Механизация технологических процессов на животноводческой ферме КРС

Qпаспгде Р – процент отложения сепаратной слизи от общего объёма пропущенного молока, 0,03-0,06%tн=100.410=6,83 час 0,06.1000Определение количества единиц сепараторов-молокоочистителейtд=Qmax.раз, час Qпаспtд=486=1 шт1000Время работы сепаратора-молокоочистителяtд=Qmax.раз, час Qпасп.ntд=486=0,486 час 1000.1Расчёт и подбор оборудования для охлаждения молокаПоскольку требуемая часовая производительность более 500 кг\час, то для охлаждения молока принимаю пластинчатый охладительНеобходимая рабочая поверхность пластинчатого теплообменникаF=Qсек.См. (tн-tк), м2К.∆tсргде Qсек – секундная производительность доильной установкиQсек=Qчас, 3600Qсек=1050=0,3 кг\сек3600где См - теплоёмкость молока, 3900 Дж/кг0Сtн - начальная температура молока, 35 0Сtк - конечная температура молока, 4-10 0С∆tср - средняя логарифмическая разность температурК - общий коэффициент теплопередачи при водяном охлаждении∆tср=∆tmax - ∆tmin,2,3.lg∆tmax∆tminПри параллельном движении жидкостей (прямотоке)∆tmax=tнм-tнв=35- 2=33 0С∆tmin=|tкм-tкв|=|6 – 11|=5 0Сtкв=См. (tнм - tкм)+tнвnв.Свгде nв - коэффициент кратности расхода водыСв - теплоёмкость воды, 1938 Дж/кг0Сtкв=3900. (35 - 6)+2=11 0С3.1938∆tср=33 - 5=14,8 0С2,3.lg335F=0,3.3900. (35-6)=4,58 м23.14,8Определение необходимого количества пластинZ=F, штfгде F – площадь рабочей поверхности пластины охладителя, для пластин П-1 f=0,043 м2Z=4,58=106 шт0,043Выбираю пластинчатый охладитель, серийно выпускаемый промышленностью ОТТ – М, имеющий поверхность теплообмена 6,3 м2Вместимость резервуара для хранения молока (при трёхразовой отправке)Vрез≥Vраз. max.Vрез≥2000 лИсходя из требуемой вместимости для хранения молока выбираю резервуар РМГЦ-4Техническая характеристика РМГЦ-4вместимость, л 4000установленная мощность, кВт 0,27габариты, мм 3025×1600×1930масса, кг 740Время опорожнения резервуара при отправке молока с фермы с помощью центробежного насосаτопор.=Qmax.сут., часQпасп.нас.где Qпасп.нас. – производительность центробежного насоса, дм3\часQпасп.нас. =6000 дм3\час для центробежного насоса 36МЦ6-12τопор.=1620=0,27=0,3 час6000Расчёт и подбор автоцистерн, необходимых для отправки молока с фермыОпределение количества автоцистернnц=Qmax.раз, штVцгде Vц – вместимость автоцистерны согласно технической характеристикиVц =1700 л для автоцистерны АЦПТ-2,1nц=486=1 шт2100Определение времени заполнения автоцистерныτзап.=τопор.=0,35 часРазработка поточно-технологических линий процесса удаления навозаРасчёт требуемой производительности навозоуборочного средства для механического способа удаления навозаQтр=Gcут.кг\часК.Т.αгде Gcут. –количество навоза, подлежащее удалению в течении суток, кгGcут.=(15+10+4) .100=2900 кгК – кратность уборки навоза α – коэффициент неравномерности Т – время на разовую уборку, часQтр=2900= 2301 кг\час7.0,2.0,9Расчёт скреперного транспортёра с возвратно поступательным движениемДля выбора транспортёра должно соблюдаться условиеQтр ≤ Qпасп2301 ≥ 1800Принимаю транспортёр УС-250 в количестве 2 установкиТехническая характеристикапроизводительность, кг\час 1800 Длина цепи 250 мСкорость движения скребков 3,8 м/минШирина захвата 1,8 – 3,0 мЧисло обслуживающих голов 160 – 180Масса 3150 кгОпределение количества транспортёровn=m, штm1где m1 – количество животных, обслуживаемых одним транспортёромm – количество коров на фермеn=100=1 шт200Определение расчётной максимальной производительности транспортёраQр=3600.l.h.tc/s.ᵞ.v∙v1, кг\часгде L - длина скребка, 0,3-0,4 мh – высота скребка, 0,05 мtc– шаг скребка (расстояние между скребками), берется из технической характеристики транспортера по формуле: tc=(12-13h), мs- ход штанги, должен обеспечивать разворот скребка в рабочее положение.После того как он пройдет мимо порции навоза, оставленного соседним скребком.Для этого должно быть соблюдено следующее условие:sштанги>tc+Δlгде l – длина пути, на котором скребок принимает рабочее положение, обычно принимают равной длине скребкаv1 – скорость перемещения скребка, 0,15-0,4 м/с ᵞ - плотность навоза (твердый навоз 700-900 кг/м3, жидкий 900-1000 кг/м3)Qр=1800 кг\часОпределение числа рабочих ходов штанги K=L/tcГде L-длина навозного канала, 150-200 мtc- шаг скребка, м K=200/11,35=17,62Составление сводной таблицы подбора и расчёта оборудованияОсновные технические характеристики оборудования принятого для комплексной механизации технологических процессов сводятся в таблице 7Таблица 7 - Оборудование для комплексной механизации технолог.процессов№наименованиеоборудованияМаркамощн.кВткол-воединицоборудов.Габариты, ммплощ.1 ед. обор.м2общая площ. м2длинаширинавысота1234567891011121314151617Фуражир навеснойПогрузчик горизонт.Погрузчик стеб.корм.ПрицепИзмельч. гр. кормовИзмельч. корнепл. КормодробилкаЗапарник-смесительШнекКормораздатчикАвтоцистернаРезервуар-молочныйСепаратор-молокооч.Пластинч. охладительНасос центробежныйДоильная установкаТранспортёрФН-1,4ПГ-0,2ПСК-52ПТС-4МИГК-3ИКМ-5КДУ-2С-20ТС-40КТУ-10ААЦПТ-2,1РМГЦ-4ОМ-1ОТТ-М36МЦ6-12УДА-16АТСН-160----3010,528183--5,4--0,66,65,5111411112211211126050309080605500325022002800450054355670-3025-----336019602400250032501360166031006752300-1600-----3815328034002400135028502975260014952500-1930-----20,3108,213,710,53,04,6513,953,613-4,80,81,20,2--20,3108,254,810,53,04,65287,213-4,81,61,20,2-- 5.1 План расчёта производственных площадей животноводческого предприятияАдминистративно-хозяйственная зона 1 Ветеринарно-санитарный пропускник принять условно 18 м22 Административно-бытовое здание п.у. 18 м2 3 Пожарное депо п.у. 18 м24 Автомобильные весы п.у. 12 м25 Стоянка автомашин п.у. 40 м26 Сооружения для отдыха и спорта обслуживающего персонала из расчёта 1м2на 1 работающегоПроизводственная зона (основного назначения) 7 Коровник - стойловое помещение для содержания коров дойных, сухостойных, нетелейSсл=Mк.f1, м2где Mк – поголовье животных, содержащихся в помещении, голf1 – норма удельной площади на одну голову, м2\голf1=8 м2\гол при привязном содержанииSсл=(200+16) .6=1296 м2 - тамбур п.у. 16 м2 8 Телятник - тамбур п.у. 16 м2 - помещение для содержания телят до 1 года S=Mт.f2, м2где f2=3,5 м2\голS=19.3,5=147 м2 - помещение для содержания телят старше 1 годаS=Mт.f2, м2 где f2=5 м2\голS=8.5= 40 м2 - весовая п.у. 6 м2 - кубовая п.у. 6 м2 - помещение для инвентаря и подстилки п.у. 6 м2 - моечная п.у. 10 м2 - помещение для приготовления кормов п.у. 20 м2 - помещение для дежурного персонала п.у. 15 м2 9 Пункт искусственного осеменения - манеж п.у. 10 м2 - лаборатория п.у. 6 м2 - моечная п.у. 6 м2 10 Молочный блок - помещение для первичной обработки молокаS=ΣSоб .Кз, м2 где Кз – коэффициент запаса площадиКз =5S=(4,8+1,6+1,2+0,2).5=39 м2 - моечная п.у. 18 м2 - помещение для хранения и приготовления моющих растворов п.у. 8 м2 - вакуум-насоснаяSвн=ΣSоб .Кз, м2 где Кз=5Sвн=1,2.5=6 м2 - насосно-компрессорная с холодильным оборудованиемSнк=ΣSобх.Кз, м2Sнк=2,7.5=13,5 м2 - лаборатория для определения качества молока п.у. 10 м2 - электрощитовая п.у. 6 м2 - кубовая п.у. 6 м2 11 Родильное отделение - помещение для глубостельных и новостельных коровS=0,2.Мкн.fз, м2 где Мкн – поголовье дойных коров и нетелейfз=11,8 м2\голS=0,2.(100+12).11,8=264,3 м2 - профилакторий для телятS=0,2.Мкн.f4, м2 где f4=1,2 м2\голS=0,2.(100+12).1,2=26,9 м2 - помещение для санитарной обработки коров п.у. 10 м2 - кубовая п.у. 6 м2 - вакуум-насосная п.у. 8 м2 - молочно-моечная п.у. 8 м2 - помещение для дежурного персонала п.у. 12 м2 - помещение для инвентаря и подстилки п.у. 6 м2 - помещение для хранения и подготовки текущего запаса корма п.у. 25 м2 Ветеринарно-санитарная зонаВетеринарный пункт – лечебница п.у. 20 м2 - изолятор S=0,2.Мкн.f5, м2 где f5=1,5 м2\голS=0,2.(100+12).1,5=33,6 м213 Площадка для обработки кожного покрова животных п.у. 18 м214 Хранилище кормовFхр=Gгод.Кп, м2ρхр где Gгод – годовая потребность в кормахКп – коэффициент, учитывающий потериρхр – нагрузка на 1 м2площади хранилищасено Fхр=451,846.1,1/1,2=414,2 м2L=36м,B=12 мсолома Fхр=139,828.1,1/1,2=128,2 м2L=24 м,B=6 мсенаж Fхр=259,854 .1,15/1,0=198,8 м2L=36 м,B=6 мсилос Fхр=2685,963.1,15/1,5=2038,5 м2 3 хранилища L=19м,B=18 мкорнеплоды Fхр=1461,075.1,15/0,9=1866,9 м2 3 хранилища L=19 м,B=18 мконцентраты Fхр=648,128.1/1,5=432,1 м2L=36м,B=12 м15 Кормоцех - помещение для приготовления кормовS=ΣSоб.корм. .Кз, м2S=(10,5+3,0+4,65+13,95+7,2+13).3=156,9 м2- помещение временного хранения кормовS=ΣSбунк. .Кз, м2S=(8+8+10+14).3=120 м2- помещение для персонала п.у. 20 м216 Выгульные кормовые площадки - площадки с твёрдым покрытием для коров и нетелейSвп=8.Мкн, м2Sвп=8.(100+12)=896 м2Принимаю 1 выгульнуюплощадку L=50м,B=18 м - площадки с твёрдым покрытием для телят до 1 годаSвп=5.Мм, м2Sвп=5.(19+38)=400 м2L=50м,B=8 м - площадки с твёрдым покрытием для телят старше 1 годаSвп=5.Мм, м2Sвп=5.8=40 м2L=10м,B=4 мЗона хранения и утилизации навоза17 НавозохранилищеFхр=Gсут.Dхр, м2h.ρп где Gсут – суточный выход навоза, кгDхр – продолжительность хранения в навозохранилище, сутh – высота укладки навоза, мρп – объёмная масса навоза, кг/м3Fхр=2900.110=199,375 м22.800Lхр=14м,Bхр=15 м18 Коровник- помещение приводной станции навозоуборочного средства п.у. 8 м2- крытая площадка для отгрузки навоза п.у. 18 м2Вспомогательные здания и сооружения19 Котельная п.у. 20 м220 Сооружения для хранения топлива п.у. 20 м221 Пункт технического обслуживания оборудования фермы п.у. 12 м2ЗаключениеПри выполнении курсового проекта по дисциплине “Механизация и технология животноводства” была разработана система комплексной механизации основных технологических процессов проектируемой фермы и комплекса с детальной проработкой технологической линии доения коров. Эффективность функционирования системы механизации в значительной степени определяется универсальностью и многофункциональностью применяемых машин. В настоящее время многообразие машин позволяет выполнять почти все технологические операции по содержанию, кормлению, доению, хранению и переработке молока, навозоудалению и т.д.При выборе технологии, машин, оборудования мною были использованы последние достижения науки и техники. Правильное и рациональное комплектование оборудования на ферме в значительной степени сказывается на качестве выполняемых технологических операций и, как следствие, на продуктивности животных. Все подобранные машины имеют высокую производительность и составляют единый комплекс, что значительно снижает затраты ручного труда и облегчает труд работников фермы. В долгосрочной перспективе это дополнительно позволит:увеличить прибыль от хозяйственной деятельности, улучшит условия труда рабочих, избежать незапланированных издержек.Список использованной литературы1 Адиньяев, М.Д., Бердышев, В.Е., Бумбар, И.В. “Сельскохозяйственные машины.” [Текст], – М.: Колос, 2000. – 240 с. 2 Белянчиков, Н.Н., Смирнов, А.И. “Механизация животноводства и кормоприготовления.” [Текст], –М.:Агропромиздат, 1990. – 432 с.3 Буликова, Е.В., “Методические указания для выполнения курсового проекта по дисциплине «Детали машин»” [Текст], – Ярославская государственная сельскохозяйственная академия. – Ярославль: ЯГСХА, 2004. – 74 с. 4 Воробьёв, В.А., Дегтерев, Г.П., Филаткин, П.А. “Практикум по механизации и электрификации животноводства.” [Текст], – М.:Агропромиздат, 1989. – 254 с.5 Зубарева, Т.Г., Варавка, Ю.В., Захарова, З.Н., Коновалов, А.В., Тютикова, И.Л. “Курсовое проектированиепо механизации и технологии животноводства по специальности 311300.”[Текст], –Ярославль: Ярославская государственная сельскохозяйственная академия,2000.– 190с. 6 Канарев, Ф.М., Бугаевский, В.В., Пережогин, М.А. “Охрана труда.” [Текст], – М.:Агропромиздат, 1988. – 351 с.7 Красников, В.В., Дубинин, В.Ф., Акимов, В.Ф. “Подьёмно-транспортные машины.” [Текст], – М.:Агропромиздат, 1987. – 272 с.8 “Методические указания по разработке раздела «Безопасность и экологичность» в курсовых и дипломных проектах.” [Текст], – Ярославская государственная сельскохозяйственная академия. – Ярославль: ЯГСХА, 2004 – 18 с.9 “Методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплине ‹‹Организация производства››.” [Текст], -ЯГСХА, 1997. - 45 с.