Комплексная механизация молочно-товарной фермы

ФГОУ ВПО
Башкирский государственный аграрный Университет

Факультет:

Кафедра:

Специальность:

Форма обучения:

Курс, группа:

Комплексная механизация молочно-товарной фермы
Курсовой проект

«К защите допускаю»

Руководитель:

(ученая степень, звание, Ф.И.О.)

«____» ____________ 2004г

Оценка при защите:

_____________________

_____________________

(подпись)

«___»__________ 2004г.

Уфа 2004

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в республике Башкортостан уровень механизации процессов в животноводстве составляет: механизация подачи воды 95%, механизация раздачи кормов 74%, механизация уборки навоза 92%, комплексная механизация 73%. Такой малый уровень механизации в животноводстве приводит к увеличению трудоемкости для выпуска одной единицы продукции и ее себестоимости. В европейских странах уровень механизации в животноводстве достигает 100%.

Задачей инженеров и проектировщиков является комплексная механизация процессов в животноводстве; совершенствование процессов; разработка машин, позволяющих снизить затраты на производство продукции, уменьшить трудоемкость работ; совершенствование и модернизация уже существующих машин и оборудования.

В данном курсовом проекте произведен подбор машин для комплексной механизации молочно-товарной фермы, с целью более рационального использования электроэнергии для нагрева воды и экономии кормов, модернизована автопоилка групповая с электроподогревом АГК-4А
, применяемая для поения коров.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что курсовая работа на тему: «Комплексная механизация молочно-товарной фермы» является актуальной для настоящего времени, когда уровень механизации в животноводстве невелик и ведется борьба за снижение себестоимости производимой продукции.

РЕФЕРАТ

Проект __с., 7 источников, 3 листа формата А1 графического материала.

МОЛОЧНО-ТОВАРНАЯ ФЕРМА, МЕХАНИЗАЦИЯ, КОРОВНИК, АВТОПОИЛКА, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ.

Объектом курсового проекта является молочно-товарная ферма на 220 коров.

Цель работы – проектирование генерального плана фермы; обоснование и расчет механизации для коровника; обоснование системы водоснабжения и поения коров.

Спроектирован генеральный план молочно-товарной фермы, коровник на 220 голов, даны рекомендации по комплексной механизации фермы, выполнен технологический расчёт по выбору вентиляционного оборудования, обоснована и модернизирована конструкция автопоилки АГК-4А, рассчитаны его оптимальные параметры.

Основные конструктивные и технико-экономические показатели автопоилки АГК-4А : вместимость корыта – 60 л; число одновременно обслуживаемых голов – 4; мощность электронагревателя – 1 кВт.

Степень внедрения – первый вариант технического проекта.

Эффективность внедрения – годовой экономический эффект ______ руб., срок окупаемости – _____ дней.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1 Проектирование генерального плана фермы

1.1Выбор участка под строительство

1.2 Обоснование основных и вспомогательных помещений

1.3 Размещение построек на участке

2 Рекомендации по комплексной механизации коровника

2.1 Зооинженерные требования к машинам

2.2 Выбор комплекса машин для коровника

2.2.1 Раздача кормов

2.2.2 Уборка навозной массы

2.2.3 Доение коров

2.2.4 Первичная обработка молока

3 Технологический расчет машин

3.1 Уборка навоза

3.2 Доение коров

3.3 Раздача кормов

3.4 Расчет вентиляции

4 Выбор и расчет машин для поения коров

4.1 Описание существующих автопоилок для коров

4.2 Расчет водоснабжения для поения

4.3 Описание работы машины

5 Экономические показатели усовершенствования групповой поилки

Заключение

Библиография

1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЕНЕРАЛЬНОГО ПЛАНА ФЕРМЫ

1.2 Выбор участка под строительство

Проектирование генерального плана комплек­са начинают 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 зависят: организация работ, санитарно-гигиеническое состояние фермы или комплек­са, а также нормальные условия работы обслуживающе­го персонала.

Выбранный участок под ферму или комплекс должен удовлетворять производственным и санитарно-гигиени­ческим требованиям.

К производственным требованиям относятся: удобст­во расположения фермы или комплекса относительно кормовой базы; наличие хороших построек и дорог; хо­рошая связь с селом, входящим в хозяйство; наличие надежного водоснабжения, энерго-снабжения и тепло­снабжения; (достаточная прочность грунтов, их пригодность для возведения построек; залегание подземных вод должно быть не менее 2 ...2,5 м от по-верхности зем­ли; наличие уклона местности в пределах 3...5°, обеспе­чивающего отвод дождевых и талых вод.

К санитарно-гигиеническим требованиям относятся: устройство ветеринарной зоны, а также санитарных раз­рывов между производственными помещениями, изоля­ция фермы от окружающей территории полосой насаж­дений кустарника и деревьев и др.

Участок для фермы должен иметь санитарно-защитную зону для крупного рогатого скота 300 м.

Участок должен располагаться ниже населенного пункта, водозаборных сооружений и выше ветеринарных объектов и навозохранилищ. Он должен быть удален от транзитных дорог: для животноводческих ферм не ме­нее чем на 100 м. Направ­ление господствующих ветров должно проходить от по­селка, жилых домов, кормоцехов к животноводческим помещениям и далее к навозохранилищу. Кроме того, при выборе участка для комплекса или фермы необхо­димо:

размещать производственные и вспомогательные по­стройки в соответствии с принятой технологией содер­жания и кормления животных;

обеспечивать поточность производственного процесса с минимальным перемещением потоков корма, получае­мой продукции, отходов, а также планировать минималь­ное передвижение скота;

предусматривать возможность деления земельного участка комплекса на зоны (основную, кормоприготовительную, складскую, санитарно-техническую и админи­стра-тивно-хозяйственную);

располагать навозохранилища продольной осью с се­вера на юг в центральных районах, с запада на восток в южных и северных районах (отклонение в расположе­нии продольной оси производственных помещений к на­правлению господствующих в зимнее время ветров не должно превышать 30°);

рассчитывать площадь земельного участка для фер­мы, исходя из норм земельной пло-щади (на одну коро­ву — до 200 м2)
.

размещать вспомогательные животноводческие поме­щения комплекса вблизи основных производственных по­мещений фермы.

Для выбранного участка необходимо наметить все зоны. С этой целью определяют число производственных и вспомогательных построек, их размеры по нормам площади на одну голову.

1.2 Обоснование основных и вспомогательных помещений

Тип производственных помещений и потреб­ность в них зависят от вида и структуры поголовья жи­вотных принятой системы содержания.

Производственные задания строят по типовым проектам. При выборе типового проекта необходимо пред­усмотреть выполнение следующих зоотехнических и ин­женерных требований: внедрение комплексной механизации и автоматизации технологических процессов; при­менение прогрессивной технологии содержания и кормления животных и птицы; соблюдение норм строи­тельного проектирования по содержанию паров и пыли в воздухе, по его температуре и влажности, концентра­ции ядовитых газов; соответствие площади пола, объема помещении и размеров элементов зданий нормам для размещения поголовья животных, или птицы; обеспече­ние противопожарных норм; выполнение ремонта и дезинфекции всех элементов зданий; максимальное ис­пользование местных строительных материалов.

Для молочного комплекса с общим поголовьем М0б
число животных, находящихся в родильном помещении,

Мр = (0, 12 ... О, 20)Моб (1)

Мр = (0, 12 ... О, 20)*200=24…40 гол

Выбираем 35 голов.

Число сухостойных коров и ремонтного молодняка рассчитывают по формуле

Мср=(0, 10... О, 15)Моб (2)

Мср=(0, 10... О, 15)200=20 … 30 гол

Выбираем 30 голов сухостойных коров и 25 голов ремонтного молодняка.

Число телят до 20-дневного возраста

Мт =0,9Моб (3)

Мт =0,9*200=180гол

Эта норма слишком большая, поэтому, исходя из реальных условий производства, принимаем 20% от числа коров.

Мт =0,2*200=40гол

Используя формулу для вычисления числа голов данной группы животных, размещенных в одном помещении,

Мг = Fi /Пi, (4)

где Fi - площадь помещения, м2
;

Пi — удельная площадь помеще­ния для одного животного, м2
.

найдем площади помещений для каждого вида животных:

-для коровника Пi=4,3 м2
.

F=200*4,3=860м2
.

-для родильного отделения Пi=11,8 м2
.

F=35*11,8=413м2
.

-для ремонтного молодняка 6-14 мес.-- Пi=6.0 м2
; 14-24 мес. Пi=7.2 м2

F=25*6.0=150м2

F=25*7.2=180м2

-для сухостойных коров Пi=8.2м2

F=30*8.2=246м2

-для телят до 20-ти дневного возраста Пi=2,6м2

F=40*2.6=104м2

-для телят до 2х
мес. Пi=2.6м2

их количество принимаем исходя из того, что в среднем рождается по 2 теленка в день т.к. количество телят до 20-ти дневного возраста составляет 40 голов.

Принимаем 60 голов.

F=60*2.6=156м2

-для телят до 3х
мес. Пi=2.7м2

их количество такое же, как у 2х
мес.

F=60*2.7=162м2

В коровнике будем содержать коров и нетелей. В целях достижения однотипности зданий остальные группы животных будем содержать в одном здании. Площади зданий будут соответственно:

Для коровника

Fк
=860+150+180=1190м2

Для здания где содержатся сухостойные коровы, телята до 2х
и 3х
месяцев и распо-логаются родильное отделение с профилакторием, где держат телят до 20-ти дневного возраста

Fзд
=413+246+104+156+162=1081м2

Для этих зданий берем типовой размер 21r72 м, оставляя лишнюю площадь от требуемого на тамбуры и соединительные галереи.

Рассчитаем годовую потребность в кормах для определения площадей кормохранилищ.

Рационы для групп животных берем из 6 источника (таблицы 1,2,3) страница 17

Телята до 2х
мес.

G=n*qм
(5)

где, n- число телят

qм
- норма корма за 1 месяц

Овсянка: G=60*3=180кг

Комбикорм: G=60*13=780кг

Сенаж: G=60*5=300кг

Корнеплоды: G=60*10=600кг

Силос: G=60*5=300кг

Сено: G=60*7=420кг

Солома на подстилку: G=60*3=180кг

Соль: G=60*0,3=18кг

Телята до 3х
мес.

По формуле (5)

Овсянка: G=60*6=360кг

Комбикорм: G=60*24=1440кг

Сенаж: G=60*12=720кг

Корнеплоды: G=60*30=1800кг

Силос: G=60*12=720кг

Сено: G=60*40=2400кг G=

Солома на подстилку: G=60*3=180кг

Соль: G=60*0,3=18кг

Ремонтный молодняк

G=()*n (6)

где, Qi
- норма выдачи за месяц

z- число месяцев с одинаковыми нормами кормления

qk
- норма выдачи за день

30- среднее число дней в месяце

n- число нетелей за два года

Комбикорм: G= (30+45+45+1,1*6*30+21*1*30+1,1*3*30)*25=26175кг

Сенаж: G=(40+60+60+3*3*30+4*9*30+5*3*30+6*3*30)*25=62500кг

Корнеплоды: G= (45+45+30+30*18)*25=16500кг

Силос: G= (40+60+60+6*3*30+6,5*3*30+10*3*30+12*9*30)*25=135625кг

Сено: G= (60+60+75+2,5*12*30+3*6*30)*25=40875кг

Солома: G= (1*12*30+1,1*3*30)*25=11475кг

Солома на подстилку: G=n1
*q*z*30 (7)

где, n1
= число нетелей в год

q- норма выдачи соломы но одну голову

z- число месяцев содержания в коровнике

30- среднее число дней в месяце

G=50*4*7*30=42000кг

Соль: G=(0,45+0,6+0,6+0,025*3*30+0,03*3*30+0,035*3*30+0,04*3*30+0,045*3*30+

+0,05*3*30)*25=547,5кг

Лактирующиеся коровы

G=qi
*210*n (8)

где, qi
- норма кормления за один день

210- число дней в зимнем периоде (таблица3,9 /2/)

n- число коров

Комбикорм: G=4,5*210*200=189000кг

Сенаж: G=12*210*200=504000кг

Корнеплоды: G=10*210*200=420000кг

Силос: G=18*210*200=756000кг

Сено: G=5*210*200=210000кг

Солома на подстилку: G=4*210*200=168000кг

Солома: G=3*210*200=126000кг

Соль: G=0,095*210*200=3990кг

Сухостойные коровы и находящиеся в родильном отделении

Общее количество n=30+35=65гол

Используем формулу (8)

Комбикорм: G=2,5*65*210=34125кг

Сенаж: G=7*65*210=95550кг

Корнеплоды: G=6*65*210=81900кг

Силос: G=10*65*210=136500кг

Сено: G=6*65*210=81900кг

Солома на подстилку: G=4*65*210=54600кг

Солома: G=3*65*210=40950кг

Соль: G=0,070*65*210кг

Суммарная годовая потребность по видам кормов

Силос: G=300*12+720*12+135625+756000+136500=1040365кг

Сенаж: G=300*12+720*12+62500+504000+95550=674290кг

Корнеплоды: G=600*12+1800*12+16500+420000+81900=547200кг

Сено: G=420*12+2400*12+40875+210000+81900=366615кг

Солома: G=180*12+180*12+11475+42000+126000+168000+409950+54600=447345кг

Концентраты: G=180*12+780*12+1440*12+26175+189000+34125=278100кг

Соль: G=18*12+18*12+547.5+3990+955.5=5925кг

Зная годовую потребность, найдем размеры кормохранилищ.

Силосохранилище.

(9)

где

k1
- коэффициент запаса вместимости сооружения, в траншеях k1
=1.06

k2
- коэффициент, учитывающий страховой запас корма k2
=1.2

Gг
=1040365кг

r=550-600кг/м3
(страница 347/5/)

м3

Вместимость хранилища

(10)

где

Vx
- вместимость хранилища

e-коэффициент использования вместимости хранилища

e=0,96 (таблица3,10/2/)

N- число хранилищ

N=1

=3040м3

Высоту закладки берем h=2,5м ширину В=16м (таблица3,11/2/)

Размеры будут 16r78 м

Сенажохранилище. Формула(9)

где

k1
- коэффициент запаса вместимости сооружения, в траншеях k1
=1.06

k2
- коэффициент, учитывающий страховой запас корма k2
=1.2

Gг
=674290кг

r=400кг/м3
(страница 347/5/)

=
2144,2м3

Вместимость хранилища по формуле(10)

где

Vx
- вместимость хранилища

e-коэффициент использования вместимости хранилища

e=0,96 (таблица3,10/2/)

N- число хранилищ

N=1

=2952м3

Высоту закладки берем h=2,5м ширину В=16м (таблица3,11/2/)

Размеры будут 16r78м

Корне клубнеплоды. Формула(9)

где

k1
- коэффициент запаса вместимости сооружения, в траншеях k1
=1.03

k2
- коэффициент, учитывающий страховой запас корма k2
=1

Gг
=547200кг

r=650кг/м3
(таблица 9,2/3/)

=
867,1м3

Вместимость хранилища по формуле(10)

где,

Vx
- вместимость хранилища

e-коэффициент использования вместимости хранилища

e=0,9 (таблица3,10/2/)

N- число хранилищ

N=1

=1838,7м3

Высоту закладки берем h=1,5м ширину В=16м (таблица3,11/2/)

Размеры будут 16r78м

Концентраты.

(11)

где

k- коэффициент, учитывающий площадь под оборудование, проходы, пожарные разрывы k=1,2 (таблица11,4/3/)

G=(278100)*0,16=44496кг

b=масса на 1м2
площади склада, кг(таблица 11,4/3/) b=850кг

=
62,82м2

Соль.

где

k=1,2 (таблица11,4/3/)

G=5925*0,16=948кг

b=1500кг

=
0,76м2

Суммарная площадь 62,82+0,76=63,58м2

Принимаем здание 6r12м

Сенохранилище. Формула(9)

где

k1
- коэффициент запаса вместимости сооружения, в скирде k1
=1

k2
- коэффициент, учитывающий страховой запас корма k2
=1,05

Gг
=366615кг

r=270кг/м3
(таблица 9,2/3/)

=
1425,7м3

Вместимость хранилища по формуле(10) при e=1

м3

Высоту закладки берем h=4м ширину В=5м (таблица3,11/2/)

Размеры будут 5r75м

Соломохранилище. Формула(9)

где

k1
- коэффициент запаса вместимости сооружения, в скирде k1
=1

k2
- коэффициент, учитывающий страховой запас корма k2
=1,05

Gг
=447345кг

r=270кг/м3
(таблица 9,2/3/)

=
1739,7м3

Вместимость хранилища по формуле(10) при e=1

м3

Высоту закладки берем h=4м ширину В=6м (таблица3,11/2/)

Размеры будут 5r73м

Навозохранилище.

По укрупненным нормам выхода навоза (таблица 29 /5/) берем 10т/сутки

За зимний период содержания будет

G=10*210=2100т

При r=1020кг/м3
объем будет

V=m/r (12)

V=2100000/1020=2058.8м3

Берем две траншеи шириной 8,5м по обе стороны дороги шириной 4м

Глубину закладки берем h=3м Размеры будут 21r42м

Размеры автовесов, из условия свободного измерения автомобиля КАМАЗ, устанавливаем 10r20м

Радиус водонапорной башни берем равной 2м.

Размеры навеса для кормоприготовительных машин принимаем 12r18м.

1.3 Размещение построек на участке

Руководствуясь требованиями на размещение построек на участке под ферму (страница 30/браг/) я разместил основные производственные здания продольной осью с севера на юг. В коровнике размещаются лактирующиеся коровы и нетели. К коровнику же примыкает доильный зал. Сухостойные коровы, телята до 2х
и 3х
месяцев, коровы на- ходящиеся в родильное отделение и профилакторий, где держат телят до 20-ти дневного возраста размещаются в одном здании. Ветпункт с изолятором находятся в удалении от этих зданий и таким образом, что бы господствующие ветра не дули на них. Дом животновода размещен при входе на территорию фермы, около него есть туалет раздельного пользования. Автовесы для удобства измерений тоже размещены при въезде на ферму. Далее территорию фермы пересекает центральная дорога шириной 6м. По одну сторону севернее этой дороги располагаются дом животновода, коровник, здание содержания остальных групп животных и навозохранилище. На другой стороне дороги размещены водонапорная башня, навес для кормораздатчиков, помещение для хранения концентрированных кормов, траншеи для силоса и сенажа, гурт корнеплодов. На выездах центральной дороги имеются дезбарьеры. Для вывоза навоза и для экстренной эвакуации животных и персонала при чрезвычайных ситуациях по северному краю территории предусмотрена дорога шириной 4м. с дезбарьерами. Вместо котельной для получения горячей воды будут использоваться водогрейные установки, потребляющие электро-энергию, размещенные непосредственно внутри зданий. Скирды соломы и сена располагаются на противопожарном удалении 150м от территории фермы с подветренной стороны.

2 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ КОРОВНИКА

2.1 Зооинженерные требования к машинам

Состояние здоровья, продуктивность животных значительной мере зависят от качества, уровня и полноценности их питания и от своевременной и правильной раздачи кормов.

Для раздачи кормов на фермах используют разнообразные по принципу действия и конструкции кормораздатчики. К машинам для раздачи кормов предъявляют сложный комплекс требований, в том числе:

зоотехнические - равномерность и точность раздачи кормов, их дозировка индивидуально каждому животному или группе животных, бесшумность в работе, исключение загрязнения корма, расслаивания его по фракциям, травмирования животных и птицы;

технико-экономические - универсальность в раздаче различных по виду и консистенции кормовых продуктов, долговечность и высокая надежность машины в работе, малые энергоемкость и металлоемкость, удобство и безопасность в эксплуатации, автомати­зация выполняемых рабочих процессов.

Для поения животных используют поилки разных конструкций, что обусловлено различием вида животных, способов их содержа­ния и поиском рациональных устройств, наиболее полно отвечаю­щих технико-экономическим требованиям. Поилки должны обеспечить обслуживаемое поголовье не­обходимым количеством чистой воды, температура которой должна быть близка к температуре воздуха в помещении для животных.

3оотехнические тре­бования, предъявляемые к тех­нологии машинного доения, обуслов­лены физиологией животного и сво­дятся к следующему:

Нельзя устанавливать доильные стаканы на соски, если корова не при­пустила молоко. Все подготовитель­ные операции на вымени должны быть проведены в течение одной минуты.

Выдаивание самых высокопро­дуктивных коров должно быть вы­полнено за 4—6 мин со скоростью дое­ния до 30—35 г/с (2 л/мин).

Необходимо предусмотреть полный отвод молока из подсосковых камер доильных стаканов в период наибольшего выдаивания.

Нельзя оставлять доильные стаканы на сосках после прекраще­ния истечения молока из вымени, так как это связано с опасностью воз­никновения мастита и снижения продуктивности коровы. При приме­нении трехтактных аппаратов это ограничение снимается, и доярка может работать с большим числом аппаратов.

Эффективная стимуляция молокоотдачи и полное выведение молока из вымени коровы без ручного додаивания.

Воздействие на вымя коровы, близкое к естественным действиям теленка при сосании;

Возможность регулировки воздушного разрежения, сжатия со­ска, частоты пульсаций и размеров сосковой резины в зависимости от физиологического состояния коровы.

Доильные машины и аппараты не должны вызывать патологи­ческих раздражений сосков и вымени.

Полный отвод молока от сосков передних и задних долей в пер­вые минуты доения;

Соответствие температуры доильных стаканов температуре тела коровы.

Исключение возможности наползания доильных стаканов во время доения на вымя и пережимания верхнего устья соскового ка­нала.

Автоматизированное отключение доильных стаканов при пол­ном выдаивании коровы и обеспечение полной безопасности для животных при случайной передержке доильных стаканов на сосках вымени.

Простота конструкции доильной установки, бесшумность ее ра­боты.

Хороший товарный вид установки и возможность выдаивания в ведро, флягу, моло-копровод.

Работа доильных аппаратов без смазывания, инертность их дета­лей к среде, воде, молоку и др.

Надежное удержание доильных стаканов на сосках вымени коров во время доения.

Высокая эксплуатационная надежность доильной установки и простота ее обслуживания.

2.2 Выбор комплекса машин для коровника

2.2.1 Раздача кормов

На животноводческих фермах и комплексах применяют следующие транспортные и погрузочные средства: установки безрельсового транспорта (прицепные тракторные кормораздатчики, прицепы, тележки, электрокары, самоходные шасси, грузовые автомашины, вильчатые и грейферные погрузчики и др.), наземные и подвесные машины и механизмы рельсового транспорта (самоходные электрифицированные кормораздатчи-ки, вагонетки, козло­вые краны, кран-балки и др.) и стационарные машины непрерывного транспорта (ленточные, цепные, инерционные, скребковые, скреперные, винтовые и роликовые транспортеры, ковшовые элеваторы, спуски, установки пневматического и гидравлического транспорта).

На фермах и комплексах получили распространение следующие машины безрельсового транспорта: прицепные тракторные кормораздат­чики КТУ-10А, РММ-5,0; РСП-10; КУТ-3,ОА; РМК-1,7, навесные (на шасси автомобиля или на электрокары) раздатчики КУТ-3,ОБ, АРС-10, КСА-5, загрузчики комбикормов ЗСК-10 и АПС-25, тракторные прицепы и ручные тележки.

Кормораздатчик КТУ-10А предназначен для транспортировки и раздачи на ходу в кормушки измельченных грубых и сочных кормов; при этом ширина кормового прохода должна быть не менее 2 м, а вы­сота кормушек не более 0,75 м. Кроме того, кормо-раздатчик может использоваться для подвоза зеленой массы (при заготовке силоса и се­нажа), подачи ее на стационарные транспортеры, а также для перевозки различных сельскохозяйственных грузов с выгрузкой назад продольным транспортером.

Кормораздатчик РММ-5,0 в основном имеет такие же рабочие органы, как и КТУ-10, но отличается от него габаритами, объемом кузова и конструкцией ходовой части, допус-кающей изменение ширины колеи.

Раздатчик-смеситель РСП-10 предназначен для смешивания и раздачи грубых кормов, сенажа, силоса и других измельченных ком­понентов.

Раздатчик РМК-1,7 применяется для транспортировки и раздачи карбамида и мелассы на фермах крупного рогатого скота. Он может выдавать кормовые смеси на одну или две стороны.

Раздатчики КУТ-3,ОА и КУТ-3,ОБМ применяют на свиноводческих фермах для транс-портирования, смешивания и раздачи кормов.

Раздатчик-смеситель РСП-10 наиболее предпочтителен для моей фермы т.к. при поголовье 200 голов вместо кормоцеха с запариванием кормов выгоднее использовать измельчение и смешивание грубых кормов. В этом случае экономится затраты на приготовление кормов из-за отсутствия энергоёмкого приготовления пара. Вместе с РСП-10 используется погрузчик-измельчитель силоса и грубых кормов ПСК-5.

2.2.2 Уборка навозной массы

В общем случае технологический процесс уборки навоза из живот­новодческих поме-щений, удаления его к местам обработки и хранения с последующим внесением в почву в качестве органического удобре­ния можно разделить на следующие операции: доставка и распределение подстилки; уборка помещений; транспортировка к мес­там разгрузки и временного хранения; обработка навоза с целью приготовления высокоэффективного органического удобрения; погруз­ка и транспортировка навоза в поле и внесение его в почву. При содержании крупного рогатого скота на привязи навоз из стойл убирают 2—3 раза в сутки за пределы коровника - в навозохрани­лища или на специальные площадки для компостирования. При бес­привязном содержании на глубокой подстилке навоз убирается 2—3 ра­за в год, а на выгульных площадках - ежедневно или через несколько дней в зависимости от времени года.

При беспривязном боксовом содержании коров навоз из помещений для отдыха живот-ных, выгульно-кормовых и преддоильных помещений, а также со скотопрогонных дорог удаляют один раз в 2—3 дня.

При содержании животных на щелевых полах навоз накапливается в каналах, откуда удаляется с помощью гидротранспортной системы или транспортерами, уложенными в закрытые каналы-коллекторы.

Классификация навозоуборочных средств включает механическую и гидравлическую системы средств механизации для сбора и удаления навоза. В свою очередь механическая система включает мобильные и стационарные средства, применяемые для сбора, удаления и обработки как твердого, так и жидкого навоза.

В соответствии с технологией навозоуборочные средства различают по их назначению: для очистки помещений; для накопления и удаления навоза; для транспортировки его и обработки с целью последующей утилизации. Помимо средств, предназначенных для ежедневных опе­раций по очистке и удалению навоза, имеются средства для периоди­ческого удаления слежавшегося навоза из коровников при содержании коров на глубокой несменяемой подстилке, для очистки от навоза выгульных дворов, удаления глубокой несменяемой подстилки.

К мобильным навозоуборочным средствам относятся бульдозерные навески БН-1, трак-торные погрузчики-бульдозеры ПБ-35 и погруз­чик фронтальный перекидной ПФП-1,2.

Мобильные средства применяются как при привязном, так и бес­привязном содержании для сбора подстилочного навоза. Навозные проезды должны иметь ширину от 2,2 до 2,7 м. Для того чтобы избе­жать охлаждения помещений, въездные ворота делают вагонного типа и оборудуют воздушными защитными завесами с забором воздуха из средней части помещения.

Для условий моего коровника выбираем способ уборки навоза трактором МТЗ-50 с бульдозерной на­веской БН-1. Этот же трактор в агрегате с полуприцепом 1-ПТУ-4 разбрасывает сухую соломенную подстилку в навозных проездах и. Уборку навоза и внесение подстилки производят один раз в два дня. Из коровников навоз выталкивается на примыкающую к торцу здания бетонированную площадку, откуда вывозится в хранилище навоза.

2.2.3 Доение коров

Машинное доение облегчает работу людей и повышает произво­дительность труда. В зависимости от системы содержания животных и применяемых доильных установок можно снизить затраты труда по сравнению с ручным доением в 2...5 раз, что уменьшает потребность в рабочей силе.

В настоящее время на фермах и комплексах машинное доение проводят с помощью серийных доильных аппаратов, входящих в состав различных доильных установок.

Существуют различные доильные установки. Установка ДАС-2В предназначена для доения коров в стойлах в переносные ведра. Она состоит из восьми доильных аппаратов ДА-2 или АДУ-1, вакуумной установки УВУ- 60/45 и стенда для полуавтоматической про-мывки доильных аппаратов.

Установка АД-100Б для доения коров в стойлах в переносные ведра состоит из десяти доильных аппаратов «Волга», вакуум-тру­бопровода с арматурой и приборами, унифи-цированной вакуумной установки УВУ-60/45, установки для промывки и дезинфекции ап­паратуры, четырех тележек для перевозки ведер, шкафа для хране­ния деталей, комплекта моечных приспособлений и запасных час­тей. Производительность оператора с двумя доильными аппарата­ми 14...1б коров в 1 ч. Установку обслуживают три-четыре человека.

Доильная установка АДМ-8 предназначена для доения коров в стойлах в молокопровод. Она состоит из вакуум-силовой установки УВУ-60/45, вакуум- и моло-копроводов с арматурой, доильных ап­паратов, стенда для автоматической промывки аппаратуры, группового счетчика надоя молока, воздухоразделителя, насоса НМУ-6, приборов для индивидуального учета молока УЗМ-1, фильтра, ох­ладителя молока, электронагревателя ВЭТ, устройства для подъема концевых петель молокопровода, шкафа управления, шкафа запас­ных частей и комплектов инструмента, монтажных и запасных час­тей.

Универсальная доильная станция УДС-ЗБ предназначена для ма­шинного доения коров на площадках и пастбищах. Она состоит из двух секций и восьми параллельно-продольных станков, установ­ленных на полозьях. В промежутках между станками разме-щены бункера вместимостью 0,25 м3
со шнековыми дозаторами ручного привода. В комплект станции входят вакуумная установка с электродвигателем, карбю­раторный двигатель УД-2-5С, водяной и молочный насосы, генера­тор тока с осветительным оборудованием и установка для горячей воды, диафрагменный насос-смеситель с воздушным приводом и водопровод к станкам, снабженный шлангами и разбрызгивателя­ми для подмывания вымени коров. Установка для горячей воды включает в себя водогрейный котел и бак для холодной воды. Они смонтированы на общих салазках.

Установка доильная автоматизированная УДА-8А «Тандем-авто­мат» предназначена для доения в условиях привязного и беспривяз­ного содержания коров. В нее входят: восемь доильных станков с боковым входом и выходом, расположенными по сторонам тран­шеи; восемь двухтактных доильных аппаратов; система молокопровода и вакуум-провода; вакуумная установка; установка для автома­тической мойки аппаратуры; кормораздаточное устройство; систе­ма оборудования для первичной обработки молока; система подмы­вания вымени; водонагреватель; система пневмопривода дверей; шкаф запчастей и др. В установке автоматизированы: работа кормо­вого транспортера, раздача корма, промывка и дезинфекция молочно-доильной аппаратуры в циркуляционном режиме, стабилизация вакуумного режима, додаивание коров и снятие доильных стаканов с вымени по прекращении молокоотдачи.

Доильная и молочная аппаратура включает в себя доильные аппараты ДА-2М «Май-га» или АДУ-1, индивидуальные счетчики молока УЗМ-1 двух ветвей молокопровода, расположен­ные ниже верхнего уровня траншеи, воздухоразделитель с молокосборником, молочный насос НМУ-6, пластинчатый охладитель.

Установка доильная автоматизированная УДА-16 «Елочка-авто­мат» предназначена для доения 400...600 животных в ус­ловиях их привязного и беспривязного содержания.

В состав доильной установки входят два доильных станка по во­семь мест каждый, расположен­ные по обеим сторонам траншеи под углом 30...35°. Это облегчает работу оператора по обработке вы­мени и подключению к нему до­ильных аппаратов.

Для доения коров на установке УДА-16 применяют доильные ап­параты АДУ-1 (двухтактные). До­ильная установка включает в себя вакуум-провод, молокопровод, устройство для подмывания выме­ни, систему первичной обработки молока, моечные и вакуумные ус­тановки.

Для доения коров выбираем универсальную доильную станцию УДС-ЗБ. Он предназначен для доения коров беспривязного содержания с производительностью 50-55 коров/ч (таблица 59 /1/).Также в нем есть устройство для первичной обработки молока и стоимость его меньше чем у других станций для беспривязного содержания.

2.2.4 Первичная обработка молока

Первичная обработка молока - это комплекс операций, выпол­няемых с выдоенным моло-ком, улучшающих его санитарно-гигие­нические качества, но не изменяющих перво-начальных свойств.

К первичной обработке молока относятся его очистка и фильт­рация, охлаждение и пасте-ризация.

Для улучшения качества мол

ока его очищают от механических загрязнений, охлаждают и хранят при температуре 6...8 °С до от­правки на молочные заводы.

Охлаждение молока имеет большое значение для его сохране­ния, так как свежевыдоенное молоко характеризуется свойством за­держивать развитие микроорганизмов только в первые 2...3 ч. Вот почему его необходимо после доения охладить. При охлаждении от 37 до 10 °С бактерицидный период увеличивается с 2 до 24ч, а до 5°С— до 36 ч.

Для охлаждения молока используют льдоводяные ванны с расхо­дом льда 0,2...0,3 кг на 1 кг молока и охладители. Охладители молока делят по следующим основным признакам:

характеру соприкосновения с окружающим воздухом - откры­тые оросительные, закрытые и проточные;

профилю рабочей поверхности - трубчатые и пластинчатые;

числу секций — одно- и многосекционные;

конструкции — одно- и многорядные;

форме — плоские и круглые;

продвижению продукта — под напором или с использованием вакуума; под действием собственной массы;

направлению движения теплообменивающихся сред — противоточные, прямоточные и с перекрестным движением.

Наиболее распространенным считается пластинчатый охлади­тель противоточного типа. В качестве холодильных агентов, отби­рающих теплоту молока через стенки охладителя, используют воду или рассол, охлажденные с помощью холодильных установок.

Простейший охладитель - бассейн или ванна с льдоводяной смесью или проточной водой, в которые погружают фляги или ушаты с молоком или сливками. Процесс охлаждения состоит в переходе теплоты от молока к охлаждающей среде через стенки со­судов.

Наиболее эффективны процессы охлаждения молока в молоч­ных охладителях, которые отличаются по конструкции и способу охлаждения. К ним относятся открытые и закрытые оросительные аппараты, противо- и параллельно-точные, трубчатые, пластинча­тые охладители.

Пластинчатые охладители могут работать в противо - и прямоточном режимах. В прямо-точном режиме они ра­ботают, если в качестве хладоносителя используют рассол, охлаж­денный до минусовых температур, а в противоточном режиме, ког­да необходимо охлаждать молоко до температуры, превышающей на 3°С начальную температуру охлаждающей жидкости.

Охладители рассчитаны на режим работы при соотноше­нии подачи молока и охлаждаю­щей воды, равном 1:3, а при ох­лаждении рассолом - 1:2.

Пластинчатые охладители используют в составе молокоочистительных установок ОМ-1 и ОМ-1А, автоматизированных установок ООТ-М и ООУ-М, которые обеспечивают двухсту­пенчатое охлаждение. Очиститель-охладитель ОМ-1 состоит из станины, на которой установлены сепаратор-очиститель, электро­двигатель и пластинчатый охла-дитель, соединенные в единую тех­нологическую линию.

В очистителе частота вращения барабана составляет 100 с-1. Он снабжен напорным диском, обеспечивающим необходимый напор для продвижения молока. Произво-дительность очистителя 1000 дм3
/ч, масса 200 кг, мощность электродвигателя 1,1 кВт.

Резервуары для молока могут быть горизонтальными или верти­кальными, герме-тизированными или открытыми со встроенными холодильными установками и без них.

Резервуар ТОМ-2А горизонтальный, негерметизированный с лопастной мешалкой оборудован водяной рубашкой, теплоизоля­цией и холодильной установкой МХУ-12Т с холодильной мощнос­тью 35,7 МДж/ч. Корпус ванной орошается холодной водой снизу и с боков из системы труб, которая отбирает теплоту от стенок и сте­кает вниз к испарителю холодильной машины, охлаждается и вновь подается насосом в трубы. Агрегат может работать в автоматичес­ком и ручном режимах работы.

Для сбора, охлаждения и кратковременного (до 24 ч) хранения молока на молочных фермах используют: резервуары с промежу­точным хладоносителем открытые РПО-1,6 и РПО-2,5 вместимос­тью 1,6 и 2,5м3
; резервуар ТО-2 —2м3
; вертикальный резервуар TOB-1-1м3
.

Выбираем очиститель-охладитель молока ОМ-1,т.к. он обеспечивает хорошую очистку и охлаждение молока и обладает достаточной производительностью 1000 дм3
/ч. Для условий малой фермы на 200 голов, я выбираю технологию производства молока, когда молоко после очистки и охлаждения сразу же, без предварительного хранения, отправляется на молокозавод.

2.2.4 Первичная обработка молока

Первичная обработка молока - это комплекс операций, выпол­няемых с выдоенным моло-ком, улучшающих его санитарно-гигие­нические качества, но не изменяющих перво-начальных свойств.

К первичной обработке молока относятся его очистка и фильт­рация, охлаждение и пасте-ризация.

Для улучшения качества молока его очищают от механических загрязнений, охлаждают и хранят при температуре 6...8 °С до от­правки на молочные заводы.

Охлаждение молока имеет большое значение для его сохране­ния, так как свежевыдоенное молоко характеризуется свойством за­держивать развитие микроорганизмов только в первые 2...3 ч. Вот почему его необходимо после доения охладить. При охлаждении от 37 до 10 °С бактерицидный период увеличивается с 2 до 24ч, а до 5°С— до 36 ч.

Для охлаждения молока используют льдоводяные ванны с расхо­дом льда 0,2...0,3 кг на 1 кг молока и охладители. Охладители молока делят по следующим основным признакам:

характеру соприкосновения с окружающим воздухом - откры­тые оросительные, закрытые и проточные;

профилю рабочей поверхности - трубчатые и пластинчатые;

числу секций — одно- и многосекционные;

конструкции — одно- и многорядные;

форме — плоские и круглые;

продвижению продукта — под напором или с использованием вакуума; под действием собственной массы;

направлению движения теплообменивающихся сред — противоточные, прямоточные и с перекрестным движением.

Наиболее распространенным считается пластинчатый охлади­тель противоточного типа. В качестве холодильных агентов, отби­рающих теплоту молока через стенки охладителя, используют воду или рассол, охлажденные с помощью холодильных установок.

Простейший охладитель - бассейн или ванна с льдоводяной смесью или проточной водой, в которые погружают фляги или ушаты с молоком или сливками. Процесс охлаждения состоит в переходе теплоты от молока к охлаждающей среде через стенки со­судов.

Наиболее эффективны процессы охлаждения молока в молоч­ных охладителях, которые отличаются по конструкции и способу охлаждения. К ним относятся открытые и закрытые оросительные аппараты, противо- и параллельно-точные, трубчатые, пластинча­тые охладители.

Пластинчатые охладители могут работать в противо - и прямоточном режимах. В прямоточном режиме они ра­ботают, если в качестве хладоносителя используют рассол, охлаж­денный до минусовых температур, а в противоточном режиме, ког­да необходимо охлаждать молоко до температуры, превышающей на 3°С начальную температуру охлаждающей жидкости.

Охладители рассчитаны на режим работы при соотноше­нии подачи молока и охлаждаю­щей воды, равном 1:3, а при ох­лаждении рассолом - 1:2.

Пластинчатые охладители используют в составе молоко-очистительных установок ОМ-1 и ОМ-1А, автоматизированных установок ООТ-М и ООУ-М, которые обеспечивают двухсту­пенчатое охлаждение. Очиститель-охладитель ОМ-1 состоит из станины, на которой установлены сепаратор-очиститель, электро­двигатель и пластинчатый охла-дитель, соединенные в единую тех­нологическую линию.

В очистителе частота вращения барабана составляет 100 с-1. Он снабжен напорным диском, обеспечивающим необходимый напор для продвижения молока. Произво-дительность очистителя 1000 дм3
/ч, масса 200 кг, мощность электродвигателя 1,1 кВт.

Резервуары для молока могут быть горизонтальными или верти­кальными, герме-тизированными или открытыми со встроенными холодильными установками и без них.

Резервуар ТОМ-2А горизонтальный, негерметизированный с лопастной мешалкой оборудован водяной рубашкой, теплоизоля­цией и холодильной установкой МХУ-12Т с холодильной мощнос­тью 35,7 МДж/ч. Корпус ванной орошается холодной водой снизу и с боков из системы труб, которая отбирает теплоту от стенок и сте­кает вниз к испарителю холодильной машины, охлаждается и вновь подается насосом в трубы. Агрегат может работать в автоматичес­ком и ручном режимах работы.

Для сбора, охлаждения и кратковременного (до 24 ч) хранения молока на молочных фермах используют: резервуары с промежу­точным хладоносителем открытые РПО-1,6 и РПО-2,5 вместимос­тью 1,6 и 2,5м3
; резервуар ТО-2 —2м3
; вертикальный резервуар TOB-1-1м3
.

Выбираем очиститель-охладитель молока ОМ-1,т.к. он обеспечивает хорошую очистку и охлаждение молока и обладает достаточной производительностью 1000 дм3
/ч. Для условий малой фермы на 200 голов, я выбираю технологию производства молока, когда молоко после очистки и охлаждения сразу же, без предварительного хранения, отправляется на молокозавод.

3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МАШИН

3.1 Уборка навоза

Производительность трактора с навесным скребком определяется с некоторым приб-лижением величиной машинного времени, затрачиваемого на удаление 1000 кг навоза(страница 397/5/),

(13)

где - время, затрачиваемое на удаление из коровника 1000 кг навоза бульдозером, с

- средняя длина пути перемещения навоза, м

- количество навоза, убираемого за 1 рабочий ход бульдозера, кг

- средняя рабочая скорость трактора с бульдозером, м/с

=36м

определим по объему захватываемого навоза и его плотности.

=(В*h*l*r)/2 (14)

где В- ширина захвата лопаты

h - высота навоза на лопате

l – длина бокового бортика

r- плотность навоза

=(2,5*0,6*0,8)/2=465кг

=0,7м/с

=110,6 с

Сопротивление движению навоза, перемещаемого тракторным на­весным скребком на выгульной площадке с твердым покрытием или в навозном проходе коровника, определяется по формуле

P = 9,81×kб
×fст
×M, (15)

где kб
— коэффициент, учитывающий угол постановки скребка

fст
— коэффициент трения покоя;

М — масса тела волочения, кг.

kб
= 1 (таблица 32 /5/)

fст
=1,4 (страница 391/5/)

М = 465 кг

P = 9,81×1×1,4×465=64кH

3.2 Доение коров

При доении на доильных площадках число аппаратов

(16)

где t - продолжительность доения одной коровы, мин (принимают 6...7 мин при

сборе молока в бидоны и 5...6 мин— в молокопровод).

T - продолжительность разового доения расчетного поголовья, мин ( по зоотех-

ническим требованиям T=90×××120 мин)

m – число дойных коров

t=6 мин

T= 96 мин

M = 200 гол

=7.9 шт

Принимаем 8 доильных аппаратов или станков.

Расчетная часовая производительность доильных ус­тановок

Wч
=m/T (17)

Wч
=200/1,6=125гол/ч

Число доильных установок определяют по формуле (18) и округляют до целого числа

nп
=Wп
/Wч
(18)

где Wп
- часовая производительность установки, голов (принимают по технической

характеристике).

nп
=55/125=0,44

Принимаем 1 установку УДС-3Б

Потребное число мастеров машинного доения

P=m×(tр
+tм.р.
)/60×T (19)

где tр
- время вы­полнения ручных операций, мин (подмывание, вытирание, массаж вымени, сдаивание первых "струек молока, перенос доильных аппа­ратов(принимают по таблице 11.2/3/);

tм.р
- время выполнения машинно-ручных операций — подключение и надевдние стаканов, заключительный массаж и ма­шинное додаивание, снятие доильного аппарата, переходы от одной коровы к другой, мин (принимают по таблице 11.2/3/);

P=200×(1,9+0,7)/60×1,6=5.4

Принимаем 6 шт

Производительность труда (коров/ч) одного мастера машинного доения

W=60/(tр
+tм.р
) (20)

W=60/(1,9+0,7)=23гол/ч

3.3 Раздача кормов

Максимальную разовую выдачу корма (т) с наиболь­шим временем на погрузку и переезды кормораздатчика рассчитывают по формуле

(21)

где а — норма выдачи корма одному животному, кг (при­нимают согласно рациону)

mр
— расчетное поголовье животных

=11,88 т

Число ездок А кормораздатчика для перевозки и раз­дачи максимальной разовой выдачи корма

(22)

где V-полезный объем кузова кормораздатчика, м3

j - коэффи­циент заполнения кузова

r - плотность корма, т/м3

V=10м3

j=0,95

r=1020кг/м3

=2,64

Получается 3 ездки.

3.4 Расчет вентиляции

Для поддержания параметров микрокли­мата в оптимальном режиме или близком к опти-маль­ному необходимо удалять из помещения вредные газы и обновлять воздух, т. е. осу-ществлять воздухообмен в соответствии с нормами.

Критерием пригодности воздуха служит содержа­ние в нем углекислоты. Необходимый по содержанию углекислоты воздухообмен (м3
/ч) определяют по фор­муле

(23)

где mi
—число животных в помещениях

n — число видов животных

Pi
— количество углекислоты, выделяемой од­ним животным, дм3
/ч (таблица 3.23/2/)

P2
—допустимая норма СО2
в помещении, дм3
/м3
(Р2=2,50 дм3
/м3
)

Pi — содержание СО2
в на­ружном воздухе, дм3
/м3
(Pi=0,3.. .0,4 дм3
/м3
)

n=250гол

Pi
=128 дм3
/ч

=14545.5 м3
/ч

Необходимый по содержанию влаги воздухообмен

(24)

где Gв
— суммарные влаговыделения в помещении, г/ч

d1
— влагосодержание воздуха помещения, определяемое по диаграмме i—d, г/кг сухого воздуха

d2
—влагосодержание наружного возду­ха, определяемое по диаграмме i—d, г/кг сухого воздуха

r — плот­ность воздуха при температуре помещения, кг/м3

Gв
=112750г/ч

d1
=8г/кг

d2
=1,40г/кг

r=1,248кг/м3

=13689 м3
/ч

Воздухообмен (м3/ч), способствующий удалению из­бытка теплоты,

(25)

где åQ — общее количество избыточной теплоты кВт,

c - удельная массовая теплоемкость воздуха = 1кДж/(кг × °С)

tв
— температура воздуха, уходящего из помещения через вытяжные каналы, °С

tн
—температура на­ружного воздуха, °С

r - плотность воздуха, подаваемого в помещение, кг/м3

åQ= Qж
- Qп
(26)

где Qж
- теплота выделяемая животными кДж/ч

Qж
= 2600*250=650 МДж/ч

Qп
- теплопотери помещения кДж/ ч

Qп
=qo
V(tв
-tн
) (27)

гдеqo
– удельная тепловая характеристика помещения, кДж/(м3
ч*°С)

V – объем помещения по наружному обмеру

Qп
=0,047*4384,8(10+15)=5152,14 кДж/ч

åQ= 650000-5152=644848 кДж/ч

=18855,2м3
/ч

Скорость (м/с) движения воздуха в вытяжном канале опреде­ляют по формуле

(28)

где hк
— высота вытяжного канала, м

tкв
— допус­каемая температура воздуха внутри помещения, °С

tн
— средняя температура наружного воздуха в осенний и весенний периоды для данной местности, °С

hк=
5м

tкв
=10 °С

tн
=-15 °С

=1,48м/с

Скорость (м/с) движения воздуха в приточном канале принимаем v=12м/с (страница 124/2/)

Общая площадь (м2
) вентиляционных каналов (страница121/2/)

Fв
=V/(3600v) (29)

Приточных: Fв
=18855.2/(3600*12)=0.436м2

Получаем два трубопровода с d=0.52м, принимаем две трубы по 0,5м, оставляя часть воздухообмена на приток через двери и окна.

Вытяжных: Fв
=V18855,2/(3600*1,48)=3,54м2

Зная площадь Fв
(м2
) поперечного сечения одного вытяжного канала, находят их число. Сечение вытяжного канала принимают равным 0,4r0,4 м; 0,5r0,5м; 0,6r0,6м или 0,7r0,7 м.

Принимаем 0,7r0,7 м и получаем 8 каналов для вытяжки воздуха.

4 ВЫБОР И РАСЧЕТ МАШИН ДЛЯ ПОЕНИЯ КОРОВ

4.1 Описание существующих автопоилок для коров

Вода - один из важнейших факторов, влияющих на здоровье и продуктив­ность животных. Она является одним из основных материалов клеток живого ор­ганизма и участвует во многих биологических процессах, протекающих в орга­низме животных. С водой в различные части тела доставляются питательные вещества, и с ней же из организма животных уносятся ненужные и вредные для него продукты обмена.

Современное водоснабжение организуют так, чтобы животные могли пить а любое время суток и в достаточном количестве. Это достигается путем подклю­чения к водопроводу автопоилок, к которым животные имеют свободный доступ и потребляют воду в соответствии с физиологическими потребностями. При нормальном кормлении молочные коровы, например, пьют воду из автопоилок более 12 раз в сутки.

Для поения животных используют поилки разных конструкций, что обусловлено различием вида животных, способов их содержа­ния и поиском рациональных устройств, наиболее полно отвечаю­щих технико-экономическим требованиям. Поилки бывают инди­видуальные и групповые, стационарные и передвижные. Индиви­дуальные поилки применяют на фермах крупного рогатого скота привязного содержания и свинофермах при содержании свиней в отдельных станках. По принципу действия поилки могут быть кла­панные и вакуумные, а клапанные, в свою очередь, — педальные и поплавковые. Для поения птицы применяют чашечные желобковые и ниппельные поилки.

В зимнее время на открытых площадках для поения животных применяют поилки с подогревом воды. На пастбищах в летних лаге­рях удаленных от водоисточников, животных поят из передвижных поилок. Поилки должны обеспечить обслуживаемое поголовье не­обходимым количеством чистой воды, температура которой должна быть близка к температуре воздуха в помещении для животных и птицы. Тип и число автопоилок выбирают в зависимости от способа содержания, вида животных (птицы) и технических характеристик поилок. Исходя из зоотехнических норм фронта поения и обслужи­ваемого поголовья, определяют требуемую длину групповых по­илок.

Автопоилка ПА-1А
обеспечивает поение двух животных крупно­го рогатого скота при их привязном содержании в коровнике любо­го типа, в котором имеется водопроводная магистраль.

Автопоилка представляет собой чугунную чашу с пружинно-клапанным механизмом. В нерабочем положении под действием пружины клапан закрывает входное отверстие в седле. В этом слу­чае педаль приподнята над дном чаши. Когда животное, пытаясь достать воду из чаши, давит на педаль, пружина сжимается, клапан открывается и вода под напором через отверстие в корпусе поступа­ет в чашу. Как только животное отпускает педаль, клапан под дей­ствием пружины вновь закрывается и доступ воды прекращается.

Автопоилка АП-1А
предназначена для тех же целей, что и ПА-1А, отличаясь от нее конструкцией отдельных элементов. Ее детали, кроме седла, клапана и амортизатора, изготовлены из пластмассы, функции пружины выполняет резиновый амортизатор.

Каждую из автопоилок АП-1А и ПА- 1А используют на два стой­ла при привязном содержании коров или на 10... 12 голов при боксо­вом содержании.

Автопоилка групповая с электроподогревом АГК-4А
применяется для поения животных на открытых площадках в зимнее время. Ее можно устанавливать также внутри помещений. В корпусе автопо­илки с теплоизоляцией находится поильная чаша, клапанно-поплавковый механизм, электронагревательный эле­мент и терморегулятор. Электро-нагреватель расположен под днищем чаши. В теплые месяцы года его отключают. Живот-ные получают доступ к воде, нажав одну из четырех крышек клапанов, распо­ложенных в верхней части поилки. По мере снижения уровня во­ды в чаше поплавок опускается, клапан от­крывается и вода из водопровода поступа­ет в поилку. Температуру воды в чаше регулируют в пределах 4...18°С, изменяя зазор между мембраной и микропереключателем. Она поддерживается автоматически с помощью терморегулятора. Поилка рассчитана на 80... 100 животных.

Водораздатчик унифицированный ВУ-ЗА
предназначен для забора и перевозки воды на животноводческие фермы, пастбища и в лет­ние лагеря. Представляет собой полуприцеп, оборудованный гид­равлической тормозной системой, указателями поворота и отража­телями. Состоит из рамы с ходовой частью, цистерны, насоса с при­водом, карданного вала, всасывающего и сливного рукавов. Цис­терну заполняют водой из открытых источников с помощью центробежного насоса, который приводится от ВОМ трактора через карданную передачу и редуктор. Агрегатируется с тракторами типа «Беларусь» всех модификаций.

Автопоилка групповая передвижная для крупного рогатого скота ВУК-3 обеспечивает поение животных в летних лагерях на пастби­щах, удаленных от водоисточника. Ее используют также для достав­ки и заправки групповых стационарных автопоилок и других емко­стей. Создана на базе унифицированного водораздатчика ВУ-3 и дополнительно оборудована трубопроводами с поилками ПА-1А, устройством для установки трубопроводов (с поилками) в рабочее и транспортное положения, указателем уровня воды в цистерне.

Цистерну заполняют водой из открытых водоисточников с по­мощью насоса или самотеком из водопровода. На месте поения по­илку отсоединяют от трактора и устанавливают в рабочее положе­ние. Численность обслуживаемых поилкой животных — 110 голов.

Для моего коровника самым рациональным является автопоилка АГК-4А. Он предназначен для поения беспривязных коров. Также эта автопоилка может, нагревает воду для поения, экономя энергию. Это возможно из-за того, что нагревательный элемент изолирован от окружающей среды и может нагревать только ту воду, которая находится непосредственно в чаше.

4.2 Расчет водоснабжения для поения

Автопоилка АГК-4А рассчитана для поения 80…100 коров (страница 178/4/), поэтому при поголовье 250 коров в коровнике понадобиться 3 поилки.

Для расчета секундного расхода воды рассмотрим случай когда воду пьют только коровы с интенсивностью поения Pк
=0,1л/с (таблица 8,1/3/). Если каждая поилка может поить сразу 4 коровы, то 3 поилки поят n=12 коров, и секундный расход воды будет:

P= Pк*
n (30)

P= 0.1*
12=1.2 л/с

Количество теплоты необходимое для нагрева воды в поилках за сутки:

Q=cв
(tг
-tх
)mв
(31)

где cв
– теплоемкость воды, Дж/(кг×Ко
)

tг
- температура подогретой воды, о
С

tх
- температура холодной воды, о
С

mв
– масса суточного расхода воды, кг

cв
=4187 Дж/(кг×о
К)

tг
=18 о
С

tх
= 6 о
С

mв
определим через суточный расход воды для коров и нетелей

mв
=(qк
×nк
+qн
×nн
)×rв
(32)

где qк
- норма потребления воды на одну корову, л/сут.

qн
- норма потребления воды на одну нетель, л/сут.

nк
- количество коров

nн
- количество нетелей

r - плотность воды, кг/л

qк
- 43 л/сут.(таблица 1,1/7/)

qн
- 33 л/сут.(таблица 1,2/7/)

nк
- 200

nн
- 50

r - 1 кг/л

mв
=(43×200+33×50)×1=10250 кг/сут.

Q=4187×(18-6)×10250=515 МДж/сут.

Найдем время за которое один ТЭН мощностью N=1 кВт сможет нагреть это количество воды:

t=Q/N (33)

t=515 × 106
/103
=515 × 103
c

Это будет 143 часа с одним ТЭНом. А нам нужно согреть за 24 часа, т.к. коровы употребляют воду в течении всех суток (таблица 8.4/3/). Количество ТЭНов будет:

nТЭН
=143/24=6 шт

А у нас имеется всего 3 ТЭНа. Это говорит о том, что три автопоилки АГК-4А с ТЭНом мощностью 1кВт не смогут быстро и качественно подогреть воду за сутки. Если же установить ТЭНы мощностью 2 кВт, то

t=515 × 106
/2×103
=257,5 × 103
c

nТЭН
=257,5 × 103
/(24×3600)=3 шт

Т.е. потребуются всего три автопоилки АГК-4А, что соответствует нормам поения одной поилкой в 100 голов.

4.3 Описание работы машины

АГК-4А предназначена для поения крупного рогатого скота при беспривязном со­держании. Ее можно устанавливать внутри помещений и на выгульных площадкаx.

Особенностью данной автопоилки является то, что, она снабжена устройством для подогрева воды.

При поении животных холодной водой значительное количество энергии расходуется не на образование продукции, а на нагревание принятой воды, для компенсации которого требуется дополнительный корм.

Принцип работы групповой автопоилки с электроподогревом воды АГК-4А основан на поддержании необходимого уровня воды в поильной чаше и ее тем­пературы в заданных пределах.

Уровень воды в поильной чаше поддерживается посредством клапанно-поплавкового механизма, который состоит из клапана, поплавка, регулиро­вочного винта и системы рычагов. Для изменения уровня воды в поильной чаше нужно увеличить угол установ­ки рычага и наоборот.

Нагрев воды в поильной чаше осуществляется электронагревательным эле­ментом, который включается периодически в зависимости от изменения тем­пературы воды посредством терморегулятора. Терморегулятор частично погружен в воду, что позволяет иметь ему ту же температуру.

Внутри терморегулятора расположен сильфон, который за счет формы и материала может сжиматься и расширяться. Сильфон заполнен спиртовой жидкостью, что дает возмож-ность изменять внутренний объем при изменении температуры воды в поильной чаше.

При повышении температуры воды в поильной чаше происходит увеличе­ние объема сильфона, за счет расширения спиртовой жидкости и при опреде­ленной температуре наконечник сильфона нажимает на микровыключагел что приводит к размыканию электрической цепи электронагревательного элемен­та.

При остывании воды в поильной чаше спиртовая жидкость в сильфоне сжимается и электрическая цепь замыкается.

Регулирование температуры воды в диапазоне 4-18°С достигается вращением регу-лировочного болта, который изменяет расстояние между микровыключателем, и нако-нечником сильфона. Для увеличения температуры воды регулировочный болт необходимо повернуть по часовой стрелке, а для уменьшения - против часовой стрелки.

В существующей автопоилке АГК-4А электронагревательный эле­мент сначала нагревает воздух, а воздух далее нагревает воду. При этом неизбежны потери тепла через стенки с которыми соприкасается нагретый воздух. Я предложил поместить электронагре-вательный эле­мент непосредственно в воду и рассчитал возможность нагрева воды стандартной поилкой с ТЭНом на 1 кВт с 6 о
С до 18 о
С. Получилось, что автопоилка АГК-4А не сможет нагревать воду за требуемый промежуток времени 24 часа на обслуживаемое поголовье в 100 коров. Я предложил поставить электронагревательный эле­мент на 2 кВт. С ним одна автопоилка АГК-4А сможет нагревать воду за требуемый промежуток времени 24 часа на обслуживаемое поголовье в 100 коров.

5 ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ГРУППОВОЙ АВТОПОИЛКИ

В предыдущем пункте я предложил поместить электронагревательный эле­мент непосредственно в воду и рассчитал возможность нагрева воды стандартной поилкой с ТЭНом на 1 кВт с 6 о
С до 18 о
С. Получилось, что автопоилка АГК-4А не сможет нагревать воду за требуемый промежуток времени 24 часа на обслуживаемое поголовье в 100 коров. Я предложил поставить электронагревательный эле­мент на 2 кВт. С ним одна автопоилка АГК-4А сможет нагревать воду за требуемый промежуток времени 24 часа на обслуживаемое поголовье в 100 коров.

При подогреве воды уменьшаются потребление кормов на согревание тела коровы, охлаждаемой выпитой холодной водой.

Теплота Qк
необходимая для согревания воды коровой до 18 о
С:

Qк=
Q- QТЭН
, (34)

где Q- теплота необходимая для нагрева суточного расхода воды, Дж;

QТЭН
- теплота выделяемая тремя ТЭНами мощностью 1 кВт за сутки, Дж.

Q=515 МДж/сут.

QТЭН
=N× t (35)

где N- мощность 3х
ТЭНов, кВт;

t- число секунд в сутках.

N=3 кВт

t=86400 с.

QТЭН
=3000× (24×3600)=260×106
Дж

Qк=
515- 260=255МДж

Эту теплоту коровы вырабатывают, съедая дополнительный корм.

Необходимое количество теплоты на согрев воды на одну корову в сутки составит:

qк
=Qк
/nк
(36)

где nк
- количество коров;

nк
=200.

qк
=255/200=1,28 МДж/сут

Количество кормовых единиц на одну корову необходимое для создания этой теплоты будет:

Nк.е.
= qк
/qк.е.
(37)

где qк.е.
- количество обменной теплоты(энергии) получаемой коровой из одной кормовой единицы, МДж .

Так как за одну кормовую единицу принят 1 кг овца среднего качества то, по таблице 16 (Животноводство/Е.А.Арзуманян, А.П.Бегучев, В.И.Георгиевский и др.;под ред. Е.А. Арзуманяна. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1991. – 512 с.)

qк.е
=7,54 МДж

Nк.е.
= 1,28/7,54=0,17корм.ед./сут.

Если же корова эти кормовые единицы вместо согревания воды использовала бы на выработку молока то, ее суточный удой увеличился бы. По данным ИвановВ.А. ОбуховП.А. Справочник животновода молочной фермы и комплекса. – М.: Россельхозиздат, 1985. – 255с. при удое за год 2500 литров расход кормовых единиц на 1 кг молока составляет 1,35 корм.ед. Из этого следует, что одна корова, используя дополнительно 0,17 корм.ед. на создание молока увеличивает удой на 0,126 литров в сутки. Стадо в 200 голов будет давать на 25,2 литра больше молока в сутки.

На модернизацию поилки АГК-4А понадобятся три ТЭНа по 2 кВт и опытный газосварщик для переделки корыта поилки. Стоимость новых ТЭНов примем 1500 руб., а оплату сварщику по договору 2000 руб. Суммарные расходы составят 3500 руб.

Расчетный годовой экономический эффект, руб

Эг
=(Со
-С1
)+Ен
(Ко
-К1
)±Д1
(38)

где Со
– годовые издержки на эксплуатацию машин по старому варианту, руб.;

С1
- годовые издержки на эксплуатацию машин по новому варианту, руб.;

Ен
– нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

Ко
-К1
– разница капитальных вложений в технику по старому и новому варианту, руб.;

Д1
– денежная оценка дополнительно полученной за год продукции при внедрении новой машины, руб.

Основные годовые издержки составят затраты на электроэнергию. При 24 часовой работе в течении 210 дней со стоимостью 1 кВт-ч=0,85 руб. для предприятий они составят:

Со
=24×210×3×0,85=12852 руб.

При использовании 2 кВт ТЭНов:

С1
=24×210×6×0,85=25704 руб.

Ен
= 0,12 (страница 171/2/)

Разница капитальных вложений в технику по старому и новому варианту будет равна суммарным расходам на модернизацию

Ко
-К1
=3500руб.

Денежная оценка дополнительно полученной за год продукции при внедрении новой машины будет равна стоимости дополнительного удоя молока за период использования поилки 210 дней.

Д1
= mд
×210×z, (39)

где mд
– дополнительный удой в сутки, кг;

z – стоимость одного литра молока, руб.

mд
=25,2 кг

z = 5 руб.

Д1
= 25,2×210×5=26460 руб.

Эг
=(12852-25704)+0,12(3500)+26460=14028 руб.

Срок окупаемости затрат на модернизацию поилки, дней

Tдн
= (Ко
-К1
)/П

где П – прибыль от дополнительного удоя за одни сутки;

П= mд
×z,

П= 25,2×5=126 руб.

Tдн
= 3500/126=28 дней.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения курсовой работы было сделано следующее:

1 Разработан генеральный план молочно-товарной фермы на котором представлены коровник, где размещаются лактирующиеся коровы и нетели, здание, где размещаются сухостойные коровы, телята до 2х
и 3х
месяцев, родильное отделение и профилакторий, ветпункт с изолятором, дом животновода, автовесы, водонапорная башня, навес для кормораздатчиков, помещение для хранения концентрированных кормов, траншеи для силоса и сенажа и гурт корнеплодов. Скирды соломы и сена располагаются на противопожарном удалении 150м от территории фермы с подветренной стороны.

2 Выбрана и рассчитана рациональная система машин для комплексной механизации фермы:

раздача кормов – Раздатчик смеситель РСП-10, погрузчик-измельчитель силоса и грубых кормов ПСК-5;

уборка навозной массы - трактор с бульдозерной на­веской БН-1, полуприцеп 1-ПТУ-4 для разбрасывания подстилки в навозных проездах;

доение коров - универсальная доильная станция УДС-ЗБ;

первичная обработка молока - очиститель-охладитель молока ОМ-1;

поение коров - автопоилка АГК-4А;

3 Произведен технологический расчет автопоилки АГК-4А который показал, что для нормального нагрева воды для поения до 18 о
С тремя поилками, целесообразнее установить на них электронагревательные элементы мощностью 2 кВт.

БИБЛИОГРАФИЯ

1.Белянчиков Н.Н., Смирнов А. И. Механизация животноводства. –2-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1983. – 360с.

2.Брагинец Н.В., Полишкин Д.А. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат,1991. – 191с.

3.Колесник А.Л., Шаманский В.Г. Курсовое и дипломное проектирование. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1983. – 320с.

4.Механизация и технология производства продукции животноводства/В.Г. Коба, Н.В. Брагинец, Д.Н. Мурусилидзе и др. – М.: Колос, 2000. – 528с.

5.Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. – Л.: Колос, 1978. – 560с.

6.Приусадебное животноводство и птицеводство: Справочник-пособие/Сост. А.В. Близнецов – Уфа: Китап, 1993. – 160с.

7.Усаковский В.М. Водоснабжение и водоотведение в сельском хозяйстве. – М.: Колос, 2002. – 328с.