Механизация технологических процессов в коровнике на 100 коров

Животноводческие комплексы — это специализированные объекты по производству продукции животноводства, включающие в себя сложную систему элементов (зоотехническую, ветеринарную, биологическую, экологическую, технологическую организационного и др. порядков).

Функционирование животноводческих комплексов позволило выявить особенности обслуживания животных при промышленном производстве продукции животноводства.

Основное отличие животноводческого комплекса от фермы — специализация и большая концентрация поголовья животных, которые требуют организации работ по принципу построения последних на промышленных предприятиях при соблюдении, прежде всего, постоянного режима выпуска заданного вида продукции в любое время года. Это возможно только при четком взаимодействии биологической системы: человек — машина — корм — животное — внешняя среда - продукция.

Подсистема «человек» характеризуется квалификацией, физическим состоянием человека, его психологическим настроением и оказывает комплексное воздействие на трудовой процесс любого.

Подсистема «машина» включает в себя как отдельную машину, так и все машины входящие в поточную технологическую линию, а также различное вспомогательное оборудование. От ритмичности работы техники зависят производительность труда и выход продукции.

Подсистема «корм» одна из основных подсистем при производстве животноводства, так как устанавливается такая взаимосвязь комплекса с кормовой базой. Без достаточного количества качественных кормов не возможно добиться эффективности работы любого животноводческого предприятия, а тем более комплекса.

Подсистема «животное» активно действующий биологический объект, который в процессе продуцирования подчинен своим внутренним физиологическим и биологическим запасам.

Подсистема «внешняя среда» определяется параметрами микроклимата производственных построек, содержание животных при оптимальном микроклимате увеличивает их продуктивность до 15%.

Подсистема «продукция» является итогом функционирования выше описанных систем. Она с одной стороны, определяет требования к подсистемам с целью получения ее высокого качества и в заданном количестве, а с другой стороны, вид и количество продукции определяют выбор технологии обработки и переработки, а также компоновочную схему предприятия, виды технологических линий и число машин.

Исходя из исследования подсистем: «человек», «корм», «животное внешняя среда», а так же в некоторых составляющих подсистем ''машина" (поточные линии резки кормов), можно получить данные о годовых потерях на ферме КРС. Из наблюдений видно, что основные убытки на фермах связаны с недостаточно высоким техническим уровнем машин для раздачи кормов и нерациональным использованием кормов. В первую очередь нужно решать задачи по совершенствованию системы раздачи кормов и внедрению прогрессивных технологий их приготовления. Решение вопросов производственного обслуживания животных на фермах КРС в соответствии с требования достижениями и передового опыта позволит увеличить выпуск продукции, снизить уровень затрат на производство, тем самым понизив себестоимость продукции.

Исходя из исследования подсистем: «человек», «корм», «животное внешняя среда», а так же в некоторых составляющих подсистем ''машина" (поточные линии резки кормов), можно получить данные о годовых потерях на ферме КРС. Из наблюдений видно, что основные убытки на фермах связаны с недостаточно высоким техническим уровнем машин для раздачи кормов и нерациональным использованием кормов. В первую очередь нужно решать задачи по совершенствованию системы раздачи кормов и внедрению прогрессивных технологий их приготовления. Решение вопросов производственного обслуживания животных на фермах КРС в соответствии с требования достижениями и передового опыта позволит увеличить выпуск продукции, снизить уровень затрат на производство, тем самым понизив себестоимость продукции.

Особое значение приобретают вопросы, касающиеся углубления внутрихозяйственной специализации и концентрации животноводства. Объединить мелкие фермы и создать на их основе более крупные — одна из первоочередных задач, позволяющая использовать комплексную механизацию и автоматизацию, а также укрепить кормовую базу, а значит обеспечить условия для роста продуктивности животноводства.

Территорию, для расширения предприятия КРС, выбирают в соответствии с утвержденной сметой развития и размещения комплексов по производству молока и говядины на промышленной основе, а также с существующим проектом планировки, планом организационно — хозяйственного устройства предприятия или данного населенного пункта. Предприятие должно быть обеспечено водой, электроэнергией, теплом (в зимнее время) и подъездными путями, для подвоза и вывоза корма, продукции животноводства, навоза, огорожено и отделено от ближайшего жилого района санитарно-защитной зоной.

Задание

Водоснабжение и поение животных

Правильная организация водоснабжения имеет большое санитарное и экономическое значение. Механизированное водоснабжение позволяет подавать воду требуемого по ГОСТ 2874–73 качества, в любое время суток и требуемой температуры. Автопоение повышает удои коров на 10…15%, прирост живой массы крупного рогатого скота на 3… 5%.

Для расчета водоснабжения фермы с точки зрения экономии затрат, принимаем источник подачи воды из артезианской скважины с механизированной ее подачей при помощи погружного насоса.

Среднесуточный расход воды на ферме:

,

Где: — норма потребления воды, л/сутки;

— количество потребителей 1-й группы.

Норма потребления воды на одну голову КРС равна: 100 л/сутки.

С учетом того, что потребление воды на ферме происходит неравномерно, определяют максимальный суточный и часовой расходы:

Где: — коэффициент суточной неравномерности (=1,3).

Где: — коэффициент часовой неравномерности (=2,0... 2,5).

При расчетах водопроводной сети используется секундный расход воды:

Подачу насосной станции определим по формуле:

Где: T — продолжительность работы насосной станции в сутки (Т=14,18 или 24 часа).

Для согласования работы насосной станции и расхода воды, а также обеспечения требуемого напора у потребителей в систему водоснабжения обязательно включают водонапорную башню.

Выбираем тип и марку насоса: ЭЦВ6−4-130

Потребляемая мощность электродвигателя для привода насоса, кВт:

Требуемый напор насоса:

Где: — максимальный уровень воды в баке (=2,2 м);

— геодезическая высота подъема воды (=8 м);

— суммарные потери напора (=3 м).

Необходимая вместимость резервуара водонапорной башни:

Принимаем стандартный объём водонапорной башни: .

Диаметр труб выбирается так, чтобы скорость воды в них не превышала 0,4…1,25 м/с.

Определяем диаметр труб:

Примем стандартное d = 55 мм, материал труб — полиэтилен.

Выбираем поилку ПА-1 в количестве:

Где: — поголовье КРС

— число животных обслуживаемых одной поилкой (для ПА-1 равно 2)

Микроклимат

Часовой воздухообмен рассчитывают из условия растворения углекислого газа или влаги приточным воздухом до пределов, не превышающих допустимых норм их содержания в воздухе помещений.

Где: С — количество углекислого газа, выделяемое одним животным л/ч (равно 114 л/ч);

m — количество животных;

— допустимое количество углекислого газа в воздухе помещения (равно 2,5 л/ч);

— содержание углекислого газа в приточном воздухе (равно 0,3 л/ч);

W— Количество водяного пара выделяемое одним животным г/ч (равно 364 г/ч);

— допустимое количество водяного пара в воздухе помещения (равно 12,4 г /м³);

— средняя абсолютная влажность приточного воздуха (равна 3,2 г/м³).

Расчет ведем по наибольшему значению (2590 м³ /ч).

Кратность часового воздухообмена

Кратность К=1,5<3, то вентиляция естественная.

Суммарное вытяжных и приточных каналов:

Где: — максимальный часовой воздухообмен, м³/ч;

— скорость воздуха в канале, м/с.

Количество вытяжных каналов:

Суммарное сечение приточных каналов:

Освещение

Освещение животноводческих помещений является важным фактором микроклимата. При оптимальном световом режиме у животных увеличивается газообмен, а также улучшается, белковый углеводный и минеральный обмены, способствующие повышению продуктивности животных. Освещение может быть естественным или искусственным. Для искусственного освещения применяют лампы накаливания или люминесцентные.

Общая мощность установленных ламп:

Где: — удельная норма освещенности (для коровников равна 4…4,5 Вт/м²);

— площадь пола помещения (равна 3648,8 м²).

Количество ламп в помещении:

Приготовление кормов

Приготовление кормосмеси осуществляется в кормоцеху. Раздача кормов производится кормораздатчиком КТУ-10А

Расчет производительности поточно-технологической линии доения коров и обработки молока

Общее годовое количество молока, подлежащее первичной обработке, кг:

Где: m — число коров на ферме;

М_ср — среднегодовой удой коровы.

Максимальный суточный удой, кг:

Где: К_н — коэффициент неравномерности удоя в течение года (К_н=1,2…2,0);

К_с — коэффициент учитывающий сухостойкость коров (К_с=0,8…1,0).

Максимальный разовый удой, кг:

Где: ц- число доек за день (ц =2…3).

Производительность поточной линии машинного доения и обработки молока, кг/ч:

Где: Т — продолжительность разового доения стада коров, ч.

Производительность линии доения, коров в час:

Используем доильную установку УДА- 16А.

Число доильных установок:

Часовая производительность доильной установки «Ёлочка»:

Где: Q_Д.У — производительность доильной установки, коров/час;

T_д — продолжительность доения одного животного, мин.

Число циклов работы доильной установки:

Число мест доения в одном групповом станке:

Где: T_р — затраты времени на выполнение ручных операций, мин.

Где: q — разовый удой молока одного животного, кг.

Продолжительность цикла:

Удаление и обработка навоза

С целью получения органического удобрения высокого качества и уменьшения при этом затрат механического и ручного труда применим способ удаления навоза при помощи скребкового транспортера.

Годовой выход навоза:

Где: Д — продолжительность периода стойлового содержания (равно 215 сут.)

— среднесуточное выделение навоза одним животным (равно 15 кг.)

— норма подстилки на одно животное (равна З кг.)

В качестве механического средства удаления навоза из помещения применим скребковый транспортер ТГС-170 с погрузкой его в транспортную тележку стоящую в специальном пристрое.

Масса навоза, удаляемая за один цикл включения:

Где: = 18 кг — выход навоза и подстилки на одно животное;

— поголовье группы;

К — кратность включения транспортера в сутки (равно 3).

Продолжительность цикла удаления навоза транспортерами типа ТГС:

Где: — длина цепи транспортера ();

— скорость движения цепи ().

Продолжительность работы транспортера в течение суток:

Фактическая подача транспортера:

Условие загрузки транспортера выполняется.

коровник поение доение молоко навоз

Вывод

Для эффективного использования сложной современной техники в животноводстве необходимы определенные условия. В сравнении с этими предварительными условиями сама техника — только один из факторов (и не обязательно решающий) снижения трудовых и материальных затрат на производство единицы животноводческой продукции.

На эффективность механизации и автоматизации в животноводстве оказывают влияние следующие факторы: месторасположение фермы на плане землепользования хозяйства; размещение построек на генплане фермы; тип, конструкция, размеры производственных построек; благоустройство территории фермы и наличие санитарно-технических сооружений: водоснабжение, канализация; способ содержания и обслуживания скота, организация труда работников фермы; надежность подачи электроэнергии; продуктивность скота и качество продукции; материальная заинтересованность персонала в использовании машин, повышении производительности труда и снижение себестоимости продукции. При неудачном сочетании этих факторов применение техники не может в достаточной степени снизить производственные расходы по различным обстоятельствам, например из-за чрезмерно высоких транспортных затрат на перевозку кормов и навоза, невозможности организовывать эффективное использование машин в пастбищный период, обеспечить в этот период рациональное поение животных, машинное доение коров и т. д.

Тип, конструкция, размеры производственных помещений и их планировка должны удовлетворять тем требованиям, которые определяются условиями монтажа и эксплуатации устанавливаемых в этих помещениях машин.

Применение отдельных может оказаться невозможным из-за их габаритных размеров или неэффективным при разбросанности и несблокированности производственных помещений.

Внедрение в практику хозяйств надежных, высокопроизводительных машин, отвечающих всем требованиям физиологии животных, меняет и совершенствует технологию производства.

В перспективе стоит задача — снизить трудоемкость обслуживания животных и производства продукции не менее чем в 3…3,5 раза.

Одна из важных задач в животноводстве — автоматизация и роботизация производственных процессов, создание цехов-автоматов с использованием компьютеров и микропроцессоров. Это позволит высвободить около 2 млн. работников ферм и повысить производительность и повысить производительность труда в 2,5… 3 раза.

Это в свою очередь приведет к снижению не менее чем на 30% номенклатуры машин.

Список литературы

1. Альбом-справочник по реконструкции молочно-товарных ферм. — М.: Росселъхозиздат, 1977

2. Астахов А. С. справочник по машинам и оборудованию молочно-товарных ферм.-М.: Колос. 1984

3. Брагинец П. Н. Палишкин Д.А. курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства — М.: Колос, 1984

4. Короткое Е. Н. Вентиляция животноводческих помещений — М.: Агропромиздат, 1987

5. Мурусидзе Д. Н. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства — М.:Колос.2005