Механизации, электрификации и автоматизации животноводства

 

 

Средний суточный расход воды, л/сут, на ферме:

 

Q_{срд.сут.}=q₁*n₁+q₂*n₂+…q_n*_nn,   (2.14)

 

где:

 q₁, q₂, q_n-средне суточная норма потребления воды одним потребителем, л;

n₁, n₂, n_n-количество потребителей различных полу возрастных групп.

Q_{срд.сут}. = 100*300+40*52+110*48+60*48+20*24 =40720 л/сут. = 40,72 м³ /сут.

 

Максимальный суточный расход:

 

Q_maxсут. = Q_{срд.сут}*L_c,    (2.15)

 

где:

Q_maxсут.- максимальный расход;

Q_{срд.сут}- средний суточный расход воды;

L_c- коэффициент суточной не равномерности, L_c=1,3

Q_maxсут. = 40720*1,3= 52936 л.=52,936 м³

 

Годовой расход воды:

 

Q_{год.вод} = Q_ср.сут. x 365,    (2.16)

 

где:

Q_{год.вод.}- годовой расход;

Q_ср.сут.- средне суточный расход воды.

Q_{год.вод}=40720*365=14862800 л.= 14862,8 м³

 

Максимальный часовой расход воды:

 

Q_maxчас.= (Q_maxсут./24)*Lч,   (2.17)

 

где:

Q_maxчас.- максимальный часовой расход;

Q_{срд.сут}- средний суточный расход воды;

L_ч- коэффициент часовой неравномерности, на автопоении : 2-2,5.

Q_maxчас. = (52936л/24)*2,5= 5514,1 л.= 5,5 м³

 

Секундный расход воды на ферме определяется по формуле(сек):

 

Q_сек=Q_maxчас./3600    (2.18)

 

Q_сек=5,5/3600=0,0015 м³

Вихревые  насосы засасывают жидкость без предварительного заполнения всасывающего трубопровода перекачиваемой жидкостью. Они отличаются от центробежных конструкцией рабочего колеса, вследствие чего уменьшаются  потери энергии в рабочей камере. В равном скоростном режиме они создают  в 3-5 раз больше напор, чем центробежные. При повторном запуске не требует  залива водой, т.е. являются самовсасывающими.

Технические характеристики вихревого насоса 1В-0,9М: подача 5,4м³/ч, давление 0,37-0,09 мПА, высота всасывания 6,5м, частота вращения 1450об/мин. Мощность 1,5 кВт, масса 2,9кг.

 

Рисунок 2.2 «Устройство вихревого насоса»

I - фланец; 2 - корпус; 3 - рабочее колесо; 4 - вал: 5 -всасывающий патрубок; 6 - нагнетательный патрубок; 7 - канал; 8 - межлопаточная ячейка.

 

Исходя из количества животных, и нагнетаемого давления вихревого насоса выберем  автопоилку:

Автопоилка АГК-4А с водоподогревом:

Автопоилка  предназначена для поения крупного рогатого скота на выгульно-кормовых площадках при беспривязном содержании. Зимой вода в автопоилке прогревается воздушным электронагревателем, расположенным  под поильной чашей. Температура  воды поддерживается в пределах 5...14°С. Давление, нагнетаемое насосами, соответствует  давлению автопоилки в водопроводной  сети, соответственно 0,37 - 0,09 мПа 420 - 350 кПа.

Техническая характеристика: емкость  цистерны 3,0м³, емкость корыта 0,27 м³ длина 0,92 м, ширина 0,77 м, высота 0,50 м, масса 46кг.

 

 

Рисунок 2.3 «Автопоилка АГК-4А с водоподогревом»

1 - корпус; 2 - утеплительная труба; 3 - стояк; 4 - теплоизоляция; 5 - нагреватель; 6 -блок заземления; 7 - терморегулятор; 8 - разделитель; 9 - поплавково-клапанный механизм; 10 - клапан; 11 - крышка; 12 - поильная чаша; В - водоподводящая труба; Д-диэлектрическая вставка.

 

Для поения новотельных коров в родильном  отделении используем индивидуальную стационарную автопоилку.

 

2.5 Расчет суточного и годового выхода навоза и выбор

технических средств, для навозоудаления.

 

Навоз является ценным органическим веществом. Количество навоза, образующегося в помещениях для животных, зависит от технологии их содержания. Своевременная уборка, обработка, обеззараживание, хранения и утилизация навоза не приводит к  нарушению зоогигиенических норм. Если не вовремя проводить эти мероприятия, то будет происходить накопление навоза, а соответственно выделяется такой вредный газ как аммиак. Аммиак вредно влияет на слизистые оболочки, на аппетит, т.е. происходит его снижение, а соответственно падает и продуктивность.[4]

 

Таблица 2.5:Количество мочи и фекалий  от животных

 

Группа животных	Моча, л.	Фекалии, кг.	Всего
Коровы	20	40	60
Нетели	7	25	32
Телята	3	10	13

 

Находим суточный выход навоза на все поголовье:

 

Q_свн =∑m_i*(g_к + g_м), (кг)   (2.19)

 

где:

m_i-количество животных различных возрастных групп;

g_к – среднесуточное выделение кала одним животным данной возрастной группы (кг);

g_м- среднесуточное выделение мочи одним животным данной возрастной группы (кг).

Q_свн = (300*(40+20)) + (48*(25+7)) + (24*(10+3)) = 19848 кг.

 

Годовой выход навоза составляет:

 

Q_гвн=∑_mi* Q_свн*D_ст.п + 0,5*∑m_i* Q_свн*D_п.п, (кг)  (2.20)

 

где:

 Q_свн- суточный выход навоза;

D_{ст. п} –продолжительность стойлового периода (230 дн);

D_п.п –продолжительность пастбищного периода (135 дн).

Q_гвн = (19848*230) + (0,5*19848*135) =5904780 кг.

 

 

Рисунок 2.4 «Скреперная установка УСГ-4»

1 – привод; 2 – поворотное устройство; 3 –  ползун; 4 – скребок (левый); 5 –  скребок ( правый); 6 – цепь; 7– ящик управления; 8 – кнопка «аварийный стоп».

 

Технические характеристики УСГ-3:

• Установленная мощность, кВт - 1,1
• Длина контура, м - 170
• Скорость движения скрепера, м/мин - 5,1
• Ширина навозного канала - 1800 - 3000
• Масса, кг - 1100
• Обслуживающий персонал, чел - 1

Использование скреперных установок - популярный метод удаления навоза из коровников и других животноводческих помещений. Скрепер позволяет качественно  очищать проходы между рядами стойл, способствуя обеспечению  максимально комфортных условий  для содержания животных.

Установки скреперные  применяются  для уборки навоза КРС из навозных проходов шириной от 1800 до 3000 мм при  беспривязном содержании скота.

При использовании  скреперной установки УСГ-3 (благодаря четырем рабочим органам), выгрузка навоза может быть осуществлена, как из торцов, так и из середины помещения. Уборка навоза при помощи скреперной установки производится 4-6 раз в сутки. Продолжительность одной уборки 40 минут

 

 

2.6 Расчет потребности  в подстилке

 

 

 Подстилочный  метод предусматривает использование  сменяемой или несменяемой подстилки.  Периодичность смены подстилки  от 1-2 раз в сутки до раза  в месяц. Несменяемая, если  ее не меняют в течении всего  периода содержания в секции  животного.

    Хорошая подстилка обеспечивает животным сухое, теплое, мягкое и чистое ложе. Важнейшей характеристикой подстилочных материалов является влагопоглощающая способность. Теплопотери коровы при отдыхе на бетонном полу с использованием соломенной подстилки составляют 120-145,а без подстилки - 570ккал · ч/ м².

Таблица (2.6)

Примерный расход подстилки на 1 жив/в  сут [5]

                                                   

Вид животного	Солома	Торф верховой	Торф низовой	Опилки
КРС	3-5	6-8	8-10	3-4
Телята	1,5-2,5	3-4	4-5	1,5-2

 

В данном курсовом проекте для подстилки выбрана  солома для коров всех половозрастных групп – 3 кг, телят – 1,5 кг.

Рассчитаем  суточный расход подстилки на все  поголовье:

Q_сут = q_сут · n_c           (2.21),

где q_сут – суточная норма расхода подстилки на 1 животное, кг

n_c - количество животных, голов

Q_сут коровы = 3 · 448 = 1344 кг

Q_сут телята  = 1,5 · 24 = 36 кг

Зная суточную потребность подстилки на все  поголовье, можно рассчитать годовую  потребность:

Q_год = (Q_сут · П_ст) + (0,5 · Q_сут · П_пастб)          (2.22),

где Q_сут – суточный расход подстилки, кг

Q_год(солома) = (1344 + 36) · 200 + 0,5 · (1344 + 36) · 165 =387850 кг

 

 

7. Выбор технических средств для доения.

 

Доение коров  может производиться естественным способом(сосанием телят), вручную (выдавливая руками доярка) или машинным способом.

Машинное доение коров – технологический  процесс, при осуществлении которого исполнительный механизм (доильный аппарат) работает во взаимодействии с организмом животного. Это взаимодействия (доение) происходит 2 -4 раза в день по 4-5 мин  на протяжении длительного периода. Доильная установка с индивидуальными  станками позволяет каждой корове входить  в станок и выходить из него независимого от других коров, что обеспечивает индивидуальный уход за животными. При беспривязном содержании чаще используется вариант, когда животное само идет в доильный зал. Там от животного отводится  молоко, а также производится подкормка  концентратами.

Для доения было решено выбрать доильную установка  УДА-8А «Тандем-автомат» оборудована  восемью индивидуальными стаканами, расположенными вдоль траншеи, один за другим последовательно. Возможность  доения каждой коровы отдельно позволяет  доить высокопродуктивных и племенных  коров, а также неподобранных  коров (не выровненных по времени  выдаивания).

 

 

Рисунок 2.5 «Схема доильной установки УДА-8А «Тандем»»

1- площадка  преддоильной обработки; II - траншея для оператора; III - коридор для прохода коров; IV - коридор для выхода животных; V - помещение молочной; VI - приямок для размещения молочного оборудования; VII - помещение для вакуум-насосов; VIII - помещение для электроводонагревателя; 1 - доильный станок; 2 - вакуум-провод и молокопровод; 3 -место для манипулятора; 4 - входная дверца станка; 5 - дверца для выпуска коровы; 6 -кормушка; 7 - силовая станция; 8 - приямок выхлопной трубы; 9 - резервуар для молока; 10 - шкаф для запасных частей; 11 - электроводонагреватель; 12 - комплект оборудования для циркуляционной промывки; 13 - пластинчатый охладитель; 14 –молокосборник.

 

 

 

Технические характеристики доильной установки:

Обслуживаемое поголовье 200-400 голов, количество доильных мест 2-4, число доильных аппаратов 8. пропускаемая способность установки 60-65 голов/ч, количество операторов 1 человек, продолжительность ручных операций 65сек, коэффициент занятости оператора 0,8-0,9. Мощность, потребляемая электродвигателям 19,5кВт.

Автоматизированная  установка оборудована пневматической системой автоматического управления процессом доения – доильным автоматом. Он обеспечивает выполнение всех операций машинного доения коров, включая  автоматическое снятие доильных стаканов с вымени и выхода их из под животного.

Принцип действия основан на клапанном  механизме. Молоко, поступая в камеру, поднимает поплавок, открывая путь в молокопровод молоку, и перекрывая вход атмосферному давлению. При снижении молока поплавком опускается, давления приближается к атмосферному, доильная часть подвесного аппарата опускается вниз, выводя стаканы из под животного.

8. Расчетная схема основного производственного здания и определение его размеров

 

Коровник  на 200 голов с беспривязно-боксовым подстилочным способом содержания:

Длина коровника(м):

 

L_k = 2В_пп + (В_б x П_б) +В_{авт.кор.}+ В_т + В_ппн + В_цп  (2.23)

 

где, L_к – длинна коровника;

В_пп – ширина площадки для автопоения;

В_б – ширина бокса;

П_б – количество боксов;

В_{авт.кор.}- ширина автокормушки;

В_т – ширина тамбура;

В_ппн- подсобное помещение с поперечным каналом навозоудаления;

В_цп – ширина центрального прохода.

L_к = 2*2 + (1,2 * 50 )+1,2*2+3+3=72,4 м.