Курсовая работа по теме «Расчет технологической карты механизации процесса приготовления и раздачи кормов на ферме 800 голов беспривязного содержания»

Животноводство — важнейшая отрасль сельского хозяйства. Удельный вес продукции животноводства в общей продукции сельского хозяйства составляет 50-60 %, на животноводство приходится более 60 % всех трудовых затрат. Введение

Главная задача механизации животноводства заключается в обеспечении рентабельности выпускаемой продукции путем снижения трудовых затрат, повышения качества выполнения работ, сокращения эксплуатационных издержек.

Внедрение новых машин и комплектов оборудования для комплексной механизации производственных процессов в животноводстве позволяет сократить эксплуатационные затрат на производство продукции животноводства на 25-30 %, снижает прямые затраты трупа в 1,2-2 раза. По сравнению с нынешним уровнем в колхозах достигается сокращение потребности в рабочей силе на 1,1-1,2 млн. чал.

Комплексная механизация производственных процессов, более современная технология и специализация трупа дает возможность увеличить 1 количество обслуживаемых животных одним работником, снизить удельные эксплуатационные затраты на единицу продукции и в результате — повысить рентабельность. Перевод животноводства на промышленную основу требует повышения качества подготовки инженеров-механиков сельского хозяйства по вопросам механизации всех технологических процессов. Выполнение курсового проекта по механизации животноводства имеет своей целью освоение полученных; в ходе изучения курса «Механизация животноводства» знаний для проектирования технологических процессов ферм и комплексов.

1. Технологическая часть

1.1 Обоснование технологии содержания животных, структуры стада и рациона кормления

Система содержания животных в значительной мере определяет технологию производства продукции животноводства. Перспективность технологии содержания животных определяется удобством размещения животных, созданием условий для повышения их продуктивности и снижения затрат труда.

Преимущества беспривязной системы состоят в следующем [1]:

• благотворное влияние на физиологические состояние и воспроизводительные способности животных;
• снижение заболеваний пищеварительной системы и половых органов;
• уменьшение стоимости строительства фермы;
• снижение затрат труда на выполнение разных технологических процессов;
• 4улучшение зоогигиенических условий содержания животных.

Беспривязное содержание коров применяют в новых животноводческих помещениях или при коренной реконструкции существующих крупных молочных ферм. Прямые затраты на 1 ц молока при беспривязном содержании коров на глубокой подстилке с использование комплексной механизации всех трудоемких процессов могут быть снижены до 1,6,..2,5 чел-ч, или в 1,5 раза по сравнению с привязным содержанием в аналогичных условиях.

Беспривязный способ содержания животных может быть с кормлением в отдельной секции помещения и с кормлением в стойлах. В соответствии с заданием на проект принимаем беспривязный способ содержания на глубокой подстилке. Данный способ требует достаточных запасов кормов и подстилки, четкой организации всех работ на ферме, тщательного подбора животных в группах по продуктивности.

Структура стада — это процентное соотношение половозрастных групп на ферме. Согласно рекомендациям [1] структуру стада представим в виде таблицы 2.1

Таблица 2.1 Структура стада на ферме

№ п/п	Группа животных	% в стаде	Поголовье
1	Коровы, всего	100	800
2	Дойные	75	600
3	Сухостойные и нетели	13	104
4	Родильное отделение	12	96
5	Телята в возрасте до 20 дней	6	48

Рацион кормления

Питательность рациона определим по формуле:

С = Па+(0.07 Ж+0.18) М+5 К,

где Па — суточная потребность коровы в энергии, к. ед, (при весе коровы 500 кг Па = 4.6 к. ед);

М — суточный удой, кг (М=5800кг/305сут=19,01 кг/сут); Ж — % жира в молоке (Ж=3,9%); К -привес или отвес, (К = ±0,1) Тогда

С=4,6+(0,07*3,9+0,18)*5800/305+5*0,1 = 13,7 к.ед

Исходя из рекомендаций по составлению рационов, составляем рацион для различных групп животных по периодам (летнему и зимнему) и представляем в виде таблиц.

Таблица 2.2 Суточный рацион дойных коров и коров родильного отделения

			Питательность, к.ед.		Суточная потребность
Период года	Вид корма	% в рационе	в рационе	в 1 кг
Зимний	Силос	33	4,53	0,24	18,9
	Сенаж	14	1,92	0,35	5,5
	ККП	18	2,47	0,12	20,6
	Сено (грубый корм)	17	2,33	0,33	7,1
	Концкорма	18	2,47	1,17	2,1
Летний	Зеленая масса	70	9,60	0,2	48,0
	Концкорма	30	4,11	1,17	3,5

Таблица 2.3 Суточный рацион сухостойных коров и нетелей

			Питательность, к.ед.		Суточная потребность
Период года	Вид корма	% в рационе	в рационе	в 1 кг
Зимний	Силос	15	2,06	0,24	8,6
	Сенаж	20	2,74	0,35	7,8
	ККП	15	2,06	0,12	17,1
	Сено (грубый корм)	30	4,11	0,33	12,5
	Концкорма	20	2,74	1,17	2,3
Летний	Зеленая масса	70	9,60	0,2	48,0
	Концкорма	30	4,11	1,17	3,5

1.2 Расчет потребности в кормах и хранилищах

На основании составленных рационов и, зная количество коров в каждой группе, определим потребность в кормах.

Суточный расход каждого вида корма:

Q_c = q₁m₁+ q₂m₂ + … + q_nm_n,(2.2)

где q₁, q₂, q_n — среднесуточная норма выдачи кормов на одно животное соответствующей группы, кг/гол.;

m₁, m₂, m_n — количество животных в группе. Тогда потребность в силосе

Qc=696 * 18,9 + 104 * 8,6 = 14016,1кг

в сенаже

Qc=696 * 5,5 + 104 * 7,8 = 4633,1кг

в корнеплодах

Qс=696 * 20,6 + 104 * 17,1 = 16100,7кг

в сене

Qc= 696 * 7,1 + 104 * 12,1 = 6213,9кг

в концкормах (зимний период)

Qc= 696 * 2,1 + 104 * 2,3 = 1712,3кг

в концкормах (летний период)

Qc= 696 * 3,5 + 104 * 3,5 = 2813,2кг

в зеленой массе

Qc= 696 * 48,0 + 104 * 48,0 = = 38400,4кг

Годовая потребность в кормах определим по выражению:

Q_г= О_с.лет t_лК + О_с.зим t_зК, ч(2.3)

где О_с.лет, О_с.зим — суточная потребность в кормах в летний и зимний периоды года, кг/сут.;

t_л, t_з — продолжительность летнего и зимнего периодов, (t_л =155 дней, t_з = 210 дней).

К — коэффициент, учитывающий потери кормов во время хранения и транспортировки,

К = 1.01 — концкорма; К = 1 .03 -ККП; К = 1.1- сено, силос, сенаж; К = 1.05 — зеленая масса.

Тогда годовая потребность

в силосе Qr=14016,1*210 *1,1=3237729кг

в сенаже Qr=4633,1*210 *1,1 =1070252кг

в КПП Qr=16100,7*210 *1,03 =3482589кг

в сене Qr=6213,9*210 *1,1 =3237729кг

вконцкормахQr=1712,3 *210 *1,03 +2813,2 *

*155*1,03819502,7 кг

в зеленой массеQr=38400,4 *155 *1,05=6249664кг

Для хранения силоса и сенажа будем использовать траншейные силосохранилища, для хранения корнеклубнеплодов — бурты, концкормов — зерносклад. Общая вместимость хранилищ для хранения годовых запасов корма:

V=Qr/ P, (2.4)

где Qr — годовая потребность в кормах, кг;

р — насыпная плотность корма, кг/м³.

для силосаV=3237729 /600 =5396,2 мЗ

для сенажаV=1070252 /500=2140,5 мЗ

для КППV=3482589 /800 =4353,2 мЗ

для сенаV=3237729 /90=35974,8 мЗ

для концкормовV= 819502,7 /650=1260,8 мЗ

Необходимое число хранилищ определим по формуле:

(2.5)

где V_x — вместимость хранилища, м [1, табл. 3.10,с34]

ξ — коэффициент использования вместимости хранилища [1, табл. 3.10,с34]. Тогда необходимое количество хранилищ будет следующим:

для силосаN=5396,2 / (2000*0,95 =2,84≈3

для сенажаN=2140,5 / (2000*0,95 =1,13 ≈3

для КППМ=4353,2 / (500*0,65) =13,39≈13

для сенаN=35974,8 / (4000*1) =8,99≈9

Определим длину хранилищ по формуле:

L=Vx/(B-h),(2.6)

где В — ширина хранилища, м [1, табл. 3.11], Н — высота хранилища, м [1, табл. 3.11].

Длина хранилищ:

для силосаL= 1 000/( 1 8 • 3 )= 1 9м

для сенажаL=2000/(18-3)=37м

для сена L=4000/(6-4)=170м

для ККПL=500/(9-3)=36м

Запас концкормов должен составлять 16% годового количества Для их хранения используем механизированный склад, сблокированный с помещением для плющения зерна, что повышает эффективность применения механизации и уменьшения потерь.

1.3 Выбор и расчет способа приготовления и раздачи кормов, машин и оборудования

Технология приготовления кормов зависит от конкретных условий хозяйства, зоотехнических требований к кормлению, экономической целесообразности применения тех или иных способов обработки и приготовления кормов.

Проектирование технологического процесса начинаем с разработки общей схемы приготовления полнорационной кормовой смеси с использованием мобильного измельчителя-смесителя. Учитывая жесткие требования по чистоте (загрязненности) корнеклубнеплодов (не более 2.. .3 %) подготовку ККП к скармливанию будем осуществлять не в бункере измельчителя-смесителя, а на отдельной линии с использованием мойки-измельчителя ИКМ-Ф-10.

Схема (рис. 2.1) дает наглядное представление о последовательности обработки и приготовления кормов, позволяет совместить одноименные операции и обеспечивает выбор соответствующего оборудования. Разрабатывая схему технологического процесса, необходимо сопоставить несколько вариантов и найти наилучший из них, который в процессе работы должен совершенствоваться

Разработка схемы технологического процесса подготовки кормов дает представление о перечне и типах мял тин их взаимосвязи и позволяет перейти к технологическому расчету, который заключается в определении производительности комплекса машин, потребного их числа и вспомогательного оборудования.

Производительность (кг/ч) комплекса машин по видам кормов определяется по формуле:

Wкм= Qcyт/(2z),кг/ч,(2.7)

где Qcyт — суточный расход корма данного вида, кг

z — время, отведенное для подготовки одной выдачи с максимальным количеством данного корма, ч

z — число выдач данного объема корма в сутки

Тогда производительность комплекса машин сост.

по силосу Wkm= 14016,1 /(2*2)=3504,0 кг/ч

по сенажу Wkm = 4633,1 / (2*2) =1158,3 кг/ч

по КППWkm = 16100,7 / (2*2) =4025,2 кг/ч

по сенуWkm = 6213,9 / (2*2) =1553,5 кг/ч

по концкормам зим.Wkm = 1712,3 / (2*2)=428,1 кг/ч

по концкормам лет.Wkm = 2813,2 / (2*2)=703,3 кг/ч

Общая производительность комплекса машин подсчитывается по формуле.

, кг/ч, (2.8)

где — суточная суммарная масса компонентов, входящих в смесь и видов кормов в суточном-рационе животных,

— время цикла смешивания, ч

z — чисто циклов смешивания за время работы комплекса

Рис. 1 Блок схема технологического процесса приготовления, транспортировки и раздачи полнорационной кормосмеси

Тогда

Wкм= 14016,1 + 4633,1 + 16100,7 + 6213,9 +1712,3/(2*2)= 10669,05 кг/ч

Машины и оборудование для приготовления полнорационной кормосмеси должны обеспечивать непрерывность процесса а также подготовку кормов и их раздачу в установленные сроки.

Машины и оборудование подбираем для каждой операции согласно схеме 1 технологического процесса.

Число машин выбранной марки определяем по формуле:

(2.9)

где w_m — производительность машины, кг/ч

Для погрузки тюкованного сена, силоса, сенажа к корнеклубнеплодов используем погрузчик ПЭ — 0,8Б, мойки и измельчения корнеклубнеплодов — ИКМ-Ф-10, для подачи корнеплодов в измельчитель — транспортер — ТК- 5Б, для накопления и дозирования измельченных ККП — дозатор ДС — 15, для загрузки концкормов используем загрузчик сухих кормов ЗСК-Ф-10, для приема и накопления концкормов — бункер сухих кормов КОРК 15 04 01 (БСК-10), для дозирования концкормов — дозатор ДК-10. для подготовки расствора-обогатителя используем смеситель СМ-1 7, для измельчения грубых кормов, смешивания, доставки смеси в коровник и раздачи на кормовой стол применяем мобильный кормораздатчик РСК-12 СПО «Бобруйскагромаш»)

Основные технические данные используемых машин и оборудования [3] сводим в таблицу

Таблица 2.5 Технические показатели выбранных машин.

Марка машины	Емкость бункера	Привод и его мощность	Производительность, т/ч, (м /ч)	Габаритные размеры
				длина	ширина	высота
ПЭ- 0,8Б	—	МТЗ	25/40*	5150	2050	3900
ТК-5Б	2×15	3,0	5	6435	730	1665
ИКМ-Ф-10	—	10,5	7	2200	ИЗО	1700
ДС-15	0,8	1,1	5. ..15	775	1000	2800
КОРК- 5.03.01	—	2,8	5… 15	1800	920	1950
ЗСК-Ф-10	10	ЗИЛ	10	7125	2420	2690
БСК-10	10	3,7	2,4… 2,7	1960	1960	5245
ДК-10	—	0,8	0,3. ..10	800	540	1925
СМ -1.7	1,8/5	6	4,7	3800	4100	2800
РСК- 12	12	МТЗ	20…50	6000	2000	2500

25/40* — 25 т/ч на погрузке силоса, 40 т/ч — силоса

Зная производительность применяемых машин, по формуле (2.9) определим их количество

для погрузки тюков сена, силоса, сенажа и ККП количество погрузчиков ПЭ — 0,8Б будет равно

пп= 1553,5 / 10000 + 7008,1 / 40000 + 2316,6 / 25000 + 4025,2 / 50000 =

= 0,2 + 0,2 + 0,1 + 0,1 = 0,5

принимаем один погрузчик ПЭ — 0,8 Б

для мойки и измельчения корнеклубнеплодов ИКМ- Ф-10:

nккп = 4025,2 /7000=0,57, принимаем n_ккп = 1 ;

необходимое количество измельчителей — смесителей — раздатчиков     определим по формуле:

n_p=W_KM/W_p,  (2.10)

где Wp — подача раздатчика, кг / ч Подача раздатчика может быть определена по выражению

W_p=G/t_o6,  (2.11)

где G = 3,5 т — фактическая грузоподъемность раздатчика- смесителя,

t_об — время одной ездки ( время оборота), ч

Время оборота равно

, (2.12)

где — суммарное время погрузки всех компонентов и суммарное время переездов агрегата от одного хранилища к другому.

tсм — время смешивания компонентов, ч,

tp — время раздачи кормосмеси в коровнике, ч;

tx.x — время движения раздатчика без груза (холостой ход),ч;

Принимая во внимание планировку кормового двора по типовому проекту, определим среднее значение пути, проходимого кормораздагчиком от одного хранилища к другому для загрузки всех необходимых компонентов кормосмеси. Согласно рис 2, кормораздагчик проходит путь к самому удаленному хранилищу 3 и обратно ( сенохранилище) Кроме того, необходимо учесть заезды в кормохранилиша 4,5 в среднем на половину их длины ( хранилища силоса и сенажа ) и путь для загрузки измельченных корнеклубнеплодов и минеральных добавок 2, а затем концкормов ( или плющенного зерна) 1 .

Суммируя указанные расстояния по схеме в метрах, получим

L₁==482м

Следовательно, путь для загрузки всех компонентов можно принять

l₁ = 500 м = 0,5 км, что соответствует литературным данным [ 1, с. 63 ].

Принимая среднее значение пути l₂ от кормового двора до коровника L₂ = 0,2 км, определим общее расстояние транспортировки

L=L₁ +L₂ =0,5 +0,2 =0,7 км

Тогда = 0,7 10 = 0,07 ч

t_х._х. = 0,715=0,047ч,

здесь скорость движения агрегата с грузом принята V_г = 10 км /ч, скорость холостого хода V_х.х ⁼ 15 км / ч, скорость движения во время раздачи V_p= 1,9км/ч.

Принимая фронт кормления l_k= 50 м. определим время движения кормораздатчика по коровнику

t_P = 0,05 /1,9 = 0,026 ч.

Время смешивания всех компонентов в бункере по технической характеристике кормораздатчика t_см =7…9 мин Принимаем t_см ⁼ 0.15ч.

Время погрузки всех компонентов найдем по формуле

∑tn= 2316,6 / 25000 + 7008,1 * 40000 + 1553,5 / 10000 + 4025,2 * 50000

,16 + 0,18 + 0,09 + 0,08 =0,50

Тогда по формуле (2.12) время рейса

t_ОБ =0,5+0,07+0,15+0,026+0,047=0,80ч,

Подача раздатчика по выражению (2.11)

W_P=3,5/0,80=2,81т/ч=2810 кг/ч.

а необходимое количество измельчителей — смесителей (выражение (2.10)) n_р=10780,74/2810=3,84, принимаем n_р = 4 , т.е. нормальное функционирование комплекса машин может быть обеспечено четырьмя кормораздатчиками РСК- 12

1.4 Проектирование генплана фермы и помещения коровника

Проектирование генплана фермы начинается с выбора .земельного участка, расположение которого увязывают с перспективным планом, санитарно -гигиеническими и противопожарными нормами.

От правильного выбора земельного участка и размещения на нем построек зависит организация работ и условия работы обслуживающего персонала Главными требованиями являются удобство расположения фермы относительно кормовой базы, наличие дорог, связь с селом, наличие надежного водоснабжения, уровень грунтовых вод не менее 2 … 2,5 м от поверхности земли, наличие уклона местности в пределах 3 … 5 «-о, обеспечивающего отвод дождевых и талых вод.

По отношению к жилым и культурно — бытовым зданиям ферма должна находиться на расстоянии 800 м. Для улучшения микроклимата на территории фермы предусмотрены зеленые насаждения. Наибольшая ширина зеленых насаждений должна быть: для древесных насаждений -2.5м, для кустарников — 0,8-1,5м-» Участок должен располагаться ниже населенного пункта и водозаборных сооружений, выше навозохранилищ. Он должен быть удален от транзитных дорог не менее чем на 100 м.

С целью создания единого технологического комплекса, обеспечивающего выполнение всех производственных процессов, на территории фермы должны быть предусмотрены кормоцех, сенажные и силосные траншейные хранилища, площадка для корнеклубнеплодов, навозохранилище, весовая, родильное отделение и основные помещения ( 3 коровника на 200 голов, соединенные с молочно — доильными блокоми), выгульные дворы

Площадь земельного участка выбирается ориентировочно из расчета 200 м на одно животное для КРС.

Состав объектов:

1. Коровник на 200 голов — 4 помещения.

2. Доильно-молочный блок на 3 установки УДА -12 Е «Елочка».

3. Родильное отделение с телятником.

4. Ветеринарно-санитарный пропускник.

5. Кормоцех.

6. Изолятор на 10 мест.

7. Навозохранилище на 2000 т.

8. Выгульные дворы

9. Траншейные хранилища для силоса и сенажа

10. Навес для сена

11. Автовесы

12. Хранилище для корнеклубнеплодов.

13. Административное здание.

Так как большинство построек относится ко II степени огнеопасности ( бетонные полы, кирпич), то противопожарные разрывы между зданиями составляют 20 … 30 м [1, с.26].

Санитарные разрывы между постройками принимаем согласно нормам [1,с.28, табл.3.8]. На молочной ферме доильный зал, родильное отделение, склад концкормов, хранилище корнеклубнеплодов.

Доильный зал располагаем в молочно-доильном блоке. Здесь же находится помещение для хранения концкормов (10… 12 м²). Перед доильным залом предусматриваем преддоильную площадку. Размер площадок определяем по числу коров в группе, исходя то нормы площади от 1.8 до 2,0 м¹ на одну корову.

Выгульные площадки предназначены для выгула коров. Площадь загонов с твердым покрытием принимаем, исходя из нормы 5 … 8 м² на одну голову.

Расчеты производим согласно рекомендациям [ 1 ].

Коэффициент плотности застройки:

Кз = Р₃Ро(2.16)

Где Fз — площадь, занятая под застройку фермы, Fо — общая площадь фермы, м Площадь, занятая под застройку Рз определяется по формуле:

Fз = Fоп + Рд + Fс + Fх + Fр.о. + Fnр,(2.17)

где Fоп — площадь основного помещения, м²,

Рд — площадь доильного зала со вспомогательными помещениями м Fс — площадь склада концкормов, м; Fх — площадь хранилища корнеклубнеплодов, м²‘ Fр.о. — площадь родильного отделения, м²; Рпр — прочие сооружения Общая площадь участка под застройку

Fo=f-m,(2.18)

где f — норма земельной площади на одно животное (f= 200 м’ [1]),

т- поголовье животных ( m = 600 ). Тогда

Ро = 200-800= 160000м²

Определим площадь объектов на комплексе, исходя т норм [ 1 ]:

1. Коровник на 200 голов — 4 помещения

Fоп — 4-Fкор = 4-21-72 = 6048 м²

2. Выгульные площадки — 5:

Р_в=600-15=9000м²

3. Родильное отделение — 1

Fр.о = 1800м²

4. Молочно- доильный блок -2

Рд =2 -Рмб. = 2-500 =1000 м²

5. Ветпункт- 1

Рв.п.=98,8 м²

6. Изолятор на 10 мест — 1

Р_и=183 м²

7. Ветсанпропускник -1

Рв.с.п.=568,8м

8. Дезбарьер-3

Рд.б.= 31, 5-3=94,5 м²

9. Противопожарный водоем

Рп.в.=97.0м²

10. Навес для сельскохозяйственной техники

Рсхг=159м² 1

11. Площадь склада концкормов

Рс=2000 м²

12. Кормоцех

Fкц=389 м²

13. Весовая

Рвес. = 44,3 м²

14. Трансформаторная подстанция

Р_т=14м²

15. Траншеи для силоса — 3

Рсил=3-18-19=1026м²

16. Траншеи для сенажа-3

Р_С—_Ж=3-18-37=1998 м²

17. Навесы для сена- 9

Рсена=9-б- 170=91 80м²

18. Хранилище корнеклубнеплодов -13

Fx=l 3-36-9=42 12м²

19. Навозохранилище

где m — поголовье животных на ферме, гол

q — выход экскрементов от одного животного, кг

tд- количество дней хранения навоза (tд =100… 150 дней)

γ-объемная масса навоза, кг/м’ (γ = 1050… 1070 кг/м )

h- глубина навозохранилища, м (h =3м)

20. Административное здание

,Тогда площадь участка под застройку по выражению (2.17) составит

Рз = 65600 м²

Коэффициент плотности застройки:

Кз = Рз / Fo = 65600 /160000 = 0,41

Коэффициент использования участка:

Ky=(F₃+Fc)/Fo, (2.20)

где Fc-площадь участков с твердым покрытием и дорог(Fс= 12000 м²⁾

Тогда Ку= 65600 +1 2000/1 60000=0,49

1.5 Рекомендации по механизации прочих процессов на ферме

Водоснабжение, автопоение.

На животноводческих фермах вода расходуется на поение животных, а также на технологические, гигиенические, хозяйственные и противопожарные нужды

При проектировании водоснабжения ферм руководствуемся строительными нормами и правилами. ‘Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» (СНИП- 11 — 31 — 84).

При определении потребности в воде, необходимо знать расход воды (м³) всеми водопотребителями. Указанный расход находим по формуле:

где n — число потребителей, имеющих одинаковую норму расхода;

q — суточная норма расхода воды одним потребителем, дм/кг

Нормы расхода: коровы -100 дм³

нетели — 60 дм

телята- 20дм³

В эти нормы включены расходы на мойку помещений, клеток, молочной посуды, охлаждения молока, приготовления кормов

Тогда

Qср.сут= 600 * 100 + 96 * 100 + 104 / 60 + 48 * 20 =76800 дм^З

Максимальный суточный расход воды (м^’) определим по формуле:

где (α_сут— коэффициент суточной неравномерности водопотребителей (α_сут.⁼1,3)

Для обеспечения водой оборудуем ферму водоподъемной установкой с погружным насосом ВУ-4,5-170.

Поение животных в помещениях осуществляется автопоилками АГК-4А с подогревом воды в зимний период. Всего требуется шесть автопоилок АГК-4А. В родильном отделении используются также автопоилки ПА-1 А емкостью 1,9 л, обслуживающие двух животных.

Доение.

При привязном содержании коров предусматриваем доение в специальных помещениях (доильных запах) на установках отечественного производства ОАО Гомельагрокомплект» УДА-12Е «Елочка». Число доильных установок определяем по выражению:

 (2.23)

где Мд — число дойных коров, гол

Т — время доения всех коров, ч (Т= 1,5… 2,5ч [1])

Qу- часовая производительность доильной установки, коров/ч ( для УДА — 12Е 75- короводоек /ч

Тогда =3,2

Принимаем 4 доильные установки «УДА — 12Е ‘Елочка».

Затраты времени оператора -дояра на выполнение ручных операций в расчете на одну корову:

, ч, (2.24)

где t_ocн — затраты времени на подмывание вымени, вытирание его насухо, сдаивание 2…3 первых струек молока, одевание доильных стаканов, снятие доильных аппаратов, мин;

t_всп — время на подключение и отключение доильных аппаратов, мин;

t_тp — Время на транспортировку и переливание молока при доении в ведра, мин.

Примерный расчет затрат времени на ручные операции для доильных установок в залах на одну установку

ч (2.25)

где Мд — количество коров, обслуживаемых одной установкой (600:4=150).

Фактическая производительность доильной установки:

Q_Ф=Q_Д -Z₀=75 -0,8=60 коров/час.

Годовое количество молока, поступающее в молочное отделение

М_г= М·Л·М_д,кг (2.26)

где М — суточный удой, кг;

Л — продолжительность лактационного периода (Л=305дн.)

Мд — количество дойных коров.

Тогда

М_Г= 19,01-305 -450= 3480000 кг= 34800 ц

Максимальный суточный сбор молока

М_СУТ=α·Мг/365кг/сут, (2.27)

где α — коэффициент неравномерности надоя (а=1 ,2. . .1,5).

После подстановки получим

М_сут=1,4-3480000/365=1 3347,9кг/сут.

Максимальный разовый надой молока

Мр=β-М_СУт,кг, (2.28)

где β — коэффициент, учитывающий максимальный надой молока за одну дойку (при двухкратном доении β =0,65),

Тогда М_Р= 0,65- 13347,9кг = 8676,2 кг

Максимальное значение часовой производительности составит

М_Р = mr /Т=6261,97/2,5 = 2504,8 кг/ч, (2.29)

а секундная производительность составит

М_с = 2504,8 /3600=0,69 кг/с.

Первичная обработка молока осуществляется во время доения в потоке в помощью фильтра с фильтрующим элементом из иглопробивной синтетической ткани и пластинчатого охладителя, входящих в комплект доильной установки УДА — 12Е Хранение молока осуществляем в охладителе молока РПО — 2 (объемом 2000 л с водоохлаждающей машиной, Россия, Кургансельмаш, стоимость 303664 — 80 рос руб)

Удаление навоза из помещений на ферме осуществляется бульдозерной навеской БН-1 в агрегате с трактором МТЗ — 82 и далее погрузчиком ПЭ -08Б грузится в тракторный прицеп и отвозится на площадку для компостирования.

Микроклимат в помещении поддерживается с помощью естественной приточно-вытяжной вентиляции (приток воздуха через окна и двери, вытяжка — через шахты).

2. Охрана труда и техника безопасности

Повышение уровня механизации и автоматизации производственных процессов на животноводческих и птицеводческих предприятий, внедрение комплексной механизации сопровождается количественным и качественным ростом машин и оборудования на животноводческих фермах и комплексах.

На животноводческих фермах большинство оборудования и машин работают в неблагоприятных условиях: пыль, повышенная влажность, смена температур и т.д. Поэтому несоблюдение правил техники безопасности при обслуживании машин и оборудования ферм может привести к несчастным случаям.

Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала при эксплуатации, профилактике и ремонте оборудования на фермах и в кормоцехах необходимо выполнять следующие требования:

к обслуживанию оборудования допускаются лица, знающие устройство, имеющие удостоверение на право управления машинами и прошедшие инструктаж по технике безопасности;

категорически запрещается допускать к работе с оборудованием посторонних лиц или лиц, не прошедших инструктажа;

проведение инструктажа фиксируется в специальном журнале;

электрооборудование и машины должны находиться в исправном состоянии, а их обслуживание и ремонт разрешается проводить электромонтерам и ремонтникам, имеющим соответствующую группу допуска;

перед началом работы следует проверить состояние рабочих органов машин, узлов механизмов, отрегулировать и подтянуть передачи и соединения;

при техническом обслуживании и ремонте надо пользоваться только стандартными непрерывными инструментами;

при ремонте или техническом обслуживании нужно отключать общий рубильник или двигатель трактора;

в случае прекращения подачи электроэнергии немедленно отключают все электродвигатели;

к погрузочно-разгрузочным работам допускаются лица старше 18 лет, сдавшие экзамен по технике безопасности и признанные годными по состоянию здоровья, а также имеющие удостоверение на право работы на этих машинах;

машины и оборудование должны быть комплектными и правильно смонтированными и прочно закрепленными на фундаментах, опорах и стойках, вращающиеся рабочие органы должны быть сбалансированы, цепные, ременные и шестеренчатые передачи, а также горячие поверхности и токоведущие элементы машин, ямы, люки и колодцы ограждены.

К работе на кормоприготовительных машинах допускаются лица, знающие их устройство, правила эксплуатации и меры безопасности.

Механизмы должны быть прочно установлены на рабочем месте, для чего стационарные машины крепят болтами к фундаменту или к специальной раме. При этом необходимо соблюдать параллельность приводных валов машин и двигателя, правильность хода приводного ремня. Шкивы и ремни (передачи) должны быть ограждены. Присутствие посторонних лиц вблизи работающей машины не допускается.

Перед пуском машины в работу убеждаются в ее исправности. Кроме того, проверяют крепления защитных кожухов на передачах и выступающих концах валов, а также съемных и откидных крышек кожухов вращающихся передач; проверяют не попали ли внутрь закрытых кожухов посторонние предметы. Включать оборудование следует по установленному сигналу.

При работающей машине запрещается подтягивать болты, смазывать подшипники, проводить работу по регулировке и ремонту, открывать крышки кожухов.

Не разрешается класть на питающие транспортеры, в приемные ковши и на защитные кожухи машины посторонние предметы. При забивании труб, циклонов и других неполадках немедленно останавливают машину и устраняют неисправности.

При осмотре и ремонте машин, требующих вскрытия защитных кожухов и крышек камер, а также при остановке на длительное время снимают со шкивов приводной ремень, а при соединении приводного вала машины с электродвигателем муфтой выключают рубильник на линии, подводящей электроэнергию.

При работе на кормоприготовительных машинах обслуживающий персонал должен сначала ознакомиться с правилами техники безопасности.

Перед началом работы оператор должен проверить исправность машины, защитных кожухов, передаточных механизмов, креплений, удалить от машины посторонние предметы.

Запрещается работать в одежде с развевающимися концами, приближаться к вращающимся рабочим органам.

Включать электродвигатели в сеть необходимо через трехполюсные рубильники с нормальными плавкими вставками.

Нормальная и безопасная работа кормораздатчиков обеспечивается при условии их полной технической неисправности, наличия хороших подъездных путей и кормовых проездов.

До начала работы надо проверить исправность кормораздатчиков, опробывать их на холостом ходу и обнаруженные недостатки устранить.

Вращающиеся части машин и приводов должны иметь исправные защитные ограждения.

Обслуживающий персонал обязан хорошо знать значение всех рычагов и кнопок управления.

При устранении неисправностей и регулировках, а также при длительных остановках необходимо заглушить трактор или включить рубильник. Запрещается во время движения становиться на прицепное устройство между трактором или кормораздатчиком. Во время работы запрещается приближаться к битерам и становиться на подающие транспортеры.

При раздаче кормов мобильным раздатчиком запрещается присутствие посторонних лиц на нем и на пути его движения; в кормовых проездах не должно быть животных.

животное корм ферма

3. Экономическая часть

3.1 Расчет технологической карты механизации процесса приготовления и раздачи кормов на ферме 800 голов беспривязного содержания

Основными показателями экономической эффективности новой технологии, новой системы машин или отдельной машины являются экономия живого труда, эксплуатационных издержек и срок окупаемости вложений. Основой для определения этих показателей и планирования затрат труда и средств в хозяйстве являются технологические карты. Для животноводческих отраслей они составляются по объекту, подлежащему комплексной механизации, например, коровнику, птичнику, кормоцеху, молочной ферме, стригальному пункту, яйцескладу и др.

Технологическая карта комплексной механизации молочной фермы состоит из двух частей. В первую входят исходные данные, полученные на основании расчетов технологической части проекта. Вторая часть в основном состоит из экономических показателей различных машин и оборудования и технологических линий в целом, заполнение которых производиться на основании расчетов в следующей последовательности.

Столбец 1 — проставляется порядковый номер — операции или процесса.

Столбец 2 — перечисляются в технологической последовательности все производственные операции, необходимые для получения продукции.

Столбец 3 — записывают суточный объем работ (потребление воды, кормов, выход навоза или помета, количество молока и др.), рассчитанный в технологической части проекта. Суточный объем работ определяется для каждой операции с учетом суточных норм и нормативов кормления животных, затрат времени на выполнение отдельных операций, количества продукции или поголовья животных на ферме (комплексе) с учетом принятого ранее в технологической части проекта распорядка дня работы.

Для фермы или комплекса необходимо ориентироваться на необходимость выполнения связанных с обслуживанием животных при производстве продукции животноводства.

Столбец 4 — указывает число дней работы в году по данной операции (Д_ГОД)

Столбец 5 — записывается годовой объем работы. Его получают перемножением суточного объема работ Q_СУТ на число дней работы в году Д_ГОД (по строкам столбцов 3 и 4).

Q_ГОД = Q_СУТ· Д_ГОД, (5.1)

Например, по строке 1

Q_Г = 6,21·210·1,1=1435,4 т.

Столбец 6 — указывает марку машин и оборудования, предназначенных для выполнения данной операции или ранее выбранных в разделах технологической части проекта.

Столбец 7 — указывается часовая производительность машин и оборудования Q_Ч по их техническим характеристикам.

Для учебного проектирования рекомендуется использовать данные приложения 3[3].

Столбец 8 — приводится количество машин n_М и единиц оборудования, необходимых для выполнения операций в соответствии с зоотехническими условиями. При этом в реальных расчетах необходимо производительность машин определять с учетом коэффициента использования рабочего времени η_ВР, который принимается равным 0,75…0,85.

Количество машин для выполнения данной операции определяется по формуле

,  (5,2)

где Q_СУТ — объем работы в сутки (берется из столбца 3);

t_М — продолжительность работы машины в сутки (столбец 9);

η_ВР — коэффициент использования рабочего времени. При составлении данной учебной технологической карты коэффициент использования рабочего времени принят равным η_ВР=1

Например, по строке 1

,Столбец 9 — число часов работы машины в сутки. Получается путем деления суточного объема работ Q_СУТ (столбец 3) на суммарную производительность, которая определяется перемножением между собой столбцов 7 и 8 с учетом поправочного коэффициента использования рабочего времени η_вр :

(5.3)

Например, по строке 1

чСтолбец 10 — число часов работы машины в году Тм (данные столбцов 4 и 9 перемножить).

Например, по строке 1

Т_м= 210-0,62=130,5 ч

Столбец 11- указывается тип привода и мощность N. Заполняется столбец по данным технических характеристик машин и оборудования, взятых из справочных материалов.

Столбец 12 — балансовая стоимость машин и оборудования Б_м определяется расчетом по формуле

Б_м=С_м(1+q +μ), (5.4)

где См — прейскурантная цена машины и единицы оборудования, руб. (берется из справочных данных);

q — коэффициент, учитывающий транспортно-складские расходы (11…13% от цены); q = 0,11…0,13;

μ — коэффициент, учитывающий расходы на монтаж машин и оборудования (15…25% от цены); μ = 0,15…0,25.

Например, по строке 1

Б_м=11882-(1+0,12+0,2)=15685тыс.руб,

Столбец 13 — вносятся результаты расчетов, получаемых перемножением данных столбцов 8 и 12.

Например, по строке 1

К_об=1·15685=15685 тыс.руб.

Столбец 14 — проставляются данные о стоимости основных и вспомогательных построек и сооружений, находящихся на территории фермы (комплекса) или других объектов.

Столбец 15 — содержит результаты расчетов по расходу электроэнергии. Определяется перемножением данных столбцов 8, 10 и 11.

Например, по строке 6

Р_э=676,2 ·1·3,0 = 2028,7 кВт-ч,

Столбец 16 — содержит результаты расчетов по расходу ГСМ. Определяется Р_гсм перемножением данных столбцов 10 и 8 на среднечасовой расход топлива

, (5.5)

где q_ГCM — среднегодовой расход топлива (берется из приложения 5 [3]).

Например, по строке 1

Р_гсм=130,5-1-0,19 = 25,1кг =0,025т,

Столбец 17 — указывается стоимость 1 кВт.ч электроэнергии или ГСМ приходящийся на один час работы трактора. Стоимость 1 кВт.ч для колхозов и совхозов принимается равной q_Э= 76 руб. Стоимость ГСМ — q_ГCM ⁼l 120 руб.

Столбец 18 — перечисляются специальности обслуживающего персонала (скотник, машинист, доярка, слесарь и т. п.).

Столбец 19 — содержится информация о разряде работ (табл. 1 приложения 6 [3]).

Столбец 20 — проставляют данные о численности обслуживающего персонала. Данные берутся из технической характеристики машины или оборудования.

Столбец 21 — годовые затраты труда. Определяется перемножением данных столбцов 10 и 20:

, (5.6)

Например, по строке 1

Т_год=130,5·1 = 130,5 чел·ч

Столбец 22 — тарифная ставка исполнителей. Выбирается из приложения 6 (табл. 2).

Столбец 23 — зарплата. Общий расход на заработную плату с начислениями определяется по выражению

З ⁼ К_ОБСЛ • Т_с • Т_год • К_д, (5.7)

где К_ОБСЛ — количество обслуживающего (основного и вспомогательного) персонала i-го тарифного разряда, чел. (берется из столбца 20);

Т_с — тарифная ставка i-го разряда на норму выработки или за 1 ч работы, руб. (берется из столбца 22);

К_д — коэффициент, учитывающий все виды дополнительной оплаты и начисления на заработную плату (доплата за квалификацию обслуживающего персонала, отчисления в фонд премирования, соцстрахование, привлечение работников на выполнение общественных обязанностей и т. Д.).

Значение коэффициента К_д принимается равным 1,41. Например, по строке 1

З=1.404-130,5-1,41 = 74330 руб.

Столбец 24 — заносятся данные отчислений на амортизацию А, которые определяются по зависимости

, (5.8)

где Б_mi — балансовая стоимость машины, руб. (берется из столбца 12);

α_i -норма ежегодных амортизационных отчислений, % (берется из приложения 7 [3]);

К — коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку и монтаж машины (принимается равным 1,1 для машин, не требующих монтажа, и 1, 2 для машин, требующих монтажа).

Например, по строке 1

тыс.руб.,

Столбец 25 — отчисления на капитальный ремонт (только для тракторов и автомобилей), на текущий ремонт и техническое обслуживание. Они определяются по зависимости

(5.9)

где β_i — норма отчислений на капитальный ремонт и техническое обслуживание, % (приложение 7[3]).

Затраты на амортизацию и текущий ремонт (столбцы 25 и 24) построек и сооружений определяются исходя из наличия их балансовой стоимости (приложение 4 [3]). Примерные нормы ежегодных отчислений на амортизацию и текущий ремонт приведены в приложении 8 [3].

Например, по строке 1

тыс. руб

Столбец 26 — стоимость горюче-смазочных материалов. Определяются по зависимости:

Г=Р_ГСМ-q_ГСМ, (5.10)

где Р_ГСМ — расход ГСМ, кг (берется из столбца 20);

q_ГСМ — стоимость 1 кг комплексного топлива, руб.

Например, по строке 1 Г=0,025-1120 = 27,77руб.,

Столбец 27 — стоимость электроэнергии. Определяется по формуле

Э=Р_э·q_э·К_э, (5.11)

где Рэ — годовой расход электроэнергии на процесс, кВт. ч (берется из столбца 15);

q_э— стоимость электроэнергии (принимаем равной 50 руб/кВт-ч.);

Кэ — коэффициент использования номинальной мощности электродвигателей. При расчете технологической карты для простоты расчета коэффициент принят условно равным Кэ =1,0.

Например, по строке 6

Э=2028,7 • 76 • 1 = 154200 руб,

Столбец 28 — прочие прямые затраты Могут быть учтены при необходимости в виде отдельных показателей, неучтенных формой технологической карты. В эту графу могут быть включены затраты на подменных работников, на обеспечение сохранности техники в межсезонный период при ее хранении на территории фермы (комплекса).

Столбец 29 — проставляются результаты расчета суммарных годовых эксплуатационных затрат в рублях.

Годовые эксплуатационные затраты для каждой операции или процесса рассчитываются по формуле

Э₃=З + А + Р + Э + Г + М, (5.11)

где Г — заработная плата обслуживающего персонала, руб.;

А — амортизационные отчисления машин и оборудования, руб.;

Р — затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание, руб.;

Э -затраты на электроэнергию, руб.;

Г — затраты на нефтепродукты, руб.;

М — прочие прямые затраты, руб.

Далее необходимо произведем суммирование (итого) затрат труда Т_год , капиталовложений К и эксплуатационных затрат Эз по разрабатываемому процессу, которые являются основанием для расчета экономической эффективности проектируемых решений.

Например, по строке 1

Э₃=74,33+2603,71+2258,64+27,77=4964,5 тыс.руб.

3.2 Расчет показателей экономической эффективности проекта

Исходя из суммарных затрат и расходов определим показатели экономической эффективности процесса приготовления и раздачи кормов на проектируемой ферме.

При расчете технико-экономических показателей необходимо использовать данные технологической карты комплексной механизации.

Технико-экономические показатели проекта рассчитываются в следующей последовательности:

1. Валовое количество продукции, полученное на ферме за год, определяется по зависимости:

Q_BАЛ = M·q,

где М — количество коров на ферме;

q — продуктивность одной коровы, кг.

Для проектируемой технологии принято q =5 800кг.

Тогда

Qвал= 800 • 5800 = 4640000 46400 ц

2. Затраты труда (трудоемкость) на производство 1ц продукции определяется по зависимости:

, чел.-ч/ц,

где Т_год — затраты труда на производство продукции, чел.-ч/ц. (столбец 21 технологической карты).

Имеем

ТЕ= 4008,19 / 46400 = 0,086 чел-ч/гол

Затраты на одну голову определяются по формуле

, чел.-ч/гол.

Имеем

ТЕ= 4008,19 / 800 = 5,01 чел-ч/ц

3. Производительность труда, ц/чел.-ч:

, где Т_ГОД — затраты труда на производство продукции, чел. -ч/ц. (столбец 21 технологической карты).

П_Т= 46400 / 4008,19 = 11,58 ц/чел-ч

4. Эксплуатационные затраты на 1 голову, руб.:

С= 57123,6 / 800 = 71,40 тыс.руб/гол

5. Эксплуатационные затраты на 1 ц молока составят, руб.:

С= 57123,65 / 46400 = 1,23111 тыс.руб/ц

6. Приведенные затраты определяются по зависимости:

П = Э_год + Е_Н·К

где Э_год — годовые эксплуатационные затраты, руб. (столбец 29);

Е_н — коэффициент нормативной экономической эффективности капитальных вложений, (в сельском хозяйстве Е_н = 0,10);

П= 57123,65 + 0,1 * 152589 = 72382,55 тыс. руб.

7. Приведенные затраты на 1ц молока, руб.:

П= 72382,55 / 46400 = 1,55997 тыс.руб/ц

на 1 голову, руб.:

П= 72382,55 / 800 = 90,48 тыс.руб/гол

8. Себестоимость продукции рассчитывается по зависимости:

,где Э_год — годовые эксплуатационные затраты, руб. (суммарное значение столбца 29 технологической карты);

К — величина капитальных вложений по варианту.

С= 57123,6 + 152589 / 46400 = 4,52тыс. руб/ц

Литература

1. Брагинец Н.В., Палишкин Д.А. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства. 3-е изд. перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 1991 г.

2. Вагин Ю.Т. и др. Практикум по механизации животноводства. — Мн.: Ураджай, 2000 г

3. Вагин Ю.Т. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов. Мет. ука зания. — Горки.: БГСХА, 1989 г.

4. Дмитроченко А.П., Пшеничный П.Д. Кормление сельскохозяйственных животных. Л. — М., Сельхозиздат, 1961 г.

5. Марон Ф.Л.. Кузьмин А.В. Справочник по расчетам подъемно-транспортных машин. 2-е изд. Перераб. И доп. — Мн.: Высшая школа, 1983 г.

6. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. 2-е изд. перераб. и доп. — Л.: Агропромиздат, 1985 г.

7. Ковалев Ю.Н. Молочное оборудование животноводческих ферм и комплексов. Справочник. — М.: Россельхозиздат, 1987 г.

8. Королев В.Ф. Доильные машины. Теория, конструкция и расчет. М.: Машиностроение, 1969 г.

9. Липинский В.И. Проектирование поточного процесса машинного доения коров и пер вичной обработки молока, — Горки.: БГСХА, 1986 г

10. Терновский А.Д. и др. Справочник сельского строителя. Том 2. — М.: Стройиздат, 1975 г.

11. Халенин Н.И. и др. Альбом-справочник по реконструкции молочных ферм. — М.: Россельхозиздат, 1997 г.

12. Шаршунов В.А., Цыганок Г.П. Справочник по машинному доению коров. — Мн.: Ураджай, 1991 г.

13. Цыганок Г.П., Шаршунов В.А. Практикум по машинному доению коров и обработке молока. — Мн.: Ураджай, 1998 г.