Механизация молочной фермы на 400 голов с разработкой ПТЛ заготовки и приготовления кормов

Расчеты хранилищ

Определим общую вместимость хранилища для хранения годовых запасов кормов по формуле:

 

Gгод – годовая потребность в кормах, кг;

β – коэффициент использования вместимости хранилища;

γ – насыпная плотность кормов, кг/м3.

Таблица 5 – Объемная плотность кормов

Вид корма	γ, т/м3
Силос	0,63
Сенаж	0,47
Сено, солома (пресс.)	0,28
Сено рассыпное	0,10
Концкорма	0,65
Корнеплоды	0,70

Таблица 6 – Вместимость хранилищ

Вид хранилищ	Номинальная вместимость, м3	β
Сараи для хранения прессованного сена	400, 600, 800	0,95
Скирды грубых кормов	1000, 2000, 3000	1,00
Траншеи для хранения силоса	500, 700, 1000, 2000	0,95
Хранилища корнеклубнеплодов	300, 400, 1000, 1500	0,85
Склады концентрированных кормов	500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000	0,70

Потребное количество хранилищ определяется по формуле:

 

V – общая вместимость хранилища, м3;

Vн – номинальная вместимость хранилища,  м3;

β – коэффициент использования вместимости хранилища.

Если общая площадь хранилища очень большая, строят несколько одинаковых хранилищ с общей площадью, соответствующей рассчитанной.

Таблица 7 – Общая вместимость хранилища для хранения годовых запасов кормов

Вид корма	V,м3	Vн, м3	N
Силос	1424	1000	2
Солома прессованная	979	800	2
Сено рассыпное	2084	3000	1
Концкорма	375	700	1
Корнеплоды	913	1500	1

 

В целях сокращения помещений для хранения кормов минеральные добавки будут храниться в складе для концентрированных кормов.

Запас концентрированных кормов на фермах должен составлять не менее 16% от годового их потребления.

 

4. Расчет водоснабжения и поения животных

Один из наиболее крупных потребителей воды — сельское хозяйство, и в частности животноводство. Потребность в воде животноводства в десятки раз выше, чем населения.

На животноводческих и птицеводческих фермах, фабриках и комплексах вода расходуется на производственно-технические нужды (поение животных и птицы, приготовление кормов, мойку оборудования, уборку помещений, мойку животных и др.), отопление, хозяйственно-питьевые нужды обслуживающего персонала (в бытовых помещениях, умывальнях, душевых, туалетах и др.) и противопожарные мероприятия.

Для выбора размеров и параметров сооружений системы водоснабжения необходимо знать характер и число потребителей нормы суточного расхода воды, а также режим ее потребления в течение суток.

Среднесуточный расход воды на ферме:

Qcc = = qimi   Л.

qi - среднесуточный расход воды одним потребителем, л/сут;

mi - количество каждого вида потребителя.

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды не расчитываются

Количество потребителей: коровы – qi1 = 80 л.; mi1=400

Qcc= 80*400 = 32000л.

Максимальный суточный расход воды на ферме:

Qmc=Qcc · K׀ , л.

K׀ - коэффициент суточной неравномерности потребления воды. Для животноводческих ферм коэффициент равен 1,3.

Qmc= 32000*1,3=41600 л. = 41,6 м3

Максимальный часовой расход воды на ферме:

Qmч - максимальный часовой расход воды.

Кч - коэффициент часовой неравномерности расхода воды (Кч=2,3)

Qmч== 3987 л.

По максимальному суточному расходу воды выбирают емкости водонапорных баков и резервуаров.

Объем водонапорного бака:

Vб=Vp+Vn+Va , м3

Vp - регулируемый объем водонапорной башни.

Vp = Qmc · Kp

Kp - коэффициент регулируемого  объема     (Кр=0,4);

Vp=41,6*0,4=16,64 м3

Vn – противопожарный запас воды (рекомендуется принимать из расчета тушения пожара в течение 10 минут в двух местах одновременно с общим расходом воды 10 л/с)

 Vn = 21600 л = 21,6 м3.

Va – объем воды для бесперебойного водоснабжения в течение 2 часов на случай аварийного отключения электроэнергии.  

Va = 2Qmч

Va=2*3987 = 7974 л = 7,97 м3 » 8 м3

Vб = 16,64+21,6+8 = 46,24 м3 » 50 м3

Суммарный расчетный объем водонапорной башни (Рожновского) по стандарту объема башни равен 50 м3, тогда берем башню БР-50 м3.

По максимальному часовому расходу выбирают водоподъемное оборудование - насосы и насосные станции.

Qнас ≥ Qmч

По нашим расчетам Qmч = 39871 л » 4 м3, тогда берем насос вихревой (марка 1,5В-1,3М, производительностью 3 – 6 м3/ч, мощностью  2 кВт, тогда суммарная мощность равна 1х2=2 кВт).

 

 

Число поилок в коровнике при привязном содержании:

n =    шт.

N – число голов

n = шт.

Длина водопойных корыт (для пастбищ, выгулов):

L=    м

L = м.

N - количество животных в стаде (N=400)

 в - фронт поения на одно животное, м (для коров - 0,75 м);

 t - продолжительность поения одного животного, с (для коров –  
420 с);

T - продолжительность  водопоя всего стада, с.

T=420*200=84000 c

Для содержания животных на ферме используют короткие стойла ( при таком положении животного исключается попадание навоза в стойло, требуется меньше подстилки и затрат труда на уход за коровами). Также на переднем крае стойла располагаются индивидуальные поилки типа ПА-1-на переднем крае кормушки-одну на 2 стойла, при высоте 0,5м от пола.

 

1) поильная чаша;

2) корпус;

3) педаль;

4) клапан;

5) разделительная стойка;

6) стояк;

7) водопровод;

8) решетка;

9) седло клапана;

5. 10) пружина клапана. 
   Расчет выхода навоза и площади навозохранилища

Суточный выход навоза в одном помещении:

Qсн= , т

q - суточный  выход навоза, жижи и подстилки  на одно животное в сутки, кг

m -   количество  животных в одном помещении, гол.

Qсн = =11,6 т

Общий суточный выход навоза на ферме

Qc=Q1+Q2+…Qn  т,

Q1…Qn - суточный выход навоза в отдельных помещениях.

Qc=11,6+11,6 = 23,2 т.

Площадь навозохранилища:

Fн =

Fн = м3

Тн - продолжительность хранения навоза (100... 110 дней);

gн - объемная масса навоза (для подстилочного - 0.4...0,6 т/м3, для жидкого навоза - 0,85.. .0,95 т/м3),

кз - коэффициент заполнения хранилища (для твердого 0,9...1,0, для жидкого-0,8...0,9);

h - высота укладки навоза (2... 2,5 м)

Проблемы устройства полов в животноводческих помещениях возникают на стадиях проектирования или выбора проекта животноводческих помещений. Прочность пола обеспечивается рядом физических параметров: прочностью при сжатии и изгибе, ударной вязкостью, жесткостью, сжимаемостью, упругостью и т.д. Твердые полы неблагоприятно воздействуют на опорно-двигательный аппарат животных, вызывает травмы, заболевания копыт, артриты и другие повреждения. Наименьшее количество заболеваний отмечается при содержании на полах с твердостью 120,5-153,8 кгс/см близкой к твердости копытного рога.

 Большое  влияние на состояние копыт  и продуктивность оказывает шероховатость  и амбразивность покрытия. Замена покрытия резиновой дорожкой сокращает количество травм. На керамзитобетонных и кирпичных полах интенсивность стирания копытного рога у молодняка происходит быстрее его роста. Степень стирания копытного рога зависит от твердости полов. Важное зоогигиеническое значение имеет теплоусвоение пола, параметры которого колеблются в пределах 5-24 Вт/м.

 Теплотехнические  свойства материалов определяют  тепловое взаимодействие животных  с полом, существенно влияют на  их клинико-физиологическое состояние  и продуктивность. Наиболее благоприятные  условия на керамзитобетонных  и винилпластовых полах, чем на  кирпичных, деревянных и резиновых  увлажненных полах.

Таким образом, на данной ферме будут использоваться винилпластовое напольное покрытие.

Навоз убирают механическим способом с помощью установки ТСН - 3,0Б с погрузкой на тракторный прицеп 2 - ПТС - 4 М и отвозится к навозохранилищу.

Располагают транспортёр в навозном канале на глубину 0,6 - 0,5 м, т. е. ниже уровня пола стойл. Навозный канал закрывают решеткой, чтобы корова не травмировала конечность. При частом включении транспортёра (5-6 раз в сутки) уменьшает содержание вредных газов в воздухе помещения.    

6.             
   Система вентиляции

В животноводческих помещениях применяют различные системы вентиляции: естественный приток, централизованный механический приток по воздуховодам равномерной раздачи и естественный выброс отработанного воздуха, централизованный механический приток сосредоточенной раздачей воздуха, приточно-вытяжные системы. Приток свежего воздуха лучше осуществлять сверху через систему воздуховодов путем рассредоточения по всему помещению, а вытяжку внизу. В зимнее время наружный воздух должен подогревать калориферными установками, если это требует расчет теплового баланса. В летнее время подача воздуха может осуществляться крышными вентиляторами. Приточная и вытяжная вентиляция может быть централизованной и автономной, должна иметь приспособление для очистки воздуха. Чтобы улучшить воздухораспределение, предусматривают установку воздуховода на притоке; из расчета один воздуховод на пролет здания до 15м ,два-на пролет 15-24м и т.д.

Необходимый воздухообмен при повышенной концентрации диоксида углерода определяют по формуле:

– количество воздуха, которое необходимо удалить из помещения за час, м3/ч;

В – количество СО2, выделяемое одним животным за час,

N – количество животных;

В1 – допустимая концентрация диоксида углерода в воздухе помещений м3/ч (от 0,002 до 0,025 м3/ч) ;

В2 – содержание диоксида углерода в наружном воздухе, м3/ч (величина постоянная и равна 0,003м3/ч) ;

Количество воздуха, необходимое для удаления избыточной влажности:

W – количество влаги, выделенное одним животным за час, г/ч;

N – количество животных;

М – Поступление влаги, испарившейся с мокрых поверхностей помещения, кормушек, автопоилок. (10% от общей влаги) г/ч;

ρ – масса сухого воздуха, кг/м3;

dв – допустимое влагосодержание воздуха в помещении, г/м3;

dн – влагосодержание наружного воздуха, вводимого в помещение г/м3;

Влагосодержание воздуха в помещении определяют расчетным путем. В помещениях для содержания коров желательна температура 10°С, а относительная влажность воздуха (R) 80%. Максимальная влажность (Е) (упругость, мм рт. ст.) водяных паров при  температуре 10 °С  = 9,17 г/м3

Тогда dв= 9,17 . 80 / 100% = 7,336 г/м3

Для вытяжки воздуха устраивают вытяжные секционные трубы с поперечным сечением 240x80 см, разделенные двумя перегородками на три секции (трубы) размером 80X80 см. Эти трубы размещают по средней линии потолка или перекрытия вдоль помещения на равных расстояниях одна от другой над навозными проходами. В каналах под потолком устроены задвижки, передвигающиеся на роликах. Все задвижки соединены между собой тросом, один конец которого через блок прикреплен к барабану ручной лебедки, а другой — к грузу-противовесу. Вращением рукоятки ручной лебедки можно регулировать вытяжку воздуха.

Допустимый воздухообмен по теплу:

Одна корова выделяет 4165 кДж/ч, а 200 – 833000 кДж/ч.

   

g – количество тепла, выделенное одним животным, кДж/ч;

m – количество животных;

β – коэффициент, учитывающий выделение тепла электродвигателями, осветительными приборами и т.д.

c – удельная массовая теплоемкость воздуха (1кДж/кг х 0С)

tb – температура воздуха в помещении, +100С;

tn – температура воздуха снаружи, ˚С (–300C);

Р- плотность 1м3наружного воздуха, при tн=-300С=1.445 кг/м3

 м3/ч

Расчет кратности воздухообмена:

Считаем кратность воздухообмена по наибольшему значению воздухообмена:

K- кратность воздухообмена;

L-максимальная кратность воздухообмена, м3/ч;

V-объем одного помещения,

V=5635 м3 (70*23*3,5=5635 м3);

 

К < 3 подогрев воздуха не требуется.

 

7. Расчет освещения производственного помещения

Характеристика помещения:

Площадь коровника S = 1610м2; длина А=70м; ширина В=23м, длина; высота Н=3,5м

Сетевое напряжение 220В

Выбираем лампу накаливания общего назначения с цоколем P27 типа НБ220-60

Лампы накаливания основные электрические источники света. В зависимости от назначения лампы накаливания выпускают различных конструкций.

Лампы накаливания   изготовляют  вакуумными (тип В), газонаполненными (тип Г), биспиральными – нить накала свита в двойную спираль (тип Б) и биспиральными криптоновыми (тип БК). Скорость распыления вольфрама в газе меньше, чем в вакууме. В газонаполненных лампах нить накала нагревается до 3000 К, световая отдача составляет 20 лм/Вт и срок службы — 1000 ч. При изменениях напряжения в сети световой поток и срок службы лампы изменяются - при  повышении напряжения на 5 % срок службы сокращается вдвое, а световой поток увеличивается на 20 %. При увеличении напряжения на 10 % световой поток возрастает на 40% (1/3 от прежнего срока службы). Поэтому для увеличения срока службы ламп следует как можно меньше подвергать их воздействию повышенного напряжения, которое имеет место в сетях в ночное время.