Дипломная работа: Усовершенствование технологического процесса раздачи кормов

  - плотность воздуха.

Увеличение массовой скорости с одной стороны привода к повышению коэффициента теплоотдачи калорифера, с другой – к возрастанию сопротивления прохода воздуха к соответственно увеличению расхода электроэнергии на привод вентилятора. Экономически выгодной является массовая скорость в пределах 7 – 10 кг/м2·с. По показателю  подбираем предварительно номер калорифера в соответствии с данными приведенными в технических характеристиках пароводяных калориферов. Берем калорифер № 7.

Действительная массовая скорость воздуха будет:

 кг/м2·с, (2.65)

где  - действительная площадь живого сечения по воздуху, м2 (из технической характеристики пароводяных калориферов)(для калориферов №7 КФС (КФВ)).

Определяем скорость воды в трубках калорифера:

м/с, (2.66)

где  - теплоемкость воды, кДж/кг°С;

 - плотность воды, кг/м3;

,  - температура на входе и выходе из калорифера в °С [7, стр. 14];

 - площадь сечения калорифера № 7 по теплоносителю, м2 [7].

Коэффициент теплопередачи для калорифера (для марки КФС и КФБ) определяем так:

  кДж/м2ч°С(2.67)

Фактический тепловой поток, передаваемый калориферами:

 кДж/с·м2ч (2.68)

Полученное значение  должно быть выше на 15 – 20°С.

Расчетный расход тепла:

;   ,(2.69)

т.к. условие % для отопления помещения берем 4 калорифера № 7 КФБ, а не КФС установленные перед каждым вентилятороми, площадь поверхностного их будет не менее:

;

;(2.70)

,

где  - суммарная площадь нагрева, установленных калориферов, м2;

  - площадь поверхности нагрева калорифера, КФБ № 7.

2.5 Механизация уборки и транспортировки навоза

Расчет выхода навоза на проектируемой ферме.

Для определения режима работы машин по уборке и транспортировке навоза, а также хранения необходимо прежде установить суточный выход навоза. Его размер зависит от многих факторов производства: состава и массы суточного рациона, числа животных, вида и нормы внесения подстилки, принятой технологии уборки и транспортировки навоза и др.

На практике суточный выход навоза от одного животного достаточно точно можно определить из исследований Вольфа, согласно которых в свежий навоз переходит примерно половина массы сухого вещества кормов, содержащегося в суточном рационе и вся сухая часть подстилки. Исходя из этого, получаем:

т/гол,(2.71)

где  - суточный выход навоза от одного животного, кг/гол;

, , , - коэффициент влажности кормовых компонентов суточного рациона, соответственно для соломы, силос, концкорма, корнеплоды [6];

, , ,  - суточная норма выдачи кормовых компонентов, соответственно, соломы, силоса, концкорма, корнеплоды;

 - определено для животных в возрасте от 15 до 18 месяцев, т.к. выход навоза у них выше, чем у молодняка КРС от 12 до 15 месяцев, т.е. – дальнейший расчет будет произведен с запахом, считая, что на ферме содержится молодняк КРс в возрасте от 15 до 18 месяцев.

Суммарный выход навоза из фермы будет:

кг(2.72)

где  - суточный выход навоза одного животного, кг/гол;

  - поголовье, гол.

Расчет трудоемкости чистки станков.

Трудоемкость и периодичность чистки станков зависит от ряда факторов: вида животных, их возраста, технологии содержания, наличия щелевых полов и других показателей. Для расчета суточной трудоемкости чистки станков для содержания молодняка КРС используем данные из [6, табл. 3].

Для проектируемой фермы берем: тип полов сплошной с трудоемкостью чистки 0,006 чел/гол и кратностью чистки 2 раза в сутки [6, табл. 3].

Суточную трудоемкость чистки станков определяем из выражения:

 чел/час,(2.73)

где  - суточная трудоемкость чистки, чел/час;

 - удельная трудоемкость чистки, чел·ч/час;

 - поголовье, гол.;

 - кратность чистки станков.

Поскольку нами принята беспривязная система содержания на глубокой подстилке, то принимает уборку навоза бульдозером. Для этого будем использовать навесную установку ПГ-0,4, которая агрегатируется с трактором класса 1,4 кН – типа МТЗ-80 или ЮМЗ-6АЛ.

Определим производительность бульдозера при удалении и перемещении навоза в навозохранилище по формуле:

, кг/ч,(2.74)

где     - объем порции навоза, который перемещает отвал, м3;

 = 0,9 – коэффициент использования времени работы бульдозера;

 - плотность разрыхленного навоза, кг/м3;

 - продолжительность перемещения одной порции навоза, ч.

Объем  равняется призме волочения и рассчитывается по формуле:

, м3, (2.75)

где     - ширина отвала, м;

 - высота отвала, м;

 - коэффициент, учитывающий потери навоза во время перемещения; ;

 - коэффициент разрыхления навоза; ;

 - угол природного откоса навоза.

Для навесно оборудования ПГ-0,4: м, м.

Тогда  м3.

Продолжительность перемещения определяем из выражения:

, с,(2.76)

где     - расстояние перемещения навоза, м;

 и  - соответственно рабочая и скорость холостого хода трактора, м/с;

 - время переключения передач;  с;

 - время поднимания и опускания отвала;  с.

 с.

Тогда          кг/с = 30046 кг/ч.

Общее время уборки навоза составит

 ч.(2.77)

Таким образом, уборка навоза из животноводческого помещения осуществляется одним навесным оборудованием ПГ-0,4, навешенным на трактор МТЗ-80.

3. Конструкторская разработка

3.1 Обоснование необходимости совершенствования технологи-ческого процесса раздачи кормов

Систему корм – машина – корова – продукция можно рассматривать как замкнутую информационную систему с обратной связью. Её главные объекты – корм и корова, между которыми имеется такая связь: чем больше питательных веществ поступит из корма в организм коровы, тем больше она даст продукции. Зоотехническая наука изучает подобные зависимости и определяет наиболее экономические методы повышения продуктивности животных путём совершенствования рационов кормления, и к этим рационам должны быть приспособлены технические средства раздачи корма.

Соотношение различных по питательности и физико-механическим свойствам кормов, входящих в рацион, характеризует тип кормления, выбор которого диктуется не только необходимостью обеспечить животных должным количеством питательных веществ, но и физиологическими особенностями их пищеварения. Именно поэтому, например, нельзя перейти на скармливание коровам, как и другим жвачным животным, мало объемистых концентрированных кормов – недостаточная загрузка пищеварительного тракта объёмистым кормом вызывает нарушение функций организма.

3.2 Зооинженерные требования к линии раздачи кормов

Эффективность кормления животных существенно зависит от решения вопросов раздачи кормов. Этот процесс по трудоемкости занимает от 25 до 35% всех затрат труда на производство молока или мяса. В процессе доставки и раздачи кормов выполняется значительный объем работ. Так, на каждые 100 голов крупного рогатого скота нужно ежесуточно раздавать 3…4 т кормов, причем весь корм нужно своевременно доставлять и нормировано распределять между животными. Нарушение этих условий резко снижает эффективность других зоотехнических мероприятий.

Указанные положения подчеркивают особое значение механизации процесса раздачи кормов. Средства механизации этого процесса должны удовлетворять таким требованиям:

·  обеспечивать заданную точность дозирования и равномерность выдачи всех видов кормов;

·  иметь возможность дозировать корм каждому животному в отдельности или группе животных;

·  рабочие органы кормороздатчика не должны ухудшать качество (дополнительное измельчение, загрязнение и т.п.) или допускать потери кормов;

·  не создавать опасности для животных и обслуживающего персонала, быть простыми в эксплуатации и обслуживании, надежными и долговечными в работе.

Допустимые отклонения от заданной нормы выдачи для стебельных кормов должны быть в пределах ± 15 %, а концентрированных - ± 5 %. Необратимые потери корма в процессе раздачи не должны превышать 1 %.

Продолжительность цикла раздача кормов в одном помещении мобильными средствами не должна превышать 30 мин, а стационарными - 20 мин.

3.3 Анализ средств раздачи кормов

Комплекс работ, связанных с раздачей кормов животным, включает: загрузка их в транспортные средства - доставку кормов в места скармливания - перегрузка в средства раздачи - транспортирование вдоль фронта кормления - дозированную выдачу в кормушки - очищение кормушек.

На животноводческих и птицеводческих фермах используют мобильные и стационарные технические средства раздачи кормов. При применении мобильных кормораодатчиков не нужно перегружать корма из транспортных средств в стационарный кормороздатчик. Технологическая схема раздачи кормов упрощается к такому виду: загрузка кормов в мобильный кормораздатчик - доставка их к местам скармливания - транспортирование вдоль фронта кормления - дозированная выдача в кормушки - очищение кормушек.

Итак, к преимуществам мобильных кормораздатчиков относят возможность совмещения операций всего цикла (кроме очищения кормушек), упрощение технологии раздачи кормов. В связи с этим уменьшается объем работ, связанных с кормлением животных. Кроме того, один мобильный кормораздатчик по смещенному графику может обслуживать ряд животноводческих помещений, а в летний период использоваться для раздачи кормов на откормочных или выгульных площадках. В этом случае сокращаются капиталовложение в средства механизации раздачи кормов. Большинство мобильных кормораздатчиков, которые используются на животноводческих фермах - это прицепные или полуприцепные машины, которые агрегатируются с колесными тракторами, которые имеют дизельные двигатели. Такие агрегаты выделяют малотоксичные для людей и животных продукты сгорания (углекислый газ), что разрешает их кратковременную эксплуатацию непосредственно в животноводческих помещениях.

Некоторые самоходные кормороздатчики смонтированы на шасси автомобилей с бензиновыми двигателями. Работа этих кормораздатчиков в помещении запрещается, поскольку выхлопные газы таких двигателей содержат угарный газ (СО), наличие которого в воздухе животноводческих помещений по стандартам недопустима. Такие технические средства применяют для перевозки кормов, например комбинированных, на значительные расстояния (свыше 5…6 км).

К недостаткам мобильных кормораздатчиков относят:

·  применение их в животноводческих помещениях возможно лишь при наличии соответствующей ширины кормовых проходов, что приводит к увеличению площади помещения и его стоимости;

·  загрязнение атмосферы помещений выхлопными газами требует дополнительных затрат на воздухообмен, а необходимость открывания двери при въезде-выезде мобильного средства в холодную погоду приводит к охлаждению помещения;

·  мобильные тракторные агрегаты не согласовываются с вариантами автоматизации раздачи кормов.

Раздатчики кормов классифицируют по виду и консистенции, транспортируемых ими кормов, типу кормонесущего органа, роду использования и приводу (рис. 3.1).

Универсальные устройства служат для доставки корма от кормоцеха к животноводческим помещениям и раздачи животным и птице практически любых по виду (грубых, сочных, концентрированных) и консистенции (сухих, влажных, полужидких) кормовых продуктов.

Раздатчики предназначены для выдачи в кормушки только кормов определенного вида и консистенции - грубых, концентрированных и минеральных, полужидких кормовых продуктов, способных перемещаться по трубам.

Кормораздатчики разнообразны по конструктивному оформлению. По роду использования кормораздающие машины бывают мобильные, ограниченной мобильности и стационарные. К мобильным относятся устройства бункерного типа, которые можно перемещать по территории фермы с целью доставки кормов от кормоцеха к коровникам, свинарникам и выдавать корм как вне, так и внутри одного или нескольких помещений Раздатчики ограниченной мобильности - устройства (в виде бункеров, емкостей с дозирующе-выгрузными органами), перемещаемые по рельсовому или другому пути и выдающие корм животным в одном или нескольких сблокированных помещениях. Стационарные раздатчики - установки, смонтированные в одном или нескольких сблокированных помещениях и раздающие животным корм по фронту кормления с помощью платформ, ленточных, цепочно-скребковых и других конвейеров (транспортеров).

Кормораздатчики и их рабочие органы могут приводиться в движение от усилия рабочего (ручная откатка), двигателя внутреннего сгорания, электродвигателей с питанием от аккумуляторов или сети переменного тока.

По типу кормонесущего органа различают следующие кормораздатчики.

Сменные емкости, контейнеры с ручной выгрузкой корма обычно перемещаются по подвесным или наземным рельсовым дорогам. Иногда их выполняют в виде наземных тележек с ручной откаткой или типа электрокаров. Они универсальны по выдаче кормов практически любого вида и консистенции, но малопроизводительны и требуют больших затрат физического труда. Такие конструкции металлоемки, вот почему использование съемных емкостей и контейнеров на базе рельсовых дорог ограничено. При хорошей организации на фермах для транспортировки емкостей с кормами успешно используют электрокары.

На фермах крупного рогатого скота широкое распространение получили прицепные бункерные кормораздатчики с приводом от вала отбора мощности трактора. Научные исследования и передовая практика показали, что кормораздатчики могут применяться с наибольшей эффективностью при наличии на фермах кормовых площадок с твёрдым покрытием. Это обеспечили удобный подъезд трактора с кормораздатчика к местам складирования кормов, животноводческим помещениям, непосредственно их кормушкам и исключить возможность загрязнения колёсами агрегата проходов в помещениях.

Кормовые проходы должны иметь ширину не менее 3 м, а кормушки – высоту задней стенки не более 0,75 м.

Приведём примеры некоторых кормораздатчиков нашедших применение на фермах.

Кормораздатчик тракторный универсальный КТУ–10А предназначен для перевозки и раздачи в кормушки на одну или две стороны измельчённых стебельных кормов.

Основные узлы машины: ходовая часть, раздающие устройства, тормозная система и система электрооборудования. Ходовая часть с днищем включает оси с колёсами, рессоры, тяговосцепное устройство и два совместно работающие цепно-шланчатые полотна продольного шранскорфера с натяжными устройствами к приводу кормораздатчика относятся: вал телескопический приводы продольного и выгрузного транспортёра, конический редуктор и привод блока битеров.

Бисерное дозирующее устройство состоят из блока битеров и поперечного транспортёра. Они работают в сочетании с продольным транспортёром.

При раздаче корма на две стороны устанавливают два малых полотна, а на одну сторону – одно общее полотно.

Норма выдачи кормов регулируется изменением скорости движения продольного транспортёра к поступательной скорости агрегата.

Кормораздатчик транспортируется с тракторами класса 14 кН. Корма раздаются при движении трактора в помещении на первой передаче, а на откорм очной площадке на второй. Грузоподъёмность кормораздатчика 3500 кг, максимальная вместимость бункера с надставными боршами 15 м3.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7