Механизация производственных ресурсов на ферме мелкого рогатого скота на 3000 голов с усовершенствованием заточного устройства на базе ТА-1

 

 

 

 

1.4. Обоснование типа хранилищ для кормов и определение их количества

 

Для хранения грубых и сочных кормов необходимо применять такие хранилища, в которых потери питательных  веществ были бы наименьшими. Грубые корма (сено, солома) хранят в скирдах.

Общая вместимость хранилища (м³) для хранения готовых запасов корма определяем по выражению:

где Р_год – годовая потребность в кормах, т;

      ρ –  насыпная плотность корма, т/м³.

Потребное число хранилищ:

где V_т – типовая вместимость хранилища, м³,

       ε  – коэффициент использования вместимости хранилища.

Силос:

Принимаем 2 траншеи для хранения силоса, объемом по 1500 м³.

Концентраты: Так как запас концентратов на ферме должен составлять 16% потребного количества в год, то

 

Травяная мука:

Принимаем 2 склада для концентрированных кормов и травяной муки с раздельной стеной, объемом 500 м³.

Корнеплоды:

Принимаем 4 корнеплодохранилища, объемом по 250 м³.

Грубые корма (сено, солома):

Принимаем 3 скирды для хранения грубых кормов, объемом 1500 м³.

Результаты всех расчетов сносим в таблицу:

Таблица 4  

Хранилища кормов

Вид хранилища	Вместимость, м3	Размеры, м	Количество, шт.
Траншея для хранения силоса	1500	18×30	2
Скирда для грубых кормов (сено, солома)	1500	6×35	3
Корнеплодохранилище	250	6×9	4
Хранилище концентрированных  кормов и травяной муки	500	24×45	2

 

 

1.5. Расчет кормоприготовительных машин

 

В зависимости от размеров комплексов (ферм), видов обрабатываемых кормов используют кормоприготовительные (комбикормовые) предприятия (кормоцехи), кормовые дворы и отдельные кормоприготовительные линии. Кормоприготовительные предприятия располагают в отдельном здании или сблокировано со складами концентрированных кормов. Это уменьшает затраты на транспортировку кормов из склада на кормоприготовительное предприятие. Приготовленные корма доставляют в помещения и разгружают в кормушки.

В общем случае часовую  производительность линии в кг/ч  определяют по формуле:

где t – время работы технологической линии, ч 

(для ферм средних размеров t = 3…4 ч);

       η – коэффициент  использования времени смены  (η = 0,7…0,8).

Производительность технологической  линии необходимо рассчитывать по взаимосвязи  со сроками хранения подготовленных кормов.

Для измельчения силоса принимаем  КДУ-2,0 А.

Необходимое количество дробилок:

Принимаем КДУ-2,0 А в  количестве 1 шт.

Измельченные корнеплоды по зоотехническим требованиям допускается хранить 1,5…2 ч, тогда производительность линии для обработки корнеклубнеплодов в кг/ч равна:

где Q_кп – суточный расход корнеклубнеплодов на ферме, кг;

       n_кп – число выдач корнеклубнеплодов за сутки (n_кп = 2…3).

Необходимое количество моек-измельчителей:

где Р_изм – производительность мойки-измельчителя, кг/ч.

Принимаем 1 машину ИКМ-5М  для обработки корнеклубнеплодов.

Производительность технологической  линии в кг/ч для подготовки концентрированных кормов:

где Q_к – суточный расход концентрированных кормов на ферме, кг;

       t_л – продолжительность работы измельчителя, ч.

Необходимое количество зернодробилок:

где Р_др – производительность зернодробилки, кг/ч.

Принимаем 1 машину КДУ-2А.

Производительность линии  измельчения грубых кормов в кг/ч  определяем по формуле:

где Q_гр – суточный расход грубых кормов на ферме, кг;

       t_л – продолжительность работы измельчителя, ч (t_л = 3…4 ч).

Необходимое количество измельчителей:

где Р_изм – производительность измельчителя грубых кормов, кг/ч.

Принимаем 1 машину ИГК-30Б для измельчения грубых кормов.

Для травяной муки применять  машину типа АВМ экономически невыгодно, так как большую часть времени  она будет простаивать, также  такая машина очень дорогостоящая  и энергоемка. В результате выгоднее приобретать готовую травяную муку.

Таблица 5

Кормоприготовительное оборудование

Вид корма	Марка машины	Количество машин
		расчетное	принятое
1. Корнеплоды	ИКМ-5М	0,04	1
2. Концентраты	КДУ-2А	0,2	1
3. Грубые корма	ИГК-30Б	1,6	2
4. Силос	КДУ-2А	0,7	1

 

 

 

 

1.6. Расчет выхода навоза и определение количества навозохранилищ

 

На крупных животноводческих комплексах в сутки накапливается  огромное количество навоза (50…250 т), который  необходимо удалить, а затем обеспечить соответствующее его хранение, переработку и использование в качестве удобрения, выполняя требования по охране окружающей среды.

В зависимости от системы  содержания животных и способа удаления навоза последний получают густым или  жидким.

Жидкий навоз представляет собой смесь твердых и жидких фракций экскрементов животных, технологической и смывной воды и отходов корма. Количество и качество жидкого навоза зависят от возраста, типа кормления, системы содержания, продуктивности животных и технологии накопления навоза.

Система навозоудаления должна обеспечивать: удаление навоза из животноводческих помещений в навозоприемники фермы; разделение его на твердую и жидкую фракции; биотермическую дегельминтизацию твердой фракции и биологическую очистку жидкой фракции; обеззараживание навоза в случае возникновения эпизоотий; хранение твердой и жидкой фракций навоза; погрузку и транспортировку навоза или его фракций к полям; эффективное использование питательных веществ, содержащихся в навозе, для удобрения сельскохозяйственных угодий.

При проектировании систем удаления, обработки и использования навоза и навозных стоков для животноводческих комплексов учитывают наличие земельных угодий для использования всего объема навоза. Расход труда, воды, топлива, энергии должен быть минимальным. Состав сооружений по обработке навоза подбирают так, чтобы он обеспечивал максимальное сохранение питательных веществ навоза с целью использования их в качестве удобрений, источника энергии и др. Предусматривают также обеззараживание навоза в случае возникновения на комплексе эпизоотии и исключение возможности загрязнения воздуха, почвы, открытых и подземных водоисточников.

Найдем среднесуточное выделение навоза:

где  m – количество голов, гол;

q_m – среднесуточное выделение твердых экскрементов одним животным в сутки, кг;

  q_ж – среднесуточное выделение мочи одним животным, кг;

  В - среднесуточный расход воды на смыв навоза от одного животного, л;

П – среднесуточная норма  подстилки на одну голову, кг.

, кг.

При стоилово-пастбищном содержании животных выход экскрементов в пастбищный период следует принимать 50%, а при выгульном содержании 85% от расчетного суточного значения, то есть:

G_{сут. пастб.} =(0,45…0,55)*G_{сут. ст.}, кг

G_{сут. пастб.} =0,5*12900=6450 кг

G_{сут. с.} =(0,81…0,89)*G_{сут. ст.}, кг

G_{сут. с.} =0,85*12900=10965 кг

Годовой выход навоза:

т

где Д_ст, Д_п – продолжительность стойлового и пастбищного периодов, дней (Д_ст = 215 дней, Д_п = 150 дней).

Gг=1/1000(10965*215+6450*150)=3324 т

Зная точный выход  навоза на ферме от всего поголовья и продолжительность его хранения, определяем площадь навозохранилища в м²:

где h – высота укладки  навоза, м (h = 1,5…2,5 м);

      Q_c – суточный выход навоза на ферме от всего поголовья, кг;

      Д_хр – продолжительность хранения навоза в навозохранилище, дней;

      ρ –  плотность навоза, кг/м³ (для овец ρ = 900…950 кг/м³).

      φ –  коэффициент заполнения навозохранилища (φ=0,75…0,8).

На основе расчетов принимаем  размеры типового навозохранилища: 1 навозохранилище вместимостью  3000 т и размерами по 12×48 м.

1.7. Механизация водоснабжения и поения животных

 

Система водоснабжения  – комплекс мероприятий, включающий забор воды из источников, подъем ее на высоту, очистку, хранение, подачу и потребление.

Состав машин и инженерных сооружений зависит в основном от источника водоснабжения и требований, предъявляемых к качеству потребляемой воды.

В зависимости от конкретных условий (рельефа местности, мощности источника водоснабжения, надежности электроснабжения и др.) схемы водоснабжения могут быть с одним или с двумя подъемами воды, с хранением регулируемой емкости воды в водонапорных башнях или подземных резервуарах, с подачей противопожарного запаса воды непосредственно из источника воды и пр.

При выборе источника  централизованного водоснабжения  предпочтение отдается подземным водам  по сравнению с поверхностными. Это  объясняется повсеместным распространением подземных вод и возможностью использования их без очистки. Поверхностные  воды применяются реже, так как они более подвержены загрязнению и перед подачей потребителю нуждаются в специальной очистке.

Среднесуточный расчет воды в л (м³) на ферме определяется по формуле:

 

где q_i – среднесуточная норма потребления воды одним животным, л;

       n_i – количество животных в половозрастной группе, гол;

       m –  число групп животных.

Таблица 6

Нормы потребления воды одним потребителем

Вид животных	Количество животных	Норма потребления воды одним потребителем, л
1. Овцематки	1500	10
2. Бараны-производители	90	10
3. Ярки старше года	330	6
4. Баранчики старше года	330	6
5. Ярки до года	390	6
6. Баранчики до года	360	6

 

Q_ср.сут = 1500∙10 + 290∙6 = 16740 л = 16,74 м³.

Максимальный суточный расход воды в л (м³):

где α_сут – коэффициент суточной неравномерности, (α_сут=1,3).

Q_{макс.сут} = 23,04∙1,3 = 30 м³.

Максимальный часовой  расход в л/ч (м³/ч):

где α_ч – коэффициент часовой неравномерности (на фермах с автопоением α_ч=2…2,5; α_ч=4,0 – без автопоения).

Секундный расход в л/с  воды равен:

  

Суточный расход насосной станции должен быть равен максимальному  расходу воды на комплексе, а часовой  расход станции (насоса) определяется по формуле:

где t – продолжительность  работы насоса или станции в сутки, ч.

Продолжительность работы насоса выбирают в соответствии с  дебитом водоисточника, учитывая, что  расход насоса при этом должен быть или равен Q_{макс.час}, но не должен превышать дебита источника. С уменьшением t повышается потребляемая мощность для привода насоса, увеличиваются диаметр напорного трубопровода и емкость резервуара водонапорной башни, но сокращаются эксплуатационные расходы. При увеличении t сокращаются расходы на строительство, но эксплуатационные расходы увеличиваются. На основе сравнительных технико-экономических расчетов время работы насосной станции принимается равным 10 ч.