2. Разработка технологического процесса приготовления кормов

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

Проектирование технологического процесса начинаем с разработки общей схемы приготовления полнорационной кормовой смеси с использованием мобильного измельчителя-смесителя-раздатчика кормов ИСРК–12 «Хозяин». 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 кормоприготовительного отделения с использованием мойки-измельчителя ИКМФ10.

Состав и последовательность обработки компонентов рациона и приготовления многокомпонентной кормовой смеси показана на рис. 4.1. Схема технологического процесса подготовки кормов дает представление о перечне и типах машин, их взаимосвязи и позволяет перейти к технологическому расчету, который заключается в определении производительности технологических линий обработки кормов, потребного числа машин и вспомогательного оборудования.

Производительность (кг/ч) линий по видам кормов определяем по формуле

кг/ч, (6)

где Q_сут – суточный расход корма данного вида, кг;

2 – время, отведенное для подготовки одной выдачи с максимальным количеством данного корма, ч;

z – число выдач данного корма в сутки, z = 2.

Тогда производительность ПТЛ приготовления кормов составит:

по сенажу W_л = 7569,8/(2·2) = 1892,45 кг/ч;

по силосу W_л = 4566,9/(2·2) = 1141,7 кг/ч;

по соломе W_л = 5640,2/(2·2) = 1410,05 кг /ч;

по ККП W_л = 15348,2/(2·2) = 3837,05 кг/ч;

по концкормам W^з_л = 1763,2/(2·2) = 440,8 кг/ч;

W^л_л =2440/(2·2) = 610 кг/ч.

Производительность линии раздачи кормосмеси определяем по формуле

, (7)

где ∑Q_сут – суточная суммарная масса компонентов, входящих в смесь и видов кормов в суточном рационе животных, кг;

Т_ц – время раздачи кормосмеси, ч. По зоотехническим требованиям оно составляет 0,5 ч в одном помещении. Для четырёх коровников фермы Т_ц = 2 ч;

К – число кормлений, К = 2.

.

3. Выбор машин и оборудования для приготовления и раздачи кормов

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 технологического процесса. Число машин выбранной марки определяем по формуле

(8)

где W_мi – производительность машины, кг/ч.

Для погрузки соломы, силоса, сенажа и корнеклубнеплодов используем погрузчик ПЭАФ–1, мойки и измельчения корнеклубнеплодов – ИКМФ10, для подачи корнеплодов в мойку-измельчитель – транспортер ТК5Б, для загрузки зерновых материалов используем загрузчик сухих кормов ЗСКФ10, для приема и накопления зерновых компонентов – бункер сухих кормов БСК10, для дозирования зерновых материалов – дозатор ДК10, сочных – ДС–15, для подготовки обогатительных растворов используем смеситель СМ1,7, для измельчения грубых кормов, смешивания, доставки смеси в коровник и дозированной раздачи на кормовой стол применяем измельчитель-смеситель-раздатчик кормов ИСРК12 «Хозяин» (ПО «Бобруйскагромаш»).

Основные технические данные используемых машин и оборудования сводим в табл. 4.

Таблица 4

Технические показатели выбранных машин и оборудования

Марка машины	Емкость бункера, м3	Привод и его мощность, кВт	Производит. т/ч (м3/ч)	Габаритные размеры
				длина	ширина	высота
ПЭА–Ф–1	—	МТЗ	25/40 *	5150	2050	3900
ИКМ–Ф–10	—	10,5	7	2200	1130	1700
ДС–15	—	2,2	15	2100	1200	1800
ТК–5Б	215	3,0	5	6435	730	1665
ЗСК–Ф–10	10	ЗИЛ	10	7125	2420	2690
БСК–10	10	3,7	2,4…3,7	1960	1960	5245
ДК–10	—	0,6	0,3…10	1500	1420	2240
ПСЕ–Ф–12,5Б	12,5	МТЗ	—	5560	2650	3500
СМ–1,7	1,8/5	6	4,7	3800	4100	2800
ТС–40М	—	3	30…40	6155	675	1920
ИСРК–12	12	МТЗ	20…50	7200	2300	2600

*25/40  25 т/ч на погрузке сенажа, 40 т/ч  силоса.

Зная производительность применяемых машин, по формуле (8) определим их количество:

для погрузки соломы, силоса, сенажа и ККП количество погрузчиков ПЭАФ–1 будет равно

,

принимаем один погрузчик ПЭАФ–1.

Для мойки и измельчения корнеклубнеплодов:

n_ккп = 3837/10000 = 0,38,

принимаем одну мойку-измельчитель ИКМФ–10.

Необходимое количество измельчителей-смесителей-раздатчиков определим по формуле

n_кр = W_разд / W_кр, (9)

где W_кр – производительность кормораздатчика, кг/ч.

Производительность кормораздатчика определяем по выражению

W_кр = G /t_об, (10)

где G = 4,5 т – фактическая грузоподъемность измельчителя-смесителя-раздат-чика ИСРК–12;

t_об – время одного полного грузооборота, ч.

Время грузооборота

t_об = Σt_п + Σt_г + t_см + t_р + t_х.х, (11)

где Σt_п и Σt_г – суммарное время погрузки всех компонентов и суммарное время переездов агрегата от одного хранилища к другому, ч;

t_см – время смешивания компонентов, ч;

t_р – время раздачи кормосмеси в коровнике, ч;

t_х.х – время движения раздатчика без груза (холостой ход),ч;

Принимая во внимание планировку кормового двора и масштаб генплана, определим среднее значение пути, проходимого кормораздатчиком от одного хранилища к другому для загрузки всех необходимых компонентов кормосмеси. Согласно схеме движения, кормораздатчик проходит путь к самому удаленному хранилищу и обратно. Кроме того, необходимо учесть заезды в кормохранилища силоса и сенажа в среднем на половину их длины и путь для загрузки смеси измельченных корнеклубнеплодов с комбикормом и минеральных добавок.

Суммируя указанные расстояния по схеме в метрах, получим

L₁ = 2·111 + 2·30 + 4·20 + 3·40 = 482 м,

следовательно, путь для загрузки всех компонентов можно принять L₁ = 500 м = 0,5 км, что соответствует требованиям к планировке генплана фермы.

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 Σt_г = 0,7/10 = 0,07 ч;

t_х.х. = 0,7/15 = 0,047 ч ;

(здесь скорость движения агрегата с грузом принята _г = 10 км/ч, скорость холостого хода _х.х = 15 км/ч, скорость движения во время раздачи _р = 1,9 км/ч).

Принимая фронт кормления L_к = 50 м, определим время движения кормораздатчика по коровнику

t_р = 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 = 0,15 ч.

Погрузка измельчённых ККП и комбикорма будет осуществляться в кормоприготовительном отделении транспортёром ТС–40М, а обогатительные растворы насосом К–8/19.

Время погрузки компонентов определяем по формуле

(12)

где Q_р – разовая дача корма, кг;

W_погр – производительность погрузчика, кг/ч.

С учётом формулы (12) время погрузки всех компонентов

Σt_п = 3784,9/25000 + 2283,5/40000 + 2820,1/10000 + 7674,1/50000 + + 7674,1/40000 = 0,15 + 0,06 + 0,28 + 0,15 + 0,19 = 0,83 ч.

Тогда по формуле (11) время полного грузооборота

t_об = 0,83 + 0,07 + 0,15 + 0,026 + 0,047 = 1,12 ч

Производительность кормораздатчика, согласно выражению (10)

W_кр = 4,8/1,12 = 4,286 т/ч = 4286 кг/ч,

а необходимое количество измельчителей-смесителей-раздатчиков определяем по формуле (9)

n_кр = 8722,1/4286 = 2,03.

Принимаем n_кр = 2, т.е. нормальное функционирование комплекса машин может быть обеспечено двумя измельчителями-смесителями-раздатчиками кормов ИСРК–12 «Хозяин».

Подачу кормораздатчика определяем из условия обеспечить требуемую линейную плотность корма q_м (кг/п.м.) по формуле

(13)

где q_м – линейная плотность корма, кг/п.м.;

_кр – скорость движения кормораздатчика, м/с, _кр = 1,9 км/ч (0,52 м/с);

К_б – коэффициент буксования, К_б = 0,97…1.

Линейная плотность корма

(14)

где – максимальная разовая норма выдачи корма одному животному, кг/гол;

l_ф.к – фронт кормления (длина кормушки) на одного животного, п.м., l_ф.к = 1 п.м.

Максимальная разовая норма выдачи корма

Линейная плотность корма

Подача кормораздатчика

Заданная норма выдачи корма животным будет обеспечена кормораздатчиком ИСРК–12 при подаче 39,8 т/ч.