Механизация приготовления и раздачи кормов на ферме крупного рогатого скота

метки: Приготовление, Раздача, Механизация, Автоматизация, Загрузка, Животное, Коэффициент, Кормосмесь

Увеличение производства продукции животноводства в стране предусматривается главным образом за счёт внедрения интенсивных технологий и новой техники, повышения продуктивности скота, а также широкого использования различных форм хозяйствования.

Создание новых машин и оборудования должно основываться на строго научном подходе, для комплексной механизации сельскохозяйственного производства. Внедрение в производство новой системы машин позволит уменьшить эксплуатационные издержки на получение продукции животноводства на 20…25% снизить прямые затраты труда в 1,5…1,9 раза по сравнению с уровнем достигнутым в хозяйствах страны [1].

В водоснабжении широкое распространение получают автоматизированые установки с пневмо регуляторами и применением современного регулируемого электропривода насосных агрегатов, обеспечивающих высокое качество и надёжность подачи воды на фермы при минимальных затратах на техническое обслуживание.

Механизация приготовления кормовых смесей осуществляется комплектами машин и оборудования, входящими в состав автоматизированных линий, выполняющих взаимосвязанные операции без затрат ручного труда. Для раздачи кормов на фермах промышленность поставляет как мобильные так и стационарные раздатчики.

Увеличение производства продукции невозможно без внедрения механизированных технологий. Для решения сложных задач механизации, электрификации и автоматизации, стоящих перед агропромышленным комплексом, необходимы технически обученные высококвалифицированные специалисты, всесторонне владеющие профессиональными знаниями. От уровня их инженерной подготовки во многом зависит дальнейшее развитие сельского хозяйства в целом и его животноводческой отрасли.

На фермах все больше и больше используют мобильные раздатчики кормов с приводом от двигателя внутреннего сгорания , так как они могут не только раздавать корм, но транспортировать его от хранилищ к животным [2].

Целью курсового проекта является разработка механизированной технологии приготовления и раздачи кормов на животноводческом комплексе с поголовьем 700 коров.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕМЕ

Исходя из энергетической ценности корма подразделяют на объемистые (в 1 кг 0,6 к. ед. и менее) и концентрированные (в 1 кг более 0,6 к. ед.).

По происхождению корма делят на растительные, животные, микробиологического и химического синтеза, комбинированные.

В практике кормоприготовления принято следующее деление кормов:

• зеленые (трава пастбищ и зеленых подкормок);
• грубые (сено, солома, мякина, веточный и древесный корм);
• сочные (силос, сенаж, корнеплоды, клубнеплоды, бахчевые и другие сочные плоды);
• концентрированные (зерно и семена, жмых, шроты и др.);
• корма животного происхождения (молоко, молочные продукты, отходы молочной и мясной промышленности);
• отходы технических производств (спиртовое, сахарное, консервное, пищевое, масложировое);
• пищевые отходы;
• корма микробиологического синтеза (дрожжи, микробный белок);
• синтетические азотистые добавки;
• минеральные и витаминные кормовые добавки;
• комбикорма.

Корма подготавливают в целях повышения их поедаемости, переваримости и использования питательных веществ, улучшения технологических свойств, обеззараживания. Кроме того, корма должны быть очищены от примесей и веществ, вредных для здоровья животных или неблагоприятно влияющих на качество продукции. Наряду с этим подготовка кормов значительно расширяет возможности использования различных отходов как сельскохозяйственного, так и других производств.

Технология производства, переработки и хранения продукции животноводства

... и положило начало производству молочной продукции и переработке, разветвлённой торговле и бизнес плану. Многие учёные институт животноводства ... отходов технических производств, а также при силосовании и сенажировании. Гранулирование и брикетирование травяной муки и резки, тюкование сена и уборка его в рулоны способствуют лучшей сохранности питательных веществ, особенно каротина. Хранение кормов ...

Зоотехнической наукой и практикой доказано, что наиболее эффективно корма скармливать в виде смеси, состоящей из разных компонентов. В этом случае продуктивность животных значительно (до 25%) повышается, а расход кормов сокращается.

В настоящее время для переработки и смешивания кормов строят специальные предприятия — кормоцехи животноводческих ферм и комплексов [3].

Различают следующие способы приготовления кормов: механические, химические, тепловые, биологические.

К механическим способам относятся измельчение, плющение, дозирование, смешивание, уплотнение и т.д. Некоторые механические способы, кроме всего прочего, обеспечивают лучшие условия и для других операций приготовления и раздачи кормов. Например, измельчение компонентов создает условия для их хорошего смешивания, а уплотнениепозволяет облегчить их транспортировку, хранение и раздачу.

Химические способы заключаются в воздействии на некоторые виды кормов химическими веществами (соляной кислотой, известковым молоком, щелочью, аммиаком и т.д.) Чаще всего этим способом обрабатывают солому с целью расщепления клетчатки и увеличения ее переваримости.

Тепловые способы сводятся к воздействию на корм тепла (запаривание, поджаривание, сушка, заваривание (горячей водой).

При этом убивается плесень, если она есть на корме.

Биологические способы основаны на воздействии на корм различных микроорганизмов (дрожжевание, осолаживание и т.д.).

Технологические процессы приготовления кормов отличаются большим разнообразием, что обусловливается природно-климатическими зонами содержания животных, особенностями местности, наличием вблизи ферм предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции, структурой посевных площадей, технологией содержания животных и другими факторами [4].

Различают следующие типы рационов кормления крупного рогатого скота: сенной, силосный, концентратный, силосно-сенной, силосно-корнеплодный, силосно-жомовый, силосно-сенажный, силосно-сенажно-концентратный с долей концентрированных кормов до 30-35% питательности рациона.

Для свиней применяют следующие типы кормления: концентратно-корнеплодный и концентратно-картофельный с содержанием концентрированных кормов в рационах до 60-75% питательности, концентратный.

Для овец применяют сено-силосно-концентратный тип кормления с содержанием концентратов до 25-35% по питательности. Для этих животных сено-концентратную часть весьма желательно скармливать в виде гранул.

Главным критерием экономической эффективности рационов являются наименьшая трудоемкость и себестоимость производства кормов, наибольший выход с 1 га кормовых угодий питательных веществ, полноценность кормов [10].

В связи с большим разнообразием рационов каждый из видов кормов обрабатывают по многим схемам.

Грубые корма (солому и грубостебельное сено) готовят по следующим схемам:

1) измельчение — дозирование — смешивание с другими компонентами;

2) измельчение — дозирование — запаривание — смешивание;

3) измельчение — дозирование — биологическая или химическая обработка — смешивание.

Корнеклубнеплоды готовят по схемам:

1)мойка- измельчение — дозирование — смешивание;

2)мойка — запаривание — разминание — дозирование — смешивание;

3)мойка — измельчение — дозирование — дрожжевание — смешивание;

• Первую схему применяют на фермах крупного рогатого скота, вторую — на свинофермах, третью на фермах всех видов.

Зерновые корма готовят, используя следующие схемы:

1) очистка — измельчение — дозирование — смешивание;

2) очистка — измельчение — осолаживание (дрожжевание) — дозирование — смешивание;

3) очистка — измельчение — дозирование — смешивание — прессование;

4) очистка — проращивание;

5) очистка — измельчение — смешивание с мочевиной — экструзия;

6) очистка — микронизация.

Эти схемы служат для выбора технологии и оборудования кормоцехов [5].

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ЖИВОТНОВОДЧЕСКОЙ ФЕРМЫ (КОМПЛЕКСА)

Комплекс представлен стадом в 312 голов, из которых всего 172 головы дойное стадо. Раздой и осеменение 78 голов, сухостойные 53 головы и всего 9 голов родильное отделение. При поточно-цеховой системе все молочное стадо разделяют в зависимости от физиологического состояния животных на четыре технологические группы, которые формируются в цехи: сухостойных коров, отела, раздоя и осеменения и производства молока.

Таблица 2.1 Технологическая схема работы молочных фермы

Цех	Секция	Продолжительность содержания, дни	Способ содержания коров
		Мин.-макс.	в среднем
Сухостойных	Первого периода	30-45	40	Беспривязно-групповой
	Второго периода	15-25	20
Отела	Дородовая	2-5	3	Беспривязно-боксовый
	Родовая	1-2	1	Беспривязно-боксовый
	Послеродовая	7-15	10	Беспривязно-групповой
Раздоя и осеменения		85-120	100	Беспривязно-групповой
Производства молока		180-250	200	Беспривязно-групповой

Цех сухостойных коров

При формировании технологических групп необходимо учитывать возраст животных. Даже при содержании животных на привязи нежелательно вводить отдельных нетелей в группу полновозрастных коров на последующих этапах технологического цикла. При беспривязном же содержании коров это вообще недопустимо. Первотелки значительно труднее привыкают к стаду уже сформированных животных, а процесс их раздоя требует более пристального внимания со стороны операторов и специалистов. Поэтому из первотелок желательно формировать отдельные технологические группы.

В рацион сухостойных коров первого периода необходимо включать высокочественные корма: злаково-бобовое сено, сенаж, яровую солому, для недопущения ожирения и правильного развития плода. Во второй период сухостоя коров переводят на полноценный рацион, который используется при раздое. Это адаптирует желудочно-кишечный тракт к основному рациону, что не вызывает расстройств при молокоотдаче дальнейшем, организм плода получает необходимые питательные вещества для развития. Содержание коров в цехе сухостоя беспривязное, помещение разделяют на секции, не более 20 голов в каждой, секции формируют согласно сроков стельности. Большая скученность вызывает травмы, аборты и мертворождения.

Цех отела коров

Содержат животных в родильном цехе в боксах. В предродовой секции коров содержат беспривязна на глубокой подстилке с постоянным добавлением сухой соломы, здесь завершается подготовка к отелу. Перед наступлением родов корову переводят в родовую секцию, оборудованную закрытыми боксами; содержание животных беспривязное. В родильном боксе клинически здоровая корова находится, как правило, 1 сут. В зависимости от функционального состояния организма после отела животное переводят в послеродовую секцию или же в стационар на лечение (при послеродовых осложнениях).

В послеродовой секции коров содержат без привязи с выпуском на выгульные площадки. Кормление коров индивидуальное, с учетом общего состояния животного, возраста и живой массы. В родильном отделении используют рацион с значительным количеством грубых кормов во избежание заболеваний ЖКТ и вымени.

Помещение профилактория разделяют на секции не менее двух для содержания в них не более 50 телят. В профилактории следует строго выполнять принцип «все пусто — все занято».

После суточного пребывания с коровой теленка переводят в профилакторий, где до 20-дневного возраста содержат в индивидуальных боксах с последующей передачей телят в другие помещения.

В послеродовой секции коров содержат в зависимости от физсостояния. В это время следят за состоянием вымени, матки и всего организма новотельной коровы. При необходимости животных лечат. Благодаря полноценному кормлению и правильному содержанию с использованием выгулов их своевременно переводят в цех раздоя и осеменения. После отела коров доят столько раз, сколько принято доить в основном стаде. При этом у животных сразу после отела вырабатывается рефлекс на определенный режим доения, благодаря чему их удои при переводе из родильного отделения в коровник не снижаются.

Цех раздоя и осеменения коров

В период раздоя для коров создаются оптимальные условия содержания и кормления с авансированием на раздой, с тем чтобы не ухудшить состояние их здоровья и без перекорма достичь наивысшей молочной продуктивности. Рацион для этой группы коров составляется на срок не более 10 дней. Набор кормов должен обеспечивать дойную корову всеми питательными веществами, обязательно скармливание высококачественного сена и корнеплодов. Аванс кормов на раздой первотелок дается с учетом роста организма, в зависимости от степени их развития.

Цех раздоя и осеменения — одновременно контрольно-селекционный двор, где по фактической продуктивности проводят оценку коров-первотелок. Оценивают их по следующим признакам: надой молока за укороченную лактацию, форма вымени и скорость молокоотдачи, конституция и экстерьер, воспроизводительная способность. Особое внимание в этом цехе уделяют осеменению коров. Для этого 2 раза в день их осматривают и проверяют активность во время доек по чипам (респондерам) для выявления течки. При явных признаках охоты коров осеменяют. Если течка продолжается, повторное осеменение проводят через 10—12 ч. В цехе раздоя и осеменения все коровы должны быть оплодотворены не ранее 45днейв течение первых 3,5 мес после отела. Доение трёхразовое позволяет качественно провести раздой.

Цех производства молока

Важное значение имеет запуск коров на сухостой. Чтобы скорее прекратить лактацию, корову переводят в предзапускную группу (за 15 дней до предполагаемого запуска).

Применяется методика медикаментозного запуска. После запуска следят за состоянием вымени коровы.

Большое внимание уделяют машинному доению коров. Операторы машинного доения обязаны четко придерживаться последовательности и продолжительности выполнения технологических операций, которые обусловлены морфологическими и физиологическими функциями молочной железы. При привязном содержании животных для повышения производительности труда целесообразно применять полуавтоматические привязи [6].

Тип кормления лакирующих коров круглогодовой — силосно-сенажный. Поэтому в рационе должно быть определенное количество грубых, сочных кормов, в летний период — зеленых, при умеренной даче концентратов (250—350 г на 1 кг молока).

Рацион балансируется по питательности, сочетаемости кормов, соотношению органических и минеральных веществ, а также витаминов.

2.1 Специализация фермы

Комплекс предназначен для получения молока с поточно-цеховой системой, включающей три цеха: цех сухостойных коров; цех отела; цех раздоя, осеменения и цех производства молока. Система содержания дойного стада беспривязная с кормлением на кормовом столе. Сухостойные и родильное отделение содержатся на глубокой несменяемой подстилке. Общее поголовье фермы составляет 312 голов. Планируемый удой на одну голову 5500 кг в год.

2.2 Структура стада

Цех дойных коров, раздоя и осеменения объединен и насчитывает 250 голов, в цехе сухостойных 53 голов из них 40 голов в секции первого периода и 13 голов в секции второго периода сухостоя, в родильном отделении 9 голов. Процентное отношение производственных гуп приведено в таблице 2.2.

Таблица 2.2 Структура дойного стада на ферме.

Группы животных	% в стаде	Голов в стаде
Коровы: всего — цех производства молока — цех раздоя и осеменения — цех сухостоя — родильное отделение	100 55 25 17 3	213 172 78 53 9

Генеральный план фермы

Генеральный план фермы:

1- цех дойных коров, раздоя и осеменения; 2 — здание для молодняка с родильным отделением, 3 — доильный зал, 4 — сенажные и силосные траншеи, 5 — комбикормовый цех, 6 — сарай для сена, 7 — хранилище корнеплодов, 8 — зерносклад, 9 — навозохранилища, 10 — гараж, ПТО, административные помещения.

КПП должно быть оборудовано в соответствии с санитарно-зоогигиеническими требованиями. Возможно оборудование второго КПП.

2.3 Технология производства продукции

На проектируемом комплексе принята поточно- цеховая система содержания скота, согласно которой животных переводить по цехам в зависимости от их физиологического состояния. Содержание скота беспривязное.

При подборе оборудования необходимо предусматривать бесперебойную работу поточной линии и осуществление всех технологических процессов по принятой схеме, а также обеспечивать необходимую производительность и оптимальную загрузку оборудования, лучшие условия труда и низкую себестоимость выпускаемой продукции.

Водоснабжение фермы производится от центральной водонапорной системы или же от ближайших водонапорных башен. Запитывать комплекс необходимо от двух скважин чтобы всегда иметь резервный источник воды.

Потребность в воде зависит от вида, возраста, живой массы и продуктивности животных, а также от сезона года, температуры помещения, состава рациона. Животные должны получать воду вволю, что достигается при использовании автоматических поилок.

Для поения крупного рогатого скота применяется групповая автопоилка ПГПЭ-2, которая имеет элетроподогрев воды в зимнее время, что предотвращает замерзание воды, увеличивает продуктивность, не вызывает абортов от потребления холодной воды. Поилка состоит из двух установленных в металлическую защиту полимерных корыт, с низу осуществляется подвод воды и электричества. В поилках используется поплавковая система, они легко опрокидываются для мытья.

Для выполнения основных технологических процессов по обслуживанию поголовья применяется трактор «Белорус 1025», с которым может агрегатироваться большое количество навесного и прицепного оборудования. Так навоз из выгулов выталкивается с помощью навесного бульдозера-ковша ПФП-1 [7].

Технология смешивания и раздачи кормов при помощи ИСРК- 12Ф. Эта машина отвечает многим требованиям: универсальная, обеспечивает приготовление и раздачу кормовых смесей, минимальные потери питательных веществ при смешивании и раздаче кормов, раздача корма осуществляется за короткое время.

ИСРК — 12Ф имеет ряд преимуществ по сравнению с другими аналогичными машинами. Он оборудован фрезой для загрузки травяного сенажа и кукурузного силоса прямо из траншей; включает в себя несколько производственных процессов: дозирование, загрузку, смешивание, раздачу кормов. На передней стенке бункера закреплен дисплей весового механизма и управления рабочими органами, имеется также смотровая площадка и лестница для подъема на площадку, сзади предусмотрено решетчатое окно для загрузки вручную различных сыпучих добавок и премиксов ;норма выдачи кормосмеси регулируется шиберной заслонкой выгрузного люка. Технические характеристики кормораздатчика указаны в таблице 2.3.

Таблице 2.3 Технические характеристики ИСРК — 12Ф

Наименование показателя	ИСРК-12Ф
Тип	полуприцеп
Грузоподъёмность / Объем бункера, м.куб.	3,5/12
Масса, кг, не более	5500
Габаритные размеры, м, не более, ДхШхВ
при размере шин 295/80 R22.5	7х2,2х2,54
Ширина колеи, мм	1680
Дорожный просвет, мм, не менее	420
Максимальная высота выгрузки корма поперечным транспортером, мм	700
Транспортная скорость с грузом/без груза, км/ч, не более	8/12
Рабочая скорость при раздаче кормов, км/ч, не более	5
Время смешивания компонентов, мин	7
Срок службы, лет	8
Гидропривод транспортера и задвижек	автономный
Привод шнеков	от ВОМ трактора
Количество/тип шнеков	2 / горизонтальный
Обслуживающий персонал	1 тракторист
Ширина фрезы/Диаметр фрезерного барабана, мм	1500/500
Подъем фрезы по оси/Глубина фрезер. слоя за проход, мм	4500/250
Скорость вращения фрезы, об/мин	0-500
Класс трактора	1.4

Бункеры — идеальный способ защиты корма от воздействия факторов внешней среды. Гарантируется надежная защита кормов от влаги. Все бункеры имеют водонепроницаемую крышку и рифленые стенки, что придает прочность конструкции. Загрузка корма может осуществляться как механическим, так и пневматическим способом. А также можно использовать оба способа в одном бункере. Болты, используемые в соединительных частях бункера, имеют изоляционную прокладку, а нижние сегменты бункера имеют защитную юбку, исключающую стекание влаги по нижнему конусу и приемному рукаву. Имеется шнек для загрузки концентратов в кормораздатчик, который приводится в действие от электродвигателя [4].

2.4 Комплексная механизация фермы

Получение воды будет вестись из артезианской скважины. Таким образом можно добиться более чистой воды, в отличие от воды из естественных водоисточников (озер, рек и т.д.)

Далее вода по системе труб будет поступать в водонапорную башню. Так она будет находится до востребования и, к тому же, нагреваться. Затем из водонапорной башни вода по трубопроводу будет распределяться по ферме в необходимые места, включая автопоилки животных.

Обеспечение достаточного количества воды является одним из условий достижения высокой продуктивности. Потребность в воде зависит от вида, возраста, живой массы и продуктивности животных, а также от сезона года, температуры помещения, состава рациона. Животные должны получать воду вволю, что достигается при использовании автоматических поилок.

Автоматические поилки применяемые при беспривязном содержании скота в неотапливаемых помещениях изготавливаются из пищевой пластмассы. Размеры поилки определяются в зависимости от категории и количества животных. Наиболее распространенными габаритами являются 400х860 мм и 400х1400 мм [8].

Поскольку ферма является товарной, ее главная задача — получение молока. Ремонт стада осуществляется как за счет телят, полученных от коров на ферме, так и благодаря покупке животных у других фермеров и в племенных хозяйствах. Поэтому телятник, находящийся на территории хозяйства рассчитан на небольшое число животных (60 голов).

Для выполнения основных технологических процессов по обслуживанию поголовья применяется трактор «Белорус 1025» с которым может агрегатироватся большое количество навесного и прицепного оборудования. Так навоз выталкивается с помощью навесного бульдозера-ковша ПФП-1.

Ключевым элементом процесса приготовления полнорационных кормовых смесей является миксер. Наиболее приемлем для небольшой фермы кормораздатчик уже имеющий устройство для погрузки компонентов кормовой смеси. Такой техникой являются прицепные миксеры «Хозяин» с горизонтальными шнеками и оборудованные фрезой.

Уборка навоза с выгулов может также осуществляется трактором МТЗ оборудованным ковшом-бульдозером для выталкивания твердой фракции. Удаление навоза из коровника является одним из наиболее трудоемких процессов при содержании КРС. Данная работа занимает почти 50% от трудовых затрат. Организованная система навозоудаления способствует созданию оптимального климата на животноводческих комплексах и сохранению поголовья КРС.

Скреперная система навозоудаления «Снуб» предназначена для удаления навоза из открытых проходов, между рядами стойл. Цепные скреперы «Снуб» изготовлены по ТУ BY 191228674.002-2009.

Благодаря простой конструкции и высокой надежности узлов и агрегатов, скрепера зарекомендовали себя как качественное и доступное изделие.

Преимущества скреперов «Снуб»:

• приводная станция 0,75 кВт оснащена планетарным редуктором, что продлевает срок эксплуатации двигателя на 40 %, по сравнению с обычной приводной станцией;

• механический натяжитель цепи (встроенный в раму двигателя);
• позволяет постоянно поддерживать требуемую натяжку цепи;
• поворотные ролики;
• изготовлены из высококачественного серого чугуна;

• полное исключение человеческого фактора. Блок управления на каждый контур с возможностью программирования включения 24 раза в сутки;
• возможность подключения насоса и миксера;
• все элементы скрепера покрыты высококачественным гальваническим покрытием, что исключает возможность образования на их поверхности ржавчины;
• регулируемые, самоцентрирующиеся крылья, высотой не менее 22 см, из оцинкованной стали;

• наличие в блоке управления механизма, защищающего от замораживания;
• данные о движении скрепера постоянно анализируются и обрабатываются компьютерным блоком управления;
• функция распознавания препятствий;
• цилиндрическая зубчатая передача с гидродинамической смазкой;
• полная безопасность для животных;
• скорость движения скрепера — 4 м/ мин;
• тяговая цепь (диаметр 13 мм), DIN 766, из высокоуглеродистой стали с поверхностной закалкой, сила разрыва — 6400 кг.

высокая эффективность навозоудаления по всем проходам — средним и торцевым;

• возможность удаления как твердого, так и жидкого навоза;
• создание более комфортной среды обитания КРС за счет снижения количества аммиака, выделяемого навозом;
• безопасность для коров, поскольку скребок перемещается с низкой скоростью;
• при установке блока автоматики появляется возможность установки периодичности автоматической очистки коровника, а также выдачи сигнала о неисправности систем [4].

Навоз сбрасывается в центральный поперечный канал, где смывается жижей в станцию КНС. Там происходит перемешивание и выкачка жижи в летнее время в лагуны-навозохранилища, зимой в бочку МЖТ-11 агрегируемую с трактором МТЗ-82 с последующим вывозом в поле. МЖТ-11 приводится в работу от ВОМ и гидросистемы трактора и может откачивать канализационные шахты. Все эти операции производит слесарь управляя двумя гидронасосами которые работают от электродвигателей.

3.ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ И РАЗДАЧИ КОРМОВ

В технологическую схему кормления входят следующие машины: бункера для хранения концентратов выгрузочным шнеком ; ИСРК-12Ф основной элемент производящий приготовление кормовой смеси и раздачу ее на кормовой стол.

Принципиальная схема приготовления корма представляет собой загрузку в определенной последовательности компонентов корма с последующим их перемешиванием и доизмельчением.

Кормораздатчик ИСРК-12Ф оснащен загрузочной фрезой для загрузки травяного сенажа и кукурузного силоса.

Кормораздатчик состоит из тягового устройства, бункера, главного двухскоростного редуктора, шнекового рабочего органа, весового механизма, механизма раздачи кормов, привода рабочих органов, тормозной системы, автономной гидросистемы, оси тормозной с колёсами, загрузочной фрезой.

Тяговое устройство — сварная конструкция, жестко закрепленная на бункере и служащая для сцепки с тяговым органом трактора при помощи серьги. На нем установлена регулируемая по высоте опора.

Бункер в горизонтальной плоскости имеет прямоугольную форму, а в вертикальной поперечной плоскости — призматическую с расширением верхом. На передней стенке бункера закреплены масляной бак гидросистемы машины, дисплей весового механизма и управления рабочими органами. Имеются также смотровая площадка и лестница для подъема на площадку. Сзади бункера предусмотрено решетчатое окно для загрузки вручную различных сыпучих добавок и премиксов. В нижней призматической части бункера по его оси установлены два смешивающее-измельчающих шнека. Для доизмельчения массы по всей длине витков шнеков установлены ножи, имеющие волнистую кромку лезвия с насечкой. Для смешивания компонентов корма каждый шнек имеет противоположную навивку витков, обеспечивающих транспортирование смешиваемых компонентов в середину бункера. В средней части шнеков предусмотрены лопасти, направляющие потоки массы вверх.

Слева по ходу кормораздатчика в средней части бункера установлен выгрузной скребковый транспортер с гидроприводом. Угол наклона транспортера регулируется гидроцилиндром, а норма выдачи кормосмеси — шиберной заслонкой выгрузного люка, открываемой с помощью гидроцилиндра. Величина открытия шиберной заслонки контролируется визуально по положению рычага, связанного со штоком гидроцилиндра, и метками, нанесенными на специальную линейку, закрепленную на передней стенке бункера. В транспортном положении транспортер фиксируется в вертикальном положении.

Справа по ходу движения в средней части бункера установлен выгрузной латок для раздачи приготовленной кормосмеси на кормовой стол. Подъем и опускание лотка производят вручную. Регулировка нормы выдачи осуществляется так же, как и на выгрузном транспортере.

Весовой механизм предназначен для взвешивания непосредственно раздатчиком загружаемых компонентов смеси. Он состоит из нагрузочного устройства, управляющего контролера и коммуникационных цепей. Измерительная система имеет ручной режим настройки, автоматический режим взвешивания с высвечиванием показателей на индикаторе дисплея, блокировку системы взвешивания при переездах агрегата к местам догрузки.

Привод рабочих органов кормораздатчика производится от главного двухскоростного редуктора, установленного в передней части бункера. Привод шнеков осуществляется цепными передачами, а остальных рабочих органов — с помощью автономной гидросистемы, включающей гидронасос и гидромотор привода выгрузного транспортера, гидроцилиндры привода шиберо и наклона транспортера, гидробак, гидрораспределители, контрольные приборы и предохранительную арматуру. Передача мощности от ВОМ должна быть 540 минП№.

Тормозная система состоит из пневмопривода и стояночного тормоза. Привод тормозов осуществляется от пневмосистемы трактора, а привод стояночного тормоза — ручной, механический.

Ходовая система представляет собой мост с колёсами. Балка моста с колёсами соединяется с бункером.

Кормораздатчик используется только на территории фермы и агрегатируется с трактором класса 1,4.

Управление органами кормораздатчика, кроме стояночного тормоза, осуществляется из кабины трактора.

Привод транспортера, открывание и закрывание боковых заслонок производится от гидросистемы кормораздатчика из кабины с помощью пульта дистанционного управления, а привод рабочих органов и гидросистемы кормораздатчиков — от ВОМ трактора.

Пневмопривод тормозов кормораздатчика подключен к пневмоприводу трактора и управляется совместно с тормозами трактора. Управление стояночным тормозом производится с помощью рычага, установленного на раме кормораздатчика.

Управление работой фрезерного оборудования осуществляется как из кабины трактора, так и вне кабины при помощи дистанционного пульта управления.

Норма выдачи кормов регулируется изменением скорости транспортера и шиберной заслонки выгрузного шнека и подбирается опытным путем. Скорость транспортера измеряется гидромотором, управляемым из кабины трактора. Также регулируется высота подъема транспортёра.

Скорость вращения фрезы зависит от увеличения уменьшения числа оборотов ВОМ трактора. Для изменения скорости опускания стрелы служит клапан «+» или «-» на передней панели кормораздатчика.

Вращение смешивающе-измельчающих шнеков регулируется переключением скоростей главного редуктора и вместе с изменением числа оборотов ВОМ трактора позволяет получить четыре скорости вращения, что в свою очередь дает возможность подбирать наилучшие режимы в зависимости от исходных компонентов кормосмеси.

Приготовление и раздача корма происходит следующим образом.

Загрузка компонентов корма в бункер машины производится с помощью фрезы. После загрузки происходит измельчение и смешивание компонентов двумя противоположно вращающимися шнеками с ножами в течении 5…7 мин до получения однородной смеси.

При кормлении различными компонентами необходимо использовать следующий порядок загрузки кормов в кормораздатчик:

1. Грубые корма(солома, сено)

2. Сенаж

3. Концентраты(комбикорм, жмых, шрот)

4. Силос

5. Жидкие(меласса)

Эта схема была выработана в условии хозяйства и обеспечивает высокую степень смешивания за минимальное время бес сильного измельчения компонентов.

Загрузка концентратов производится непосредственно в бункер кормораздатчика загрузочным шнеком из бункеров для хранения концентратов [2].

4.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ, ВЫБОР МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ

4.1 Расчёт запаса кормов и объёма хранилищ

Таблица 4.1 ? Суточный рацион для группы животных

Вид корма	Потребность в кормах на группу, кг	Суточная потребность, кг
	дойное	Раздой	сухостой
	на1гол	всё погол.	на1гол	всё погол	на1гол	всё погол
Силос Сенаж Сено Концентраты	24 11 6,5 4,3	4128 1892 1118 739,6	20 9 3,5 5,5	1560 702 273 429	12 7 5 2	744 434 310 124	6432 3038 1701 1292,6

Суточный расход каждого вида корма определяется для стойлового периода по формуле:

, кг/сут. (4.1)

где q ₁ , q ₂ , …, q _n — среднесуточная норма корма на 1 животное

различных групп, кг/гол.;

т ₁ , m ₂ , …,m _n — количество животных в группе.

Qсилос=24*172+20*78+12*62=6432 кг/сут.

Qсенаж=11*172+9*78+7*62=3038 кг/сут.

Qсено=6,5*172+3,5*78+5*62=1701 кг/сут.

Qконц.=4,3*172+5,5*78+2*62=1292,6 кг/сут.

Годовая потребность в кормах определяется по выражению:

, кг (4.2)

где t ₃ — продолжительность зимнего стойлового периода ( t₃ = 210 дней);

k _пот — коэффициент, учитывающий потери во время хранения и транспортировки (k_пот =1,01- концентрированные корма, k_пот = 1,1 — сено, силос, сенаж).

Qсилос=6432*210*1,1=1485792 кг/год

Qсенаж=3038*210* 1,1=701778 кг/год

Qсено=1701*210*1,1=392931 кг/год

Qконц.=1292,6*210*1,01=274160,5 кг/год

Полученные данные сводим в табл. 4.1.2.

Таблица 4.1.2. Суточная и годовая потребность в кормах.

Вид корма	Суточная потребность, кг.	Годовая потребность, т.
Силос Сенаж Сено Концентрированные корма Всего	6432 3038 1701 1292,6 12463,6	1486 702 393 274 2855

Общая вместимость хранилищ для хранения годовых запасов кормов:

, мі (4.3)

где Q _год — годовая потребность в кормах, кг;

• объемная масса (плотность) корма, кг/м ³

Vсилос=1485792/650=2256 мі

Vсенаж=701778/550=1276 мі

Vсено=392931/90=4366 мі

Вместимость бункеров для концентратов:

, (4.4)

где Q _сут — суточная потребность комбикорма, кг;

• плотность комбикорма, кг/м ³ ;

• коэффициент использования вместимости бункера, =0,8…0,9.

Vконц.= 3*274160,5 /550*0,9=1662 мі

По результатам расчета делают выбор типа, и объема хранилищ. Необходимое число хранилищ определим по формуле:

(4.5)

где V _x — вместимость хранилища, м³ ;

• коэффициент использования вместимости хранилищ.

Nсилос=2256/1000*0,95=2 шт.

Nсенаж=1276/1000*0,95=1 шт.

Nсено= 4366/3000*0,8=2 шт

Из приведенных расчётов видно, что для хранения годового запаса кормов на ферме необходимо иметь 2 силосных траншей вместимостью 1000 мі каждая, Сенажная траншея размером 1000 мі. Также необходимо иметь 2 хранилища для сена. Хранение больших запасов концентратов невозможно, на комплексе имеется четырёхдневный запас концентратов.

4.2 Выбор машин и оборудования для приготовления и раздачи кормов

Производительность машин по линиям для каждого вида корма рассчитывается по формулам:

, кг/ч (4.6)

где К — число кормлений в сутки, К=2;

t _зоот — время на подготовку кормов по зоотехническим нормам, t_зоот = 2…2,5 ч;

k _см — коэффициент использования времени смены,

k _см =0,7…08.

Wсено=1701/2*2*0,7=608 кг/ч

Концентраты на ферму завозят в готовой форме.

В соответствии с разработанной схемой технологического процесса и общей производительности линий выбираем необходимые машины и оборудование.

Число машин выбранной марки определяем по формуле:

, (4.7)

где — производительность машины, кг/ч.

Nсено=0,6/6=1машина

Производительность кормораздатчика по выгрузке кормосмеси (подача кормораздатчика) определяется по формуле:

, кг/ч (4.8)

где t _р — время раздачи кормосмеси, ч.

W=12463,6/2*0,36=17311 кг/ч

Время раздачи кормосмеси:

, ч. (4.9)

где L _разд — длина пути, пройденного кормораздатчиком, м;

• v — скорость кормораздатчика. Рекомендуется выбирать скорость v = 0,4…0,8 м/сек;

k _р — коэффициент, учитывающий время необходимое на развороты и переезды, k_р = 0,6…0,7.

tр=312/3600*0,8*0,7=0,15 часа

Длину пути определяем исходя их нормативного фронта кормления по всем группам животных:

, м. (4.10)

где F _i — фронт кормления, для коров F _i = 0,8…1 м;

т ₁ , m ₂ , …,m _n — количество животных в группе.

L=1*312=312 метров

В соответствии с выбранной технологией приготовления и раздачи кормов, с учетом выбранной скорости и рассчитанной подачи, в качестве раздатчика выбираем измельчитель-смеситель-раздатчик — ИСРК-12Ф.

Количество циклов раздачи определяем из выражения:

, (4.11)

где G _разд — грузоподъемность раздатчика, кг;

N=12463,6/5500=2 цикла

Определяем суммарное время суточного грузооборота:

t _{о б} = t _{п о г р} + t _{п е р} + t _см + t _р + t _{х .. х} , ч (4.12)

где t _{п о г р} — время погрузки всех компонентов, ч;

t _{п е р} — время переездов агрегата, ч;

t _см — время смешивания компонентов, ч;

t _р — время раздачи кормосмеси в коровнике, ч;

t _xx — время движения раздатчика без груза (холостой ход), ч;

t _{о б} =0,6+0,32+0,2+0,14+0,23=1,49 ч

Время погрузки кормов определяется для каждого вида корма исходя из их производительности погрузочных устройств.

, ч (4.13)

где W _погр — производительность погрузчика, т /ч;

K _пер — коэффициент, учитывающий время на переезды и подготовку к работе погрузчика (k = 0,5…0,6).

t погр сенаж =3038/0,6*26819=0,19 ч

t погр силос =6432/0,6*31458=0,34 ч

t погр сено =1701/0,6*43558=0.07 ч

t погр концентраты =1292,6/0,6*2500=0,86 ч

Для расчета производительности транспортеров можно также воспользоваться формулами.

Производительность погрузочной фрезы:

, кг/ч (4.14)

где v — скорость подачи фрезы, v = 0,03…0,08 м/сек;

b — длина фрезерного барабана, м;

h — глубина фрезерования может быть принята равной 0,5d , м (d — диаметр фрезерного барабана);

• плотность корма, кг/м ³ ;

k _c — коэффициент, зависящий от высоты фрезеруемого

слоя корма (при высоте до5 м — 0,717)

Wфрезы сенаж=3600*0,05*1,5*0,25*550*0,717=26819 кг/ч

Wфрезы силос=3600*0,05*1,5*0,25*650*0,717=31458 кг/ч

Wфрезы сено=3600*0,05*1,5*0,25*90*0,717=43558 кг/ч

t _{п о г р} =0,19+0,34+0,07=0,6 ч

Суммарное время переездов агрегата рассчитываем, принимая во внимание планировку кормового двора и масштаб генплана.

Определяем среднее значение пути ( L ₁ ), проходимого кормораздатчиком от одного хранилища к другому для загрузки всех необходимых компонентов кормосмеси и значение пути L ₂ от кормового двора до коровника. Согласно схеме движения, кормораздатчик проходит путь к самому удаленному хранилищу и обратно. Кроме того, необходимо учесть заезды в хранилища силоса и сенажа в среднем на половину их длины и путь для загрузки смеси измельченных корнеклубнеплодов, комбикормов и минеральных добавок. При этом необходимо иметь в виду, что в соответствии с требованиями к планировке генплана фермы, ориентировочное (среднее) расстояние L ₁ находиться в пределах 0,5…0,9 км, а L ₂ , соответственно — 0,2…0,5 км.

Определим общее расстояние транспортировки:

L=L ₁ +L ₂ , км (4.15)

L=0,5+0,3=0,8 км

Тогда

t _{п е р} = N _цикл L /k _пр v _гр , ч (4.16)

t _{п е р} =2*0,8/0,7*7=0,32 час

t _xx = N _цикл L / k _пр v _хх , ч (4.17)

t _xx =2*0,8/0,7*10=0,23 часа

где v _гр — средняя скорость движения агрегата с грузом, км/ч;

v _хх — средняя скорость холостого хода , км/ч;

k _пр — коэффициент, учитывающий простои раздатчика,

k _пр = 0,7…0,8.

Время смешивания компонентов корма в бункере раздатчика-смесителя составит:

t _см = N _цикл t _техн , ч (4.18)

где t _техн — время смешивания порции корма в соответствии с технической характеристикой раздатчика-смесителя.

t _см =2*0,1=0,2 часа

Време раздачи кормосмеси на кормовой стол:

t _р =2*312/1,2*3600=0,14 ч

Определяем количество раздатчиков исходя из полученного суточного времени грузооборота:

, кг (4.19)

=1,49/2*2,5=1 раздатчик

Таблица 4.5 Технические характеристики выбранных машин

Марка (индекс)	Название, и назначение машины	Число машин, шт.	Производительность расчетная, кг/ч	Производительность паспортная кг/ч	Тип привода	Потребляемая Мощность, кВт	Габариты мм
ИСРК-12 Ф	Измельчитель смеситель раздатчик кормов	1	21870	20000-50000	ВОМ	24,3	7000х 2000х 2540
«Травира»	Бункер для хранения концентратов с шнеком для загрузки	5	1200	1000-3000	эл. двиг.	25	6300х 1500х 1500

5. ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ЛИНИИ

5.1Выбор и расчет параметров электродвигателя

Действительный номинальный ток электродвигателя:

; А (5.1)

где P _дв — требуемая мощность двигателя, Вт (выбирается по техническим характеристикам машины);

U _н — номинальное напряжение в сети, В. Для схемы соединения «звездой U _н =380В, для схемы соединения «треугольник» — U _н = 220В;

cos — коэффициент мощности;

_дв — КПД двигателя.

Произведем расчет для двигателя выгрузного шнека бункера для хранения концентратов:

I=7500/1,7*380*0,85*0,9=15,2 А

Расчетная сила тока сравнивается с паспортным значением [9].

Из рассчитанной силы тока определяется пусковой ток двигателя

, (5.2)

где — кратность пускового тока.

Iпуск=7.5*15,2= 114А

5.2 Расчет и выбор элементов электрической схемы

В соответствии с разработанной схемой, по справочным данным, производится расчет и выбор элементов схемы.

Предохранители.

, А (5.3)

I?114/2.5=45,6 А

Магнитный пускатель

, А (5.4)

Iнп ?3*15,2=45,6 А

Используем магнитный пускатель ПАЕ-411

Тепловые реле.

Тип реле выбирают из условий, чтобы для продолжительного режима работы теплового элемента номинальный ток теплового элемента ( I _тэ ) был не менее номинального тока двигателя:

, А (5.5)

I=1.05*15,2=16А

Принимаем, тепловое реле ТРН-25 с номинальным током тепловых элементов 16А.

6. ТЕХНИКО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЕКТА

Определяем операционную карту технологического процесса.

, кВт (6.1)

где k _з — коэффициент загрузки двигателя, k _з = 0,4…0,6;

P _двиг — паспортная мощность тракторного двигателя, кВт.

Рпотр=0,6Ч24,3=14,6 кВт

, ч (6.2)

где Q _сут — суточный расход корма данного вида, т;

W _м — часовая паспортная производительность машины, т/ч;

k _см — коэффициент использования времени смены,k _см =0,7…08.

Для измельчителя-смесителя-раздатчика кормов суммарное время суточного грузооборота, разбивается на время каждого цикла (операции).

1. загрузка 0,6 ч

2. раздача 0,14 ч

3. измельчение 0,2 ч

4. загрузка концентратов 0,86 ч

Указывается число часов работы в год:

, дней (6.3)

где t ₃ — продолжительность зимнего стойлового периода;

Работа ИСРК-12Ф:

• загрузка tгод =0,6х210 = 126 ч
• раздача tгод=0,14х210 = 29,4 ч
• измельчение tгод=0,2х210= 42 ч

Загрузка концентратов tгод =0,86х210=180,6 ч

Суточный расход электроэнергии для машин с электроприводом

, кВтч (6.4)

Двигатель шнека бункера Е _сут =0,86х7,5=6,45 кВтч

Для мобильных машин с приводом от ВОМ трактора определяется суточный расход дизельного топлива:

, кг (6.5)

где m _уд -удельный расход топлива, кг/кВтч

Загрузка m _сут =0,22Ч0,6Ч14,6=1,92 кг

Раздача m _сут =0,22Ч0,14Ч14,6=0,44 кг

Измельчение m _сут =0,22Ч0,2Ч14,6=0,62 кг

Расчёт годовой расход электроэнергии для машин с электроприводом:

, кВтч (6.7)

Двигатель шнека бункера Eгод=6,45 *210=1354,5 кВтч

или годовой расход дизельного топлива (для машин с приводом от ВОМ трактора):

, кг (6.8)

Загрузка Mгод=1,92Ч210=403,2 кг

Раздача Mгод =0,44Ч210=92,4 кг

Измельчение Mгод =0,62Ч210=130,2 кг

Указывается удельный годовой расход электроэнергии на единицу продукции (тонну корма):

, кВтч (6.9)

Двигатель шнека бункера Е _уд. =1354,5/2855=0,47 кВтч

где Q _год — общая масса всех кормов, используемых в течение года, т .

или удельный годовой расход дизельного топлива.

, кг (6.9)

Загрузка М=403,2/2855=0,14 кг

Раздача М=92,4/2855=0,03 кг

Измельчение М=130,2/2855=0,06 кг

Расчёт суточных затрат труда на эксплуатацию и обслуживание машин и оборудования. Время, затраченное на эксплуатацию оборудования, выбирается в соответствии с рассчитанным временем работы машин. При этом необходимо учитывать, что работник может обслуживать несколько машин либо совмещать обязанности слесаря с другими работами на ферме. Тогда суточные затраты труда на одну машину (линию) составят:

, чел.ч. (6.10)

где k _ТО — коэффициент, учитывающий время на проведение ежедневного технического обслуживания и мелкого текущего ремонта, k _ТО = 1,2…1,3.

Загрузка Зсут=0,6Ч1,2=0,7 чел.ч.

Раздача Зсут=0,14Ч1,2=0,17 чел.ч.

Измельчение Зсут=0,2Ч1,2=0,24 чел.ч.

Загрузка концентратов Зсут =0,86*1,2=1,03 чел.ч.

Расчёт годовых затрат труда на эксплуатацию и обслуживание машин и оборудования:

, чел.ч. (6.11)

Загрузка Згод=0,7Ч210=147 чел.ч.

Раздача Згод=0,17Ч210=35,7 чел.ч.

Измельчение Згод=0,24Ч210= 88 чел.ч.

Загрузка концентратов Зсут =1,03Ч365=50,4 чел.ч.

7. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

В обслуживании машин и механизмов кормоприготовительного цеха и кормораздатчиков допускаются лица не моложе 18 лет, знающие устройство и правила эксплуатации машин, прошедшие инструктажи по технике безопасности на рабочем месте.

При поступлении машин и оборудования с заводов-изготовителей или других поставщиков необходимо проверить наличие и исправность всех защитных ограждений и приспособлений. В случае их отсутствия или при необходимости изготовления и установки дополнительных ограждений администрация хозяйства обязана принять соответствующие меры.

Силовую электропроводку к двигателям машин обязательно укладывают в стальные трубы. Корпуса электродвигателей, пусковых агрегатов, машин и оборудования зануляют. В местах установки машин, механизмов и оборудования вывешивают инструкции по их безопасному обслуживанию.