29521
.pdf
|
Федеральное государственное бюджетное |
методические указания |
|
|
образовательное учреждение высшего |
|
|
Б3.Б. 6 Механизация и |
|||
|
профессионального образования |
||
|
«Башкирский государственный аграрный |
автоматизация |
|
|
животноводства |
||
|
университет» |
||
|
|
Кафедра технологического оборудования животноводческих и перерабатывающих
предприятий
Б3.Б.6 МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению практических занятий по теме
«Расчет уборки, удаления и утилизации навозной массы на МТФ»
для направления подготовки 111100
Уфа 2013
2
Разработал: |
ст. преподаватель Бибаев Н.Ю. |
Рецензент: |
профессор Алмаев Р.А. |
Рассмотрена и одобрена на заседании методической комиссии механического факультета «__» _________2013 г. Протокол № ____
Председатель методической комиссии механического факультета
к.псих.н., доцент Н.А. Костенко
Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой ТОЖиПП Мартынов В.М.
3
Цели занятий:
Изучить методику расчета выхода, уборки, удаление и утилизации навозной массы. Выполнить расчеты. Приобрести навыки к выполнению расчетов, в работе с документами СНиП, ОНТП, номенклатурные справочники. Научится правильно подбирать технологическое оборудование для уборки, удаления и утилизации навозной массы в зависимости от вида животных, способа содержания, принятой технологии.
Занятие первое Учебные вопросы
1. Расчет выхода, уборки, удаления навозной массы на МТФ при привязном способе содержания коров
1.1Расчет выхода навозной массы на МТФ за сутки и за стойловый период
1.2Подбор технологического оборудования для уборки навоза в животноводческих помещениях МТФ
1.3Технологический расчет транспортера ТСН-160
1.4Удаление навозной массы от животноводческих помещений. Расчет. Заключение
Занятие второе
Введение
2. Расчет выхода, уборки, удаления навозной массы на МТФ при беспривязном содержании коров
2.1Расчет выхода навозной массы на МТФ за сутки и за стойловый период
2.2Подбор технологического оборудования для уборки навоза в животноводческих помещениях МТФ
2.3Технологический расчет скреперной установки УС-15
3. Утилизация навозной массы
3.1Компостирование навозной массы
3.2Компостирование навозной массы с помощью перегружателя органических удобрений ПОУ-40
4.Уборка, удаление и утилизация навозной массы на фермах и комплексах откорма молодняка КРС
4.1Расчет выхода навозной массы
4.2Уборка навозной массы.
4.3Удаление навозной массы. Расчет
4.4Утилизация навозной массы
Заключение
4
1. РАСЧЕТЫ ВЫХОДА, УБОРКИ И УДАЛЕНИЯ НАВОЗНОЙ МАССЫ ПРИ ПРИВЯЗНОМ СПОСОБЕ СОДЕРЖАНИЯ КОРОВ
Исходные данные для расчетов: МТФ на 800 дойных коров. Коровник на 200 дойных коров привязного содержания. Масса коровы 480 кг.
Размеры коровника 21 72 м.
Задача: выбрать систему машин и оборудования для уборки, удаления, и утилизации навозной массы. Выполнить технологические расчеты.
1.1. Расчет выхода навозной массы на МТФ за сутки и за стойловый период. Таблица 1. выход навозной массы на МТФ за сутки и за стойловый период
|
|
|
|
|
|
Средний |
|
|
|
|
|
|
|
выход навоза |
Всего |
№ |
|
|
|
|
|
от одного |
|
Половозрастные группы животных |
|
Поголовье |
|
навоза, |
|||
п/п |
|
|
животного за |
||||
|
|
|
|
|
|
сутки, |
тонн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг/сутки |
|
1 |
Быкипроизводители |
|
|
40 |
|
40 |
1,6 |
2 |
Дойные коровы |
|
|
800 |
|
55 |
44 |
3 |
Первотелки |
|
|
176 |
|
48 |
8,45 |
4 |
Нетели |
|
|
176 |
|
45 |
7,92 |
5 |
Ремонтный молодняк старше 1 |
|
194 |
|
32 |
6,2 |
|
года |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Ремонтные телочки до 1 года |
|
214 |
|
26 |
5,56 |
|
7 |
Молодняк на откорме до 1 года |
|
200 |
|
26 |
5,2 |
|
8 |
Молодняк на откорме старше 1 |
|
200 |
|
32 |
6,4 |
|
года |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Телята до 6 месяцев |
|
|
414 |
|
12 |
4,97 |
Итого по ферме за сутки |
|
|
|
|
|
90,3 |
|
Итого по ферме за стойловый период 210 дней |
|
19 тыс. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
тонн |
Навоз КРС бесподстилочный. |
|
|
|
|
|
|
|
Включена технологическая вода |
|
|
|
|
|
|
|
Плотность |
1029,6-1034,2 кг/ м2 |
|
|
||||
Влажность |
86-88 % |
|
|
|
|
||
Вязкость |
1,3-1,0 Н*с/ м2 |
|
|
||||
Предельное напряжение сдвига |
75-50 Н/м2 |
|
|
||||
1.2. Подбор технологического оборудования для уборки навоза в животноводческих помещениях МТФ.
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
Таблица 2. Технологическое |
оборудование для уборки навоза в |
|||||||
животноводческих помещениях МТФ. |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суточный |
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
выход |
|
Животноводческие |
|
|
Навозоуборочный |
|
|
навоза в |
||
№ |
|
|
Кол. |
Способ выгрузки |
|
||||
|
помещения |
|
|
транспортер |
|
одном |
|||
п/п |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
помещений, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тонн |
1 |
|
Коровник на 200 |
|
4 |
|
ТСН-160 |
Наклонный транспортер |
|
11 |
|
мест |
|
|
ТСН-160 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Родильное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отделение на 200 |
|
|
|
|
Наклонный транспортер |
|
|
2 |
|
мест с |
|
1 |
|
ТСН-160 |
|
11 |
|
|
|
|
ТСН-160 |
|
|||||
|
|
профилакторием |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для телят 160 мест |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коровник для |
|
|
|
|
Наклонный транспортер |
|
|
3 |
|
первотелок на 200 |
|
1 |
|
ТСН-160 |
|
8,45 |
|
|
|
|
ТСН-16 |
|
|||||
|
|
мест |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
Помещение для |
|
1 |
|
ТСН-160 |
Наклонный транспортер |
|
8 |
|
нетелей на 200 мест |
|
|
ТСН-160 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Помещение для |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
ремонтных телок |
|
1 |
|
ТСН-160 |
- |
|
6,2 |
|
старше 1 года на |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 мест |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Помещение для |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
ремонтного |
|
1 |
|
Глубокая |
Бульдозер 1 раз в год |
|
5,56 |
|
молодняка до 1 |
|
|
подстилка |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
года 240 мест |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Откормочник для |
|
|
|
|
Наклонный транспортер |
|
|
7 |
|
молодняка старше 1 |
|
1 |
|
ТСН-160 |
|
6,4 |
|
|
|
|
ТСН-160 |
|
|||||
|
|
года на 240 мест |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Откормочник для |
|
|
|
Глубокая |
|
|
|
8 |
|
молодняка до 1 |
|
1 |
|
Бульдозер 1 раз в год |
|
5,2 |
|
|
|
|
подстилка |
|
|||||
|
|
года на 240 мест |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Телятник (телята до |
|
|
|
|
1 навозо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
сборник + НПК-30, |
|
|
|
9 |
|
6 месяцев) на 450 |
|
1 |
|
- |
|
|
|
|
|
|
самосплавная |
|
|
||||
|
|
мест |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Помещение для |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
быков- |
|
1 |
|
- |
Мобильными |
|
1,6 |
|
производителей на |
|
|
средствами |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
40 мест |
|
|
|
|
|
|
|
|
Технические характеристики цепочно-скребкового транспортера ТСН-160 |
||||||||
кругового действия |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Производительность, т/ч |
|
|
4,5-5,7 |
|
|
|||
|
Длина цепи, м, |
|
|
|
160/13,04 |
||||
Скорость движения цепи, м/с |
|
0,18/0,72 |
|
||||||
Размеры скребка, мм |
|
|
|
285*55 |
|
|
|||
Размеры навозного канала, мм |
|
320*120 |
|
||||||
|
6 |
1.3 Технологический расчет |
транспортера ТСН-160 |
1.3.1. Производительность транспортера Qтр теор в кг/с определяется по формуле
Qтр теор = в h н
где в - длина скребка, м., в = 0,285 м
h – высота скребка, м, h = 0,055 м.
н - плотность навоза, кг/м3, н = 1032 кг/м3
скорость движения скребков, м/с; = 0,18 м/с
- коэффициент подачи; = 0,394…0,520
Qтр = 0,285 0,055 1032 0,18 0,52=1,514 кг/с
1.3.2. Время одного цикла удаления навоза, Тц, с (время одного оборота цепи транспортера) определяется по формуле
Тц = L 0.18160 889c 14.8 мин
где L – длина транспортера, м; L = 160 м
– скорость транспортера, м/с; = 0,18 м/с.
1.3.3. Число включений транспортера в течении суток, nвкл, определяется по формуле
nвкл = |
Gсут 1 |
; |
Q Тц |
||
|
ТР |
|
где Gсут 1 – суточный выход навоза от группы животных, обслуживаемых одним транспортером. В 200 местном коровнике один транспортер обслуживает 100 коров
G сут 1 = 55 100 = 5500 кг
nвкл = |
5500 |
4 |
|
||
1,514 889 |
1.3.4. Продолжительность работы транспортера в течение суток, Тсут, с, определяется по формуле
Тсут = nвкл Тц = 4 14,8 = 59,2 мин. = 3552 с
1.3.5. Действительная производительность транспортера определяется по формуле
Qтр.действ = |
Gсут 1 |
|
5500 |
1,548кг / с 5,574т / ч |
||
|
|
|
||||
Тсут |
3552 |
|||||
|
|
|
||||
1.3.6.Масса навоза, убираемая за один цикл одним транспортером, равна
Gц 1 = Qтр.действ Тц = 1,548 889 = 1376,12 кг = 1,376 т
7
Двумя транспортерами
Gц 2 = Qтр.действ Тц 2 = 2,752 т.
1.4 Удаление навозной массы от животноводческих помещений к навозохранилищам.
Определение времени погрузки навозной массы одним и двумя транспортерами
В качестве транспортного средства примем трактор МТЗ «Беларусь» с тележкой 2ПТС-4 грузоподъемностью 4 т.
При загрузке одним транспортером (транспортеры разнесены) время загрузки равно времени одного цикла удаления навозной умноженное на 2 (т.к. всего 2 транспортера в каждом коровнике)
Т загрузки = Тц 2 = 14,8 2 = 29,6 мин 30 мин Если наклонные транспортеры совмещены (стоят рядом) и возможна их
синхронная работа, то время загрузки равна времени одного цикла уборки навоза
Тзагрузка = Тц = 14,8 15 мин
При смещенном графике погрузки навоза в транспортные средства в 4х коровниках МТФ достаточно одного транспортного средства для удаления навозной массы от коровников для дойных коров.
|
Но это выполнимо при условии |
||||||
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
3600 Тр nвкл ( Тц nтр + 2nезд |
|
+ nездок Тразг. + Тпер. (nпомещен.- 1) + Тпз) |
||||
|
|
||||||
где |
Тр – Продолжительность рабочего дня при 2х сменной работе |
||||||
|
Тр = 7 2 = 14 часов |
||||||
|
nвкл – число включений транспортера в течении суток nвкл = 4 |
||||||
|
Тц – время одного цикла работы транспортера Тц = 890 с |
||||||
|
nтр – число транспортеров на ферме nтр = 2 4 = 8 |
||||||
|
nездок – число ездок от фермы до навозохранилищ |
||||||
|
nездок = |
nтр |
|
8 |
3 |
||
|
n |
|
|||||
|
|
3 |
|
|
|
||
|
|
полн |
|
|
|
|
|
nполн - число транспортеров, которые загружают транспортное средство до полной грузоподъемности
nполн = |
G2 ПТС 4 |
|
|
4 |
2,9 3 |
|
G |
1,376 |
|||||
|
|
|
||||
|
цикла1 |
|
|
|
|
|
V- скорость транспортного средства при перевозке навоза, м/с V = 3
м/с
S – расстояние от фермы до навозохранилищ S=150 м
Тразг. – время разгрузки; Тразг. = 60 с.
– время переездов от одного животноводческого помещения до
другого
Тпереезд = VS11 1002,8 36с
nпомещ – количество коровников nпом. = 4
|
|
|
|
|
|
8 |
Тпз |
– |
|
подготовительно заключительное время; Тпз – 2100 с |
|||
|
3600 14 4 |
( |
890 8 + 2 3 |
150 |
+ |
3 60 + 36 3 + 2100 |
|
|
|||||
50500 39432 |
3 |
|
|
|||
|
|
|
|
|||
Условие выполняется. Следовательно, один агрегат МТЗ «Беларусь» + 2ПТС-4 вполне справятся с вывозкой навоза от коровников до навозохранилищ, если он будет работать в течение 2х смен (с 7.00 до 23.00)
Определение потребного количества транспортных средств для удаления навозной массы со всей фермы.
Если 1 агрегат (МТЗ+2ПТС-4) справляется с вывозкой навоза с 4х коровников для дойных коров (суточный выход 11т 4 = 44т), то с вывозкой оставшейся части навозной массы (90,3 - 44 - 5,6 - 5,2 = 35,5 тонн) легко справится еще один такой же агрегат.
Таким образом, для вывозки суточной навозной массы от всех животноводческих помещений МТФ вполне достаточно двух агрегатов МТЗ + 2 ПТС – 4 при их двухсменной работе.
2. Расчет выхода, уборки, удаления навозной массы при беспривязном, боксовом способе содержания коров.
Исходные данные для расчетов: МТФ на 800 дойных коров 4 коровника по 200 коров Масса коровы 480 кг Годовой удой 4800 кг.
Размеры коровника 27 78 м.
Задача
Подобрать технологическое оборудование для уборки, удаления и утилизации навозной массы. Выполнить
технологические расчеты. 2.1 Расчет выхода навозной массы на МТФ за сутки и за стойловый период Таблица 3. Выход навозной массы
|
|
|
|
Суточный |
Среднесуточный |
|
№ |
|
|
|
выход навоза |
||
Половозрастные группы |
Поголовье |
выход навоза от |
||||
№ |
от одного |
|||||
животных |
животных |
группы |
||||
п/п |
животного, |
|||||
|
|
|
животных, тонн |
|||
|
|
|
|
кг/сутки |
||
|
|
|
|
|
||
1 |
Быки-производители |
40 |
40 |
1,6 |
||
2 |
Дойные коровы |
|
800 |
55 |
44 |
|
3 |
Первотелки |
|
176 |
48 |
8,45 |
|
4 |
Нетели |
|
176 |
45 |
7,92 |
|
5 |
Ремонтный |
молодняк |
194 |
32 |
6,2 |
|
старше 1 года |
|
|||||
|
|
|
|
|
||
6 |
Ремонтный молодняк до |
214 |
26 |
5,56 |
||
1 года |
|
|||||
|
|
|
|
|
||
9
7 |
Молодняк на |
откорме |
200 |
32 |
|
6,4 |
старше 1 года |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Молодняк на откорме до |
200 |
26 |
|
5,2 |
|
1 года |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Телята до 6 мес. |
|
414 |
12 |
|
4,97 |
|
|
|
Итого по ферме за сутки 90,3 |
|
||
|
|
|
Итого по ферме за 210 дней 19 тыс. тонн |
|||
Навоз КРС бесподстилочный. Включена технологическая вода Плотность 1029,8 – 1034,2 кг/м3 Влажность 82 – 86 % Вязкость 1,3 – 1 н с/м2
Предельное напряжение сдвига – 75 – 50 н/м2.
2.2 Подбор технологического оборудования для уборки навоза в животноводческих помещениях МТФ.
Таблица 4. Технологическое оборудования для уборки навозной массы животноводческих помещениях МТФ.
|
|
|
|
|
Суточный |
|
|
|
|
|
Навозосборник |
выход |
|
№ |
Животноводчески |
Кол |
Навозоуборочны |
навоза в |
||
. Средство |
||||||
п/ |
е помещения |
. |
й транспортер |
одном |
||
выгрузки |
||||||
п |
|
|
|
помещений |
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
, тонн |
|
|
Коровник на 200 |
|
УС-15 |
1 на 2 |
|
|
1 |
4 |
коровника |
11 |
|||
мест |
УС-10 |
|||||
|
|
НПК-30 |
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
Родильное |
|
|
|
|
|
|
отделение на 200 |
|
ТСН-160 |
1 на 2 |
|
|
2 |
мест с |
1 |
помещения |
11 |
||
КНП-10 |
||||||
|
профилакторием |
|
НПК30 |
|
||
|
|
|
|
|||
|
для телят 160 мест |
|
|
|
|
|
|
Коровник для |
|
УС-15 |
|
|
|
3 |
первотелок на 200 |
1 |
|
8,45 |
||
УС-10 |
|
|||||
|
мест |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
Помещение для |
|
УС-15 |
1 на 2 |
|
|
4 |
нетелей на 200 |
1 |
8 |
|||
УС-10 |
помещения |
|||||
|
мест |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
Помещение для |
|
|
|
|
|
5 |
ремонтных телок |
1 |
УС-15 |
НПК-30 |
6,2 |
|
старше 1 года на |
УС-10 |
|||||
|
|
|
|
|||
|
200 мест |
|
|
|
|
|
6 |
Помещение для |
1 |
Самосплавная |
1 на 2 |
5,56 |
10
|
рем. телочек до 1 |
|
|
|
|
|
|
года на 240 мест |
|
|
|
|
|
|
Откормочник для |
|
|
Помещения |
|
|
7 |
молодняка до 1 |
1 |
Система |
5,2 |
||
НПК-3П |
||||||
|
года на 240 мест |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
Откормочник для |
|
|
|
|
|
8 |
молодняка старше |
1 |
Самосплавная 1 на помещения |
6,4 |
||
|
1 года на 240 мест |
|
|
|
|
|
9 |
Телятник 450 |
1 |
Система |
НПК-30 |
5 |
|
мест |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
Помещение для |
|
|
|
|
|
10 |
быков- |
1 |
Мобильными средствами |
1,6 |
||
|
производителей |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
В коровниках навозная масса убирается из продольных навозных каналов скреперными установками УС-15. Навозная масса через решетки сваливается в поперечные навозные каналы, из которых удаляется скреперными установками УС-10 в навозосборники.
УС-15 |
Установка скреперная, с возвратно поступательным |
|
|
движением рабочих органов – «дельта-скреперов.» |
|
|
Навозный проход |
ширина 1,8 – 2,3 м |
|
|
глубина 0,2 м |
|
Установка включается раз в сутки и работает 18-20 часов |
|
|
Скорость движения скребков 0,04 м/с |
|
|
Мощность привода 3 кВт |
|
|
Длина контура |
170 м. |
Производительность до 1,5 т/ч Установка обслуживает 100 коров
Исполнение-выгрузка навозной массы в конце коровника.
УС-10
Предназначена для уборки навоза из поперечных каналов и удаление его в навозосборник. Штангово-скреперная установка УС-10 имеет 8 рабочих органов,
расположенных на расстоянии 10 м друг от друга при ходе штанги 12,5 м. Ширина захвата скрепера в раскрытом состоянии составляет 1,75 м., в сложенном- 0,69 м. Высота скребков равна 0,15 м. Поперечный канал имеет размеры 960 1800 1400 мм. и является промежуточной накопительной емкостью. УС-10 работает периодически, автоматически включаясь, шесть раз в
сутки по 20 мин. |
|
|
Скорость движения штанг |
0,137 |
м/с |
Подача |
2,8 кг/с |
|
Мощность эл. двигателя |
3 кВт |
|
Размеры канала: |
|
|