Дипломная работа: Проект усовершенствования технологического процесса уборки навоза

Опасность поражения электрическим током во многом зависит от среды, в которой эксплуатируется установка. Свинарник относится к особо опасным помещениям по поражённости током, так как он характеризуется высокой влажностью и химически активной средой. Исходя из этого все электроустановки в свинарнике выполнены во влагозащищённом исполнении. Пусковая и защитная аппаратура – закрытого типа. Для включения потребителей в сеть предназначены пускатель ПМЕ–212, тепловое реле РЭ–571Т, распределительный щит. Для проводки осветительной сети используется провод АПП–2,5, для силового оборудования ТПРФ с резиновой изоляцией.

Всё электрооборудование свинарника зажулено в соответствии с требованиями ГОСТ 2.1.079–79 «Электробезопасность».

Свинарник относится к зданиям III степени огнестойкости и к категории Д производства. Источниками возгорания могут служить: замыкание электропроводки, попадание молнии, несоблюдение мер предосторожности с огнём, курение в неустановленных местах и т.д.

Для тушения пожара в свинарнике имеются пожарные краны, к которым придаются пожарные рукава длиной 36 метров. В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004–91 «Пожарная безопасность. Общие требования» в свинарнике предусмотрен пожарный щит, ящик с песком и огнетушители ОУ-8 или ОПС-10 с расчётом один огнетушитель на 100 м2 площади свинарника.

Произведём расчёт контурного заземления в свинарнике-откормочнике.

4.2.1 Расчёт контурного заземления

Расчёт заземления производим согласно ГОСТ 12.1.019–79 «Электробезопасность. Общие требования».

Для расчёта контурного заземления принимаем следующие исходные данные:

––длина заземляющего стержня l=2 м;

––диаметр вертикальных заземлителей dв=0,05 м;

––ширина полосы горизонтального заземлителя hг=0,06 м;

––глубина заложения вертикального заземлителя hв=0,7 м.

Расчёт начинаем с определения удельного сопротивления грунта. Для суглинка =100 Ом/м3.

Согласно ГОСТ 12.1.19–79 выбираем допустимое сопротивление заземляющего устройства Rд=5 Ом.

Определяем расстояние от поверхности земли до середины вертикального заземлителя по формуле:

 м.                                               (4.1)

Определяем сопротивление растеканию тока для одиночного углублённого вертикального заземлителя:

, Ом.                         (4.2)

= Ом

Определяем число вертикальных зыземлителей без учёта коэффициента экранирования:

П= шт.                                       (4.3)

Принимаем П=8.

Определим необходимое количество вертикальных заземлителей с учётом коэффициента экранирования:

Пв=,                                                 (4.4)

Где Qв – коэффициент экранирования; для вертикальных заземлителей Qв=0,61.

nв=.

Принимаем nв=8.

Определим расчётное сопротивление для всех вертикальных заземлителей с учётом коэффициента экранирования:

 Ом.                              (4.5)

Определим длину горизонтальных соединений при контурном заземлении:

 м,

где Рзд – периметр здания, м.

Определим сопротивление растеканию тока в горизонтальном заземлителе с учётом коэффициента экранирования по формуле:

, Ом;                                (4.6)

где Qг – коэффициент экранирования; для горизонтальных заземлителей Qг=0,4.

 Ом.

Определяем общее расчётное сопротивление растеканию тока в заземлённом контуре:

 Ом.                          (4.7)

Условие Rн < Rд выполнено, так как 3,16 < 5 Ом.

4.3 Безопасность проектируемой машины

При проектировании навозоуборочной ситемы недостатки шнекового насоса НШ-50-I устраняем за счёт установки центробежного лопастного насоса, который позволяет автоматизировать процесс и удалять навоз любой влажности и консистенции.

Применение этого насоса позволило повысить производительность и безопасность труда путём исключения остановок в результате поломок и забивания шнекового насоса.

При разработке конструкции учитывались требования ГОСТ 12.02.042–91 «Машины и оборудование животноводческих ферм. Общие требования безопасности». Выполнены требования: рабочие органы, которые в процессе работы могут забиваться навозной массой или посторонними включениями, проектируем легкодоступными для осмотра и очистки и оборудованы средствами предохранения (муфтами, шпильками и др.).

Муфты имеют легкодоступные и легко снимающиеся защитные ограждения в соответствии с ГОСТ 12.02.062–81 «Оборудование производственное. Защитные ограждения». Может произойти захват одежды вращающимися частями привода насоса. Для этого все вращающиеся части ограждены.

Для предупреждения о начале работы, навозоуборочная система оборудована звуковым сигналом. Электрокабель подведён к навозоуборочному транспортеру и выгрузному насосу в закрытом исполнении.

5. Экономическое обоснование проекта

5.1 Экономическое обоснование конструкторской разработки

Для модернизированной системы удаления навоза определим затраты на модернизацию установки, экономию затрат труда, годовую экономию и срок окупаемости дополнительных капитальных вложений.

Затраты на модернизацию системы удаления навоза определяем по формуле:

, грн,                                                    (5.1)

где – стоимость изготовления валов насоса, грн;

Сд.м – затраты на изготовление деталей на металлорежущих станках, грн;

Сп.н – цена покупных изделий, грн;

Ссб – заработная плата рабочих, занятых на сборке конструкции, грн;

Сц.н – цеховые накладные расходы на модернизацию установки, грн.

Стоимость изготовления валов насоса определяется по формуле:

, грн,                                                                            (5.2)

где Qc – длина заготовки материала (трубы), м;

Сс.д – средняя стоимость 1 погонного метра материала, грн;

n – количество валов;

=0,8∙24,6∙2=39,36 грн.

Затраты на изготовление деталей на металлорежущих станках рассчитываем по формуле:

, грн,                                    (5.3)

где Спр.п – заработная плата производственных рабочих, занятых на изготовлении деталей на металлорежущих станках, грн;

, грн,                (5.4)

где    t – средняя трудоёмкость изготовления деталей на металлорежущих станках, чел – ч.;

Сч. – часовая ставка рабочих, исчисляемая по среднему разряду, грн/ч;

Кдоп – коэффициент, учитывающий доплаты к основной заработной плате; К=1,2…1,4;

Ксоц – коэффициент, учитывающий социальное страхование; К=1,42.

Спр=2,6∙5,3∙1,25·1,42=24,5 грн.

Стоимость материала заготовок для изготовления деталей на металлорежущих станках определим по формуле:

См=Ц, грн,                                 (5.5)

где    Ц – цена килограмма материала заготовки, грн;

Qc – масса заготовки, кг.

См=16,2∙42=680,4 грн.

Тогда

Сдм=24,5+680,4 = 704,9 грн.

Основную заработную плату производственных рабочих, работающих на сборке машины, рассчитываем по формуле:

Ссб=Тсб∙Сч∙K, грн,                                  (5.6)

где Тсб – нормативная трудоемкость на сборку, чел.-ч.; Тсб=5,5 чел.-ч.;

Сч – часовая ставка, грн.

Ссб=5,5∙4,5∙1,25·1,42=43,93 грн.

Общепроизводственные (цеховые) накладные расходы на модернизацию навозоуборочной установки определяем по формуле:

, грн,                                       (5.7)

где R – общепроизводственные накладные расходы предприятия, %; R=10%;

=Спр.п+Ссб.п – общая заработная плата, грн.

=17,54+43,93= 61,47 грн.

=6,15 грн.

Цену покупных изделий принимаем Сп.н=280 грн.

Тогда

См=39,36+704,9+43,93+280+6,15= 1074,34 грн.

Далее определим годовые эксплуатационные издержки при использовании шнекового насоса НШ-50-I и при работе проектируемого центробежного насоса.

В общем случае годовые эксплуатационные издержки определяют по формуле:

И=Ззп+А+Р+Зэ+П, грн,                               (5.8)

где Ззп – затраты на оплату труда, грн;

А – отчисления на амортизацию, грн;

Р – отчисления на текущий ремонт и техническое обслуживание, грн;

Зэ – затраты на электроэнергию, грн;

П – прочие прямые издержки, грн.

Затраты на оплату труда определяем по формуле:

, грн,                             (5.9)

При базовом варианте затраты на оплату труда составят (при количестве часов работы в смену – 0,2, количество дней откорма в году – 256 и часовой тарифной ставке скотника – 3,8 грн/ч):

Ззп=0,2∙256∙4,8·1,25·1,42=436,2 грн.

При новом варианте:

=0,13∙256∙4,8·1,25·1,42=283,5 грн.

Отчисления на амортизацию определяем по формуле:

, грн,                                      (5.10)

где Б – балансовая стоимость насоса, грн;

α – годовая норма амортизационных отчислений; %; α=22,5% [5];

NM – количество установок.

При базовом варианте:

=1001,25 грн.

При модернизированной системе:

=241,7 грн.

Определяем отчисления на ремонт и техническое обслуживание насоса по формуле:

,грн,                                       (5.11)

где  – годовая норма отчислений, %;  = 17,5% [5]

Для базового варианта:

Для модернизированного варианта:

Затраты на электроэнергию определяем по формуле:

, грн,                                 (5.12)

где Nэ – установочная мощность установки, кВт;

Цэ – стоимость 1 кВт∙ч; грн; Цэ = 0,5 грн/кВт∙ч

t – количество часов работы установки в день, ч;

Д – количество дней работы.

Для базового варианта:

 грн.

Для модернизированного варианта:

 грн.

Прочие прямые издержки определяем по формуле:

, грн.                                    (5.13)

Для базового варианта:

 грн.

Для модернизированного варианта:

 грн.

Тогда годовые эксплуатационные издержки составят:

И=436,2+1001,25+778,75+256+445=2917,2 грн.

=283,5+241,7+188+116,48+107,4=937,08 грн.

Годовой экономический эффект подсчитываем по формуле:

, грн,                         (5.14)

где Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложе-ний, Ен=0,2.

К и К′ – капитальные вложения в технику по старому и новому варианту, грн.

ЭГ=(2917,2+0,2∙4450) – (937,08+0,2∙1074,34) = 2655,3 грн.

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений определяем по формуле:

, лет.                                        (5.15)

 года.

5.2 Технико-экономические показатели механизации свинофермы

Эффективность механизации работ можно оценить по себестоимости продукции:

, грн/т,                    (5.16)

где    - суммарные годовые эксплуатационные издержки, грн;

 - стоимость кормов, грн;

 - стоимость дополнительной продукции, полученной на ферме за год, грн;

 - годовое получение свинины, т.

Из расчетов необходимое годовое количество кормов составляет 2043,47 т. Как показал анализ производственной деятельности хозяйства кормовая база в хозяйстве собственная и в среднем себестоимость заготовки 1 кг корма равна 0,39 грн, то стоимость кормов составит

грн.

В качестве дополнительной продукции на ферме является навоз. Его годовой выход составляет 3380,75 т (см. пункт 2.5.3). На сегодняшний день стоимость 1 т навоза в среднем составляет 80 грн, то стоимость дополнительной продукции, полученной на ферме составит

грн.

Тогда себестоимость свинины составит:

при базовом варианте

грн/т;

при новом варианте

грн/т.

Определим расчетный годовой экономический эффект, ожидаемый от внедрения механизации по формуле (5.14).

ЭГ=(26687,9+0,2∙553500) – (21372,14+0,2∙556723))= 4671,2 грн.

Прибыль от реализации продукции рассчитываем как разницу меду средствами , полученными от реализации, и себестоимостью реализованной продукции , то есть

, грн.                                       (5.17)

Принимаем реализационную цену мяса 10 грн. за килограмм. Выручка от реализованного мяса составит: 1140000 грн

Тогда прибыль соответственно составит:

при базовом варианте -  грн;

при новом варианте –  грн.

Рентабельность производства определяем как отношение прибыли к себестоимости реализованной продукции, то есть

, %                                      (5.18)

При базовом варианте          %.

При новом варианте    %.

Срок окупаемости капитальных вложений комплексной механизации находим как отношение капитальных вложений к прибыли от реализованной продукции, то есть

, лет                                        (5.19)

При базовом варианте          года.

При новом варианте    года.

Коэффициент экономической эффективности капитальных вложений определяем как отношение прибыли к капитальным вложениям, то есть

.                                                  (5.20)

При базовом варианте          .

При новом варианте    .

Сводные данные по расчету экономической эффективности применения комплексной механизации на молочно-товарной фермы представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Технико-экономические показатели применения комплексной механизации на свиноферме

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате реконструкции линии уборки навоза в свинарнике с применением насоса центробежного типа за счет повышения эффективности и производительности линии произошло сокращение затрат труда.

Анализ вышеизложенного материала показал, что внедрение комплексной механизации на свиноферме хозяйства является экономически выгодным. Капитальные вложения составили 1074,34 грн и окупаются за 0,4 года. Затраты труда на одну голову уменьшаются на 35%. Экономия труда при этом составляет 71,7 чел.-ч. Годовой экономический эффект от внедрения комплексной механизации составил 4671,2 грн.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Алёшкин Р.В., Рощин П.М. Механизация животноводства. – М.: Агропромиздат, 1985. – 336с.

2.  Андреев П.А. и др. Пособие по мастерству – наладчику животноводческих ферм. – М.: Агропромиздат, 1986.– 304 с.

3.  Асташов Н.Е., Слюсарев И.Н. Механизация животноводства. – М.: Колос, 1992 – 290 с.

4.  Банженов Т.А., Рустамов А.К. и др. Охрана природы. – М.: Агропромиздат, 1985.– 282 с.

5.  Барбицкий А.П. и др. Методическое указание по проектированию комплексной механизации производственных процессов в животноводстве. – Воронеж, 1988. – 117 с.

6.  Белихов И.П., Чешкин А.С. и др. Механизация и электрификация животноводства. – М.: Колос, 1984.– 400 с.

7.  Брагинец Н.В., Палишкин Д.А. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства. – М.: Агропромиздат, 1991. – 191 с.

8.  Брусенцев В.Ф. Охрана труда. – М.: Колос,1981. – 183 с.

9.  Дорофеев Н.Е. Обслуживание и наладка оборудования кормоцехов. Справочник. – Воронеж, 1979.–191 с.

10.  Дунаев П.Ф., Лемехов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высшая школа, 1985. – 416 с.

11.  Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высшая школа, 1984. – 375 с.

12.  Киренков Л.И. Справочник механизатора-животновода. – М.: Россельиздат, 1985. – 366 с.

13.  Коба В.Г. Дозаторы с разными комоотделителями // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. – М.: Колос, 1976.– №1.– с. 22-25.

14.  Коба В.Г. Машины для раздачи кормов. – Саратов, 1974. – 273 с.

15.  Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. – Л.: Агропромиздат, 1985. – 640 с.

16.  Омельченко А.А., Куцин Л.М. Кормораздающие устройства. – М.: Машиностроение, 1971.– 208 с.

17.  Платонов В.В. Структура систем раздачи корма коровам // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. – М.: Колос, 1973.– №1.– с. 14-16.

18.  Ревенко I.I. Проектування механiзованих технологiчних процесiв тваринницьких пiдприємств. – Київ.: Урожай, 1999. – 185 с.

19.  Смирнов А.И., Бацаков И.Н. и др. Справочник механизатора-животновода. – М.: Россельиздат, 1985. – 366 с.

20.  Сухоруков В.В. Стабильность дозирования кормов раздатчиком типа КТУ-10 // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. – М.: Колос, 1976.– №10.– с. 22-24.

21.  Сыроватка В.Н., Демин А.В. и др. Механизация приготовления кормов. Справочник. – М.: Агроиздат, 1985. – 368 с.

22.  Ткач В.Д., Омельченко А.А. и др. Животноводческие машины. Справочное пособие. – М.: Машиностроение, 1975. – 514 с.

23.  Чернавский С.А., Снегарёв Т.А. и др. Проектирование механических передач. – М.: Машиностроение, 1984. – 560 с.