|
Вид корму
|
Разова потреба, кг
|
Добова потреба, кг
|
Річна потреба, кг
|
|
І видача
|
ІІ видача
|
|
|
|
Зимовий період
|
|
Трав’яне борошно
|
396
|
396
|
792
|
166320
|
|
Коренеплоди
|
2288
|
2288
|
6576
|
1380960
|
|
Концкорми
|
1656
|
1656
|
3312
|
695520
|
|
Сіль кухонна
|
16,56
|
16,56
|
33,12
|
6955,2
|
|
Мікроелементи
|
13,2
|
13,2
|
26,4
|
5544
|
|
Рідина
|
2179,8
|
2179,8
|
4359,6
|
915516
|
|
Всього
|
6549,56
|
6549,56
|
10739,52
|
3020815,2
|
|
Літній період
|
|
Зелені корми
|
3840
|
3840
|
7680
|
1190400
|
|
Концкорми
|
1656
|
1656
|
3312
|
|
Сіль кухонна
|
16,56
|
16,56
|
33,12
|
5133,6
|
|
Мікроелементи
|
13,2
|
13,2
|
26,4
|
4092
|
|
Рідина
|
1151,8
|
1151,8
|
2303,6
|
357058
|
|
Всього
|
6677,56
|
6677,56
|
13355,12
|
2070043,6
|
|
Всього за рік
|
|
Трав’яне борошно
|
-
|
-
|
-
|
166320
|
|
Коренеплоди
|
-
|
-
|
-
|
1380960
|
|
Концкорми
|
-
|
-
|
-
|
1208880
|
|
Зелені корми
|
-
|
-
|
-
|
1190400
|
|
Сіль кухонна
|
-
|
-
|
-
|
12088,8
|
|
Мікроелементи
|
-
|
-
|
-
|
9636
|
|
Рідина
|
-
|
-
|
-
|
1272574
|
|
Всього
|
-
|
-
|
-
|
5090858,8
|
.4 Визначення кількості складів
Загальну місткість сховищ для кормів
визначаємо за формулою:
, (1.7)
де Gj - кількість даного
виду корму, необхідного на рік, кг (таблиця 1.3);
rj
- об’ємна маса корму, кг/м3.
Визначаємо місткість сховища для
коренеплодів:
м3
де 570 кг/м3 -
об’ємна маса коренеплодів.
Місткість сховища для сіна:
м3
де 60 кг/м3 -
об’ємна маса сіна.
Визначаємо місткість сховища
для зернових:
м3
де 760 кг/м3 -
об’ємна маса зерна.
Кількість складів визначаємо
за формулою:
, (1.8)
де Vз - загальна
місткість кормосховища, м3;сх - місткість вибраного
сховища, м3.
Вибираємо траншею для сховища
коренеплодів розміром 8х34х3.6 м, об’ємом Vсх = 1200м3.
Тоді,
шт. приймаємо два сховища.
Вибираємо скирту сіна
розміром 9х27х6 м і об’ємом Vсх = 1458 м3.
шт,
Приймаємо два сховища.
1.5 Розрахунок кількості
кормороздавачів
Кількість кормороздавачів визначаємо
за формулою:
, (1.9)
де із - загальна
кількість циклів для годівлі всіх тварин;
іц - кількість циклів, що
може виконати один кормороздавач за час роздавання.
Загальна кількість циклів
визначається за формулою:
, (1.10)
де Gраз
- кількість кормів, які необхідно видати за один раз годівлі, Gраз
= 2831,06 кг (таблиця 1.3);р - вантажопідйомність мобільного
кормороздавача, кг.
Вантажопідйомність мобільного
кормороздавача визначаємо за формулою:
Gp
= Vб*bз*r, (1.11)
де Vб
- місткість бункера кормороздавача, для КЭС-1,7, Vб
= 1,7м3; bз
- коефіцієнт заповнення бункера, bз
= 0,8 - 1; r - щільність корму, кг/м3.
, (1.12)
де r1,
r2,
rn
- щільність кормових компонентів:
трав’яне борошно r
= 180 кг/м3;
коренеплоди подрібненні r
= 670 кг/м3;
концкорми r
= 680 кг/м3;
сіль кухонна r
= 1000 кг/м3;
мікроелементи r
= 650 кг/м3;
рідина r
= 1000 кг/м3.1, G2 , Gп - кількість
кормових компонентів при разовій видачі (таблиця 2.1);
SGраз
- сумарна кількість кормів при разовій видачі, кг (таблиця 1.3).
кг/м3
Підставляємо значення у
формулу 1.11 і проводимо розрахунок. р.кут-3А = 1,7*0,8*781,1 =
1062,2 кг.
Загальна кількість циклів
становить:
.
Приймаємо із = 6
циклів.
Кількість циклів, що може
виконати один кормороздавач за час роздавання визначаємо за формулою:
, (1.13)
де Тр - допустимий час
роздавання кормів, Тр = 1 год. (зумовлений розпорядком дня на
фермі); tц
- час, необхідний для виконання одного рейсу або циклу роздавання, год.
Тривалість одного циклу роздавання
кормів визначаємо за формулою:
tц
= (tх
+ tз
+ tт
+ tр)*Ко, (1.14)
де tх
- час транспортування пустого кормороздавача, год.;з - час
завантаження одного кормороздавача, tз = 0.25 год.;Т -
час транспортування завантаженого кормороздавача, год.;
tр
- тривалість роздавання кормів, год.;
Ко - коефіцієнт, що
враховує затрати часу на вимушені зупинки, Ко = 1,1 ¸
1,2.
Час транспортування пустого
кормороздавача визначаємо за формулою:
, (1.15)
де L
- середня відстань від тваринницького приміщення до місця завантаження кормів, L
= 0,02 км;х
- швидкість транспортування порожнього роздавача, Vх = 6,2 км/год.
год
Час транспортування
завантаженого кормороздавача визначаємо за формулою:
, (1.16)
де Vт - швидкість
транспортування завантаженого кормороздавача, Vт = 4,2 км/год.
год
Тривалість роздавання кормів
визначаємо за формулою:
, (1.17)
де Qр
- продуктивність кормороздавача при роздаванні кормів,
Q = 14,6 т/год.
Підставляємо значення у
формулу 1.14 і проводимо розрахунок:
tц =
(0,25 + 0,003 + 0,005 + 0,072 )*1,2 = 0,39 год.
Підставляємо значення у
формулу 1.13 і проводимо розрахунок:
Підставляємо значення у
формулу 1.9 і проводимо розрахунок:
шт.
Приймаємо два кормороздавача
КЭС-1,7.
1.6 Визначення кількості
навантажувачів кормів та транспортних засобів
Для навантаження кормових
компонентів (сіно, коренеплоди) приймаємо навантажувач ПЭ - 0,8 + ЮМЗ - 6Л,
продуктивністю Q
= 5 … 6 т/год. для навантаження соломи, Q
= 10 … 12 т/год., для навантаження коренеплодів. Сіно завозимо в кормоцех раз
на десять діб, коренеплоди раз на дві доби, концкорми раз на дві доби. Час,
який витрачається на навантажування кормових компонентів визначаємо за
формулою:
t=
(1.18)
при навантаженні сіна
год.
при навантаженні коренеплодів
год.
Для перевезення кормових
компонентів вибираємо агрегат 2ПТС - 4 + ЮМЗ - 6Л, місткість причепа Q = 4
т. Час перевезення кормів до кормоцеху визначаємо за формулою 1.16:
год.
Час, який витрачається
транспортним засобом за рік визначаємо
tр
= tт*Д, (1.19)
де Д - кількість перевезень на рік,
Д = 21 раз - для сіна, Д = 105 раз - для коренеплодів, 183 рази для концкормів.
Сіно: tр
= 1,58*21 = 33,18 год.
Коренеплоди: tр
= 1,3*105 = 136,5 год.
1.7 Вибір та розрахунок обладнання
кормоцеху
.7.1 Вибір технологічних ліній
кормоцеху
Кормоприготувальний цех включає
технологічні лінії, а їх кількість зумовлюється складом кормового раціону, за
яким готують суміші і визначається за формулою:
Zл=к+1, (1.20)
де Zл
- кількість технологічних ліній у кормоцеху;
к - кількість компонентів к=5
Zл=5+1=6
шт.
Вибираємо такі технологічні лінії:
1. Лінія трав’яного борошна;
2. Лінія коренеплодів;
. Лінія концкормів;
. Лінія мінеральних добавок;
. Лінія рідких добавок;
. Лінія змішування та
розвантаження кормосуміші.
.7.2 Вибір та розрахунок кількості
машин
Необхідну кількість машин даної
марки визначаємо за формулою:
nм=
, (1.21)
де Qм -
продуктивність вибраної машини, кг/год;
Qі -
продуктивність кожної технологічної лінії, кг/год.
Qі=
, (1.22)
де Gраз.і -
разова видача і-го виду корму, кг;
Ті - тривалість
обробки певного виду корму, приймаємо Ті=1 год.
Підставляємо значення у
формулу 1.22 і проводимо розрахунок:
Лінія трав’яного борошна:
Q1=
кг/год;
Лінія коренеплодів:
Q2=
кг/год;
Лінія концкормів:
Q3=
кг/год;
Лінія мінеральних добавок:
Q4=
кг/год;
Лінія рідких добавок:
Q5=
кг/год;
Лінія змішування:
Q6=
кг/год;
Вибираємо слідуючи машини
. Лінія трав’яного борошна:
Дробарка ДКМ-5, Qм=0,6
т/год;
Живильник ПСМ-10, Qм=10
т/год;
Подрібнювач „Волгарь-5”, Qм=5
т/год;
. Лінія коренеплодів:
Живильник ТК-5Б, Qм=5
т/год;
Мийка-подрібнювач ИКМ-5, Qм=5
т/год;
. Лінія концкормів:
Живильник ПК-6, Qм=2,0
т/год;
. Лінія мінеральних добавок:
Дозатор МТД-3А, Qм=0,75
т/год;
. Лінія рідких добавок:
резервуар для води;
. Лінія змішування:
Змішувач-запарник СКО-Ф-6, Qм=6
т/год.
Для прикладу визначаємо
кількість подрібнювачів ДКМ-5:
nм=
шт
Приймаємо один подрібнювач.
Аналогічно визначаємо
кількість машин для інших технологічних ліній. Схему ПТЛ наводимо на листі 1
графічної частини.
.8 Розрахунок механізованого
водопостачання
.8.1 Визначення витрати води
Відносно кількості тварин на фермі
визначаємо добову потребу води за формулою :
Qдоб.1=
(2.23)
де 
-
середньодобова норма витрат води одним споживачем і-тої групи:
свині масою
20-30 кг - 
=3 л;
-40 кг - 
=5 л;
-60 кг - 
=8 л;
-80 кг - 
=10 л;
-100 кг - 
=15 л;
mi
- кількість споживачів і-тої групи, голів;
n
- кількість груп споживачів з однаковими нормами водопостачання, шт.
Підставляємо значення у формулу і
проводимо розрахунок:
Qдоб.1=480*3+480*5+480*8+480*10+480*15=19680
л
Загальна потреба води по фермі
становить:
Qдоб.=
Qдоб.1+
Qдоб.2, (1.24)
де Qдоб.1
- потреба води для напування тварин, л;
Qдоб.2.
- потреба води для приготування кормів, Qдоб.2=4359,6
л
Qдоб.=4359,6+19680=24039,6
л
Споживання води на фермі
розподіляється дуже нерівномірно, як протягом року так і протягом доби. З
урахуванням цього максимальна добова потреба води для свиноферми становить:
Qдоб.max=
*Qдоб (1.25)
де -
коефіцієнт нерівномірності добового споживання води, =1,3
Qдоб.max=24039,6*1,3=31251,4
л
Максимальну кількість води за
годину визначаємо за формулою:
Qгод=
(1.26)
де 
-
коефіцієнт нерівномірності годинного споживання води , =2-2,5.
Qгод=
л/год
.8.2 Визначення гідравлічного
тиску
Повний тиск у системі
водопостачання складається з геометричної висоти підйому води та сумарних втрат
тиску на подолання опору у всмоктувальному і нагнітальному трубопроводах:
Н=Нг+h, (1.27)
де Нг - відстань по
вертикалі від місця забирання до верхнього рівня води у башті, м. вод. ст.;
h - сумарні
втрати напору, м. вод. ст.
Невідомі значення у формулі
визначаємо за формулами:
Нг=Нвс+Ннаг, (1,28)
h=hт+hм (1.29)
де Нвс - висота
всмоктування, Нвс=10 м. вод. ст.;
Ннаг - висота нагнітання,
Ннаг=12 м. вод. ст;
hт
- втрата напору на подолання тертя вздовж трубопроводу, м. вод. ст;
hм
- втрата напору на подолання місцевих опорів.
hт=
, (1.30)
hм=
, (1.31)
де 
-
коефіцієнт гідравлічного опору, для чавунних та стальних труб =0,02;
д - прискорення вільного
падіння, д=9.81 м/с2;
V -
швидкість води в мережі, V=0,8 м/с;
dтр =50
мм= 0,05 м - діаметр трубопроводу;
L -
довжина трубопроводу, L=195 м -
загальна;
- сума коефіцієнтів місцевих
опорів:
вентиль Е=3;
кран Е=5;
трійник, три шт. Е=1,5*3=4,5;
різкий поворот під кутом 900,
два шт. Е=1,25*2=2,5;
зворотній клапан Е=5.
=3+5+4,5+2,5+5=20
Підставляємо значення у
формули 1.30 і 1.31 та проводимо розрахунок.
hт=
м. вод.
ст.,
hм=
м. вод. ст.
Підставляємо значення у
формули 1.28 і 1.29 та проводимо розрахунок
Нг=10+12=22 м. вод. ст.;
h=2.54+0.65=3.19
м.
вод. ст.
Підставляємо значення у формулу 1.27
та проводимо розрахунок:
Н=22+3,19=25,19 м.вод. ст.
.8.3 Вибір водопідіймального
обладнання
Необхідну продуктивність
водопідіймального обладнання визначаємо за формулою:
Qн=
, (1.32)
Де Тн - тривалість роботи
насоса протягом доби, Тн=3 год.
Qн=
л/год=10,4
м3/год
Розрахункову потужність
електроприводу насоса визначаємо за формулою:
Nпр=
, (1.33)
де 
- к.к.д.
насоса, =90 %;
- к.к.д. трансмісії, =70 %.
Nпр=
кВт
Потужність електродвигуна з
урахуванням коефіцієнта запасу становить:
Nдв=кз*Nтр, (1.34)
де кз=2 - коефіцієнт
запасу;
Nдв=2*0,04=0,08
кВт.
Приймаємо заглибний насос ЭЦВ6-7.2-75
в
якого Qн=16
м3/год, Nпр=2,5
кВт.
.8.4 Розрахунок водонапірної споруди
Загальну місткість резервуара
водонапірної башти розраховуємо за формулою [4]:
V
= Vр
+ Vз
+ Vn,
(1.35)
де Vр
- робочий або регулюючий об’єм резервуара, м3;з - об’єм
для накопичення необхідних (аварійних, протипожежних) запасів води, м3;
Vn - пасивний не використовуваний об’єм резервуара, м3.
Пасивний не використовуваний об’єм
резервуара визначаємо за формулою :
Vп
= Vпв
+ Vпн, (1.36)
де Vпв - верхня пасивна
частина, VПВ = 0.3*32*2 = 5,4 м3;пн
- нижня частина, яка виконує роль відстійника, VПН = 0,2 ×
32 + 2 = 3.6 м3;
Vп
= 5.4 + 3.6 = 9 м3
Робочий об’єм резервуара визначаємо
за формулою:
Vр
= (0.15 ¸ 0,3) Qдоб, (1.37)
де Qдоб
- добова витрата води, Qдоб
= 11,7 м3
Vр
= 0.3*31,2 = 9,36.
Об’єм для накопичення необхідних
запасів води визначаємо за формулою :
Vз
= Vав
+ Vпож, (1.38)
де Vав - аварійний запас
води, м3;пож - протипожежний запас води, згідно
рекомендаціям приймаємо Vпож = 6 м3.
Аварійний запас води визначаємо за
формулою:
Vав = 2*Qгод.max,
(1.39)
де Qгод.max - максимальна
кількість споживаної води за годину.ав = 2*2,6 = 5,2 м3;
Підставляємо значення у формулу 1.38
і проводимо розрахунок:з = 6+5,2=11,2 м3.
Підставляємо значення у формулу 1.35
і проводимо розрахунок:= 9+9,36+11,2=29,56 м3.
Вибираємо водонапірну башту БР -
25У.
Повною місткістю резервуара 53 м3.
.8.5 Визначення необхідної кількості
напувалок
Необхідну кількість напувалок
визначаємо за формулою:
, (1.40)
де m - кількість голів свиней, m =
2400;1 - кількість голів, які обслуговуються однією напувалкою, для
напувалки ПСС - 1, m1 = 25 голів.
nап=
шт.
.9 Прибирання гною
.9.1 Розрахунок виходу гною і
витрати підстилки
Добовий вихід гною від однієї
тварини визначаємо за формулою:
дгн = дк + дс
+ дп, (1.41)
де дк - добовий вихід
калу, свині на відгодівлі
дк1 = 1,4 кг;
дк2 = 2 кг;
дк3 = 3 кг;
дк4 = 5 кг;
дк5 = 7 кг;
дс - добовий вихід сечі:
дс1 = 2 кг; дс2
= 2,5 кг; дс3 = 4 кг; дс4 = 4.5 кг; дс5 = 8
кг;
дп - добова норма
внесення підстилки:
дп1 =1 кг; дп2
=1,5 кг; дп3 =2 кг; дп4 =2,6 кг; дп5 =3 кг;
Підставляємо значення у формулу 1.41
і проводимо розрахунок:
дгн.1 1,4+2+1=4,4 кг;
дгн.2 = 2+2,5+1,5=6 кг;
дгн.3 = 3+4+2=9 кг;
дгн.4 = 5+4,5+2,6=12,1
кг;
дгн.5 = 7+8+3=18 кг;
Добовий вихід гною по фермі
визначаємо за формулою:
Gдоб = 
гн.і*mі (1.42)
де дгн.і - добовий вихід
гною від однієї голови і - ї групи, кг (формула 2.44);
mi
- кількість тварин і - ї, голів;
n - кількість
груп тварин.
Підставляємо значення у формулу і
проводимо розрахунок:
Gдоб
=480*4,4+480*6+480*9+480*12,1+480*18=23758 кг.
Річний вихід гною визначаємо за
формулою:
Gр
= Gдоб
* Д, (1.43)
де Д - кількість днів нагромадження
гною на фермі, Д = 365 днів.
Gр
= 23758 * 365 = 8671670 кг = 8671,6 т
Річна потреба підстилкового матеріалу
визначається за формулою:
Gп = п.і*mi*Д (1.44)
де дп.і - добова потреба
в підстилковому матеріалі для і - го виду тварин
Підставляємо значення у формулу і
проводимо розрахунок:
Gп
= (480*1+480*1,5+480*2+480*2,6+480*3)*365=1769520 кг = 1769,5 т
.9.2 Вибір технології видалення та
утилізації гною
Технологія видалення та утилізації
гною зумовлюється насамперед його вологістю, яка залежить від способу утримання
тварин в приміщеннях, а також кількості та варіанту використання підстилки.
Структура технологічного процесу
прибирання тваринницьких приміщень та використання гною включає комплекс
операцій: доставка і розподіл підстилки в місця утримання тварин; прибирання й
видалення гною з приміщень; транспортування його в гноєсховища або до місця
приготування компосту; знешкодження і переробка гною або приготування компосту;
доставка органічних добрив на поле та внесення їх в ґрунт.
Ефективнішими є технології, що
забезпечують мінімальну вологу і максимальну збереженість цінних для добрива
речовин.
.9.3 Розрахунок системи видалення
гною
m’ = 
, (1.45)
де z
- кількість рядів стійл, що обслуговуються одним
транспортером, z = 2;
L - робоча
довжина ряду стійл у тваринницькому приміщенні,
L =48
м;
Вст - ширина одного стойла, вст
=3,1 м.
Підставляємо значення у формулу і
проводимо розрахунок:
m’1,2 = 
голова
Враховуючи, що в клітках
знаходиться багато свиней то: m1 =200голів,
m2 = 260 голів.
Продуктивність технологічної
лінії видалення гною визначаємо за формулою:
Qл =
, (1.46)
де К - кратність прибирання гною
протягом доби, К = 1 раз;
Тц - тривалість одного
циклу видалення гною, с.
Тц = 
, (1.47)
де Lтр
і Lпох
- загальна довжина відповідно горизонтального та похилого транспортерів, м;
і 
- швидкість переміщення наведених
транспортерів, м/с.
Вибираємо транспортер ТСН -
160 в якого Lтр =
160 м,
Lпох =
13.04 м, =0.18 м/с =0.72 м/с.
Тц = 
с
Підставляємо значення у
формулу 1.46 і проводимо розрахунок:
Qл =
кг/с;
Кількість транспортерів
приймаємо:
nу
= n * 1, (1.48)
де n
- кількість приміщень, n
= 4 шт.;
- кількість транспортерів у одному
приміщенні.
nу
= 4 * 1 = 4 шт.
Приймаємо транспортери ТСН - 160
продуктивністю 4.5 - 5.7 т/год, потужність електродвигунів 5.5 кВт.
Час роботи транспортера протягом
доби визначаємо за формулою:
Т = Тц К (1.49)
Т = 907 *1 = 907 с. = 15.2 хв. =0.25
год.
Загальна тривалість процесу
видалення гною визначається за формулою:
Тз = Т nу, (1.50)
де nу
- кількість транспортерів, nу
=4 шт.
Тз = 0.25 * 4 = 1 год.
В сховище гній перевозиться
мобільним засобом 2ПТС - 4 + ЮМЗ - 6Л. Кількість рейсів, які необхідно зробити
транспортним засобом при перевезенні гною визначаємо за формулою:
ір = 
, (1.51)
де Gдоб
- добовий вихід гною, Gдоб
= 23758 кг;
Gмоб
- вантажопідйомність вантажного засобу, Gмоб
= 4 т.
ір = 
рейси.
Приймаємо ір = 6
рейсів.
Тривалість одного рейсу
мобільного засобу для перевезення гною визначаємо за формулою:
Тц. моб = Тх +
Тзав + Тр + Троз, (1.52)
де Тх - тривалість
холостого переїзду, с; Тзав - тривалість завантаження причепа, с; Тр
- тривалість переїзду завантаженого причепа, с.; Троз - тривалість
розвантаження причепа, с.
Тривалість холостого переїзду
визначаємо за формулою:
Тх = 
, (1.53)
Де 
- максимальна
відстань від гноєсховища до тваринницького приміщення, 
= 500 м; 
- швидкість
руху не завантаженого агрегату, =20 км/год = 5.6 м/с.
Тх = 
с.
Тривалість завантаження
причепа визначаємо за формулою:
Тзав =
, (1.54)
де Gмоб
- вантажопідйомність причепа, Gмоб
= 4 т;
Qл
- продуктивність скребкової установки, Qл=
5 т/год.
Тзав = 
год. = 48
хв. = 2880 с.
Тривалість переїзду
завантаженого причепа визначаємо за формулою:
Тр = 
, (1.55)
де - швидкість
руху завантаженого агрегату, =12 км/год = 3.4 м/с.
Тр = 
с.
Тривалість розвантаження
причепа по паспортним даним триває Троз =8 хв =480 с.
Підставляємо значення у
формулу 1.52 і проводимо розрахунок:
Тц. моб =89.3 +
2880 + 147 + 480 = 3596,3 с. =59,9 хв. =0.99 год
Кількість мобільних
транспортних засобів визначаємо за формулою:
nмоб =
, (1.56)
де і1 - кількість рейсів,
які може здійснити один мобільний агрегат за час видалення гною, шт.
і1 = 
, (1.57)
де Тз - тривалість
процесу видалення гною, Тз = 3 год.
і1 = 
рейса.
Приймаємо і1 = 3 рейси
Підставляємо значення у
формулу 2.56 і проводимо розрахунок:
nмоб =
шт.
Приймаємо два агрегата для
вивезення гною до гноєсховища 2ПТС - 4 + ЮМЗ - 6Л.
1.9.4 Зберігання гною
Згідно із санітарними
нормами, крім основних гноєсховищ для постійного зберігання гною, на фермах
передбачені карантинні секційні майданчики.
Площу карантинного майданчика
для зберігання гною визначаємо за формулою:
Fк.м = 
, (1.58)
де 
- кількість
гною від однієї тварини за добу, кг;
- кількість тварин на фермі, голів;
- тривалість карантинного
витримування гною, = 6 - 18
днів, приймаємо = 10 днів;
- висота бурту гною, 
= 1.5 - 2.5
м, приймаємо =2 м;
- коефіцієнт, який враховує
відстань між окремими буртами гною, 
= 1.3;
- щільність гною, кг/м3.
Щільність гною визначаємо за
формулою:
, (1.59)
де 
- кількість
кала, сечі і підстилки при виході на одну тварину, кг;
- щільність відповідно кала, сечі і
підстілки, кг/м3
= 800 кг/м3;
= 1000 кг/м3;
= 30 кг/м3.
кг/м3
Підставляємо значення у
формулу 1.58 і проводимо розрахунок:
Fк.м =
м2
Загальну місткість основного
гноєсховища визначаємо за формулою:
Vсх = 
, (1.60)
де 
- тривалість
зберігання гною в сховищі, = 120 днів;
- коефіцієнт, який враховує
зменшення об’єму гною за рахунок його усадки, 
= 0.82
Vсх = 
м3
Вибираємо три гноєсховища
місткістю 1000 м3 по типовому проекту
ТП 815 - 416.
2.
Конструктивна частина
Перед удосконаленням
змішувача-запарника СКО-Ф-6 вивчаємо зоотехнічні вимоги до приготування кормів
для свиней та користуємось технологічними схемами існуючих машин даного
призначення.
.1 Зоотехнічні вимоги до
приготування кормів для свиней
Продукцію м’яса свинини одержують за
рахунок використання кормових ресурсів рослинного походження власного
виробництва.
З метою забезпечення
високоефективного використання поживної цінності більшість кормів необхідно
заготовляти і готувати до згодовування відповідно до діючих стандартів або
зоотехнічних вимог, які враховують фізіологічні особливості тварин. Сутність
цих вимог полягає у наступному.
Збирати кормові культури необхідно в
період, коли вони мають найбільшу врожайність та поживну цінність. Якість
кормів визначається не лише їх поживною цінністю, а й наявністю в них
баластних, некорисних включень. Для запобігання таких явищ, як некорисні
включення, в процесі підготовки до згодовування очищають. Допустимий ступінь залишкового
забруднення залежить від виду кормів, а також характеру включень та їх можливих
наслідків. Так домішки землі не повинні перевищувати 1 - 2%, піску - 0,3 - 1%,
металеві домішки розміром до 2 мм з незагостреними краями - 30 мг на 1 кг
корму, насіння отруйних трав - 0,25%.
Для високоефективного використання
кормів важливим є забезпечення оптимальної крупності кормових часток, що
залежить від біологічного виду та віку тварин і птиці, а також від виду
кормової сировини й характеру використання кормів. З цією метою кормову
сировину перед згодовуванням подрібнюють.
Готувати концкорми для свиней
необхідно з інгредієнтів дрібного попелу 0,2 - 1 мм. Грубі корми на сінне
борошно слід подрібнити до розміру частинок 1 - 2 мм. Коренеплоди
рекомендується подрібнювати за 1 - 2 год до згодовування на частинки розміром 5
- 10 мм.
Рівномірність змішування повинна
бути не менше 90% допустимі відхилення за масою компонентів не повинні
перевищувати ±5 … 10%.
.2 Аналіз існуючих конструкції
змішувачів-запарників кормів для свиней
Змішувач-запарник кормів С - 12
призначений для періодичного приготування кормових сумішей вологістю 60 … 75%
із концентрованих кормів, коренебульбоплодів, зеленої маси або силосу,
трав’яного борошна і різних кормових добавок. В ньому можна проводити
запарювання кормів.
Змішувач кормів С - 12 призначений
для обслуговування свиноферм. Змішувач (рисунок 2.1) складається з корпуса 1,
який є резервуаром для завантаження компонентів та їх змішування. В корпусі
назустріч одна одній обертаються дві лопатеві мішалки 3. Кожна мішалка
складається з вала, на якому закріплено по вісім кронштейнів з лопатками на
кінці. Вали перемішувачів встановлені в підшипниках, які розміщені на торцевих
стінках корпуса. На кінцях валів із зовнішньої сторони корпуса закріплені
приводні зубчасті колеса. В нижній частині корпуса, під перемішувачами,
знаходиться розвантажувальний шнек 4 з горловиною. Отвір від горловини закрито
клиновою заслінкою 5. Піднімання і опускання заслінки, включення і зупинка
розвантажувального шнека здійснюється системою керування 7, яка складається із
електродвигуна з редуктором, штока, важеля, металевого троса з роликами, трьох
конічних вимикачів і зубчатої муфти.
У верхній частині корпуса змішувача
є оглядовий люк із запобіжною сіткою для нагляду за процесом змішування кормів
і горловина для завантаження кормів, яка має шиберну заслінку.
- корпус; 2 - пароросподільник; 3 -
лопатеві змішувачі; 4 - розвантажувальний шнек; 5 - заслінка; 6 - привод; 7 -
система керування розвантажувальним шнеком; 8 - кришка; 9 - загорожа привода.
Рисунок 2.1 - Змішувач С - 12
Система подання пари складається із
пароросподільника 2, розміщеного на торцевій стінці, і двох розподільних труб
по бокам змішувача. Кожна розподільча труба з’єднана із внутрішнім простором
змішувача паровідвідними патрубками з кранами. Патрубки приварені своїми
кінцями в днище корпуса змішувача. Для включення і виключення подачі пари
передбачений перемикач.
Привод перемішувачів здійснюється
від електродвигуна через клинопасову передачу і циліндричний редуктор.
Розвантажувальний шнек приводиться від зірочки, розміщений на тихохідному валу
редуктора.
Змішувач-запарник кормів С - 7
призначений для приготування сумішей вологістю 60 … 85% із подрібнених кормів
із запарюванням і без запарювання. Ця машина є модефікація змішувача С - 12 і
відрізняється від аналога габаритом.
Змішувач-запарник С - 2 - подальша
модифікація змішувачів С - 12 і С- 7.
Запарник-змішувач К - 1, барабанного
типу, призначений для теплової і термохімічної обробки подрібненого корму, а
також змішування його з іншими компонентами раціону.
Запарник виконаний у вигляді
барабана, який обертається на дох опорах. Привод здійснюється від
електродвигуна через клинопасову передачу на редуктор і дальше на відкриту
зубчату передачу. Для розвантаження кормосуміші через два спеціальних люки
барабан обладнаний пасивними шнеками у вигляді лопастей, які встановлені під
кутом 400 до вісі барабана. Для подавання в запарник пари і хімічних
реагентів, в барабані закріплені чотири однодюймові труби. Один кінець кожної
труби заглушений, інший підведений до центру торцевої стіни барабана і
з’єднаний в хрестовину, яка пов’язана з центральною трубою муфтою. Технічна
характеристика змішувача наведена в таблиці 2.1.
.3 Модернізація змішувача кормів
СКО-Ф-6
Змішувач СКО - Ф - 6, та його
модифікації, призначений для змішувача-запарника подрібнених кормів вологістю
60 … 85%. Змішувач складається із перемішувального вала, корпуса, в якому
проходить змішування, розвантажувального шнека, заслінки та приводного
механізму робочих органів. Для кожного робочого органу у змішувача
спроектований окремий привод.
Розглянута конструкція
змішувача-запарника кормів має ряд недоліків, одними із них є велика
металоємкість конструкцій та суттєва нерівномірність змішування компонентів
кормів.
Для досягнення меншої металоємкості
машини необіхдно, не знижуючи показників нерівномірності змішування розробити
нові робочі органи та приводний механізм.
Взятий за прототип змішувач-запарник
кормів СКО - Ф - 6 (з) має один перемішувальний вал, який забезпечує 15%
нерівномірності змішування кормових компонентів та три електроприводи, відсоток
нерівномірності змішування та велика металоємкість конструкції є одними із
основних недоліків.
.4 Будова і робота модернізованого
змішувача кормів
Модернізований змішувач-запарник
кормів складається (рисунок 2.2) із циліндричного корпуса 1, в якому проходить
процес змішування. В корпусі розміщений змішувальний вал, на якому розміщені
робочі органи - стрічковий змішувальний шнек 2 та лопатки 3, які переміщують
компонент корму у протилежних напрямках, що забезпечує якісне перемішування
кормів. Внизу корпуса розміщений розвантажувальний шнек 4, який під час роботи
відкривається заслінкою 5. До корпуса проведені трубопроводи підведення пари 6
і рідини 7.
- корпус; 2 - шнекова навивка;
3 - лопатки; 4 - розвантажувальний шнек; 5 - заслінка; 6 - патрубок лапи; 7 -
патрубок підведення рідини; 8 - завантажувальна горловина.
Рисунок 2.2 - Схема роботи
змішувача-запарника кормів
Модернізований змішувач може
працювати в двох режимах: змішування та змішування-запарювання. Через горловину
8 завантажують компоненти кормів у змішувальну камеру, в які проходить
змішування компонентів кормів в однорідну суміш. По закінченню процесу
змішування вмикається розвантажувальний шнек 4, який вивантажує суміш на
транспортуючий засіб.
2.5 Розрахунок енергетичних
параметрів змішувача-запарника кормів
Загальну потужність привода робочих
органів визначаємо за формулою:
, (2.1)
де N1 - потужність
привода змішувача, кВт;2 - потужність привода розвантажувального
шнека, кВт.
, (2.2)
де Nш -
потужність, яка витрачається на змішування кормів шнековою навивкою, кВт;л
- потужність, яка витрачається на змішування кормів лопатками, кВт.
, (2.3)
де Q - продуктивність
змішувача, Q = 6 т/год;- горизонтальна проекція робочої довжини гвинта, L =
17,58 м;- коефіцієнт опору руху кормової суміші об стінки корпуса, w = 1,2;-
вертикальна проекція робочої довжини гвинта, H = 6,28 м.
кВт.
Потужність, яка необхідна для
пресування лопаток визначається за формулою:
, (2.4)
де Рр - колове
зусилля, Н;
Ро - осьове
зусилля, Н;p - колова швидкість, м/с;о - осьова
швидкість, м/с;л - кількість лопаток при шагові S = 400 мм, Zл
= 28 шт.
, (2.5)
, (2.6)
де Рн - нормальна
складова сила опору, Н;
a - кут нахилу лопатки, a = 450;
f -
коефіцієнт, f =
0,56
, (2.7)
де g - об’ємна
маса кормосуміші, g
= 755,1 кг/м3;
hср -
середня глибина занурення лопатки, 
м;
Fл -
проекція площі лопатки, Fл = 0,3 × 0,2 = 0,06м2;
j - кут внутрішнього тертя, 
.
Н
Підставляємо значення у
формули 2.5 і 2.6 та проводимо розрахунок.
Н,
Н.
Осьову і колову швидкість
визначаємо за формулами:
, (2.8)
, (2.9)
де w - кутова
швидкість, рад/с.;
rср -
середній радіус, rср = 0,25 м.
кутову швидкість вала
визначаємо за формулою:
, (2.10)
де n -
частота обертання вала, приймаємо, n = 80 хв.-1.
рад/с.
Підставляємо значення у
формули 2.8 і 2.9 та проводимо розрахунок:
м/с;
м/с.
Підставляємо значення у
формулу 2.4 і проводимо розрахунок:
Підставляємо значення у
формулу 2.2 і проводимо розрахунок:
.
Потужність привода
розвантажувального шнека визначаємо за формулою:
, (2.11)
де Q - продуктивність шнека,
Q = 12 т/год.;- шлях переміщення корму, L = 1,6 м;
w - кутова швидкість, рад/с, 
рад/с;
h - к.к.д. привода, h = 0,9;
К1 - коефіцієнт,
який враховує втрати на тертя в підшипниках, К1 = 1,7.
кВт.
Підставляємо значення у
формулу 2.1 і проводимо розрахунок:
кВт.
Для привода робочих органів
вибираємо два електродвигуни: 4А132М8 потужністю N = 5,5 кВт,
для привода
змішувача 4А112МА8 потужністю N = 2,2 кВт, для привода розвантажувального
шнека.
.6 Розрахунок деталей привода
робочих органів машини
Складаємо кінематичну схему
привода робочих органів.
- змішувальний вал; 2 -
розвантажувальний шнек; 3 - ланцюгова передача привода змішувача; 4 -
клинопасова передача; 5 - проміжний вал; 6 - електродвигун 4А132М8; 7 -
ланцюгова передача привода розвантажувального шнека; 8 - редуктор; 9 -
запобіжна муфта; 10 - електродвигун 4А112МА8.
Рисунок 2.3 - Кінематична
схема привода змішувача
Розраховуємо клинопасову
передачу.
Вихідні дані: частота
обертання вала електродвигуна, n1 = 750 хв-1;
частота обертання проміжного вала, n2 =
200 хв-1.
Діаметр меншого шківа
визначаємо за формулою:
, (2.12)
де Т1 - крутний
момент на валу електродвигуна, Н × мм;
, (2.13)
де Р - потужність
електродвигуна, Р = 5,5 кВт.
.
Підставляємо значення у формулу
2.12:
мм.
Згідно ГОСТ 17383 - 73
підбираємо діаметр шківа d1 = 125 мм.
Діаметр веденого шківа
визначаємо за формулою:
, (2.14)
де e = 0,01
і - передаточне число, 
;
d2 =
125 ×
3,75 × (1
- 0,01) = 464 мм.
Розраховуємо ланцюгову
передачу.
Вихідна дані: частота
обертання проміжного вала n1 =
200 хв-1, частота обертання змішувального вала n2 =
80 хв-1.
Головний параметр ланцюгової
передачі - шаг ланцюга, визначаємо за формулою:
, (2.15)
де Т1 - крутний
момент на валу меншої зірочки, Н × мм;
Кэ - коефіцієнт,
який враховує умови монтажу і експлуатації;1 - кількість зубів
зірочки; m - кількість рядів ланцюгів, m = 2;
[Р] = 27 МПа -
допустимий тиск в шарнірах
, (2.16)
де Тд - крутний
момент на валу електродвигуна, Тд = 70 × 103
Н × мм;
u -
передаточне число, u = 3,75;
Т1 = 70 × 103
× 3,75 = 263 × 103
Н ×мм.
, (2.17)
де Кд - динамічний
коефіцієнт, Кд = 1;
Ка - коефіцієнт,
який враховує вплив міжосьової відстані, Ка = 0,8;
Кн - коефіцієнт,
який враховує нахил ланцюга, Кн = 1;
Кр = 1,25, при
періодичному натягу ланцюга;
Ксм = 1,3, при
періодичному змащуванні ланцюга;
Кп = 1, при роботі
в одну зміну.
Кэ = 1
× 0,8
× 1 ×
1,25 × 1,3
× 1 =
1,3.
Кількість зубів зірочок
визначаємо за формулами:
, (2.18)
, (2.19)
де u - передаточне число, 
.
Z1 =
31 - 2 × 2,5
= 26 шт.
Z2 = 26 × 2,5 = 65
шт.
Підставляємо значення у
формулу і проводимо розрахунок:
мм.
Вибираємо стандартний шаг
ланцюга t =
19,05 мм.
Ділильний діаметр зірочок
визначаємо за формулою:
, (2.20)
мм;
мм
Визначаємо діаметр вала
змішувача за формулою
, (2.21)
де Т - крутний момент на
валу, Н × мм;
[tк] - допустима
напруга, [tк] = 25 МПа.
Т = Т2 × u =
263 × 103
× 2,5
= 657,5 × 103
Н ×мм.
мм.
Приймаємо діаметр вала під
підшипники dв =
55 мм.
Визначаємо передаточне число
привода розвантажувального шнека:
.
Вибираємо циліндричний
редуктор з передаточним числом u = 4.
Крутний момент на валу
електродвигуна визначаємо за формулою 2.13:
Н × мм.
Крутний момент на валу шнека,
формула 2.16:
Т2 = 28 × 103
× 4 =
112 × 103
Н ×мм.
Кількість зубів зірочок,
формула 2.18:
Z1,2 =
31 - 2 × 4 =
23 шт.
Ділильний діаметр зірочок,
формула 2.20:
мм.
Діаметр вала шнека, формула
2.21:
мм.
Приймаємо діаметр вала під
підшипники dв =
30 мм.
2.7 Експлуатація машини та технічний
догляд
.7.1 Правила експлуатації змішувача
СКО-Ф-6
Очищують вузли і деталі від
консерваційного мастила, перевіряють стан болтових з'єднань, огороджень, натяг
ланцюгів і пасів, наявність мастила в редукторах. Проводять включення
механізмів змішування кормів і перевіряють їх роботу на холостому ході.
При роботі змішувача кормів
слідкують за послідовністю включення апаратів і механізмів. Відключають
приймальний бункер, розвантажувальний шнек, відкривають заслінки механізму
видачі кормів
У процесі роботи слідкують, за
роботою машин і механізмів. По закінченню роботи, очищають бункер і механізм
вивантаження від залишків корму.
2.7.2 Технічне обслуговування
СКО-Ф-6
При щоденному обслуговуванні (ЩТО)
перед завантаженням проводять огляд приймального бункера змішувача, прибирають
сторонні предмети, проводять зовнішній огляд. Впевнившись у відсутності
підтікання мастила з редукторів, перевіряють рівень мастила і при необхідності
доливають, по закінченню роботи очищають бункер і механізм вивантаження від
залишків корму. При технічному обслуговуванні ТО-1 (яке проводиться 1 раз на
місяць) виконують всі роботи ЩТО, перевіряють стан і при необхідності регулюють
натяг привідних ланцюгів і пасів, змащують привідні ланцюги. При технічному
обслуговуванні ТО-2 (яке проводиться 1 раз на 6 місяців) виконують всі роботи
ТО-1, очищають змішувач від пилу, бруду і залишків корму, перевіряють
надійність кріплення робочих органів, приводів, бункера. Перевіряють технічний
стан редукторів, відсутність підтікання мастила і його рівень, відсутність
зайвих шумів і стуків, прочищають отвори маслопоказчика. Регулюють натяг
привідних ланцюгів і пасів, змащують привідні ланцюги. При встановленні на
зберігання очищають всі механізми від пилу, бруду і залишків корму, проводять
огляд технічного стану лінії змішування кормів, усувають всі знайдені
несправності, перевіряють рівень мастила в редукторі. Послаблюють натяг привідних
пасів, знімають втулочно-роликові ланцюги, промивають у керосині і завантажують
на 20 хв. у підігріте до 80-90 °С дизельне мастило чи автомобільне, після чого
ставлять на місце без натягу, консервують всі тертьові і не пофарбовані
поверхні, місця пошкоджень фарби знежирюють і фарбують.
.8 Техніка безпеки при
обслуговуванні машини
Технікою безпеки при обслуговуванні
СКО-Ф-6 передбачені наступні заходи:
.До роботи по технічному
обслуговуванні машини допускаються робітники, які вивчили правила по техніці
безпеки і ті, що пройшли перевірку їх засвоєння з записом у спеціальному
журналі.
.Одяг робітників, які займають
нічним обслуговуванням повинна бути застібнута і зручна для роботи.
.Технічне обслуговування змішувача
СКО-Ф-6 проводять вкінці зміни.
.Перед проведенням технічного
обслуговування зупинити машину.
.При перевірці кріплення агрегатів,
вузлів і деталей необхідно використовувати ключі тільки відповідних розмірів
гайок і болтів. Забороняється користування несправним інструментом.
.При з'єднанні деталей не можна
перевіряти пальцями спів падання отворів. Забороняється надівати ланцюги і паси
на обертові зірочки і шківи.
.Перед промивкою втулочно-роликових
ланцюгів у нагрітому дизельному паливі чи рідкому мастилі необхідно попередньо
змастити руки захисним кремом, остерігатися опіків палаючих нафтопродуктів.
Висновки
У першій частині курсового проекту
приведений технологічний розрахунок механізованих процесів свиновідгодівельної
ферми з поголів'ям 900 голів. Розраховані лінії кормоцеху передбачають повне
задоволення у приготуванні і роздачі кормів залежно від раціону як у зимовий
так і в літній період відгодівлі на основі прийнятого середньодобового раціону
в залежності від вікової групи тварин.
У другій частині проведений аналіз
існуючих змішувачів-запарників кормів, більш детальніше описана модернізація
змішувача-запарника кормів СКО-ф-6, технічне обслуговування та техніка безпеки.
Список використаної літератури
1. Поточний B.C.,
Паливода О.Ю. Лабораторний практикум з механізації тваринницьких ферм. - К.:
Урожай. - 1986. - 192с.
. Кондратюк Д.Г., Любін М.В.
Методичні вказівки до курсового проекту по дисципліні "Машиновикористання
в тваринництві".
. Красников В.В.
"Подъемно-транспортные машины". 2-е изд. Перераб. и доп. - М.: Колос.
- 1987. - 269с.
. Красников В.В. и др.
"Подъемно-транспортные машины". 2-е изд. Перераб. и доп. - М.: Колос.
- 1987. - 269с.
. Сіхкун O.I.
"Механізація тваринницьких ферм". - К.: Агропроміздат. - 1980. -
197с.
. Кузнецов P.O.,
Шаров Ю.К. и др. Под ред. Кузнецова P.O. "Справочник по механизации
животноводческих ферм". - К.: Агропромиздат. - 1992. - 211с.
. Прутков LA.
"Механізація роздачі кормів на тваринницьких фермах". - К.: Урожай. -
1997. - 178с.