Дипломная работа: Усовершенствование технологического процесса раздачи кормов

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 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 12.1.019-79 выбираем допустимое сопротивление заземляющего устройства Rд=5 Ом.

Определим расстояние от поверхности земли до середины заземления по формуле:

 м. (4.1)

Определим сопротивление растеканию тока для одиночного углублённого вертикального заземлителя:

, Ом.     (4.2)

 Ом.

Определим число вертикальных заземлителей без учёта коэффициента экранирования:

 шт. (4.3)

Принимаем n=12.

Определим необходимое количество вертикальных заземлителей с учётом коэффициента экранирования:

;(4.4)

где Qв – коэффициент экранирования для вертикальных заземлителей (Qв=0,61).

.

Принимаем nв=8.

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

 Ом. (4.5)

Определим длину горизонтальных соединений при контурном заземлении:

lг=Pзд=150 м;

где Pзд – периметр здания, м.

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

, Ом;(4.6)

где Qг – коэффициент экранирования для горизонтальных заземлителей (Qг=0,4 Ом).

 Ом.

Определим общее расчётное сопротивление растеканию тока в заземлённом контуре:

 Ом. (4.7)

Условие Rн < Rд выполнено, так как 2,86 < 10.

4.2 Безопасность проектируемой машины

За прототип проектируемого кормораздатчика взят раздатчик КТУ–10А, при эксплуатации которого возникали частые забивания битеров, что создавало необходимость ручной очистки данного узла. И как следствие, это снижало производительность и безопасность эксплуатации кормораздатчика.

При проектировании кормораздатчика этот недостаток устраняем за счёт установки устройства с верхним отбором кормов в виде кормовыгрузных лопастей, которые срезают определенный толщины слой корма в бункере. Затем подают корма от центра к периферии в диаметрально расположенные (по образующим цилиндрического бункера) окна кожухов шнеков Это даёт нам большую производительность кормораздатчика, устраняет забивание массы, что исключает необходимость в её ручной очистке и, как следствие, повышает безопасность проектируемой машины.

Также применение верхней раздачи кормов устраняет потери корма, предохраняя от разбрасывания корма. А также позволяет раздавать различные корма как по отдельности, так и в виде смеси их.

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

Поворотные звёздочки рабочих органов для раздачи корма имеют легко открывающиеся ограждения. Защитные ограждения соответствуют ГОСТ 12.02.062-81 «Оборудование производственное. Защитные ограждения».

Кормораздатчик оборудован рабочим и стояночным тормозом.

Во время работы проектируемого кормораздатчика возможны опасные ситуации, которые могут привести к травмам. При работе кормораздатчика возможен порыв цепей привода выгрузных шнеков, что может создать опасную ситуацию. Может произойти захват одежды вращающимися частями кормораздатчика, а также поломка витков шнека и лопастей разгрузчика.

Для обеспечения техники безопасности при работе с проектируемым кормораздатчиком пользуемся ОСТ 46.03.150-84 ССБТ «Погрузочно-разгрузочные работы и перевозка тяжестей в сельском хозяйстве. Общие требования безопасности».

5. Экономическое обоснование проекта

5.1 Экономическое обоснование конструкторской разработки

Для проектируемого раздатчика кормов определим затраты на изготовление машины, экономию затрат труда, годовую экономию и срок окупаемости капитальных вложений.

Затраты на изготовление кормораздатчика определим по формуле:

, грн, (5.1)

где - стоимость изготовления бункера, грн;

 - стоимость изготовления рамы кормораздатчика, грн;

 - стоимость изготовления лопастей, грн;

СШ – стоимость изготовления шнеков, грн;

Сдм – затраты на изготовление деталей на металлорежущих станках,грн;

Спи – стоимость покупных изделий, грн;

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

Сцн – цеховые накладные расходы на модернизацию машины, грн.

Стоимость изготовления шнеков, лопастей и бункера определим по формуле:

Сш =СЛ =СБ = , грн,(5.2)

где    Qc – длина заготовки, м;

Ссд – средняя стоимость 1 погонного метра материала, грн.

n – количество оснований.

Сш = 1,6 грн.

СЛ = 1 грн.

СБ = 5 грн.

Для проектируемого кормораздатчика принимает стандартную раму КТУ-10А, стоимость которой составляет 3800 грн.

Затраты на изготовление деталей на металлорежущих станках рассчитываем по формуле:

Сдм= Спр.п.+См, грн,(5.3)

где    Спр.п. – заработная плата производственных рабочих, занятых на изготовлении деталей на металлорежущих станках, с учётом дополнительной зарплаты и отчислений по соцстраху, 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.п.= 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=18,6∙248= 4612,8 грн.

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

Ссб=Тсб∙Сч·Kдоп∙ Kсоц, грн,(5.6)

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

Ссб=53,4∙5,5∙1,25·1,42= 521,3 грн.

Общепроизводственные накладные расходы на модернизацию кормораздатчика определим по формуле:

, грн,(5.7)

где R – общепроизводственные накладные расходы предприятия, %;

=Спр+Ссб=337,8+521,3 = 859,1 грн.(5.8)

Тогда

= 85,9 грн.

Цену покупных изделий принимаем Сп.н=1680 грн, тогда

См = 59,52+42,4+193+3800+4827,8+4950,6+1680+85,9 = 15639,22 грн.

Далее определим годовые эксплуатационные издержки при использовании обычного кормораздатчика КТУ-10А и при работе с проектируемой машиной.

В общем случае годовые эксплуатационные издержки определяют по формуле:

И=Зп+А+Р+ЗГСМ+П, грн,(5.9)

Где Зп – затраты на оплату труда, грн;

А – отчисления на амортизацию, грн;

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

ЗГСМ – затраты на горюче-смазочные материалы, грн;

П – прочие прямые издержки, грн.

При базовом варианте затраты на оплату труда составят (при количестве часов работы в смену – 4,05; количестве дней откорма – 220 и часовой тарифной ставке тракториста 5,8 грн/ч:

, грн. (5.10)

Зп=4,05∙220∙5,8·1,25·1,42= 9172,8 грн.

При новом варианте Зп уменьшается за счет увеличения производительности кормораздатчика (уменьшается продолжительность раздачи кормов) то есть:

=3,2∙220∙5,8·1,25·1,42= 7247,7 грн.

Отчисления на амортизацию определяем по формуле:

, грн, (5.11)

где    Б – балансовая стоимость агрегата, грн;

б – годовая норма амортизационных отчислений; %; б=14,2% для

кормораздатчиков и б=16,1% для МТЗ-80;

NM – количество единиц техники.

При базовом варианте:

= 2385,6 грн.

При модернизированном кормораздатчике:

= 2220,8 грн.

Амортизационные отчисления на трактор:

 грн.        (5.12)

 грн.

Определим отчисления на ремонт и техническое обслуживание кормораздатчика по формуле:

, грн,(5.13)

где  – годовая норма отчислений, %;

Для базового варианта:

 грн.

Для модернизированного варианта:

 грн.

Для трактора:

 грн. (5.14)

грн.

Затраты на топливо и смазочные материалы будут одинаковы в обоих случаях и определяются по формуле:

, грн,(5.15)

где q – удельный расход топлива, кг/л.с.∙ч;

Nтр –номинальная мощность трактора, л.с.;

ЦГСМ – средняя цена 1 кг ГСМ, грн;

t – количество часов работы агрегата в день, ч;

Д – количество дней работы.

 грн.

 грн.

Прочие прямые издержки определим по формуле:

, грн.(5.16)

При базовом варианте:

 грн.

При модернизированном варианте:

 грн.

Годовые эксплуатационные издержки составят:

И=9172,8+11268,9+7814,4+85714,2+1848 = 115818,3 грн.

=7248,7+9239,7+6505,5+67724,8+1720,3 = 92439 грн.

Годовой экономический эффект подсчитываем по формуле:

, грн,(5.17)

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

К, К′ – капитальные вложения в технику при старом и новом вариантах соответственно, грн.

ЭГ=(115818,3+0,2∙16800) – (92439+0,2∙15639,22) = 23611,5 грн.

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений определяем по формуле:

, лет. (5.18)

 года.

Сводные данные по расчету экономической эффективности применения модернизированного кормораздатчика представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 Технико-экономические показатели применения разработанного кормораздатчика

5.2 Технико-экономические показатели механизации откормочной фермы

Эффективность механизации работ можно оценить по себестоимости продукции:

, грн/т,(5.19)

где     - суммарные годовые эксплуатационные издержки, грн;

 - стоимость кормов, грн;

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

 - годовое получение мяса, т.

Из расчетов необходимое годовое количество кормов составляет 15973,3 т. Как показал анализ производственной деятельности хозяйства кормовая база в хозяйстве собственная и в среднем себестоимость заготовки 1 т корма равна 59,13 грн, то стоимость кормов составит

 грн.

В качестве дополнительной продукции на ферме является навоз. Его годовой выход составляет 7360,5 т (см. пункт 2.5). На сегодняшний день стоимость 1 т навоза в среднем составляет 100 грн, то стоимость дополнительной продукции, полученной на ферме составит

грн.

Годовое производство мяса составляет 47,3 т. Тогда себестоимость мяса составит:

при базовом варианте

 грн/т;

при новом варианте

 грн/т.

Определим расчетный годовой экономический эффект, ожидаемый от внедрения механизации по формуле (5.17).

ЭГ=(484807,8+0,2∙851750) – (467501,5+0,2∙836110,78)) = 20434,1 грн.

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

, грн,(5.20)

Принимаем реализационную цену мяса 18 грн/кг. Выручка от реализованного мяса составит 851400 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

, %.(5.21)

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.(5.21)

При базовом варианте           года.

При новом варианте     года.

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений находим как отношение капитальных вложений к разности годовой себестоимости продукции сравниваемых вариантов, то есть

 года              (5.21)

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

.(5.22)

При базовом варианте          .

При новом варианте    .

Сводные данные по расчету экономической эффективности применения комплексной механизации на молочно-товарной фермы представлены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 Технико-экономические показатели применения комплексной механизации на молочной ферме

Заключение

В настоящем дипломном проекте произведен подбор и расчет машин и оборудования для механизации производственного процесса на откормочной ферме КРС с разработкой линий водоснабжения и автопоения, уборки навоза, раздачи кормов.

Предложена оригинальная конструкция универсального мобильного кормораздатчика, для которой приводятся необходимые инженерные расчеты.

На основании анализа полученных технико-экономических показателей и сопоставлении их с показателями сравниваемой технологии, можно сделать вывод о целесообразности применения разрабатываемого мобильного кормораздатчика. При этом затраты на изготовление кормораздатчика составляют 15639,22 грн, годовой экономический эффект – 23611,5 грн и срок окупаемости капвложений составляет 0,7 года.

Список литературы

ферма животноводство корм молодняк

1.Алешин В.Р., Рощин П.М. Механизация животноводства. / Под ред. С.В. Мельникова. - М.: Агропромиздат, 1985. - 336 с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: В 3 – х т.3 – 6 – е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1982. – 576 с.

3. А.с. 938858 СССР. Кормораздатчик / В.И. Прилепский, С.В. Прилепский. - № 3241212/30-15; Заявлено 26.01.81; Опубл. 30.06.82. Бюл. № 24. – С. 19.

4. Брагинец Н.В., Палишкин Д.А. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства. – 3 – е изд. Перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1991. – 191с.

5. Жидецкий В.Ц., Джигирей В.С., Мельников А.В. Основы охраны труда. Учебник. – Изд. 2 – е дополненное. – Львов: Афиша. 2000. – 351 с.

6. Калашников А.П., Клейменов Н.И., Бажанов В.Н. и др. Нормы и рационы кормления с/х животных: Справочное пособие. – М.: Агропромиздат, 1988. – 352 с.

7. Красников В.В. Подъемно – транспортные машины. 3 – е изд. – М.: Колос, 1981, - 263 с.

8. Кулаковский И.В., Кирпичников Ф.С., Резник Е.И. Машины и оборудование для приготовления кормов. ч.1. Справочник. – М.: Россельхозиздат, 1987. – 225 с.

9. Кулаковский И.В., Кирпичников Ф.С., Резник Е.И. Машины и оборудование для приготовления кормов. ч.2. Справочник. – М.: Россельхозиздат, 1987. – 375 с.

10. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для учащихся машиностроительных специальностей /С.А. Герчавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. – М.: Машиностроение, 1987. – 416 с.

11. Малахов В.А., Макаренко А.П. Эксплуатация машин и оборудования свиноводческих ферм: Справочник. – М.: Агропромиздат, 1989. – 271 с.

12. Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. – Л.: Колос. 1978. – 580 с.

13. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. – 2 – е изд. – Л.: Агропромиздат, 1985. – 640 с.

14. Механизация и технология производства продукции животноводства /В.Г. Коба, Н.В. Брагинец, Д.Н. Мурусидзе, В.Ф. Некрашевич. – М.: Колос, 1999. – 528 с.

15. Механизация приготовления кормов: Справочник /В.И. Сыроватка, А.В. Демин, А.Х. Джалилов и др.: Под общ. ред. В.И. Сыроватки. – М.: Агропромиздат, 1985. – 368 с.

16. Охрана труда в сельском хозяйстве. Справочник. Изд. 2 – е. М.: Колос, 1978. – 240 с.

17. Проектирование механических передач: Учебно – справочное пособие для ВТУЗов /С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцов и др. – М.: Машиностроение, 1984. – 560 с.

18. Проектування механізованих технологічних процесів тваринницьких підприємств: Навч. Посібник для студентів вищ. Агр.. закладів освіти 3 - 4рівнів акредитації за спец. „Механізація сіл. госп – ва” (спеціалізація „Механізація тваринництва”) /І.І. Ревенко, В.Д. Роговий, В.І. Кравчук та ін.: за ред. І.І. Ревенка. – К.: Урожай, 1999, - 199 с.

19. Расчеты грузоподъемных и транспортирующих машин./Иванченко Ф.К. К.: Вища школа., 1978. – 576 с.

20. Справочник по механизации животноводства./С.В. Мельников, В.В. Калюга, Е.Е. Хазанов и др.;Сост. С.В. Мельников. – Л.: Колос, 1983. – 336 с.