Механизация заготовки силоса в полимерные рукава для молочно-товарной фермы на 600 голов с модернизацией тормозного устройства упаковщика силосной массы

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра "ТОПЖ"

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: « Механизация заготовки силоса в полимерные рукава для молочно-товарной фермы на 600 голов с модернизацией тормозного устройства упаковщика силосной массы

Выполнил: студент 4 курса

30мпт группы

Д.С. Леонов

Руководитель:

В.С. Сыманов

Минск 2008

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка состоит из 28 страниц машинописного текста. Она содержит в себе 20 листов формата А4, 6 таблиц. Графическая часть проекта представлена на 5 листах формата А1.

Ключевые слова: ФЕРМА, КОРОВНИК, УПАКОВЩИК СИЛОСНОЙ МАССЫ, ТОРМОЗНОЙ БАРАБАН.

В курсовой работе разработан проект заготовки силоса в полимерные руава для молочно-товарной фермы поголовьем 600 голов с разработкой тормозного устройства упаковщика силосной массы. Решен ряд вопросов организации труда на ферме, выполнены соответствующие расчеты и составлена таблица технико-экономических показателей проекта.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. РАСЧЕТ И ОПИСАНИЕ ГЕНЕРАЛЬНОГО ПЛАНА МОЛОЧНО-ТОВАРНОЙ ФЕРМЫ НА 600 КОРОВ

Обоснование системы содержания и структуры поголовья

Выбор основных и вспомогательных зданий и сооружений

Расчет площадок для выгула животных

Расчет потребности в воде

Расчет суточной и годовой потребности в кормах

Расчет вместимости навозохранилища

2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЛИНИИ ЗАГОТОВКИ СИЛОСА

3.КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА

4.РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКОЗАТЕЛЕЙ ЛИНИИ

5.БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Животноводство является важнейшим звеном агропромышленного комплекса. Эта отрасль дает человеку ценные продукты питания, а так же сырье для промышленности.

Большинство ферм РБ имеют молочно-товарное направление. Молочное направление является одним из приоритетных направлений развития сельского хозяйства РБ. И это не случайно. Молоко считается очень ценным продуктом, содержащим большое количество витаминов и других полезных веществ.

На МТФ применяются доильные установки. В состав доильных установок входит большое количество различных элементов. Разработка этих элементов представляется очень интересным и творческим инженерным трудом.

Целью курсового проекта является модернизация линии заготовки силоса в полимерные рукава для молочно-товарной фермы поголовьем 600 голов с разработкой тормозного устройства упаковщика силосной массы.

1 РАСЧЕТ И ОПИСАНИЕ ГЕНЕРАЛЬНОГО ПЛАНА МОЛОЧНО-ТОВАРНОИ ФЕРМЫ НА 600 ГОЛОВ

1.1 Обоснование системы содержания и структуры поголовья

Для крупного рогатого скота применяют две системы содержания: привязную и беспривязную. Разновидностью беспривязной системы является боксовое содержание животных.

В соответствии с заданием на проектировании принимаем боксовое содержание животных. При таком содержании скота, молочных и комбинированных пород животных размещают группами, в секциях на глубокой подстилке, на решетчатых полах без подстилки и с устройством в секциях индивидуальных блоков, обеспечивающих сухое ложе животным при минимальном расходе подстилки или без нее. Кормление животных организуют в секциях для содержания скота или на специальных кормовых площадках, а в летний период возможно на выгульно-кормовых дворах. Поение животных из поилок, установленных в близи мест кормления и на выгульно-кормовых дворах. Доение коров – в специальных помещениях с наличием преддоильных площадок.

Количество скотомест (поголовья) в помещениях для содержания различных групп животных КРС определяют умножением размера предприятия (по числу коров) на расчетные коэффициенты. Данные приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Структура поголовья молочно-товарной фермы на 600 коров

Группы животных	Расчетный коэффициент	Количество голов в стаде
1	2	3
1. Коровы, в т.ч. - дойные - сухостойные - новостельные и глубокостельные (в родильном от делении) 2. Нетели (за 2…3 месяца до отёла) 3. Телята профилакторного периода (до 10…20-дневного возраста) 4. Телята от 10…20 дней до 3…4 месяцев 5. Телята от 3…4 до 6 месяцев 6. Молодняк от 6 до 12 месяцев 7. Нетели до 6…12 месячной стельности	0,75 0,13 0,12 0,12 0,06 0,30 0,30 0,10 0,25	600 ·0,75=450 600 · 0,13=78 600 · 0,12=72 600 · 0,12=72 600 · 0,06=36 600 ·0,30=180 600 ·0,30=180 600 · 0,10=60 600 · 0,25=150
Итого:	2,13	1278

1.2 Расчёт площадок для выгула животных

Площадь выгульно-кормового двора или выгульной площадки для групп животных определяем:

F=fґm , м2,

где f - удельная площадь выгула на 1 животное, м2;

m - число животных в группе, голов.

По данным табл. 5.16 [1] выбираем нормы площадей на одну голову:

коровы 8 м2 , 600 голов

молодняк и нетели 10 м2 , 282 голов

телята от10 дней до 6 месяцев 5 м2, 396 голов

Тогда площадь выгульных площадок составит:

для коров Fкор = 8ґ600 = 4800 м2

для нетелей Fмол+нетели = 10ґ282 =2820 м2

для телят Fтелят = 5ґ396 = 1980 м2

Общая площадь выгульных площадок будет:

Fкор+ Fтелят+ Fмол+нетели=4800+1980+2820=9600 м2

1.3 Расчёт потребности в воде

Вода расходуется на поение животных и производственные технологические, гигиенические, хозяйственные и противопожарные нужды.

Потребность в воде на поение животных определяем по среднесуточным нормам водопотребления различными половозрастными группами животных по формуле:

Qсутср=∑qi· mi, л/сут

где qi - среднесуточная норма водопотребления животными i-го вида, л/сут;

mi -кормление животных i-го вида, голов.

Тогда:

Qсутср=100 · 600+50 · 272+20 · 396+50 · 60 = 82020 л/сут.

Учитывая неравномерность потребления воды животными в течении суток, определяем максимальный суточный, часовой и секундный расходы что необходимо для расчёта водопроводных сооружений:

л/сут;

л/ч;

л/с,

где a1 и a2 - соответственно коэффициенты суточной и часовой неравномерности (a1 =1,3; a2 = 2,5).

Определяем вместимость бака водонапорной башни с учётом хранения регулирующего (Vр), противоположного (Vп) и аварийного (Vа) запаса воды.

V = Vр + Vп + Vа, м3

Объем регулирующей вместимости водонапорного бака с учётом расхода воды на бытовые нужды принимают 15…25% от максимального суточного расхода , т.е.

Vр=0,2 · Qсутmax = 0,2 · 106626 = 21325,2 л = 21,3 м3

Запас воды для противопожарных целей содержат, как правило, в наземных или подземных безнапорных резервуарах, из которых её подают пожарными насосами. Вместимость таких резервуаров определяется, исходя из продолжительности пожара в течение tп=2…3 ч. при расходе воды на тушение qп=2,5…7,0 л/с, то есть:

Vрез п=3,6·gn tn=3,6 · 5,0 · 2,5 = 45,0 м3;

Противопожарный запас воды для водонапорных башен определяем из расчёта тушения пожара в течение 10 мин в двух местах одновременно с общим расходом воды 10 л/с, то есть:

Vп=10 ·10 · 60 / 1000 = 6,0 м3;

Аварийный запас определяем из условий устранения аварии в течении двух часов.

Vа=2 · Qчmax = 2 · 11106,8 = 22213,6 л = 22,2 м3

Итого:

V = 21,3 + 64,0 + 22,2 = 48,5 м3

По каталогу выбираем типовой проект водонапорной башни. Для нашего случая выбираем башню БР-50 ТП 901-517/70. Вместимость 50м3 , диаметром 3м, высота 18м, бак и ствол из стали листовой. Выбираем насос ЭЦВ-10-120-60.

1.4 Расчёт суточной и годовой потребности в кормах

Принимаем сенажно-силосно-концентратный тип кормления, при котором сенаж составляет 17%, силос 11%, сено 6%, корнеплоды 6%, концентраты 30% и зелёные корма 30%. При этом продолжительность зимнего периода составляет - 230, летнего - 135 дней. Годовой удой 6000 кг от коровы.

По данным таблицы составляем рацион для животных.

Таблица 1.2.1

Среднесуточный рацион для 1 группы животных (для дойных коров, сухостойных, ново- и глубокостельных и нетелей), кг

Период	Сено	Сенаж	Силос	Корнеплоды	Концентраты	Зелёные корма
Зимний	5,5	5,5	12,0	19,0	6,0	-
Летний	-	-	-	-	5,5	75

Таблица 1.2.2

Среднесуточный рацион для 2 группы животных (телята, молодняк), кг

Период	Сено	Сенаж	Силос	ЗЦМ	Концентраты	Зелёные корма
Зимний	1,2	6,0	5,0	0,7	2,0	-
Летний	-	-	-	0,7	0,4	17,0

Определяем суточную потребность в различных кормах для всех групп животных по формуле:

Q=a1·m1+a2·m2+…+an·mn; кг/сут

где Q - суточное потребление различных кормов по ферме, кг;

a1, a2, an - расход различных кормов по рациону на одно животное, кг/сут;

m1, m2, mn - число животных в каждой группе, голов.

m1 = 450 + 78 + 72 + 72 + 150 = 750, голов;

m2 = 180 + 180 + 60 = 420, голов.

Тогда суточная потребность в кормах составит:

Сена: Qсена =5,5 · 750 +1,2 · 420 =4629кг ,

принимаем 4,6 т/сут;

Сенажа:

Qсенаж = 6,0 · 750+6,0 · 420 = 6645 кг ,

принимаем 6,7 т/сут;

Силоса:

Qсилос = 12,0 · 750+5,0 · 420 = 11100 кг,

принимаем 11,1 т/сут;

Корнеклубнеплодов:

Qкорнепл = 19,0 · 750 = 14250 кг,

принимаем 14,3 т/сут;

Концентратов:

Qконцзим = 6,0 · 750+2,0 · 420 = 5340 кг,

принимаем 5,4 т/сут;

Qконцл= 5,5 · 750+0,4 · 420 = 4293 кг,

принимаем 4,3 т/сут;

ЗЦМ:

QЗЦМзим=0,7 · 420=290 кг,

принимаем 0,3 т/сут;

QЗЦМ л=0,7 · 420=290 кг,

принимаем 0,3 т/сут;

Зеленых кормов:

Qз.к. = 75 · 750+17 · 420 = 63390 кг,

принимаем 63,4 т/сут.

Итого подлежит обработке в кормоцехе следующее количество кормов:

Qк.ц. = Qсена + Qсенаж + Qсилос + Qкорнепл + Qконцзим =

= 4,6 + 6,7 + 11,1 + 14,3 + 5,4 = 42,1 т / сут.

Общее количество кормов не подлежащих обработке в кормоцехе составляет:

Qл = Qконцл + Qз.к. + QЗЦМл = 4,3+ 63,4 +0,3 = 68,0 т/сут.

Определяем годовую потребность в кормах и результаты расчётов сводим в табл. 1.3

Таблица 1.3

Годовая потребность в кормах, т

Виды кормов	Зимний	период	Летний	период
	В сутки	На период	В сутки	На период
Сено	4,6	1058	-	-
Сенаж	6,7	1541	-	-
Силос	11,1	2553	-	-
Корнеклубнеплоды	14,3	3289	-	-
Концентраты	5,4	1242	4,3	580,5
Зелёные корма	-	-	63,4	8559
ЗЦМ	0,3	69	0,3	40,5
Итого:	42,4	9752	68,0	9180

Всего в год имеем

9752 + 9180 = 18932 т.

С учетом страхового фонда ( 5…10 % ) общая годовая потребность в кормах по ферме составит 20447 тонн.

В нашем случае подлежит обработке 42,4…46,8 т/сут. Выбираем кормоцех производительностью 50 т/сут. По этой величине выбираем типовой проект кормоцеха ТП 801-6-9.84. Габариты 28ґ12 м.

Определим вместимость и число хранилищ для сенажа и силоса.

Вместимость хранилищ определяем по формуле:

Vобщ = kз · Qгод / ρ, м3

где kз – коэффициент запаса, учитывающий потери от порчи кормов при хранении;

Qгод – годовая потребность сенажа и силоса для всех групп животных;

ρ – плотность кормов , т / м3.

Силосование и сенажирование осуществляем в траншеях. Принимаем коэффициент запаса:

для сенажа - 1,12…1,15 ,

для силоса - 1,15..1,25.

Принимаем плотность:

для сенажа - 0,5…0,6 т / м3 ,

для силоса - 0,6…0,65 т / м3 .

Тогда общая вместимость их будет:

для сенажа Vсенажа = 1,15 · 1541 / 0,55 = 3222 м3.

для силоса Vсилоса = 1,2 · 2553 / 0,6 = 5106 м3

Выбираем ТП 811-37. Габариты 39ґ9ґ3=1053 м3, для сенажа и 39ґ9ґ4=1404 м3, для силоса.

Количество траншей:

nсенажн.. = 3222 / 1053 = 3 шт.

nсилосн. = 5106 / 1404 =4 шт.

С учетом годовых потребностей и рекомендуемых норм запаса (табл. 5.15. [1]) подбираем типовые хранилища для сена, корнеклубнеплодов и концентрированных кормов (комбикорма).

Навес для хранилища сена, типовой проект № 813-150 18 х 30 м, вместимостью 500 т, остальные 58 т сена храним в скирде 8,5х18 м.

Корнеплодохранилище на 1000 т, типовой проект № 813-76 18 х 74 м, и корнеплодохранилище на 2000 т, типовой проект № 802.9-36.83 86 х 18 м, остальные 289 т храним в буртах.

Склад концентрированных кормов на 100 т, типовой проект № 813-7,5х20 м. Обеспечивает двухнедельный запас.

1.5 Расчёт вместимости навозохранилища

Вместимость навозохранилища определяем исходя из норм выхода и сроков хранения навоза по формуле:

V = m · gн · tgн,

где m – поголовье животных различных групп, голов;

gн – выход навоза от одного животного в сутки, кг;

tgн – число дней хранения навоза в хранилище, обычно 100…150 дней.

В нашем случае численность групп животных и суточный выход навоза составляет (см. табл. 1.4)

Таблица 1.4

Суточный выход навоза по различным группам животных

Группа животных	Численность группы	Суточный выход навоза, кг
Коровы	600	53
Телята до 6 месяцев	396	7
Нетели и молодняк	282	25

Продолжительность хранения навоза в хранилище принимаем 120 дней. Тогда потребная вместимость хранилища составит:

V = 600 · 53 · 120+396 · 7 · 120+282 · 25 · 120 = 4997640 кг

Принимаем вместимость навозохранилища 5000 т. Выбираем типовой проект № 815-9 30 х 43 м, вместимостью 2000 т – 3 хранилища.

Навозохранилище располагаем за территорией фермы.

1.6 Расчёт суточной и сезонной потребности в подстилочном материале

В качестве подстилочного материала принимаем измельчённую солому.

Таблица 1.5.1.

Суточная потребность соломы (кг на одну голову) по различным группам животных

Группа животных	Численность группы	Суточная потребность соломы, кг
Коровы	600	5
Телята до 6 месяцев	282	2,5
Нетели и молодняк	396	3,0

Тогда суточная потребность в соломе составит:

Qсут = 600 · 5+396 · 3+282 · 2,5 = 11238 кг .

Принимаем 11,3 т/сут.

Определяем сезонную потребность в соломе для подстилки животных:

Qсезон = 11,3 · 230 = 2600т.

Для хранения соломы принимаем навес на 500 т – 5шт. по типовому проекту №817-151 18х30 м. Остальные 100 т храним в скирде на 100 т каждая 7,5х28м.

1.7 Выбор основных и вспомогательных зданий и сооружений

Молочно-товарная ферма представляет собой единую строительно-технологическую совокупность, включающую в себя основные и подсобные производственные, складские и вспомогательные постройки и сооружения.

К основным производственным постройкам и сооружениям относятся коровники, телятники, здания для содержания молодняка различного возраста, родильные отделения, выгульные и выгульно-кормовые площадки, доильные помещения, пункты искусственного осеменения, кормоцехи.

К подсобным сооружениям относятся объекты для санитарно-ветиринарного обслуживания животных, автовесы, системы водоснабжения, канализации, электро- и теплоснабжения, внутренние проезды с твёрдым покрытием и ограждения.

Складские сооружения включают склады кормов, подстилки, инвентаря, навозохранилища, площадки или навесы для хранения техники.

К вспомогательным сооружениям относятся служебные и бытовые помещения: конторы, гардеробные, умывальники, душевые, туалеты.

В соответствии со структурой поголовья и классификацией основных и производственных сооружений производим, пользуясь паспортами и каталогами типовых проектов, выбираем объекты соответствующего назначения для МТФ на 600 коров:

три коровника на 200 голов беспривязного боксового содержания, ТП 801-2-92.1287; 21Ч72 м;

2 телятника на 260 голов с родильным отделением на 50 мест ТП 801-453, 72Ч21 м;

телятник на 120 голов с родильным отделением на 22 места ТП 801-447, 60Ч10,8 м;

1 молочных блок производительностью 12 тонн молока в сутки;

пункт искусственного осеменения на 2 станка и 10 стойл;

ветсанпропускник на 60 человек с блоком служебных помещений, с проходной;

кормоцех 12х28 м;

ветпункт с изолятором на 27 мест;

отапливаемый дезбарьер для животноводческих комплексов и ферм;

2 въездных дезбарьера;

автомобильные весы на 30 т;

трансформаторная подстанция;

площадка для корнеплодов;

навес для сена и подстилки;

траншея для хранения силоса;

траншея для хранения сенажа;

эстакада для отгрузки скота;

бункер для концкормов БСК-10;

навозохранилище;

жижесборник емк.25м2;

жижесборник емк.35м2;

место для емкости ливневых стоков.

2 ОПИСАНИЕ И РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ЗАГОТОВКИ, ХРАНЕНИЯ И РАЗДАЧИ СИЛОСА

Силос - это корм из провяленных до влажности 70-75% трав, сохраненных в аэробных условиях. Консервирование силоса достигается в результате содержания воды, которая доступна для молочно-кислых бактерий.

Лучший сиолос получают из многолетних бобовых (клевера с тимофеевкой, люцерны с тимофеевкой), а также из однолетних трав (вико-горохово-овсяная смесь).

Бобовые травы на силос начинают убирать в фазе начала бутонизации, злаковых - в фазе трубкования. В одном килограмме сухого вещества такого силоса содержится не менее 0,85 к.ед. и 100-140 г перевариваемого протеина, корм получается высокого качества.

При приготовлении силоса поэтапно выполняются следующие операции: скашивание с плющением, транспортировка, загрузка в башню или в специальный пленочный рукав, хранение и выгрузка.

Трава на силос скашивается косилками-плющилками (КПС-5Г, Е-302, КПРА-ЗА).

На качество силоса влияет степень измельчения растительного сырья. Современные кормоуборочные комбайны должны обеспечить такое измельчение, чтобы частицы длиной до 80 мм составляли не менее 80%. Измельчение и погрузка в транспортное средство выполняют кормоуборочные комбайны УЭС-270, «Полесье-700», Е-281 и др.

Для хранения силоса используются силосные ямы вместимостью более 800 тон. Максимальная продолжительность загрузки - 4 дня, которая не соблюдается. Закладка силоса в крупногабаритные траншеи (более 800 т) создает для многих сельхозпредприятий организационные проблемы, так как для соблюдения оптимальных агротехнических сроков требуется максимальная концентрация техники на 3-4 дня. Неизбежные поломки приводят к перебоям в работе и нарушению технологии. Плохие погодные условия могут даже остановить процесс заготовки. Во-вторых, из-за уменьшения размеров животноводческих ферм в нашей стране крупногабаритные траншеи стали непригодными для хранения силоса, поэтому необходимо строительство более меньших емкостей

Очень серьезной проблемой является поверхностная порча силоса, при которой от плесневения и гнили пропадает 150-200 кг корма с 1 м2. Поэтому тщательная изоляция силоса от воздуха полимерными пленками - это обязательный прием при хранении.

Главным достижением технологии заготовки силоса в упаковке является то, что успешно преодолеваются трудности и недостатки традиционного приготовления силоса в траншее, где потери количества и качества происходят почти на всех этапах: при недостаточном уплотнении силоса; из-за неполной герметизации; потери в процессе хранения; при выемке и раздаче корма.

Для МТФ на 600-голов в год необходимо 1271,44 т силоса с учетом страхового фонда. При средней урожайности кормовых культур, возделываемых для заготовки силоса 180 ц/га и при одном укосе площадь, занимаемая этими культурами, будет равна:

,

где Q - объем заготовки, т;

У - урожайность, т/га.

Определим необходимое количество косилок для скашивания трав на силос. При производительности косилки-плющилки Е-302 4,2 га/ч их количество будет равно:

,

где - сменная производительность, га/см;

N - количество дней работы.

Принимаем одну косилку-плющилку Е-302.

Определяем необходимое количество других машин для заготовки силоса:

- силосоуборочный комбайн Е – 201

п=70,6/(5,0Ч10,5Ч10)=0,13.

Принимаем один комбайн Е-281.

Количество транспортных средств, при дальности перевозки 5 км, в составе: Т-150К + ПИМ-40.

Определяем по выражению

;

,

где -грузоподъемность, т;

tpc - время цикла, ч.

,

где - время движения, ч;

- время на погрузку и разгрузку, ч;

- дополнительное время, ч.

;

.

где - часовая производительность, т/ч.

;

;

;

;

.

Принимаем одно транспортное средство.

Для укладки силоса в пленочные рукава примем укладыватель силосной массы УСМ-1 производительностью 30 т/ч массы. Их количество определится как

;

.

Принимаем один упаковщик УСМ-l.

Произведем расчет лини раздачи силоса. При одноразовом питании силосом в сутки необходимо 5376 кг. Следовательно, за одну раздачу в течении двух часов необходимо раздать 5376 кг.

Необходимая производительность кормораздатчика составит

,

где