МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Коношин и.В., Звеков а.В., Волженцев а.В.

КУРСОВОЕ И ДИПЛОМНОЕ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПО МЕХАНИЗАЦИИ

И ТЕХНОЛОГИИ ЖИВОТНОВОДСТВА

Учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 110301 – “Механизация сельского хозяйства”

Орел 2010

Авторы учебного пособия: Коношин И.В., Звеков А.В., Волженцев А.В.

Рецензенты:

д.т.н., доцент ФГОУ ВПО "Брянская государственная сельскохозяйственная академия"

А.И. Куприенко

к.т.н. доцент ФГОУ ВПО "Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки"

В.В. Воронин

к.т.н. доцент ФГОУ ВПО "Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки"

М.Н. Яровой

В учебном пособии содержатся основные требования к курсовому и дипломному проектированию по механизации и технологии животноводства, изложена методика проектирования комплексной механизации животноводческих ферм, приведены справочно-информационные данные, необходимые для выполнения дипломных и курсовых проектов.

Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 110301 – “Механизация сельского хозяйства” всех форм обучения.

Учебное пособие рассмотрено и одобрено методической комиссией факультета “Агротехники и энергообеспечения” ОрелГАУ; рекомендовано к изданию методическим советом ОрелГАУ (протокол №7 от 14.05.2007 г.)

Цель и задачи курсового и дипломного проектирования

Целью курсового и дипломного проектирования по дисциплине «Механизация и технология животноводства» является закрепление и расширение теоретических знаний, полученных студентами при изучении курса и приобретение ими навыков по комплексной разработке инженерных задач в области механизации производственных процессов на животноводческих и птицеводческих фермах и комплексах.

Дипломное и курсовое проектирование по своему содержанию, методам решения инженерных задач и документальному оформлению должно приближаться к производственному проектированию, которое имеет место в проектно-технологических институтах и конструкторских бюро. Общий объем работ, глубина проработки материала определяются учебными целями и нормой отводимого времени. При выполнении дипломного проектирования необходимо учитывать последние достижения науки и техники, а также передовой опыт хозяйств в области механизации животноводческих ферм.

Курсовой проект, после его выполнения, защищается перед комиссией на кафедре «Механизации технологических процессов в АПК».

В ходе защиты студент делает краткое сообщение о выполнении задания и отвечает на вопросы членов комиссии. Комиссия, учитывая качество выполнения расчетно-пояснительной записки, графической части проекта и полноту ответов на вопросы, выставляет оценку за курсовой проект, которая заносится в ведомость и зачетную книжку студента.

Выполненный дипломный проект представляется на кафедру, где он рассматривается с целью рекомендации к защите перед Государственной Аттестационной Комиссией.

Тематика курсового и дипломного проектирования

Для курсового и дипломного проектирования по механизации животноводства можно предложить следующие темы.

1. Проект механизации производственного процесса комплекса или фермы (крупного рогатого скота, свинофермы, овцефермы, птицефермы, кроликофермы, зверофермы) хозяйства с разработкой одной из технологических линий:

погрузки или раздачи кормов;

доения или первичной обработки молока;

удаления навоза или помета;

ветеринарно-санитарных работ;

поения животных или птицы;

сборка и упаковки яиц;

выпойки телят или ягнят;

стрижки овец или их купания;

микроклимата помещений.

2. Проект кормоприготовительного предприятия для комплекса или фермы (крупного рогатого скота, свинофермы, овцефермы, птицефермы, кроликофермы, зверофермы) хозяйства с детальной разработкой одной из технологических линий:

измельчения грубых или сочных кормов;

дробления концентрированных кормов;

дозирования или смешивания кормов;

приготовления кормовых дрожжей;

приготовления заменителей молока;

гранулирования или брикетирования кормов;

запаривания, химической или термохимической обработки кормов.

3. Проект молочного блока для комплекса или фермы хозяйства с детальной разработкой или модернизацией:

сепаратора-нормализатора;

сепаратора-очистителя или сепаратора-сливкоотделителя;

молочного или вакуумного насоса;

пастеризатора;

счетчика молока;

охладителя молока.

4. Проект механизированного цеха хозяйства по производству белково-витаминного корма (добавок) с разработкой одной из технологических линий.

5. Проект механизированного стригального пункта хозяйства с детальной разработкой или модернизацией:

стригального аппарата;

транспортера рун;

пресса для шерсти;

заточного станка;

верстака для технического обслуживания во время стрижки овец;

механизированного стола стригаля.

6. Проект реконструкции фермы (крупного рогатого скота, свинофермы, овцефермы, птицефермы, кроликофермы, зверофермы) хозяйства с детальной разработкой одной из технологических линий.

7. Проект механизации погрузки, транспортировки и разгрузки кормов в помещениях для их хранения с разработкой одной из технологических линий.

8. Проект поточной технологической линии приготовления сенажа.

9. Проект комплексной механизации заготовки сенажа и выгрузки его из хранилищ с разработкой одной из технологических линий.

10. Проект межхозяйственной станции технического обслуживания (СТО) ферм и комплексов с разработкой одного из отделений обслуживания:

доильных машин;

холодильных машин;

стригальных агрегатов;

оборудования кормоцехов;

машин для уборки и транспортировки навоза и помета;

машин для транспортировки и раздачи кормов;

машин для водоснабжения и поения.

11. Проект организации технического обслуживания машин на животноводческом комплексе или ферме хозяйства с разработкой:

комплектов приборов и оборудования для диагностирования технического состояния машин;

пункта технического обслуживания животноводческой фермы (комплекса);

оборудования для проведения сложного технического обслуживания.

12. Исследование и обоснование параметров рабочих органов машин для животноводческого комплекса или фермы.

Оформление и организация курсового и дипломного проектирования

Оформление проектов. Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 30-35 страниц рукописного текста и 3-4 листа графической части.

Расчетно-пояснительная записка дипломного проекта должна иметь 100-120 листов формата А4 (210297). Графическая часть дипломного проекта выполняется на листах формата А1(594841), от которого в случае необходимости можно образовать дополнительные форматы, количество листов 9-11 (приложение 52).

В пояснительной записке помещается весь текстовый и табличный материал, а так же все выполняемые расчеты и экономическое обоснование. Она должна быть иллюстрирована необходимыми схемами, рисунками, графиками, таблицами и давать полное представление о разработанном технологическом процессе и конструкции машины.

В состав девяти листов графической части проекта входит не менее трех листов машиностроительных чертежей. Из них на одном листе рекомендуется разместить общий вид разрабатываемой конструкции машины, приспособления, узла. Второй лист – сборочная единица из общего вида разрабатываемой машины, узла, приспособления. Третий и четвертый листы – чертежи деталей из разработок первых двух листов.

Четыре - пять листов разрабатываются по заданию руководителя. На них могут быть представлены различные технологические и другие схемы разрабатываемого процесса, маршрутные карты, операционные карты, планы и разрезы производственных помещений, технологические карты процесса и т.д.

Последним, 9-11 листом графической части дипломного проекта является лист по расчету основных экономических показателей проектных решений, он представляется в виде таблицы.

Примерные схемы построения расчетно-пояснительной записки для курсового и дипломного проекта приведены в приложении 48, 49, 50, 51.

Перед началом проектирования студент получает задание (приложение 1), которое подписывается руководителем и утверждается заведующим кафедрой. Личная подпись студента обязательна.

Расчетно-пояснительная записка оформляется в соответствии с требованиями единой системы конструкторской документации по ГОСТу 2.105-95 «Общие требования к текстовым документам».

При пользовании формулами и применении цифровых значений различных коэффициентов необходимо указать номера источников, откуда эти данные взяты. Ссылка на используемую литературу в тексте дается в квадратных скобках. В список следует включать только ту литературу, на которую в тексте сделаны ссылки.

Содержание записки делится на разделы и подразделы, которые обозначаются арабскими цифрами (например, 1.1 - первый подраздел первого раздела; 2.3 – третий подраздел второго раздела). В каждом подразделе могут выделяться пункты (например, 2.3.1 - первый пункт третьего подраздела второго раздела). Дальнейшее деление текста записки на подпункты не рекомендуется.

Расстояние между названиями раздела или подраздела и последующим текстом должно быть не менее 10 мм. Каждый раздел необходимо начинать с новой страницы.

Таблицы следует размещать так, чтобы их можно было читать без поворота записки. Если такое размещение невозможно, то таблицу располагают так, чтобы для ее чтения записку можно было повернуть по часовой стрелке (см. приложение).

Графическую часть проекта выполняют в соответствии с требованиями «Единой системы конструкторской документации» и «Единой системы проектной документации для строительства».

Порядок защиты курсового проекта.

Курсовой проект студент защищает перед комиссией, состоящей из 2…3 преподавателей, включая и руководителя проекта. Он делает доклад в течение 10 минут по графической части проекта, отражая основные положения выполненной работы, а затем отвечает на вопросы членов комиссии и присутствующих.

Комиссия обсуждает защищенный курсовой проект без студента и выносит решение о дифференцированной оценке с занесением ее в зачетную книжку и ведомость.

Порядок защиты дипломного проекта. Перечень тем дипломных проектов формируется выпускающими кафедрами примерно за год до начала дипломного проектирования и доводится до сведения студентов.

Поскольку дипломные проекты чаще всего представляют собой сложные инженерные задачи, их темы могут быть предложены студентам четвертого курса в период работы над курсовыми проектами.

Перед началом производственной практики студенты четвертого курса распоряжением по деканату, в соответствии с представлениями кафедр, предварительно закрепляются за преподавателями выпускающих кафедр как за руководителями дипломных проектов, с которыми обсуждаются возможные темы проектов.

После производственной практики студенты окончательно определяются с темами и руководителями дипломных проектов. На основании заявлений студентов кафедра готовит представление в деканат для подготовки приказа о преддипломной практике.

В соответствии с темой руководитель дипломного проекта выдает студенту задание на дипломный проект, которое утверждается заведующим кафедрой, и определяет вопросы по сбору необходимого материала в период преддипломной практики

Преддипломная практика ставит своей целью изучение хозяйства или предприятия, для которого ведется проектирование. В ходе практики студенту необходимо подробно изучить производственно-хозяйственную деятельность, показатели производства, специфические особенности техники и технологий на предприятии, провести анализ показателей в соответствующей отрасли, собрать необходимые материалы для экономического анализа и технологических разработок проекта. Время проведения этой практики и ее продолжительность определяются учебными планами ВУЗа.

Приказ об утверждении тем дипломных проектов, руководителей и рецензентов формируется в течение месяца после преддипломной практики. Руководитель дипломного проекта, как правило, назначается из числа профессоров, доцентов, ведущих преподавателей. В порядке исключения руководителями могут быть назначены ассистенты, научные сотрудники и высококвалифицированные специалисты предприятий. За одним руководителем может быть закреплено в год не более восьми студентов-дипломников.

Руководитель оказывает студенту помощь в разработке календарного плана на весь период дипломного проектирования, рекомендует необходимую литературу, справочные материалы, проводит систематические консультации и проверяет выполнение работ.

По отдельным разделам назначаются консультанты с других кафедр, которые по завершению работы подписывают титульный лист, соответствующий раздел расчетно-пояснительной записки и листы графического материала. Руководитель вправе допустить дипломника к защите без консультантов, подписав лично разделы проекта. Время, выделяемое консультантам, устанавливают исходя из общего времени на дипломное проектирование (35 ч на каждого выпускника) в соответствии с принятыми в вузе нормами.

Ответственность за своевременное выполнение проекта в установленном объеме, принятые в проекте технические решения, правильность всех вычислений и оформление проекта несет студент - автор дипломного проекта.

Законченный и подписанный дипломный проект, включающий расчетно-пояснительную записку и графический материал, передается руководителю. После просмотра и одобрения руководитель составляет письменный отзыв и назначает дату предварительной защиты дипломного проекта на кафедре.

Заведующий кафедрой на основании предварительной защиты решает вопрос о допуске студента к защите на заседании ГАК.

Если студент не допускается к защите дипломного проекта (этот вопрос решается на заседании кафедры с участием руководителя), то протокол заседания предоставляется в деканат.

Дипломный проект, допущенный к защите, направляется деканом факультета на рецензию. В случае положительной рецензии деканат направляет дипломный проект в ГАК для его защиты.

Методика выполнения курсового и дипломного проектов

Введение

Во введении следует показать существующие на данный момент проблемы по развитию той отрасли животноводства, для которой разрабатываются вопросы комплексной механизации.

Исходя из этого, необходимо кратко описать пути решения выявленных проблем, а также обосновать актуальность темы проекта.

1. Производственно-экономическая часть

В данном разделе дипломнику необходимо привести производственно-экономический анализ хозяйства, по которому ведется проектирование. За период преддипломной практики дипломник должен собрать все необходимые данные для выполнения дипломного проекта.

В разделе необходимо осветить следующие вопросы:

- краткая природно-экономическая характеристика хозяйства;

- географическое расположение и почвенно-климатические условия;

- расстояние до пунктов снабжения и сбыта продукции;

- направление хозяйственной деятельности;

- организация животноводства и перспективу его развития;

- рабочая сила, занятая на обслуживании животных;

- поголовье животных или птицы с перспективой развития;

- способ содержания животных или птицы;

- кормовая база хозяйства;

- суточные рационы кормов, применяемые в хозяйстве;

- расход кормов на единицу продукции.

- распорядок дня на животноводческой ферме.

- наличие техники в хозяйстве, машины и механизмы для механизации производственных процессов на животноводческих фермах;

- энергетическая база хозяйства, источники электроснабжения.

- источники водоснабжения, скважины, водонапорные башни, автопоилки.

- основные экономические показатели, характеризующие эффективность производства продукции животноводства (себестоимость продукции по статье затрат, затраты труда на единицу продукции, уровень рентабельности отрасли, организация труда на ферме и т.д).

Все показатели должны быть оформлены в виде таблиц.

Приводится описание плана животноводческой фермы, комплекса с перспективой развития и реконструкции, описание расположения и состояния животноводческих помещений, вспомогательных построек. Обосновывается необходимость реконструкции.

В конце раздела делаются выводы и обоснование актуальности темы дипломного проекта, а также указывается выбор объекта проектирования: кормоцех, молочный блок и т. д.

2 Технологическая часть

2.1 Определение структуры стада и обоснование технологии содержания животных и птицы

Структура стада определяется с учетом перспективы развития животноводческой отрасли в хозяйстве и увеличения выпуска продукции.

Для комплекса и фермы по производству свинины структуру стада находят согласно таблице 2.1, для комплексов и ферм по производству молока и говядины согласно таблице 2.2, , для овцеводческих ферм – таблице 2.3, для птицеводческих – таблице 2.4.

Таблица 2.1 Структура стада (%) комплекса (фермы) по производству свинины

Группа животных	Репродукторное направление	Откормочное направление
Основные свиноматки	60	-
Из них старше двух лет с поросятами	30	-
Ремонтные свиноматки	40	-
Из них до двух лет с восьмью поросятами	20	-
В возрасте 2…3 мес	-	20
В возрасте 3…4 мес	-	20
В возрасте 4…6 мес	-	20
В возрасте 7…8 мес	-	20
В возрасте 8…10 мес	-	20

Таблица 2.2 Структура стада (%) комплекса (фермы) крупного рогатого скота

Группа животных	Специализированного молочного направления с содержанием сверхремонотного молодняка до 20 дней	Специализированного молочного направления с содержанием сверхремонотного молодняка до 6 месяцев	Молочно-мясного направления с законченным оборотом стада	Специализированного на выращивании и откорма молодняка
Коровы	60…65	50	35…37	-
Нетели	9…10	8…10	6	-
Телки старше 1 года	11…12	9…10	-	-
Телки от 6 мес до 1 года	7…8	6…7	-	-
Телки до 6 мес	8…10	-	-	-
Телята до 6 мес	-	26…27	18	-
Молодняк старше 1 года	-	-	22…24	-
Молодняк от 6 мес до 1 года	-	-	17	-
Молодняк на доращивание от 6 до 14 мес	-	-	-	70
Молодняк на откорме от 14 до 18 мес	-	-	-	30

Таблица 2.3 Структура стада (%) овцеводческого комплекса (фермы)

Группа животных	Репродуктивного направления	Откормочного направления
Овцематки	100	-
Ягнята от количества овцематок	90	-
Ягнята в возрасте 1…2 мес	-	25
Ягнята в возрасте 3…4 мес	-	25
Молодняк в возрасте 5…6 мес	-	25
Молодняк в возрасте 6…7 мес	-	25

Таблица 2.4 Структура стада (%) птицеводческого предприятия

Группа птицы	Куры		Утки	Гуси	Индейки
	Племенные фермы	Товарные фермы
Несушки	90	92	85	80	90
Самцы	10	8	15	20	10

Система содержания животных и птицы в значительной мере предопределяет технологию производства продукции животноводства. Перспективная технология содержания животных и птицы должна предусматривать удобное размещение животных и птицы, внедрение комплексной механизации, автоматизации и научной организации труда.

На молочных фермах и комплексах получили распространение сменно-поточная, поточно-цеховая и индустриально-фазовая системы содержания животных.

Сменно-поточная система основана на использовании для всех животных на комплексе (ферме) одного кормодоильного зала, кормление и доение в котором проводят по смещенному графику. Такая система содержания позволяет уменьшить капиталовложения в расчете на одну голову, увеличить коэффициент использования оборудования и повысить производительность труда как при привязном, так и при беспривязном содержании животных.

Поточно-цеховая система заключается в том, что на комплексе (ферме) создаются специализированные цехи (по получению приплода, доращиванию животных, получению продукции и др.), в которых работники заняты выполнением однотипных работ, что позволяет увеличить производительность труда и улучшить качество работ.

Индустриально-фазовая система – это поточно-цеховая система содержания животных, но с индивидуальным закреплением коров и передвижением их только в родильный цех. Остальные животные находятся на месте. В зависимости от их состояния применяют фазовое кормление.

Преимущество одной системы перед другой необходимо определять для ферм, находящихся в одинаковых условиях в отношении климата, наличия кормов, подстилки, пастбищ, пород скота, технической оснащенности, квалификации обслуживающего персонала.

На откормочных фермах крупного рогатого скота применяют привязный и беспривязный (боксовый) способы содержания. Каждый из них имеет несколько вариантов.

Привязный способ основан на индивидуальном обслуживании коров и нормированном кормлении животных, рекомендуется для племенных и товарных ферм.

Беспривязный (боксовый) способ основан на групповом обслуживании животных. По технологии он значительно сложнее, чем привязный, так как требует достаточных запасов кормов и подстилки, четкой организации всех работ на ферме, тщательного подбора групп животных. Этот способ увеличивает нагрузку на основного работника фермы, что требует значительного повышения производительности его труда.

На свиноводческих фермах применяют свободно-выгульную, станково-выгульную и безвыгульную системы содержания.

При свободно-выгульной системе свиньи в течение дня через лазы в стене свинарника свободно выходят на выгульные площадки. Такая система содержания используется для ремонтного молодняка, поросят-отъемышей и маток первых трех месяцев супоросности.

При станково-выгульной системе хряков-производителей, маток 3...4 мес. супоросности и подсосных маток с поросятами периодически выпускают индивидуально или отдельными группами на прогулку.

На овцеводческих фермах получили распространение пастбищная и пастбищно-стойловая системы содержания животных.

Пастбищная система рекомендуется в хозяйствах, где имеются в достаточном количестве участки естественных и искусственных пастбищ. Пастбищно-стойловая система применяется в хозяйствах с ограниченными площадями; пастбищ.

На кролиководческих фермах основное стадо и молодняк содержат раздельно в одноярусных шедах, расположенных группами: по 4 шеда для основанного стада и по 4 шеда для выращивания молодняка на мясо и для ремонтных целей (всего для 600 кроликов – самок с приплодом и самцов). В каждом шеде основного стада размещают 176, а для молодняка – 144 клетки. Кролики основного стада содержатся в клетках индивидуально, молодняк на мясо – группами (в среднем по 7 гол.), ремонтный молодняк – группами (по 4 гол.).

На птицеводческих фермах применяют клеточное, напольное, вольерное и свободное содержание птицы. Наиболее перспективно клеточное содержание, при котором эффективно используются производственные помещения и корма.

Правильный выбор системы содержания животных и птицы – один из важнейших факторов, обеспечивающих снижение затрат труда и себестоимости единицы продукции.

2.2 Проектирование генерального плана комплекса (фермы)

2.2.1 Общие сведения

Проектирование генерального плана комплекса начинают с выбора земельного участка, расположение которого увязывают с перспективным планом, санитарно-гигиеническими и противопожарными нормами.

От правильного выбора земельного участка и размещения на нем построек зависят: организация работ, санитарно-гигиеническое состояние фермы или комплекса, а также нормальные условия работы обслуживающего персонала.

Выбранный участок под ферму или комплекс должен удовлетворять производственным и санитарно-гигиеническим требованиям.

К производственным требованиям относятся: удобство расположения фермы или комплекса относительно кормовой базы; наличие хороших построек и дорог; хорошая связь с селом, входящим в хозяйство; наличие надежного водоснабжения, энергоснабжения и теплоснабжения; достаточная прочность грунтов, их пригодность для возведения построек; залегание подземных вод должно быть не менее 2...2,5 м от поверхности земли; наличие уклона местности в пределах 3...5°, обеспечивающего отвод дождевых и талых вод.

К санитарно-гигиеническим требованиям относятся: устройство ветеринарной зоны, а также санитарных разрывов между производственными помещениями, изоляция фермы от окружающей территории полосой насаждений кустарника и деревьев и др.

Участок для фермы или комплекса в зависимости от типа хозяйства должен иметь санитарно-защитную зону следующих размеров.

Комплекс (ферма)	Ширина санитарно-защитной зоны, м
Крупного рогатого скота	300
Свиноводческий	500
Овцеводческий или звероводческий	300
Коневодческий или кролиководческий	100
Птицефабрика или птицеферма	1000

Участок должен располагаться ниже населенного пункта, водозаборных сооружений и выше ветеринарных объектов и навозохранилищ. Он должен быть удален от транзитных дорог: для животноводческих ферм не менее чем на 100 м, для птицеводческих – 500 м. Направление господствующих ветров должно проходить от поселка, жилых домов, кормоцехов к животноводческим помещениям и далее к навозохранилищу. Кроме того, при выборе участка для комплекса или фермы необходимо:

- размещать производственные и вспомогательные постройки в соответствии с принятой технологией содержания и кормления животных и птицы;

- обеспечивать поточность производственного процесса с минимальным перемещением потоков корма, получаемой продукции, отходов, а также планировать минимальное передвижение скота;

- предусматривать возможность деления земельного участка комплекса на зоны (основную, кормоприготовительную, складскую, санитарно-техническую и административно-хозяйственную);

- располагать навозохранилища продольной осью с севера на юг в центральных районах, с запада на восток в южных и северных районах (отклонение в расположении продольной оси производственных помещений к направлению господствующих в зимнее время ветров не должно превышать 30°); фасад птичников с выходами на выгульные площадки желательно располагать на юг или юго-восток;

- рассчитывать площадь земельного участка для фермы, исходя из норм земельной площади (на одну корову– до 200 м², на одну свиноматку – 280, на одну откормочную свинью – 30, на одну овцу или курицу–до 20 м²);

- размещать вспомогательные животноводческие помещения комплекса вблизи основных производственных помещений фермы.

Для выбранного участка необходимо наметить все зоны. С этой целью определяют число производственных и вспомогательных построек, их размеры по нормам площади на одну голову.

Генеральный план (рисунок 2.1, 2.2) проектируют в масштабе: 1:100, 1:200, 1:500 и 1:1000 в зависимости от плотности застройки. В верхнем правом углу листа строят розу ветров по данным метеорологической станций того района, в котором находится хозяйство.

Рисунок 2.1. Генеральный план комплекса на 800 голов:

1 — коровники на 400 коров; 2 — доильно-молочный блок; 3 — родильное отделение на 160 коров; 4 — ветеринарно-санитарный пропускник; 5 — изолятор на 10 мест; 6 — ветеринарная амбулатория; 7 — стационар на 10 мест; 8 — гараж на три трактора; 9 — котельная; 10 — выгульные дворы; 11 — соединительные галереи; 12 — навозохранилище на 2000 т; 13 — насосная станция; 14 — траншеи для хранения сенажа на 1800 т; 15 — кормоцех.

Рисунок 2.2. План комплекса по выращиванию и откорму 24 тыс. свиней:

1 — свинарник-откормочник; 2 — свинарник для опоросов; 3 — свинарник супоросных свиноматок; 4 — свинарник для холостых свиноматок и хряков; 5 — ветсанпропускник; 6 — подсобное помещение; 7 — рампа для приема и отгрузки свиней; 8 — блок помещений ветпункта; 9 — изолятор

Далее на генеральном плане указывают производственные помещения с учетом противопожарных и санитарных разрывов (таблица 2.5, 2.6).

Таблица 2.5 Противопожарные разрывы между зданиями, м

Степень огнестойкости здания	II	III	IV и V
II	20	12	16
III	12	16	18
IV и V	16	18	20

Противопожарные разрывы между сооружениями и открытыми хранилищами грубых кормов (сена, соломы, сенажа) зависят от степени огнестойкости сооружений: для II степени – 100 м, для III, IV и V степеней – 150 м. Затем размещают вспомогательные постройки, источники воды, электроэнергии, коммуникации, противопожарные водоемы, гаражи для хранения машин, пункт технического обслуживания и санитарно-защитные зоны в соответствии с нормами технологического проектирования.

Таблица 2.6 Санитарные разрывы между постройками, м

Постройка	Родильное отделение	Телятник	Коровник	Молочно-доильный блок	Хранилище кормов	Навозохранилище	Свинарник	Кормоцех	Птичник
Родильное отделение	-	30	30	П.р	П.р	40	60	П.р	-
Телятник	30	30	30	П.р	П.р	40	-	П.р	-
Коровник	30	30	30	П.р.	П.р	40	-	П.р	-
Молочный блок	П.р	П.р	П.р	-	П.р	100	-	40	-
Хранилище кормов	П.р	П.р	П.р	П.р	П.р	40	П.р	П.р	П.р
Навозо– хранилище	40	40	40	100	40	-	40	40	-
Свинарник	60	-	-	-	П.р	40	30	П.р	-
Кормоцех	П.р	П.р	П.р	30	П.р	40	П.р	-	120
Птичник	-	120	120	150	120	300	-	100	120

Примечание. П.р. – противопожарный разрыв, зависящий от степени огнестойкости здания

На генеральном плане указывают позиции объектов, условные обозначения дорог и коммуникаций, технико-экономические показатели.

В расчетно-пояснительной записке рассчитывают следующие технико-экономические показатели генерального плана.

1. Коэффициент плотности застройки

, (2.1)

где – площадь, занятая под застройку на комплексе или ферме, м²;

– общая площадь фермы, м².

2. Коэффициент использования участка

, (2.2)

где – площадь, занятая сооружениями, площадками с твердым покрытием и дорогами, м².

Наряду с проектами генпланов крупных ферм и комплексов проектными институтами разработаны проекты механизированных мелких ферм и отдельно строящихся зданий.

Так, для ферм крупного рогатого скота предназначены типовые проекты № 801-01-84.33.87 фермы по производству молока на 200 коров привязного содержания, а № 801-01-85.33.87 на то же поголовье – боксового содержания. В них предусмотрены коровник на 200 коров, бригадный дом на 10 чел., траншеи для хранения силоса и сенажа соответственно на 1000 и 200 т, навес для хранения 200 т сена, кормовые площадки, дезбарьер, станция биологической очистки сточных вод с установкой производительностью 50 м³ в сутки, навозоприемник вместимостью 50 м³, навозохранилище на 1200...1500 т, пруд-отстойник вместимостью 250 м³, карантинные емкости вместимостью 160 м³ для твердой фракции навоза.

В одном здании могут быть сблокированы все производственные помещения (типовые проекты № 801-2-97.13.87 и № 801-2-104.13.87).

Механизация производственных процессов на фермах решается на базе оборудования, серийно выпускаемого промышленностью.

Разработаны также проекты более мелких ферм в виде отдельных зданий коровников (на 25, 50, 75 и 100 коров) с помещениями для телят и ремонтного молодняка; например, коровники на 25 коров (типовые проекты № 801-2-1, № 801-2-13, № 801-2-40С.84) на 50 коров (типовые проекты № 801-2-2, № 801-2-14, № 801-2-41С.84), на 100 коров (типовые проекты № 801-2-53С85, № 801-1-50.85) и др. В них частично используется стандартное оборудование, выпускаемое промышленностью. Кроме того, уже разработано и выпускается специальное оборудование для малых ферм.

Для малых ферм крупного рогатого скота до 400 коров разработаны типовые проекты № 801-6-33.13.87, № 801-6034.13.87 кормоцехов КОРК-5 и др.

На базе агрегата АДМ-8А выпускается доильный агрегат (исполнения 05 и 06) с молокопроводом АДМ-8А-1 для малых ферм семейного или бригадного подряда.

Для ферм на 25, 50, 75 коров созданы доильные аппараты со сбором молока в молочную флягу: агрегат индивидуального доения АИД-1-01 и передвижной доильный аппарат ПДА-1.

2.2.2 Обоснование типа производственных помещений и определение потребности в них

Тип производственных помещений и потребность в них зависят от вида и структуры поголовья животных или птицы, принятой системы содержания.

В связи со специализацией и концентрацией в животноводстве предполагается размещать на комплексах (фермах) животных одного вида. Структуру поголовья берут из перспективного плана развития хозяйства (комплекса) или из отчета последнего года.

К производственным помещениям относятся: постройки для содержания животных и птицы, кормоцех, комбикормовый завод, молочная, бойня, кожевенная, шерстомоечная и др.

Производственные задания строят по типовым проектам. При выборе типового проекта необходимо предусмотреть выполнение следующих зоотехнических и инженерных требований: внедрение комплексной механизации и автоматизации технологических процессов; применение прогрессивной технологии содержания и кормления животных и птицы; соблюдение норм строительного проектирования по содержанию паров и пыли в воздухе, по его температуре и влажности, концентрации ядовитых газов; соответствие площади пола, объема помещений и размеров элементов зданий нормам для размещения поголовья животных или птицы; обеспечение противопожарных норм; выполнение ремонта и дезинфекции всех элементов зданий; максимальное использование местных строительных материалов. При проектировании производственных построек исходят из площади помещения и фронта кормления на одно животное (приложение 1).

Для помещений крупного рогатого скота нормы площади на одно животное при привязном содержании составляют 8...10 м², при беспривязном – 5...6, на откорме 3,5...4 м². Фронт кормления зависит от возраста крупного рогатого скота и колеблется в пределах 0,5...1,0 м.

Для свиноматок при индивидуальном содержании норма площади на одно животное равна 4,0...5,0 м², при групповом – 2,5...3,0; при откорме свиней – 0,65...0,70, а для молодняка – 0,2...0,4 м². Фронт кормления для свиней составляет 0,2...0,5 м.

При напольном содержании кур-несушек по норме на 1 м² размещают 4...5 гол., при клеточном содержании – 11 гол.

Потребность в однотипных постройках для содержания животных и птицы определяют по формуле:

, (2.3)

где – поголовье животных одного вида на комплексе (ферме);

– поголовье животных, размещаемых в помещении согласно выбранному типовому проекту.

На молочной ферме или комплексе, кроме помещений для содержания коров, используют родильные отделения или цехи, помещения для сухостойных коров и ремонтного молодняка, карантинные помещения, а также телятники. Поэтому необходимо знать, какое поголовье животных должно находиться в указанных помещениях.

Для молочного комплекса с общим поголовьем число животных, находящихся в родильном помещении,, голов, определяют по формуле:

. (2.4)

Окончательный размер помещения выбирают по типовому проекту.

Число сухостойных коров и ремонтного молодняка , голов, рассчитывают по формуле:

. (2.5)

Число коров, находящихся в карантине, , голов, рассчитывают по формуле:

. (2.6)

Число телят до 20-дневного возраста , голов, определяют по формуле:

. (2.7)

Число голов данной группы животных, размещенных в одном помещении, , голов, определяют по формуле:

, (2.8)

где – площадь помещения, м²;

– удельная площадь помещения для одного животного, м².

Производственные помещения для приготовлен кормов, обработки и переработки продукции также подбирают по типовым проектам и наносят на генеральном план.

2.2.3 Расчет годовой потребности в кормах

Годовую потребность в кормах для комплекса или фермы подсчитывают, зная поголовье животных или птицы и кормовые рационы. Последние выбирают в зависимости от вида животных или птицы, их продуктивности, а также с учетом зоны расположения хозяйства (приложение 2).

Суточный расход (кг) каждого вида корма

, (2.9)

где n₁, n₂,..., n_n – суточная норма выдачи корма в расчете на одно животное для различных групп, кг;

m₁, m₂,..., m_n – поголовье животных в группах.

Годовая потребность (кг) в кормах

(2.10)

где Р_с.л и Р_с.з – суточный расход кормов в летний и зимний периоды года, кг;

t_л и t_з – продолжительность летнего и зимнего периодов использования данного вида корма, дн.;

k – коэффициент, учитывающий потери кормов во время хранения и транспортировки (для концентрированных кормов k = l,01; для корнеплодов k = 1,03; для силоса k = 1,1; для зеленой массы k = 1,05).

Продолжительность летнего и зимнего периодов использования кормов зависит от зоны расположения хозяйства (таблица 2.7).

Таблица 2.7 Продолжительность летнего и зимнего периодов использования кормов в различных районах страны

Период года	Продолжительность периода (дн) в районах с расчетной зимней температурой самой холодной пятидневки (0С)
	ниже -40	-30…-40	-25…-30	-20…-25	до -20
Летний	125	155	185	215	245
Зимней	240	210	180	150	120

Иногда в практике сельскохозяйственных предприятий используют более простую по трудоемкости методику определения потребности в кормах, т. е. определяют потребность в кормах на «условное поголовье».

Число условных голов животных на ферме или комплексе определяют по формуле

, (2.11)

где М_i – число голов в данной структурной группе;

a_уi – переводной коэффициент в условное поголовье животных (приложение 3);

n – число групп животных на ферме.

Далее методика определения суточного и годового количества кормов такая же, как и для отдельных групп животных, т. е.:

(2.12)

(2.13)

(2.14)

где Р'_с.л и Р'_с.з – суточный расход кормов в летний и зимний периоды, кг;

q_iл и q_iз – суточная норма выдачи корма на одно животное в летний и зимний периоды, кг.

2.2.4 Обоснование типа хранилищ для кормов и определение потребности в них

Для хранения грубых и сочных кормов необходимо применять такие хранилища, в которых потери питательных веществ были бы наименьшими. При силосовании в облицованных траншеях потери составляют 10...25 %, в обычных траншеях – 15...25, а в башнях – 10...11 %. При неправильном хранении силоса потери питательных веществ достигают до 40...50%.

Грубые корма (солому, сено) хранят в скирдах.

Общая вместимость хранилища (м³) для хранения годовых запасов корма

V = P_Г/, (2.15)

где Р_Г – годовая потребность в кормах, кг;

 – насыпная плотность корма, кг/м³ (приложение 4).

Потребное число хранилищ

N = V/(V_X), (2.16)

где V_Х – вместимость хранилища, м³ (таблица 2.8);

 – коэффициент использования вместимости хранилища (таблица 2.8).

Таблица 2.8 Примерная вместимость и коэффициент использования вместимости хранилищ

Вид хранилища	Vx, м3	
Траншея для хранения силоса и сенажа	500, 750, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000	0,95…0,98
Башня	420, 600, 900, 1200, 1600, 2000, 2700, 3700, 4200	0,95..0,98
Хранилище (скирда)	1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 4000,	1,0
Траншея или бурт для корнеплодов	150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500	0,85…0,90
Склад концентрированных кормов	500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 5000, 6000	0,65…0,75

Выбрав вместимость хранилища, ширину и высоту, определяют его длину (м)

L = V_X/(Bh), (2.17)

где В – ширина хранилища, м (таблица 2.9);

h – высота хранилища, м (таблица 2.9).

Таблица 2.9 Рекомендуемые размеры хранилищ

Хранилище	Ширина, м	Высота, м
Силоса	12…18	2…3
Сенажа	6,9,12,16	2,5..3
Сена	5..6	2…4
Соломы	5…6	4

Сенажные башни необходимо выбирать те, которые используются в хозяйствах или выпускаются промышленностью (таблица 2.10).

Таблица 2.10 Номенклатура сенажных башен, рекомендуемых для внедрения в типовое проектирование и строительство

Внутренний диаметр башни, м	Высота стен башни, м	Вместимость башни		Материал стены в башни	Разгрузка
		м3	
7, 32	15 21	600 900	260 400	Железобетон То же	Верхняя То же
9, 15	18 24	1200 1600	520 700	» »	» »
6	15 6	405	180	Кровельная сталь	Нижняя

Запас концентрированных кормов на комплексе (ферме) должен составлять 16 % потребного количества. Для его хранения строят склады, а в последнее время – механизированные склады, сблокированные с кормоцехом, что повышает эффективность применения механизации и уменьшает потери кормов.

Общая вместимость (м³) складских помещений для концентрированных кормов:

V_K = 16P_Г/(100). (2.18)

Площадки временного хранения кормов строят с учетом имеющихся уклонов для стока поверхностных вод и удобных подъездных путей.

Вместимость навозохранилища определяют в зависимости от вида и поголовья животных, способа и срока хранения навоза.

2.2.5 Определение годового выхода продукции

Генеральный план комплекса (фермы) характеризуется не только поголовьем животных, числом производственных и вспомогательных помещений, но и выходом продукции.

Годовой выход молока (кг) рассчитывают по формуле:

Q_мол = МG_годk, (2.19)

где М – поголовье животных на комплексе (ферме);

G_год – плановый годовой надой на одну корову, кг;

k – коэффициент, учитывающий сухостойность коров (k = l,3).

Годовой привес мяса (кг) рассчитывают по формуле:

Q_м = МG_о.ж Дk₁ (2.20)

где G_о.ж – дневной привес одного животного, кг;

Д – число дней откорма крупного рогатого скота до 400 кг или свиней до 100 кг;

k₁ – коэффициент, учитывающий неравномерность прироста животных (k₁ = 0,85... 0,95).

Годовой выход яиц (шт.) рассчитывают по формуле:

Q_я = МGk₂k₃ (2.21)

где G – годовая продуктивность одной курицы, шт.;

k₂ – коэффициент, учитывающий потери кур-несушек (k₂ = 0,85...0,88);

k₃ –коэффициент, учитывающий неравномерность продуктивности кур-несушек (k₃ = 0,96...0,98).

Годовой выход шерсти (кг) рассчитывают по формуле:

Q_Ш = MG_ok₄, (2.22)

где G₀ – годовая продуктивность одной овцы, кг (G₀ = 3,8...4,5 кг);

k₄ – коэффициент, учитывающий неравномерность продуктивности (k₄ = 0,90...0,95).

2.3 Методика проектирования технологических линий приготовления и раздачи кормов

2.3.1 Общие сведения

Передовой опыт показывает, что затраты труда и себестоимость животноводческой продукции ниже в тех хозяйствах, где внедрена комплексная механизация технологического процесса обработки и приготовления кормов и обеспечена поточность работ. Это условие может быть выполнено только при наличии достаточного числа современных машин и оборудования, взаимосвязанных между собой в единые технологические линии по производительности.

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.

Проектирование технологических линий можно вести по двум вариантам. В первом варианте технологический процесс подготовки и раздачи кормов проектируют посредством подбора машин для заданных условий производства из числа имеющихся в хозяйстве или выпускаемых промышленностью. Во втором варианте разрабатывают новую технологию.

Технологию приготовления и раздачи кормов выбирают, исходя из типа кормления и рациона (зимний и летний); способа подготовки и дозирования кормов; типа кормохранилища; взаимного расположения кормохранилища и помещения; места и порядка кормления животных; системы содержания животных и конструкции стойл; способа транспортировки и раздачи кормов.

Производственный участок подготовки и раздачи кормов проектируют по следующему плану: составляют график распределения кормов по выдачам; рассчитывают количество кормов, подлежащих обработке; обосновывают и выбирают технологическую схему обработки кормов; определяют производительность поточных технологических линий, потребность в машинах и оборудовании; рассчитывают необходимую площадь кормоцеха; определяют потребность в воде, паре, электроэнергии и топливе; составляют графики загрузки машин, оборудования и рабочей силы, а также потребление электроэнергии; проектируют технологическую линию раздачи кормов; рассчитывают технико-экономические показатели.

2.3.2 Составление графика распределения кормов по выдачам

Для правильного использования кормов, входящих в рационы для животных, составляют график расхода кормов по выдачам.

В течение суток на фермах и комплексах корма расходуются для каждого кормления неравномерно как по массе, так и по числу видов кормов.

Для крупного рогатого скота суточный рацион распределяют следующим образом (таблица 2.11).

Таблица 2.11 Примерное распределение суточного рациона по выдачам (%)

Вид корма	Выдача корма
	утренняя с 6 до 7 ч	дневная с 13 до 14 ч	вечерняя с 21 до 22 ч
Грубый	50	–	50
Сочный	30	40	30
Концентрированный	35	35	30

Для свиней в основном принимают равномерное распределение по массе и видам кормов.

Все указанные особенности должны быть учтены при выборе и проектировании машин и оборудования, а также при эксплуатации кормоцеха.

Необходимо также учитывать тот факт, что подготовка многих кормов в большем количестве, чем требуется для данного кормления, недопустима из-за их быстрой порчи.

Зная распределение суточного рациона по отдельным выдачам и кратность кормления, определяют число видов и массу кормов, необходимых для каждого кормления.

Количество корма данного вида по выдачам определяют по формуле:

, (2.23)

где – процент распределения кормов по выдачам (таблица 2.11);

–количество корма данного вида в суточном рационе животного, кг.

Полученные результаты расчета сводят в таблицу 2.12.

Таблица 2.12 Распределение суточного рациона по выдачам

Вид корма	Суточная потребность в кормах, кг	1 кормление		2 кормление		3 кормление
		Процент разового кормления, %	Количество корма при разовом кормлении, кг	Процент разового кормления	Количество корма при разовом кормлении, кг	Процент разового кормления, %	Количество корма при разовом кормлении, кг

Для наглядности строят график расходования кормов по часам суток, по которому определяют необходимую производительность отдельных поточных линий.

2.3.3 Обоснование и выбор технологии обработки, составление схемы технологического процесса и определение количества кормов, подлежащих обработке

Технология обработки и приготовления кормов зависит от конкретных условий хозяйства, зоотехнических требований к скармливанию, экономической целесообразности применения тех или иных способов обработки и приготовления кормов.

Технологическое оборудование, предназначенное для животноводческих ферм, позволяет использовать следующие способы приготовления кормов: механический, тепловой, химический, биологический и биохимический.

Проектирование технологического процесса начинают с разработки общих схем переработки всех видов кормов.

Схема (рисунок 2.3) дает наглядное представление о последовательности обработки и приготовления кормов, позволяет совместить одноименные операции и облегчает выбор системы машин. Разрабатывая схему технологического процесса, необходимо сопоставить несколько вариантов и найти наилучший из них, который в процессе работы должен совершенствоваться. Для примера в приложениях 53 – 60 приведены типовые технологические схемы кормоцехов для крупного рогатого скота.

Рисунок 2.3. Схема технологического процесса приготовления кормов.

Затем проводят расчет технологических линий обработки кормов.

Суточный расход всех кормов на ферме включает корма, подлежащие и не подлежащие обработке по зоотехническим требованиям (скармливаемые в натуральном виде).

Количество кормов (кг), подлежащих обработке, вычисляют по формуле:

, (2.24)

где – суточный расход кормов, кг;

–суточный расход кормов, не подлежащих обработке, кг.

Значение определяют так:

, (2.25)

где – число животных в группе;

–масса данного корма в суточном рационе животных, скармливаемого в натуральном виде.

2.3.4 Расчет поточных технологических линий приготовления кормов

Разработка схемы технологического процесса подготовки кормов дает представление о перечне и типах машин, их взаимосвязи и позволяет перейти к технологическому расчету, который сводится к определению производительности поточных технологических линий, потребного числа машин и вспомогательного оборудования.

Расчет поточных технологических линий кормоцеха. Технологический расчет кормоцеха выполняют (по В. И. Земскову) следующим образом.

На основании данных о рационе и поголовье животных, обслуживаемых кормоцехом, рассчитывают количество кормов, подлежащих обработке на каждой технологической линии обработки компонентов:

, (2.26)

где - число групп животных;

–количество корма -го вида в рационе-й группы животных;

–число животных -й группы.

Суточный объем производства кормосмеси:

, (2.27)

где – число технологических линий обработки компонентов.

В зависимости от распорядка дня фермы устанавливают общее время приготовления кормовой смеси (время работы кормоцеха):

, (2.28)

где – время, отводимое на подготовку корма для одного кормления;

–кратность кормления.

При выборе общего времени работы кормоцеха должно выдерживаться равенство:

, (2.29)

где – длительность смены;

–число рабочих смен.

Требуемая производительность технологических линий, т/ч:

обработки и подачи компонентов

, (2.30)

приготовления и выдачи готовой продукции

, (2.31)

где – коэффициент использования фонда рабочего времени.

Далее выбирают основное и вспомогательное оборудование технологических линий. Методика выбора оборудования зависит от характера процесса, выполняемого машиной (непрерывный, периодический).

Во всех случаях оборудование должно обеспечивать такую фактическую производительность, которая была бы не меньше требуемой: ;.

Число машин и оборудования для операции с непрерывным рабочим процессом в i-и технологической линии:

, (2.32)

где – теоретическая производительность машины по ее основным техническим данным, т/ч.

Число машин (агрегатов) для операции с периодическим рабочим процессом:

, (2.33)

где – количество видов кормов, обрабатываемых в машине (агрегате);

–количество корма i-го вида, проходящего обработку в машине (агрегате) за сутки, т;

–плотность массы i-го корма, т/м³;

–вместимость бункера машины (агрегата) по ее технической характеристике, м³;

–коэффициент заполнения объема;

–число циклов обработки одной машиной (агрегатом) за сутки.

Тогда

, (2.34)

где – время одного цикла, ч.

Время одного цикла , ч, определяют по формуле:

, (2.35)

где и– время загрузки и выгрузки машины, ч;

–время выполнения основной технологической операции, ч.

Приемные устройства (накопители) должны обеспечивать работу кормоцехов без перебоев подачи исходных кормов. Их объем:

, (2.36)

где – коэффициент запаса i-го компонента кормосмеси;

–объемная масса i-го компонента;

–коэффициент заполнения накопителя i-го компонента.

2.3.5 Определение площади кормоцеха

Исходя из производственных, санитарных и противопожарных требований, помещения кормоцеха делят на производственные и вспомогательные. В производственных помещениях устанавливают машины и оборудование, входящие в технологические линии обработки кормов. При размещении оборудования в отделениях кормоцеха руководствуются следующими требованиями: кратчайший путь движения приготавливаемого корма; поточность производства с минимальным числом перегрузочных операций; минимальная длина коммуникационных и электрических линий; удобство обслуживания и ремонта машин и оборудования с соблюдением норм охраны труда, техники безопасности и противопожарных требований.

Площадь кормоцеха определяют одним из методов: расчетным и при помощи поправочных коэффициентов.

Расчетный метод используют для определения площади каждой части здания отдельно.

Площадь (м²) кормоцеха находят так:

, (2.37)

где – площадь здания, занимаемая машинами, оборудованием, м²;

–площадь здания, необходимая для производственных работ, м²;

–площадь здания, занимаемая проходами, лестницами и промежутками между машинами, м²;

–площадь здания под вспомогательные помещения, м²;

–площадь здания, занимаемая хранилищами кормов, м².

Площадь (м²) здания кормоцеха, занимаемая машинами и оборудованием,

, (2.38)

где – площадь для одной машины, м²;

–число машин в кормоцехе.

Площадь котельной рекомендуется принимать до 25 м².

Площадь (м²) для производственных работ определяют в зависимости от числа производственных рабочих:

, (2.39)

где – площадь на одного производственного рабочего, м² (= 4…5 м²);

–число производственных рабочих.

Площадь (м²), занимаемая проходами, лестницами и промежутками между машинами,

, (2.40)

где – минимальная площадь проходов, лестниц и промежутков между машинами, м².

Площадь принимают, исходя из следующих норм: ширина основных проходов не менее 1,2...1,5 м, а между машинами – 1,5 м; от стены до машины предусматривают расстояние 0,5...0,7 м, ширину лестниц – не менее 1 м.

Площадь (м²), занимаемую вспомогательными помещениями, определяют, исходя из существующих норм: для комнат отдыха 15...20 м², для душевой кабины с раздевалкой 5...7, для лаборатории 5...7 м².

Площадь (м²) рассчитывают по количеству кормов, подлежащих переработке в течение суток.

Метод поправочных коэффициентов используют для определения только производственной площади здания (м²) по следующей формуле:

, (2.41)

где – суммарная площадь, занимаемая машинами и оборудованием, м²;

k – коэффициент, учитывающий заполнение производственной площади (k = 0,3...0,4).

2.3.6 Определение потребности в воде, паре, энергии и топливе

Суточная потребность кормоцеха в воде (кг):

, (2.42)

где – количество сухого перерабатываемого корма, кг;

–средняя суточная норма потребления воды кормоцехом, дм³/кг.

Принимают следующие нормы расхода воды (дм³/кг) в кормоцехе: на запаривание концентрированного корма – 1,0...1,5; приготовление смесей для свиней – 0,5...1,0; увлажнение соломенной резки – 1,0...1,5; дрожжевание корма – 1,5...2,0; мойку корнеклубнеплодов – 0,1...0,8.

Часовой расход воды (м³) кормоцехом рассчитывают с учетом коэффициента часовой неравномерности α = 2...4, т.е.:

. (2.43)

Суточная потребность в горячей воде (м³):

, (2.44)

где ,, …,– суточное количество смешанной воды, м³;

–температура горячей воды, ⁰С;

, , …– температура смешанной воды,⁰С;

–температура холодной воды, поступающей в водоподогреватель, ⁰С.

Расход пара находят по наибольшей его потребности в зимний период (на производственные нужды и отопление кормоцеха):

, (2.45)

где – удельный расход пара, кг/кг;

–масса обрабатываемого корма, кг;

–удельный расход пара на отопление помещения, кг/м³;

V – объем отапливаемого помещения, м³.

Нормы расхода пара (кг) для производственных процессов в кормоцехе составляют: варка 1 кг корнеклубнеплодов – 0,15...0,20; запаривание 1 кг измельченных концентрированных кормов – 0,20...0,25; запаривание 1 кг соломы – 0,30...0,35; нагрев 1 кг воды от 7 до 87 ⁰С – 0,20...0,25; отопление 1 м³ помещения кормоцеха за 1 ч – 0,50...0,75.

По часовому расходу воды и пара можно вычислить диаметр (м) подводящих труб:

, (2.46)

где – расчетный расход горячей воды на данном участке, м³/с;

–скорость движения воды, м/с (для наружного трубопровода = 0,4...1,4 м/с, для внутреннего –= 1...1,75 м/с).

Суточный расход электроэнергии (кВт·ч):

, (2.47)

где ,, …,– мощность установленных в кормоцехе электродвигателей, кВт;

, , …,– время работы каждого электродвигателя, ч;

–кратность включения электродвигателей в работу.

После разработки технологической схемы кормоцеха строят график работы машин и оборудования. На графике указывают перечень технологических операций, суточный объем работ, марки и производительность машин, время работы каждой машины в течение суток. По графику уточняют время работы всех машин и кормоцеха в целом в течение суток и для приготовления кормов на каждое кормление.

На основании графика работы машин кормоцеха строят график потребления электроэнергии, откладывая по вертикали мощность включенных электродвигателей, а по горизонтали - время их работы. Полученная площадь графика характеризует расход электроэнергии в кВт·ч.

2.3.7 Механизация раздачи кормов

В данном разделе приводят зоотехнические требования, краткий обзор применяемых на фермах и комплексах мобильных и стационарных средств раздачи кормов, указывают их достоинства и недостатки с учетом конкретных условий, тип помещений и способ содержания животных, тип кормления, обосновывают выбор того или иного кормораздатчика (технические характеристики зарубежных кормораздатчиков приведены в приложении 53 - 60).

При раздаче кормов стационарными раздатчиками определяют их количество , исходя из параметров принятых животноводческих помещений, их количества и поголовья животных, обслуживаемых одним кормораздатчиком:

, (2.48)

где z - число животноводческих помещений на ферме;

- количество животных в одном помещении, голов;

- количество животных, обслуживаемых одним кормораздатчиком, голов;

Грузоподъемность мобильного кормораздатчика (количество корма, которое можно доставить и раздать за один рейс):

, (2.49)

где V - емкость бункера кормораздатчика, м³;

- коэффициент заполнения бункера, = 0,8...1,0;

- плотность корма, кг/м³.

Количество циклов , которое может совершить один кормораздатчик за время, отводимое на раздачу,

, (2.50)

где Т - допустимое время раздачи кормов, задается распорядком дня, ч (в соответствии с зоотехническими требованиями время раздачи кормов на ферме не должно превышать 1,5 . . .2 ч, однако на крупных фермах и комплексах часто применяют смещенный график кормления животных, когда время Т можно увеличить до 4…6 ч);

t - время необходимое для выполнения одного рейса или цикла, ч.

Продолжительность одного цикла раздачи определяют как сумму затрат времени на отдельные операции:

, (2.51)

где - время транспортировки пустого кормораздатчика к месту погрузки корма, ч:

- время загрузки кормораздатчика, ч;

- время транспортировки загруженного кормораздатчика к месту раздачи, ч;

- время раздачи корма, ч;

- коэффициент, учитывающий затраты времени на вынужденные остановки, развороты и т.д.

Время транспортировки пустого кормораздатчика к месту погрузки корма , ч, определяют по формуле:

, (2.52)

где - среднее расстояние от животноводческого помещения к месту погрузки корма, км;

- скорость транспортировки пустого раздатчика, км/ч.

Время загрузки кормораздатчика , ч, определяют по формуле:

, (2.53)

где - производительность погрузчика, кг/ ч;

Время транспортировки загруженного кормораздатчика к месту раздачи , ч, определяют по формуле:

, (2.54)

где - скорость транспортировки загруженного кормораздатчика, км/ч;

Время раздачи корма , ч, определяют по формуле:

, (2.55)

- производительность кормораздатчика при раздаче корма в кормушки, кг/ч;

Необходимая производительность кормораздатчика составляет:

, (2.56)

где - погонная норма выдачи;

- скорость агрегата при раздаче корма в кормушки, км/ч.

Погонная норма выдачи:

, (2.57)

где - разовая норма выдачи на одну голову, устанавливается в зависимости от суточных кормовых рационов и кратности кормления, кг;

К - сменность кормления с одного скотоместа. При привязном содержании К = 1 , в других случаях допускается увеличивать, но не более К = 2…3;

- ширина фронта кормления одного животного. Рекомендуется для взрослого поголовья КРС = 0,8...1,1, но не менее 0,4 м; свиноматок= 0,4...0,45; молодняка до 2 - месячного возраста - 0,2 м; на откорме - 0,3…3,5 м;

Общее число циклов (рейсов) , которое необходимо выполнить для кормления всех животных, зависит от количества раздаваемого корма:

, (2.58)

где - количество корма, необходимое для одного кормления, кг.

Количество корма, необходимое для одного кормления , кг, определяют по формуле:

, (2.59)

где - общее поголовье животных на ферме.

Тогда потребное количество мобильных раздатчиков:

. (2.60)

Полученный результат расчета округляют до целого числа в сторону увеличения и принимают количество раздатчиков для фермы.

2.4 Методика проектирования поточной технологической линии водоснабжения и автопоения

Общие сведения. На животноводческих и птицеводческих фермах вода расходуется на поение животных и птицы, а также на технологические, гигиенические, хозяйственные и противопожарные нужды.

При проектировании схемы водоснабжения фермы (комплекса) следует руководствоваться строительными нормами и правилами «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» (СНиП-2.04.02-84), а также пользоваться специальной учебно-методической и технической литературой.

Исходными данными для проектирования водонапорной сети служат: план водоснабжения объекта с указанием высотных отметок поверхности земли у источника и объектов водоснабжения; схема расположения водоисточника, отметки статического и динамического горизонтов; сведения о перспективном числе и составе водопотребителей; нормы водопотребления; нормы свободных напоров.

Расчет водопотребления производится с целью определения численных значений среднесуточного расхода Q_ср.сут, максимального суточного расхода Q_{max сут} и максимального часового расхода Q_{max ч} с учетом затрат воды на поение животных и на производственно-технические нужды. В расчетах также необходимо учесть расход воды на тушение возможного пожара и создание в системе минимально необходимого запаса (на случай отключения электроэнергии, наложения карантина при эпизоотии и т. п.). Для расчета необходимо знать среднесуточные нормы водопотребления, состав и количество водопотребителей каждого вида.

Нормой водопотребления называется количество воды в литрах, расходуемое одним потребителем в сутки. Применительно к животным она включает расходы на поение, мойку помещений, молочной посуды, приготовление кормов, охлаждение молока и др. Расход воды на фермах очень неравномерен как в течение года (по сезонам), так и в течение суток (по часам). Его колебания оцениваются соответствующими коэффициентами неравномерности: для животноводческого сектора k_сут = 1,3 и k_ч = 2,5; для жилищно-коммунального сектора в сельской местности k_сут = 1,2…1,4 и k_ч = 1,5…2,0.

Среднесуточный расход воды на ферме Q_ср.сут, м³/сут, определяется по формуле

, (2.61)

где n_i – число потребителей i-гo вида;

q_i – среднесуточная норма потребления воды i-м потребителем (приложение 5), дм³/сут;

N – общее число потребителей.

В жарких и сухих районах нормы допускается увеличивать на 25%. В нормы потребления включены расходы на мойку помещения, клеток, молочной посуды, приготовление кормов, охлаждение молока. На удаление навоза предусматривают дополнительный расход воды в размере от 4 до 10 дм³ на одно животное. Для молодняка птицы указанные нормы уменьшают вдвое. Для животноводческих и птицеводческих ферм специальный бытовой водопровод не проектируют. На ферму подается питьевая вода из общей водопроводной сети. Норма расхода на одного работающего 25 дм³ за смену. Для купки овец расходуется 10 дм³ в расчете на одну голову в год, на пункте искусственного осеменения овец – 0,5 дм³ на одну осемененную овцу (число осемененных маток в сутки составляет 6% от общего поголовья на комплексе).

Максимальный суточный расход воды Q_{max сут} определяется из равенства

, (2.62)

где – коэффициент суточной неравномерности.

В сутки максимального водопотребления среднечасовой расход Q_ср.ч, м³/ч, составит

, (2.63)

а максимальный часовой расход Q_{max ч}, м³/ч, будет

(2.64)

где k_ч – коэффициент часовой неравномерности.

Для обоснования выбора насосов и расчета поточных линий требуется знать секундный расход Q_{max с}, м³/с, который рассчитывается по формуле

. (2.65)

Качество воды на хозяйственно-питьевые нужды должно удовлетворять требованиям ГОСТ 2874-73.

Выбор и расчет водопроводной сети. При выборе водоисточника лучше всего присоединять систему водоснабжения к соседним, уже существующим системам. Если нет такой возможности, подбирают местные подземные источники, вода которых не требует специальной очистки. При этом в качестве водозаборных сооружений используют трубчатые колодцы.

Система механизированного водоснабжения животноводческой фермы (комплекса) состоит из водозабора с насосной станцией, разводящей сети и регулирующего сооружения. В некоторых случаях систему водоснабжения дополняют сооружениями по очистке и обеззараживанию воды. В сельском хозяйстве наибольшее распространение получили локальные системы, когда отдельный объект обслуживается соответствующей системой водоснабжения. Они, как правило, имеют одну ступень подъема воды и простейшее оборудование.

Водопроводные сети могут быть тупиковыми, кольцевыми и смешанными. Тупиковые сети для одного и того же объекта имеют меньшую длину, а следовательно, и меньшую стоимость строительства. Однако кольцевые сети обладают рядом преимуществ: более надежны в эксплуатации, а в случае аварии допускают возможность отключения отдельных участков на время ремонта с сохранением подачи воды ко всем потребителям; в меньшей мере склонны к замерзанию, так как вода в них постоянно циркулирует; изготовляются из труб меньшего диаметра; меньше подвержены гидравлическим ударам. Поэтому по возможности используют кольцевые сети. Тупиковые сети целесообразно применять в случаях, когда постройки фермы вытянуты в одну линию.

Для устройства водопроводной сети используют чугунные, стальные, асбестоцементные и полиэтиленовые трубы.

Гидравлический расчет наружной сети водопровода сводится к определению диаметров труб и потерь напора в них.

Скорость воды в трубах рекомендуется принимать в пределах 0,5...1,25 м/с. Скорость выше 1,25 м/с нецелесообразна, так как при этом наблюдается быстрый износ стенок труб и увеличивается опасность разрыва их при гидравлическом ударе. Нижний предел скорости определяется условиями быстрого засорения труб механическими отложениями. Устанавливать трубы наружного водопровода диаметром меньше 50 мм не рекомендуется.

Расчет наиболее часто встречающихся однокольцевых сетей ведут в таком порядке:

- намечают схему кольцевой сети и расстояния между основными потребителями;

- определяют расчетный секундный расход воды для каждого объекта;

- делят сеть на участки и ориентировочно находят расходы воды с учетом требования бесперебойной ее подачи к любому объекту в случае аварии или выключения отдельного участка сети;

- согласно расчетным расходам и допускаемой скорости движения воды определяют диаметры труб по справочным таблицам;

- находят потери напора на отдельных участках кольца по справочным таблицам;

- суммируют потери напора по отдельным участкам и подсчитывают потери напора в каждом полукольце;

- сравнивают потери напора в полукольцах, и если разница не превышает ±5 %, то часть расходов перераспределяют с наиболее нагруженного участка на менее нагруженный, где сопротивление меньше (расчет диаметров труб и потерь напора повторяют, пока потери на полукольцах не выровняются).

Таким образом, расчет кольцевой системы ведут методом подбора расходов на участках. При этом соблюдают следующие условия: сумма расходов, подходящих к любому узлу, равна сумме расходов, уходящих из него; в замкнутом кольце сумма потерь напора на участках с движением воды по часовой стрелке равна сумме потерь напора на участках с движением воды против часовой стрелки.

Расчетная схема тупиковой сети показана на рисунок 2.4. На ней начальные и конечные точки участков обозначены номерами по ходу движения воды.

Рисунок 2.4. Расчетная схема тупиковой водопроводной сети:

l – длина участка; q – расчетный расход участка

Для расчета водопроводных сетей важно уяснить, что по всем участкам, кроме конечных (тупиков), идут два потока с путевым расходом q_n, достаточным для удовлетворения потребителей, расположенных на рассматриваемом участке, и с транзитным расходом q_T, предназначенным для потребителей, расположенных по ходу потока за рассматриваемым участком. Поэтому расход воды в начале любого участка сети равен сумме путевого и транзитного расходов. Через конечную точку каждого расчетного участка проходит только транзитный расход, так как весь его путевой расход уже израсходован. На следующем участке, расположенном вслед за рассматриваемым, снова будут два расхода: путевой – для потребителей нового участка; транзитный, уменьшенный на величину путевого расхода этого участка.

Таким образом, в любом сечении расчетного участка расход, проходящий по участку, будет изменяться от до. Расчетный расход линии находится из равенства

, (2.66)

где а – коэффициент, учитывающий соотношение значений транзитного и путевого расходов, зависящий от равномерности (по длине) забора воды из линии потребителями; значение а принимают равным 0,5, тогда

(2.67)

Суммируя среднесуточные расходы с учетом норм водопотребления по всем потребителям, можно рассчитать, пользуясь формулой (37), суточный расход воды по всему объекту (ферме, комплексу).

Диаметр трубы каждого из участков водопроводной сети определяют по расчетному расходуна i-м участке.

При этом используют уравнение

(2.68)

где – площадь i-го живого сечения напорной трубы,;

v – скорость движения воды, м/с.

Из зависимости (38) получают формулу для определения диаметра трубы D, на i-м участке:

. (2.69)

Скорость движения воды в трубах диаметром 50…300 мм принимают равной 0,7…1,0 м/с; для труб диаметром 300…1000 мм – от 1,0 до 1,5 м/с. Диаметры труб наружных сетей можно выбирать, пользуясь данными, приведенными в приложении 6.

Внутренний диаметр труб водопроводной сети можно определить в зависимости от числа обслуживаемых водоразборных точек:

Количество водоразборных точек	1–3	4–10	11–20	21–40	41–60
Внутренний диаметр труб, мм	15	20	25	32	40

Высоту (м) водонапорной башни определяют из условия обеспечения необходимого напора в наиболее удаленной точке, т. е.

, (2.70)

где Н_с – свободный напор самого отдаленного потребителя, м (при использовании автопоилок Н_с = 4...5 м);

Н_Г – геометрическая разность нивелирных отметок в фиксирующей точке и в месте расположения водонапорной башни, м (если местность ровная, то H_Г = 0);

Σh' – сумма потерь напора у самого отдаленного потребителя, м.

При наличии на ферме жилых зданий свободный напор для одноэтажных застроек принимают равным 10 м, для двухэтажных – 14, для животноводческих помещений – 4...5 м. Свободный напор воды в трубопроводах у проточных и групповых поилок следует принимать не менее 2 м, а у автопоилок – по данным завода-изготовителя поилок.

Высоту водонапорной башни целесообразно принять по типовому проекту, а необходимый напор в сети при пожаре создавать специальным пожарным насосом. Башню во время тушения пожара следует отключать; при этом подача пожарных насосов должна соответствовать пожарному и 50 % максимального хозяйственного расходам.

Выбор решения зависит от конкретных условий и подлежит технико-экономическому обоснованию.

Объем бака (м³) водонапорной башни:

если воду для тушения пожара подают не из бака

; (2.71)

если воду для тушения пожара подают из бака

; (2.72)

где W_РЕГ – регулирующий объем водопотребления, м³;

t – время включения в работу пожарного насоса, мин (t = 10 мин при ручном включении, t = 5 мин при автоматическом);

Т – расчетное время тушения пожара, ч (T = 3 ч);

Q_ПОЖ – расход воды на тушение пожара, дм³/с (Q_ПОЖ = 10 дм³/с).

Рассчитанный объем бака необходимо увеличить на 2...3 % от регулирующего объема с учетом аварийного запаса.

Регулирующий объем водонапорной башни (бака) определяют графическим путем (методом интегральных кривых), по часовому графику и с учетом характера водопотребления (приложение 7).

Большие колебания водопотребления в течение суток создают значительные трудности при проектировании, выборе оборудования и эксплуатации систем сельскохозяйственного водоснабжения.

В локальных системах сельскохозяйственного водоснабжения применяют системы управления, способные регулировать работу агрегата в соответствии с текущим водопотреблением. Для них характерны три режима работы насосного оборудования, которые определяются конструктивными параметрами сети и выбранной системой управления: равномерный, повторно-кратковременный и неравномерный.

Равномерный режим работы насосной установки имеет относительно постоянные подачу и напор в течение определенного времени суток. Для этого необходимо, чтобы подача насоса не зависела от расхода воды в системе.

По данным таблицы (приложение 7) строят интегральную кривую 1 суточного потребления воды (рисунок 2.5).

Прямые 2 и 3 показывают соответственно равномерную круглосуточную и 16-часовую работу насоса.

При продолжительности работы насосной станции, равной 16 ч в сутки, определяют значение равномерной часовой подачи насосов. Из начала координат строят интегральную прямую 3' подачи воды насосной станцией.

Перемещая ее параллельно самой себе, находят такое положение, при котором объем регулирующего резервуара, определяемый как сумма W_П + W₀, будет наименьшим (здесь W_П, W₀ – положительная и отрицательная разности ординат характеристик подачи 3 и потребления воды 1). В нашем примере это прямая 3. Объем бака равен 12 + 23 = 35 % суточного водопотребления. При других положениях этот объем увеличивается. Конструкцию водонапорной башни выбирают по справочным данным.

Рисунок 2.5. Определение регулирующего объема бака.

При равномерном режиме работы насоса регулирующий объем бака составляет 10...40 % суточного расхода. Такой режим используется на насосных станциях первого подъема и в системах водоснабжения с напорно-регулирующими емкостями больших объемов.

В современных системах сельскохозяйственного водоснабжения, оборудованных водонапорными башнями или гидропневматическими напорными баками, где регулирующий объем мал, работоспособность системы водоснабжения обеспечивается автоматическими системами управления. В этом случае W_РЕГ (м³) не превышает 5...10% от общего объема бака, а насос работает в повторно-кратковременном режиме. Изменение подачи воды осуществляется за счет увеличения или уменьшения частоты включений насоса в зависимости от водопотребления. Чем больше эта частота, тем ближе график подачи (кривая 4) подходит к графику водопотребления и тем меньше регулирующий объем бака.

При условии, что максимальный расход в системе Q_max меньше, чем подача насоса Q_H, на величину регулирующего объема в основном влияет допускаемое число включений насоса в единицу времени (обычно в час). В этом случае

. (2.73)

С увеличением числа включений регулирующий объем уменьшается. Наиболее выгоден режим работы насоса при 250<<500. Такой режим реализуется в установках с гидропневматическим баком малого объема при небольшой мощности насосного оборудования (до 5 кВт).

Регулирующий объем (м³) в баках гидропневматических установок согласно СНиП-2.04.02–84 определяют по формуле

, (2.74)

где Q_H – номинальная подача одного насоса или наибольшая в группе поочередно включаемых рабочих насосов, м³/ч;

n – максимальное число включений насоса в час.

Пожарные резервуары содержат запас воды на 3 ч пожара. В случае забора воды автонасосами или мотопомпами

, (2.75)

где W_РЕЗ.П. – объем пожарного резервуара, м³;

k – коэффициент, характеризующий конструкцию резервуара (k = 1 для закрытых резервуаров и k = 1,8...2,2 – для открытых резервуаров).

Тип водоподъемной установки зависит от режима водоисточника, конструкции водозаборного сооружения, расчетного расхода воды и напора.

При равномерной подаче насосной станции расход (дм³/с) рассчитывают по формуле

(2.76)

где α – коэффициент, учитывающий расход воды на промывку фильтров (α = 1,08...1,1);

– продолжительность работы насосной станции в сутки, ч.

Полный напор (м) насоса определяют по формуле

, (2.77)

где H_В.Г – геодезическая высота всасывания, м;

H_Н.Г – геодезическая высота нагнетания, м;

Σh_В и Σh_Н – сумма потерь напора соответственно во всасывающей и напорной трубах, м.

Динамический напор (м) приближенно находят по формуле

, (2.78)

где v – скорость движения воды, м/с;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

α₁ – коэффициент сопротивления, зависящий от скорости движения воды и материала труб (для чугунных и стальных труб α₁ = 0,02, для бетонных труб α₁ =0,022, для асбестоцементных труб α₁ = 0,025);

L – длина трубопровода, м; d – диаметр трубопровода, м;

β – коэффициент местных сопротивлений, учитывающий потери напора в коленах, задвижках, клапанах и др. (приложение 8).

По полному расчетному напору и подаче выбирают тип и марку насоса.

Мощность (кВт) электродвигателя, необходимая для привода насоса,

, (2.79)

где Q_сек – секундный расход воды, м³/с;

k – коэффициент, учитывающий возможные перегрузки (при мощности двигателя до 50 кВт k = 1,2);

ρ – плотность воды, кг/м³;

η_η – к.п.д. насоса (для центробежных насосов η_η = 0,5...0,7, для вихревых η_η = 0,25...0,5);

η_П – к.п.д. передачи (η_П = 0,95...0,97).

Для расчета водоснабжения можно воспользоваться компьютерной программой (приложение 63).

Данные по техническим характеристикам центробежных, погружных и вихревых насосов приведены в таблицах (приложение 9).

Определение потребности автопоилок. Тип автопоилок выбирают в зависимости от способа содержания, вида животных или птицы.

Количество автопоилок определяют по формуле

N = m/m₁ , (2.80)

где m – количество животных данной группы, гол.;

m₁ – количество животных обслуживаемых одной поилкой.

Технические характеристики поилок приведены в таблицах (приложение 10).

2.5 Методика проектирования процесса получения и обработки молока

Общие сведения. На молочных фермах наиболее ответственные и трудоемкие операции – это доение, обработка, хранение и транспортировка молока. Технологический процесс доения коров может выполняться по двум схемам: в стойлах коровников со сбором молока в молокопроводы или в переносные ведра линейных установок; в станках молочно-доильных блоков и площадок со сбором молока в молокопроводы. Обработка и реализация молока осуществляются одним из трех способов: первичная обработка с фильтрацией, неглубоким охлаждением, кратковременным хранением и транспортировкой молока на заводы; обработка с фильтрацией, глубоким охлаждением, кратковременным или длительным хранением и транспортировкой на заводы; обработка с улучшенной очисткой, пастеризацией, глубоким охлаждением, кратковременным или длительным хранением разливного или фасованного молока и доставкой его непосредственно потребителям.

На рисунке 2.6 представлены структурные схемы молочных поточных линий животноводческих ферм при привязном и беспривязном содержании скота.

При проектировании процесса получения и обработки молока необходимо выбрать технические средства с учетом системы ведения молочного животноводства, размера фермы (комплекса), способа содержания и продуктивности животных, размера коровников и других факторов и провести соответствующие расчеты.

Рисунок 2.6. Структурные схемы поточных технологических линий доения коров и обработки молока:

а – при привязном содержании скота: 1 – коровник; 2 – групповые молочные счетчики; 3 – молокосборник; 4 – вакуумная установка; 5 – молочный насос; 6 – аппарат для очистки молока; 7 – пастеризационная установка; 8 – охладитель молока; 9 – накопительная емкость для молока; 10 – молочный насос; 11 – автомолокоцистерна;

б – при беспривязном содержании скота; 1 – коровник; 2 – переходная галерея между коровниками; 3 – преддоильная площадка; 4 – доильный зал; 5 – молокосборник; 6 – вакуумная установка; 7 – молочный насос; 8 – аппарат для очистки молока; 9 – пастеризационная установка; 10 – охладитель молока; 11 – накопительная емкость для молока; 12 – молочный насос; 13 – оборудование для переработки молока; 14 – автомолокоцистерна; 15 – транспорт для перевозки готовых молочных продуктов в торговую сеть.

Доение коров. В организации производственного процесса машинного доения наиболее характерными являются четыре следующих способа:

Доение круглый год на ферме в стойлах. Содержание коров привязное. Применяемые доильные установки: АД-100Б или ДАС-2В с переносными аппаратами и сбором молока в ведра; АДМ-8 со сбором молока через молокопровод в общую емкость; специальные установки для конвейерного обслуживания коров.

Доение круглый год на комплексе, ферме, на площадках или в доильных помещениях в специальных станках. Содержание коров беспривязное. Применяются доильные установки со станками типа УДА-8А «Тандем», УДА-16А «Елочка» или конвейерного типа УДА-100А «Карусель».

Доение зимой на ферме, летом – в стационарном лагере. Система содержания коров стойлово-пастбищная. Применяемые доильные установки: на ферме – ДА-100А, ДАС-2Б, АДМ-8; на пастбище (в лагере) – УДС-4Б – универсальная передвижная с параллельно-проходными станками или со станками типа «Елочка».

Доение зимой на ферме, летом – на пастбище. Система содержания стойловопастбищная. Применяемые доильные установки: на пастбище – УДС-4Б, на ферме – АД-100А, ДАС-2В, АДМ-8А, УДС-3Б. Для летних лагерей и пастбищных центров, обеспеченных электроэнергией, используется установка УДЛ-Ф-12.

При привязном содержании коров доят в стойлах на доильных установках с переносными ведрами АД-100А, ДАС-2Б или с молокопроводом.

При беспривязном боксовом содержании коров доят в специальных помещениях на установках типа "Елочка" (УДЕ-8А и УДА-16) и «Тандем» (УДТ-8А и УДА-8А), а на крупных промышленных молочных комплексах с поголовьем более 800 коров – на конвейерных установках типа "Карусель" (УДА-100А).

При комбинированном содержании коров доят на пастбищах и в лагерях при помощи передвижных универсальных доильных станций (УДС-3Б, УДЛ-Ф-12).

Новотельных коров следует доить 3 раза в день, а всех остальных – 2 раза через одинаковые промежутки времени, соблюдая суточный временной режим. Технические характеристики доильных установок приведены в приложении 12.

Наилучшие условия труда операторов машинного доения создаются при использовании доильных установок в специализированных залах.

Потребное число доильных установок

, (2.81)

где М_Д – число дойных коров, гол.;

Т – время доения всех коров, ч;

Q_У – пропускная способность доильной установки, гол/ч.

Разовое время доения группы коров в большинстве хозяйств составляет 1,5...2,25 ч. На крупных промышленных комплексах применяется сменно-поточная система содержания животных, позволяющая увеличить коэффициент использования доильных установок в 3 раза; это дает возможность сократить потребное число доильных установок и целесообразнее организовать труд операторов машинного доения.

При поточном способе доения число аппаратов на установке

, (2.82)

где t – время доения одной коровы, ч;

–ритм потока, ч.

Время доения (мин) зависит от разового надоя молока и может быть ориентировочно определено по формуле

, (2.83)

где q – разовый надой молока, кг.

Потребное число операторов машинного доения

, (2.84)

где t_Р.Д – время ручной работы оператора, ч.

Оптимальное число аппаратов, обслуживаемых одним оператором,

, (2.85)

где t_П.П – продолжительность переходов и простоя оператора, мин;

t_B – вспомогательное время, мин.

Полученное расчетом значение К_ОПТ округляют в сторону уменьшения. В приложении 11 приведены значения затрат времени на выполнение ручных и машинно-ручных операций при доении коров на различных установках.

Производительность доильных установок (коров/ч) при доении в стойлах

, (2.86)

где t` – время доения одной коровы, мин.

При доении на установке типа "Тандем"

, (2.87)

где К_СТ – число станков в установке.

При доении на установке типа "Елочка" с одним комплектом аппаратов на два групповых станка производительность (коров/ч)

, (2.88)

где С — число циклов доения в час;

К_Ж – число коров в групповом станке;

t_Ц – время цикла доения группы коров, мин (t_Ц = 12...15 мин).

Если каждый групповой станок имеет доильные аппараты, то

. (2.89)

Время цикла (мин)

, (2.90)

где t_Д – время машинного доения коров, мин;

t_B – подготовительное время на одно животное, мин;

t_СН и t_НАД – время соответственно снятия и надевания одного аппарата, мин.

При доении на конвейерной доильной установке производительность (коров/ч)

. (2.91)

С увеличением числа станков конвейерной доильной установки средняя выработка на один станок уменьшается. Поэтому не всегда рационально повышать пропускную способность доильного зала, увеличивая число станков на одной установке. Если, например, по расчетам, число станков получилось равным 40, лучше взять две установки по 20 станков в каждой. Это несколько увеличит общую производительность установки, и процесс доения при выходе из строя одной из них не нарушится.

Выбрав тип доильной установки, и проведя расчеты потребного их числа на заданное поголовье коров, подбирают соответствующий типовой проект молочно-доильного блока.

Молочно-доильные блоки обычно соединяют с коровниками, что позволяет, организовать закрытые проходы наименьшей длины. При этом пути движения выдоенных и невыдоенных коров не должны пересекаться. Для непрерывного поступления животных в доильный блок перед ним устраивают преддоильную площадку в расчете на одну группу кopoв (на одно животное предусматривается 1,8...2,0 м²).

При сменно-поточной системе содержания животных доильный блок стыкуют с кормовым помещением. При этом коровы проходят в доильный блок, предварительно съев свою норму корма в кормовом зале.

Расчетное количество молока (кг), надаиваемого за 1 ч работы установки, определяют по формуле

, (2.92)

а за сутки

, (2.93)

где β – коэффициент, учитывающий максимально возможный надой молока за сутки (β = 0,003);

m – коэффициент неравномерности поступления молока (при работе одного оператора m = 1, двух операторов m = 1,1...1,2, трех операторов m = l,3…1,4);

с` – коэффициент, учитывающий максимально возможный надой молока за одну дойку (при двукратном доении коров с` = 0,65, при трехкратном с` = 0,4, при четырехкратном с` = 0,3);

G – средний надой молока за год от одной коровы фермы, кг;

М_Д.Ч – число коров, выдаиваемых за 1 ч.

Оборудование для первичной обработки молока.

Оборудование для обработки молока должно обеспечивать высокое его качество и соответствие требованиям стандарта на молоко. ГОСТ 13264-88 предусматривает обязательную первичную обработку молока непосредственно на ферме – охлаждение его до температуры не выше 10 ⁰С.

Все операции, связанные с первичной обработкой молока, подразделяют на основные и вспомогательные. К основным операциям относится механическая и тепловая обработка, к вспомогательным – прием, взвешивание и транспортировка молока, а также мойка и стерилизация посуды. Механическая обработка включает в себя очистку, нормализацию, сепарирование; тепловая – охлаждение и нагревание. Технические характеристики сепараторов молока представлены в приложении 13. Первичную обработку молока выполняют в поточных линиях на современных доильных установках по схеме доение – очистка – охлаждение – хранение при низкой температуре. На крупных фермах строят централизованные прифермские молочные, где можно осуществлять частичную переработку молока. Если молоко из хозяйства поступает непосредственно в магазины, столовые, больницы, детские учреждения, то его вторично обрабатывают, т.е. очищают в центробежных очистителях, нормализуют по содержанию жира, пастеризуют, охлаждают и фасуют в мелкую тару.

Зная количество молока, надаиваемого за 1 ч, рассчитывают технологическую линию обработки и хранения молока в соответствии с зоотехническими требованиями к машинам и оборудованию.

Часовая производительность линии доения меняется в различные периоды доения, а производительность технологического оборудования для обработки молока обычно постоянная, поэтому поточность работы линии в целом достигается путем включения в нее уравнительных баков. Уравнительный бак подбирают после определения его теоретической вместимости. Обычно используют баки ПБ-ОРМ-0,5, ДШ-ОРМ-1,0 и ПБ-ОРМ-2,0 с рабочими вместимостями соответственно 0,5; 1,0 и 2,0 м³.

Взвешивают молоко на весах СМИ-250М и СМИ-500М, имеющих приемные ванны (резервуары) вместимостью соответственно 250 и 500 дм³. Пропускная способность (кг/с) резервуара

, (2.94)

где V – вместимость резервуара, м³;

ρ – плотность взвешиваемой жидкости, кг/м³ (для молока ρ = 1030 кг/м³);

t_Ц – продолжительность одного цикла (180...300), с.

Молоко очищают от примесей фильтрованием и центробежным способом. Фильтруется молоко в потоке марлевыми, фланелевыми или лавсановыми фильтрами. Центробежный способ очистки молока от механических загрязнений с использованием сепаратора-молокоочистителя ОМА-ЗМ и молокоочистителей агрегата ОМ-1А более совершенен. Его применяют в поточных линиях.

Сепаратор-молокоокиститель ОМА-ЗМ используют в пастеризационной установке ОПУ-ЗМ и ОП2-У5.

Выбрав сепаратор-молокоочиститель, определяют длительность (ч) его непрерывной работы без разборки

, (2.95)

где V_ГР – объем грязевого пространства барабана, дм³;

р – процент отложения сепараторной .слизи от общего объема пропущенного молока (р = 0,03...0,06%);

М_О – производительность очистителя, дм³/ч.

Охлаждают молоко в потоке на оросительных (открытых) или пластинчатых (закрытых) охладителях молока. Хладоносителем в них служит вода или рассол.

Охладители оборудуют насосами для подачи в них охлаждающей жидкости и молока. Необходимый напор (м) для подачи хладоносителя вычисляют по формуле

, (2.96)

где H₁ – высота установки приемника охладителя над уровнем насоса, подающего воду или рассол в охладитель, м;

v – скорость движения хладоносителя, м/с;

λ_ТР – коэффициент сопротивления трению;

l – суммарная длина труб охладителя, м;

d – диаметр труб, м;

λ_М.С – коэффициент местных сопротивлений.

Для различных оросительных охладителей предельная поверхностная нагрузка молока составляет от 400 до 800 дм³/ч на 1 м ширины потока. Охладители, как и другие тепловые аппараты, рассчитывают по поверхности (м²) теплообмена, а не по производительности в связи с их работой на переменном температурном режиме.

Рабочая поверхность охлаждения (м²)

, (2.97)

где q_Р – количество продукта, подлежащего охлаждению за 1 ч, кг;

с – теплоемкость продукта, Дж/(кг·⁰С);

t₁ – начальная температура продукта, ⁰С;

t₂ – конечная температура продукта, ⁰С (4…8⁰С);

К – общий коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·⁰С) (1200...1400);

∆t_CP – средняя логарифмическая разность температур, ⁰С.

Значение ∆t_CP определяют по формуле

, (2.98)

где ∆t_max – разность температур жидкостей в начале процесса охлаждения, ⁰С;

∆t_min – разность температур жидкости в конце процесса, ⁰С (∆t_min = 2...3 ⁰С).

Если поверхность нагрева известна, то расчетом устанавливают режим работы аппарата и определяют конечную или начальную температуру рабочих жидкостей. Например, для пластинчатого охладителя молока, состоящего из двух пакетов, при последовательном их включении и использовании водопроводной и ледяной воды определяют конечные температуры молока и хладоносителей, тепловые нагрузки и потери напора. Зная геометрические параметры аппарата, находят скорости рабочих жидкостей, числа Re и Рr, а также по критериальному уравнению коэффициент теплоотдачи. Учитывая этот коэффициент, определяют производительность аппарата в соответствии с принятым значением К.

Процессы теплоотдачи при турбулентном движении жидкости в межпластинных каналах описываются уравнением вида

, (2.99)

где Nu – критерий Нуссельта;

А, п – коэффициент и показатель степени;

Re, Рг_Ж, Рг_СТ – критерий Рейнольдса и Прандтля соответственно для жидкости и стенки.

Критерий Прандтля определяют по формуле

, (2.100)

где µ – коэффициент истечение (µ = 0,8...0,9);

с – удельная теплоемкость жидкости, Дж/(кг·⁰С);

λ – коэффициент гидравлического сопротивления.

При охлаждении жидкости (Рr_Ж/Рr_CТ)^0,25 ≈ 0,95; при нагреве жидкости это отношение равно 1,05.

Коэффициент теплоотдачи α определяют по формуле

, (2.101)

где d_ЭКВ – эквивалентный диаметр канала, м.

Проверочный расчет проводят в такой последовательности (по Ю.Н. Ковалеву).

Определяют средние температуры жидкостей как полусумму начальной и конечной температуры, для них находят по справочным таблицам параметры с, Рr, v и λ.

Вычисляют расходы хладоносителей т_В.В, т_Л.В путем умножения расхода молока т_М на соответствующие коэффициенты (индексы «в. в», «л. в» и «м» соответствуют водопроводной воде, ледяной воде и молоку).

Определяют скорости жидкостей в межпластинных каналах пакета пластин аппарата

; ;

. (2.102)

где b – рабочая ширина пластины, м;

h – зазор между пластинами, м;

z – число межпластинных каналов в одном пакете.

Вычисляют критерии

; ;. (2.103)

Подсчитывают критерии Nu по известной уже формуле для жидкостей.

Определяют коэффициенты теплоотдачи

; ;

. (2.104)

Подсчитывают коэффициенты теплопередачи К_В.В, К_Л.В по известной формуле.

Уточняют расчетом конечные температуры жидкостей.

Определяют тепловые нагрузки

;

. (2.105)

Находят, гидравлическое сопротивление молочного тракта, так как молочный насос будет проталкивать жидкость через последовательно соединенные два аппарата

; , (2.106)

где i_П – число пакетов;

Н – динамический напор, м.

Расход воды или рассола находят из уравнения теплового баланса

, (2.107)

где q_B и q_РАС – количества соответственно воды и рассола, кг;

t`<sub>2</sub> и t`₁ – конечная и начальная температуры воды, ⁰С;

с_В – удельная теплоемкость воды, Дж/(кг·⁰С);

t_РАC.К. и t_РАC.Н – соответственно конечная и начальная температуры рассола, ⁰С.

Если охладитель двухступенчатый, то через первую секцию пропускают воду, а через вторую – рассол. Расчеты по секциям ведут самостоятельно. Как правило, расход хладоносителя в несколько раз больше, чем охлаждаемого продукта. Оптимальное значение кратности при охлаждении водой равно 3, при использовании рассола – 2. Отепленная вода из секции охлаждения молока водопроводной водой может быть направлена в водопроводную систему – в систему автопоения животных, что даст значительный экономический эффект.

Молоко, охлажденное ниже 10 ⁰С, хранят в вертикальных (В2-ОМВ-2,5 и В2-ОМВ-6,3) или горизонтальных (В2-ОМГ-4 и В2-ОМГ-10) резервуарах объемами соответственно 2500, 6300, 4000 и 10 000 дм³. В них гарантируется повышение температуры молока в течение 12 ч не более чем на 1 ⁰С при разности температур окружающего воздуха и молока 20 ⁰С.

Если молоко отвозят с фермы после нескольких доек, то его хранят в танках-охладителях, оборудованных холодильными установками.

Объем ванны выбирают в зависимости от количества накапливаемого молока.

В сельском хозяйстве широко применяют танки-охладители ТОМ-1, ТОВ-1, АХУ-1000, СМ-1250 (ПНР), ТОМ-2А и МК-20 (ГДР), горизонтальные полуцилиндрические резервуары-охладители молока РПО-1,6 и РПО-2,5, резервуары непосредственного охлаждения МКА-2000Л-2А (ГДР), РНО-1,6 и РНО-2,5.

Время (с) наполнения (опорожнения) емкости находят по формуле

, (2.108)

где V – объем жидкости в резервуаре, м³;

S – площадь поперечного сечения выпускного патрубка, м²;

h – высота слоя молока, м.

Время опорожнения горизонтального цилиндрического резервуара

, (2.109)

где l – длина резервуара, м;

R – радиус резервуара, м.

Искусственный холод для охлаждения воды или рассола (хладоносителей) получают в холодильной установке. В сельскохозяйственном производстве преимущественно используют хладоновые холодильные установки типа МВТ-14-1-0, MBT20-1-D, МКТ14-2-0, МКТ20-2-0 и МКТ28-2-0, водоохлаждающие установки с частичной аккумуляцией холода УВ-10-01 и АВ-30, холодильные машины с аккумуляцией холода МХУ-12Т и ТХУ-14 для получения холода и теплой воды.

Холодильную установку выбирают по наибольшей суточной потребности (кДж) в холоде

. (2.110)

Количество холода (кДж):

для охлаждения продукта до температуры хранения

или . (2.111)

для поддержания постоянной температуры при хранении

; (2.112)

для компенсации притока внешней теплоты

; (2.113)

для компенсации нагрева продукта при его перекачке насосом по трубам

; (2.114)

для компенсации потерь при вентиляции холодильных камер

; (2.115)

для компенсации случайных неучитываемых потерь

, (2.116)

где q_СУТ – суточный надой молока, кг;

i_Н и i_K – начальные и конечные энтальпии продукта, Дж/кг;

F – поверхность теплообмена, м²;

∆t – разность температур между средами, находящимися в условиях теплообмена, ⁰С;

N – мощность насоса для перекачки продукта, кВт;

t – длительность работы насоса, ч/сут;

α – кратность замены воздуха в холодильных камерах в сутки;

В – масса удаляемого воздуха, кг;

i₁ и i₂ – энтальпии наружного воздуха камеры при соответствующей влажности согласно диаграмме i – s для воздуха.

Расчетная тепловая мощность (кДж/ч) холодильной машины

. (2.117)

Тепловая мощность (кДж/ч) холодильной установки

, (2.118)

где V – объемная подача компрессора установки, м³/ч;

q_О – объемная тепловая мощность, кДж/м³.

Количество циркулирующего рассола (м³/ч) вычисляют по формуле

, (2.119)

где с_р – удельная теплоемкость рассола, Дж/(кг·⁰С);

ρ_Р – плотность рассола, кг/дм³;

τ_К – конечная разность температур молока и рассола, ⁰С (τ_К = 2...4⁰С).

В условиях различных хозяйств оборудуют холодильные камеры, предназначенные для кратковременного хранения как молочных, так и других продуктов. В этих камерах холод расходуется:

- на теплопередачу через внешние ограждения камеры (стены, пол, потолок);

- охлаждение продукта с тарой Q₂;

- охлаждение приточного воздуха при использовании вентиляции для камеры;

- потери холода при открывании дверей и нахождении в ней людей Q

Определяют расход холода в камере за сутки, Дж/сут,

(2.120)

Расход холода на теплопередачу через внешние ограждения камеры, Дж/сут,

(2.121)

где F – площадь поверхности стен, пола и потолка камеры, м²;

k – коэффициент теплопередачи стен, пола и потолка, Вт/(м²·⁰С);

–наружная температура воздуха, ⁰С;

–внутренняя температура воздуха камеры, ⁰С (= 2...4⁰С).

Наружная температура воздуха, ⁰С,

(2.122)

где t и t – среднемесячная и максимальная суточная температуры самого жаркого месяца данного региона, ⁰С.

Расход холода на охлаждение продукта и тары в камере, Дж/сут,

(2.123)

где G и G_r – масса продуктов и тары, поступающих на охлаждение, кг/сут;

с и с– теплоемкость продукта и тары, Дж/(кг·⁰С);

t₁ и t₂ – начальная и конечная температуры продуктов и тары, ⁰С.

Расход холода на охлаждение приточного воздуха при использовании вентиляции в камере, Дж/сут,

(2.124)

где α – кратность смены воздуха в сутки (α = 2);

V – вместимость камеры, м³;

–удельный вес камеры воздуха при температуре камеры, Н/м³;

и – теплосодержание наружного воздуха и камеры при его соответствующей влажности, Дж/кг.

Расход холода при открывании дверей и на пребывание людей в камере и другие потери приближенно определяют из выражения

(2.125)

В практике общее суточное количество холода при кратковременном хранении продуктов в камере подают от холодильной установки периодически, но с перерывами, не превышающими 3...5 ч. Для выбора холодильного агрегата, предназначенного только для охлаждения камеры, задаются числом часов его работы в сутки и определяют его необходимую часовую холодильную мощность, Дж/ч,

(2.126)

где п – принятое число часов работы установки в сутки.

Если же одну и ту же холодильную установку используют для охлаждения молочных продуктов на охладителе и камеры, то холодильная мощность установки, Дж/ч,

(2.127)

При кратковременной работе охладителя (3...4 раза в сутки по 1...1,5 ч) подбирают установку по наибольшему часовому потреблению холода и используют ее поочередно.

Обычно в холодильных камерах для их охлаждения устанавливают рассольные батареи и батареи непосредственного испарения. Для таких агрегатов батареи выполняют из стальных гладких труб в виде змеевиков диаметром 56 мм. Концы труб соединяют двойными чугунными отводами или сваркой. Хладоновые батареи непосредственного испарения изготавливают из медных труб диаметром 16...18 мм, а для увеличения площади теплопередачи трубы оборудуют ребрами. По расположению в батареях труб они бывают горизонтальные и вертикальные, а по устройству – одно- и двухрядные.

Общая площадь батареи, м², для заданных условий

(2.128)

где Q – тепловая нагрузка батарей, установленных в камере, Дж/ч;

к – коэффициент теплопередачи, Вт/(м·⁰С);

–разность температур воздуха камеры и циркулирующего рассола или испаряющегося хладона, ⁰С.

Зная общую площадь поверхности батареи, задаются диаметром труб, определяют длину и с учетом размеров камеры подбирают длину батареи и число труб в ряду.

Выбор и технологический расчет охладителей. В охладителях молока теплообмен происходит через стенки из-за разности температур между охлаждаемой и охлаждающей жидкостями. Технические характеристики пластинчатых охладителей молока приведены в приложении 14.

В односекционном охладителе при охлаждении молока вода с начальной температурой t'_H вступает на входе в охладитель в теплообмен с молоком (уже охлаждено в остальной части охладителя до температуры t_к) и, проходя противотоком навстречу движения молока, нагревается до некоторой конечной температуры . Молоко постепенно отдает свою теплоту через стенки воде и охлаждается в пределах температур t_н t_K. В начальный период процесс теплоотдачи происходит интенсивно, а в конце затухает. Выравнивание температур t и t_н не наступает ввиду ограниченных размеров охладителя. В конце процесса конечная разность температур бывает равной

⁰C. (2.129)

Следовательно, в односекционном охладителе при начальной температуре воды t'_H – 10·⁰С молоко можно охладить до t_K = 12...15⁰С.

В двухсекционном охладителе характер теплообмена такой же, как и в односекционном, но весь процесс состоит из двух периодов. В первый период (водяная секция) водой уносится большая часть теплоты молока, а во втором периоде (рассольная секция) благодаря более низкой начальной температуре рассола молоко охлаждается до температурыt_K = 2...5 ⁰С в зависимости от величины.

По значению конечной разности температур τ'=t-или τ'=t-судят о качестве охладителя. Чем меньше значение, тем лучше охладитель.

В процессе охлаждения молоко отдает воде или рассолу количество теплоты, Дж,

(2.130)

где G – количество охлаждаемого молока, кг;

с – теплоемкость молока, Дж/(кг·⁰С);

t и – начальная и конечная температуры молока,⁰С.

Для охлаждения молока требуется определенное количество воды или рассола, которое находят по коэффициенту кратности расхода воды п_в или рассола п_р из выражения

(2.131)

При работе охладителя имеет место тепловой баланс: для односекционного охладителя при охлаждении водой

(2.132)

при охлаждении рассолом

(2.133)

для двух секционного охладителя:

на водяной секции

(2.134)

на рассольной секции

(2.135)

где c и с – теплоемкость рассола и воды, Дж/(кг·⁰С); t – температура молока в конце водяной секции, принимаемая равной t= при = 2...5⁰С.

Обычно значения t, t и бывают известны или заданы, а конечную температуру водыt'_k и рассола рассчитывают из уравнений теплового баланса.

Охладители выбирают по следующим основным показателям:

- площади рабочей поверхности F, м²;

- исходя из заданной производительности G, кг/ч;

- виду хладоагента (вода, рассол, вода и лед, вода и рассол), значению их начальных температур t_н и t'_H и принятых коэффициентов кратности расхода воды п_в и рассола n_р.

Рабочей поверхностью охладителя называется та часть его поверхности, которая с одной стороны омывается молоком, а с другой – хладагентом.

Для плоских трубчатых охладителей площадь рабочей поверхности, м

, (2.136)

где d – диаметр труб, м;

а – ширина пропайки между трубами, м;

l – рабочая длина труб, м;

п – число труб.

Площадь рабочей поверхности цилиндрических охладителей приближенно определяют из выражения

(2.137)

где F – площадь поверхности одного (среднего) витка, м²;

п – число витков;

F – площадь поверхности нижней цилиндрической части при средней высоте (Н + h)/2, м.

Тогда

(2.138)

где D и d – наружный и внутренний диаметры витка, м;

S – длина контура витка, м.

Найдем

(2.139)

Более точно площадь охладителя, Дж/ч, определяют из уравнения теплового баланса, т. е.

(2.140)

где к – коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·⁰С);

_ср – средняя логарифмическая разность температур, ⁰С.

Среднюю логарифмическую разность температур определяют по формуле Грасгофа:

, (2.141)

где и– разность температур между жидкостями в начале и в конце процесса.

Из уравнения теплового баланса можно определить рабочую поверхность охладителя при заданных значениях величин G, с, tи tи после определения значений k и Δt_cp.

Для односекционного охладителя

(2.142)

для водяной секции двухсекционного охладителя

(2.143)

для рассольной секции

(2.144)

Выбор холодильной установки. В прифермских молочных предприятиях сельскохозяйственного назначения получаемый от холодильной установки холод в основном используют:

- для охлаждения молока, сливок и обезжиренного молока при использовании охладителей;

- для поддержания низкой температуры в холодильной камере при хранении продуктов.

Холодильную установку для заданных условий работы выбирают по максимальной часовой потребности в холоде.

Для охлаждения молока и молочных продуктов, пропускаемых через охладитель, необходимое количество холода в 1 ч, Дж/ч,

(2.145)

где Q_М – расход холода на собственное охлаждение продукта, Дж/ч;

q – расход холода на потери в окружающую среду, Дж/ч;

Q – часовая производительность охладителя, кг/ч;

с – теплоемкость молока, Дж·кг·⁰С);

и – начальная и конечная температуры молока,⁰С.

Ориентировочно принимают q = (2...3 %)Q_м.

По полученным данным расхода холода выбирают тип и марку холодильной установки.

Расход льда определяют по расходу холода при условии, что для плавления 1 кг льда требуется 334 кДж/кг. Тогда с учетом потерь холода в окружающую среду (около 1 %) расход льда, кг/ч,

(2.146)

где Q – расход холода, кДж/ч.

Если известны расход льда и холода, продолжительность периода охлаждения молока (210 дней) и количество молока, получаемого на данной ферме, то можно рассчитать количество льда, необходимого на сезон.

Лед заготавливают в хранилищах, которые оборудуют вблизи молочной, в глубоких цементированных ямах, под навесами и накрывают толстым слоем соломистого навоза или опилок, выгружают лед ленточными конвейерами.

Молоко, поставляемое потребителям, пастеризуют, чтобы избежать возникновения эпизоотии. В поточных технологических линиях обработки его сначала регенерируют, а затем пастеризуют. Регенераторы позволяют повысить производительность пастеризатора, сократить расход пара на пастеризацию и уменьшить размеры охладителя. Пастеризуют молоко в ваннах длительной пастеризации Г6-ОПБ-300, Г6-ОПБ-600, Г6-ОПБ-1000 объемом соответственно 300, 600, 1000 дм³ и с поверхностью нагрева 2; 3,2; 4,2 м². Технические характеристики пластинчатых пастеризаторов представлены в приложении 15.

Более экономичны и универсальны в эксплуатации пластинчатые пастеризационно-охладительные установки ОПФ-1-300 и ОПУ-ЗМ с подогревом до 92 ⁰С и выдержкой молока при этой температуре в течение 300 с. Они работают в автоматическом режиме. Промышленность выпускает новые автоматизированные пластинчатые пастеризационно-охладительные установки А1-ОКЛ-3, АК-1-ОКЛ-5, А1-ОКЛ-10 производительностью соответственно 3000, 5000, 10 000 дм³/ч. Время выдержки молока 25 с. Коэффициент рекуперации 87 %. Поверхности теплообмена пластинчатых теплообменных аппаратов установок составляют соответственно 14, 24 и 50 м². Удельный расход пара на 1000 дм³ молока – 17,5 кг.

В установках типа А1-ОКЛ молоко очищается от механических загрязнений на саморазгружающихся сепараторах-молокоочистителях серии А1-ОЦМ.

Рабочая поверхность (м²) парового пастеризатора типа ОПД-1М (целесообразно применять на поточных линиях с производительностью до 0,5 кг/с)

; (2.147)

где К_П – общий коэффициент теплопередачи пастеризатора, Вт/(м²·⁰С);

t_ПАР – температура пара, ⁰С;

t_П – температура молока после пастеризации, ⁰С.

Расход пара Р (кг/ч) на пастеризацию продукта определяют из уравнения теплового баланса

, (2.148)

где i – энтальпия пара, Дж/кг;

с_К = 1 Дж/(кг·⁰С) – удельная теплоемкость конденсата;

t_к – температура конденсата, ⁰С (на 4…6°С ниже температуры греющего пара);

η_Т – тепловой к.п.д. аппарата (η_Т =0,8...0,95).

По заданному коэффициенту рекуперации и производительности линии рассчитывают поверхность теплообмена рекуператора на требуемый тепловой режим

, (2.149)

где F_PEГ – поверхность регенератора, м²;

Е – коэффициент рекуперации, равный 0,7...0,8;

К_Р – общий коэффициент теплопередачи регенератора, Вт/(м²·⁰С) (1100...1400).

Для расчета пастеризатора можно воспользоваться компьютерной программой (приложение 62).

Для получения сливок и обрата, а также для нормализации молока по содержанию жира его сепарируют на сепараторах COM-3-1000M, СПМФ-2000 и ОСП-ЗМ.

После расчета основного оборудования для обработки и частичной переработки молока определяют транспортные и вспомогательные операции процесса.

По типовым проектам № 801-125 тип I и IV, № 801-126 тип I и IV, № 801-290 и № 801-303 молочная примыкает к коровникам. Молоко поступает в нее (во фляги) при доении на установках АД-100А, ДАС-2Б или по молокопроводу от установки АДМ-8, проходит обработку и хранится в емкостях до отправки на завод.

Проектом № 814-38 предусмотрено отдельное здание молочной, куда молоко поступает во флягах, цистернах или по трубопроводу. Молоко нормализуют, а также частично перерабатывают на сливки, сметану и творог.

2.6 Механизация стрижки овец

Количественный и качественный состав стригального оборудования определяется конкретными условиями хозяйства: породой овец и их количеством, технологией содержания и размещением их на территории хозяйства, природно-климатическими условиями и т.п.

Перечисленные факторы являются основанием для выбора конкретного электростригального агрегата. Производственный процесс стрижки может быть организован на стационарных и выносных, переносных или передвижных стригальных пунктах. Кроме этого, электростригальные агрегаты классифицируются по количеству рабочих мест на машинку (1, 6, 12, 24, 36, 48, 60); по частоте электрического тока — на высокочастотные (200Гц) и промышленные (50Гц) частоты; по напряжению — на опасные (220/380В) и безопасные (36В); по системе электропривода — с приводом от подвесного электродвигателя через гибкий вал или коленный вал, или от электродвигателя, встроенного в рукоятку машинки.

Для машинной стрижки овец используют следующие агрегаты: ЭСА-1ДИ, ЭСА-1/200, ЭСА-6/200, ЭСА-12Г, ЭСА-12/200. Для комплексной механизации производственных процессов на стригальных пунктах используются комплекты технологического оборудования КТО-24, КТО-48, ВСЦ-24/200.

Электростригальный агрегат ЭСА-12/200 предназначен для стрижки овец всех пород в помещениях или под навесом во всех климатических зонах страны на фермах с поголовьем до 10 тыс. голов. Средняя производительность 100—120 гол/ч, потребляемая мощность 2,3 кВт. Обслуживают агрегат — 16 чел.

В состав агрегата входят 12 высокочастотных машинок марки МСУ-200, блок преобразователя частоты тока и напряжения ИЭ 9401, точильного агрегата ТА-1, электропроводящей сети, пусковых кнопок, устройства для заземления.

Агрегат ЭСА-12Г состоит из 12 машинок марки МСО-776, 12 гибких валов ВГ-10 с броней и арматурой, 12 подвесных электродвигателей АОЛ-0,12-2С, силовой и осветительной сети с распределительным ящиком. Агрегат укомплектован точильным аппаратом ТА-1 или ДАС-350.

Расчетную производительность стригальной машинки , м²/с, определяющую остригаемую площадь тела овцы в единицу времени, определяют по формуле:

, (2.150)

где - расчетная ширина захвата, м;

- оптимальная скорость подачи, м/с;

- коэффициент использования рабочих ходов (= 0,6…0,8);

- коэффициент использования ширины захвата (= 0,5…0,9).

Время, затрачиваемое непосредственно на стрижку овцы, , с, определим по формуле:

, (2.151)

где - остригаемая площадь тела овцы (для овцематок она составляет 1…1,8 м², для баранов 2,0…2,6 м²).

Общее время , с, затрачиваемое на одну овцу при стрижке индивидуальным методом, определим по формуле:

, (2.152)

где - время на выполнение собственно стрижки, с (= 300…550 с);

- время на выполнение вспомогательных операций, с (= 44…67 с);

- коэффициент, учитывающий стойкость (заменяемость) режущих пар (= 0,4…0,7);

- время на техническое обслуживание стригальной машинки, с (= 55…77 с).

Среднее число овец , голов, остригаемых одним стригалем, определим по формуле:

. (2.153)

Число стригалей , человек, необходимых для выполнения стрижки в заданные календарные сроки, определим по формуле:

, (2.154)

где - число овец, подлежащих стрижке, голов;

- время работы в смену, ч;

- число рабочих дней.

При конвейерно-поточном методе стрижки время , с, затрачиваемое на стрижку одной овцы, определим по формуле:

, (2.155)

где - ритм конвейерно-поточного процесса стрижки, с;

- общее число рабочих мест для стригалей и вспомогательных работ (фиксация, освобождение овцы), шт.;

- время на техобслуживание машинки (регулировка, смазка, замена режущих пар), с.

Ритм конвейерно-поточного процесса стрижки , с, определим по формуле:

, (2.156)

где - время на выполнение отдельной операции стрижки, с;

- время на перемещение овцы с одного рабочего места на последующее, с.

Время на выполнение отдельной операции стрижки , с, можно определить по формуле:

, (2.157)

где - время, затрачиваемое на стрижку одной овцы при индивидуальном методе, с;

- число рабочих мест для стригалей (без вспомогательных), шт.

Пропускная способность конвейерно-поточной стрижки овец , гол./ч, определим по формуле:

. (2.158)

Пропускная способность купочной установки, используемой при плановой профилактической обработке овец через 3…5 суток после стрижки, определяется пропускной способностью стригального пункта.

Необходимая пропускная способность , голов, определим по формуле:

, (2.159)

где - общее число овец в хозяйстве, голов;

- число дней работы установки за сезон купки.

Фактическая часовая пропускная способность , голов, определим по формуле:

, (2.160)

где - время работы установки за смену, ч;

- коэффициент использования сменного времени.

Расчетную часовую пропускную способность , голов, купочной установки сбрасывающего типа определим по формуле:

, (2.161)

где - среднее число овец, сбрасываемых в ванну за один цикл, голов;

- время одного цикла, мин.

Время одного цикла , мин., определим по формуле:

, (2.162)

где - время, затрачиваемое на загон или захват партии овец за один цикл, мин.;

- время на перемещение овец и их сбрасывание механизмом подачи, мин.;

- время холостого хода для возвращения механизма подачи в исходное положение, мин.

Тогда потребное число установок для конкретного хозяйства , шт., определим по формуле:

. (2.163)

Объем купочной ванны целесообразно выбирать минимальным, так как с его увеличением значительно возрастают расходы воды, инсектицидов и топлива, необходимого для подогрева эмульсии.

Для установки сбросного типа общий объем ванны , м³, определим по формуле:

, (2.164)

где - объем собственно ванны, м³;

- дополнительный объем, необходимый для сооружения проплывной траншеи выхода, м³.

Обычно объем не должен превышать 15 м³, а .

2.7 Механизация инкубации и сбора яиц

2.7.1 Механизация инкубации яиц

Птицеводческие предприятия содержат свои инкубационные цехи (станции), которые комплектуют в зависимости от потребностей производства инкубационно-выводными инкубаторами ИКП-60 и ИКП-90, а также инкубационными ИУП-Ф-45 и выводными ИУВ-Ф-15.

Инкубатор ИКП-90 вмещает 91728 яиц, из которых в блоке инкубационных камер 78624 и в выводной – 13104 яйца. Яйца для инкубации должны иметь массу 50…65 г, оплодотворенность у кур яичных пород не ниже 90…95%, у мясных – 90%. Для отбора яиц по массе используют яйцесортировочные машины ЯС-1 или МСЯ-1М, по качеству – овоскоп И-11А и стол-овоскоп СМУ-А.

Перед инкубацией яйца и камеры, в которые их закладывают, дезинфицируют. После вывода цыплят их сортируют на курочек и петушков на столах СЦП-2 и СЦП-2А, оборудованных счетчиками.

Производительность инкубатора , шт/дней, определяют по формуле:

, (2.165)

где - число закладываемых в инкубатор яиц, шт;

- время цикла, дней;

- коэффициент неравномерности вывода цыплят.

Число закладываемых в инкубатор яиц , шт, определяют по формуле:

, (2.166)

где и- число яиц в инкубационной и выводной секциях, шт.

Время цикла , дней, определяют по формуле:

, (2.167)

где - время загрузки инкубатора, дней;

- время нахождения яиц в инкубационной секции, дней;

- время нахождения яиц в выводной секции, дней;

- время подготовки инкубатора к принятию новой партии яиц, дней.

Годовую производительность инкубатора , шт/год, определяют по формуле:

, (2.168)

где - число дней в году.

Число инкубаторов для птицеводческого предприятия , шт, определяют по формуле:

, (2.169)

где - годовая производительность птицефабрики, голов;

- коэффициент, учитывающий цикличность посадки птицы в производственные помещения;

- коэффициент, учитывающий выход цыплят.

2.7.2 Механизация сбора яиц

В комплектах оборудования для содержания кур-несушек в клеточных батареях для сбора яиц применяют ленточные транспортеры с двусторонним или односторонним расположением клеток или гнезд, которые работают в автоматическом режиме и без него.

При автоматическом сборе присутствие птичницы около стола не обязательно, по мере заполнения стола яйцесборный транспортер автоматически отключается; вместимость стола D находят по формуле:

, (2.170)

где - количество несушек в птичнике, голов;

- суточная яйценоскость несушек, %;

- количество операций сбора яиц за сутки;

- число линий сбора яиц в птичнике.

Скорость транспортера линии сбора яиц устанавливают в пределах 4. . . 12 м/мин.

При механизированном способе птичница в течение всего сбора яиц непрерывно находится у приемно-накопительного стола, снимая с него яйца, и по мере надобности включает и отключает яйцесборный транспортер, что позволяет значительно сохранить вместимость стола.

Вместимость стола в этом случае определяют по формуле:

, (2.171)

где - длина рабочей ветви транспортера, м;

- скорость движения транспортера, м/мин;

- средняя производительность птичницы при съеме яиц, включая их укладку и отбраковку, шт/мин;

- число отключений транспортера, 2-4 раза, при проходе одной полной длины рабочей ветви транспортера.

Мощность электродвигателя яйцесборного транспортера , кВт, определяют по формуле:

, (2.172)

где - коэффициент, учитывающий перегрузку в момент пуска (=1,2. . .1,5);

- мощность на приводном валу транспортера, кВт;

- коэффициент полезного действия трансмиссии (= 0,8).

Мощность на приводном валу транспортера , кВт, определяют по формуле:

, (2.173)

где - скорость ленты, м/с (=0,5 м/сек);

- движущая сила, кг;

- коэффициент, учитывающий сопротивление ленты и сопротивления вращения шкивов (= 1,2... 1,3).

Движущую силу , кг, определяют по формуле:

, (2.174)

где - сила сопротивлению движения груза и рабочей ветви транспортера;

- сила сопротивления движению холостой ветви транспортера.

Движущую силу , кг, можно также определить по формуле:

, (2.175)

где - максимальный относительный выход яиц за час по отношению к суточному сбору, принимаем равным 0,15...0,3;

- масса яиц (= 55...60 г);

- путь, пройденный лентой, м/ч;

- масса ленты, кг/м;

- коэффициент сопротивления движению.

2.8 Методика проектирования поточной технологической линии удаления, обработки, обеззараживания, хранения и утилизации навоза и помета

2.8.1 Общие сведения

На крупных животноводческих комплексах в сутки накапливается огромное количество навоза (100. ..500 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. Ниже указан примерный суточный выход не разбавленного водой жидкого навоза для различных видов животных.

Суточный выход навоза , кг, можно определить по формуле:

, (2.176)

где - суточный выход навоза от одного животного, кг (приложение 16);

- количество животных, обслуживаемых одним транспортером, голов.

Суточный выход навоза от одного животного , кг, вычисляют по формуле:

, (2.177)

где - суточный выход экскрементов (кал, моча) от одного животного, кг;

- количество технологической воды в расчете на одно животное в сутки, кг (= 2…5 кг);

- количество смывной воды в расчете на одно животное в сутки, кг (в смывных системах навозоудаления = 5…15 кг);

- суточная норма подстилки в расчете на голову, кг (приложение 16).

Общий суточный выход навоза на ферме , кг, определяют по формуле:

, (2.178)

где - суточный выход навоза или помета от одного животного, кг;

- поголовье животных в данной группе, голов.

Необходимая подача транспортирующего устройства, т/ч, определяется по формуле:

, (2.179)

где - время работы линии, ч;

- число циклов включения транспортного средства в сутки (3…6).

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 (степень очистки жидкой фракции определяется последующим ее использованием); обеззараживание навоза в случае возникновения эпизоотии; 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.

2.8.2 Выбор способа и системы удаления навоза

Навоз из животноводческих помещений удаляют периодически или непрерывно. Периодическое удаление предполагает применение механических средств (транспортеров, скреперов и др.) или отстойно-лотковой (шиберной), рециркуляционной и лотково-смывной системы. Непрерывная уборка навоза основана на использовании самотечной системы удаления навоза под действием гравитационных сил.

Выбор способа и системы удаления навоза зависит от специализации и поголовья хозяйства, места его расположения, применяемых кормов, подстилки и других факторов.

При клеточном содержании птицы для удаления навоза используют механизмы, входящие в комплект оборудования птичников; при напольном содержании – мобильные средства.

Механические средства удаления навоза.

Механическое удаление навоза следует проектировать:

- на фермах крупного рогатого скота при стойлово-пастбищном и выгульном содержании с применением подстилки, в родильных отделениях, профилакториях, при хранении навоза под полом помещения, на открытых откормочных площадках;

- на небольших свиноводческих фермах, использующих корма собственного производства и пищевые отходы, в свинарниках маточниках и при батарейном содержании свиней.

К стационарным механизированным средствам удаления навоза относят: навозные транспортеры ТСН-160А, ТСН-3,0Б, ТСН-2,0Б, скреперные установки УС-15, УС-10, ТС-1, УСН-8.

Механические мобильные средства – это бульдозерные устройства АМН-Ф-20, Д-156Б и Д-444, навешанные на тракторы.

Скребковые навозоуборочные транспортеры ТСН-160А и ТСН-2,0Б применяются только при привязном содержании животных. Установка УС-15 применяется для уборки навоза при беспривязно-боксовом содержании животных с установкой УС-10 разгружающей поперечный канал. Скреперная установка УСН-8 применяется для перемещения навоза, поступающего с навозоуборочных транспортеров в навозохранилище, примыкающее к животноводческому помещению, а также для его выемки из поперечных каналов коровников.

Подачу скребкового транспортера , т/ч, определяют по формуле:

, (2.180)

где - длина и высота скребка, м (приложение 17);

- средняя скорость скребка м/с (приложение 17);

- плотность навоза, т/м³ (приложение 19);

- коэффициент подачи.

Коэффициент подачи рассчитывается по формуле:

, (2.181)

где - коэффициент заполнения канавки,= 0,5;

- коэффициент, учитывающий уплотнение навоза при его перемещении скребком, = 1,13;

- скоростной коэффициент, = 0,9…0,95;

- коэффициент, учитывающий объем канавки, занятый цепью со скребками, = 0,97;

- коэффициент, учитывающий угол подъема наклонного транспортера, = 0,8…1,0.

Тяговое сопротивление Р, Н, движению транспортера находят из равенства:

, (2.182)

где - сопротивление трения навоза о канавку, Н;

- сопротивление трения навоза о боковые стенки канавки, Н;

- сопротивление при подъеме наклонным транспортером, Н;

- сопротивление перемещения цепи транспортера, Н;

- сопротивление при перемещении навоза в направлении натяжной звездочки, Н ().

Сопротивление трения навоза о канавку , Н, определяют по формуле:

, (2.183)

где – длина пути перемещения навоза, м;

–9,81 м/с²;

- коэффициент трения навоза о желоб (приложение 20);

- угол подъема навоза, т.е. угол установки наклонного транспортера.

Сопротивление трения навоза о боковые стенки канавки , Н, определяют по формуле:

, (2.184)

где - коэффициент бокового давления, определяемый из выражения:

(2.185)

где - динамический коэффициент (1,5…1,8);

- коэффициент внутреннего трения навоза (больше коэффициентов трения скольжения экскрементов на 30…40%, соломистого навоза на 15…30%, торфяного навоза – на 5…15%).

Сопротивление при подъеме навоза наклонным транспортером , Н, определяют по формуле:

. (2.186)

Сопротивление перемещения цепи транспортера , Н, определяют по формуле:

, (2.187)

где - масса 1 м цепи со скребками, н/м;

- расстояние между осями звездочек, м.

Мощность двигателя , кВт, находится из соотношения:

, (2.188)

где - коэффициент, учитывающий сопротивление, которое возникает вследствие натяжения на приводной звездочке (= 1,1);

- КПД передачи (= 0,75…0,85).

Продолжительность работы транспортера в течение суток , ч, определяют по формуле:

, (2.189)

где - число включений транспортера в сутки;

- продолжительность одного цикла удаления, ч.

Если навоз сдвинут скотниками в навозный канал до включения транспортера, то цепь транспортера должна совершить один оборот на полную свою длину , м, чтобы освободить навозный канал. При этом продолжительность, ч, одного цикла удаления определяют по формуле:

. (2.190)

Когда навоз сдвигают в каналы при включенном транспортере, то последний работает с неполной производительностью и продолжительность одного цикла уборки увеличивается. При этом продолжительность , ч, одного цикла удаления определяют по формуле:

, (2.191)

где - поголовье животных, голов;

- продолжительность сдвигания навоза со стойла, ч;

- число скотников.

Число включений транспортера в сутки зависит от суточного выхода и вместимости , м³, навозного канала, которую определяют по формуле:

, (2.192)

где ,,- соответственно высота, ширина и длина навозного канала, м (приложение 17);

- коэффициент заполнения навозного канала (= 0,5…0,6).

Число включений транспортера в сутки определяют по формуле:

, (2.193)

где - суточный выход навоза, м³ ().

Расчет скреперной установки типа УСН-8 (или ТС-1) сводится к определению подачи, тягового сопротивления и потребляемой мощности. Подача , кг/с, скрепера может быть определена по формуле:

, (2.194)

где - вместимость скрепера, м³ (= 0,9 м³ для УСН-8);

- коэффициент заполнения (= 0,9…1,2);

- длительность одного цикла, с.

Длительность цикла , с, рассчитывается по формуле:

, (2.195)

где - длина навозной канавки, м;

- средняя скорость движения скрепера, м/с (приложение 18).

Мощность двигателя скреперной установки , кВт, определяют по формуле:

, (2.196)

где - полное тяговое сопротивление скрепера, Н.

Сопротивление движению скрепера зависит от его массы, от коэффициентов трения между навозом и стенками канавки, а также между скрепером и навозом и, наконец от сопротивления движению тяговых канатов и трения в блоках.

Для скреперной установки, работающей в двух навозных канавках, сопротивление , Н, движению скрепера определяют по формуле:

, (2.197)

где - сопротивление движению рабочей ветви, Н;

- сопротивление движению холостой ветви, Н;

- сопротивление, обусловленное преодолением инерции, Н;

- натяжение набегающей ветви каната, Н.

Сопротивление движению рабочей ветви , Н, определяют по формуле:

, (2.198)

где - масса порции навоза, кг;

- масса скрепера, кг;

- приведенный коэффициент сопротивления перемещению навоза и скрепера (обычно =1,8…2);

- масса 1 м троса (=0,4 кг);

длина троса, м (приложение 18);

- коэффициент трения между тросом и навозом (= 0,5…0,6).

Сопротивление движению холостой ветви , Н, определяют по формуле:

. (2.199)

Сопротивление, обусловленное преодолением инерции , Н, определяют по формуле:

. (2.200)

Натяжение набегающей ветви каната , Н, определяют по формуле:

, (2.201)

где - коэффициент трения троса о ролик (= 0,1…0,2);

- угол охвата.

Гидравлические системы удаления навоза

При всех системах гидроудаления навоза, за исключением бесканального гидросмыва, в станках для содержания животных устраивают заглубленные продольные каналы, которые сверху перекрывают железобетонными или чугунными решетками (щелевые полы). Через них навоз поступает в продольные каналы, которые соединены с поперечными каналами. Последние размещены на 300...350 мм ниже первых и выходят за пределы животноводческих помещений в коллектор (трубу диаметром 500... 1200 мм). Поперечные каналы и коллектор имеют уклон от 0,01 до 0,03.

Самотечная система непрерывного действия основана на принципе самопередвижения смеси экскрементов, т. е. использует вязкопластические свойства жидкого навоза. Система действует непрерывно по мере поступления навозной массы через щели надканальных решеток и ее стекания через открытый конец канала. Толщина слоя навоза по длине канала увеличивается в сторону, противоположную его движению. Навозная смесь располагается под определенным углом к дну канала. С помощью подпора, создаваемого разностью толщины слоя, возникает сила, которая перемещает навоз по каналу. Навозная смесь непрерывно вытекает из канала. Скорость потока смеси невелика (1...2 м/ч), и движение ее едва заметно.

Самосплавная система состоит из продольных (самотечных) и поперечных каналов. Поперечные каналы примыкают к навозосборнику. Продольные каналы имеют прямоугольную форму с закругленными углами или полукруглым дном. Дно каналов выполняют без уклона или с минимальным уклоном (около 0,005) в сторону поперечного канала. Такой уклон принимают в целях обеспечения очистки (промывки) канала. При большем уклоне дна канала жидкая часть экскрементов (моча) быстро бы стекала, а кал оставался в канале.

Поперечный канал устраивают на 35...50 см глубже продольных, с уклоном 0,01 в сторону навозосборника. Для поперечного канала (коллектора) используют асбестоцементные или железобетонные трубы диаметром 500...600 мм.

В месте примыкания продольных каналов к поперечным делают порожки высотой 100...150 мм, которые предназначены для образования в продольном канале водяной подушки. При пуске системы навозоудаления в самотечный режим продольный канал заполняют из трубопроводов водой на высоту порожка. Вода смачивает нижнюю поверхность канала и компенсирует испаряющуюся влагу жидкого навоза в первый период эксплуатации системы. Навозная масса накапливается в продольном канале до уровня, при котором образуется гидравлический уклон. Масса движется самотеком, вследствие чего стекает через порожек в коллектор.

Глубина навозных каналов зависит от высоты слоя навоза, при которых он начинает течь. В.В. Калюга рекомендует определять минимальную (начальную) глубину потока навоза , м, при которой возможно движение вязкопластической массы по каналу единичной ширины, по формуле:

, (2.202)

где - предельное напряжение сдвига, Па;

- длина канала, м;

- ускорение свободного падения, м/с².

Предельное напряжение сдвига жидкого навоза возрастает с уменьшением его влажности. Так, при снижении влажности навоза с 94 до 82% предельное напряжение сдвига соответственно увеличивается с 1,5 до 100 Па для крупного рогатого скота и с 1,2 до 90 Па для свиней.

Начальную глубину самотечного канала , м, определяют по формуле:

, (2.203)

где - превышение высоты порожка над дном канала в начальной его части, м (обычно принимают= 0,05…0,1 м);

- толщина жидкого слоя над порожком, м (= 0,05…0,1 м);

- резервная глубина канала, м, т.е. минимально допустимое расстояние от наивысшего уровня массы в начале канала до решетчатого пола (= 0,3…0,35 м).

Конечную глубину самотечного канала , м, определяют по формуле:

, (2.204)

где - высота порожка, м (= 0,1…0,15 м).

Самотечная система периодического действия (лотково-отстойная) отличается от самотечной непрерывного действия тем, что в ней предусмотрено накопление навоза в навозоприемных каналах, выход которых перекрыт шиберами. Навозная масса накапливается в продольных каналах в течение нескольких суток. Каналы выполнены с уклоном не менее 0,005. Для периодического спуска навозной массы (через 7... 14дней) шибера открывают. Для ее разжижения добавляют воду. Основные недостатки этой системы — повышенный расход воды и значительное выделение сероводорода при спуске навозной массы, что ухудшает микроклимат.

По данным Назарова С.И. и Захаревича С.П., высоту шибера , м , можно определить по формуле:

, (2.205)

где - ширина канала, м;

- касательное напряжение, Па/м;

- уклон канала (= 0,02).

Минимальная ширина продольного канала , м, для привязного (боксового) содержания крупного рогатого скота определяют по формуле:

, (2.206)

где - длина туловища животного, м;

- коэффициент (=0,91 для стада животных с одинаковыми размерами и= 0,88 с разными размерами).

Минимальная ширина продольного канала , м, для свиней при их содержании в групповых станках определяют по формуле:

, (2.207)

где - длина животного, м;

- ширина сплошной бетонной полосы, м (= 0,2…0,3 м);

- часть ширины кормушки, занимаемая головой животного при кормлении, м; (м – ширина кормушки).

Ширина продольных каналов , м, в свинарниках с содержанием животных в индивидуальных станках и боксах определяют по формуле:

, (2.208)

где - длина станка или бокса, м;

- длина части щелевого пола, на котором животное находится в зафиксированном положении, м (= 0,35…0,5 м).

Высоту порожка , м, определяют по формуле:

, (2.209)

где - коэффициент, учитывающий количество воды, которое добавляется в навозную массу (= 0,19…0,20);

- коэффициент, учитывающий содержание навоза (= 0,8…0,9);

- плотность воды, кг/м³ (=998,23кг/м³).

Система прямого гидросмыва навоза заключается в следующем. Продольные каналы устраивают с уклоном 0,007...0,01, а поперечные — с уклоном 0,02...0,03. За пределами животноводческих помещений и на участке до приемного резервуара-усреднителя поперечные каналы заменяют трубами.

Для удаления и транспортировки навозной массы техническая вода подается под давлением 0,2...0,3 МПа. На один объем экскрементов расходуется 6...10 объемов воды. На фермах образуется большое количество навозных стоков влажностью более 98 %, на обработку которых требуются большие затраты. Однако при таком способе можно достаточно быстро удалять навоз из животноводческих помещений, что практически в полной мере удовлетворяет зооветеринарным требованиям. Для прямого гидросмыва навоза применяется установка УСН-Ф-360 (для здания с навозными каналами глубиной 0,5 м), УСН-Ф-360-01 (с 8 навозными каналами глубиной 1,0 м), УСН-Ф-360-02 (с 8 навозными каналами глубиной 0,4 м). Одна установка обслуживает 360 голов.

Рециркуляционная система предусматривает ежедневную промывку навозоприемных каналов жидкой фракцией навоза, предварительно отстоенной, обеззараженной и дезодорированной, или жидкой фракцией, прошедшей биологическую очистку и предварительное карантинирование.

При этой системе расходуется значительно меньше воды, чем при прямом смыве.

Бесканальный гидросмыв навоза с напольных мест дефекации проводят с помощью гидросмывных установок, значительно сокращающих по сравнению с прямым гидросмывом количество расходуемой воды, эксплуатационные расходы и капитальные вложения на строительство.

При таком способе не требуется устройство каналов и решетчатых полов, так как зона дефекации примыкает непосредственно к полу логова (на 12...15 см ниже последнего), а гидросмывные установки монтируют в проемах разделительных перегородок.

Удаление навоза на овцеводческих фермах.

В период ягнения овец содержат обычно на сменяемой соломенной подстилке. Удаляют навоз с подстилкой 1—2 раза в год.

По своим физико-механическим свойствам навоз овец значительно отличается от навоза других сельскохозяйственных животных. Он имеет меньшую влажность, большую плотность. Наличие подстилки делает его трудно разделимой массой.

Для уборки овечьего навоза в хозяйствах обычно используют бульдозеры 5Н-1, погрузчики-бульдозеры ПБ-3,5 в агрегате с трактором ДТ-75, погрузчики-экскаваторы ПЭ-0,8 и другую технику.

При удалении навоза из овчарен бульдозерами его погружают в транспортные средства погрузчиками типа ПГ-02.

Производительность при выгрузке навоза из помещения— 15 т/ч, при погрузке — 50 ... 60 т/ч.

Вывозят навоз самосвальными тракторными прицепами типа 2-ПТС-4. Если навоз долго не убирать, то он становится очень плотным — до 800 кг/м³, поэтому его необходимо предварительно рыхлить. Для рыхления навоза на глубину 26...28 см используют фрезу ФЛУ-0,8, навешиваемую на трактор ДТ-75. Погрузку разрыхленной массы производят копновозом КУН-10.

Приспособление с самоходной электрофрезой ФС-0,7 служит для разрезания пласта навоза толщиной до 10 мм. В этом случае навоз убирают не сразу, а через два-три дня. За это время кизячные плиты подсушиваются и отслаиваются от пола кошары.

При удалении навоза из помещений часто снимается также часть грунта. В образовавшихся в полу углублениях скапливаются вода и навозная жижа. Для предотвращения этого в некоторых хозяйствах в землю, вровень с полом, укладывают использованные трубы, рельсы и т. д.; по ним скользит лопата бульдозера, не повреждая пола.

В последнее время на овцеводческих фермах устраивают щелевые полы из деревянных планок трапециевидного сечения. Планку накладывают широким основанием вверх. Ширина щели в помещениях для ягнят должна быть 14... 16 мм, для взрослых овец—18... 20 мм. Ширина планок по верху — 30 ... 60 мм. Навоз под этими полами убирают 1—2 раза в год бульдозерами (специальными скребками) или скребковыми транспортерами ежедневно.

В первом случае полы поднимают и навоз порциями выталкивают за пределы помещения, во втором — полы не поднимают: под ними устанавливают поворотный скребок и прикрепляют его тросами к двум тракторам, располагающимся по обе торцевые стороны овчарни. Согласованно работая, тракторы выталкивают навоз порциями за пределы помещения. Этот способ сравнительно прост и удобен. Однако его можно применять только в том случае, если маневрированию тракторов не мешают рядом стоящие помещения.

2.8.3 Транспортировка навоза и помета от животноводческих помещений к местам обработки и использования

Навоз в зависимости от его консистенции от помещения до навозохранилища удаляют самосплавом, перевозят в тракторных прицепах, транспортируют при помощи пневматических установок УПН-15 (приложение 21) или механических установок циклического действия УТН-10 (приложение 22), а также перекачивают насосами НШ-50-1, НЦИ-Ф-100, НЖН-200А, 1ЦМФ 160-10У, ПНЖ-250, НП-300, УН-10, НВ-150/14-А-С, НДГ-45/7, АНС-60, ЦМК 16-27-09, 1В 6/5-5/5.

Установка УПН-15 предназначена для транспортирования навоза от коровников и свинарников. Установки УТН-10 и УТН-Ф-20 предназначены для транспортирования навоза любой консистенции (влажностью не менее 78%) от ферм крупного рогатого скота. В навозе допустимо наличие подстилочного материала, торфа и другого материала. Время уборки суточного выхода навоза на фермах с поголовьем от 200 до 1200 голов составляет 1…3 ч. Насос шнековый НШ-50 применяется для транспортировки жидкого и полужидкого навоза с одновременным перемешиванием и измельчением крупных включений. Насос центробежный с измельчителем НЦИ-Ф-100 применяется для перекачки навоза с одновременным его перемешиванием и измельчением крупных включений на животноводческих фермах и комплексах с бесподстилочным содержанием животных и гидравлическим способом удаления навоза из помещений. Насосы типа НЖН применяются для перекачки навоза с одновременным его перемешиванием и измельчением волокнистых включений на молочных, откормочных и свиноводческих комплексах. Погружной моноблочный центробежный насос 1ЦМФ 160-10У предназначен для гидравлического перемешивания жидкого и разжиженного навоза в навозосборниках и навозохранилищах, погрузки в транспортные средства или для перекачивания по магистральному навозопроводу. Погрузчик жидкого навоза мобильный ПНЖ-250 предназначен для напорной подачи жидкого бесподстилочного навоза крупного рогатого скота и свиней в транспортные средства или трубопроводные системы с одновременным его перемешиванием и измельчением в навозосборниках. Насос-погрузчик НП-300 применяется для напорной перекачки жидкого бесподстилочного навоза с одновременным перемешиванием и измельчением. Установка насосная УН-10 применяется для откачки жидкой фракции навоза при отстое и расслоении массы в навозосборнике. Входит в комплект оборудования КОС-24, предназначенного для уборки навоза из свинарников и погрузки его в транспортные средства. Агрегат полупогружной электронасосный НВ-150/14-А-С применяется для окачки из навозосборников жидкого навоза влажностью 90%, содержащего солому и другие включения размером до 10 мм. Максимальная плотность перекачиваемого навоза до 1100 кг/м³. Насос-дробилка НДГ-45/7 предназначен для перекачивания жидкого навоза и навозных сточных вод, содержащих крупные отбросы, и механического измельчения последних. Агрегаты насосные самовсасывающие типа АНС предназначены для перекачивания навозных и бытовых стоков со взвешенными частицами при концентрации до 10% и максимальной крупности до 1 мм в системах канализации объектов агропромышленного комплекса. Одновинтовые насосы типа 1В применяются для напорного транспортирования полужидкого навоза и осадка (в том числе из радиальных отстойников) влажностью 88…92%.

Для транспортировки навоза по стационарному трубопроводу необходимо определить вместимость навозоприемника (не менее 50 м³), критический диаметр навозопровода, общие гидравлические потери в системе.

Вместимость навозоприемника , м³, вычисляют по формуле:

, (2.210)

где - суточный выход навоза от одного животного, кг;

- число животных каждого вида, которых обслуживает установка, голов;

- время ремонта или замены насоса, ч (= 2…3 ч);

- насыпная плотность навоза, кг/м³ (приложение 23).

Расход навоза , м³/с, вычисляют по формуле:

, (2.211)

где - время работы установки, ч.

Критический диаметр навозопровода , м, вычисляют по формуле:

, (2.212)

где - критическое число Рейнольдса;

- вязкость, (приложение 23).

Для навоза свиней = 1500…1800, а для навоза крупного рогатого скота=2800…3200.

Общие гидравлические потери , м, вычисляют по формуле:

, (2.213)

где - линейные потери, м;

- местные потери, м;

- геодезические потери, м.

=0,1…0,12.

Геодезические потери , м, вычисляют по формуле:

, (2.214)

где - разность геодезических отметок, м.

Линейные потери , м, при влажности навоза или помета более 89% вычисляют по формуле:

, (2.215)

где - коэффициент гидравлических сопротивлений (для ламинарного режима движения, а для турбулентного);

- скорость транспортировки, м/с;

- длина трубопровода, м;

- диаметр труб, м.

= 1,2…2,0 м/с.

150 мм.

Значение при влажности куриного помета менее 87% вычисляют по формуле:

, (2.216)

где - приведенное число Рейнольдса.

Приведенное число Рейнольдса определяют по формуле:

, (2.217)

где - касательное напряжение, Па;

- кинематическая вязкость, м²/с.

Значения изависят от влажности (приложение 24).

По общим гидравлическим потерям и подачевыбирают насос (приложение 25).

Помет от птичников к месту обработки транспортируют мобильным и механическим транспортом (по закрытой галерее) или пневмотранспортером (по трубопроводу). Допускается пневмотранспортировка навоза с использованием компрессоров, при этом диаметр навозопровода должен быть не менее 150 мм, а давление – не более 0,6 МПа. Пневмотранспортировка также может применяться для помета влажностью 75% на расстояние до 300 м, влажностью 78…80% - до 700…1000 м.

2.8.4 Переработка и обеззараживание навоза и помета

На фермах с подстилочным содержанием животных и механической системой уборки навоза его влажность не превышает 75 %. Подстилочный навоз обеззараживают методом самонагревания в буртах. Подготовленный навоз весной и осенью вывозят на поля и с помощью разбрасывателей органических удобрений вносят в почву. Такая технология утилизации проста, не требует какой-либо дополнительной обработки навозной массы и не представляет опасности загрязнения и заражения окружающей среды.

Однако из-за попадания в каналы технологически неизбежных стоков, а также добавления технической воды, необходимой для гидроудаления навоза из помещений, стали получать огромные массы жидкого навоза влажностью 90...98 %. Возникает проблема их утилизации.

Существует несколько направлений по использованию и обработке жидкого навоза, предусматривающих разные цели: обработку для использования всего полученного объема навоза в растениеводстве; подготовку жидкой фракции и ее сброс в открытые водоемы или повторное применение для технических нужд — на рециркуляцию (при этом твердую фракцию используют как органическое удобрение); использование питательных веществ, содержащихся в навозе, как кормовых добавок.

При обработке жидкого навоза для использования в агрономических целях необходимо учитывать, что чем больше в навозе будет содержаться органических веществ и биогенных элементов, тем большую ценность он будет представлять как органическое удобрение. При выборе технологии и средств обработки жидкого навоза нужно обеспечить максимальное сохранение питательных веществ, содержащихся в нем, и уничтожение лишь семян сорных трав и болезнетворных микробов (если навоз получен от больных инфекционными заболеваниями животных).

В практике определяют два главных направления обработки жидкого навоза при использовании его как органического удобрения: обработка не разделенного на фракции навоза и с разделением на жидкую и твердую фракции.

Обработка неразделенного бесподстилочного навоза. Неразделенный жидкий (полужидкий) навоз обрабатывают двумя способами - гомогенизацией и компостированием.

Гомогенизация навоза — обработка жидкого и полужидкого навоза, получаемого на крупных животноводческих фермах (комплексах) при самотечных системах его уборки. Этот процесс включает в себя выделение грубодисперсных механических включений из навоза; выдерживание в секционных карантинных емкостях с целью выявления эпизоотии; обеззараживание при обнаружении инфекций; измельчение, подачу и перемешивание неинфицированного навоза.

Карантинные емкости установлены между приемными навозосборниками и основными навозохранилищами и должны быть приспособлены для дезинфекционной, химической или термической обработки навоза.

Число карантинных навозосборников, заполняемых поочередно, должно быть не меньше двух. Вместимость каждого навозосборника равна десятидневному поступлению навоза. При таких условиях достигаются семидневный карантинный срок выдержки навоза и дополнительный резерв на проведение в случае необходимости дезинфицирующей обработки навоза.

Из биологических методов обеззараживания жидкого навоза эффективны интенсивное окисление и термофильное сбраживание в метантенках. При термофильном сбраживании наряду с обеззараживанием навозной массы получают ценное органическое удобрение.

Технологический процесс рассматриваемого способа обработки бесподстилочного навоза заключается в следующем. Из животноводческих помещений навоз направляют на отделитель механических включений, который выделяет из него крупные частицы кормовых компонентов, продуктов разрушения навозоуборочных каналов, полов и других включений. Прошедший через отделитель навоз отводят в приемный резервуар насосной станции, откуда фекальными насосами его подают в карантинные емкости, где выдерживают 6...7 суток для выявления инфекции и при необходимости обеззараживают химическими реагентами. Последние смешивают с навозом с помощью насосов, установленных в насосной станции. Они же ежедневно перемешивают (гомогенизируют) навозную массу, чтобы она не расслаивалась при длительном выдерживании.

Обеззараженный навоз подают насосами в хранилища-гомогенизаторы, где его выдерживают в течение 6...7 месяцев для дегельминтизации и периодически гомогенизируют с целью дезодорации и исключения образования на дне плотного осадка. При перемешивании (гомогенизации) навоз получается более однородным, удобным для механической погрузки в мобильные транспортные средства (или для подачи по трубопроводу) и для равномерного распределения питательных веществ при внесении в почву.

После выдерживания в хранилищах-гомогенизаторах навоз выгружают из них и используют в качестве органических удобрений.

В рассмотренном технологическом процессе обработки жидкого навоза применяют следующие технические средства: отделитель механических включений ОМВ-200, установку УТН-10 для транспортировки навозной массы в навозохранилище или насос НЖН-200А; установку для гомогенизации навоза УГН-Ф-500.

Отделитель ОМВ-200 предназначен для выделения из жидкого навоза грубых механических включений, последующей их транспортировки и выгрузки. Отделитель улавливает частицы размером более 30 мм. Его пропускная способность 200 м3/ч.

Установка УГН-Ф-500 предназначена для перемешивания навоза в хранилищах открытого типа. Подача установки 500 м³/ч.

Для перемешивания навоза используют гидравлические, механические, пневматические и комбинированные устройства.

Компостирование навоза — один из наиболее перспективных и экономичных методов обработки, хранения и обеззараживания навоза.

Для компостирования используют твердый навоз (при подстилочном содержании скота) влажностью около 65 %, жидкий неразделенный навоз влажностью 90...92 % и твердую фракцию после разделения навоза влажностью до 75 %.

Исходными материалами для приготовления компостов служат торф, навоз, резаная солома, навозная жижа, древесная листва и др.

Обработка бесподстилочного навоза с разделением его на жидкую и твердую фракции. Система утилизации бесподстилочного навоза с разделением его на твердую и жидкую фракции считается наиболее перспективной для хозяйств, не располагающих ресурсами компостируемых материалов и имеющих на фермах большой выход жидкого навоза.

При получении больших объемов такого навоза его хранение и обработка существенно усложняются и связаны с большими капитальными и эксплуатационными затратами. Для их снижения жидкий навоз разделяют на твердую и жидкую фракции. При этом сокращаются затраты на хранение, так как твердую фракцию складируют на площадках с твердым покрытием и через 2...3 месяцев используют в качестве удобрения.

Для хранения жидкой фракции можно использовать простейшие хранилища, которые нет необходимости оборудовать перемешивающими устройствами.

Жидкий навоз разделяют на фракции фильтровальными и флотационными установками.

Разделение фильтровальными установками - принудительное фильтрование через пористую перегородку, способную задерживать взвешенные частицы и пропускать жидкость.

Дуговое сито — рабочий орган установки СД-Ф-50, которая предназначена для предварительного разделения жидкого навоза на твердую и жидкую фракции.

Навозные стоки подаются по трубопроводу в приемный бункер установки, заполняют его, переливаются через порог и поступают на рабочий орган (дуговое сито), где стоки разделяются на фракции. Обезвоженная твердая фракция движется по поверхности сита к прессующему устройству, дополнительно обезвоживается и подается скребком по скатной доске в бункер-дозатор и далее транспортерами в автотранспорт. Жидкая фракция по трубопроводу отводится на дальнейшую обработку. Объемный расход установки 50 м³/ч. Влажность исходных стоков 94...99 %, твердой фракции — 88 %.

Инерционные наклонные грохоты типа ГИЛ предназначены для разделения навозной массы на животноводческих фермах и комплексах. Достоинства таких грохотов — простота устройства и эксплуатации, высокая надежность при выполнении технологического процесса. Объемный расход установок ГИЛ-32 составляет З0...60м³/ч, ГИЛ-42 - 60...100 и ГИЛ-52 - 100...120м³/ч.

Виброгрохот барабанный ГБН-100 работает в двух режимах по разделению жидкого навоза: без вибрации при влажности исходного навоза свыше 97 % и с вибрацией — при меньшей влажности.

Расход виброгрохота при влажности жидкого навоза 95,1 % составляет 67,5 т за 1 ч чистой работы. Влажность твердой фракции 85,6...86,7 %, влажность жидкой фракции 99,1 %.

Разделение осадительными и флотационными установками — разделение исходного жидкого навоза или его жидкой фракции, основанное на расслоении путем осаждения взвешенных твердых частиц под действием силового поля или отделения их в виде осадка от жидкости. Осаждение происходит в гравитационном и инерционном полях механических сил.

Обеззараживание жидкого навоза. Патогенные микроорганизмы, попавшие в жидкий навоз вместе с выделениями больных животных, находят благоприятные условия для своего существования.

Жидкий навоз в целях предупреждения распространения возможных инфекций рекомендуется выдерживать в карантинных емкостях в течение 4...8 суток, что соответствует инкубационному периоду инфекционных болезней, вызываемых вирусами. Если в течение этого периода на ферме не вспыхнет инфекционное заболевание, то содержимое емкости можно перегружать в постоянные хранилища, транспортировать для приготовления компостов с последующим использованием на полях или разделить на фракции для дальнейшей обработки. При несоблюдении на ферме санитарно-ветеринарных требований весь жидкий навоз обеззараживают биологическими, химическими и физическими методами.

Биологические методы очистки и обеззараживания жидкого навоза основаны на биохимическом разрушении и минерализации органических веществ (растворенных и эмульгированных в жидком навозе) микроорганизмами. В минерализации органических веществ и их соединений, содержащихся в жидком навозе, могут участвовать бактерии двух видов: аэробы, развивающиеся в присутствии кислорода, и анаэробы — без доступа кислорода.

В результате биологических методов очистки существенно снижается бактериальное загрязнение, а также содержание биогенных элементов (азота, фосфора, калия) в навозной массе.

Биологические методы очистки и обеззараживания жидкого навоза подразделяют на естественные и искусственные.

Естественные методы основаны на биологических процессах, протекающих в естественных условиях — в отстойниках-накопителях (прифермских и полевых), биологических прудах, лагунах, почве, компосте.

Искусственные методы основаны на биологических процессах, протекающих в искусственно создаваемых условиях — в аэротенках, метантенках и др.

Подсчитано, что из 1 кг твердых отходов (солома, опилки) получается около 0,25 м³ биогаза и 0,6 кг компоста, а из 1 кг птичьего помета можно получить биогаз с объемной теплотой сгорания свыше 21 МДж/м³. Шлам, остающийся после сбраживания птичьего помета, используют в качестве кормовых добавок или органического удобрения.

Объемная теплота сгорания биогаза составляет в среднем 22,5 МДж/м³, что соответствует теплоте, получаемой при сгорании 0,6 л жидкого топлива.

Биогаз, состоящий из 63...68 % метана и 32...37 % двуокиси углерода, переходит в жидкое состояние при давлении 0,1 МПа и температуре минус 161,5 °С. В таком виде он занимает минимальный объем, что очень важно при использовании его в технических целях. В хранилище вместимостью 32 м³ можно поместить сжиженный газ, по своему энергосодержанию эквивалентный 29,5 тыс. м³ биогаза в обычном состоянии или 17,7 тыс. т дизельного топлива.

Подсчитано, что годовая потребность в биогазе для обогрева жилого дома составляет около 45 м³ на 1 м² жилой площади, суточное потребление при подогреве воды для 100 голов крупного рогатого скота — 5...6 м³. Потребление биогаза при сушке 1 т сена влажностью 40 % равно 100 м³, 1 т зерна -15 м³, а для получения 1 кВт-ч электроэнергии необходимо 0,7... 0,8 м³.

Биогазовые установки вырабатывают, кроме электроэнергии, горячую воду для отопления или других технологических нужд.

Основная трудность использования биогаза в качестве топлива для тракторов - размещение на них газовых баллонов, поскольку их объем должен быть примерно в 5 раз больше объема бака с дизельным топливом. Считается целесообразным устанавливать на тракторы баллоны с биогазом (по 40 л) следующим образом: четыре располагать по два с каждой стороны, а пятый — под сиденьем водителя. Такое количество биогаза обеспечивает работу трактора при полной нагрузке в течение 3,5 ч или 7 ч при 40 %-ной загрузке.

Биогаз благодаря высоким антидетонационным свойствам может служить отличным топливом для двигателей внутреннего сгорания с принудительным зажиганием, а также для дизелей, не требуя их дополнительного переоборудования (проводятся лишь регулировки системы питания).

Расчет процесса метанового сбраживания проводят в такой последовательности.

Объем навозоприемника , м³, определяют по формуле:

, (2.218)

где - время накопления навоза (= 2 сут);

- коэффициент, учитывающий изменения плотности навоза в зависимости от исходной влажности (= 1,5).

Объем емкости для нагрева , м³, определяют по формуле:

, (2.219)

где - время нагрева, сут. (= 1 сутки);

- коэффициент, учитывающий изменение объема в зависимости от температуры нагрева, = 1,0…1,2.

Объем метантенка , м³, определяют по формуле:

, (2.220)

где - суточная доза загрузки метантенка, % (= 4,5…18%).

Суточный выход биогаза , м³, определяют по формуле:

, (2.221)

где - выход биогаза, приходящийся на 1 т переработанного навоза, м³ (= 20 м³).

Объем газгольдера , м³, определяют по формуле:

, (2.222)

где - время накопления биогаза за сутки, ч (= 18 ч).

Общую тепловую энергию получаемого биогаза , МДж, определяют по формуле:

, (2.223)

где = 24 МДж/м³ – теплотворная способность биогаза.

Расход теплоты на нагрев исходного навоза , МДж, определяют по формуле:

, (2.224)

где - теплоемкость навоза, кДж/(кг·ºС) (=4,06 кДж/(кг·ºС));

и соответственно начальная и конечная температура навоза, ºС (= 8 ºС,= 35 ºС при мезофильном режиме и= 55 ºС при термофильном режиме);

- к.п.д. нагревательного устройства, = 0,7.

Расход теплоты на собственные нужды , МДж, рассчитывают по формуле:

, (2.225)

где - расход теплоты на компенсацию теплопотерь, МДж (= 3140 МДж на 1000 м³ метантенка).

Общее количество биогаза, идущего на собственные нужды , м³, рассчитывают по формуле:

. (2.226)

Выход товарного биогаза , м³, рассчитывают по формуле:

. (2.227)

Коэффициент расхода биогаза на собственные нужды , определяют по формуле:

. (2.228)

Производительность технологического оборудования выбирают, исходя из продолжительности его работы, не превышающей длительность рабочей смены (), при возможности использования для нужд фермы.

Минимальную тепловую мощность , МДж/ч, определяют по формуле:

, (2.229)

где = 33,5 МДж/м³ – низшая теплота сгорания природного газа.

2.9 Микроклимат в производственных помещениях

2.9.1 Общие сведения

Микроклимат животноводческих помещений - это совокупность физических и химических параметров воздушной среды, сформировавшаяся в них. Важнейшие параметры микроклимата - температура и относительная влажность воздуха, скорость его движения, химический состав, наличие взвешенных пылевых частиц и микроорганизмов. При оценке химического состава определяют содержание вредных газов: углекислого газа, аммиака, сероводорода. На формирование микроклимата влияют освещенность, ионизация воздуха, уровень шума, температура внутренних поверхностей ограждающих конструкций и др.

Все параметры микроклимата в животноводческих и птицеводческих помещениях должны строго поддерживаться в пределах норм, установленных зоотехническими требованиями.

При неудовлетворительном микроклимате снижается экономическая эффективность ведения отрасли: уменьшаются молочная продуктивность коров на 10...15 %, прирост поросят на 20...30 %, яйценоскость кур на 30...35 %; увеличиваются отход молодняка на 5...40 %, яловость коров, расход кормов; быстро развиваются болезнетворные микробы и распространяется инфекция; сокращается срок службы оборудования, машин, производственных помещений и зданий.

Нормативные параметры воздуха должны быть обеспечены в зоне размещения животных, в пространстве высотой до 1,5 м над уровнем пола. Отклонения от расчетных температур допускаются в пределах ±2°С.

Для поддержания научно обоснованных параметров микроклимата в животноводческих и птицеводческих помещениях используют механические системы вентиляции, совмещенные с воздушным обогревом.

Система вентиляции должна поддерживать в помещениях оптимальный температурно-влажностный режим и химический состав воздуха, создавать необходимый воздухообмен, обеспечивать равномерное распределение и циркуляцию воздуха для предупреждения образования застойных зон, предотвращать конденсацию паров на внутренних поверхностях ограждений (стены, потолки и др.), создавать нормальные условия для работы обслуживающего персонала.

2.9.2 Расчет вентиляции

Объем приточного воздуха определяют из расчета растворения углекислоты до допустимой концентрации и предельно допустимого содержания водяных паров. При таком воздухообмене происходит поглощение и других вредных веществ (аммиак, сероводород, пыль), выделяющихся в помещении в значительно меньших количествах.

Количество приточного воздуха Vco₂, м³/ч, необходимого для понижения концентрации углекислоты, вычисляют по формуле:

, (2.230)

где - число животных (птицы) в помещениях, голов;

- количество СO₂, выделяемое одним животным (птицей) данного вида, дм³/ч (приложение 26);

- допустимая норма СO₂ в помещении, дм³/ м³ (= 2,50 дм³/ м³);

- содержание СO₂ в наружном воздухе, дм³/ м³ (= 0,3 дм³/ м³).

Воздухообмен V_Т, м³/ч, способствующий удалению избыточного тепла, определяют по формуле:

,

где - общее количество избыточного тепла, кДж/ч;

с – удельная массовая теплоемкость воздуха, примерно равная 1 кДж/кг-⁰С;

t_В – температура помещения, ⁰С;

t_Н – температура приточного воздуха, ⁰С;

- плотность воздуха, кг/м³.

Необходимый по содержанию влаги воздухообмен , м³/ч, определяют по формуле:

, (2.231)

где - суммарные влаговыделения в помещении, г/ч;

- влагосодержание воздуха помещения, определяемое по диаграмме i – d, г/кг сухого воздуха (приложение 27);

- влагосодержание наружного воздуха, определяемое по диаграмме i – d, г/кг сухого воздуха (приложение 27);

- плотность воздуха при температуре помещения, кг/м³.

Значение , кг/м³, находят по формуле:

, (2.232)

где - температура воздуха в помещении, ºС (приложение 28, 29);

- атмосферное давление по показанию барометра, кПа.

Суммарные влаговыделения в помещении для животных , г/ч, подсчитывают по формуле:

, (2.233)

где - выделение влаги одним животным данного вида, г/ч (приложение 26);

- количество животных данного вида в помещении, голов;

ξ – коэффициент, учитывающий испарение влаги с мокрых поверхностей помещения (для коровников и телятников ξ = 1,07…1,25, для свинарников ξ = 1,09…1,30, бόльшие значения ξ относятся к помещениям с недостаточным количеством или полным отсутствием подстилки при неудовлетворительной работе канализации).

Суммарные влаговыделения в птичнике , г/ч, подсчитывают по формуле:

, (2.234)

где - количество водяных паров, выделяемых птицами, г/ч;

- количество влаги, испаряющейся из помета, г/ч.

Количество водяных паров, выделяемых птицами , г/ч, определяют по формуле:

, (2.235)

где - выделение влаги одной птицей данного вида, г/ч (приложение 26);

- количество птиц данного вида в помещении.

Количество влаги, испаряющейся из помета , г/ч, определяют по формуле:

, (2.236)

где - среднесуточный выход помета от одной птицы (у взрослых кур= 240…290 г, индеек – 430 г, уток – 550 г).

Необходимый воздухообмен V, м³/ч, для животноводческого помещения принимается по наибольшей из двух величин: или.

Правильность расчета проверяют по кратности воздухообмена:

, (2.237)

где - внутренний объем помещения, м³.

В животноводческих помещениях для холодного периода года = 3…5, в птичниках= 10…12.

Площадь сечения всех вытяжных шахт при естественной тяге F, м², определяют по формуле:

, (2.238)

где υ – скорость движения воздуха в канале, м/с.

Скорость движения воздуха в канале υ, м/с, определяют по формуле:

, (2.239)

где - высота вытяжного канала, м (= 3…9 м);

- допускаемая температура воздуха внутри помещения, ºС (приложение 28, 29);

- средняя температура наружного воздуха в осенний и весенний периоды для данной местности, ºС.

Число вытяжных шахт определим по формуле:

, (2.240)

где - площадь сечения одной вытяжной шахты, м².

Сечение вытяжной шахты принимают равным 0,4×0,4 м; 0,5×0,5; 0,6×0,6 или 0,7×0,7 м.

Приточная принудительная вентиляция осуществляется при помощи центробежных вентиляторов. Производительность вентиляторов Qв (м³/ч) принимают по величине расчетного воздухообмена с учетом поправочного коэффициента на подсосы воздуха в воздуховодах: при стальных, пластмассовых и асбоцементных воздухопроводах длиной до 50 м – 1,1; в остальных случаях – 1,15: Qв = (1,1…1,15)V.

Число вентиляторов находят из того условия, что производительность одного вентилятора не превышает 8000 м³/ч.

Диаметр воздуховода d, м, рассчитывают по формуле:

, (2.241)

где - скорость воздуха в воздуховоде, м/с (= 10…12 м/с).

Напор вентилятора Р, Па, определяют по формуле:

, (2.242)

где - динамический напор, необходимый для сообщения воздуху соответствующей скорости, Па;

- потери напора на преодоление сопротивления движению воздуха в воздуховоде, Па;

- потери напора от местных сопротивлений, Па.

Динамический напор , Па, определяют по формуле:

, (2.243)

где - плотность воздуха, кг/м³ (принимают в зависимости от его температуры).

Потери напора на преодоление сопротивления движению воздуха в воздуховоде , Па, рассчитывают по формуле Дарси-Вейсбаха:

, (2.244)

где - гидравлический коэффициент сопротивления движению воздуха;

- длина воздуховода, м;

Потери давления на местные сопротивления при проходе воздуха через отверстия , Па, вычисляют по выражению:

, (2.245)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений отдельных участков приточной системы (жалюзийная решетка на входе -= 0,5, одно колено воздухопровода под углом 90⁰ -= 0,15, один отвод от воздухопровода -= 0,2).

Зная производительность и напор вентилятора, выбирают нужный вентилятор, пользуясь аэродинамическими характеристиками – номограммами (приложение 30). При известных значениях производительности Q, м³/ч, и напора Р, Па, из точки а на оси ординат (в нижней части графика), соответствующей расчетной подаче (например Qв = 11000 м³/ч), проводится горизонтальная прямая до пересечения с линией номера № вентилятора, например №5 (в точке b). Проведенная из этой точки вертикаль пересекается с линией расчетного давления (например, Р = 700 Па) в точке с, которая определяет значение коэффициента полезного действия вентилятора и безразмерный параметрА, по которому подсчитывают частоту вращения вентилятора n, об/мин:

, (2.246)

где - номер вентилятора.

Установленная мощность электродвигателя для привода вентилятора N, кВт, определяют по формуле:

, (2.247)

где - КПД передачи: при непосредственной посадке колеса на вал электродвигателя принимают равным 1, при соединении вала вентилятора с валом электродвигателя с помощью муфты – 0,98, при клиноременной и плоскоременной передачах – соответственно 0,95 и 0,9.

Полученную мощность увеличивают при N < 1,5 кВт на 50%, при N = 2 кВт на 25%, при N = 4…7 кВт на 20% и при N > 7,5 кВт на 10%.

Зная действительную мощность и частоту вращения определяют тип двигателя (приложение 31).

2.9.3 Расчет отопления

В животноводческих помещениях сами животные являются источниками значительного количества тепла. Однако в тех случаях, когда в зимнее время тепловые потери не компенсируются тепловыделениями животных или птиц, здания следует оборудовать системами отопления.

Количество тепла, , кДж/ч, необходимое для отопления животноводческого помещения, вычисляют по формуле:

, (2.248)

где - потери тепла через отдельные наружные ограждения помещения, кДж/ч;

- тепло, уносимое воздухом при вентиляции, кДж/ч;

- случайные потери тепла, кДж/ч;

- свободное тепло, выделяемое животными, кДж/ч.

Потери тепла через отдельные наружные ограждения помещения , кДж/ч, выражаются формулой:

, (2.249)

где - сопротивление теплопередаче ограждения, (м²·К)/Вт;

F – поверхность ограждения, м² (определяют в соответствии с графической частью проекта);

и - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, К;

- поправочный коэффициент, учитывающий разность температур и зависит от расположения ограждения по отношению к наружному воздуху. Для наружных стен и полов на грунте= 1; для чердачных перекрытий с различными видами кровли= 0,75…0,90; для ограждений, отделяющих отапливаемые помещения от неотапливаемых,= 0,40…0,70; для перекрытий над подпольями= 0,40…0,75.

Сопротивление m-слойного ограждения теплопередаче , (м²·К)/Вт, вычисляют по формуле:

, (2.250)

где - термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения, (м²·К)/Вт (приложение 32);

- термическое сопротивление теплоотдаче наружной поверхности ограждения, (м²·К)/Вт (приложение 33);

Отношение представляет собой термическое сопротивление теплопроводности отдельных слоев ограждения толщиной, м, выполненных из материалов с коэффициентом теплопроводности, Вт/(м·К). Значения коэффициентов теплопроводности некоторых строительных материалов приведены в приложении 34).

Полы в помещении могут располагаться непосредственно на грунте или на лагах. Полы на грунте считаются неутепленными, если они состоят из слоев материалов, коэффициент теплопроводности которых 1,16 Вт/(м·К).

Потери тепла через неутепленные полы определяют по зонам шириной 2 м, параллельным наружным стенам. Сопротивление теплопередачи , (м²·К)/Вт, для первой зоны составляет 2,15, для второй – 4,3, для третьей – 8,6, для остальной площади пола – 14,2.

Сопротивление теплопередачи утепленных полов , (м²·К)/Вт, определяют по формуле:

, (2.251)

где – толщина утепляющего слоя, м;

- коэффициент теплопроводности утепляющего слоя, Вт/(м·К).

Сопротивление теплопередачи полов, расположенных на лагах , (м²·К)/Вт, определяют по формуле:

. (2.252)

Кроме основных тепловых потерь находят еще добавочные теплопотери через строительные ограждения. Эти теплопотери учитывают ориентацию здания по отношению к сторонам света, господствующее направление ветра, специфические местные условия.

Стенам, обращенным на север, восток, северо-восток и северо-запад, присущи дополнительные потери тепла в размере 10%, а обращенным на юго-восток и запад – в размере 5 % основных теплопотерь.

Для зданий, построенных на возвышенности, открыто, делают 10-процентную надбавку на теплопотери через все ограждения.

Тепло, уносимое воздухом при вентиляции , кДж/ч, определяют по формуле:

, (2.253)

где - расчетный воздухообмен помещения, м³/ч;

- плотность наружного воздуха при , кг/м³;

- теплоемкость воздуха, кДж/(кг·К), = 1 кДж/(кг·К).

Случайные потери тепла , кДж/ч (например, когда открывают двери и т.п.), составляют 10-15% суммарного количества теплопотерь.

Свободное тепло , кДж/ч, выделяемое животными, определяют по формуле:

, (2.254)

где - количество тепла, выделяемое одним животным данного вида, кДж/ч (приложение 26);

- количество животных данного вида в помещении, голов.

Тепловую производительность системы отопления птицеводческого помещения (кДж/ч) определяют из уравнения теплового баланса:

, (2.255)

где - поступление тепла от электроламп и брудеров, кДж/ч;

- свободное тепло, выделяемое птицами, кДж/ч;

- тепло, расходуемое на испарение влаги из помета, кДж/ч.

Свободное тепло, выделяемое птицами , кДж/ч, определяют по формуле:

, (2.256)

где - количество свободного тепла, выделяемое одной птицей данного вида, кДж/ч (приложение 26);

- количество птиц данного вида в помещении, голов;

0,6 – коэффициент, учитывающий тепловыделения от птицы в состоянии покоя (в ночное время).

Тепло, расходуемое на испарение влаги из помета , кДж/ч, определяют по формуле:

, (2.257)

где - количество влаги, испаряющейся из помета, г/ч, подсчитывается по данным формулы (2.233).

2,45 – скрытая теплота испарения 1 г воды при температуре тела птицы, кДж/г.

2.9.4 Подбор калориферов

Расчетное живое сечение калорифера для прохода воздуха , м², определяют по формуле:

, (2.258)

где - расчетная массовая скорость воздуха, кг/(м²·с).

С увеличением массовой скорости повышается коэффициент теплопередачи калорифера, но одновременно возрастает и сопротивление проходу воздуха, что приводит к увеличению расхода электроэнергии на привод вентилятора калориферной установки. По экономическим соображениям массовую скорость принимают для пластинчатых калориферов равной 7…10, для оребренных – 3…5 кг/(м²·с).

По таблицам конструктивных характеристик калориферов (приложение 35) подбирают модель и номер калорифера с живым сечением по воздуху , м², близким к расчетному.

При параллельной (по ходу воздуха) установке нескольких калориферов учитывают их суммарное живое сечение.

Действительную массовую скорость воздуха в калорифере , кг/(м²·с), определяют по формуле:

. (2.259)

Определяем коэффициент теплопередачи , Вт/м²·К, для выбранной модели калорифера в зависимости от вида теплоносителя, его скорости (для воды) и массовой скорости нагреваемого воздуха (приложение 36).

Скорость воды в трубках калорифера , м/с, определяют по формуле:

, (2.260)

где - расход тепла на нагрев воздуха, Вт;

- плотность воды (= 1000кг/м³);

- теплоемкость воды (= 4,19 кДж/(кг·К));

- живое сечение трубок калорифера по теплоносителю, м² (приложение 35);

и - температуры воды соответственно на входе в калорифер и выходе из него,К.

Температура воды в подающей магистрали равна 368 К и в обратной 343 К.

Расход тепла на нагрев воздуха, Вт, определяют по формуле:

, (2.261)

где - поверхность нагрева калорифера, м² (приложение 10);

- средняя температура теплоносителя, К; ()

- средняя температура нагреваемого воздуха, К.

Средняя температура нагреваемого воздуха , К, определяется по формуле:

, (2.262)

где - расчетная температура наружного воздуха, К;

- температура воздуха после калорифера (= 318…333 К).

Если теплоносителем является насыщенный пар, то = 382 К.

Запас по теплоотдаче , %, определяют по формуле:

, (2.263)

где - количество тепла, необходимое для отопления животноводческого отопления, кДж/ч (коэффициент перевода).

Расход тепла на нагрев воздуха, Вт, необходимо перевести в кДж/ч (приложение 37).

Теплоотдача должна быть на 15…20% больше расчетного количества тепла. Если это условие не выполняется, то принимают другой номер калорифера или несколько последовательно установленных калориферов и повторяют расчет.

2.9.5 Расчет освещения

Общие сведения

Электрическое освещение помещения рекомендуется рассчитывать по следующему плану:

- выбрать источник света и тип светильника в зависимости от характера помещения и предполагаемой мощности ламп;

- разместить светильники и рассчитать мощность одной лампы;

- определить установленную мощность на освещение помещения;

- установить, согласуются ли результаты расчета с соответствующими нормами.

Для составления проекта внутреннего электрического освещения требуются следующие исходные данные:

- планы и разрезы помещений с указанием расстановки в них технологического оборудования;

- характеристика производственного оборудования и производственных помещений.

Освещенность помещения зависит от коэффициента отражения рабочих поверхностей стен и потолка; конфигурации элементов и контраста между ними и фоном.

Освещение помещений здания рассчитывают одним из двух методов: по коэффициенту использования светового потока (основное помещение), по удельной мощности (подсобное).

Выбор типа источника света и светильника.

Для искусственного освещения принимают два вида источников света: лампы накаливания и люминесцентные (газоразрядные).

Выбор источника света. Выбирая вид источника света, необходимо учитывать следующее.

Осветительная установка с люминесцентными лампами создает более высокий уровень освещенности, благоприятный спектральный состав излучения, а также позволяет получать при достаточных уровнях освещенности правильную цветопередачу.

Капитальные затраты более чем в 3 раза превосходят соответствующие затраты при использовании ламп накаливания. Однако люминесцентные лампы надежно работают только при определенных параметрах внешней среды.

В соответствии с изложенным люминесцентное освещение рекомендуется применять в помещениях, где выполняются работы, связанные с длительным зрительным напряжением, и там, где требуется распознавание цветовых оттенков; в животноводческих помещениях при условии благоприятного влияния на состояние животных и птиц и увеличения их продуктивности.

При выборе типа светильника необходимо учитывать:

условия окружающей среды: требования к характеру светораспределения; экономическую целесообразность.

В помещениях сухих, отапливаемых, специальных требований к конструкции светильника не предъявляют, и тип его выбирают, исходя из светотехнических соображений.

Тип светильника в зависимости от условий среды выбирают по приложению 38, а по светотехническим соображениям из условий обеспечения качества освещения и экономичности.

Наиболее экономичны светильники прямого светораспределения, однако качество освещения при отраженном светораспределении выше.

Мощность лампы должна соответствовать типу светильника, чтобы исключить перегрев его и порчу изоляции вводных проводов.

Расчет размещения светильников.

При проектировании бытовых, производственных, общественных и других помещений в сельском хозяйстве необходимо выполнять требования, предъявляемые к осветительным установкам: обеспечивать благоприятные условия работы, избегать резких теней и чрезмерной яркости.

Искусственное освещение предусматривают в бытовых, жилых, конторских, учебных, лечебных помещениях, а также для освещения рабочих поверхностей. От правильного размещения светильников зависит равномерность освещения площади помещения.

Расположение светильников бывает симметричное — по вершинам прямоугольников или шахматное — по вершинам треугольников.

Распределение освещенности зависит от кривой светораспределения светильника и отношения расстояния между светильниками L, м, к расчетной высоте их подвеса Н_Р, м, над освещаемой поверхностью.

Наиболее благоприятные соотношения L: Н_Р = L_ОПТ для светильников разных типов даны в приложении 39.

Если светильники размещены по углам прямоугольника (рисунок 2.7 а), то оптимальное соотношение L_ОПТ, м, определяют по формуле:

, (2.264)

где - расстояние между светильниками в ряду, м;

- расстояние между рядами светильников, м.

Если светильники размещены по вершинам треугольника (рисунок 2.7 б), то оптимальное соотношение L_ОПТ, м, определяют по формуле:

. (2.265)

Рисунок 2.7. Расположение светильников:

а – по углам прямоугольника; б – по вершинам треугольника

В этом случае следует стремиться к тому, чтобы , т. е. размещение светильников было бы по углам равностороннего треугольника. Расстояние от стены до ближайшего к ней ряда светильников, когда рабочие места расположены вблизи стен, следует принимать, а если рабочих мест нет вблизи стен, то.

Наименьшую высоту подвеса светильников из условия ограничения яркости выбирают по приложениям 40 и 41.

Если в справочниках нет данных о необходимых помещениях или светильниках, следует принимать для расчета данные ближайших по характеру помещений и светильников.

При выборе высоты подвеса светильников рассеянного и отраженного света учитывают отражающие свойства потолка. Чтобы потолок освещался равномерно, необходимо учитывать не только отношение L: Н_Р, но и отношение L:h_СВ, где h_СВ — расстояние светильников от потолка. Это отношение для светильников прямого света принимают равным 5…6.

Освещение животноводческих и птицеводческих ферм состоит из двух систем: общего (рабочего) и дежурного.

Для дежурного освещения используют 15—20% светильников общего освещения.

Расчет освещения методом коэффициента использования светового потока

Для расчета необходимо проделать следующее.

1. Обосновать систему освещения и тип светильников (приложение 38).

2. Разместить светильники на плане помещения, выбрать Н_Р (приложения 40, 41).

3. Выбрать оптимальное значение расстояния между светильниками L_ОПТ (приложение 39).

4. Определить наивыгоднейшее расстояние между светильниками L, м, по формуле:

L = L_ОПТН_Р.

5. Принять схему размещения светильников (симметричное или шахматное).

6. Определить количество рядов светильников по формуле:

, (2.266)

где - ширина помещения, м.

7. Определить расстояние L_СТ от стен до светильников.

8. Определить расстояние между рядами светильников , м, по формуле:

. (2.267)

9. Вычислить расстояние между светильниками в ряду , м, по формуле (для симметричного расположения светильников):

. (2.268)

10. Найти количество светильников в ряду , штук, по формуле:

, (2.269)

где - длина помещения, м.

Так как количество светильников может получиться числом дробным, то принимаем ближайшее бóльшее целое число и находим уточненное значение расстояние между светильниками в ряду , м, по формуле:

. (2.270)

Общее количество светильников , штук, рассчитываем по формуле:

. (2.271)

11. Определяем индекс помещения по формуле:

. (2.272)

12. Найти средний коэффициент естественного освещения для помещений с верхним и комбинированным освещением и минимальный коэффициентдля помещений с боковым освещением в точках, наиболее удаленных от окон (приложение 42).

13. Определить коэффициент использования светового потока (приложение 43).

14. По нормам освещенности принять , лк (приложение 44) и найти коэффициент неравномерности распределения светового потокаz (приложение 39).

15. Выбрать коэффициент запаса k (приложение 45) и определить расчетный световой поток одной лампы , лм, по формуле:

, (2.273)

где - минимальная освещенность по нормам, лк;

S – площадь помещения, м²;

k – коэффициент запаса;

z - коэффициент неравномерности распределения светового потока;

n – количество светильников, шт;

- коэффициент использования.

Расчет освещения методом удельной мощности

Рассчитать освещение этим методом можно в такой последовательности.

1. Выбрать систему общего освещения и тип светильников (приложение 38).

2. Разместить их на плане помещения, выбрав L и Н_Р (приложения 39, 40, 41).

3. Определить количество светильников n.

4. Выбрать мощность, приходящуюся на 1 м² (приложение 44).

5. Определить максимальную мощность освещения Р_MAX, Вт, по формуле:

, (2.274)

где - удельная мощность, Вт/м²;

S – площадь помещения, м².

6. Вычислить мощность одной лампы Р_Л, Вт, по формуле:

, (2.275)

где - количество ламп, шт.

7. Проверить правильность расчета, для этого определить коэффициент использования светового потока , коэффициент запасаk, коэффициент неравномерности освещенности z. Определить минимальную освещенность , лк, по формуле:

. (2.276)

Полученное значение не должно быть меньше нормы.

2.10 Организация и планирование технического обслуживания машин и оборудования ферм

2.10.1 Общие положения

Комплексная механизация ферм требует безотказной работы оборудования (машин), более эффективного его использования. Перебои в работе отрицательно влияют на продуктивность животных и могут явиться причиной их заболевания и выбраковки.

Комплекс работ для поддержания исправности и работоспособности оборудования при подготовке и использовании его по назначению, а также при хранении и транспортировке называют техническим обслуживанием.

Планово-предупредительная система технического обслуживания фермских машин и оборудования обеспечивает их работоспособность в течение всего периода эксплуатации.

Система технического обслуживания строится соответственно требованиям, предусмотренным правилами эксплуатации оборудования на фермах, и включает в себя следующие работы: проверку, обкатку и настройку оборудования в стационарных условиях; техническое обслуживание (ежедневное и периодическое); технический осмотр, техническое обслуживание при хранении. По срокам выполнения и содержанию операций оно разделяется на ежедневное (ЕТО), периодическое № 1 (ТО-1), периодическое № 2 (ТО-2).

ЕТО обеспечивает подготовку животноводческого оборудования (машин) к бесперебойной и надежной работе в течение рабочей смены или суток и включает до 80 % объема работ по техническому обслуживанию.

Периодические технические обслуживания дополняют ЕТО. Для несложных машин, а также для машин, не входящих в комплект или состав технологической линии, рекомендуется ограничиться проведением одного периодического технического обслуживания (ТО-1). Сложные машины и оборудование обслуживают по двухмерной системе: ТО-1 и ТО-2.

Периодичность технического обслуживания для основных групп оборудования (машин) приведена в приложении 46.

Периодический технический осмотр проводят для определения технического состояния, комплектации и работоспособности машин и оборудования, выявления потребности в ремонте, проверки квалификации обслуживающего персонала и соблюдения им правил эксплуатации техники и охраны труда.

Технический осмотр машин и оборудования на ферме рекомендуется проводить 1...2 раза в год по окончании производственного цикла работ или перед его началом (весной и осенью), например на свинооткормочной ферме — по окончании цикла откорма; на молочной ферме при стойловом содержании — по окончании стойлового (зимнего) периода и т. д.

Планировать технический осмотр надо так, чтобы ему предшествовало очередное ТО-1 или ТО-2, называемое контрольным. Этим обращается внимание обслуживающего персонала на необходимость тщательной подготовки машин к осмотру.

Планирование и организацию технического обслуживания машин и оборудования ферм рекомендуется излагать по следующему плану.

1. Уточнить состав машин и оборудования на каждой ферме;

2. Определить количество плановых технических обслуживаний и ремонтов.

3. Рассчитать и распределить трудоемкости производственной программы технического обслуживания и ремонта машин между исполнителями.

4. Разработать технологический процесс в целом или по отдельным видам работ.

5. Рассчитать потребность в оборудовании, приспособлениях, инструменте.

6. Определить площадь проектируемого участка и его планировку.

7. Вычислить потребность в запасных частях и материалах.

8. Предусмотреть хранение машин.

9. Определить экономический эффект.

2.10.2 Расчет количества технических обслуживаний и ремонтов

Для расчета количества технических обслуживаний и ремонтов используется периодичность их проведения и время, фактически отработанное машинами.

Количество ежедневных технических обслуживаний равно числу календарных дней работы машин или оборудования в течение года, месяца или декады. Количество плановых технических обслуживаний и ремонтов определяют расчетным путем по каждой машине в отдельности.

Число ремонтов машины или оборудования данной марки вычисляют по формуле:

, (2.277)

где - плановая годовая загрузка, ч;

- наработка машины от последнего ремонта или с начала эксплуатации на момент планирования, ч, кг израсходованного топлива;

- межремонтный срок, ч.

Количество плановых технических обслуживании № 2 (ТО-2) определяют по формуле:

, (2.278)

где - периодичность плановых технических обслуживаний № 2;

- наработка после последнего планового ТО №2.

Количество плановых технических обслуживании № 1 (ТО-1) определяют по формуле:

(2.279)

где - периодичность плановых технических обслуживаний № 1;

- наработка после последнего планового ТО №1.

2.10.3 Расчет трудоемкости технического обслуживания

Трудоемкость технического обслуживания и ремонта отдельных машин принимают по данным приложения 47.

Объем работ определяют по каждому виду машин и виду обслуживания за планируемый период по формуле:

, (2.280)

где - количество одинаковых машин;

- количество обслуживаний одного вида;

- трудоемкость одного вида воздействия, чел.-ч.

Расчеты рекомендуется оформить в таблицу.

Общая трудоемкость эксплуатационных мероприятий равна сумме трудоемкостей технических обслуживании, ремонтов и постановки на хранение.

2.10.4 Разработка технологии проведения технического обслуживания

Технологию проведения технического обслуживания разрабатывают для целого производственного участка (ПТО) или для отдельных видов работ.

При разработке технологии проведения технических обслуживании рекомендуется такая последовательность описания выполняемых работ: уборочные и обтирочные; моечные; контрольные; крепежные; регулировочные; смазочные; заправочные; электротехнические; наладка, обкатка, проверка под нагрузкой и т.д.

При этом следует руководствоваться правилами технического обслуживания, типовыми технологическими картами на проведение технических обслуживании, рекомендациями заводов-изготовителей.

В зависимости от поставленной в дипломном проекте задачи составляют технологические карты на техническое обслуживание всех или отдельных машин, всех или отдельных плановых технических обслуживании.

2.10.5 Расчет потребности в оборудовании, приспособлениях и инструменте

Потребность в основном и вспомогательном оборудовании для проведения технических обслуживаний определяется по технологическим картам. Основное оборудование рассчитывают, а вспомогательное подбирают, исходя из технологических соображений.

Количество оборудования , шт., которое загружено полностью, следует определять для каждого вида работ по формуле:

, (2.281)

где - трудоемкость работ, выполняемых на принятом оборудовании, чел.-ч;

- производственный фонд времени принятого оборудования.

Производственный фонд времени использования оборудования определяют по формуле:

, (2.282)

где - число рабочих дней эксплуатации оборудования в планируемый период (обычно за год);

- продолжительность рабочей смены, ч;

- число смен работы оборудования в сутки;

- коэффициент использования оборудования по времени (принимаем равным 0,7 - 0,9).

Потребность в слесарных верстаках, стеллажах, шкафах, тумбочках, инструменте и т. д. определяют по количеству рабочих мест в отделении и по другим технологическим соображениям. Все стандартное оборудование подбирают по каталогам и справочной литературе.

Результаты расчета и выбора оборудования сводят в таблицу 2.13.

Таблица 2.13 Перечень оборудования, подобранного для ПТО или другого участка

Наименование оборудования	Тип, марка, завод-изготовитель	Габаритные размеры, м			Кол-во
		длина	ширина	высота

2.10.6 Расчет площади и планировка пункта технического обслуживания

Площадь, необходимую для размещения оборудования пункта технического обслуживания, ориентировочно определяют расчетным путем:

, (2.283)

где - сумма площадей, занимаемых всеми видами оборудования (определяем по габаритным размерам, м²);

- коэффициент, учитывающий проходы, проезды, плотность оборудования и рабочих мест (принимаем равным 4…5).

Площадь пункта технического обслуживания (ПТО) оборудования для ферм различного назначения и размеров приведена в таблице 2.14.

Площадь пунктов технического обслуживания оборудования крупных специализированных ферм может доходить до 80—120 м².

Площадь, полученную расчетом или принятую, уточняют расстановкой оборудования на плане методом моделирования. Площадь помещения и «модели» оборудования выполняют на миллиметровой бумаге в одном масштабе.

Таблица 2.14 Зависимость площади ПТО от поголовья и вида фермы

Примерная площадь, ПТО, м2	Поголовье фермы, тыс.
	крупного рогатого скота	свиноводческая	птицеводческая
10 – 12 28 – 30 38 – 40 48 – 52	0,2 0,4 0,8 1,2	3 6 9 12	14 36 48 60

Примерная планировка пункта технического обслуживания оборудования ферм показана на рисунке 2.8.

Оборудование размещают в соответствии с технологическим процессом, планируемыми рабочими местами, с соблюдением правил техники безопасности, противопожарных требований и производственной санитарии.

Рисунок 2.8. План пункта технического обслуживания для ферм крупного рогатого скота:

I - помещение для ремонта узлов и агрегатов (53,86 м²); II - кладовая для запасных частей (5,7 м²); III - помещение для мотопомпы (3,6 м²); IV - тамбур (4,32 м²); 1 - слесарный верстак на одно рабочее место; 2 - шкаф для приборов и инструментов; 3 - емкость для хранения смазочных материалов; 4 - стеллаж для запасных деталей; 5 - ящик для песка; 6 - шкаф для хранения резинотехнических деталей; 7 - ларь для хранения химикатов; 8 - ванна для расконсервирования запасных частей; 9 - точильно-шлифовальный станок.

Пункт технического обслуживания должен быть оборудован: искусственной приточно-вытяжной вентиляцией, водопроводом, канализацией, естественным и искусственным освещением и отоплением.

2.10.7 Расчет потребности в материалах и запасных частях

Годовой расход материалов , кг, по каждой машине (группе машин) и каждому техническому обслуживанию определяют по формуле:

, (2.284)

где: - норма расхода материала на определенный вид ТО, кг;

- количество однотипных машин;

- количество однотипных технических обслуживаний.

Потребность в запасных частях рассчитывают на основании их расхода за прошлые годы или расчетным путем по каждому виду машин:

, (2.285)

где - количество однотипных машин, шт;

- количество однотипных деталей на одной машине, шт.;

Т - наработка за планируемый период, ч;

t — срок службы детали, ч.

Данные расчета потребности в материалах и запасных частях для технического обслуживания машин рекомендуется оформить в виде таблицы 2.15.

Таблица 2.15 Потребность в материалах и запасных частях для технического обслуживания машин и оборудования фермы (или нескольких ферм)

Запасные части		Материалы
наименование детали	номер по каталогу	количество деталей	наименование и обозначение материала	единица измерения	количество

2.10.8 Организация хранения машин и оборудования

Хранение машин и оборудования на фермах организуют в соответствии с правилами хранения тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин в хозяйствах.

При организации хранения машин и оборудования необходимо: выяснить период и место хранения; разработать технологию постановки машин и оборудования на хранение и снятие с него; определить потребность в материалах, оборудовании и инструменте; рассчитать площадь площадок, навесов, складов и т.д.; вычислить трудоемкость постановки машин на хранение и распределить ее между исполнителями; определить потребность в рабочей силе и сумму затрат на хранение.

2.10.9 Определение экономических показателей

Рекомендуется такая последовательность расчета.

1. Определить годовые затраты труда на техническое обслуживание.

2. Подсчитать необходимые для выполнения технического обслуживания капитальные вложения , руб., в основные средства.

3 Конструкторская разработка проекта

Конструкторская разработка дипломного проекта выполняется в такой последовательности: обоснование и выбор объекта конструкторской разработки; составление технологической схемы и технические расчеты; эскизная компоновка; обоснование выбора материалов; проверочные расчеты; расчет и выбор посадок, допусков и отклонений для основных сопряжений конструкции; графическое оформление.

3.1 Обоснование и выбор объекта конструкторской разработки

Целью конструкторской разработки может быть: совершенствование или разработка приспособлений и инструмента; модернизация отдельных узлов или машины; разработка новых механизмов, стендов, машин и т. д.

Объект для разработки задается преподавателем или выбирается учащимися.

Для обоснования разработки следует провести обзор литературы и изучить существующие приспособления, инструмент, узлы, машины аналогичного назначения и класса, выяснить их технические, технологические, эксплуатационные и экономические показатели, указать достоинства и недостатки в конкретных производственных условиях. Затем необходимо провести обзор патентов (авторских свидетельств) по теме разработки. Целью патентного поиска является нахождение конструкции, устраняющей выявленные недостатки в ходе обзора литературы. Этот материал целесообразно оформить в виде таблицы 2.16.

Таблица 2.16 Справка о патентном поиске.

Предмет поиска (объект, его составные части)	Страна выдачи, вид и номер охранного документа	Сущность заявленного технического решения и цели его создания (по описанию изобретения или заявки)
1. Привод саморазгружа-ющегося центробежного сепаратора	СССР, описание изобретения к авторскому свидетельству №651851 В04В 9/02	С целью исключения снижения числа оборотов барабана при разгрузке сепаратора и уменьшения износа центробежной фрикционной муфты он снабжен жесткой цепной кулачковой муфтой, ведущая полумуфта которой установлена на ступице фрикционной муфты с возможностью осевого перемещения.

Далее излагается техническая, организационная и экономическая целесообразность конструирования объекта.

Техническая целесообразность характеризуется возможностью выполнения работ в соответствии с техническими или зоотехническими требованиями.

Организационная целесообразность указывает на возможность выполнения и применения конструкторской разработки в конкретных производственных условиях, в которых она обеспечивает сокращение длительности производственного цикла, ритмичность производства.

Экономическая целесообразность характеризуется экономией затрат общественного труда, средств, материалов и общим экономическим эффектом.

3.2 Составление технологической схемы и технические расчеты

Технологическая схема узла, машины, стенда, приспособления включает: рабочие органы, направление движения обрабатываемого материала и некоторые вспомогательные узлы, детали. Она определяет порядок выполнения операции, тип и взаиморасположение рабочих органов. Как правило, технологическую схему разрабатывают после основных показателей объекта -производительность, развиваемые усилия, взаимодействия сил, габариты, масса, тип привода и т. д.

Различают операционно-технологическую и конструктивно-технологическую схемы. В первой схеме рабочие органы машины располагают последовательно один за другим, а во второй — так, как они будут скомпонованы в машине.

Целесообразно составить и рассмотреть несколько вариантов схем и путем их сравнения выбрать наиболее подходящую.

При разработке сложных машин первоначально составляют операционно-технологическую, а затем конструктивно-технологическую схему.

Окончательные варианты технологических схем оформляют в расчетно-пояснительной записке. При проектировании или модернизации машин после окончательного выбора технологической схемы выполняют технологические расчеты, целью которых является определение геометрии, размеров, режимов движения и работы основных рабочих органов.

Технические расчеты включают: кинематическое и силовое исследование конструкции и расчеты на прочность. Эти расчеты требуют значительных затрат времени при выполнении курсовых и дипломных проектов. Определение действующих сил, расчет и уравновешивание сил инерции, а также некоторые другие расчеты выполняются только для наиболее важных узлов и механизмов.

3.3 Эскизная компоновка

Эскизная компоновка узла или машины вычерчивается с целью уточнения конфигурации и размеров деталей, выбора наиболее рационального их расположения. При этом основным является наилучшее выполнение своих функций рабочими органами.

При эскизной компоновке должны учитываться: степень унификации деталей, технологичность их изготовления, удовлетворение требований техники безопасности.

Технологичность обеспечивается: простотой и целесообразностью конструкции, прогрессивными способами изготовления детали, классом точности ее выполнения.

3.4 Выбор материалов

Соблюдение конструктивных, эксплуатационных, технологических и экономических требований является обязательным условием при выборе материалов детали.

Выбранный материал должен обеспечить прочность, жесткость, надежность и износостойкость; обладать в случае необходимости фрикционными, жаропрочными и другими свойствами; поддаваться обработке в производственных условиях; быть дешевым и недефицитным.

3.5 Проверочные расчеты

Необходимость проверочных расчетов возникает потому, что в процессе эскизной компоновки обычно изменяют ранее рассчитанные размеры деталей для получения более рациональной формы, часть размеров принята по конструктивным соображениям, использовались стандартные детали.

Проверочные расчеты позволяют окончательно установить марки материалов. Уточнения, полученные при проверочных расчетах, наносят на эскизную компоновку и учитывают при окончательном конструировании.

3.6 Расчет и выбор посадок, допусков и отклонений для основных сопряжений конструкции

Первоначально следует выбрать систему посадок — систему вала или систему отверстия. В настоящее время применяют обе системы, но преимущественное распространение получила система отверстия, как более экономически выгодная.

Затем выбирают класс точности, чистоты и группу посадки (с зазором, с натягом, переходная), сопряжения, основываясь при этом на требованиях конструкции узла и условиях его работы. Имея эти данные и номинальный размер сопряжения, пользуясь таблицами ГОСТ, выполняют расчет допусков, отклонений, наивыгоднейшие и расчетные величины зазоров и натягов, что является основанием для окончательного выбора посадки.

4 Безопасность жизнедеятельности на производстве

Содержание данного раздела должно соответствовать основной теме дипломного проекта и состоит из пояснительной части на 10-15 страницах и графической части.

При разработке дипломного проекта в основных разделах проекта разрабатываются мероприятия, направленные на создание таких условий содержания животных и птицы, при которых модно получить наибольшее количество продукции животноводства.

Основная задача раздела должна быть посвящена разработке вопросов, позволяющих создать нормальные условия работы обслуживающему персоналу.

В разделе должны быть освещены следующие вопросы:

1. Основные положения по охране труда и технике безопасности.

2. Санитарно-гигиенические условия, обеспечивающие деятельность животноводческой фермы, комплекса.

3. Условия, при которых обеспечивается нормальная работа обслуживающего персонала на проектируемом объекте, ферме, комплексе, кормоцехе.

4. Технические средства защиты животных и обслуживающего персонала от машин и оборудования.

5. Электробезопасность на ферме, комплексе, кормоцехе.

6. Грозозащита объекта.

7. Противопожарные мероприятия и средства тушения пожара.

На животноводческих фермах большинство оборудования и машин работают в неблагоприятных условиях: пыль, повышенная влажность, смена температур и т.д. Поэтому несоблюдение правил техники безопасности при обслуживании машин и оборудования ферм может привести к несчастным случаям.

На основании анализа выполнения правил пожарной безопасности в хозяйстве описать организацию пожарной охраны, указать лиц, ответственных за противопожарные мероприятия.

5 Экология

Приводится перечень мероприятий направленных на улучшение экологической обстановки.

В отрасли животноводства можно выделить следующие задачи инженерной службы по экологии природных систем:

• необходимо содержать в исправном состоянии машины и оборудование, применяемые по назначению;

• предусматривать при строительстве и эксплуатации животноводческих помещений снижение шума до 70 дБ;

• проводить на животноводческих фермах профилактические мероприятия для защиты животных от ЭМП;

• при строительстве зданий в составе молочных ферм должны быть соблюдены размеры санитарно-защитной зоны для данной фермы в соответствии с санитарными нормами. По окончанию строительства должны быть проведены мероприятия по восстановлению природы – рекультивация почвы и восстановления уничтоженной естественной растительности;

• контроль за исправностью техники и особенно двигателей с целью уменьшения токсичных выбросов в атмосферу и снижения уровня шума и вибрации;

• организация эффективных способов очистки атмосферы в районе животноводческого комплекса при помощи установки в животноводческих помещениях фильтров и вентиляции;

• организация использования сельскохозяйственных отходов в энергетических целях – выработка биогаза, являющегося удобным энергоисточником.

6 Экономическая эффективность проектного решения

6.1 Дополнительные капитальные вложения

Для определения капитальных вложений на оборудование собственного изготовления необходимо рассчитать стоимость изготовления приспособления Сизг, руб.:

, (6.1)

где - стоимость материалов, запасных частей, сырья, руб.;

- стоимость обработки материалов, руб.

Для удобства проведения расчетов данные по стоимости материалов, запасных частей, сырья рекомендуется предоставить в виде таблицы 6.1.

Таблица 6.1 Стоимость материалов для изготовления проектного решения.

Наименование материала	Марка	Ед. измерения	Количество	Цена приобр., руб.	Общая стоимость, руб.
Всего

Стоимость обработки материалов , руб., определим по формуле:

, (6.2)

где - затраты на заработную плату с отчислениями, руб;

- сумма амортизационных затрат, используемых для изготовления проектного решения станков, оборудования, руб;

- сумма затрат на текущий ремонт, техническое обслуживание оборудования, станков для изготовления проектного решения, руб;

- сумма затрат на горюче-смазочные материалы, руб;

- сумма затрат на электроэнергию при изготовлении проектного решения, руб;

- прочие затраты (допустимо как 5% от основных затрат), руб.

6.1.1 Затраты на заработную оплату работников

Затраты на заработную плату работников , руб., занятых на изготовлении проектного решения, определим по формуле:

, (6.3)

где - основная заработная плата, руб.;

- дополнительная заработная плата, руб.;

- начисления на заработную плату, руб.

Затраты на основную заработную плату труда , руб, рассчитываются исходя из тарифных ставок существующих в хозяйстве, на базе которого планируется внедрение проектного решения и рассчитывается по формуле:

, (6.4)

где - часовая тарифная ставка, руб.;

- время работы, ч.

- количество работников, занятых на изготовлении, чел.

Дополнительная оплата труда , руб., начисляется от 7% до 100% к основному заработку согласно “Положения по оплате труда” данного предприятия. Начисления на заработную плату, руб., производятся от суммы основной и дополнительной оплаты в размере установленном в государстве федеральным законом.

Для облегчения расчетов составляют таблицу 6.2.

Таблица 6.2 Затраты на заработную плату

Виды работ	Тарифная ставка, руб./ч.	Количество часов работы, ч.	Основная заработная плата, руб.	Дополни-тельная оплата труда, руб.	Начисления на заработную плату, руб.	Итого

6.1.2 Затраты на амортизацию

Затраты на амортизацию по всем используемым для изготовления станкам и оборудованию , руб., определяются по формуле:

, (6.5)

где - балансовая стоимость станков и оборудования, руб.;

- время использования данного оборудования, ч;

- норма амортизационных отчислений, %;

- фонд рабочего времени используемого в течении года, ч.

Для облегчения расчетов составим таблицу6.3.

Таблица 6.3 Затраты на амортизацию

Оборудование, используемое для изготовления	Количество, шт	Балансовая стоимость, руб.	Норма амортизационных отчислений, руб.	Годовой фонд рабочего времени, ч.	Время затраченное на изготовление, ч.	Сумма амортизационных затрат, руб.
Всего

6.1.3 Затраты на текущий ремонт

Затраты на текущий ремонт, техническое обслуживание станков и оборудования , руб., определяется по формуле:

, (6.6)

где – норма отчислений на текущий ремонт и ТО, %.

Для облегчения расчетов составим таблицу 6.4.

Таблица 6.4 Затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание

Используемое оборудование	Количество, шт	Балансовая стоимость, руб.	Норма отчислений на текущий ремонт, %	Годовой фонд рабочего времени, ч.	Время затраченное на изготовление, ч.	Сумма затрат на текущий ремонт, руб.
Всего

6.1.4 Затраты на электроэнергию

Затраты на электроэнергию , руб., необходимую для изготовления проектного решения, определяют по формуле:

, (6.7)

где - количество затраченной электроэнергии, кВт·ч;

- цена на электроэнергию, руб.

Для облегчения расчетов составим таблицу 6.5.

Таблица 6.5 Затраты на электроэнергию, используемую для изготовления проектного решения

Оборудование	Расход энергии в час, кВт.	Затраты рабочего времени на весь объем, час.	Затраты электроэнергии на весь объем работ, кВт·ч	Цена на электроэнергию, руб.	Итого сумма затрат на электроэнергию, руб.
Всего

6.2 Определение эксплуатационных затрат, связанных с использованием проектного решения

Эксплуатационные затраты , руб., определяются по формуле:

, (6.8)

где - затраты на заработную плату (с начислениями), руб.;

- амортизационные отчисления, руб.;

- затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание, руб.;

- затраты на электроэнергию, руб.

- прочие затраты, руб. (5% от суммы всех затрат).

Расходы на содержание и эксплуатацию машин и оборудования являются комплексной статьей затрат в себестоимости продукции. Затраты на заработную плату , руб., определяют по формуле:

, (6.9)

где - численность работников, чел.;

- часовая тарифная ставка, руб.;

- годовая занятость работника, ч.

Амортизационные отчисления , руб., рассчитываются по формуле:

, (6.10)

где - балансовая стоимость машин, руб.;

- норма амортизационных отчислений, %.

Балансовая стоимость проектного решения берется из раздела 6.1.

Затраты на техническое обслуживание и ремонт , руб., определяют по формуле:

, (6.11)

где - норматив затрат на текущий ремонт машин, % от балансовой стоимости.

Затраты на электроэнергию , руб., определяют по формуле:

, (6.12)

где - норма электроэнергии на единицу работ, кВт·ч;

- цена электроэнергии, руб. за кВт·ч;

–общий объем работ, ч.

6.3 Годовой экономический эффект

Определим годовую экономическую эффективность внедрения проектного решения.

Годовую экономию , руб., для фермы крупного рогатого скота определим по формуле:

, (6.13)

где - количество животных, голов;

- годовой удой в проектном варианте, кг;

- годовой удой в базовом варианте, кг;

- коэффициент, учитывающий неравномерность удоя каждой коровы, К = 0,9;

Ц – цена реализации 1 килограмма молока, руб.

Условный чистый доход , руб., определяется по формуле:

. (6.14)

6.4 Окупаемость проектного решения

Окупаемость проектного решения , лет, по формуле:

. (6.15)

Литература

1. Алёшкин В.Р. Механизация животноводства / В.Р.Алёшкин, П.М. Рощин. – М.: Колос, 1993. – 319 с.

2. Ананьин А.Д. Дипломное проектирование / А.Д. Ананьин, В.Н. Байкалова, А.А. Зангиев и др. – М.: МГАУ, 2003. – 141 с.

3. Андреев П.А. Рациональное использование техники в животноводстве / П.А. Андреев. – М.: Росагропромиздат, 1991.

4. Бабич А.А. Животноводство: проблема кормов / А.А. Бабич. – М.: Знание, 1991. – 64 с.

5. Брагинец Н.В. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства / Н.В. Брагинец, Д.А. Палишкин. - М.: Агропромиздат, 1991. - 191 с.

6. Ведищев С.М. Механизация доения коров: Учеб. Пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2006. 160 с.

7. Дегтярёв В.Г. Механизация молочных ферм и комплексов /В.Г. Дегтярёв. - М.: Высшая школа, 1984. – 224 с.

8. Завражнов А.И. Механизация приготовления и хранения кормов / А.И. Завражнов, Д.И. Николаев. – М.: Агропромиздат, 1990. – 336 с.

9. Завражнов А.И. Проектирование производственных процессов в животноводстве / А.И. Завражнов. – М.: Колос, 1994.

10. Коба В.Г. Механизация и технология производства продукции животноводства /В.Г. Коба, Н.В. Брагинец, Д.Н. Мурусидзе, В.Ф. Некрашевич. – М.: Колос, 1999. – 528 с.

11. Кукта Г.М. Машины и оборудование для приготовления кормов / Г.М. Кукта. – М.: Агропромиздат, 1987. – 303 с.

12. Кулаковский И.В. Машины и оборудование для приготовления кормов /И.В. Кулаковский, Ф.С. Кирпичников, Е.И. Резник. – М.: Россельхозиздат, 1987. - Ч.1. Справочник – 285 с.

13. Курочкин А.А., Лященко В.В. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства / Под ред. В.М. Баутина. – М.: Колос, 2001. – 400 с., ил.

14. Мальцев В.В. Учебная книга животновода / В.В. Мальцев, Е.Н. Бородулин, В.П. Забиячко. – М.: Агропромиздат, 1991. – 191 с.

15. Мельников С.В. Механизация технологических процессов / С.В. Мельников, П.В. Андреев. - М.: Агропромиздат, 1990. – 287с.

16. Мельников С. В Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. Л.: Агропромиздат. Ленингр отд., 1985. — 640 с.

17. Мурусидзе Д.Н. Технология производства продукции животноводства / Д.Н. Мурусидзе, А.Б. Левин. – М.: Агропромиздат, 1992.

18. Мурусидзе Д.Н. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства /Д.Н. Мурусидзе, В.В. Кирсанов, А.И. Чугунов. – М.: Колос, 2005. – 296 с.

19. Мжельский Н.И. Справочник по механизации животноводческих ферм и комплексов / Н.И. Мжельский, А.И. Смирнов. – М.: Колос, 1984. – 336 с.

20. Легеза В.Н. Животноводство / В.Н. Легеза. – М.: Профиздат, 2001.

21. Лунин О.Г. Курсовое и дипломное проектирование технологического оборудования пищевых производств / О.Г. Лунин, В.Н. Вельтищеев, Ю.М. Березовский и др. – М.: Агропромиздат, 1990.

22. Носов М.С. Механизация работ на животноводческих фермах. 3-е изд., перераб. и доп. М.: ВО “Агропромиздат”, 1987. 415 с.

23. Резник Е.И. Кормоцехи на фермах / Е.И. Резник. - М.: Россельхозиздат, 1980. – 120 с.

24. Рыжов С. В. Комплекты оборудования для животноводства. / Справочник. М.: Агропромиздат, 1986. — 352 с.

25. Сурков В.Л. Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности / В.Л. Сурков, Ю.П. Золотин. – М.: Молочная промышленность, 1997. – 432 с.

26. Усаковский В.М. Водоснабжение в сельском хозяйстве. – М.: Агропромиздат, 1989.

27. Федоренко И.Я., Золотарев С.В. Переработка сельскохозяйственного сырья на малогабаритном оборудовании: Учебн. пособие. – Барнаул: Изд-во АГУ, 1998. – 317 с.

Приложения

Приложение 1

Приложение 2

Примерный суточный рацион кормления для КРС В килограммах

Группа животных	Зима							Лето
	Сено	Сенаж	Солома	Силос	Корнеплоды	Трав. мука	Комбикорм	Комбикорм	Зел. масса
Коровы Нетели Молодняк старше 1 года Молодняк от 6 до 12 месяцев Телята до 6 месяцев	4 3,6 4 2,4 1,8	4 3,6 4 2,4 1,8	1 0,9 1 0,6 0,4	19 17 19 11 8,9	5 4,5 5 3,0 2,3	3,5 3,1 3,5 0,3 0,2	3,5 3,1 3,5 2,1 1,6	2,3 2,0 2,3 1,3 1,0	46 41 46 27 21

Рецептуры полнорационных комбикормов для цыплят-бройлеров, %

Компонент	Возраст, дней
	1…28	29…56
Кукуруза Пшеница Шрот: подсолнечный соевый Дрожжи кормовые Мука: рыбная мясокостная травяная костная Мел Соль поваренная Жир Премикс Итого На 1 т комбикорма добавляют, г: лизина метионина	45 10 15 10 5 7 - 1,6 0,4 1,2 0,3 3,5 1 100 - 20	45 19 19 - 5 3 2 1 0,5 0,5 0,4 3,6 1 100 1900 800

Примерный суточный рацион кормления для свиней В килограммах

Группа свиней	Зимний период					Летний период
	Снятое молоко	Концентраты	Корнеплоды	Комбисилос	Травяная мука	Концентраты	Зеленый корм	Обрат
Поросята 2…3 мес	0,3	0,3	0,1	-	-	0,3	0,1	0,3
Поросята 3…4 мес	0,5	1,2	1,5	-	0,1	1,3	1,5	0,5
Поросята 4…6 мес	-	2	3	1,5	0,2	2	5	-
Поросята 6…8 мес	-	3,5	6	1,8	0,3	3,8	7	-
Поросята 8…10 мес	-	4,5	8	2,2	0,4	4,2	9	-

Приложение 3

Коэффициент перевода в условное поголовье животных

Вид животных	Коэффициент перевода
Коровы Телята до 20-дневного возраста Откормочное поголовье возраста: 12…16 мес 6…12 мес от 20 дн. до 6 мес Свиноматки: супоросные подсосные с 10 поросятами подсосные с 8 поросятами Откормочное поголовье массой, кг: 20…30 30…40 40…55 55…80 80…100 Овцематки Овцематки с ягнятами Откормочное поголовье возраста, мес: 2…3 4…5 6…7 8…10 Птица: куры-несушки петухи Мясное поголовье	1,0 0,2 1,0 0,6 0,47 1,0 1,3 1,25 0,2 0,4 0,65 0,85 1,0 1,0 1,1 0,4 0,52 0,8 1,0 1,0 1,1 1,0

Приложение 4

Основные физико-механические свойства кормов

Наименование кормов	Влажность, %	Объемная масса, т/м3
Сено через 3 месяца после укладки Ржаная или пшеничная солома через 3 месяца после укладки Сено или солома в прессованном виде Соломенная резка сухая Измельченное сено Травяная мука Сенная резка Зеленая масса свежескошенная: ржи вика-овса кукурузы Силос кукурузный из траншей Силос кукурузный Комбисилос Сенаж травяной из хранилищ Сенаж травяной Кормовая свекла (корни) Кормовая свекла измельченная Сахарная свекла (корни) Стружка свеклы Морковь Картофель (клубни) Зерно злаковых культур Дерть: ячменная кукурузная овсяная зерносмеси Жом свекловичный свежий Жом свекловичный кислый Меласса Жмыхи молотые Дрожжи кормовые сухие Комбикорм рассыпной Комбикорм гранулированный БВМД	15…17 15…17 12…17 12…16 12…30 12…14 12…17 73…77 78…80 78…80 72…80 72…77 75…80 50…55 50…55 86…88 86…88 74…76 11…15 86…88 75…78 13…15 14…15 14…15 14…15 15…23 88…92 88…92 20…28 11…18 11…15 14…15 12…14 8,5	0,060…0,085 0,045…0,050 0,250…0,290 0,030…0,050 0,060…0,150 0,180…0,200 0,150…0,180 0,280…0,350 0,280…0,330 0,300…0,350 0,600…0,750 0,350…0,400 0,750…0,800 0,400…0,600 0,300…0,350 0,570…0,650 0,670…0,740 0,580…0,670 0,280…0,350 0,500…0,600 0,620…0,730 0,400…0,800 0,460…0,650 0,680…0,780 0,300…0,360 0,500…0,620 0,550…0,700 0,800…0,940 0,380…1,440 0,650…0,750 0,250…0,400 0,500…0,550 0,600…0,700 0,560…0,570

Приложение 5

Нормы расхода воды на одну голову

Вид животных	Расход воды, дм3/сут.
коровы молочные коровы мясные быки и нетели молодняк крупного рогатого скота телята лошади рабочие лошади племенные жеребцы-производители жеребята до 1,5 лет овцы взрослые молодняк овец хряки-производители свиноматки с поросятами свиноматки супоросные и холостые поросята-отъемыши свиньи на откорме и молодняк куры индейки утки и гуси норки, соболи лисицы, песцы кролики	100 70 60 30 20 60 80 70 45 10 5 25 60 25 5 15 1 1,5 2 3 7 3

Приложение 6

Диаметры труб наружных сетей

Трубы	Диаметр, мм	Расход, л/с		Скорость, м/с
		min	max	min	max
Чугунные и стальные	100	4	8,5	0,51	1,08
	125	7	14,0	0,57	1,14
	150	11	21,0	0,62	1,19
	200	20	38,0	0,64	1,21
	250	35	63,0	0,71	1,28
	300	55	95,0	0,78	1,35
	350	80	130,0	0,83	1,38
Асбоце-ментные	100	5	10	0,63	1,26
	119	8	15	0,72	1,35
	141	12	23	0,77	1,47
	189	22	41	0,79	1,48
	235	36	65	0,83	1,49
	279	56	95	0,90	1,52
	322	80	130	0,96	1,56

Приложение 7

Характер водопотребления на фермах

Часы суток	Часовой расход воды на ферме, % от Qmax сут
	крупного рогатого скота	cвино-водческой	овцевод-ческой	птице-водческой
0…1	3,1	0,25	0,6	–
1…2	2,1	0,5	0,7	–
2…3	1,9	0,5	0,5	–
3…4	1,7	0,75	0,9	–
4…5	1,9	3,75	1,6	–
5…6	1,9	6,0	1,6	–
6…7	3,3	6,0	7,4	3,0
7…8	3,5	5,5	16,0	6,0
8…9	6,1	3,35	10,3	10,0
9…10	9,1	3,5	5,8	8,0
10…11	8,6	6,0	8,6	8,0
11…12	2,9	8,5	2,1	10,0
12…13	3,3	8,5	12,6	6,0
13…14	4,3	6,0	5,1	6,0
14…15	4,8	5,0	3,0	8,0
15…16	2,9	5,0	4,4	8,0
16…17	10,0	3,5	3,5	8,0
17…18	4,8	3,5	3,5	10,0
18…19	2,9	6,0	4,0	5,0
19…20	3,1	6,0	3,5	4,0
20…21	2,6	6,0	2,3	–
21…22	6,5	3,0	1,3	–
22…23	5,3	2,0	0,4	–
23…24	3,4	1,0	0,3	–

Приложение 8

Значения коэффициентов сопротивления в зависимости от устройства, обуславливающего местное сопротивление

Вид сопротивления	Коэффициент
Задвижка
в среднем положении	2,0
при полном открытии	0,1
Кран	5…7
Резкий изгиб трубы на угол 900 без закругления	1,25…1,5
Колено с углом 900 при радиусе закругления, равном или большем двух диаметров трубы	0,5
Выход из трубы в сосуд большего поперечного сечения	1,0
Вход во всасывающую коробку с обратным клапаном	5…7

Приложение 9

Технические характеристики центробежных консольных насосов типа К и КМ

Марка	Подача, м3/ч	Давление, МПа	Высота всасывания, м	Мощность, кВт
1,5К-6	6 – 14	0,20 – 0,14	6,0 – 6,6	1,5
2К-6	10 – 30	0,34 – 0,24	5,7 – 8,7	4,0
3К-6	30 – 45	0,62 – 0,57	4,7 – 7,7	14,0
2К-9	11 – 22	0,21 – 0,17	6,4 – 8,0	2,8
3К-9	30 – 54	0,15 – 0,8	6,0 – 8,0	7,0
1,5КМ-6	6 – 14	0,20 – 0,14	6,0 – 6,6	1,5
4КМ-12	90	0,34	5	17,0
6КМ-12	162	0,20	6	13,0

Примечание: входящие в марку насоса буквы и цифры, например, 2КМ-6, обозначают: 2 – уменьшенный в 25 раз диаметр входного патрубка, мм; К – консольный; М – моноблок-насос; 6 – коэффициент быстроходности, уменьшенный в 10 раз.

Технические характеристики погружных электронасосов типа ЭПН и ЭЦВ

Марка	Диаметр обсадных труб скважины, дюймов	Подача, м3/ч	Давление, МПа	Максима-льный уровень воды, м	Мощность эл.двигателя, кВт
ЭПН6-10-80	6	10	80	60	4,0
ЭПН6-10-110	6	10	110	90	5,5
ЭПН6-10-140	6	10	140	120	7,5
ЭПН8-40-65	8	40	65	45	14,0
ЭПН8-40-100	8	40	100	80	22,0
ЭПН8-40-130	8	40	130	110	44,0
ЭЦВ4-1,6-65	4	1,6	65	50	1,0
ЭЦВ5-6,3-80	5	6,3	80	60	2,8
ЭЦВ6-4-130	6	4,0	130	110	2,8
ЭЦВ6-4-190	6	4,0	190	170	4,5
ЭЦВ6-10-140	6	10,0	140	120	8,0
ЭЦВ6-10-185	6	10,0	185	165	8,0
ЭЦВ6-10-235	6	10,0	235	215	11,0

Примечание: марка насоса, например ЭЦВ6-10-140, расшифровывается так: Э – электропогружной; Ц – центробежный; В – высоконапорный; 6 – уменьшенный в 25 раз минимальный диаметр скважины, мм; 10 – подача, м³/ч; 140 – напор, м.

Технические характеристики вихревых насосов

Марка	Подача, м3/ч	Давление, МПа	Высота всасывания, м	Мощность, кВт
1В-0,9М	1 – 2,5	0,37 – 0,09	6,5	1,5
1,5В-1,3М	3 – 3,6	0,58 – 0,23	6,5	3,0
2В-1,6	6 – 10	0,54 – 0,26	6,0	4,0
2,5В-1,8М	11 – 20	0,70 – 0,20	5,5	7,5
3В-2,7	20 – 35	0,90 – 0,40	4,0	22
ВК-1/16	2 – 4	0,40 – 0,15	6,0	1,5
ВК-2/26	3 – 8	0,60 – 0,20	5,0	3,0
ВК-4/24	6 – 15	0,70 – 0,20	4,0	7,5

Примечание: в марке вихревых насосов буквы и цифры, например у насоса 2В-1,6 обозначают: 2 – уменьшенный в 25 раз диаметр входного патрубка, мм; В – вихревой; 1,6 – коэффициент быстроходности, уменьшенный в 10 раз, У насоса типа ВК, например ВК-1/16, символы обозначают: В – вихревой; К – консольный; 1 – подача, м³/ч; 16 – напор, уменьшенный в 10 раз.

Приложение 10

Техническая характеристика поилок для КРС

Показатели	АП-1	ПА-1	АГК-4А	АГК-12	ВУК-3
Емкость, м3:
цистерны				3,0	3,0
чаши	0,002	0,002	0,006
корыта				0,27
Габаритные размеры, м:
длина	0,265	0,342	0,92	8,52	3,95
ширина	0,262	0,212	0,77	1,35	1,925
высота	0,153	0,167	0,50	1,75	2,0

Техническая характеристика поилок для свиней

Показатели	ППС-1	ПБС-1	ПБП-1	АГС-24	ПАС-2А
Количество обслуживаемых свиней, голов	25…30	25…30		500	15…20
Емкость чаши, м3	0,0003	сосковая	сосковая	0,075	0,002
Габаритные размеры, м:
длина	0,180	0,105	0,082	3,20	0,40
ширина	0,155	0,030	0,027	2,96	0,49
высота	0,245	0,030	0,027	1,75	0,17

Техническая характеристика поилок для овец

Показатели	ГАО-4	ВУО-3	Автоводовоз АВВ-3,6
Количество обслуживаемых животных, гол.	4	360+720*	360+720*
Емкость, м3:
чаши
цистерны	0,003	3,0	3,6
Габаритные размеры, м:
длина	0,765	4,3	6400
ширина	0,675	2,23	2200
высота	0,78	2,0	2500
Количество корыт, шт.	–	10	12

* – с учетом периода года

Приложение 11

Затраты рабочего времени (мин) на доение одной коровы

Операция	АД-100 А	АДМ-8-200	УДА-8 "Тандем"	УДА-16 "Елочка"	УДА-100 "Карусель"
Обмывание вымени и выдаивание первых струек	0,58	0,58	0,22	0,22	0,22
Подключение аппаратов	0,32	0,35	0,18	0,18	0,18
Отключение аппаратов	0,12	0,16	–	–	–
Механический додой	0,50	0,50	–	–	–
Перенос доильных ведер и аппаратов	0,17	0,14	–	–	–
Слив молока в емкости	0,30	–	–	–	–
Наблюдение за доением	0,80	0,55	0,12	0,10	0,10
Впуск коров в станки и выпуск из них	–	–	0,20	0,17	0,13
Переходы	0,35	0,30	0,13	0,10	0,06
Подготовительно-заключительные операции	0,65	0,65	0,55	0,55	0,40
Производительность оператора машинного доения за 1 ч, коров	17… 22	22… 26	67… 83	73… 97	81… 107

Приложение 12

Технические характеристики доильных установок

Марка	Пропуск-ная спо-собность, гол./ч	Количест-во обслу-живаемых животных, гол.	Количест-во доиль-ных аппа-ратов, шт.
Доение в ведра: УДИ-2 ДАС-2В АД-100Б Доение в молокопровод: Брацлавчанка УДМ-50 АДМ-8А-1 АДМ-8А-2 Доение в станках, залах: УДА-8А "Тандем-автомат" УДА-16А "Елочка-автомат" УДА-100А "Карусель" Передвижные: УДМ-Ф-1 УДС-3Б	10 70 60 60 28 56 112 70 78 100 21 50	25 100 100 100 50 100 200 200 300 600 100 200	2 9 9 6 3-4 6-8 12-16 8 16 16 4 8

Приложение 13

Технические характеристики молочных сепараторов

Назначение и марка сепаратора	Производитель-ность, л/ч	Количество тарелок, шт.	Мощность электродвигателя, кВт
Сливкоотделители
Ж5-Плава-Э	По молоку 50	11	0,06
Ж5-Плава-100	100		0,55
СМО-7-600	600	56	0,6
Ж5-ОСБ	1000	55	0,55
Ж5-ОС2Т-3	5000	нет данных	5,5
ОСЗ-НС	10000		15
ОЦМ-5	5000	53	5,5
Нормализаторы-очистители:
Г-9-ОСП-3М	1000	–	1,5
Ж5-ОСЦП-1	1000		1,5
Сепараторы для высокожирных сливок
Ж5-ОВРП-0,15	По маслу 100…200	–	1,5
Ж5-ОС2Д-500	350…1100		6,1

Приложение 14

Технические характеристики пластинчатых охладителей молока

Показатели	Марка охладителя
	ОМ-400	АДМ-13000	ООТ-МУ4	А1-ООЛ3
Производительность, кг/ч	400	1000	3000	3000
Потребление холода, кВт·ч	–	–	–	98
Количество пластин, шт.	28	42	49	38
Поверхность теплообмена одной пластины, м2	0,043	0,043	0,146	0,15
Масса, кг	30	34,5	255	190

Приложение 15

Технические характеристики пластинчатых пастеризаторов

Показатели	Б6-ОП2-Ф1	ПМР-0,2		ПМР- 0,2-1		ПМР-0,2-2
Производитель-ность, кг/ч	1000	600		1000		600
Начальная температура молока, 0С	10…35	10…30
Температура пастеризации молока, 0С	74…96
Длительность выдержки молока при температуре пастеризации, сек	20…300		15…20
Время нагрева установки, мин	30		10
Тип очистки молока	ОМ-1А		фильтр нетканый или сетчатый
Качество очистки молока, группа	1
Установленная мощность, кВт	41,2		6,5		11,7		15,0

Приложение 16

Суточный выход жидкого навоза и подстилки

Вид животных	Смесь мочи и кала, кг	Норма подстилки, кг
		Солома	Торф
Коровы Телята до 6 мес. и на откорме до 4 мес. Молодняк: 6-12 мес. 16-18 мес. нетели на откорме 6-12 мес. нетели на откорме старше 12 мес. Свиноматки: холостые супоросные с поросятами Свиньи на откорме массой, кг: до 40 40-80 более 80 Овцы	55 7,5 14 27 26 35 8,8 10,0 15,3 3,5 5,1 6,6 4,0	5 3 3 3 3 3 5-6 5-6 5-6 2,0-3 2,0-3 2,0-3 0,5-1	8 6 6 6 6 6 6-8 6-8 6-8 3-4 3-4 3-4 0,8-1

Приложение 17

Технические характеристики цепочно-скребковых транспортеров

Показатель	ТСН-2,0Б	ТСН-3,0Б	ТСН-160
Производительность, т/ч Шаг цепи, мм Длина цепи, м Скорость движения цепи, м/с Шаг скребков, мм Размеры, мм: скребка навозного канала Мощность электродвигателя, кВт Масса транспортера, кг Обслуживаемое поголовье, голов Обслуживающий персонал, чел	4,5 115 170/13,7 0,19/0,72 920/460 29050 320125 4/1,5 2730 100…120 1	4 115 160/13,7 0,19/0,73 920/460 29050 320125 4/1,5 2133 100…120 1	4,5 80 160/13,04 0,18/0,72 1120/460 28555 320120 4/1,5 1410/555 100…120 1

Примечание: В числителе приведены значения, характерные для горизонтального транспортера, в знаменателе – для наклонного.

Приложение 18

Технические характеристики скреперных навозоуборочных установок

Показатель	УС-15	УС-10	ТС-1	УСН-8
Подача, т/ч Обслуживаемое поголовье, голов Длина цепи со штангами, м Длина скребка, мм Высота скребка, мм Шаг скребков, м Скорость движения скребков, м/с Рабочий ход штанги, м Установленная мощность, кВт Размеры канала, м: длина ширина глубина Масса, кг	10 - 170 - - - 0,04 - 1,1 - 1,8-3,0 0,2 2024	10 312 170 1715 150 10 0,137 12,5 3,0 96,7 1,79 0,58 1775	10 1000-2000 (свиней) 96 650 - 22 0,25 - 3,0 - - - 1500	10 До 4 коровников 160 (канат) Ковш - - 0,41 - 5,5 1,03-1,06 1,08-1,56 - 1315

Приложение 19

Плотность навоза и подстилки

Вид навоза и подстилки

Плотность, кг/м3

Навоз крупного рогатого скота: смесь мочи и кала соломистый навоз с содержанием 10% подстилки торфяной навоз с содержанием 10% подстилки навоз с содержанием 10% подстилки из опилок Свиной навоз: смесь мочи и кала подстилочный навоз Овечий навоз: смесь мочи и кала подстилочный навоз при семимесячном накоплении Помет Подстилка: торфокрошка абсолютно сухие опилки абсолютно сухая солома абсолютно сухие экскременты крупного рогатого скота

1010 680…730 680…710 720…760 1050…1070 600…900 1020 835…1050 700. ..1250 450…600 150…170 55…56 200…220

Приложение 20

Коэффициенты трения скольжения и критическая влажность навоза

Материал поверхности трения	Навоз от КРС
	без подстилки		подстилка из соломы		подстилка из опилок
	коэффициент трения	критическая влажность	коэффициент трения	критическая влажность	коэффициент трения	критическая влажность
Сталь Бетон Сосна Дуб	0,90 1,04 1,2 1,09	64,4 67,6 60,4 60,6	0,67 0,68 0,77 0,72	71,4 73,4 72,8 70,7	0,82 0,89 1,06 0,93	69,8 70,7 69,6 71,7

Приложение 21

Техническая характеристика установки УПН-15

Параметры	Значение
Подача, т/ч Дальность транспортировки, м Диаметр навозопровода, мм Вместимость навозосборника, м3 Установочная мощность, кВт Избыточное давление в пневмосистеме, кПа	15 до 500 150 3 19 588,4

Приложение 22

Техническая характеристика механических установок циклического действия

Параметры	УТН-10	УТН-Ф-20
Подача массы, т/ч Дальность транспортирования, м Количество обслуживаемых животных одной установкой, голов Рабочее давление в навозопроводе, МПа Диаметр навозопровода, мм	9…12 100 200…600 1,4…0,2 315…426	20 150 400…1200 1,6 315

Приложение 23

Объемная масса и вязкость навоза в зависимости от его влажности W, %

W, %	Крупный рогатый скот		Свиньи		Куры
	объемная масса, кг/м3	вяз-кость,	объемная масса, кг/м3	вяз-кость,	объемная масса, кг/м3	вяз-кость,
89 93 97 99	1140 1020 1012 1005	0,80 0,21 0,05 0,01	1200 1030 1008 1002	0,400 0,150 0,020 0,002	1020 1006 1000 1000	0,03 0,01 0,006 0,001

Приложение 24

Реологические свойства навоза

Показатель	Влажность, %
	74	76	78	80	82	84	87
Кинематическая вязкость, ν, 104·м2/с Касательное напряжение, τ, Па Динамическая вязкость, µ, Па·с Объемная масса, ρН, кг/м3	– 76,0 – 1080	3,2 41,2 0,35 1070	1,56 12,7 0,17 1060	1,2 8,9 0,13 1050	0,8 7,2 0,10 1040	0,5 3,1 0,06 1030	0,36 2,0 0,04 1022

Приложение 25

Технические характеристики насосов для перекачивания навоза

Марка	Подача, м3/ч	Напор, м	Потребляемая мощность, кВт	Глубина забора, м
НШ-50-1 НШ-50-2 НЦИ-Ф-100 НЖН-200А НЖН-200Б 1ЦМФ 160-10У ПНЖ-250 НП-300 УН-10 НВ-150/14-А-С НДГ-45/7 АНС-60 АНС-60Д АНС-130 ЦМК 16-27-09 1В 6/5-5/5 1B 20/5-16/5 1B 20/10-16/10	70 100 80…100 300 340 160 200 120…330 120 150 45 60 60 130 16 5 16 16	15 20 8…10 20 20 10 20 21…30 22 14 7 13 13 11,5 27 5 5 10	10 20 (от ВОМ) 11 22,75 22,75 16 - 37 20 30 5,5 5,5 6,0 7,5 3,0 1,7 4,0 8,0	3,0 2,5 3,0 3,5 3,5 - 4,5 4,5 - 5 - 6 6 5 - 6 6 6

Приложение 26

Примерные нормы выделения теплоты, углекислоты и водяных паров животными и птицей.

Вид животных (птицы)	Масса, кг	Количество выделений на одно животное (1 кг птицы)
		свободной теплоты, кДж/ч	углекислоты, дм3/ч	водяных паров, г/ч
1	2	3	4	5
Коровы: сухостойные лактирующие с удоем 10 дм3 лактирующие с удоем 30 дм3	300 400 600 800 300 400 500 600 400 600 800	1825 2380 2800 3280 1950 2300 2600 2880 3540 4050 4550	90 110 138 162 96 114 128 143 175 200 225	288 350 440 516 307 364 410 455 560 642 721
Телята в возрасте, мес: до 1 1…3 3…4	30 50 80 60 100 130 90 150 200	302 524 775 650 850 1150 747 1150 1520	15 26 38 32 42 57 37 57 75	47 83 121 102 135 182 118 183 240
Молодняк в возрасте: от 4 месяцев до 1 года	120 250 350	973 1500 1970	48 74 97	153 236 310
Свиноматки: супоросные подсосные с поросятами	100 150 200 100 150 200	790 940 1120 1780 2030 2350	40 46 52 87 99 114	110 129 147 242 276 320

Продолжение таблицы

1	2	3	4	5
Свиньи откормочные	100 200 300	970 1290 1700	47 63 83	132 175 230
Куры в возрасте, дней: яичного направления 1…10 11…30 31…60 61…150 151…180 мясного направления 1…10 11…30 31…60 61…150 151…180	0,06 0,25 0,60 1,3 1,6 0,08 0,35 1,2…1,4 1,8 2,5	56,6 36,9 31,0 28,5 26,8 54,2 34,0 30,2 28,1 25,2	2,3 2,2 1,9 1,7 1,6 2,2 2,0 1,8 1,7 1,6	3,5 6,6 5,4 5,0 4,8 4,0 4,0 5,4 5,0 4,8
Индейки в возрасте, дней: 1…10 11…30 31…60 61…120 121…180	0,1 0,6 1,5 4,0 6,0	44,0 35,2 30,2 26,8 25,2	2,0 2,1 1,8 1,6 1,5	4,2 6,6 9,2 4,8 4,5
Утки в возрасте, дней: 1…10 11…30 31…55 56…180	0,3 1,0 2,2 3,0	58,8 42,4 20,1 16,8	3,5 2,5 1,2 1,0	10,5 7,5 3,6 3,0

Приложение 27

Приложение 28

Характеристика микроклимата животноводческих помещений

Помещения	Расчетные параметры воздуха в помещении
	температура , ºС	относительная влажность φ, %
Коровники беспривязного содержания Коровники привязного содержания Телятники привязного содержания Доильные залы Свинарники для холостых и легкосупоросных маток Свинарники-откормочники Свинарники для тяжелосупоросных маток, для поросят-отъемышей	0 – 5 5 – 12 5 15 12 16 18	85 – 80 85 – 80 75 70 75 75 70

Приложение 29

Характеристика микроклимата птичников

Виды и возрастные группы птиц	Расчетные параметры воздуха в помещении
	температура , ºС		относительная влажность φ, %
	на полу	в клетках
Взрослые птицы
Куры Индейки Утки	12-16 12-16 14	16 - -	60-70 60-70 70-80
Молодняк птицы
Куры: от 1 до 30 дней от 31 до 60 дней от 31 до 70 дней от 61 до 150 дней от 71 до 150 дней от 151 до 180 дней от 151 до 210 дней	24-22 18 16-18 14-16 14-16 12-16 12-16	24 20 18 16 16 16 16	60-70 60-70 60-70 60-70 60-70 60-70 60-70
Индейки: от 1 до 20 дней от 21 до 120 дней от 121 до 180 дней	22 20-18 16	24 - -	60-70 60-70 60-70
Утки: от 1 до 10 дней от 11 до 30 дней от 31 до 55 дней от 56 до 180 дней	22 20 14 7-14	22 - - -	65-75 65-75 65-75 65-75

Приложение 30

Номограмма для выбора центробежного вентилятора

Приложение 31

Технические данные двигателей серии АИР (числитель - тип, знаменатель - асинхронная частота вращения, мин^-1)

Мощность Р, кВт	Синхронная частота, мин -1
	3000	1500	1000	750
0,37	-	-	71A6/915	-
0,55	-	71A4/1357	71B6/915	-
0,75	71А2/2820	71B4/1350	80A6/920	90L 8/705
1,1	71В2/2805	80A4/1395	80B6/920	90LB8/715
1,5	80А2/2850	80B4/1395	90L6/925	100L8/702
2,2	80В2/2850	90L4/1395	100L6/945	112МA8/709
3	90L2/2850	100S4/1410	112МA6/950	112MB8/709
4	100S2/2850	100L4/1410	112МB6/950	132S8/716
5,5	100L2/2850	112М4/1432	132S6/960	132М8/712
7,5	112М2/2895	132S4/1440	132М6/960	160S8/727
11	132М2/2910	132M4/1447	160S6/970	160M8/727
15	160S2/2910	1 60S4/1455	160M6/970	180М8/731
18,5	160M2/2910	160M4/1455	180М6/980	-
22	1 80S2/2919	1 80S4/1462	-	-
30	180M2/2925	180M4/1470	-	-

Пример обозначения двигателя: "Двигатель AИP100L2 ТУ 16-525.564-84"

Приложение 32

Значения сопротивлений тепловосприятию для животноводческих и птицеводческих зданий

Элементы ограждений	, (м2·К)/Вт
Внутренние стены помещений, в которых заполнение животными составляет более 80 кг живой массы на 1 м2 пола.	0,116
Внутренние стены помещений, в которых заполнение животными составляет 80 кг и менее живой массы на 1 м2 пола.	0,155
Чердачные перекрытия или покрытия	0,155

Приложение 33

Значения сопротивлений теплоотдаче

Расположение наружных поверхностей	, (м2·К)/Вт
Наружные стены, бесчердачные покрытия Поверхности, выходящие на чердак	0,043 0,123

Приложение 34

Коэффициенты теплопроводности некоторых материалов

Материалы

, Вт/(м·К)

Железобетон Бетон на гравии или щебне из природного камня Бетон на кирпичном щебне Шлакобетон на топливных шлаках (ρ =1800 кг/м3) Кирпичная кладка из обыкновенного глиняного кирпича Кирпичная кладка из силикатного кирпича Штукатурка из цементно-песчаного раствора Штукатурка из известково-песчаного раствора Асфальтобетон Дерево поперек волокон: сосна, ель дуб Стекло оконное Асбестоцементные листы Рубероид, толь Вата минеральная Опилки древесные Шлак топливный (ρ =1000 кг/м3) Керамзит (ρ = 900 кг/м3) Керамзитобетон (ρ = 1000 кг/м3)

1,63 1,45 1,05 0,64 0,81 0,87 0,93 0,81 1,05 0,17 0,23 0,76 0,35 0,17 0,07 0,09 0,29 0,41 0,35

Приложение 35

Основные технические характеристики калориферов КФС и КФБ

Номер калори-фера	Поверхность нагрева, м2		Живое сечение, м2			Масса, кг
			по воздуху	по теплоносителю		КФС	КФБ
	КФС	КФБ		КФС	КФБ
3 4 5 6 7 8 9 10	13,2 16,7 20,9 25,3 30,4 35,7 41,6 47,8	16,9 21,4 26,8 32,4 38,9 45,7 53,3 61,2	0,154 0,195 0,244 0,295 0,354 0,416 0,486 0,558	0,0061 0,0061 0,0076 0,0076 0,0092 0,0092 0,0107 0,0107	0,0082 0,0082 0,0102 0,0102 0,0122 0,0122 0,0143 0,0143	59,1 70,5 87,4 101,5 123,1 139,7 160,6 170,7	74,0 88,5 103,4 127,3 154,0 175,2 202,0 226,5

Приложение 36

Зависимость коэффициента теплопередачи калориферов КФС и КФБ от массовой скорости воздуха

Приложение 37

Соотношения между единицами работы, энергии и количества тепла

Едини-цы	Дж	кДж	кгс·м	Вт·ч	кал	ккал
1 Дж 1 кДж 1 кГ·м 1 Вт·ч 1 кал 1 ккал	1 10-3 9,81 3,6·103 4,1868 4,1868·103	10-3 1 9,81·10-3 3,6 4,1868·10-3 4,1868	0,102 102 1 367 0,427 427	2,78·10-4 0,278 2,73·10-3 1 1,16·10-3 1,16	0,239 239 2,34 859 1 103	2,39·10-4 0,239 2,34·10-3 0,859 10-3 1

Соотношения между единицами давления

Единицы	Па	бар	техн. атм	физ. атм	мм рт. ст
Па бар техн. атм физ. атм мм рт. ст	1 105 9,81·104 1,013·105 133,3	10-5 1 0,981 1,013 133,3·10-5	1,02·10-5 1,02 1 1,0332 1,36·10-3	9,87·10-6 0,987 0,986 1 1,31·10-3	7,5·10-3 750 735,6 760 1

Приложение 38

Основные типы светильников

Характе-ристика помеще-ний	Наименование помещения	Тип светильника	Специальные требования к светильникам
Сухие и влажные	Общежития, конторы, мастерские, склады, и т.п.	У, УМ, ГЭ, ЛЦ, К, СК, ОД, ОДР, ОДОР, МОД	Специальных требований не предъявляется
Сырые и особо сырые	Моечные в мастерских, доильные залы, коровники, свинарники, птичники и т.п.	У, УМ, ГЭ, ФМ, ЛДФ, ШМ, ПСХ, ПГ, ПУ, СХЛ, ПВЛ	Корпус патрона из влагостойкого материала с раздельным вводом проводов
С химически активной средой	Животноводческие и птицеводческие помещения при отсутствии искусственной вентиляции	У, УМ, ГЭ, ФМ, ЛДФ, ШМ, ПСХ, ПН, ПУ, СХЛ, ПВЛ, СХ	Корпуса светильника и патрона из материала, противостоящего воздействиям среды
Пыльные	Зернохранилища, мельницы, помещения для приготовления концентрированных кормов и т.п.	ПУ, ФМ, У, ГЭ, СХМ, РН, ПВЛ, СХЛ	Открытое или пыленепроница-емое исполнение
Пожароопасные типов П – I, П - II	Помещения для хранения горючих жидкостей, зернохранилища, хлебопекарни	ФМ, ПУ, ПН, НОБ	Пыленепроница-емое исполнение
Пожароопасные типа П - IIа	Животноводчес-кие помещения при хранении в них грубых кормов, складские помещения	РМ, УМ, ПУ, ШМ	Защищенное исполнение
Взрывоопасные типа В- Iа	Хранилища нефтепродуктов	НОБ, ВЗГ, НЗБ	Взрывозащищенное исполнение повышенной надежности

Приложение 39

Оптимальные относительные расстояния между светильниками и коэффициенты неравномерности распределения освещенности

Тип светильника	Оптимальное отношение, LОПТ	Коэффициент неравномерности светового потока, z
ЛЦ ШМ и П1 СК У УМ ГЭ, П2 РН СХ без отражателя СХ с отражателем ФСМ, ПУ НОБ без отражателя НОБ с отражателем ОД, ОДО, ОДР, ОДОР ПВЛ-1	1,6 2 1,7 1,7 1,7 1,6 2 2 1,6 2 2 1,6 1,4 1,7	1,1 1,2 1,15 1,15 1,2 1,15 1,2 1,2 1,15 1,2 1,2 1,15 - -

Приложение 40

Высота подвеса светильников с лампами накаливания

Тип светильника	Наименьшая высота подвеса, м, при мощности ламп, Вт
	до 200	более 200
С диффузными отражателями, защитным углом от 10 до 300 без рассеивателей То же, с защитным углом более 300 С диффузными отражателями, снабженными рассеивателями, а также без отражателей с рассеивателями: с коэффициентом пропускания 80% в зоне 0-900 и 55% в зоне 60-900 с коэффициентом пропускания до 55% в зоне 60-900 С зеркальными отражателями: глубокого излучения широкого излучения Скрытые лампы с колбой из матированного стекла	3 Не ограничивается 3 2,5 2,5 4 4	4 3 4 3 3 6 6

Приложение 41

Высота подвеса светильников с люминесцентными лампами

Характеристика светильника	Защитный угол светильника, град	Наименьшая высота подвеса, м
		до 4	более 4
Прямого света, с диффузными отражателями Рассеянного света, с коэф-фициентом пропускания рассеивателей: менее 55% от 55% до 80%	15…20 25…40 Более 40 - -	4 3 не ограни-чивается 2,6 3,5	4,5 3,4 не ограни-чивается 3,2 4,0

Приложение 42

Коэффициенты естественного освещения в различных помещениях

Помещение
Отделения: слесарное, механическое, сборочно-монтажное, ремонта электро- и топливной аппаратуры, ремонта двигателей, разборочное, моечное, испытательная станция, окраски, ремонта сельскохозяйственных машин, вулканизационное, кузнечное, сварочное, столярное, инструментальная кладовая, зарядки аккумуляторов Помещения для содержания животных, птицы и приготовления кормов Основные помещения ветеринарных учреждений Помещения для переработки сельскохозяйственных продуктов Гаражи, помещения для хранения сельскохозяйственных машин и инвентаря, зернохранилища Административно-конторские помещения Комнаты в жилых домах и общежитиях Гардеробные, туалетные, душевые, умывальные, лестницы, проходы и коридоры	3,0 2,0 2,0 - 3,0 1,0 - - -	1,0 0,5 0,5 1,0 1,0 0,2 1,0 0,5 0,25

Приложение 43

Коэффициент использования светового потока

Коэффициент естественного освещения
0,5 0,6 0,8 1,0 1,5 2,0 3,0	0,18…0,20 0,18…0,20 0,15…0,18 0,23…0,25 0,25…0,28 0,20…0,23 0,30…0,31 0,33…0,36 0,27…0,29 0,34…0,36 0,38…0,41 0,31…0,33 0,39…0,41 0,44…0,46 0,37…0,38 0,42…0,44 0,39…0,51 0,40…0,42 0,46…0,48 0,55…0,57 0,46…0,47

Приложение 44

Нормы минимальной освещенности и удельной мощностиW

Помещение	, лк		W, Вт/м2
	лампа накаливания	люминесцентная лампа
Для отделения: а) слесарного, механического, сборочно-монтажного, ремонта топливной аппаратуры, ремонта двигателей б) разборочного, моечного, окраски, ремонта сельскохозяйственных машин, вулканизационного, кузнечного, сварочного, зарядки аккумуляторов, испытательной станции Для содержания животных и птицы Для приготовления кормов Ветеринарных учреждений Для переработки сельскохозяйственной продукции Для хранения сельскохозяйственных машин и инвентаря Административно-конторское Гардеробная, туалетная, душевая, умывальная	100 50 20 40 75 75 10 75 25	200 150 60 100 150 150 30 150 60	20 10 2 7 15 15 2 12 3

Приложение 45

Коэффициент запаса k

Характеристика объекта	k
	лампа накаливания	люминесцентная лампа
Помещение с незначительными выделениями пыли, копоти, дыма Помещение со средними выделениями пыли, копоти, дыма Помещение со значительными выделениями пыли, копоти, дыма Наружное освещение помещения	1,3 1,5 1,7 1,3	1,5 1,8 2,0 1,5

Приложение 46

Периодичность технического обслуживания основных групп машин и оборудования животноводческих ферм, комплексов и птицефабрик

Оборудование (по группам)	Периодичность технического обслуживания, ч
	ЕТО	ТО-1	ТО-2
1	2	3	4
Для водоснабжения и поения: водоподъемные установки водонагреватели автопоилки, водозапорная и регулирующая арматура Для транспортировки и раздачи кормов: стационарные кормораздатчики и транспортеры-загрузчики мобильные кормораздатчики и погрузочные механизмы Доильные установки Холодильные установки Оборудование для первичной обработки молока Для уборки и переработки навоза: транспортерные и скреперные установки установки пневмогидроудаления навоза	+ + + + + + + + + +	1 раз в месяц (120) 1 раз в месяц (240) 1 раз в месяц (120) 1 раз в месяц (120) 1 раз в месяц (120) 1 раз в месяц (180) 1 раз в месяц (240) 1 раз в месяц (240) 1 раз в месяц (120) 1 раз в месяц (120)	2 раза в год (720) - - 1 раз в год (1440) 2 раза в год (720) 1 раз в год (2160) - - - 1 раз в год (1440)

Продолжение таблицы

1	2	3	4
оборудование для переработки навоза Для создания микроклимата: тепловентиляционные установки котлы-парообразователи, теплогенераторы Для стригальных пунктов: стригальные аппараты оборудование для первичной обработки шерсти Для птицефабрик и птицеферм: для выращивания молодняка (1…60 дней, 61…120 дней) для выращивания молодняка (1…120 дней) для содержания кур-несушек и родительского стада (121…540 дней) машины для первичной обработки продукции птицеводства инкубатории Для кормоприготовления: дробилки и измельчители кормов смесители и запарники кормов оборудование для приготовления витаминизированных, гранулированных, брикетированных кормов и кормов с карбамидными добавками	+ + + + + + + + + + + + +	1 раз в месяц (120) 1 раз в месяц (120) 1 раз в месяц (120) 1 раз в месяц (60) 1 раз в месяц (120) 1 раз в 2-3 месяца (240) 1 раз в 4-5 месяца (480) 1 раз в 3 месяца (360) 1 раз в 2 месяца (240) 1 раз в месяц (500…720) 1 раз в месяц (120) 1 раз в месяц (120) 1 раз в месяц (240)	2 раза в год (720) - 2 раза в год (720) - - 2 раза в год (720) 1 раз в 9 месяцев (960) 1 раз в год (1440) 1 раз в год (1440) - - 2 раза в год (720) -

Примечания: 1. В скобках указана минимальная наработка оборудования в часах. 2. Знак «плюс» означает необходимость проведения данного вида технического обслуживания; знак «минус» означает, что данный вид технического обслуживания не проводится. 3. Техническое обслуживание проводится с учетом высадки или пересадки очередной партии птицы.

Приложение 47

Трудоемкость технического обслуживания машин и оборудования животноводческих ферм и комплексов (для учебных целей)

Машины и оборудование	Вид техобслуживания	Трудоемкость, ч
1	2	3
Агрегат для приготовления витаминной муки АВМ-0,65; АВМ-1,5; АВМ-3; Оборудование для гранулирования травяной муки ОГМ-0,8А; ОГМ-0,8Б; ОГМ-1,5А; ОПК-2А Грануляторы комбикормов ДГ-1; ОГК-3 Транспортер пневматический передвижной ТПП-30 и распределитель массы в башне РМБ-9,15 Разгрузчик верхний РБВ-6 Погрузчик-измельчитель силоса и грубых кормов ПСК-5А; ПСС-5,5А Фуражир навесной ФН-1,4А Прицеп тракторный 2ПТС-4М Измельчитель-смеситель ИСК-3 Измельчитель ИГК-30Б Измельчитель ИРТ-165 Измельчитель кормов «Волгарь-5А» Дробилки кормов ДБ-5; КДУ-2,0; ДКМ-5 Измельчитель-камнеуловитель ИКМ-Ф-10	ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 (после загрузки башни) ЕТО ТО-1 (после выгрузки башни) ЕТО-1 ТО-1 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1	1,49 7,25 1,20 2,60 0,78 4,10 0,75 1,57 0,25 1,10 0,66 3,20 0,43 1,05 0,36 2,20 5,85 0,55 1,47 0,55 1,47 0,57 2,60 1,0 3,45 0,32 5,13 0,56 1,36

Продолжение таблицы

1	2	3
Агрегат для приготовления комбинированных силосов АПК-10 Агрегат для приготовления комбикормов АКН-1М Агрегат для приготовления заменителя молока АЗМ-0,8 Транспортер ТК-5,0 Транспортер ковшовый ТК-3 Транспортер шайбовый Транспортер цепной Шнек ШЗС-40 Элеваторы ковшовые НЦГ-10, НЦГ-20 Питатель концентрированных кормов ПК-6,0 Питатель сенной муки ПСМ-10,0 Дозатор типа МТД-3А Раздатчик-смеситель кормов РСП-10 Загрузчик сухих кормов ЗСК-10 Раздатчик кормов: КТУ-10А РММ-Ф-5А Котлы и парообразователи типов КВ и КМ	ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1	0,62 2,50 2,30 5,30 0,50 1,42 1,05 2,15 3,50 1,10 1,90 3,45 0,55 1,30 3,45 0,05 0,98 2,23 0,28 0,67 0,74 1,10 0,40 1,02 0,32 0,65 1,17 0,13 0,62 0,25 0,75 2,50 1,00 5,00 18,00 1,20 3,35 5,85 1,00 3,60 14,09 0,44 1,30

Продолжение таблицы

1	2	3
Теплогенераторы ТГ-1; ТГ-2,5; ТГ-75; ТГ-150 Водонагреватели электрические Установка калориферная КСФ Вентилятор центробежный ЦВ-70 Насосы погружные типа АП, ЭПЛ, ЭЦНВ Насосы центробежные Водораздатчик ВУ-3А Автопоилки: ПА-1А, АП-1А, ПСС-1А (100 шт) АГК-4А, ВУК-3 Доильные установки: ДАС-2В АД-100Б АДМ-8 УДС-3Б УДА-8А «Тандем-автомат» УДА-16 «Елочка-автомат»	ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ТО-2 ЕТО ТО-1 ТО-2	0,45 5,50 13,50 0,25 2,25 0,05 0,25 1,25 0,03 0,30 0,70 6,50 8,75 0,13 1,10 5,67 0,60 1,20 9,60 0,27 1,20 0,3…0,4 0,8…1 2,76 6,90 11,73 2,76 6,90 11,73 2,00 13,43 31,72 6,34 13,34 26,64 4,50 18,70 33,16 5,36 22,20 33,97

Продолжение таблицы

1	2	3
Холодильная установка АВ-30 Танк-охладитель ТОМ-2А Пастеризационно-охладительная установка ОПФ-1 Транспортеры навозоуборочные ТСН-3Б; ТСН-2,0 Установки скреперные УС-10, УС-15	ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1 ЕТО ТО-1	0,47 3,45 1,17 2,30 0,52 3,10 0,52 2,15 0,15 0,55

Примечание: ЕТО выполняют ежедневно, ТО-1 – один раз в месяц, ТО-2 – два раза в год.

Приложение 48

Примерная схема построения расчётно-пояснительной записки курсового проекта "Комплексная механизация производственных процессов на ферме"

Титульный лист

Задание

ВВЕДЕНИЕ

I. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Технология содержания животных

1.2 Описание генерального плана фермы

1..3 Механизация подготовки кормов к скармливанию

1.4 Механизация раздачи кормов

1.5 Механизация подачи воды и поения животных

1.6 Механизация уборки навоза

1.7 Механизация доения коров и первичной обработки молока

1.8 Механизация стрижки овец

1.9 Механизация сбора яиц

2. КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Зоотехнические требования к процессу и машине

2.2 Литературный обзор и анализ существующих машин для ...,

2.3 Разработка технологической схемы машины.

2.4 Технологический, кинематический, энергетический и прочностной расчеты машины.

2.5 Техническое обслуживание машины и техника безопасности

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

З.1 Расчет удельных затрат груда

3.2 Расчет удельных эксплуатационных издержек

Список литературы

Содержание

Приложение 49

Примерная схема построения расчетно-пояснительной записки курсового проекта "Технологический расчет кормоцеха для животноводческой фермы"

Титульный лист

Задание

ВВЕДЕНИЕ

I. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Значение подготовки кормов к скармливанию

1.2 Суточные рационы, способы подготовки кормов к скармливанию

1.3 Выбор технологии подготовки кормов к скармливанию

1.4 Определение суточной и разовой потребности в кормах

1.5 Определение производительности линий кормоцеха и выбор машин

1.6 Размещение машин и определение площади кормоцеха

1.7 Расчет потребности воды, пара, топлива, электроэнергии

1.8 Построение графика работы машин и потребления электроэнергии

2. КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 3оотехнические требования к процессу и машине

2.2 Литературный обзор и анализ существующих машин для ...

2.3 Разработка технологической и конструктивной схемы машины

2.4 Технологический, кинематический, энергетический и прочностной расчеты машины

2.5 Техническое обслуживание машины и техника безопасности

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет удельных затрат груда

3.2 Расчет удельных эксплуатационных затрат

Список литературы

Содержание

Приложение 50

Содержание расчетно-пояснительной записки дипломного проекта по теме "Комплексная механизация производственных процессов на животноводческой ферме"

Титульный лист

Задание на дипломное проектирование

Реферат

Содержание

ВВЕДЕНИЕ.....................................1 - 2 стр.

I. ПРОИЗВОДСТВЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЗЯЙСТВА. 10-12 стр.

1.1 Общая характеристика хозяйства

1.2 Характеристика животноводства

1.2.1 Наличие поголовья животных и перспектива его развития

1.2.2 Способ содержания животных

1.2.3 План фермы и характеристика животноводческих построек

1.2.4 Кормовая база и суточные рационы кормления животных

1.2.5 Состояние механизации производственных процессов

1.3 Обоснование темы проекта.

2. КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ. 20-25стр.

2.1 Технология содержания животных и генплан фермы

2.2 Механизация подготовки кормов к скармливанию

2.3 Механизация раздачи кормов

2.4 Механизация водоснабжения

2.5 Механизация уборки и утилизации навоза

2.6 Механизация доения коров и первичной обработки молока

2.7 Техническое обслуживание машин на ферме

3. РАЗРАБОТКА МАШИНЫ, УЗЛА ....20-25стр.

3.1 Требования к процессу и машине

3.2 Аналитические исследования НИРС

3.3 Разработка технологической и конструктивной схемы машины

3.4 Кинематический, энергетический и прочностной расчеты машины.

3.5 Эксплуатация и обслуживание машины

4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА НА ФЕРМЕ... .10-12 стр.

5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА..........12-15стр.

Выводы

Перечень листов графической части

Список использованной литературы

Приложение при необходимости

ВСЕГО 100-125 стр.

Приложение 51

Схема построения записки дипломного проекта "Проект кормоцеха для животноводческой фермы".

Титульный лист

Задание на дипломное проектирование

Реферат

Содержание

ВВЕДЕНИЕ ....................................... 1-2 стр.

I. ПРОИЗВОДСТВЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЗЯЙСТВА. .10-12стр.

1.1 Общая характеристика хозяйства

1.2 Характеристика животноводства

1.2.1 Наличие поголовья животных и перспектива его развития

1.2.2 Способ содержания животных

1.2.3 План фермы и характеристика животноводческих построек

1.2.3 Кормовая база и суточные рационы кормления животных

1.2.5 Состояние механизации производственных процессов

1.3. Обоснование темы проекта

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОРМОЦЕХА................20-25стр.

2.1 Значение механизации подготовки кормов к скармливанию

2.2 Выбор технологии подготовки кормов к скармливанию

2.3 Определение производительности линий кормоцеха

2.4 Выбор машин для кормоцеха

2.5 Разработка технологической схемы кормоцеха

2.6 Расчет потребности воды, пара, электроэнергии.

2.7 Построение графика работы машин и потребления электроэнергии

2.8 Техническое обслуживание машин кормоцеха

3. РАЗРАБОТКА МАШИНЫ, УЗЛА .....20-25стр.

3.1 3оотребования к процессу и машине.

3.2 Аналитические исследования НИРС

3.3 Разработка технологической и конструктивной схемы машины

3.4 Кинематический, энергетический и прочностной расчеты машины

3.5 Эксплуатация и обслуживание машины

4. 0БЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА В КОРМОЦЕХЕ...10-12 стр.

5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА ...........12-15стр.

Выводы

Перечень листов графической части

Список литературы

Приложение (при необходимости)

ВСЕГ0……..110 - 125 стр.

Приложение 52

Примерный перечень листов графической части

а/ Комплексная механизация производственных процессов на ферме, комплексе

1 Генеральный план фермы, комплекса.

2 План животноводческого, птицеводческого помещения с размещением оборудования.

3 График работы машин на ферме.

4 Технологическая схема приготовления кормов.

5 Классификация машин, технологическая карта, график по усмотрению руководителя.

6 Технологическая и кинетическая схемы разрабатываемой машины, агрегата.

7 Общий вид разрабатываемой машины, агрегата.

8 Узел машины, агрегата.

9 Таблица экономического обоснования.

10 Лист по охране труда, выдается консультантом.

б/ Проект кормоцеха

1 Генеральный план фермы.

2.Технологическая схема кормоцеха.

3 План кормоцеха.

4 Разрезы кормоцеха / 2-3

5 График работы машин кормоцеха, график расхода электроэнергии.

6 Технологическая и кинематическая схемы разрабатываемой машины, агрегата.

7 Общий вид машины, агрегата.

8 Узел, рассчитываемый в записке.

9 Деталировка узла, 6-8 деталей, исключая стандартные: шкивы, звездочки, крышки и т.д.

10 Экономические показатели.

11 Техника безопасности.

Приложение 53

САМОХОДНЫЕ СМЕСИТЕЛИ-КОРМОРАЗДАТЧИКИ GRIZZLY

Предназначены для загрузки исходных компонентов кормосмеси, ее приготовления на основе грубых, сочных и концентрированных кормов и балансирующих добавок), транспортировки и раздачи готовой кормо-смеси животным. Применяются на животноводческих молочных и откормочных фермах крупного рогатого скота.

Техническая характеристика

	GRIZZLY 10	GRIZZLY 14	GRIZZLY 17	GRIZZLY 20
Вместимость, м3	10	14	17	20
Установленная
мощность, кВт	93	127	127	127
Ширина фрезы, мм	1900	1900	1900	1900
Максимальная высота подъема
фрезы, мм	4000	4350	4350	4500
Габаритные	7500х2350х	7800х2600х	8000х2850х	8100х2850х
размеры, мм	х2850	х2900	х3100	х3400
Масса, кг	8500	9500	10000	11000

Изготовитель — SGARIBOLDI.

Приложение 54

СМЕСИТЕЛИ-КОРМОРАЗДАТЧИКИ BIGA

Полуприцепные, предназначены для приготовления сбалансированной по питательности кормосмеси (на основе грубых, сочных и концентрированных кормов и балансирующих добавок) и раздачи ее животным.

Техническая характеристика

	Вмес-тимость, м3	Потребная мощность, кВт	Габаритные размеры	Масса, кг
Biga	7,5	41	4340x2350x2550/2850	3850
	10	48	4340x2350x2850	4000
Biga maxi	12	55	4630x2600x2860	4660
Biga twin	12	55	6560x2350x2300	5700
	15	66	6560x2350x2640	6050
	17	66	6560x2350x2770	6250
	20	70	6560x2350x2900	6450
Biga maxi	20	70	7030x2600x2650	6600
Iwin	24	74	7030x2600x2950	8880

Изготовитель — Peeters Landbouwmachines В. V.

Приложение 55

СМЕСИТЕЛИ-КОРМОРАЗДАТЧИКИ DUNKER TW

Полуприцепные, предназначены для приготовления сбалансированной по питательности кормосмеси (на основе грубых, сочных и концентрированных кормов и балансирующих добавок) и раздачи ее животным. Применяются на животноводческих молочных и откормочных фермах крупного рогатого скота.

Техническая характеристика

	TW160	TW180	TW210	TW250
Вместимость, м3	16	18	21	25
Потребная мощность, кВт	56	60	66	70
Ширина колеи, мм	2045	2045	2000	2000
Габаритные размеры, мм	7025х2400 х2625	7080х2440 х2800	7435х2450 х3070	7530х2490 х3405
Масса, кг	5590	5740	6500	6700

Изготовитель — STORTI S.p.A.

Приложение 56

СМЕСИТЕЛИ-КОРМОРАЗДАТЧИКИ EUROMIX II

Полуприцепные, предназначены для приготовления сбалансированной по питательности кормосмеси (на основе грубых, сочных и концентрированных кормов и балансирующих добавок) и раздачи ее животным. Применяются на животноводческих молочных и откормочных фермах крупного рогатого скота.

Техническая характеристика

	Euromix II	Euromix II	Euromix II	Euromix II
	1060	1460	1460 Flexidrive	1860 Flexidrive
Вместимость, м	10	14	14	18
Потребная
мощность, кВт	59	66	66	74
Габаритные	5690х2230	6540х2230	6540х2230	7250х2230
размеры, мм	х2550	х2750	х2750	х2970
Масса, кг	4720	5400	5560	6340

Изготовитель — KUHN-AUDUREAU S.A.

Приложение 57

СМЕСИТЕЛИ-КОРМОРАЗДАТЧИКИ MASTER

Техническая характеристика

Вместимость, м3	Потребная мощность, кВт	Максимальная высота подъема фрезы, мм	Высота выгрузки, мм	Масса, кг
7	42	4500	400-600	5400
8,5	42	4500	400-600	5500
10,5	51	5200	400-600	6000
12	59	5450	400-700	6200
14	66	5450	400-700	7100
17	74	5450	400-700	7400
19	81	5450	400-700	7600

Изготовитель — FARESIN AGRI DIVISION S.pA.

Приложение 58

СМЕСИТЕЛИ-КОРМОРАЗДАТЧИКИ SOLOMIX 1

Полуприцепные, предназначены для приготовления сбалансированной по питательности кормосмеси (на основе грубых, сочных и концентрированных кормов и балансирующих добавок) и раздачи ее животным. Применяются на животноводческих молочных и откормочных фермах крупного рогатого скота.

Техническая характеристика

Модель	Вместимость, м3	Потребная мощность, кВт	Высота выгрузки, мм	Числоножей на шнеке	Габаритные размеры, мм	Масса, кг
700 VL	7	40	680	5	4560x2150x2390	2585
800 VL	8	48	740	5	4820x2300x2480	3540
900 VL	9	44	680	5	4700x2150x2760	2825
1000 VL	10	50	740	6	4900x2300x2760	3740
1200 VL	12	55	740	7	4950x2440x2920	4050

Изготовитель — TRIOLIET MULLOS B.V.

Приложение 59

СТАЦИОНАРНЫЕ КОРМОСМЕСИТЕЛИ BIO-MIX

Применяются на животноводческих фермах крупного рогатого скота с узкими и низкими кормовыми проездами. Используются в сочетании со стационарными или подвесными системами раздачи кормосмеси. Могут использоваться при подготовке исходного субстрата для биогазовых установок.

Техническая характеристика

	Вместимость, м3	Потребная мощность, кВт [	Габаритные размеры, мм
	С одним вертикальным шнеком
Bio-Mix 750	7,5	15	3430х2160x2290
Bio-Mix 900	9	15	3490х2160x2490
Bio-Mix 1050	10,5	18,5	3980х2280х2570
Bio-Mix 1250	12,5	22	4060х2420х2730
Bio-Mix 1450	14,5	22	4210х2420х2930
	С двумя вертикальными шнеками
Bio-Mix Double 1400	14	2x15	5280x2160x2290
Bio-Mix Double 1700	17	2x15	5400x2160x2490
Bio-Mix Double 2000	20	2x18,5	5740x2280x2570
Bio-Mix Double 2400	24	2x18,5	5960x2280x2920
Bio-Mix Double 2800	28	2x22	6350x2420x2930
Bio-Mix Double 3400	34	2x30	6640x2580x3190

Изготовитель — STRAUTMANN.

Приложение 60

СИСТЕМА HYDRO JET

Предназначена для приготовления и раздачи жидких кормосмесей поросятам-отъемышам. Возможно применение для кормления свиноматок на участке опороса и свиней на откорме.

Кашеобразная кормосмесь замешивается в емкости, установленной в кормокухне, из которой смесь по кормопроводам поступает в вентиль.

Позволяет дозировать по вентилям минимальные объемы корма с высоким содержанием сухого вещества (более 30%).

Техническая характеристика

Число обслуживаемых поросят 40-50

Вместимость смесительной емкости, кг 50 Температура, °С:

воды для замешивания 37

готовой кормосмеси 30-32

Компьютер MC99NT

Минимальная доза выдачи, кг 2

Изготовитель — BIG DUTCHMAN.

Приложение 61

ТАНКИ-ОХЛОДИТЕЛИ МОЛОКА ATLAS

Предназначены для сбора, охлаждения и хранения молока на животноводческих фермах.

Техническая характеристика

Вмести-мость, л	Число		Габаритные размеры, мм	Масса, кг
	мешалок	моющих головок
12000	1	3	4755x2602	1900
14000	2	3	5425x2645	2110
16000	2	4	6125x2660	2350
18000	2	4	6795x2672	2750
20000	2	4	7480x2688	3150
25000	3	6	9205x2803	3550
30000	3	6	10990x2838	4000

Приложение 62

Компьютерная программа для расчета пастеризатора

Приложение 63

Компьютерная программа для расчета водоснабжения

Приложение 64

Технологическая схема кормоцеха на 400...800 коров

1 - кормораздатчик КТУ-10А; 2 - дозатор стебельчатых кормов ДСК-30; 3 и 8 - ленточный транспортер ТЛ-65; 4 - электромагнит М22Б; 5 - транспортер корнеклубнеплодов ТК-5Б; 6 - измельчитель ИКМ-5; 7 - дозатор сочных кормов ДС-15; 9 - бункер для хранения сухих кормов БСК-10; 10 - дозатор концкормов ДК-10; 11 - дробилка ДИС-1М; 12 - смеситель мелассы СМ-1,7; 13 - транспортер ТС-40М; 14 - транспортер.

Приложение 65

Технологическая схема кормоцеха на 800…1000 коров

1 - измельчитель ИКМ-5; 2 - шнек УШЧ-4-1612; 3 - дробилка зерна КДМ-2,0; 4,5 - питатели типа КТУ-10; 6 - установка Ж25П; 7 - варочный котел-смеситель; 8 - весы РП-150Ц 13Т; 9 - насос ВК-2/26; 10 - раздатчик кормов стационарный ТВК.-80А; 11 - транспортер Ж-26РОЗ; 12 - транспортер ТС-40М; 13 - измельчитель-смеситель; 14 - сепаратор электромагнитный; 15 - бункер для зерна: 16 - шкаф для растаривания мешков; 17 - задвижка реечная ТЭА-15АМ; 18 - клапан перекидной КОР-2; 19 - питатель кормов ПК-6; 20 - фуражир ФН-1,4; 21 - прицеп двухосный самосвальный 2-ПТС-4-887А; 22 — приемный бункер ПК-6.

Приложение 66

Технологическая схема кормоцеха на 10 тыс. голов КРС

1 — питатель-дозатор; 2 и 6 — транспортеры; 3 — питатель жома РПН-4; 4 — смеситель мелассы СМ-1,7; 5 — барабанный смеситель; 7 — дозатор комбикорма ДП-1; 8 — приемный бункер нории; 9 — нория НЦГ-10; 10 и 13 — нижний и верхний транспортеры; 11 — бункера сухих комбикормов БСК-10; 12 — задвижка с электроприводом; 14 — перекидной клапан с электроприводом.

Приложение 67

Технологическая схема кормоцеха на 1000…1200 голов КРС

1 — скребковый транспортер ТС-40С; 2 — измельчитель-смеситель ДСВ-15; 3 — емкость микродобавок; 4 — выравнивающее устройство; 5 — измельчитель корнеплодов ИКМ-5; 6 — нория НЦГ-10; 7 — накопитель-дозатор КТУ-10; 8 — ленточный транспортер ЛТ-10; 9, 10 и 11 — емкости; 12 — шнек; 13 — смеситель кормов С-12; 14 — емкость растворов; 15 — смеситель мелассы; 16 — электронасос; 17—емкость растворов; 18—фекальный насос ЗФ-12; 19 — смеситель кормов С-2; 20 — весы РП-150Ц13; 21 — вентилятор; 22 — бункер-накопитель концентратов; 23 — скребковый транспортер ТВК-80А; 24 — транспортер корнеплодов ТК-5; 25 — тарельчатый дозатор МТД-ЗА; 26 –– компрессорная установка СО-7А.

Содержание

стр.

Цель и задачи курсового и дипломного проектирования………………3

Тематика курсового и дипломного проектирования……………………3

Оформление и организация курсового и

дипломного проектирования.........................................................................5

Методика выполнения курсового и дипломного проектов.....................8

Введение……………………………………………………………………….8

1. Производственно-экономическая часть……………………………..…8

2 Технологическая часть……………………………………………………9

2.1 Определение структуры стада и обоснование технологии

содержания животных и птицы………………………………………………9

2.2 Проектирование генерального плана комплекса (фермы)……….……12

2.2.1 Общие сведения……………………………………………………...…12

2.2.2 Обоснование типа производственных помещений

и определение потребности в них………………………………………...…17

2.2.3 Расчет годовой потребности в кормах………………………………..19

2.2.4 Обоснование типа хранилищ для кормов

и определение потребности в них…………………………………………..20

2.2.5 Определение годового выхода продукции……………………………22

2.3 Методика проектирования технологических линий

приготовления и раздачи кормов……………………………………………23

2.3.1 Общие сведения………………………………………………………...23

2.3.2 Составление графика распределения кормов по выдачам…………..24

2.3.3 Обоснование и выбор технологии обработки,

составление схемы технологического процесса

и определение количества кормов, подлежащих обработке………………25

2.3.4 Расчет поточных технологических линий

приготовления кормов………………………………………………………26

2.3.5 Определение площади кормоцеха……………………………………29

2.3.6 Определение потребности в воде, паре, энергии и топливе………..30

2.3.7 Механизация раздачи кормов…………………………………………32

2.4 Методика проектирования поточной технологической

линии водоснабжения и автопоения……………………………………..…35

2.5 Методика проектирования процесса получения

и обработки молока……………………………………………………….…44

2.6 Механизация стрижки овец………………………………………..……62

2.7 Механизация инкубации и сбора яиц…………………………………..66

2.7.1 Механизация инкубации яиц………………………………………….66

2.7.2 Механизация сбора яиц……………………………………………..…67

2.8 Методика проектирования поточной технологической

линии удаления, обработки, обеззараживания,

хранения и утилизации навоза..……………………………………………..69

2.8.1 Общие сведения………………………………………………………...69

2.8.2 Выбор способа и системы удаления навоза……………………..……70

2.8.3 Транспортировка навоза и помета от животноводческих

помещений к местам обработки и использования…………………………80

2.8.4 Переработка и обеззараживание навоза и помета……………………83

2.9 Микроклимат в производственных помещениях………………………90

2.9.1 Общие сведения………………………………………………………...90

2.9.2 Расчет вентиляции……………………………………………...………91

2.9.3 Расчет отопления………………………………………….……………95

2.9.4 Подбор калориферов…………………………………………………...98

2.9.5 Расчет освещения……………………………………………………..100

2.10 Организация и планирование технического обслуживания

машин и оборудования ферм………………………………………………105

2.10.1 Общие положения…………………………………………………...105

2.10.2 Расчет количества технических обслуживаний и ремонтов……...107

2.10.3 Расчет трудоемкости технического обслуживания………………107

2.10.4 Разработка технологии проведения

технического обслуживания…………………………………………….…108

2.10.5 Расчет потребности в оборудовании,

приспособлениях и инструменте……………………………………..…108

2.10.6 Расчет площади и планировка пункта

технического обслуживания………………………………………………109

2.10.7 Расчет потребности в материалах и запасных частях……………111

2.10.8 Организация хранения машин и оборудования…………………..111

2.10.9 Определение экономических показателей……………………..…112

3 Конструкторская разработка проекта.................................................112

3.1 Обоснование и выбор объекта конструкторской разработки……….113

3.2 Составление технологической схемы и технические расчеты…..…113

3.3 Эскизная компоновка………………………………………………….114

3.4 Выбор материалов……………………………………………………114

3.5 Проверочные расчеты…………………………………………………114

3.6 Расчет и выбор посадок, допусков и отклонений

для основных сопряжений конструкции…………………………………114

4 Безопасность жизнедеятельности на производстве………………..115

5 Экология…………………………………………………………………116

6 Экономическая эффективность проектного решения…………….116

6.1 Дополнительные капитальные вложения………………………….…116

6.1.1 Затраты на заработную оплату работников………………………...117

6.1.2 Затраты на амортизацию…………………………………………….118

6.1.3 Затраты на текущий ремонт…………………………………………118

6.1.4 Затраты на электроэнергию………………………………………….119

6.2 Определение эксплуатационных затрат, связанных

с использованием проектного решения…………………………………..119

6.3 Годовой экономический эффект………………………………………120

6.4 Окупаемость проектного решения……………………………………121

Литература…………………………………………………………………122

Приложения……………………………………………………………….123

180

179

3

178

4

177

5

176

6

175

7

174

8

173

9

172

10

171

11

170

12

169

13

168

14

167

15

166

16

165

17

164

18

163

19

162

20

161

21

160

22

159

23

158

24

157

25

156

26

155

27

154

28

153

29

152

30

151

31

150

32

149

33

148

34

147

35

146

36

145

37

144

38

143

39

142

40

141

41

140

42

139

43

138

44

137

45

136

46

135

47

134

48

133

49

132

50

131

51

130

52

129

53

128

54

127

55

126

56

125

57

124

58

123

59

122

60

121

61

120

62

119

63

118

64

117

65

116

66

115

67

114

68

113

69

112

70

111

71

110

72

109

73

108

74

107

75

106

76

105

77

104

78

103

79

102

80

101

81

100

82

99

83

98

84

97

85

96

86

95

87

94

88

93

89

92

90

91