Проектирование ферм и сельскохозяйственных комплексов
Оглавление
Введение
1. Общие сведения по теме, характеристика проектируемого комплекса и выбор технологии производственных процессов
2. Технологические расчеты производственных линий
2.1. Механизация водоснабжения и поения животных
2.2. Технологический расчёт и выбор оборудования системы вентиляции и воздушного отопления
2.3. Расчёт естественного освещения
2.4. Системы водяного и парового отопления
2.5. Расчёт производственной линии кормов
2.5.1. Общий расчёт
2.5.2. Линия корнеклубнеплодов
2.5.3. Линия силоса и сенажа
2.6. Технология механизированной уборки
удаления и утилизации навоза
2.6.1. Общий расчёт
2.6.2. Расчет лотковой самотечной системы удаления навоза
3. Технико-экономические показатели
3.1. Себестоимость
3.2. Срок окупаемости
3.3. Приведенные затраты
4. Охрана окружающей среды
5. Охрана труда и техника безопасности
Список использованной литературы
Введение
Животноводство является важнейшим звеном агропромышленного комплекса. Эта отрасль даёт человеку ценные продукты питания, а также сырьё для промышленности.
Производственно-техническая база животноводства развивается по двум направлениям: 1) строительство новых и реконструкция действующих ферм небольшой мощности с целью применения на них новейших машин, механизмов и прогрессивных форм организации труда; 2) строительство крупных животноводческих ферм комплексов с полной механизацией и автоматизацией производства.
Наличие ферм небольших размеров, особенно в скотоводстве, сохраниться и в дальнейшем. Это предопределяется проблемой кормовых угодий, а также необходимостью удовлетворения потребностей населения, например глубинных районов, в свежих животноводческих продуктах.
Многообразие видов животных и получаемой от них продукции вызвало необходимость применения самых различных технологий и технических средств — машин, аппаратов и др. Система машин для животноводства и кормопроизводства включает 1119 наименований, в том числе 750 для комплексной механизации животноводства и 369 — для кормопроизводства.
Новые машины разрабатываются при создании комплектов оборудования для молочных ферм и комплексов с привязным и беспривязно-боксовым содержанием, обеспечивающих применение механизированных и автоматизированных поточных технологических линий; при завершении автоматизации технологических процессов на откорме свиней и комплексной механизации репродукторных свиноферм; в овцеводстве — при переходе на комплекты технологического оборудования овцеферм на 5 и 10 тыс. маточного поголовья; в птицеводстве — при полном переходе на клеточное содержание всех видов и возрастных групп птицы, автоматизации многоярусных клеточных батарей и тепловентиляционных установок; для механизации селекционно-генетической работы; при совершенствовании технических средств, обеспечивающих оптимальный микроклимат в животноводческих помещениях.
Основные направления прогрессивной технологии в животноводстве — это поточно-цеховая система содержания животных, групповое обслуживание их и внедрение новых приемов, обеспечивающих более полное использование генетического потенциала.
На создание и укрепление материально-технической базы животноводства государством выделяются крупные капиталовложения. Организация эффективного использования техники, производственная эксплуатация и квалифицированное техническое обслуживание её является в настоящее время самыми важными задачами инженерно-технической службы в сельском хозяйстве.
Реализация новой системы машин в животноводстве позволит снизить удельные затраты труда на фермах с поголовьем 800 голов до 1,5…2,0 ч.
Специалисты хозяйств, механизаторы-животноводы должны хорошо знать зоотехнические требования, основы промышленной технологии, устройство машин и оборудования, правила монтажа, эксплуатации и обслуживания техники.
1. Общие сведения по теме, характеристика проектируемого комплекса и выбор технологии производственных процессов
Главной отличительной чертой всякой промышленной технологии является резкое сокращение затрат труда и средств на производство единицы продукции. Поэтому промышленной можно назвать только такую технологию, которая обеспечивает производство продукции высокого качества с минимально возможными на данном этапе (или близкими к ним) удельными затратами труда и средств.
Промышленная технология производства говядины на современном этапе базируется на следующих основных принципах: ритмичное поступление на выращивание и откорм бычков в 10—20-дневном возрасте группами, величина которых равна вместимости изолированной секции телятника, и реализация откормочного скота этими же группами равномерно в течение всего года по твердому графику: расчленение всего цикла выращивания и откорма на два периода (на откормочных площадках иногда на три, максимум четыре периода) в соответствии с возрастными особенностями животных; специализация помещений для содержания каждого возрастного периода; деление этих помещений на секции, которые используются по принципу: «полностью занято—полностью свободно»; обслуживание животных одной секции как единой производственной единицы в течение всего цикла выращивания вплоть до реализации; интенсивное кормление с использованием рационов и норм кормления, обеспечивающих максимальный прирост живой массы в течение всего цикла и достижение заданной живой массы к моменту сдачи скота на мясокомбинат.
Основными элементами технологии содержания скота при промышленном откорме являются: система содержания — беспастбищная (круглогодовая стойловая); метод обслуживания — групповой; порядок обслуживания — в местах содержания животных; способ содержания — беспривязный; метод содержания — бесподстилочный, в закрытых помещениях — на щелевых полах.
Производство говядины на комплексах включает три последовательные стадии: выращивание, доращивание и откорм. В зависимости от климатических условий комплексы могут быть закрытого и комбинированного типов или иметь вид откормочных площадок. На комплексах закрытого типа все стадии откорма осуществляются в закрытых помещениях с регулируемым микроклиматом. На комплексах комбинированного типа выращивают и доращивают молодняк в помещениях, а откармливают на закрытых площадках. Откормочные площадки предназначаются для заключительного откорма. Они могут быть круглогодовые и сезонные. Площадки, функционирующие круглогодично, создают в районах, где климатические условия не оказывают на животных существенного отрицательного влияния. Сезонные площадки используют только в благоприятное время года.
Типовой проект 801-315 (Гипронисельхоз) – комплексы на 400-800 и 1200 голов боксового содержания – разработан для строительства в районах с расчетной температурой наружного воздуха -30°С, нормальной снеговой нагрузкой 981 Па и нормативным скоростным напором ветра 265 Па.
Проектом предусмотрены следующие основные элементы технологии содержания животных: система содержания стойловое; способ содержания животных - беспривязно-боксовый,
Перспектива и схема генерального плана комплекса на 800 бычков приведены на листе 1. Проектом предусматривается павильонная застройка с широкогабаритными зданиями. Размеры здания для молодняка в плане 27х114 м при шаге колонн в поперечнике 9 м. Здания для молодняка, и ветсанпропускник соединены галереями. Склады концентрированных кормов, котельная, помещения приема и отправки скота размещены на границе комплекса, что исключает заезд внешнего транспорта на территорию комплекса и обеспечивает его ветеринарную защиту. В состав зоны для хранения кормов входят наземные траншеи для хранения сенажа вместимостью 1800 т каждая, овощехранилище с помещением для мойки и резки корнеплодов, автовесовая на 10 т, В зону предусмотрен отдельный въезд через дезинфицирующий барьер.
Раздача кормов животным предусмотрена мобильными кормо-раздатчиками КТУ-10, уборка навоза— с помощью лотково-отстойной системы в приемный резервуар насосной станции, откуда фекальным насосом по напорному трубопроводу навоз перекачивается в навозохранилища.
Структура стада для комплекса, специализированного на выращивании и откорме молодняка следующая*:
Молодняк на доращивании от 6 до 14 месяцев……. | 70 % = | 560 гол. |
Молодняк на откорме от 14 до 18 месяцев………… | 30 % = | 240 гол. |
Бычки 15-20 дневного возраста массой по 45 кг. поступают на комплекс, размещаются в изолированной, предварительно подготовленной секции телятника, где животные содержатся в течение 130 дней – первый период выращивания. По завершению этого периода животных переводят в здания для молодняка, где они содержатся 260 дней до завершения откорма. Общая продолжительность выращивания и откорма составляет 390 дней.∙∙
2. Технологические расчеты производственных линий
2.1 Механизация водоснабжения и поения животных
Количество воды (питьевой, технической), которое должно подавать проектируемая водопроводная сеть, определяют по расчетным нормам ее потребления потребителем каждого вида и их числу, с учетом перспективного плана увеличения потребления воды. Новый водопровод рассчитывают на срок службы 15-20 лет без коренного переустройства.
Среднесуточный расход воды Qср. сут.(л) на ферме определяется по формуле:
Qср. сут. = q1n1+q2n2+…+qmnm,
где qm - среднесуточная норма потребления воды одним потребителем, л;
nm - количество потребителей.
Qсрсут = 30 ∙ 800 = 24000 л
Величина этого расхода недостаточна для выполнения расчета водопроводной сети, поэтому определяют максимальный суточный расход воды по формуле:
Qмах. сут. = Qср.сут · αсут,
где αсут - коэффициент суточной неравномерности;
Qмахсут = 24000 ∙ 1.3 = 31200 л
Максимальный часовой расход вода (л/ч) определяется по формуле:
Qмах.ч. = Qмах.сут. ∙ αч / 24,
где αч - коэффициент часовой неравномерности
Qмах.ч. = 31200 ∙ 2.3 / 24 = 2990 л/ч
Секундный расход (л/с) воды равен:
Qс = Qмах.ч. / 3600 = 2990 / 3600 = 0.831 л/с
Суточный расход насосной станции должен быть равен максимальному суточному расходу воды на помещении или ферме, а часовой расход станции (насоса) определяется по формуле:
Qнас. = Qмах.сут / τ ,
где τ - продолжительность работы насоса или станции в сутки, ч.
Продолжительность работы насоса τ выбирают в соответствии с дебитом водоисточника, учитывая, что расход насоса при этом должен быть больше или равен Qmax.ч, но не должен превышать дебита источника. С уменьшением повышается потребная мощность для привода насоса, увеличивается диаметр напорного трубопровода и емкость резервуара водонапорной башни, но сокращаются эксплуатационные расходы. При увеличении τ сокращаются расходы на строительство, но эксплуатационные расходы увеличиваются. На основе сравнительных технико-экономических расчетов времени работы насосной станции принимается равным 7 или 14 часам.
Qнас = 31200 / 10 = 3120 л/ч = 3.12 м3/ч
По величине Qнас. и требуемому напору выбирают по рабочим характеристикам тип и марку насоса:
Насос марка - 1/2 К-6
Тип - центробежный консольный
Объёмная подача = 6 м3/ч
Полный напор H = 14 м
Потребная мощность (Вт) электродвигателя для привода насоса определяется по формуле:
N = (Qнас ∙ ρ ∙ H ∙ Кз ∙ g) / (ηп ∙ ηн)
где Qнас. - объемный расход воды (подача насоса), м3/с;
ρ - плотность воды, кг/м3;
Н - полный напор насоса, м (берется из технической характеристики);
Кз - коэффициент запаса мощности, учитывающий возможности перегрузки во время работы насоса;
g - ускорение свободного падения;
ηн - к.п.д. насоса согласно технической характеристике;
ηп - к.п.д. передачи от двигателя к насосу.
N = ( 6 / 3600 ∙ 1000 ∙ 14∙ 1.5 ∙ 9.81) / (1 ∙ 0.5) = 686.7 Вт = 0.6867 кВт
Воду необходимо подавать потребителям под определенным напором, называемым свободным напором Нсв. Для водоразборных точек на животноводческих фермах необходимый напор Нсв = 4 0... 5 м (Нсв = 40 0... 50 кПа) обеспечивается водонапорной башней.
Необходимая вместимость резервуара (м3) водонапорной башни равна:
Vрез = (0.15…0.20) Qмах.сут. = 0.17 ∙ 31.2 = 5.304 м3
Полученную вместимость резервуара округляем до стандартной: Vрез = 10
Диаметр труб выбирает так, чтобы скорость воды в них не превышала 0,4 - 0,25 м/с. Диаметр труб (м) внешнего водопровода на начальном участке, на котором проходит все количество воды, определяется по формуле:
d = ,
где Qмах с - максимальный секундный расход воды, м3/с;
V - скорость воды в трубах, м/с;
d = (4 ∙ 0.000831 / (3.1415 ∙ 0.4))1/2 = 0.051 м
После определения диаметра трубопровода выбирают тип автопоилок и определяют необходимое их количество (n) на животноводческой ферме или комплексе:
n = m / z,
где m - количество животных, гол.;
z - коэффициент, показывающий, на какое количество животных предназначена та или иная автопоилка.
Выбираем индивидуальную автопоилку типа АП-1А (из полимерных материалов, вместимость 1,95 л, масса 0,7 кг, 265х262х153 мм), устанавливается из расчёта одна поилка на два соседних стойла, тогда n = 800 / 2 = 400.
Пользуясь таблицей часового расхода воды для КРС, строим в масштабе график суточного расхода воды.
Часы суток |
0-1 | 1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | 6-7 | 7-8 | 8-9 | 9-10 | 10-11 | 11-12 | 12-13 | 13-14 | 14-15 | 15-16 | 16-17 | 17-18 | 18-19 | 19-20 | 20-21 | 21-22 | 22-23 | 23-24 |
Часовой расход, % | 3,1 | 2,1 | 1,9 | 1,7 | 1,9 | 1,9 | 3,3 | 3,5 | 6,1 | 9,1 | 8,6 | 2,9 | 3,3 | 4,3 | 4,8 | 2,9 | 10,0 | 4,8 | 2,9 | 3,1 | 2,6 | 6,5 | 5,3 | 3,4 |
Значение расхода воды | 967,2 | 655,2 | 592,8 | 530,4 | 592,8 | 592,8 | 1030 | 1092 | 1903 | 2839 | 2683 | 904,8 | 1030 | 1342 | 1498 | 904,8 | 3120 | 1498 | 904,8 | 967,2 | 811,2 | 2028 | 1654 | 1061 |
При построении графика по оси ординат откладывают в выбранном масштабе расход воды за каждый час (л/ч) (в процентном отношении от максимального суточного расхода), т.е.
Qч = Qmax.сут ∙ q / 100, а по оси абсцисс - часы суток.
Вода подводится в автопоилки при низких температурах ее и окружающего воздуха. На фермах крупного рогатого скота, в коровнике, на стене у входа в молочный блок монтируется водонагревательное приспособление ВЭП-600 для подогрева воды до 10 °С и принудительной циркуляции ее. Подается вода центробежным насосом производительностью 6 м3/ч при давлении в трубопроводе до 300 кПа.
2.2 Технологический расчёт и выбор оборудования системы вентиляции и воздушного отопления
Технологический расчёт и выбор оборудования системы вентиляции и воздушного отопления
Расчет воздухообмена помещении. Системы вентиляции, отопления и кондиционирования должны поддерживать оптимальный температурно-влажностный режим и химический состав воздуха; обеспечивать в зависимости от периода года соответсвющий воздухообмен; не допускать скопления, застоя влажного и загрязнённого воздуха в отдельных местах помещения, т.е. обеспечивать равномерное распределение воздуха и его циркуляцию; предотвращать конденсацию выделенных паров на стенах и различных ограждениях внутри помещения. Установлено, что во все времена года в животноводческих помещениях действуют различные вредные факторы, к которым можно отнести большие или недостаточные количества теплоты, влаги и углекислого газа. В зависимости от наружных условий (в основном от температуры наружного воздуха) тот или иной фактор может быть преобладающим. Так, для типовых животноводческих и птицеводческих помещений в регионах с наружной температурой от - 10 до - 20 °С наибольшее отрицательное воздействие оказывает влага, с температурой ниже - 20 °С - углекислый газ, с температурой - 10 °С и выше - теплота. Поэтому воздухообмен в животноводческих помещениях в холодный (отапливаемый) период года рассчитывают, исходя из условий удаления избытков углекислого газа и выделяющихся водяных паров, а в переходный и теплый (летний) периоды года - избытков теплоты и влаговыделений.
Исходные данные для расчета воздухообмена, в частности предельно допус-тимые концентрации вредных веществ в помещениях, оптимальные параметры внутреннего воздуха, тепло-, влаго- и газовыделения животных и птиц принимают по справочно-нормативным документам.
Воздухообмен, м3/ч, необходимый для поддержания допустимой концентрации углекислого газа, определяют по формулам:
Vco2 = nж ∙ Сж / (С1 - С2)
где nж - число животных;
Сж - количество углекислого газа, выделяемое одним животным, л/ч;
С1 - предельно допустимая концентрация углекислого газа в помещении, л/м3;
С2 - концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе.
Vco2 = 400 ∙ 90 / ( 1.5 - 0.3) = 30000 м3/ ч
Воздухообмен, обеспечивающий допустимое содержание в воздухе водяных паров
Vw = W / (ρ (dв - dн))
где W - общее количество влаги, выделяемое в помещении (учитывается количество влаги, выделяемое животными при дыхании, а также суммарное влаговыделение с открытой и смоченной поверхностей в помещении), г/ч;
ρ - плотность воздуха;
dв и dн - влагосодержание соответственно внутреннего и наружного воздуха.
Влаговыделения в животноводческих помещениях
W = Wж + Wисп,
где Wж - расход водяных паров, выделяемых животными; Wисп - расход испаряющейся с поверхности влаги, равный сумме расходов Wс.п. (со свободной поверхности) и Wм.п. [со смоченной (мокрой) поверхности].
К свободной открытой водной поверхности в животноводческих помещениях относят площадь водной поверхности открытых баков с водой для гидросмыва навоза, автопоилок, водное зеркало навозного лотка и пр. Смоченными считают поверхности глубокой подстилки, вертикальных стен навозного лотка до водного зеркала, решетчатого пола и т. д.
Влаговыделения со свободной поверхности
Wс.п. = ωс.п.·Ас.п.
где ωс.п.- удельное влаговыделение, г/(ч·м2);
Ас.п. - свободная поверхность, м2.
Количество влаги, испаряющейся со смоченной поверхности пола и стен
Wм.п. = ωм.п.·Ам.п.,
где ωм.п.- удельное влаговыделение, г/(ч·м2);
Ам.п.- смоченная поверхность, м2.
Wсп = 50 ∙ 3112.2 = 155610
Wмп = 11 ∙ 91.5352941176471 = 1006.888
Wисп = 155610 + 1006.888 = 156616.888
W = 232 + 156616.888 = 156848.888
Vw = 156848.888 / ( 1.2 ( 12 - 2)) = 13070.741
Из двух расчетных значений расходов вентиляционного воздуха Vсо2 и Vw принимают наибольшее, т.е. принимаем
Vв = Vco2 = 30000 м3/ч.
После этого устанавливают расход воздуха, приходящийся на 1 т живой массы животных. Если полученное значение окажется меньше нормативного регулируемого воздухообмена на 1 т живой массы животных или птицы, то в качестве расчетного значения воздухообмена следует принимать нормативное.
Для характеристики воздухообмена пользуются понятием кратности воздухообмена, которая указывает на число смен воздуха в помещении в течение часа:
n = Vв / Vс
n = 30000 / 10584 = 2.834
где Vв - расход вентиляционного воздуха, м3/ч;
Vс - строительный объем помещения, м3.
Для взрослого поголовья при кратности воздухообмена n < 3 выбирают естественную вентиляцию, при n = 3 0... 5 - принудительную вентиляцию без подогрева водаваемого воздуха и при n > 5 - принудительную вентиляцию с подогревом подаваемого воздуха. При естественной вентиляции воздухообмен происходит вследствие разности температур внутри и снаружи помещения. Движение воздуха из помещения и в помещение осуществляется через неплотности окон и дверных проёмов, а также по специально устанавливаемым проточно-вытяжным шахтам и каналам.
Сечение вытяжных и приточных каналов определяют по формуле:
F = Vв / 3600 v,
где v - скорость воздуха в канале, м/с.
Скорость воздуха в вентиляционном канале зависит от разности температур внутри помещения и снаружи, а также длинны шахты:
v = 2.3 ∙ (h ∙ (t1 - t2) / 273) 1 / 2,
здесь h - высота канала; (t1 - t2) - разность температур внутреннего и наружнего воздуха.
v = 2.3 ∙ (3 ∙ (10 - -30) / 273)1 / 2 = 1.525 м/с
F = 30000 / (3600 ∙ 1.525 ) = 5.464 м2
Число вытяжных каналов определяют из выражения: nк = F / f,
где f - площадь сечения обного канала, м2.
Число вытяжных каналов: nк = 5.464 / 0.36 = 15.178
Число приточных каналов: nк = 5.464 / 0.06 = 91.067
2.3 Расчёт естественного освещения
Степень естественного освещения характеризуется отношением площади окон к площади пола, т.е. коэффициентом k.
Площадь окон Fок, определяют по формуле:
Fок = Fп ∙ k,
где Fп - площадь пола, м2;
Fок = 3078 ∙ 0.04 = 123.12 м2
Количество окон, необходимое для получения нужной освещенности, находят по формуле:
N = Fок / fок,
N = 123.12 / 2.5 = 49.248 принимаем 50.
где fок - площадь оконного проема, м2 (в соответствии с требованиями ГОСТа).
2.4 Системы водяного и парового отопления
Систему водяного отопления классифицируют по нескольким признакам:
1) По способу обеспечения циркуляции воды различают системы с естественной и принудительной циркуляцией. В первом случае движение воды происходит за счет разности плотностей нагретой и охлажденной воды. Во втором случае циркуляция воды создается насосами.
2) По расположению подающих магистралей системы водяного отопления бывают с верхней и нижней разводкой.
3) По схеме присоединения отопительных приборов - одно- и двухтрубные.
4) По расположению соединительных трубопроводов между магистралями и отопительными приборами - вертикальные и горизонтальные.
5) В зависимости от направления движения воды в горячей и обратной магистралях различают тупиковые системы и системы с попутным движением. Для тупиковых систем характерно встречное движение горячей и охлажденной воды. В системах с попутным движением направление потоков нагретой и охлажденной воды совпадает.
Предпочтительна система водяного отопления с искусственной циркуляцией, преимуществами которой являются простота и надежность устройства, широкий радиус действия, уменьшенный расход трубопроводов.
Системы водяного отопления с естественной циркуляцией допускается применять при наличии местного источника теплоты, отсутствии перспектив устройства централизованного теплоснабжения и в других случаях. Допустимый радиус действия систем с естественной циркуляцией не более 30 м (по горизонтали от источника теплоты до наиболее удаленных отопительных приборов).
Система парового отопления предусматривает использование сухого насыщенного пара. Из котельного агрегата пар по паропроводам поступает в отопительные приборы, где конденсируется, а образующийся конденсат возвращается по конденсатопроводам в котельную установку.
6) В зависимости от давления пара различают системы низкого (0,15...0,17 МПа) и высокого (0,18...0,47 МПа) давления.
7) По способу прокладки паро- и конденсатопроводов системы бывают с верхней и нижней разводкой. При верхней разводке паропровод расположен выше нагревательных приборов, а конденсатопровод ниже их. При нижней разводке как паропровод, так и конденсатопровод расположен ниже нагревательных приборов.
8) По способу возврата конденсата системы делят на замкнутые и разомкнутые. В замкнутых системах конденсат самотеком возвращается в котел, в разомкнутых конденсат сначала направляется в конденсатный бак, а оттуда перекачивается в котел.
9) По режиму работы системы бывают сухими, когда конденсат не полностью заполняет сечение трубопровода, и мокрыми, когда все сечение трубопровода заполнено конденсатом.
10) По конструктивным признакам системы парового отопления делят на одно- и двухтрубные. Предпочтительными с точки зрения снижения шума при работе и предотвращения гидравлических ударов являются двухтрубные системы с верхней разводкой. В таких системах пар и конденсат движутся в основном в разных трубопроводах, а на вертикальных участках - в одном направлении. Это способствует снижению шума при работе и предотвращению гидравлических ударов в трубопроводах. При нижней разводке в вертикальных стояках пар движется снизу вверх, а образующийся конденсат - сверху вниз, что служит дополнительным источником шума и гидравлических ударов при работе системы.
2.5 Расчёт производственной линии кормов
2.5.1 Общий расчёт
В большинстве случаев корма перед скармливанием требуют предварительную обработку в кормоцехах с целью повышения вкусовых и питательных свойств отдельных компонентов кормов и получения однородной кормовой смеси, что значительно упрощает механизацию, а в отдельных случаях и автоматизацию производственного процесса раздачи кормов животным. Годовая потребность кормов на ферме или комплексе определяется, исходя из суточного рациона и длительности периода кормления данным видом корма.
Суточный грузопоток Gсут (т), связанный с транспортировкой кормов на животноводческой ферме, равен:
Gсут = q1∙m' + q2∙m' + q3∙m' +…+ qn∙m',
где q1, q2, q3…qn - масса отдельных видов кормов, входящих в суточный рацион одного животного; m' - количество животных отдельной группы на животноводческой ферме.
Принимаем q1=8 кг - силос, q2=6 кг - сенаж, q3=4 кг - свекла, тогда
Gсут = 0.008 ∙ 800 + 0.006 ∙ 800 + 0.04 ∙ 800 = 14.4 т
Суточный грузооборот на ферме Qсут (т. км), зависящий от поголовья животных по видам и возрастным группам, суточного рациона, плана размещения производственных построек и складов на территории фермы, кратности кормления, определяется по формуле:
Qсут = m' (q1 ∙ L1 + q2 ∙ L2 +...+ qn ∙ Ln),
где qn - масса отдельных видов кормов, т; Ln - длина пути перемещения каждого вида кормов, км.
Qсут = 800 ∙ (0.008 ∙ 0.05 + 0.006 ∙ 0.2 + 0.004 ∙ 0.2) = 11.68 т. км
Массу кормов, потребных для животноводческой фермы в течение года, год (т), можно определить из условия потребности отдельных видов кормов, длительности стойлового периода и кормления животных на ферме в летнее время (зеленые подкормка):
Gгод = Gсут ∙ Дкф,
где Gсут - масса всех видов кормов, входящих в суточный рацион (грузопоток), т; Дкф - длительность периода кормления животных в течение года на ферме, сут.
Gгод = 14.4 ∙ 365 = 5256 т
Зная суточный грузооборот по отдельным половозрастным группам животных и продолжительность перемещения отдельных видов кормов в зависимости от расстояния, вида транспортных средств и кратности кормления, определяют часовой грузооборот Qг (т км/ч);
Qг = m' (q1 ∙ L1 / τ1 + q2 ∙ L2 / τ2 + 0... + qn ∙ Ln / τn),
где τ1, τ2… τn - продолжительность перевозки данного вида кормов, ч.
Qг = 800 ∙ (0.008 ∙ 0.05/ 0.08 + 0.006 ∙ 0.2 / 0.07 + 0.004 ∙ 0.2/ 0.1) = 241.143 т км / ч
Далее определяют количество транспортных средств:
n = Qч / (V ∙ ρ ∙ z ∙ Lср)
где V - вместимость кузова транспортных средств, м3;
ρ -плотность кормов, т / м3;
z - число рейсов за 1 час;
Lср - длина пути перевозки кормов, км.
Число рейсов определяют по формуле:
z = 60 / (τр + τх + τп + τраз),
где τр - время движения транспортных средств с грузом, мин;
τх - время движения без груза, мин;
τп - продолжительность погрузки кормов, мин;
τраз - продолжительность разгрузки кормов, мин.
Продолжительность простоя под погрузкой:
τп = V ∙ ρ / Qп,
где V - вместимость кузова транспортных средств, м3 - для 2-ПТС-4-887А с надставными бортами = 11 м3;
ρ -плотность загружаемых кормов, т / м3;
Qп - производительность погрузочных средств, т/мин (Для ПСК - 5.0 = 5 т/ч).
τп = 11 ∙ 0.7 / (5 / 60) = 92.4 мин
z = 60 / (40 + 7 + 92.4 + 10) = 0.401
n = 241.142857142857 / (11 ∙ 0.7 ∙ 0.401 ∙ 0.15) = 520.653
2.5.2 Линия корнеклубнеплодов
Определяют необходимую пропускную способность линии (т/ч):
Qкп = Gраз / τ,
где Gраз - масса корнеклубнеплодов на разовую дачу, т;
τ - допустимая продолжительность переработки и хранения корнеклубнеплодов.
Необходимое количество измельчителей корнеклубнеплодов определяют:
nизм = Qк.п. / Qизм
где Qизм - производительность шнековой мойки-измельчителя, т/ч
Qизм = 47·(D2 - d2)·S· ρ ·n·ψ1· ψ2,
где D - диаметр винта шнека;
d - диаметр вала шнека;
S - шаг винта;
ρ -плотность корнеклубнеплодов, т / м3;
n - частота вращения вала шнека, мин-1;
ψ1- коэффициент заполнения рабочего пространства шнека;
ψ2 - коэффициент учитывающий влияние угла наклона шнека к горизонту.
Qизм = 47·(0.42 - 0.082)·0.4·0.7·180·0.4·0.44 = 64.037 т/ч
nизм = 0.8 / 64.037 = 0.0125
Полученную расчетную пропускную способность сравнивают с паспортной и выбирают марку мойки-измельчителя корнеклубнеплодов шнекового типа ИКМ-5.
Транспортировку корнеклубнеплодов производится скребковыми, шнековыми, ковшовыми, ленточными транспортерами.
2.5.3 Линия силоса и сенажа
Определяют продолжительность одного рабочего цикла τц (ч):
τц = V / Qфп,
где где V - объем массы, срезаемой за один рабочий цикл, м3
Qфп - объемная производительность (м3/ч) погрузчика ПСК-5
V = h·b·H·kн,
где h - глубина фрезерования (м), примерно равная половине диаметра фрез барабана, т.е. h = 0.2
b - длина фрез барабана, м;
Н