Проект лінії роздавання кормів на відгодівельній фермі ВРХ
ВСТУП
Перехід до ринкових умов господарювання в сільськогосподарському виробництві взагалі, в тому числі й у такій галузі, як тваринництво, вимагає не тільки збільшення обсягу, а й зниження собівартості виробленої продукції, при якості, яка могла б відповідати загальнодержавним та світовим стандартам. Основними умовами забезпечення розвитку галузі, поряд із зміцненням кормової бази є виконання технологічних процесів із використанням сучасних високопродуктивних, надійних та легкообслуговуємих засобів механізації та автоматизації.
В Україні сільськогосподарська техніка створюється на основі рекомендацій, включених до системи машин, що розробляється на певний період часу зусиллями науково-дослідних та проектно-технологічних інститутів, конструкторських бюро, а також машинобудівельних відомств, з урахуванням запитів виробництва. При розробці системи машин передбачається забезпечення основних напрямів науково-технічного прогресу: дотримання технологічних вимог, істотне підвищення продуктивності праці, впровадження поточних методів виконання механізованих процесів, суміщення кількох операцій в одному агрегаті, універсалізація машин і обладнання, розробка засобів механізації на базі принципово нових технічних рішень.
Загальновідомо, що комплексну механізацію вигідно впроваджувати лише на великих спеціалізованих підприємствах (комплексах ), а в Україні в зв’язку з аграрною реформою утворилась велика кількість середніх та малих підприємств-яких більшість. Тому існуюча система машин не завжди задовольняє потреби новостворених с/г формувань, які займаються тваринництвом . Ця проблема стосується практично всіх технологічних ліній, на фермах з різною спеціалізацією та виробничим напрямком, не обходить вона і лінію роздавання кормів на відгодівельних фермах великої рогатої худоби.
Відомо, що якість годівлі тварин залежить від засобів механізації роздавання кормів та вірно підібраної технології. На цей процес припадає 25-35% всіх трудовитрат при виробництві м’яса.
Виходячи із сказаного, питання підбору ефективних існуючих, чи розробка нових засобів механізації роздавання кормів для відгодівельних ферм ВРХ, на даний момент часу є значно актуальним.
1. ПРОЕКТУВАННЯ ФЕРМИ
1.1. Розрахунок структури стада
Вибір структури стада виконуємо згідно напрямку спеціалізації ферми, дотримуючись рекомендацій ОНТП 1-89. За завданням наша ферма має чисто відгодівельний напрямок спеціалізації із валовим виробництвом м’яса 500 т на рік.
Так як ферма має достатньо значні розміри приймаємо незамкнутий цикл виробництва, за яким телят у 6-ти місячному віці закуповуємо на спеціалізованих репродукторах (вагою 180 кг) і відгодовуємо до 18-ти місячного віку із здаточною вагою 500 кг.
Виходячи з цього, за рекомендаціями [13] структура стада буде представлена молодняком на дорощуванні від 6 до 14 місяців та відгодівельним молодняком від 14 до 18 місяців табл. 1.1
Таблиця 1.1.
Структура стада та поголів’я тварин по віковим групам
|
Вікові групи |
Структура стада, % |
Річне поголів’я, гол. |
Кількість скотомісць |
|
Молодняк на дорощуванні 6-14 міс. Відгодівельне поголів’я 14-18 міс. |
70 30 |
3646 1562 |
2431 521 |
Розмір ферми за яким ми будемо проводити подальші розрахунки визначається кількістю скотомісць для прийнятих вікових груп.
Річне поголів’я тварин розраховуємо за формулою
Розрахунок за іншими віковими групами проводимо згідно прийнятої структури, дані заносимо в табл. 1.1.
Кількість скотомісць для відгодівельного молодняку складе
де 4 міс. – термін утримання даної вікової групи.
Для молодняку на дорощуванні розрахунок проводимо аналогічно, дані заносимо до табл. 1.1.
1.2. Визначення кількості ферм
Визначення кількості ферм для відгодівельних ферм ВРХ проводимо з формулою
(1.1)
де nопт – оптимальний розмір ферми, скотомісць.
Для відгодівельних ферм ВРХ із незамкнутим циклом виробництва nопт = 1200, 3000, 6000 скотомісць.
Виходячи з наших розмірів ферми все поголів’я утримуємо на одній фермі.
1.3. Визначення виду та кількості приміщень, будівель та споруд на фермі
1.3.1. Визначення типу і кількості основних приміщень
Для визначення типу приміщень для утримання відгодівельного поголів’я необхідно прийняти технологію утримання тварин.
На фермах ВРХ відгодівельного напрямку спеціалізації застосовують стійлову, стійлово-пасовищну, та пасовищну систему утримання тварин, вибір якої залежить в першу чергу від природнокліматичних умов зони розміщення ферми та наявності пасовищ. В основі даних систем використовують прив’язний, безприв’язний та боксовий способи утримання.
При цьому, найкраща інтенсивність відгодівлі в нашій зоні досягається при застосуванні стійлового безприв’язного утримання в закритих приміщеннях, відгодівельних майданчиках, та при комбінації даних варіантів.
Виходячи із сказаного приймаємо безприв’язну боксову систему утримання поголів’я в закритих приміщеннях.
За рекомендаціями [13] приймаємо для утримання поголів’я приміщення для відгодівельного молодняку за ТП 801-120, яке передбачає безприв’язний спосіб утримання в боксах, проектною місткістю 334 голови, розмірами 90*18 м. Тоді необхідна кількість приміщень для відгодівельного молодняку в віці від 14 до 18 міс. складе
Приймаємо Nвм = 2
Для групи дорощування 6-14 міс. приймаємо той же тип приміщень. Необхідна кількість приміщень 8.
1.3.2. Визначення типу та кількості сховищ для кормів
Тип та кількість сховищ для кормів визначаємо за потребою в останніх. Тип сховищ приймаємо виходячи із прийнятого типу годівлі тварин. За ОНТП 1-89 найкращим варіантом для нашої зони є силосний тип годування.
Річна потреба в кормах за ОНТП 1-89 представлена в табл. 1.2
Таблиця 1.2.
Річна потреба в кормах
|
Вид корму |
Для молодняку 6-14 міс., (за період на одну тварину), т |
Для молодняку 14-18 міс. (за період на одну тварину), т |
Всього кормів, т |
|
1. Комбікорм 2. Силос 3. Сіно |
0,49 3,63 0,72 |
0,35 2,75 0,62 |
1373,6 10257,3 2073,4 |
Відповідно нам необхідно визначити потребу в сховищах для силосу, комбікорму та сіна.
Силос традиційно зберігають в силосних траншеях та ямах. Приймаємо перший варіант, як найбільш ефективніший. Тип траншей наземний із залізобетонними стінками та днищем.
Приймаючи до уваги загальну кількість силосу Gc = 10527,3 т, приймаємо силосні траншеї по ТП 811-36, місткістю 3000 т, розмірами 18*62 м. Необхідна кількість траншей складе 4 штуки.
Зберігання сіна проводимо в сараях. За ТП 811-36 приймаємо сарай для сіна місткістю 1000 т і розмірами 18*54 м. Кількість сараїв – 2 (залишок 73,4 тони зберігаємо під навісом прибудованим біля основного сховища).
Для комбікорму рекомендується використовувати капітальні сховища – склади. Розрізняють постійні та проміжні сховища. В перших зберігають великі запаси кормів, в других – незначний запас.
Враховуючи втрату поживної цінності деяких із компонентів комбікорму під час довгострокового зберігання, приймаємо проміжний тип складів із зберіганням в них 30-ти денного запасу.
Тоді необхідна місткість сховища складе
Приймаємо склад для комбікорму місткістю 150 т по ТП 813-165, розмірами 12*27 м.
1.3.3. Розрахунок потреби в гноєсховищах
Підстилковий гній має вологість, яка дозволяє обеззаражувати його біотермічним способом. В такому випадку його складують в сховищах на протязі 100-150 днів.
В нашому випадку приймаємо гноєсховище наземного типу з бетонними стінками та днищем.
Кількість гною, яка підлягає зберіганню визначається з виразу
(1.2)
де nкз – кількість тварин і-ої вікової групи на фермі (табл. 1.1), гол.;
m = 100 днів – час зберігання гною в сховищі;
qк – добовий вихід екскрементів від тварини і-ої вікової групи, кг/добу.
(1.3)
де Т – добовий вихід твердих екскрементів від однієї тварини, кг;
для молодняку на дорощуванні Т = 25 кг [13], для відгодівельної групи Т = 35 кг.
Р – добовий вихід сечі від однієї тварини, кг;
для молодняку на дорощуванні Р =10 кг, для відгодівельної групи Р = 15 кг [13].
П = 3; 5 кг/добу – відповідно добові витрати підстилки на одну тварину відповідної вікової групи.
Тоді
По (1.2) маємо
Приймаємо 2 гноєсховища по ТП 815-416 місткістю 8000 т, розмірами 21*270 м [13]. Гноєсховища розміщуємо поза межами ферми.
1.3.5. Потреба в спорудах водопостачання
Нашою задачею є вибір типу та розрахунок кількості водонапірних споруд.
Воду беремо з міжпластових водонапірних горизонтів, глибиною залягання 40 метрів.
Середньодобова витрата води на фермі складе
(1.4)
де qмд, qк – норма добового споживання води молодняком на дорощуванні та відгодівельною групою відповідно, дм3;
За [13] qмд = 50 дм3/гол., qк= 70 дм3/ гол.
Тоді
Максимальна добова витрата води
де Кд =1,3 – коефіцієнт добової нерівномірності споживання води [3].
Максимальна годинна витрата води
де Кг =2,5 – коефіцієнт годинної нерівномірності споживання води [3].
Секундна витрата води
Загальну місткість резервуару водонапірної башти визначаємо з виразу
(1.5)
де Vp – напірно-регулюючий об’єм резервуару, м3;
Vав – запас води на випадок аварійного відключення насосної станції, м3;
Vп – протипожежний запас води, м3;
де Qпож = 10 дм3/с – витрата води на гасіння пожежі [3];
Т = 2 год. – нормований час гасіння пожежі [3].
Виходячи з того, що протипожежний запас не завжди використовується і буде займати основну частину резервуару водонапірної башти, приймаємо для його зберігання басейн з гідроізольованими стінками, який обладнуємо насосами.
Тоді необхідний об’єм водонапірної башти складе
Приймаємо в якості водонапірної споруди водонапірну башту: БР-25 з місткістю резервуару 25 м3 .
1.4. Механізація основних виробничих процесів
Підбір засобів механізації виконуємо виходячи із рекомендацій [3, 9, 13] та прийнятих раніше рішень. Дані про вибране обладнання заносимо до табл. 1.3
Таблиця 1.3
Комплект обладнання для механізації виробничих процесів на
запроектованій фермі
|
Виробничий процес |
Машина або обладнання |
Кількість |
|
1 |
2 |
3 |
|
Напування тварин |
Автонапувалка групова АГК-4Б Башта Рожновського БР-25У Насос заглибний типу АПВ |
30 1 1 |
|
Навантаження силосу з траншей Навантаження сіна |
Навантажувач стебельних кормів ПСК-5А Фуражир начіпний ФН-1,4 |
1 1 |
|
Роздавання кормів |
Кормороздавач КТУ-10А з пристроєм для роздачі концкормів |
2 |
|
Видалення гною з тваринницьких приміщень Навантаження гною в причепи Транспортування гною в сховище |
Установка скреперна УС-Ф-170 Навантажувач ПЭ-1,0 Причеп-самоскид 2ПТС-4М |
20 1 2 |
1.5. Генплан ферми
Попередньо площу земельної ділянки розраховуємо виходячи з норм земельної площі на одну голову. За ОНТП 1-89 на одну голову відгодівельного стада відводиться fк= 80-190 м2. Приймаємо fк= 80 м2 тоді площа земельної ділянки під ферму складе
Під будівництво ферми вибираємо ділянку на землі низької якості, тобто малопридатній для вирощування рослинницьких культур, але неподалік розміщуються землі придатні для створення кормової бази. Рельєф території відносно рівнинний з невеликим, в середньому біля 3-50 нахилом в сторону від населеного пункту, який знаходиться на відстані 700 м вище по рельєфу. Пануючі вітри проходять від населеного пункту. Неподалік на відстані біля 200 м проходить транзитна дорога та лінія електропередач.
Ґрунти ділянки мають міцність достатню для будівництва об’єктів. Ґрунтові води залягають на глибині 15 м, а перший водоносний горизонт на глибині 40 м.
Навкруги ферми передбачена санітарна зона шириною 500 м.
Земельну ділянку розподіляємо на функціональні зони: виробничу, зберігання і підготовки кормів, зберігання гною та адміністративно-господарчу.
В виробничій зоні розташовуємо приміщення для утримання тварин. Розміщення даних об’єктів виконуємо згідно прийнятої технології виробництва, з урахуванням напрямку руху тварин, людей та вантажів.
В зоні зберігання кормів розташовуємо сховища кормів, з підвітряного боку по відношенню до тваринницьких приміщень, скирти для підстилки виносимо за межі ферми.
Гноєсховища розташовуємо за межами ферми нижче по рельєфу від решти об’єктів, при цьому відстань до найближчих об’єктів, згідно санітарних норм більше 50 метрів.
В адміністративно-господарській зоні розташовуємо адміністративне приміщення, блок побутових приміщень, медпункт, пожежний пункт, їдальню. Водонапірні башти розташовуємо в найвищій точці на території ферми.
Для покращення санітарних та протипожежних умов територію ферми огороджуємо та обсаджуємо по периметру деревами, з шириною смуги 5 метрів. Заїзди та підходи на територію ферми обладнуємо санітарно-пропускними пунктами, які мають дезбар’єри.
На території ферми всі об’єкти з’єднуємо дорогами з твердим покриттям. Ветеринарну зону, окремі будівлі, які потребують ізоляцію від загальної території, а також вздовж доріг передбачаємо зелені насадження з дерев та кущів залежно від призначення об’єктів. Решту вільної території засаджуємо травою.
1.6. Організація праці на фермі
Працю на фермі приймаємо однозмінну з дворазовою годівлею. Виконання всіх операцій ведеться згідно розпорядку дня (табл. 1.4.). Штат ферми розраховуємо згідно нормативного навантаження на працівників, використовуючи рекомендації ОНТП –1-89.
Таблиця 1.4
Розпорядок дня на фермі
|
Назва робіт |
Початок роботи, год-хв |
Кінець роботи, год-хв |
|
1. Приймання корів від нічного чергового 2. Роздача кормів і годування молодняку 3. Прибирання гною, очистка годівниць, напувалок 4. Перерва 5. Огляд поголів’я та проведення зооветзаходів 6. Технічне обслуговування обладнання 7. Прибирання гною, очистка годівниць, напувалок 8. Роздавання кормів та годування молодняку 12. Передача поголів’я нічним черговим |
600 630 830
1000 1200 1300 1400 1530 1730 |
630 830 1000
1200 1300 1400 1530 1730 1800 |
Таблиця 1.5
Штат ферми
|
Професії, посада |
Кількість штатних одиниць |
|
1 |
2 |
|
1. Завідуючий фермою 2. Зоотехнік 3. Інженер з механізації 4. Ветлікар 5. Ветсанітар 6. Оператори по догляду за тваринами 7. Механізатори 8. Нічні чергові 9. Підмінні працівники |
1 1 1 1 3 5 3 1 2 |
|
Всього |
20 |
1.7. Висновки
В даному розділі базуючись на вихідних даних, виконано наступне:
1. Виходячи із завдання, виконано розрахунок поголів’я тварин на фермі та прийнята його структура (табл. 1.1).
2. Вибрано основні та допоміжні приміщення на фермі.
3. Визначена річна потреба в кормах та прийнята технологія закладки та зберігання кормів.
Технологічний аналіз отриманих результатів показав, що лінія роздавання кормів потребує більш детального розрахунку, що і буде виконано в наступному розділі.
2. РОЗРАХУНОК ЛІНІЇ РОЗДАВАННЯ КОРМІВ
2.1. Вихідні дані та зоотехнічні вимоги до процесу
Вихідними даними до проектування є прийняті раніше нами рішення, щодо раціону годівлі, потреби в кормах, кількість годівель та зоотехнічні вимоги, до яких відносяться:
- забезпечення заданої точності дозування та piвномipнicть видачі вcix видів кормів кожній тварині окремо або групі тварин;
- мати можливість дозувати корм;
- робочі органи кормороздавача не повинні погіршувати якicтъ (додаткове подрiбнення, забруднення тoщо) чи не допускати втрати кормів;
- не створювати небезпеки для тварин i обслуговуючого персоналу, бути простими в експлуатації та обслуговуванні, надійними i довговічними в роботі;
- допустимі відхилення від заданої норми видачі для стеблових кормів повинні бути в межах - 15 %, концентрованих - 5 %, незворотні втрати корму в процесі роздавання не повинні перевищувати 1 %;
- тривaлiстъ циклу роздавання кормів в одному приміщенні мобільними засобами не повинна перевищувати 30 хв., а стаціонарними 20 хв.
Кормороздавачі повинні відзначатися універсальністю, щодо можливocтi роздавання різних видів кормів у межах однієї ферми та регулювання норми видачі від мiнiмальногo до максимального значення, а також високою продуктивністю; не створювати надмірного шуму в приміщенні; легко очищатися від залишків корму та бруду; мати строк окупності не більше двох poків i коефіцієнт готовності не менше 0,98. Рівномірність та норму роздавання кормів визначають візуально або методом зважування проб, зібраних із метрових ділянок гoдiвницi.
2.2. Розробка варіантів технологічного процесу
Комплекс робіт, пов’язаних із роздаванням кopмiв тваринам, включає: завантажування їx у транспортні засоби - доставку кopмiв до місць згодовування - перевантаження у засоби роздавання - транспортування вздовж фронту годівлі - дозовану видачу в гoдiвницi - очищення гoдiвниць.
На тваринницьких фермах використовують мобільні та cтaцioнapнi технічні засоби роздавання кормів. При застосуванні мобільних кормороздавачів не потрібно перевантажувати корми із транспортних засобів у стаціонарний кормороздавач. Технологічна схема роздавання кopмiв спрощується до такого вигляду: завантажування кормів у мобільний кормороздавач - доставка ix до місць згодовування - транспортування вздовж фронту годівлі дозована видача у гoдiвницi -
очищення годівниць.
Отже, до переваг мобільних кормороздавачів відносять можливість cyмiщення опеpaцiй всього циклу (крім очищення гoдiвниць), спрощення технології роздавання кopмiв. У зв’язку з цим зменшується обсяг робіт, пов’язаних із годівлею тварин. Крім того, один мобільний кормороздавач за зміщеним графіком може обслуговувати ряд тваринницьких приміщень, а в літній період використовуватися для роздавання кормів на вiдгодiвелъних або вигулъних майданчиках. У цьому разі скорочуються капіталовкладення в засоби механізації роздавання кормів.
Бiльшiсть мобільних кормороздавачів, що використовуються на тваринницьких фермах це причіпні чи напiвпричiпнi машини, якi агрегатуються з колicними тракторами, що мають дизельні двигуни. Taкi агрегати виділяють малотоксичні для людей i тварин продукти згоряння (вуглекислий газ), ще дозволяє їx короткочасну експлуатацію безпосередньо у тваринницьких приміщеннях.
Деякі caмoxiднi кормороздавачі змонтовані на шасі автомобілів із бензиновими двигунами робота цих кормоpoздавачiв у приміщенні забороняється, оскільки вихлопні гази таких двигунів містять чадний газ (СО), наявність якого в повітрі тваринницьких приміщень за стандартами недопустима. Taкi технічні засоби застосовують для перевезення кормів, наприклад комбінованих, на значні вiдcтaнi (понад 5-6 км).
До недоліків мобільних кормороздавачів відносять: застосування ix у тваринницьких приміщеннях можливе лише при наявнocтi відповідної ширини кормових проходів, що призводить до збільшення площі приміщення та його вapтocтi; забруднення атмосфери приміщень вихлопними газами вимагає додаткових витрат на повітрообмін, а необхідність, відкривання дверей при в’їздi-виїздi мобільного засобу в холодну погоду призводить до охолодження приміщення; мобільні тракторні агрегати не узгоджуються з варіантами автоматизації роздавання кормів.
Стаціонарні кормороздавачі встановлюють безпосередньо у приміщеннях, де відбувається гoдiвля тварин, а корми до цих приміщень доставляють іншими транспортними засобами. Винятком є тільки гiдравлiчнi або пневматичні системи роздавання кормів, при яких рiдкi чи напiврiдкi корми від кормоцеху до тваринницьких приміщень надходять по трубопроводах.
Стаціонарні варіанти механізації роздавання кормів вимагають значних капіталовкладень. Проте вони легко узгоджуються з будь-яким типом тваринницьких приміщень, приcтocoвaнi до автоматизованих систем керування, не створюють надмірного шуму чи забруднення середовища.
Технологія роздавання кopмiв ще більше спрощується, якщо кормосховища (силосні, сінажні башти) або бункери накопичувачі готових кopмiв (наприклад, комбінованих) розташовані безпосередньо біля тваринницьких приміщень чи зблоковані з ними.
У цьому випадку технологічна схема має такий вигляд: завантажування кормів із сховища на стаціонарні транспортні засоби - транспортування вздовж фронту годівлі дозована видача в гoдiвницi - очищення годівниць.
Така схема є найдосконалішою її застосовують на фермах великої рогатої худоби промислового типу. При цьому виникає потреба у достатній кількості споруд для зберігання: кормів, але в цьому випадку вci poбoти, пов’язані з годівлею тварин, можна не тільки механізувати, а й автоматизувати.
3 урахуванням конкретних умов (тип виробничих приміщень та спосіб утримання тварин, тип їx гoдiвлi) приймаємо вapiaнт технологічної схеми з використанням мобільних роздавачів.
2.3. Визначення продуктивності лінії
Продуктивність технологічної лінії роздавання кормів визначаємо за формулою
(2.1)
де Gдоб – добова потреба в кормах на фермі, т.
Виходячи із табл. 1.2 Gдоб = 64,6 т.
Ті – допустимий час роздавання кормів (за розпорядком дня), год.
За рекомендаціями [13] Т = 1,5-2,0 год. Приймаємо Т = 2 год (за розпорядком дня).
К = 2 – кратність роздавання кормів.
Необхідна продуктивність операції складе
2.4. Вибір засобів механізації та розрахунок їх кількості
Вибір машин для проектуємої лінії визначаємо виходячи із прийнятої технологічної схеми.
Практичний досвід сьогоднішніх тваринницьких підприємств показує, що вибір мобільних роздавачів переважно зводиться до двох варіантів: традиційного з використанням роздавачів типу КТУ-10А, РММ-5 та із застосуванням багатофункціональних кормороздавачів-змішувачів імпортного виробництва, які фактично повністю виключають додаткові операції по приготуванню кормів, їх навантаженню, дозуванню та ін.
Виходячи з того, що імпортні агрегати достатньо дорогі, а ми маємо не багатокомпонентний раціон, приймаємо перший варіант із використанням роздавача типу КТУ-10А.
Вантажопідйомність кормороздавача визначаємо по формулі
(2.2)
де Vб = 10 м3 – місткість бункера кормороздавача;
βз – коефіцієнт заповнення бункера за [13] βз = 0,8-1,0;
Приймаємо βз = 0,9
ρ – щільність готуємої суміші, кг/м3.
За даними [3] для суміші на основі силосу ρ = 350 кг/м3.
Тоді по (2.2) маємо
Кількість циклів, що може виконати кормороздавач за час роздавання
(2.3)
де Тр = 2 год – допустимий час роздавання кормів на фермі (табл. 1.4);
tц – час необхідний для виконання одного рейсу, год.
Тривалість циклу роздавання кормів визначається, як сума затрат часу на виконання окремих операцій цього циклу
(2.3)
де tх – час транспортування пустого роздавача від тваринницьких приміщень до місця завантаження компонентами суміші, год;
tз – час завантаження роздавача елементами суміші, год;
tm – час транспортування завантаженого роздавача, год;
tp – тривалість роздавання кормів, год.
ko – коефіцієнт, який враховує витрати часу на вимушені зупинки, ko = 1,1-1,2 [13]. Приймаємо ko = 1,1.
Час транспортування пустого роздавача до місця завантаження визначаємо по формулі
(2.4)
де L – середня відстань від тваринницького приміщення до кормосховищ, км;
Згідно розміщення об’єктів L = 0,25 км.
vx – швидкість руху пустого роздавача, км/год.
За рекомендаціями [13] vx = 15 км/год.
Тоді маємо
Час на завантаження кормосуміші розраховуємо по формулі
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.5)
де Qз – продуктивність завантажувача або завантажувального пристрою, кг/год.
k – коефіцієнт, який враховує долю кожного компоненту, що завантажується в бункер, виходячи із разової потреби в них.
Навантаження силосу виконуємо навантажувачем ПСК-5А у якого Qз = 16,0 т/год.
Тоді відповідно час завантаження складе
Час транспортування завантаженого роздавача від пункту завантаження до тваринницьких приміщень визначаємо за формулою
(2.6)
де vm – швидкість транспортування завантаженого роздавача до місця роздачі, км/год.
За рекомендаціями [3] для аналогічних роздавачів vm = 10 км/год.
Тоді маємо
Тривалість роздавання кормів дорівнює
(2.7)
де Qр – продуктивність роздавача при роздаванні кормів у годівниці, кг/год;
(2.8)
де g – погонна норма видачі корму, кг/м;
vр – швидкість руху роздавача під час роздавання кормів, км/год.
За рекомендаціями [3] згідно аналогів vр = 3,1 км/год.
(2.9)
де gв = 15,37 кг/гол. – максимальна разова норма видачі на одну голову;
К = 1 – змінність годівлі з одного головомісця при боксовому способі тримання [13];
B = 1,1 м – ширина фронту годівлі для однієї тварини.
По (2.8) маємо
Тоді маємо
Тривалість циклу роздачі корму по (2.3) складе
Кількість циклів роздавання кормів, що може виконати один роздавач за час відведений на роздавання по (2.2) складе
Загальна кількість рейсів для годівлі всіх тварин розраховується по формулі
Тоді потрібна кількість роздавачів складе
Приймаємо 2 кормороздавача.
2.5. Висновки
В результаті проведених розрахунків в даному розділі нами отримано:
1. Підібрана оптимальна технологічна схема процесу роздавання кормів, яка дозволяє максимально ефективно з найменшими затратами роздавати корми на запроектованій фермі.
2. Вибрано тип та розрахована кількість засобів механізації, які входять до лінії.
3. Визначена потрібна продуктивність технологічної лінії, яка склала 16,1 т/год.
3. РОЗРАХУНОК КОРМОРОЗДАВАЧА КТУ-10А
3.1. Обґрунтування конструктивної схеми машини
Кормороздавач тракторний універсальний КТУ-10А призначений для перевезення та роздавання в годівниці на дві сторони одночасно або на одну подрібнених кормів: бобових та злакових трав, сіна, сінажу, жому, коренеплодів. Його також застосовують для перевезення кормів та підстилки та як живильник.
Кормороздавач включає в себе двохосний причеп на ресорах та пневмоколесах та складається із візка, ходової частини з причіпним пристроєм, ланцюгово-скребкового поздовжнього транспортеру, двох поперечних транспортерів, блока із двох бітерів, механізму приводу.
Ходова частина складається із рами зварної конструкції , передньої та задньої осі, ресор та причіпного пристою. Рама виконана із гнутих профілів. В верхній частині її приварені опори, що мають отвори для кріплення днища. До лонжеронів рами прикріплені кронштейни ресор. Передня та задня осі виконані із стальних труб, до яких приварені цапфи. Кожне колесо встановлено на двох конічних підшипниках. На цапфах задньої осі маються фланці для кріплення гальмівних барабанів. Причіпний пристрій виконано у вигляді балки, один кінець якої з’єднаний з поворотним шарніром, а інший має причіпне кільце. З шарніром з’єднані тяги механізму повороту передніх коліс. На сниці закріплений гальмівний циліндр та встановлений важіль для ручного гальмування на стоянках. Сниця підресорна та знаходиться в плаваючому положенні для забезпечення приєднання до трактора.
Днище кузова виконано у вигляді двох полотен ланцюгово-скребкового транспортеру з натяжним пристроєм. В передній частині днища встановлений вал на трьох опорах з шарнірними підшипниками.
Поперечний транспортер складається із рами, двох полотен, двох ведучих валів та натяжних пристроїв. Полотна транспортерів являють собою прогумовану стрічку з литими планками.
Блок бітерів складається із двох бітерів барабанного типу.
3.3. Розрахунок основних параметрів роздавача
Теоретична продуктивність мобільних кормороздавальних пристроїв бункерного типу залежить в першу чергу від продуктивності поздовжнього транспортеру яка визначається за виразом
(3.1)
де В = 2,1 м – внутрішня ширина бункера кормороздавача (за технічною характеристикою) КТУ-10А;
Н0 = 1,5 м – висота шару корму в бункері роздавача (приймаємо за практичним досвідом та параметрами бункера);
ρк = 350 кг/м3 – щільність корму, що роздається (приймаємо силос);
k0 – коефіцієнт, який враховує відставання корму від транспортеру. За даними [8] приймаємо k0 = 0,011-0,015.
Приймаємо k0 = 0,013.
vл – швидкість ланцюга транспортера, м/с.
Швидкість ланцюга транспортера розраховуємо по формулі
(3.2)
де R – радіус приводної зірочки транспортера, м.
За конструктивними параметрами привідна зірочка поздовжнього транспортеру має параметри: кількість зубів z = 18; крок зубів t = 24,5 мм.
Тоді радіус визначиться за формулою
n – частота обертання привідної зірочки, хв-1.
За технічними параметрами мінімальна частота (при мінімальній нормі видачі) n = 1,24 хв-1; максимальна n = 9,9 хв-1.
Відповідно мінімальна швидкість складе
Максимальна швидкість складе
Відповідно мінімальна продуктивність складе
Максимальна продуктивність складе
Розраховані величини відповідають реальній продуктивності роздавача.
Теоретична маса корму в бункері визначається по формулі
(3.3)
де qг – разова норма видачі корму одній тварині, кг; для наших умов qг =15,37 кг/гол.
mг = 84 кількість голів у ряду (для прийнятого приміщення).
nр = 4 – кількість рядів у приміщенні.
kз = 1,05-1,1 – коефіцієнт запасу корму. Приймаємо kз = 1,05.
Тоді маємо
Теоретичний об’єм бункера складе
де φз = 0,9 – коефіцієнт заповнення бункера.
Отриманий результат дещо більше реального, що пояснюється прийнятими індивідуальними умовами розрахунку.
3.4. Висновки
В результаті проведених розрахунків в даному розділі нами отримано наступні результати:
1. Розглянута конструктивна схема мобільного кормороздавача КТУ-10А.
2. Визначені основні геометричні, технологічні, та силові параметри машини.
4. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ ПОКАЗНИКИ
ПРОЕКТУ
Прямі річні експлуатаційні витрати визначаємо за формулою
(4.1)
де Зо – оплата праці працівників зайнятих обслуговуванням машин, грн.;
За – амортизаційні відрахування на капітальний ремонт, грн.;
Зр,то – відрахування на ТО і ремонт, грн.;
Зпмм – витрати на паливо-мастильні матеріали, грн.;
Зд – інші витрати, грн.
Річний фонд заробітної плати обслуговуючого персоналу
(4.2)
де S – змінна тарифна ставка робітника зайнятого в обслуговуванні лінії, грн./зміну, приймаємо виходячи із мінімальної заробітної плати встановленої в Україні S = 12,1 грн./зміну;
f – додаткові виплати за позитивні результати в роботі, стаж, класність, приймаємо f = 0,15S = 0,15