, гол.
Qэк.сут.коров = 57( 150 + 26 + 24)=11400 кг/сут.
Qэк.сут.нетели
= 27 × 24 = 648 кг/сут.
Qэк.сут.телята
= 7,5 × 12 = 90 кг/сут.
Qэк.сут.общее
= 11400 + 648 + 90 = 12138 кг/сут.
Расчет годового выхода навоза ведется
только за стойловый период, так
как за пастбищный период навоз теряется.
Стойловый период составляет 200 дней.
Общий годовой выход навоза определяют
по формуле:
Qобщ. = Qэк.сут.об × 200дней (13),
Qобщ = 12138 × 200 = 2427600 кг = 2427,6 т.
Для уборки навоза используют мобильные средства. На проектируемой ферме удаление навоза будет осуществляться трактором с бульдозерной навеской БН-1. [6]
Схема бульдозерной навески БН – 1(рис. 3)
Показатели БН-1:
Производительность, т/ч 41,0;
Ширина отвала, мм 2000;
Высота отвала, мм 680;
Габаритные размеры с трактором, мм;
Длина , м4130;
Ширина, м2000;
Высота , м 1630;
Масса навесного оборудования, кг 340;
Обслуживающий персонал, чел 1
Трактор Т - 30 - А – 80 (рис.4)
Техническая характеристика Т - 30 - А – 80 ( табл. 8)
- эксплуатационная мощность, кВт (л.с.) |
22,1 (30) |
- продольная база, мм |
1800 |
- диапазон скоростей, км/ч |
1,5…24 |
- эксплуатационная масса, кг |
2440+50 |
- колея передних колес |
1322…1522 |
- габариты трактора ДхШхВ, мм |
3610х1662х2570 |
- класс тяги, кгхм |
0,85 |
2.6.Расчет потребности в подстилке и техническое решение для внесения подстилки
- На проектируемой ферме животные содержатся на подстилке. Это связано с желанием уберечь животных от заболеваний копыт. [3]
Различные виды
подстилки впитывают
С целью улучшения
качества навоза в качестве подстилки
используют сфагновый торф. Он обладает
высокой влагоемкостью, теплоемкостью
и газопоглотительной способностью
в отношении аммиака и
Средние нормы потребности в подстилке. [3] (табл.8)
Потребитель |
Торф, кг |
Коровы |
3,0 |
Телята |
1,5 |
Расчет суточной
потребности в подстилке
Qторфа сут. =qсут.н. × N, (14)
где
qсут.н. – суточная норма торфа (кг)
N –количество животных.
Qторфа сут.коров = 3,0 × ( 150 + 26 + 24 + 24) = 672 кг
Qторфа сут.телят = 1,5 × 12 = 18 кг
Для телят профилактического периода (до 14дн.) используют также опилки в качестве подстилки.
Qсут.общее = 672 + 18 = 690 кг
Qгодовое = 200 × 690 = 138000кг = 138 т.
2.7.Выбор технологических средств для доения коров.
Машинное доение коров - технологический процесс, при осуществлении которого исполнительный механизм (доильный аппарат) работает во взаимодействии с организмом животного. Это взаимодействие (доение) происходит 2-4 раза в день по 4 - 5 мин на протяжении длительного периода. Доильная установка с индивидуальными станками позволяет каждой корове входить в станок и выходить из него независимо от других коров, что обеспечивает индивидуальный уход за животными. Установка УДА-8 А «Тандем-автомат» оборудована восемью индивидуальными станками, расположенными вдоль траншеи, один за другим последовательно. Возможность доения каждой коровы отдельно позволяет доить высокопродуктивных и племенных коров, а также неподобранных коров (не выровненных по времени выдаивания.[5]
Установка УДА – 8А «Тандем-автомат» (рис. 4):[6], [7]
Схема доильной установки УДА-8А «Тандем» (размеры в миллиметрах): 1- площадка преддоильной обработки; II - траншея для оператора; III - коридор для прохода коров; IV -коридор для выхода животных; V - помещение молочной; VI - приямок для размещения молочного оборудования; VII - помещение для вакуум-насосов; VIII - помещение для электроводонагревателя; 1 - доильный станок; 2 - вакуум-провод и молокопровод; 3 -место для манипулятора; 4 - входная дверца станка; 5 - дверца для выпуска коровы; 6 -кормушка; 7 - силовая станция; 8 - приямок выхлопной трубы; 9 - резервуар для молока; 10 - шкаф для запасных частей; 11 - электроводонагреватель; 12 - комплект оборудования для циркуляционной промывки; 13 - пластинчатый охладитель; 14 -молокосборник. [8]