Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Калмыцкий государственный университет»

Инженерно-технологический факультет

Кафедра агроинженерии

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Машины и оборудование в животноводстве»

на тему: «Комплексная механизация на молочно-товарной ферме с разработкой производственного процесса уборки и утилизации навоза»

Выполнил:ст-т 3 курса гр.РМ-3

Эрдниев М.Б.

Проверил: преподователь

Барышев В.Л-Г.

Элиста 2013

2. Генеральный план фермы технология содержания животных

На фермах с полным технологическим циклом производства продукции в структуре стада имеются все виды и возрасты соответствующих животных.

Общее поголовье фермы находится из соотношения:

m = (100m_осн)\Р_осн

m= (100 * 400)\41,5 = 964 гол

где m_осн – известное количество основных животных, голов.

Р_осн – количество этих животных в структуре, %

Количество животных другого вида(возраста) находится по формуле

m_i = (m*P_i)\100

m_бык = (964*0,5)\100 = 5 гол.

m_мол = (964*28)\100 = 270 гол.

m_тел = (964*30)\100 = 290 гол.

m_общ = 965 гол.

На ферме функционирует шесть основных технологических процессов. Любая операция процесса выполняется соответствующей машиной:

1. Водоснабжение – подача, очистка, хранение, раздача и т.д.

2. Переработка кормов – погрузка, транспорт, измельчение и т.д.

3. Вентиляция – подача воздуха, транспорт, контроль параметров и др.

4. Уборка навоза – сбор, транспорт, погрузка, хранение и др.

5. Ветеринарно-санитарная обработка – получение раствора, хранение, транспортировка, распыление и др.

6. Сбор продукции – доение коров, получение вакуума, охлаждение и др.

Количество основных производственных помещений:

N = m\m_i

N= 965\200 = 5

где m_i – вместимость одного помещения, гол.

3. Механизация производственных процессов

Передовой опыт и научная организация труда (НОТ) способствует снижению затрат на производство животноводческой продукции, если обеспечена комплексная механизация животноводства, выраженная во взаимосвязанных поточных технологических линиях. Во всех этих линиях (водоснабжения, хранения и переработки кормов, хранения и утилизации навоза, сбор продукции, ветсанобработка, обеспечения микроклимата) каждая операция выполняется отдельной машиной (на отдельном рабочем месте) и соответствует по производительности соседним операциям. В связи с этим для каждой линии делается предварительный расчет.

3.1. Расчет водоснабжения фермы

На фермах вода расходуется на поение животных, на технологические, гигиенические и хозяйственные нужды, а также для тушения пожаров. Расчет водоснабжения заключается в определении секундного расхода воды и диаметров водопровода, в подборе насоса, водонапорных башен и автопоилок.

Как и большинство технологических расчетов он ведется в зависимости от вида, числа, возраста животных и среднесуточных норм (выделения, расхода и т.д.)

Максимальное суточное потребление воды:

G_max = α₁Σm_iq_i

G_max = 1,2(400*100+5*60+270*30+290*20)=65040

где α₁ – коэффициент, учитывающий неравномерность потребления воды по суткам.

m_i – количество животных одной группы, гол.

q_i – суточный расход воды на одну голову, л\гол.*сут.

Максимальный часовой расход воды:

G^ч_max = α₂G_maх\24

G^ч_max = (2,5*65040)\24 = 6775

где α₂ – коэффициент, учитывающий неравномерность потребления воды по часам суток

Секундный расход воды:

G_с = G^ч_max\3600

G_с = 6775\3600 = 1,88

Диаметр магистрального наружного водопровода:

d_H = 2√(G_c\(1000πV_H)

d_H = 2√(1,88\(1000*3,14*0,7) = 0,06м

где V_H – скорость движения воды по наружным трубам

Диаметр водопровода, монтируемого внутри каждого отдельного помещения

d_в = (1\4650)√(α₁ α₂ m_п q_i)\(π V_в)

d_в = (1\4650)√(1,2*2,5*200*100)\(3,14*0,4) = 0,047м

где m_п – количество животных в помещении, гол.

V_в – скорость движения воды по трубам

Подача водяного насоса

q_H = (К₃*G_max)\1000* τ_н

q_H = (1,05*65040)\1000*14 = 4,878

где К₃ – коэффициент запаса, учитывающий собственные нужды насосной станции

τ_н – длительность работы насоса

Выбираем ленточный водоподъемник ВЛМ-100А

Q = 3-6 м³\ч N = 3,3 кВт M = 210 кг

Из справочной литературы необходимо выписать марку и характеристику насоса, удовлетворяющего расчетным данным.

Мощность на привод водоподъемника проверяется зависимостью:

N = (K*q_H*P_H)\(3,6*η_н*η_п)

N = (1,2*4,878)\(3,6*0,9) = 1,8 кВт

где К – коэффициент запаса мощности

Р_н – давление (напор), развиваемое насосом, МПа

η_н – КПД насоса

η_п – КПД передачи

Неравномерность потребления воды на фермах определена на основании многолетних наблюдений путем замера расходов воды по каждому часу в течении суток

На основании характера водопотребления определяется расход воды за каждый час:

G_ч = (G_max*P)\100

G_0-1 = (65040*3,1)\100 = 2016,24 G_12-13 = (65040*3,3)\100 = 2146,32

G_1-2 = (65040*2,1)\100 = 1365,84 G_13-14 = (65040*4,3)\100 = 2796,72

G_2-3 = (65040*1,9)\100 = 1235,76 G_14-15 = (65040*4,8)\100 = 3121,92

G_3-4 = (65040*1,7)\100 = 1105,68 G_15-16 = (65040*2,9)\100 = 1886,16

G_4-5 = (65040*1,9)\100 = 1235,76 G_16-17 = (65040*10)\100 = 6504,00

G_5-6 = (65040*1,9)\100 = 1235,76 G_17-18 = (65040*4,8)\100 = 3121,92

G_6-7 = (65040*3,3)\100 = 2146,32 G_18-19 = (65040*2,9)\100 = 1886,16

G_7-8 = (65040*3,5)\100 = 2276,40 G_19-20 = (65040*3,1)\100 = 2016,24

G_8-9 = (65040*6,1)\100 = 3967,44 G_20-21 = (65040*2,6)\100 = 1691,04

G_9-10 = (65040*9,1)\100 = 5918,64 G_21-22 = (65040*6,5)\100 = 4227,60

G_10-11 = (65040*8,6)\100 = 5593,44 G_22-23 = (65040*5,3)\100 = 3447,12

G_11-12 = (65040*2,9)\100 = 1886,16 G_23-24 = (65040*3,4)\100 = 2211,36

где Р – расход воды за соответствующий час, %

В соответствии с расходом воды строится ступенчатый график водопотребления, на котором по горизонтали откладывается часы суток(24 часа), а по вертикали – количество воды расходуемое за каждый час.

Водонапорная башня содержит запас воды, расходуемый в критические моменты (максимальное потребление, неисправность или остановка насосов, пожар). Её ёмкость можно определить по формуле:

V_б = α₃ G_max

V_б = 0,15*65040 = 9756

где α₃ – коэффициент, учитывающий резерв воды на критические расходы

Выбираем цилиндрический бак емкостью – 14,1м³, высотой – 8-10м

Количество и марки поилок находятся в зависимости от вида и условий содержания животных. Выбираем поилку ПА-1А. Для телят – УВТ-20А. Общее количество автопоилок находится из выражения:

n = m\m_a

n = 675\2 = 338

n_тел = 290\400 = 0,725 = 1

где m_a – количество животных, обслуживаемых одной поилкой, гол.