Механизация технологических процессов кормоцеха сельскохозяйственной опытной станции ЛНАУ с разработкой линии приготовления качанов кукурузы

 

Міністерство аграрної політики України

Луганський національний аграрний університет

Факультет: ЦПЗМО

Спеціальність: „Механізація сільського господарства

Кафедра механізації виробничих процесів у тваринництві







Пояснювальна записка

до дипломного проекту

Механізація технологічних процесів кормоцеху сільськогосподарської дослідної станції ЛНАУ з розробкою лінії приготування качанів кукурудзи





Дипломник

Махортов В.О.

Керівник

доцент Вольвак С.Ф.






Луганськ 2005

Завдання на дипломний проект


. Тема дипломного проекту: „Механізація технологічних процесів кормоцеху сільськогосподарської дослідної станції ЛНАУ з розробкою лінії приготування качанів кукурудзи.

Затверджено наказом № 441 від 12.09.2005 р.

. Термін здачі студентом завершеного проекту на кафедру: 01 грудня 2005 року

. Вихідні дані до проекту

Звіти про виробничу діяльність господарства - за 2002-2004 роки

Виробничий процес - кормоцеху

Технологічний процес - приготування качанів кукурудзи

Машина - дробарка качанів кукурудзи

. Зміст пояснювальної записки (перелік питань, які належить висвітлити)

Коротка характеристика господарства і аналіз господарської діяльності

Технології утримання свиней на откормі

Розрахунок річної потреби в кормах

Обґрунтування розробки лінії приготування качанів кукурудзи

Розрахунки технологічних ліній кормоцеху

Технологічні розрахунки кормоцеху

Конструкторська розробка проекту

Питання охорони і безпеки праці

Економічне обґрунтування проекту

. Перелік графічного матеріалу (з точним викладенням обовязкових креслень)

Аналіз господарської діяльності

Генеральний план ферми

План кормоцеху

Загальний вигляд дробарки качанів кукурудзи

Складальні креслення

Деталювання складальних одиниць

Економічна ефективність проекту

Керівник дипломного проекту доцент Вольвак С.Ф.

Консультанти:

з економічних питань доцент Головін В.Т.

з охорони праці ас. Мельников О.І.

з нормоконтролю ас. Фесенко А.В.

Завдання прийняв до виконання Махортов В.О.

Дата отримання завдання 06 червня 2005 р.



СОДЕРЖАНИЕ


Аннотация

Введение

1. АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ предприятия

1.1 Общие сведения о сельскохозяйственной опытной станции ЛНАУ

1.2 Анализ отрасли растениеводства

.3 Анализ отрасли животноводства

.4 Анализ цеха механизации

.5 Экономический анализ

.6 Обоснование темы проекта

2. ТЕХНОЛОГИЧЕКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Система содержания животных

.2 Расчет годовой потребности в кормах

2.3 Обоснование разработки линии приготовления початков кукурузы

2.4 Расчет технологических линий

.5 Расчет освещения кормоцеха

.6 Определение потребности в электроэнергии, воде и паре

3. конструкторская РАЗРАБОТКА

3.1 Анализ существующих конструкций кормодробилок

.2 Технологический процесс дробилки початков кукурузы

.3 Технологические и энергетические расчеты

.4 Расчет клиноременной передачи

.5 Прочностные расчеты

.5.1 Расчет вала измельчающего барабана

.5.2 Расчет вала измельчающего дозатора

4. Охрана труда

4.1 Мероприятия по охране труда

.2 Безопасность конструкторской разработки

5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

Заключение

ЛИТЕРАТУРА

Приложения


АННОТАЦИЯ


В проекте дан анализ производственной деятельности сельскохозяйственной опытной станции ЛНАУ. Приведена характеристика животноводческого комплекса и предлагаемого кормоцеха. Приведен краткий анализ имеющихся средств механизации для дробления кормов.

В проекте приведены расчеты по механизации производственных процессов: расчет водоснабжения, освещения, потребности в паре, а также технологических линий приготовления кормов. Описаны мероприятия по охране труда.

Произведены технологические и конструктивные расчеты дробилки кукурузных початков, а также расчеты по экономическому обоснованию проекта.

Дипломный проект содержит страниц расчетно-пояснительной записки и листов формата А 1 графической части.


ВВЕДЕНИЕ


Основные задачи агропромышленного комплекса - достижение устойчивого роста сельскохозяйственного производства, надежное обеспечение страны продуктами питания и сельскохозяйственным сырьем, объединение усилий всех отраслей комплекса для получения высоких конечных результатов.

На основе укрепления кормовой базы, использования достижений генетики и селекции, новых биологических методов качественного улучшения стада необходимо существенно повысить устойчивый рост производства продукции животноводства.

Одна из задач в развитии животноводства - повышение его эффективности [1]. При этом важнейшим условием является увеличение производства сбалансированных по питательным веществам кормов с учетом полнорационных кормовых смесей, приготовленных как на межхозяйственных предприятиях, так и непосредственно в кормоцехах ферм и комплексов. Особое значение приобретает внедрение прогрессивных технологических процессов переработки кормовых ингредиентов и более совершенных технологических линий приготовления полнорационных кормовых смесей. Заслуживает также внимания внедрение поточных технологических линий по приготовлению кормосмесей на основе зеленой массы, комбинированного силоса и корнеклубнеплодов, а также пасты из этих кормов, что позволяет сэкономить значительное количество зернофуража.

Для улучшения воспроизводства поросят большое значение имеет кормление маток в период супоросности травой, особенно бобовых культур (клевер, люцерна, горох и др.). Зеленый корм представляет исключительную ценность, так как при этом создается оптимальная концентрация энергии и питательных веществ рационов. Использование в рационе 27,5% зеленого корма обеспечивает снижение расхода концентратов на 67,6 кг за один цикл воспроизводства в расчете на одну матку в период супоросности.

Организация приготовления комбинированного силоса рационально решает проблему длительного хранения сочных кормов, позволяет создать смесь из корнеклубнеплодов, бобовых трав, бахчевых культур, концентратов с общей питательностью 0,24…0,32 корм ед. на 1 кг.

Для более эффективного использования кормов местного производства и снижения себестоимости приготовления кормосмесей ведутся работы по созданию технологических линий, машины которых согласовываются по производительности со вспомогательным оборудованием и являются универсальными при измельчении и транспортировании всех сочных кормов.

В настоящий период подчеркивается необходимость использования капитальных вложений в первую очередь в реконструкцию и расширение существующих предприятий. Такой путь позволит наименьшими затратами и в наиболее короткие сроки интенсивно использовать существующие мощности.

В настоящее время широкое распространение получает производство и реконструкция свиноводческих ферм и комплексов с применением в рационах кормов собственного производства, чему и посвящен данный дипломный проект.


1. АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ предприятия


1.1 Общие сведения о сельскохозяйственной опытной станции ЛНАУ


Сельскохозяйственная опытная станция (бывшее учебно-опытное хозяйство) Луганского национального аграрного университета является учебной базой для производственного обучения студентов, проведения научно-исследовательской и опытной работы специальных кафедр университета. Учебно-опытное хозяйство Луганского сельскохозяйственного института было организовано в 1934 году на базе овощного совхоза им. 1 Мая и имело земельную площадь 1127 га. При возросшем контингенте студентов стационара и заочного обучения такой размер учебно-опытного хозяйства и его материальная база не отвечали тем требованиям, которые ставились перед производственной аудиторией. В 1961 году земельная площадь была увеличена до 3980 га за счет земель Луганской областной сельскохозяйственной опытной станции, которая в свою очередь была организована на базе совхоза им. Дзержинского. В 2004 году учебно-опытное хозяйство было реорганизовано в сельскохозяйственную опытную станцию (СОС) ЛНАУ. СОС ЛНАУ расположена в семи километрах на запад от областного центра - г. Луганска, в пяти километрах - от железнодорожной станции Луганск, в трех километрах - от железнодорожной товарной станции. По административному делению земли станции относятся к Лутугинскому району Луганской области. Земли станции разделяются на две части автострадой и железной дорогой, связывающими г. Луганск с промышленными городами - Алчевск, Донецк, Харьков и др.

По данным учета земель на 1.01.2005 г. за станцией закреплено 2810 га земель, в том числе: пашня - 2167 га; сенокосы - 6,5 га; пастбища - 324,1 га; всего сельхозугодий - 2497,6 га. Под производственными зданиями и сооружениями находится 76 га земли; под хозяйственными дорогами и прогонами - 37 га; под лесными насаждениями - 70 га (лесом - 35, лесополосами - 19, кустарниками - 16 га). Болота занимают 7 га земли, овраги - 4 га. Каменистая местность охватывает 64 га, водой покрыто 1 га (пруды), мелиоративные земли составляют 22 га.

Климат на территории СОС ЛНАУ характеризуется довольно высокими летними температурами и большими суточными колебаниями, особенно зимой, недостаточными и неустойчивыми условиями увлажнения. В среднем за год выпадает около 460 мм осадков с колебаниями от 250 до 760 мм. Зима неустойчива и малоснежна. Наиболее холодным месяцем является январь со среднесуточной температурой минус 15 єС.

В течение зимы наблюдаются частые оттепели с полным сходом снежного покрова. Количество осадков за зиму изменяется от 80 до 120 мм. Они выпадают как в виде снега, так и в виде дождя. Снежный покров устанавливается в среднем в третьей декаде декабря и разрушается в первой половине марта, высота его колеблется от 2…3 до 10…13 см. Почва промерзает в среднем на 50...55 см, а в холодные годы до 120…140 см.

Продолжительность вегетативной весны небольшая. Начинается она в большинстве лет в первой декаде апреля и заканчивается к первой декаде мая. Весной часто наблюдается снижение оптимальной влажности воздуха до 30% и ниже, а в отдельные годы возможны суховеи и пыльные бури.

Средняя продолжительность безморозного периода 165…220 дней. Условия увлажнения в летний период крайне неустойчивы. Ряд лет создается диспропорция между теплом и влагой, что приводит к недобору сельскохозяйственной продукции.

Землепользование станции расположено в долине рек Лугань и Белой, а также на водоразделе реки Лугань - Мошинский Яр. На правобережье указанных рек сформированы пойменные участки с выровненной или слегка волнистой поверхностью. Переход поймы в надпойменную террасу выражен пологим склоном крутизной 3…6 градусов, шириной 1000…1300 метров. Надпойменная терасса имеет спокойный рельеф с преобладанием слабопойменных склонов различной крутизны от 0 до 20°.

В связи с преобладанием в хозяйстве склонов различной крутизны более половины земель подвержены водной и ветровой эрозии. Почвенный покров довольно разнообразен и включает 38 почвенных видов.

Землепользование хозяйства относится к числу сравнительно небольших хозяйств Украины. Земельные угодия хозяйства отличаются между собой способом хозяйственного использования и их природными особенностями. Структура землепользования, размеры площадей и их удельные веса в общей земельной площади хозяйства за 2002-2004 годы приведены в таблице 1.1.


Таблица 1.1

Структура землепользования сельскохозяйственных угодий

Наименование земельных угодийРазмеры и удельные веса площадей2002 г.2003 г.2004 г.га%га%га%Площадь сельскохозяйственных угодий, всего, в т. ч.: пашни сенокосы пастбища сады Площадь других земельных угодий, всего, в т. ч.: под здания и сооружения хозяйственные дороги и тропы лесные насаждения в т. ч. лес лесополосы кустарники болота овраги каменистые места вода, всего в т. ч. каналы ставки 2497,6 2167 6,5 324,1 - 312 76 37 70 35 19 16 7 4 64 1 - 1 88,9 77,1 0,2 11,6 - 11,1 2,7 1,3 2,4 1,2 0,6 0,5 0,2 0,1 2,1 0,1 - 0,1 2497,6 2167 6,5 324,1 - 312 76 37 70 35 19 16 7 4 64 1 - 1 88,9 77,1 0,2 11,6 - 11,1 2,7 1,3 2,4 1,2 0,6 0,5 0,2 0,1 2,1 0,1 - 0,1 2497,6 2167 6,5 324,1 - 312 76 37 70 35 19 16 7 4 64 1 - 1 88,9 77,1 0,2 11,6 - 11,1 2,7 1,3 2,4 1,2 0,6 0,5 0,2 0,1 2,1 0,1 - 0,1Общая земельная площадь хозяйства281010028101002810100

1.2 Анализ отрасли растениеводства


В растениеводческой отрасли хозяйство занимается возделыванием озимой пшеницы, озимой ржи, ячменя, проса, кукурузы, гороха, гречки, овса, кормовой свеклы, подсолнечника. Овощеводство представлено такими культурами: капуста, лук, помидоры, огурцы, свекла столовая, морковь, кабачки. Структура культур, их урожайность и валовой сбор за 2002…2004 годы представлены в таблице 1.2.


Таблица 1.2

Урожайность и валовой сбор сельскохозяйственных культур

Наименование культур2002 г.2003 г.2004 г.пло-щадь, гаурожай-ность, ц/гаваловой сбор, цпло-щадь, гаурожай-ность, ц/гаваловой сбор, цпло-щадь, гаурожай-ность, ц/гаваловой сбор, ц1. Зерновые, всего: в т. ч. озимая пшеница озимая рожь 2. Кормовые, всего: в т. ч. свекла кормовая 3. Технические, всего: в т. ч. подсолнечник 4. Овощеводство, всего: в т. ч. огурцы 5. Семеноводство, всего: в т. ч. лук-репка лук-чернушка 6. Прочие пары652 410 15 1121 8 150 150 16 3 14 12 2 58346,1 50,1 50,0 х 335,0 х 22,5 118,4 161,3 х 49,7 6,0 х30036 20534 750 х 2681 х 3378 1895 484 х 596 12 х846 276 40 983 10 180 180 6 1 0,5 0,5 - -11,3 16,8 6,8 х 577,6 х 27,6 219,5 212 х 328 - х9540 4634 272 х 5776 х 4960 1317 212 х 164 - х780 414 30 930 10 200 200 7,0 - 5,2 5,0 0,2 14720,5 19,5 51,3 х 552 х 20,7 113,6 - х 74,4 3,4 х15961 7829 1498 х 5524 х 3979 795 - х 357 0,68 хРастениеводство, всего2536хх2015,5хх1918хх

Из приведенных данных табл. 1.2 видно, что 2004 год для растениеводства являлся непоказательным. Хотя валовой сбор зерновых культур увеличился по сравнению с 2003 годом, но кормовых и технических культур - снизился.


1.3 Анализ отрасли животноводства


Животноводство хозяйства представлено молочными коровами, КРС на откорме и свиньями. Оборот стада свиней представлен в табл. 1.3.


Таблица 1.3

Оборот стада свиней по ферме

№ п/пНаименование поголовьяНаличие на конец года2002 год2003 год2004 годголовживой вес, ц.головживой вес, ц.головживой вес, ц.1Свиноматки основные3039303310102Свиноматки проверяемые----8103Хряки производители5846234Поросята до 2 месяцев------5Поросята от 2 до 4 месяцев909612536Ремонтный молодняк6055----7Свиньи на откорме65224960286618Всего8373601006811144

Суточные рационы кормления свиней на ферме представлены в табл. 1.4.


Таблица 1.4

Суточные рационы свиней на ферме

№ п/пПроизводственно-возрастные группы животныхВремя годаКорма, кгконцентратысеносилоскорнеплодыобратзеленый корммелсоль1.Свиноматки основныеЗима Лето3,7 3,7- -- -6,0 -2,0 2,0- 7,00,06 -0,065 0,0652.Свиноматки проверяемыеЗима Лето3,8 4,7- -- -5,0 -2,5 2,0- 7,00,06 0,060,065 0,0653.Хряки производителиЗима Лето3,7 4,7- -- -6,0 -2,0 2,0- 7,00,06 -0,065 0,0654.Поросята до 2 месяцев.Зима Лето0,5 0,6- -- -0,5 -1,0 1,0- 0,60,005 0,0050,010 0,0105.Поросята от 2 до 4 месяцев.Зима Лето1,15 1,30,2 -0,5 -1,5 -1,0 1,0- 1,00,012 0,0120,013 0,0136.Ремонтный молоднякЗима Лето2,25 2,9- -3,0 -2,0 -- -- 2,00,017 0,0170,023 0,0237.Свиньи на откорме.Зима Лето3,1 3,70,5 -2,0 -1,0 -- -- 2,50,030 0,0300,03 0,03

Показатели развития животноводства за 2002...2004 приведены в табл. 1.5.


Таблица 1.5

Основные показатели развития животноводства

Показатели2002 г.2003 г.2004 г.1. Поголовье коров, голов 2. Среднегодовой надой от 1 коровы, кг 3. Выход телят, голов в т.ч. на 100 коров 4. КРС на выращивании и откорме, голов 5. Среднесуточный привес КРС, г300 2644 419 140 1148 300300 1458 493 108 851 120300 1145 322 71 329 1616. Поголовье свиней, голов 7. Среднесуточный привес, г 8. Выход поросят, голов в т. ч. на 1 свиноматку837 150 755 10,4100 110 400 13,3111 94 219 7,39. Производство молока, ц 10. Выращено мяса, ц: в т. ч. КРС свиней7933 1796 1419 3774376 845 609 2363434 722 704 18

Из приведенных в табл. 1.5 данных видно, что в сравнении с 2003 годом производство молока в 2004 году уменьшилось на 942 ц, удой на фуражную корову уменьшился на 313 кг, производство мяса уменьшилось на 123 ц.



1.4 Анализ цеха механизации


Данные о наличии сельскохозяйственной техники в СОС ЛНАУ на 1.01.2005 г. приведены в табл. 1.6.


Таблица 1.6

Наличие сельскохозяйственной техники

Наименование машиныМарка машиныКоличество, шт.АвтомобилиКАМАЗ ЗИЛ-130 ГАЗ-52 ГАЗ-53 УАЗ-4692 7 10 8 5ТракторыТ-150 Т-150К ДТ-75 Т-74 ЮМЗ-6 МТЗ-80 Т-25 Т-16 Т-401 2 2 1 3 12 2 1 3Комбайны зерноуборочные Комбайны кормоуборочныеДОН-1500А КСС-2,6 КСК-1001 1 2КосилкиКПС-5Г КПО-5 КПИ-2,4 КИР-1,53 1 1 1Культиваторы:КПС-4 КРН-4,2 УСМК-5,4 КРН-5,6 КПШ-3,61 1 1 1 1СеялкиСЗТ-3,6 СЗП-3,6 СУПО-6 СУПН-85 1 1 1СцепкиСП-111ПодборщикиППТ-3А ППТ-3 ПВ-68 2 3Пресс-подборщикППЛ-Ф-1,62СеноподборщикТС-501ЗернопогрузчикЗПС-1001Протравливатель зернаПС-101Семяочистительные машиныСМ-4 ЭМС-1А2 1Измельчитель удобренийАИР-201Разбрасыватели удобренийНРУ-0,5 РУМ-5 ПРТ-10 МВУ-81 2 3 1ПрицепыПСА-20 ПТС-9 ПСС-12,5 2ПТС-4 2ПТС-401 1 1 9 11ОпрыскивателиОП-2000 ОПЖ-1 ПОМ-630 ОЖУ-501 1 1 1ЛущильникиЛДГ-15 ЛДГ-101 2КормораздатчикиКТУ-10 РММ-5 КТУ-34 3 2ПлугиПЛН-4-35 ПЛН-5-35 ПЛП-6-35 ПН-2-3-301 1 1 1КаткиКЗК-102БороныБДТ-7 БЗСС-1,0 БИГ-31 40 1

Система инженерно-технической службы хозяйства представляет собой следующие отделы и должности.

Во главе инженерно-технической службы СОС ЛНАУ стоит главный инженер. В его подчинении находятся: инженер по эксплуатации машинно-тракторного парка, заведующий центральной ремонтной мастерской, заведующий машинным двором, заведующий автогаражом, автомеханик, инженер по механизации трудоемких процессов в животноводстве, бригадиры тракторных бригад и мастера-наладчики.

В хозяйстве имеется главный инженер-энергетик. В его подчинении находятся старший техник-электрик и техники-электрики бригад. В хозяйстве также имеется инженер по охране труда и противопожарной безопасности.


1.5 Экономический анализ


В составе хозяйства работает 21 самостоятельное подразделение, из которых 7 занимаются производством сельскохозяйственной продукции, 6 - их переработкой, 5 - обслуживающих цехов и службы жилищно-коммунального хозяйства и общественного питания.

Для оперативного управления этими подразделениями в хозяйстве создано 5 цехов:

.Цех растениеводства - по производству зерновых, технических, кормовых культур и овощей, включая семеноводство.

2.Цех животноводства - по производству молока, мяса, крупного рогатого скота и свинины, включая производство племенного скота.

.Цех механизации - обеспечивает механизацию основных технологических процессов, а также ремонт и обслуживание вспомогательных работ в цехах хозяйства.

.Консервный цех - производит переработку сельскохозяйственной продукции (более 100 видов наименований) из собственного и привозного сырья, с хранением и последующей их реализацией потребителю.

.Строительный цех - производит капитальное строительство объектов сельскохозяйственного назначения и соцкультбыта, а также текущие и капитальные ремонты зданий и сооружений в хозяйстве.

Такая организация производства увеличивает управляемость коллективом со стороны главных специалистов, а бригадирам и заведующим фермами дает возможность заниматься технологией, производством, экономикой.

Из приведенных выше данных видно, что площади сельскохозяйственных угодий и пашни на протяжении ряда лет имеют тенденцию к постепенному уменьшению.

Анализ выручки от реализации основных видов продукции представлен в табл. 1.7.


Таблица 1.7

Анализ выручки от реализации основных видов продукции

Виды продукции2002 г.2003 г.2004 г.тыс. грн.%тыс. грн.%тыс. грн.%Зерновые (всего) Подсолнечник Овощи (всего) Фрукты (всего) Прочие Итоги по растениеводству Молоко Мясо КРС свиней Прочие Итого по животноводству Консервный цех Прочая реализация Всего по хозяйству932 187 51 - 123 1293 304 252 93 58 706 571 244 281433,1 6,6 1,8 - 4,4 45,9 10,8 8,9 3,3 2,1 25,1 20,3 8,7 100778 344 27 - 146 1295 125 225 171 12 533 345 515 268828,9 12,8 1,0 - 5,4 48,1 4,6 8,4 6,4 0,5 19,9 12,8 19,2 100408 392 17 - 105 922 128 417 20 2 567 212 57 175823,2 22,3 1,0 - 6,0 52,5 7,3 23,7 1,1 0,1 32,2 12,1 3,2 100

Анализируя таблицу 1.7, видим, что структура товарной продукции в разрезе ее отдельных видов по годам колеблется. Так, удельный вес зерновых культур изменяется от 33,1 до 23,2%; максимальная доля подсолнечника - 22,3%; овощей - от 1,0 до 1,8%; молока - от 4,6 до 10,8%; мяса КРС - от 8,4% до 23,7%; мяса свиней - от 1,1 % до 6,4%. За последние годы остается высокий удельный вес прочей продукции растениеводства - от 4,4 до 6,0%. Сюда входят элитные и сортовые семена многолетних трав, лук-чернушка и другие. В целом в структуре товарной продукции на долю растениеводства приходится от 45,9 до 52,5%, а животноводства - от 19,9 до 32,2%.

Кормовая база является одним из наиболее важных факторов повышения продуктивности животных. О состоянии обеспеченности скота кормами по СОС ЛНАУ можно судить из табл. 1.8. При анализе данной таблицы видно, что расход кормов в 2004 г. уменьшился по сравнению с 2003 г. на 7,8 центнеров кормовых единиц за счет уменьшения расхода кормов на 1 условную голову и фактической численности поголовья животных.


Таблица 1.8

Баланс обеспеченности скота кормами

Вид корма2002 г.2003 г.2004 г.тоннт. к. ед.тоннт. к. ед.тоннт. к. ед.Грубые, всего в т.ч. сено сенаж солома Сочные, всего в т.ч. силос свекла Зеленые корма Молоко Обрат Конц. корма2143 563 979 601 3929 3661 268 6258 227 - 250755 276 323 156 772 732 40 1126 75 - 2501000 161 460 379 2604 2131 473 4253 221 - 438329 79 152 98 497 426 71 766 73 - 4381134 403 531 200 1864 1312 552 286 149 - 363416 197 175 44 329 262 66 52 49 - 363Всего1280729788516210337961209Расход кормов на 1 усл. гол., ц. к. ед.-24,7-18,4-10,6

Основные производственные и экономические показатели по СОС ЛНАУ за последние годы приведены в табл. 1.9.


Таблица 1.9

Основные экономические показатели работы СОС ЛНАУ

Показатели2002 г.2003 г.2004 г.1. Производство валовой продукции, тыс. грн. в т.ч. растениеводства животноводства3222,4 1901,7 1320,71659 990,4 668,61491 1109 3822. Среднегодовая численность рабочих, чел. в т.ч. растениеводства животноводства221 125 96181 69 112175 58 1173. Фонд зарплаты всего, тыс. грн. в т.ч. занятых в с.-х. производстве966 703506 371735 5984. Среднемесячная зарплата на рабочего, грн. в т.ч. с.-х. работников244,5 265,1232,9 246,3420,0 446,55. Выручка от реализации, тыс. грн. в т.ч. растениеводство животноводство2814 1610 7062688 1295 5321758 922 5676. Прибыль всего, в т.ч. растениеводство животноводство- 389,5 535 - 544- 486 574 - 789- 1031 142 - 849

Анализируя данные табл. 1.9, видим, что производство валовой продукции имеет тенденцию к уменьшению. Прибыль - это один из важнейших показателей эффективности с.-х. производства. Прибыль определяется как разница между выручкой от реализации и себестоимостью реализованной продукции. Прибыль - отрицательная величина за счет убыточности животноводства.

Исходя из приведенного анализа, можно сделать вывод, что сельскохозяйственная опытная станция Луганского национального аграрного университета в целом может вести рентабельное производство продукции отраслей растениеводства и животноводства. При этом особое внимание необходимо уделить отрасли животноводства, которое убыточно.



1.6 Обоснование темы проекта


На основании решений правительства в области животноводства требуется создание стабильной и гарантированной кормовой базы, которая немыслима без кормоприготовительных цехов.

В кормоцехах должны применяться современные научно-обоснованные технологии кормопроизводства с использованием новейшего оборудования и работы высококвалифицированного обслуживающего персонала.

Многие продукты растениеводства и отходы других производств, которые используются как корма без соответствующей обработки в кормоцехе по заключению зооисследования слабо или вовсе не усваиваются животными.

Необходимость создания кормоцеха обусловлено также и экономическими соображениями: несмотря на повышение удельных затрат на единицу приготовления корма, в конечном счете затраты на получение единицы продукции животноводства снижаются.

Исходя из приведенного анализа состояния кормопроизводства в хозяйстве, можно сделать вывод, что для откормочной свинофермы необходимо спроектировать кормоцех, так как существующая технология подготовки корма в кормоцехе не соответствует требованиям подготовки корма для откормочного производства.

В конструкторской части, согласно проектному заданию, необходимо произвести обоснование и расчет дробилки початков кукурузы.



2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ


.1 Система содержания животных


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

Для малых и средних ферм рекомендуется станково - выгульное содержание животных [3]. Внутреннее оборудование помещений должно соответствовать требованиям выбранной технологии. Конструкция станков определяется внутренней планировкой зданий с учетом обеспечения животных необходимой площадью и фронтом кормления. Для молодняка на откорме площадь на одну голову должна быть не менее 0,8 м2, а фронт кормления 30 см. Ограждения станков для группового содержания сплошные, за исключением зон навозных каналов. Сплошные ограждения должны соприкасаться с полом, в противном случае экскременты животных распределяются по всему периметру станка. Свиньи испражняются в определенных местах, чаще всего там, где влажность пола повышена, а этим местом как раз и является навозный канал. Над навозным каналом должна монтироваться и поилка, разлив воды у которой способствует закреплению рефлекса испражнения животных в этой зоне.

Полы состоят из сплошной (логовидной) и решетчатой (навозной) частей. Они должны быть теплыми, сухими, прочными, не скользкими, устойчивыми к воздействию агрессивной среды, долговечными и дешевыми. При кормлении влажными кормами кормушки в станках находятся вдоль решетчатой части пола на расстоянии 30 см от навозного канала.

В настоящее время самым распространенным способом содержания животных является крупногрупповое содержание. При этом возможна широкая механизация, кормления, поения и ухода за животными. Свинарники - откормочники рассчитаны на 1800 голов свиней каждый. Внутри свинарник разделен на станки. В каждом станке будет содержаться до 20 голов. Длина клетки 7 м, ширина 2,5 м. Общая длина свинарников 140 м, ширина 18 м. Откорм свиней проводится 6 месяцев до веса 100…110 кг каждая. Проект предусматривает кормление животных сухими и увлажненными мешанками, приготовленными из кормов, входящих в рацион. Кормление проводится в специальных кормушках, сделанных из выбракованных газовых труб Ш 360 мм.

Раздача корма производится кормораздатчиком КУТ-3. Для выполнения поставленных задач, проектом предусматривается интенсивный откорм свиней, основой которого является кормление согласно хорошо обоснованного рациона с введением в него початков кукурузы. Принятый рацион обеспечивает полноценное питание в соответствии с установленными нормами.

Рацион кормления рассчитан на получение привесов 400 грамм в сутки, при затратах 2,5 кормовых единиц на 400 грамм привеса. В осеннее-зимних рационах кормления концкорма занимают 62,8%, сочные (в основном кормовая свекла) - 31%, обрат и сухое молоко - 6,2%. Летом свеклу и комбинированный силос заменяют зелеными кормами.


2.2 Расчет годовой потребности в кормах


В большинстве случаев корма перед скармливанием требуют предварительной обработки в кормоцехах с целью повышения вкусовых и питательных свойств отдельных компонентов кормов и получения однородной кормовой смеси, что значительно упрощает механизацию производственного процесса раздачи кормов животным.

Годовая потребность кормов на ферме или комплексе определяется исходя из суточного рациона и длительности периода кормления данным видом корма.

Суточный грузопоток Gсут (кг), связанный с транспортировкой кормов на животноводческой ферме в кормоцехе, равен:


,(2.1)


где - масса отдельных видов кормов, входящих в суточный рацион одного животного, кг;

m - количество животных отдельной группы на животноводческой ферме.

Например, для свиней на откорме:


= 3,1 · 560 + 0,5 ·560 + 2,0 · 560 + 1,0 · 560 + 0,5 · 560 = 3976 кг/сут.


Годовой объем перерабатываемых кормов составит:


Gг = 365 · .(2.2)


Результаты расчета годового объема перерабатываемых кормов по видам и их выход после переработки в условных кормовых единицах приведены в таблице 2.1


Таблица 2.1

Годовой объем перерабатываемых кормов по видам и их выход после переработки в условных кормовых единицах

Виды перерабатываемых кормовКоличество перерабатываемого корма, цСодержание кормовых единицВыход кормовых единиц1. Корнеклубнеплоды 2. Концентрированные корма 3. Сено бобовых 4. Зеленые корма 5. Солома (силос) 6. Початки кукурузы133600 13696 1680 3696 2520 16800,33 1,20 0,49 0,22 0,26 0,824408 16435 823 813 655 1378Всего36632-24512

2.3 Обоснование разработки линии приготовления початков кукурузы


В рацион кормления свиней входит кукуруза. Основную питательную ценность представляет ее зерно, а стержни, как правило, после обмолота идут в отходы, хотя в свою очередь, имеют определенный запас питательных веществ.

С целью использования стержней кукурузы для скармливания животным была разработана дробилка кукурузных початков ДКП. В кормоцехе для механизированной подачи початков в бункер ДКП рядом с дробилкой устанавливают накопитель, который представляет собой кормораздатчик КТУ-10А без ходовой части и прицепного устройства. Для отвода измельченной массы от кормодробилки устанавливаем транспортер.

Работа кормодробилки ДКП будет осуществляться следующим образом. Кукурузные початки подвозят к кормоцеху самосвалами и сгружают в накопитель КТУ-10А. Привод рабочих органов накопителя осуществляется от электродвигателя через червячный редуктор, который установлен на раме, на которой установлен кузов самого кормораздатчика. В накопителе установлены продольный и поперечный транспортеры. Продольный транспортер подает початки на поперечный, а тот в свою очередь подает их в бункер кормодробилки. Кукурузные початки захватываются, измельчаются и подаются дозаторам в дробильную камеру. После измельчения раздробленная масса удаляется через сито из дробильной камеры и попадает на транспортер. Транспортер в свою очередь перемещает раздробленную массу кукурузных початков на транспортер ТС-40С, с которого направляется в сборный загрузочный шнек ШЗС-40, а тот подает раздробленную массу в смеситель С-12.


2.4 Расчет технологических линий


Линия концентрированных кормов состоит из бетонного приемного бункера и питателя. Горизонтальный транспортер питателя установлен в нижней части приемного бункера.

Концентрированные корма подвозят к кормоцеху в готовом виде самосвальным транспортом и сгружают в приемный бункер. Горизонтальный транспортер питателя равномерно выбирает корма из приемного бункера и подает их на наклонный транспортер, с которого они поступают в сборный загрузочный шнек и направляются в один из двух смесителей кормов.

Концентрированные корма дозируют в зависимости от времени работы горизонтального транспортера питателя.

Рассчитываем вместимость приемного бункера (м3) для комбикормов:


,(2.3)


Где Gсут.к. - суточная потребность комбикорма, кг;

? - плотность комбикорма, кг/м3;

? - коэффициент использования вместимости бункера, ? = 0,85…0,9.

Определяем необходимую пропускную способность линии корнеклубнеплодов Qкп (т/ч):


,(2.4)


Где Gраз - масса корнеклубнеплодов на разовую дачу, т;

? - допустимая продолжительность переработки и хранения корнеклубнеплодов, равная 2 ч.


т/ч.


Необходимое количество измельчителей корнеклубнеплодов определяют:


,(2.5)


Где Qизм - производительность шнековой мойки-измельчителя, т/ч.


Qизм = 0,047·(D2 - d2) · S · ?k · n · ?1 · ?2,(2.6)


Где D - диаметр винта шнека, D = 0,4 м;

d - диаметр вола шнека, d = 0,08 м;

S - шаг винта, S = 0,35…0,4 м;

?k - плотность корнеклубнеплодов, кг/м3;

n - частота вращения вола шнека, мин-1;

?1 - коэффициент заполнения рабочего пространства шнека, ?1 = 0,4;

?2 - коэффициент, учитывающий влияние угла наклона шнека к горизонту, ?2 = 0,44.


т/ч.


Принимаем измельчитель корнеклубнеплодов ИСК-5М. Транспортировку корнеклубнеплодов производят с помощью транспортера ТК-5Б.


2.5 Расчет освещения кормоцеха


Важную роль в выполнении производственных процессов играет освещение, которое должно соответствовать СНИП II-4-79 „Освещение. Нормы проектирования.

При расчете естественного освещения определяется площадь светоприемников:


, м2 (2.7)


Где Qo - световая характеристика окна, Qo = 20;

lmin = 0,5;

Sn - площадь пола помещения; Sn = 396 м2;

?0 - общий коэффициент светопропускания; ?0 = 0,5;

R1 - коэффициент, учитывающий свет отраженный от стен и потолка; R1 = 0,6;


м2.


Расчет искусственного освещения сводится к выбору типа светильников, их числа и рационального размещения.

Определяем необходимое количество ламп:


,(2.8)


где Sn - площадь помещения, м2;


W - удельная площадь, W = 4 ;

Wn - мощность одной лампы, Wn = 200 Вт.


.


Принимаем 8 ламп мощностью 200 Вт.

Определяем коэффициент помещения:


,(2.9)


где Hn - высота подвеса светильника, Hn = 5,5 м;

а, в - соответственно, длина и ширина помещения, а = 18; в = 18;


.


Выбираем светильник пылеводонепроницаемый ПУ-200.


2.6 Определение потребности в электроэнергии, воде и паре


Установленная мощность электродвигателей определяется по формуле:


N = N1 + N2 + N3 + … + Nn;(2.10)


где Nn - мощность каждого электродвигателя.

N = 404,5 кВт.

Суточная потребность кормоцеха в воде (кг) составит:

;(2.11)


где n - количество сухого потребляемого корма, кг;

g - среднесуточная норма потребления воды кормоцехом, дм3/кг.

Принимаем следующие нормы расхода воды (дм3/кг) в кормоцехе:

запаривание концентрированного корма - 1,0…1,5;

приготовление смесей для свиней - 0,5…1;

увлажнение соломенной резки - 1,0…1,5;

мойка корнеклубнеплодов - 0,1…0,8.

Исходя из рациона кормления свиней, кормоцех перерабатывает 4312 кг. На 1кг сухого корма расходуется примерно 1,5 дм3 воды.

Составим пропорцию и получим, что для обработки 4312 кг сухого корма в кормоцехе необходимо затратить 6468 дм3 или 6,5 м3 воды.

Расход пара находят по наибольшей его потребности в зимний период (на отопление кормоцеха Qот.к и производственные нужды Qn.н.):


,(2.12)


где g - удельный расход пара, кг/кг;

pк.о - масса обрабатываемого пара, т;

V - объем отапливаемого помещения, V = 1900 м3.

Для определения количества пара потребляемого кормоцехом принимаем следующие нормы:

на 1кг корнеклубнеплодов - 0,15…0,20 кг;

на затрачивание одного килограмма измельченных концентрированных кормов - 0,20…0,25 кг;

на запаривание одного килограмма соломы - 0,3…0,35 кг;

на нагрев одного килограмма воды от 7 до 87 0C - 0,20…0,25 кг;

на отопление 1 м3 кормоцеха в час - 0,5…0,75 кг.

Средний расход пара на приготовление 1кг корма составляет 0,20…0,25 кг.


линия кукуруза технологический конструкторский

3. КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА


3.1 Анализ существующих конструкций кормодробилок


Основное назначение кормодробилок - измельчение концентрированных кормов и получение кормовых смесей.

Для этой цели используют молотковые дробилки, жерновые и вальцовые мельницы, а также универсальные машины, совмещающие несколько операций. В этих машинах используют следующие способы измельчения: дробление ударом, раскалывание, истирание, плющение и резание. Независимо от способа измельчения кормов необходимо стремиться к получению равномерного гранулометрического состава. Гранулометрический состав характеризуется установленной величиной частиц и его можно определять с помощью сита. Зерновые корма измельчают до различной степени помола: для КРС - 1,8…2,6 мм (крупный помол), для свиней - 1,0…1,8 мм (средний помол) и 0,2…1,0 мм (мелкий помол).

Основной машиной для дробления кормов является молотковая дробилка.

Молотковые дробилки и роторные дробилки по типу процесса измельчения и по основным механическим признакам относятся к классу ударных дробилок, дробящих материал путем нанесения ударов своими движущимися рабочими органами.

В молотковых дробилках такие удары наносятся материалу молотками, шарнирно подвешенными на вращающемся с большой скоростью роторе. Сила удара обуславливается массой молотка.

В роторных дробилках удары материалу наносятся молотками, жестко закрепленными на вращающемся роторе. Здесь сила удара обуславливается как массой молотка, так и массой самого ротора.

Дробление ударом в молотковых и роторных измельчителях дает больший эффект измельчения материала, чем дробление раздавливанием, как это имеет место в других типах дробилок, например в шнековых или конусных. Степень дробления в молотковых дробилках, доходящая до 30…40, во много раз выше, а удельный расход энергии на дробление ниже, чем в дробилках, работающих на другом каком - либо существующем в настоящее время принципе дробления. Они отличаются высокой производительностью, приходящейся на единицу их веса. Они также экономичны. Стоимость их на единицу производительности в 1,5…2 и в 3,5…5,5 раза ниже, чем в валковых и щековых дробилок, а вес, соответственно, в 4 и в 4,5…5,0 раза меньше, также в 1,1 и в 1,5…2,0 раза ниже установочная мощность их электродвигателя [4].

Молотковые и роторные дробилки универсальны, т.е пригодны для крупного, среднего и мелкого дробления самых различных материалов.

Влажность дробимого материала уменьшает производительность дробилок и заметно увеличивает расход мощности при работе в критических условиях, когда мелочь оказывается липкой.

Критическим пределом для большинства материалов является влажность W = 6…10 %.

Некоторые конструкции колосниковых решеток деки позволяют дробить материалы влажностью W = 30…40 %.

Основные рабочие органы дробилки: молотки, дека и решета.

На сегодняшний день широко известны такие дробилки как БДМ производительностью 1,0 т/ч, КДУ-2 производительностью до 3 т/ч и КДМ-2 дробилка агрегата травяной муки производительностью 3 т/ч и другие [5].

Дробилки КДУ-2 и КДМ-2 во время работы выделяют много пыли, у них быстро изнашиваются крыльчатки вентиляторов. Этот недостаток вызван тем, что вся раздробленная масса проходит через вентилятор швыряльного типа. И необходима установка дополнительного рабочего органа - циклона.



3.2 Технологический процесс дробилки початков кукурузы


Дробилка кукурузных початков ДКП предназначена для измельчения початков кукурузы. Кукуруза один из основных видов кормов, применяемых в животноводстве. Основную питательную ценность представляет зерно кукурузы. После обмолота початков их стержни, как правило, идут в отходы.

Измельчение початков кукурузы позволяет значительно сократить трудоемкость переработки кукурузы, так как не требуется предварительного обмолота початков, а также использование стержней початков.

Машина может использоваться отдельно или в комплекте оборудования технологической линии кормоцехов.

Технические данные дробилки:

1.Производительность, т/час - 4.

2.Число молотков, шт - 108.

.Частота вращения дробильного барабана, об/мин - 3000.

.Мощность электродвигателей, кВт - 32,2.

.Габаритные размеры, мм - 1985x1460x1470.

.Масса, кг - 930.

.Диаметр отверстий сита, мм - 2…5.

Дробилка состоит из рамы, на которой крепится нижний корпус и верхний дробильной камеры, включающей в себе молотковый барабан, футеровку и сито, а также электродвигатель привода измельчающего дозатора. В нижней части бункера установлена регулировочная заслонка, используемая при дроблении зерна. Над молотковым барабаном расположен сборник, состоящий из воздушной заслонки и мешковины.

Работает дробилка следующим образом. Кукурузные початки, поступающие из бункера, захватываются, измельчаются и подаются измельчителем-дозатором в дробильную камеру. Под воздействием молотков барабана измельченный материал подвергается дроблению и выбрасывается в транспортный канал, направляется по нему на сепаратор, через который мелкая фракция поступает в тару или на дальнейшую обработку, а крупная фракция снова направляется на помол. Степень помола регулируется положением деки относильно рабочих органов молотков, а также подачей початков дозатором или зерна заслонкой.


3.3 Технологические и энергетические расчеты


Диаметр ротора определяем предварительно, исходя из условий дробления:


.(3.1)


Длина ротора при его Dр < Lp и при производительности Q = 4 т/час равна Lp=350мм.

Длина молотка составит:


.(3.2)


Принимаем Lm = 110 мм.

Число продольных рядов молотков принимаем К = 6. Молотки расположены на роторе в шахматном порядке по 18 молотков. Общее число молотков Zобщ.=108шт.

Момент инерции ротора дробилки без молотков:


,(3.3)


Где - маховый момент ротора без молотков.

Момент инерции ротора без молотков и ротора электродвигателя


.


По исследованиям С.В.Мельникова [9] баланс мощности, Вт, рабочего процесса молотковой дробилки выражается следующим уравнением:


,(3.4)


где Nизм - мощность, расходуемая непосредственно на разрушение материала;

Nц - мощность, расходуемая на разрушение, циркуляцию материала в камере дробления;

- мощность холостого хода дробилки.

Мощность на преодоление полезных сопротивлений, Вт:


,(3.5)


где gд - производительность дробилки, кг/с;

Аизм - энергия, расходуемая на измельчение материала, Дж/кг.


.


Затраты энергии на измельчение кормов равны:


,(3.6)


где ? - степень измельчения, представляющая собой отношение средних размеров D кусков исходного материала к среднему размеру частиц продуктов измельчения:


(3.7)


с1, c2 - постоянные коэффициенты, определяемые опытным путем.

Например, для кукурузы:


, Дж/кг.


Подставляем значения в уравнение:



Работа ротора дробилки подобна работе вентилятора. Однако вместе с воздухом в дробилке движется материал, который будет расходовать дополнительную энергию. С учетом этого мощность на циркуляцию, Вт, равна:


,(3.8)


где kв - опытный коэффициент, учитывающий конструкцию и режим работы данного вентилятора;

kц - кратность циркуляции материала;

Мц - коэффициент концентрации материала, кг/кг;

Vм - окружная скорость по концам молотков, м/с.



(3.9)


Из-за отсутствия некоторых экспериментальных данных при расчете мощности для привода дробилки принимаем мощность на холостой ход и вентиляцию равной 15…20% от Nизм.

С учетом этого, полная мощность N?, Вт, равна:


.(3.10)


Для обеспечения бесперебойной работы дробилки через упругую муфту назначаем электродвигатель мощностью 30 кВт и частотой вращения 3000 об/мин. Тип двигателя 4А180М.


3.4 Расчет клиноременной передачи


Требуемая номинальная мощность электродвигателя привода дозатора измельчителя:

при ?дв = 150 рад/сек. Передаточное число ременной передачи i = 3,5.

Работа двухсменная. В период пуска кратковременная (пиковая) нагрузка в 1,1 раза больше номинальной порядка 150Н.

Последовательность расчета:

1.По таблице 9.8 [10] для передачи мощности 2,2 кВт принимаем клиновой ремень типа Б, который имеет вр = 14 мм, k = 10,5 мм; F0 = 138 мм (таблица 9.2).

2.По таблице 9.4 [10] принимаем диаметр малого шкива 140 мм.

.Скорость ремня:



(3.11)


Полученная скорость V = 10,5>5 м/с соответствует оптимальной для клиновых ремней. Выбранный ремень типа Б при данной скорости допускается (смотри таблицу 9.8).

4.Принимаем коэффициент скольжения ? = 0,02. Диаметр большого шкива:


(3.12)


По таблице 9.10 принимаем D2 = 480мм.

5.Фактическое передаточное число:


(3.13)


6.Ориентировочно принимаем межосевое расстояние:


(3.14)


7.Расчетная длина ремня:


(3.15)


По таблице 9.2 принимаем L = 1800 мм.

8.Число пробегов ремня в секунду:



(3.16)


что допустимо.

9.Уточняем межосевое расстояние:


(3.17)


что соответствует уравнению:


(3.18)


10.Угол обхвата ремнем малого шкива:


(3.19)


11.По таблице 9.4 принимаем:


и


12.Поправочные коэффициенты: по таблице 9.5 (интерполированием)

По таблице 9.6:

По таблице 9.7:

Допускаемое полезное напряжение:


(3.20)


13.Окружное усилие:

(3.21)

14.Требуемое число ремней Z:


(3.22)

(3.23)


Принимаем Z = 1.

15.Усилие предварительного натяжения ремня:


(3.24)

Выбираем электродвигатель N = 2,2 кВт, тип 4А100L6УЗ, n = 1460 об/мин.


3.5 Прочностные расчеты


3.5.1 Расчет вала измельчающего барабана

Вал измельчающего барабана имеет привод через упругую муфту непосредственно от электродвигателя типа 4А180М мощностью 30 кВт и частотой вращения 3000 об/мин.

Различают проектный и проверочный расчет валов.

Проектный расчет вала производится на статическую прочность для ориентировочного определения диаметра выходного конца вала, который в данном случае испытывает лишь одно кручение.

Материал вала - принимаем сталь 45, для которой

Диаметр расчетного сечения вала определяем по формуле:


(3.25)


Где Мк - крутящий момент, Н·мм;

[?]к - допустимое напряжение на кручение, для вала из стали 45 принимаем

[?]к = 25 Н/мм2.


(3.26)


Полученное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного.

Принимаем d = 48 мм.

Диаметр вала в месте посадки полумуфты d = 48 мм получен расчетом. Диаметр в месте посадки подшипников принимаем d1 = 50 мм, чтобы внутреннее кольцо подшипника прошло свободно через посадочное место под полумуфту.

Диаметр в месте посадки измельчающего барабана берем d2 = 60 мм по тем же соображениям.

Проверочный расчет вала производим на статическую прочность.

Проверка вала на статическую прочность ведется для предупреждения пластических деформаций в период действия пиковых нагрузок (например, в период пуска).

Эквивалентное напряжение ?э для опасного сечения вала определяем по гипотезе энергии формоизменения [10]:


(3.27)


В период пуска кратковременная (пиковая) нагрузка в 1,8 раза больше номинальной.


.(3.28)


Для данного вала изгибающий пиковый момент отсутствует ?max = 0.

Расчетное касательное напряжение:


(3.29)


Предельное допустимое напряжение для стали 45:


(3.30)


Эквивалентное напряжение равно:


(3.30)


Статистическая прочность вала в опасном сечении обеспечена.


3.5.2 Расчет вала измельчающего дозатора

Исходя из конструктивных особенностей дробилки, длина вала в месте расположения ножей соизмерима с длиной барабана измельчителя основного, имеющего привод от двигателя 30 кВт.

Для дозатора имеем привод от двигателя 2,2 кВт.

Выбираем материал сталь 45, назначаем диаметр вала в опасном сечении: 30 мм. По аналогии: условия прочности соблюдаются.



4. ОХРАНА ТРУДА


.1 Мероприятия по охране труда


Расположение свиноводческой фермы соответствует ДБН Б.2.4-3-95 «Генеральные планы сельскохозяйственных предприятий. Нормы проектирования». Здания находятся с подветренной стороны с учетом розы ветров, уклон местности осуществлен в сторону жилых построек. Ширина санитарно-защитной зоны соответствует 500 метров, противопожарные разрывы между зданиями соответствуют требованиям противопожарной безопасности (60 метров). К свинарникам, кормоцеху, свеклохранилищу проектом предусмотрены твердые дорожные покрытия, что обеспечивает бесперебойность в работе при любых погодных условиях. При въезде на ферму установлен дезинфекционный барьер. Для обслуживания фермы в темное время суток проектом предусмотрено освещение. С целью противопожарной безопасности на территории фермы проект предусматривает наличие пожарных гидрантов. Для защиты от холодных ветров ферма защищена лесополосами. В качестве объекта проектирования выбран кормоцех «Маяк-6», предназначенный для откорма от 4,5 до 6 тысяч голов свиней.

В кормоцехе выявлены следующие производственные вредности: физические и биологические. Физические - запыленность, загазованность помещений, повышенный шум, повышенное напряжение в электрической сети. Биологические - бактерии, вирусы и грибки.

Для поддержания параметров микроклимата в кормоцехе дипломным проектом предусмотрена система вытяжной вентиляции. Проектирование вентиляции осуществляется в соответствии с требованиями СНиП 2.04.04. - 86 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Нормы проектирования».

Для ликвидации биологических вредностей в кормоцехе предусмотрено обеззараживание помещения, оборудования, одежды и средств защиты, использование биологических средств защиты для профилактики и ликвидации очагов инфекционных болезней.

В кормоцехе предусмотрено естественное и искусственное освещение. Естественное освещение производится с помощью боковых окон. Искусственное освещение производится с помощью ламп накаливания. В связи с высокой влажностью в кормоцехе до 100%, устанавливаем пылеводонепроницаемые светильники ПУ. Освещение кормоцеха соответствует СНиП II-4-79 «Освещение. Нормы проектирования».

Дипломным проектом предусмотрено санитарно-бытовое помещение для работников кормоцеха и комната для обслуживающего персонала, отвечающего требованиям СНиП 2.09.04-87 «Административные и бытовые здания». Санитарно-бытовое помещение состоит из помещения для отдыха, раздевалки, умывальника и уголка по охране труда. Рядом с бытовым помещением дипломным проектом предусматривается санузел.

Дипломным проектом предусмотрена выдача спецодежды обслуживающему персоналу. Для работников кормоцеха предусмотрена выдача комбинезона хлопчатобумажного, колпака хлопчатобумажного, ботинок кожаных.

Для выполнения технологических процессов кормоцех имеет оборудование в соответствии с общими требованиями безопасности по ГОСТ 12.2.042-91 «Машины и оборудование для животноводства и кормопроизводства. Общие требования безопасности».

В кормоцехе механизирована загрузка, приготовление и выгрузка готового корма, а также вентиляция и отопление.

В дипломном проекте решены вопросы электробезопасности. Питание электрических установок осуществляется от трехфазной четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью. Для защиты от поражения электрическим током предусмотрено зануление электроустановок. Заземление и защита оборудования выполнена в соответствии с правилами устройства электроустановок ПУЭ. Кроме того, электродвигатели имеют защиту от перегрузок. На электродвигателях имеются стрелки, указывающие направление их вращения, а на пусковых устройствах имеются надписи: «Пуск», «Стоп».

Источниками возгорания в кормоцехе являются электроустановки. В соответствии со СНиП 2.01.02-85 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений» дипломным проектом предусмотрены следующие противопожарные мероприятия:

-предусмотрено противопожарное водоснабжение;

-разработан план эвакуации персонала;

-отведено специальное место для курения;

-при входе в кормоцех установлен противопожарный щит с набором противопожарного инструмента;

-назначен ответственный за противопожарную безопасность в кормоцехе.

Категория и степень огнестойкости приведены в таблице 4.1.


Таблица 4.1

Категория, степень огнестойкости и средства пожаротушения кормоцеха

Наименование объектаПлощадь, м2КатегорияСтепень огнестойкостиСредства пожаротушенияогнетушитель ОХП-10пожарные краныкормоцех422,1ВIII22

4.2 Безопасность конструкторской разработки


В конструкторской разработке за прототип взята кормодробилка универсальная КДУ-2, которая по своим техническим данным (производительности, частоте вращения дробильного барабана, мощности электродвигателей, габаритным размерам и массе) соответствует требованиям ГОСТ 12.2.042-91 «Машины и оборудование для животноводства и кормопроизводства. Общие требования безопасности».

В работе дробилки КДУ-2 имели место следующие недостатки: большие габаритные размеры, выделение пыли и шум при работе.

При разработке дробилки ДКП учитывались требования ГОСТ 12.2.042-91 «Машины и оборудование для животноводства и кормопроизводства. Общие требования безопасности».

Привод дробильной камеры и измельчителя дозатора осуществляется от электродвигателей через клиноременную передачу и шкивы. Электродвигатели запускаются с помощью пусковых устройств.

Опасными зонами проектируемой машины являются зоны вращающихся двигателей и электричества, которые имели место и в дробилке КДУ-2. Для предупреждения попадания в опасную зону на кормодробилке ДКП в обязательном порядке вращающиеся части закрыты защитными щитками с обозначением опасной зоны. На дробилке ДКП в связи с ее усовершенствованием установлено два электродвигателя, следовательно, опасная зона защитных щитков увеличилась. В связи с влажностью воздуха в кормоцехе близкой к 100%, проектом предусмотрена установка двигателей влагоморозостойкого исполнения IP 44. Недостатки, которые имели место в кормодробилке КДУ-2, мы устранили в дробилке ДКП.

При проектировании дробилки ДКП произведен выбор электродвигателей, выбор клиноременной передачи, произведены прочностные расчеты по элементам конструкции.

Дипломным проектом предусматривается проведение инструктажей с оператором, кочегаром и двумя вспомогательными рабочими.

В связи с универсальностью разработанная дробилка может использоваться отдельно или в комплекте оборудования технологической линии кормоцехов.

5. Экономическое обоснование проекта


Основные капитальные вложения в кормоцех состоят из капиталовложений на оборудование, его содержание и монтажные работы.

Капиталовложения определяются по формуле:


, (5.1)


где - балансовая стоимость здания, грн;

- стоимость машин и оборудования с учетом монтажа и транспортировки или

их балансовая стоимость Б; грн.


,(5.2)


где - объем здания кормоцеха, = 2178 м3;

- стоимость 1м3 здания кормоцеха, грн/м3.


грн.


Балансовая стоимость машин и оборудования определяется по формуле:


, грн.(5.3)


где - коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку и монтаж машин и

оборудования, принимаем ;

- прейскурантная стоимость машин и оборудования, грн.

Балансовая стоимость проектируемой машины равна:


, грн.(5.4)


где - балансовая стоимость эталонной машины КДУ-2, грн;

- вес эталонной машины КДУ-2, кг;

- вес проектируемой машины, кг.

грн.


Балансовую стоимость машин и оборудования существующего и проектируемого кормоцехов сводим в таблицу 5.1.


Таблица 5.1

Балансовая стоимость машин и оборудования существующего и проектируемого кормоцехов

№ п/пМарка машинКоличество машинПрейскурантная цена, грн.Коэффици-ент транспор- тировки и монтажаБалансовая стоимость, грнсущест-вующихпроекти- руемыхсущест-вующихпроекти-руемых1Дробилка проектируемая-1---1069,52КДУ-21111501,3149514953«Волгарь-5»1110501,3136513654ИКМ-51-8301,31079-5ИКМ-Ф-10-18301,3-10796ТК-5Б116151,3799,5799,57ПК-6115501,37157158С-122211001,3286028609ПСМ-10116301,381981910ШЗС-40М112401,331231211ШВС-40М112301,329929912ТС-40М113901,350750713ТС-40С113901,3507507Всего10757,511827

Капиталовложения для существующего кормоцеха:


грн.(5.5)


Капиталовложения для проектируемого кормоцеха:


грн.(5.6)


Дополнительные капиталовложения:


грн.(5.7)


Затраты на оплату труда с учетом доплат и отчислений:


;(5.8)


где Дв - количество дней работы кормоцеха в году, Дв =365 дн.;

- продолжительность рабочей смены, ч;

пс - количество смен работы кормоцеха, пс = 2;

Np - число рабочих, обслуживающих кормоцех;

Ст - часовые тарифные ставки рабочих, грн [26];

,15 - коэффициент, учитывающий доплаты и премии [26];

,385 - коэффициент отчисления в фонды соцстраха и занятости [26].


грн.

Отчисления на амортизацию здания кормоцеха:


грн.(5.9)


Отчисления на амортизацию машин и оборудования:

по существующему:


грн;(5.10)


по проектируемому:


грн.(5.11)


Отчисления на капитальный (КР) и текущий (ТР) ремонты здания:


грн.(5.12)


Затраты на КР, ТР и ТО оборудования и машин:


грн;(5.13)

грн.(5.14)


Затраты на электроэнергию:


, грн(5.15)


где - потребляемая электроэнергия за сутки, кВт;

,156 - цена электроэнергии, грн/кВт?ч.

грн;

грн.


Затраты на воду:


Зв = Qвс ? 0,062 ? 365 = 565,75 грн,(5.16)


где Qвс - суточный расход воды, Qвс = 25 м3.

Общие эксплуатационные затраты составят:


;(5.17)


грн.

грн.


Эксплуатационные затраты на приготовление 1т корма:


, грн/т,(5.18)


где - годовая программа кормоцеха, т;


грн/т,

грн/т.


Годовая экономия эксплуатационных затрат:


,(5.19)


где - годовая программа проектируемого кормоцеха, т.


грн.


Степень снижения эксплуатационных затрат:


.(5.20)


Годовые приведенные затраты можно определить по формуле:


,(5.21)


где - нормативный коэффициент эффективности, .


грн;

грн.


Определим приведенные затраты на единицу продукции:


,(5.22)

грн/т;

грн/т.


Затраты труда на приготовление 1т кормосмеси составят:


,(5.23)


где - годовые затраты труда в существующем и проектируемом кормоцехе:


;(5.24)

чел?ч.


чел?ч/т;

чел?ч/т.


Определение экономии труда в проектируемом кормоцехе:


,(5.25)


чел?ч.


Производительность труда:


,(5.26)

т/чел?ч;

т/чел?ч.

Удельные капиталовложения на приготовление 1т кормовой смеси:


грн/т;(5.27)

грн/т.(5.28)


Годовой экономический эффект:


,(5.29)

грн.


Определение срока окупаемости дополнительных капиталовложений:


,(5.30)

года.


Экономические показатели разрабатываемой дробилки початков кукурузы:

удельная металлоемкость:


,(5.31)


где - вес машины, кг;

- производительность машины, т/ч;


кг?ч/т,

удельная энергоемкость:


,(5.32)


где - мощность двигателей, кВт.


кВт?ч/т.


Экономическая эффективность проекта кормоцеха приведена в таблице 5.2.


Таблица 5.2

Экономическая эффективность проекта кормоцеха

№ п/пНаименование показателейВарианты кормоцехасуществующийпроектируемый1Объем кормосмеси, т3495,23663,22Капиталовложения: - основные, грн - дополнительные, грн - удельные, грн/т 54317,5 - 15,54 55387 1069,5 15,123Затраты на 1 т кормосмеси: - труда, чел?час/т - эксплуатационные, грн/т - приведенные, грн/т 4,39 26,50 29,29 4,18 26,00 28,724Экономия: - труда, чел/ч - эксплуатационных затрат, грн - - 769,3 1831,65Годовой экономический эффект, грн-2124,666Срок окупаемости дополнительных капиталовложений, лет - 0,5Заключение


В настоящем дипломном проекте освещены основные вопросы приготовления кормов на свиноферме сельскохозяйственной опытной станции ЛНАУ.

На основании изучения производственно-финансовой деятельности хозяйства, перспектив его развития, теоретических исследований процесса приготовления кормов на свиноводческих фермах, спроектирован кормоцех для хозяйства, так как существующий не удовлетворяет потребности свинофермы в кормах.

В проекте разработана линия измельчения початков кукурузы и на основе анализа конструкций и технологического процесса работы дробилок кормов, произведенных расчетов разработана высокопроизводительная дробилка початков кукурузы, которая обладает сравнительно небольшой удельной металлоемкостью и энергоемкостью, а также хорошим качеством измельчения. Новая технология приготовления кормов позволит улучшить качество получаемой кормосмеси и повысить производительность труда.

Годовой экономический эффект составляет 2124,66 грн., а срок окупаемости дополнительных капитальных вложений - 0,5 года.


Литература


1.Носов М.С. Механизация работ на животноводческих фермах.- М.: Высшая школа, 1973.- 312 с.

2.Белянчиков Н.И. Смирнов А.И. Механизация животноводства.- М: Колос, 1983.

.Козловский В.Г. Организация и технология производства свинины. - М: Колос, 1978.

.Барабашкин В.П. Молотковые и роторные дробилки.- М.: Госгортехиздат, 1963.

.Механизация заготовки кормов: опыт хозяйств Литвы.- М.: Колос, 1983.- 192 с.

.Брагинец Н.В., Палишкин Д.А. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства. - М.: Колос, 1984.- 143 с.

.Лобановский Г.А. Кормоцехи на фермах.- М.: Колос, 1971.- 311 с.

8.Дипломне та курсове проектування / Д.Г. Войтюк, О.В. Дицишин, В.С. Колісник та ін; За ред. О.В. Дацишина.- К.: Урожай, 1996.- 192 с.

9.Мельников С.В.и др. Справочник по механизации животноводства. - М.: Колос, 1983.

10.Куклин М.Г., Куклина Г.С. Детали машин.- М.: Высшая школа, 1973.- 384 с.

.Козловский В.Г. Разведение и кормление сельскохозяйственных животных. - М: Колос, 1970.

.Колесник А.А., Шаманский В.Г. Курсовое и дипломное проектирование.- М: Колос, 1983.- 319 с.

.Зайцев В.П., Свердлов М.С. Охрана труда в животноводстве.- М: Колос, 1981.

.Конарев Ф.М. и др. Охрана труда.- М: Колос, 1982.

.Кулаковский И.В., Кирпичников Ф.С., Резник Е.И. Машины и оборудование для приготовления кормов. - М.: Россельхозиздат, 1987.

.Трегуб Л.И., Проваров М.М. Кормоцеха свиноводческих ферм и комплексов.- М.: Агропромиздат, 1990.- 207 с.

.Богданов Г.А. Кормление сельскохозяйственных животных.- М: Агропромиздат, 1990. - 624 с.

.Завражнов А.И., Николаев Д.И. Механизация приготовления и хранения кормов. - М.: Агропромиздат, 1990.

.Карташов Л.П. и др. Механизация и электрификация животноводства. - М.: Агропромиздат, 1987.- 480 с.

.Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. - Л: Агропромиздат, 1985.- 640 с.

.Годин Е.И. Техническое черчение.- Киев: Вища школа, 1983.- 440 с.

.Вольтов М.М. и др. Охрана труда в сельском хозяйстве. Справочник. - М: Колос, 1980.

.Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя.- М.: Машиностроение, 1986.

.Кукта Т.М. Машины и оборудование для приготовления кормов.- Агропромиздат, 1987.

.Егорчиков М.И. Кормоцехи животноводческих ферм. - М.: Колос, 1983.

26.Головин В.Т., Скворцов В.Н., Никитин Е.А. Методические указания по экономическому обоснованию конструктивных разработок машин, узлов и агрегатов.- Луганск: ЛНАУ, 2004.- 10 с.

27.Кириченко В.Е., Брагинец Н.В., Вольвак С.Ф., Пермигин М.Ф., Фесенко А.В. Методические рекомендации по оформлению курсовых и дипломных проектов (работ) по специальности 8.091902 Механизация сельского хозяйства.- Луганск: Издательство ЛНАУ, 2005.- 43 с.



приложения


ФорматЗонаПозиц.ПозначенняНазваниеКоличествоПримечаниеДокументация1Измельчитель «Волгарь-5»12Скребковый транспортер ТС-40С13Смеситель С-1224Загрузочный шнек ШЗС-4015Выгрузной транспортер ТС-40М16Пульт управления17Силовой шкаф18Питатель кормов ПК-619Кормодробилка КДУ-2110Питатель сенной муки ПСМ-10111Инструментальный шкаф112Слесарный верстак113Измельчитель корнеклубнеплодов ИКМ-Ф-10114Выгрузной шнек ШВС-40115Транспортер корнеклубнеплодов ТК-5Б116Накопитель КТУ-10117Дробилка початков кукурузы118Скребковый транспортер ТС-40С15.6.062.37.03 ПЛЗмАрк.№ докум.ПідписДатаРозробивМахортовПлан кормоцехаЛітераАркушКонсульт.У1КерівникВольвакЛНАУ, каф. ММПЖН. контр.ФесенкоЗав. каф.Брагинец


ФорматЗонаПозиц.ПозначенняНазваКільк.ПриміткаДокументаціяА15.6.062.37.04.00.00.00 ВОВид общийСкладальні одиниціА115.6.062.37.04.01.00.00 СБДробильный аппарат125.6.062.37.04.02.00.00 СБКорпус нижний135.6.062.37.04.03.00.00 СБКорпус верхний145.6.062.37.04.04.00.00 СБПоддон155.6.062.37.04.05.00.00 СБСборник165.6.062.37.04.06.00.00 СБЗаслонка воздушная175.6.062.37.04.07.00.00 СБРешетка185.6.062.37.04.08.00.00 СБЗаслонка зерновая195.6.062.37.04.09.00.00 СБЗагрузочный бункер1А3105.6.062.37.04.10.00.00 СББлок противорежущий1115.6.062.37.04.11.00.00 СБРама1125.6.062.37.04.12.00.00 СБОпора1135.6.062.37.04.13.00.00 СБМуфта1145.6.062.37.04.14.00.00 СБКожух1ДеталіА3155.6.062.37.04.00.00.01Футеровка1165.6.062.37.04.00.00.02Днище15.6.062.37.04.00.00.00 ВОЗмАрк.№ докум.ПідписДатаРозробивМахортовДробилка кукурузных початков. Вид общийЛітераАркушКонсульт.У1КерівникВольвакЛНАУ, каф. ММПЖН. контр.ФесенкоЗав. каф.Брагинец


Міністерство аграрної політики України Луганський національний аграрний університет Факультет: ЦПЗМО Спеціальність: „Механізація сільського господарств

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2019 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ