Комплексная электрификация и механизация технологических процессов животноводческих ферм заключается в применении систем машин и механизмов, связанных между собой технологической взаимосвязью и производительностью и охватывает весь комплекс работ по созданию определенного вида продукции или выполнении определенного процесса. Она обеспечивает лучшее использование средств, внедрение интенсивных технологий производства продукции животноводства, резкое повышение производительности труда, способствует ликвидации различий между умственным и физическим трудом. В основу систем машин для комплексной механизации и автоматизации животноводства закладываются пути по увеличению производства высококачественной продукции, росту производительности труда, улучшение условий труда и др.
3. Выбор технологии содержания животных
По способу содержания различают две основные системы: со свободным выходом животных за пределы здания, в котором они размещаются, и с ограниченным перемещением животных в здании. Существенное влияние на выбор системы содержания животных оказывают природно-климатические условия, вид и половозрастные особенности животных, тип, размер и направление хозяйства, а также другие факторы.
Принимаем привязное содержание коров. Содержание коров стойлово-пастбищное, привязное, в стойлах размерами 1,9·1,2 м. Для привязи предусмотрено стойловое оборудование ОСК-25А с групповым обвязыванием животных. Стойла располагаются в четыре ряда, образуя два кормовых проезда шириной 2,25 метров и три навозных прохода: два пристенных шириной 1,8 метра и один в середине здания шириной 2,28 метра (между окончаниями стойл). В одном непрерывном ряду размещается 25 коров.
В зимнее время в течении дня при благоприятных погодных условиях возможна организация прогулок коров продолжительностью не менее 2 часов на выгульных площадках с твердым покрытием из расчета 8 м² на одну голову.
Кормление коров зимой предусмотрено в здании из стационарных кормушек кормосмесями в состав которых входят: сено, силаж, корнеплоды, концентраты, и минеральная подкормка.
В летний период коровы пасутся на пастбище с организацией подкормки из зеленого корма и концентратов.
Поение скота водой предусмотрено из индивидуальных поилок ПА-1А, установленных из расчета одна поилка на две головы.
Технология содержания животных предусматривает использование подстилки (соломенной резки) в течении года из расчета 0,5 килограмм в сутки на одну голову. Годовая потребность в подстилке 365 центнеров.
Выбор технологического оборудования.
Выбор системы для удаления навоза.
Уборка навоза - трудоемкий процесс, который занимает в производственном цикле ферм и комплексов значительное время. Поэтому создание устройств, обеспечивающих автоматическое управление навозоуборочных устройств, в животноводческих помещениях -важная задача.
Существуют следующие системы уборки навоза: гидравлическая система уборки навоза, где навоз поступает в навозоприемный канал, затем поступает в магистральный канал предназначенный для самотечной транспортировке навоза к сборнику, после чего насосами перекачивается к месту хранения. Также существуют мобильные навозоуборочные средства, где на транспортное средство навешивается агрегат для уборки навоза и затем транспортируют к месту хранения. Наибольшее
распространение на животноводческой ферме получили скребковые транспортеры кругового движения, которые при помощи скребков прикрепленных к цепи перемещают навоз по специальным каналам и подают его в транспортные средства. Для уборки навоза на ферме применяем именно эту систему, т.к. она проста и удобна в эксплуатации, не требует больших затрат в процессе ее монтажа, имеет приемлемый расход электроэнергии и поэтому получила широкое распространение.
Для уборки навоза на ферме принимаем и 2 вертикальных и 2 горизонтальных навозоуборочных транспортеров кругового движения ТСН-160 каждый из которых может обслуживать 100 голов крупно рогатого скота.
Таблица 8 - Технические данные ТСН-160
| Производительность,т/ч | 5 |
| Скорость движения скребков транспортера,м/сгоризонтальногонаклонного | 0,180,72 |
| Шаг скребков, мм | 920 |
| Максимально допустимая длина цепи, м | 160 |
| Масса, кг | 1825 |
ТСН-160 состоит из горизонтального и наклонного транспортера. Горизонтальный транспортер при помощи скребков прикрепленных к цепи перемещает навоз по специальным каналам из помещения к наклонным транспортерам, которые подают его в транспортное средство. Сначала включается наклонный транспортер, затем горизонтальный. Отключают их в обратной последовательности. После отключения горизонтального транспортера, наклонный отключают через промежуток времени, достаточный для освобождения его от навоза.
Для определения время работы данной установки определяем суточный выход навоза.
mсут=N·m=200·50=10000кг/с=10т/ч(3.1)
где, N-количество животных.
m-суточный выход навоза от одного животного стр139 таблица 37 [л-1]
Анализ состава навоза животноводческих ферм показал, что в нем содержится до 20-95% технической воды, подстилки 12-18%, остатки кормов 8-12%, грунта и прочих примесей до 19%.
Суточный выход навоза с учетом содержимого прочих примесей.
mобщ=kn·mсут=1,2·10=12т/с (3.2)
где, kn-поправочный коэффициент, учитывающий подстилку и остатки корма, принимают равным (1,1-1,25) стр56 (л-1)
Время уборки навоза.
t=mобщ/Q·N=12/5·2=1,2ч (3.3)
где, Q-производительность одного транспортера,т/ч (для ТСН-160 Q=5т/ч[л-1])
N-количество транспортеров
Выбор оборудования для доения коров
Доение коров - одно из наиболее трудоемких процессов. Машинное доение облегчает работу людей и повышает производительность труда. В зависимости от системы содержания животных и применяемых установок можно снизить затраты труда по сравнению с ручным доением в 2…5 раз, что уменьшает потребность в рабочей силе.
Различают два способа машинного доения: отсос при помощи вакуума и механическое выжимание. Последний способ, как подражательный ручному доению разработан неудовлетворительно и практически не применяется. При доении вакуумом молоко при помощи вакуума отсасывается из вымени коровы и затем поступает в доильную емкость после чего фильтруется, охлаждается и перекачивается в резервуар для хранения молока. Выбираем вакуумный способ машинного доения, т.к. он более автоматизирован и имеет значительное преимущество по сравнению с механическим выжиманием.
Для доения коров на животноводческой ферме принимаем установку вакуумного доения АДМ-8 в варианте расчитанном на 200 коров.
Необходимая подача вакуум насоса доильной установки.
Qп=k·g·n=2,5·1,8·12=54 м³/ч (3.4)
где, k=2…3 стр.207 (л-2) - коэффициент учитывающий неполную герметизацию системы.
g-расход воздуха 1 доильным аппаратом (g=1,8 табл 13.1 стр 204 [л-2])
n-число доильных аппаратов в установке.(n=12 табл 13.1 стр204 [л-2])
Выбираем вакуум насос УВУ-60/45 с подачей вакуума 60 м³/ч
Таблица 9 - Технические данные АДМ-8 2 комплектации
| Обслуживаемое поголовье, гол | 200 |
| Число операторов | 4 |
| Пропускная способность, кор/ч | 100 |
| Тип доильного аппарата | АДУ-1 |
| Ваккум-насос | УВУ-60/45 |
| Масса установки, кг | 2000 |
Технологический процесс установки протекает в таком порядке: пуск установки подготовка животных к доению, включение доильных аппаратов, постановка их на вымя, доение, отключение аппаратов после машинного додоя и перенос его на следующее рабочее место. Полученное молоко по молокопроводу проходит в молочную, где фильтруется, охлаждается и перекачивается в резервуар для хранения молока. Т.к. в комплект поставки не входят холодильная машина и резервуар охладитель то их выбираем отдельно.
Продолжительность работы вакуумных насосов в течении дойки.
tд=0,88N/Q·n+Δt=0,88·200/25·4=2,1ч (3.5)
где, N-число коров (0,88N число дойных коров)
Q-производительность оператора машинного доения (Q=25 стр. 204 [л-2])
n-число операторов (n=4 табл. 13.1 стр204 (л-2))
Δt=0,3…0,4ч - продолжительность промывки молокопровода стр.204 [л-2]
Выбор резервуара для хранения молока
Резервуар предназначен для сбора и охлаждения молока. Для доильной установки АДМ-8 рекомендуется применять танки-охладители ТОВ-1 или ТО2 и поэтому выбираем танк охладитель ТО-2 емкостью 2000л, предназначенный для хранения молока на фермах с поголовьем 200 коров. Может работать с доильными установками всех типов. Состоит из емкости прямоугольной формы с двойными стенками, наклонным днищем в сторону сливного крана, фильтра молока, мешалки с электродвигателем и редуктором, через отверстия полого вала которого разбрызгивается моющая жидкость, промывочного устройства включающего вихревой самозасасывающий насос ВКС-2/46.В качестве хладоносителя используют воду из водопровода или воду охлаждаемую холодильной установкой.
Таблица 10 - Технические характеристики ТО-2
| Емкость, л | 2000 |
| Продолжительность охлаждения молока, ч (от 35˚С до 4˚С) | 3,25 |
| Насос для промывки | ВКС-2/26 |
| Частота вращения мешалки, об/мин | 50 |
| Габаритные размеры, ммдлинаширинавысота | 282013501550 |
| Масса, кг | 808 |
Выбор холодильной установки
Охлаждение - важнейший способ сохранения качества и удлинение сроков сохранности сельскохозяйственных продуктов, замедляющий протекания в них биологических процессов. Холодильные машины и установки широко применяются на прифермских молочных, предприятиях переработки сельскохозяйственной продукции, в хранилищах картофеля, овощей, фруктов. Охлаждение основано на переносе теплоты от охлаждаемой среды с нижним температурным уровнем к окружающей среде. Этот же принцип можно использовать для нагрева материалов и сред.