Механизация производственных процессов свинофермы ЧП «Агросвет» Станично-Луганского района Луганской области с усовершенствованием линии раздачи кормов с модернизацией кормораздатчика КС-1,5 (дипломный проект)

В проекте приведена характеристика ЧП «Агросвет» на базе, которого предлагается внедрение проектируемого кормораздатчика. Произведен расчет механизации производственных процессов, в том числе и предлагаемой раздачи корма.
В проекте так же приведен экономический расчет применения кормораздатчика, охрана труда, имеется обоснование безопасности применения проектируемой машины.
Расчетно-пояснительная записка включает - 75 печатных страниц, 20 таблиц, 8 рисунков и схем.
Графическая часть выполнена на 9 листах формата А1.





СОДЕРЖАНИЕ
АННОТАЦИЯ 
ВВЕДЕНИЕ 
1. АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ 
1.1. Общие сведения о хозяйстве 
1.2. Анализ отрасли растениеводства 
1.3. Анализ отрасли животноводства 
1.4. Анализ цеха механизации 
1.5. Экономический анализ 
1.6. Обоснование темы дипломного проекта 
2. ТЕХНОЛОГИЧЕКАЯ ЧАСТЬ 
2.1. Расчет структуры стада и обоснование технологии содержания
животных 
2.2. Обоснование и выбор рационов кормления 
2.3. Расчет годовой потребности в кормах 
2.3.1 Определение годовой потребности в корме 
2.3.2. Обоснование типа хранилищ для кормов и
определение потребности в них 
2.4. Обоснование и выбор технологии обработки кормов 
2.5 Расчет технологических линий 
2.6. Определение среднесуточного расхода воды и количества поилок 
2.7. Расчет микроклимата 
3.КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА 
3.1. Анализ кормораздатчиков для свиноводческих ферм 
3.2. Зооинженерные требования к разрабатываемой машине 
3.3. Технологический процесс проектируемого кормораздатчика 
3.4 Технологические, энергетические и прочностные
расчеты кормораздатчика 
3.4.1 Технологические расчеты 
3.4.2. Определение мощности, необходимой на привод шнека 
3.5. Прочностные расчеты 
3.5.1. Конструкция витка и кожуха шнека 
3.5.2. Расчет усилия, необходимого для открытия и закрытия
заслонки 
3.5.3. Расчет сварного соединения 
3.5.4. Проектный расчет вала 
3.5.5. Расчет шпоночного соединения 
4. ОХРАНА ТРУДА 
4.1 Состояние охраны труда в ЧП “Агросвет” 
4.2.Мероприятия по охране труда на животноводческой ферме 
4.3 Безопасность проектируемого кормораздатчика 
5.ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 
ЛИТЕРАТУРА 
ПРИЛОЖЕНИЯ ...



2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Расчет структуры стада и обоснование технологии
содержания животных

С учетом перспективы развития животноводческой отрасли в хозяйстве и увеличения выпуска продукции определяем новую структуру стада.
Структура поголовья на ферме составляет (% от общего поголовья): свиноматки - 5%, хряки - 5,8%, поросята-сосуны - 40-50%, ремонтное поголовье - 38-40%.
Среднегодовое поголовье животных в хозяйстве возьмем в расчете 1496 часов.
Умножая среднегодовое поголовье животных на процент каждой группы животных, получаем количество животных в каждой возрастной группе. Результаты расчетов сносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Наличие животных в группе

Группа животных Количество, шт.
Свиноматки 75
Хряки 75
Ремонтный молодняк 355
Откорм 998

Система содержания животных и птицы в значительной мере предопределяет технологию производства продукции животноводства. Перспективная технология содержания животных, должна предусматривать удобное размещение животных, внедрение комплексной механизации и организации труда.
На свиноводческих фермах применяют свободно-выгульную, станково-выгульную и безвыгульную систему содержания.
При свободно-выгульной системе содержания свиньи в течение дня через лазы в стене свободно выходят на выгульные площадки. Такую систему содержания используют для ремонтного молодняка, поросят отъемышей и маток первых трех месяцев супороси. При станково-выгульной системе содержания хряков-производителей, маток трех-четырех месяцев супоросности и подсосных маток с поросятами периодически выпускают индивидуально или с поросятами группами на прогулку.
Безвыгульную систему применяют для откормочного поголовья свиней, которые постоянно находятся в станках группами до 50 голов. При правильном выборе системы содержания животных обеспечивается снижение затрат труда и себестоимости единицы выпускаемой продукции.

2.2 Обоснование и выбор рационов кормления

В связи с интенсификацией свиноводства, все большее внимание необходимо уделять совершенствованию кормления свиней и обеспечению их сбалансированным питанием.
Для кормления свиней используют самые разнообразные корма, как собственного производства, так и промышленного изготовления. Корма, применяемые в свиноводстве, подразделяются на следующие основные группы: концентрированные, зеленые, сочные, грубые, корма животного происхождения, витаминные и минеральные добавки. В кормлении свиней большое значение имеют белковые корма, так как недостаток белка в целом составляет 17-18% от его потребности. Дефицит белка в рационах снижает продуктивность свиней, отрицательно сказывается на воспроизводстве стада, приводит к значительному перерасходу кормов и повышению себестоимости продукции.
Основным источником белка в рационе свиней служат корма растительного происхождения, на долю которых приходится более 90 % их потребности. Среди кормов первостепенное значение принадлежит зернобобовым культурам: гороху, сое, вике, лютику, кормовым бобам, а так же клеверу и люцерне. Важным источником белка является подсолнечниковый, льняной и конопляный жмых и шрот.
Среди сочных кормов хорошими средствами являются картофель, свекла сахарная, полусахарная и кормовая, тыква.
В качестве зеленых кормов в первую очередь следует использовать молодую траву бобовых культур: люцерны, клевера, вики и других бобово-злаковых смесей.
Наилучшие результаты от использования кормов получают при использовании полноценных комбикормов, комбикормов добавок, комбикормовых силосов, а также добавок.
На основе обобщения научных данных и практики ведения свиноводства в современных условиях в зависимости от зональных особенностей хозяйств научными учреждениями были разработаны несколько типов кормления. В степных и засушливых районах свиноводство базируется на использовании ячменя, пшеницы и кукурузы. Сочных кормов здесь возделывается мало и применяют их в основном для кормления свиноматок. Здесь практикуется концентратный тип кормления.
Количество концентратов в рационах свиней доходит до 80-85%, а сочные корма составляют всего лишь 5-10%.
ЧП «Агросвет» находится в степной зоне Украины, наиболее приемлемым типом кормления для него является концентратный тип кормления. Примерная структура и нормы суточной потребности этого рациона для разных половозрастных групп свиней, а также содержание кормовых единиц в различном виде корма приведены в таблицах 2.2-2.4.

Таблица 2.2 – Примерная структура рационов
для свиней при использовании концентратного типа кормления

Группа свиней Зимний период Летний период
 Концент-рирован-ные корма Корне-клубне-плоды Травя-ная мука Корма живот-ного проис-хождения Концент-рирован-ные корма Зеленые корма Корма живот-ного проис-хождения
Матки супоросные и поросные 70-75 15-20 5-10 — 85-90 10-15 ―
Матки подсосные 75-80 10-15 5 5 85-90 5-10 5
Хряки производители 80-85 5-10 5 5-10 85-90 5-10 5-10
Ремонтный молодняк 85-90 3-5 2 5-10 85-92 3-5 5-10
Свиньи на откорм 82-87 7-12 3 3 85-90 7-12 3


Таблица 2.3 – Нормы суточной потребности свиней в кормах

Половозрастные группы Кормовые единицы, кг
Хряки производители 4.3
Свиноматки осемененные и супоросные 3.5
Свиноматки подсосные 6.4
Ремонтное поголовье 2.2
Свиньи на откорм 3.2

Таблица 2.4 –Содержание кормовых единиц в одном килограмме корма

Вид корма Количество кормовых единиц
Концентрированные корма 1.14-1.18
Корнеклубнеплоды 0.07-0.075
Травяная мука 0.7-0.9
Корма животного происхождения 1.02-1.04
Зеленые корма 0.6-08

2.3 Расчет годовой потребности в кормах

2.3.1 Определение годовой потребности в корме

Годовую потребность в корме определяем по наличию поголовья и кормовым рационом. Сначала определяем суточный расход корма животными каждой группы по формуле:
m сут. = , кг     (2.1)
где N к.е - необходимое количество кормовых единиц в сутки;
Ф1, Ф2, ... Фп - процент от массы каждого вида корма в рационе;
В1, В2, ... Вп -содержание кормовых единиц в данном виде корма.
Для свиноматок супоросных и холостых суточный расход корма на голову составляет:
mсут = кг.
Дальше определяем расход каждого вида корма на одно животное по формуле:
mn= , кг      (2,2)

где mсут - суточный расход корма на одно животное каждой группы, кг;
Фn - процент этого вида корма в рационе;
Расход концентрированных кормов для супоросных и холостых свиноматок в зимний период равен:

mk = = 2,7 кг.

Расход корнеклубнеплодов для свиноматок:

mk.k = = 0,77 кг.

Расход травяной муки для свиноматок:
mт.м = = 0,389 кг.

Аналогично рассчитываем для всех групп свиней и видов корма на зимний и летний периоды. Полученные результаты сносим в таблицу 2.5.


Таблица 2.5 – Норма суточной потребности для свиней в каждом виде корма

Группа свиней Зимний период Летний период
 Концент-рирован-ные корма Корне-клубне-плоды Травя-ная мука Корма живот-ного проис-хождения Концент-рирован-ные корма Зеленые корма Корма живот-ного проис-хождения
Матки супоросные и холостые 2,7 0,77 0,39 — 2,83 0,314 —
Матки подсосные 4,99 0,624 0,312 0,312 5,094 0,283 0,283
Хряки производители 3,35 0,419 0,21 0,21 3,42 0,19 0,19
Ремонтный молодняк 1,75 0,039 0,025 0,065 1,74 0,097 0,097
Откорм 2,598 0,183 0,092 0,092 2,56 0,199 0,085

Суточный расход каждого вида корма Рс, кг для всех групп животных определяем по формуле:
;   (2.3)
где n1, n2, ... nn - суточная норма корма на одно животное различных групп, кг;
m1, m2, ... mn - поголовье животных в группах.
Годовую потребность в кормах Рг определяем по формуле:

, кг;     (2.4)
где . -суточный расход корма соответственно в летний и зимний периоды
года, кг;
-продолжительность летнего и зимнего периода года использования
данного вида корма. Принимаем продолжительность летнего периода
185 дней, зимнего - 180;
- коэффициент, учитывающий потери кормов во время хранения и
транспортировки (принимаем для концентрированных кормов – 1,03,
для зеленой массы и корнеплодов – 1,05).

Рс = = кг;
Рг = = кг.
Аналогично рассчитываем для всех видов кормов. Полученные результаты сносим в таблицу 2.6.

Таблица 2.6 – Суточная годовая потребность в кормах, кг

Вид корма Суточная потребность в корме Годовая потребность в кормах
 в зимний период в летний период 
Концентрированные корма 4623,25 4653,7 1743921,8
Корнеклубнеплоды 418 — 79002
Травяная мука 212,8 — 39453
Корма животного происхождения 188,1 175 68220
Зеленые корма — 329 63869,4

2.3.2 Обоснование типа хранилищ для кормов и
определение потребности в них

Для хранения кормов необходимо применять такие хранилища, в которых потери питательных веществ были бы наименьшими. Вместе с тем необходимо учитывать и стоимость хранилищ.
Общий объем хранилища V для хранения годовых запасов корма определяют по формуле:
,     (2.5) 
где - плотность корма, кг/м3.
К годовым запасам на свиноферме относятся корнеклубнеплоды, их удельный вес составляет 580...650 кг/м3 .
Объем хранилища для корнеклубнеплодов равен:
V= = м2.
Потребность в хранилищах определяем исходя из их объемов:
,      (2.6)
где  Vx - объем хранилища, м3 ;
ε - коэффициент использования емкости хранилища, ε = 0,85...0,9 .
.
Принимаем одно хранилище (бурт) объемом 150 м3.
Запас концентрированных кормов на ферме должен составлять 15% потребного годового количества .
Для хранения его строят склады или механизированные склады, сблокированные с кормоцехом. Блокирование складских помещений повышает эффективность применения средств механизации, уменьшает потери кормов.
Определяем запас каждого вида корма:
- концентрированных кормов:
Рх.к = = кг;
- травяной муки:
Рх.т.м.= = кг;
- кормов животного происхождения:
Рх.к.ж.= = кг.
Объем складских помещений определим по формуле:
Vc= , м3;      (2.7)

где - плотность комбикормов, = кг/м3 ;
- плотность травяной муки, = кг/м3 ;
- плотность кормов животного происхождения, = 450 кг/м3 ;

Vс = м3.
Число складских помещений равно:
n ,
где   - объем стандартного кормохранилища,V = м3 ;
К - коэффициент, учитывающий использование емкости хранилища,
К .
Принимаем одно складское помещение для кормов объемом 1000 м3.
Объем скирд соломы для подстилки животным определяем по формуле:
Vcк , м3      (2.8)
где n1, n2, ... nn - поголовье животных данной группы;
- количество подстилки, необходимое на одного животное, кг/сут ;
- плотность соломы, кг/м3 ;
- коэффициент, учитывающий потери соломы при хранении, ;
- коэффициент, учитывающий потери при транспортировке, ;
- число дней подстилки в году, дней..
м3.
Определяем необходимое количество скирд:
,
где - стандартный объем скирды, м3 .
.

2.4. Обоснование и выбор технологии обработки кормов

Передовой опыт показывает, что затраты труда и себестоимость животноводческой продукции ниже в тех хозяйствах, где внедрена комплексная механизация обработки и приготовления кормов и обеспечена поточность работ. Это условие может быть выполнено только при наличии достаточно числа машин и оборудования, взаимосвязанных между собой в единые технологические линии по производительности.
Технология обработки и приготовления кормов зависит от конкретных условий хозяйства, зоотехнических требований к скармливанию, экономической целесообразности применения тех или иных способов обработки и приготовления кормов.
Технологическое оборудование, предназначенное для животноводческих ферм, позволяет использовать следующие способы приготовления кормов: механический, тепловой, химический, биологический и биохимический.
Проектирование технологического процесса начинаем с разработки общих схем переработки всех видов кормов с обоснованием последовательности операций обработки каждого вида корма и выбора системы машин.
Схема технологического процесса приготовления корма (рис. 2.1) дает наглядное представление о последовательности обработки и приготовления кормов, позволяет совместить одноименные операции и облегчает выбор системы машин.
Суточный расход всех кормов на ферме включает корма, подлежащие обработке и не подлежащие обработке по зоотехническим требованиям (скармливаемые в натуральном виде). Количество кормов (кг) подлежащие обработке, вычисляем по формуле [5]:
      , кг    (2.9)
где Рс - суточный расход кормов, кг;
Рн - суточный расход кормов, не подлежащих обработке, кг.
Суточный расход корма в летний период равен:
     , кг     (2.10)
где Рк - суточный расход концентрированных кормов, кг;
Рж - суточный расход кормов животного происхождения, кг;
Рз - суточный расход зеленых кормов, кг.
    кг.


























Суточный расход кормов в зимний период равен:

, кг;

где Рк.п- суточный расход корнеклубнеплодов, кг;
Рт - суточный расход травяной муки, кг.

кг.
Корма, не подлежащие обработке в летний период – это зеленые, а в зимний период все корма обрабатываются.
Количество кормов, подлежащих обработке в зимний период:
кг;
в летний период:
кг.
Так как в зимний период потребность в запаренном корме больше, то производительность линии рассчитываем по суточной потребности в зимний период.

2.5 Расчет технологических линий

Схема технологического процесса подготовки и раздачи кормов позволяет перейти к технологическому расчету оборудования, которое сводится к определению производительности технологических линий, потребного числа машин и вспомогательного оборудования.
Производительность технологической машины определяет по формуле:
, кг/ч;     (2.11)
где t - время работы технологической линии, ч;
- коэффициент использования времени смены.
Производительность технологической линии рассчитывает во взаимосвязи со сроками хранения подготовленных кормов. Так измельченные корнеклубнеплоды по зоотехническим требованиям допускается хранить 1,5-2 часа, тогда производительность линии корнеклубнеплодов:
кг/ч.
Производительность линии концентрированных кормов:
кг/ч
Время для смешивания корма принимаем в пределах 0,8 часа [5].
Время, отпущенное на раздачу корма, по зоотехническим требованиям составляет 1,5...2 часа [5]. Линия приготовления начинает работать за 0,8 часа до начала раздачи корма.
Производительность линии смешивания равна:
кг/ч.
По каталогу выбираем наиболее удовлетворяющий по производительности смеситель С-2.
По зоотехническим требованиям в зависимости от группы и вида животных влажность кормовой смеси определяем из выражения:
, %   (2.12)
где - масса каждого компонента рациона, кг;
- коэффициент влажности каждого компонента;
- масса воды, кг;
- масса конденсата пара, кг.
Коэффициенты влажности принимаем для смеси концентрированных кормов равный 0,14, корнеклубнеплодов - 0,82, травяной муки - 0,16.
Масса воды для влажных кормов – 30...35 % от массы корма, полужидких - до 60 % и жидких - до 90 %.
Влажность кормовой смеси для маток супоросных и холостых в зимний период равна:
.
Аналогично рассчитываем влажность для всех групп животных.
Полученные результаты сносим в таблицу 2.7.
Таблица 2.7 - Влажность корма для различных групп животных (%)
Вид животных В летний период В зимний период
Свиноматки 41,3 45,25
Хряки 46,3 48
Откорм и ремонтный молодняк 51,2 49,8

Машины и оборудование для технологической линии должны обеспечить подготовку кормов и их выгрузку в установленные сроки и обеспечить непрерывность работы линии.
Технологический процесс подготовки корма начинаем с их погрузки в транспортные средства и транспортировки от кормохранилища к кормоцеху.
Погрузочные средства выбираем в зависимости от вида корма.
Для погрузки концентрированных кормов служит погрузчик ПЭ-0,8М с трактором ЮМЗ. Погрузка корнеклубнеплодов - в ручную. Для транспортировки кормов применяем трактор Т-16.
Производительность тракторного агрегата вычисляем по формуле:
,кг/ч;    (2.12)
где - объём кузова, м3;
- плотность корма, кг/м3;
- коэффициент, учитывающий заполнение кузова, ;
- время цикла, ч.
Грузоподъемность трактора Т-16 - 1000 кг. Объем кузова, необходимый для перевозки груза определим по формуле:
, м3;     (2.13)
где Q - грузоподъемность трактора, кг.
м3.
Время цикла определяем по формуле:
, ч;    (2.14)
где - время погрузки, мин;
- время движения с грузом, мин;
- время выгрузки, мин;
- время движения без груза, мин.
ч.
кг/ч
Время завозки концентрированных кормов:
, ч    (2.15)
Аналогично рассчитываем для всех транспортных операций.
Результаты заносим в технологическую карту.
Время погрузки корнеклубнеплодов определяем по формуле.
, ч;     (2.16)
где - необходимое количество корнеклубнеплодов в сутки;
- норма на одного человека в смену;
- количество человек.
ч.
Подвезенный из кормохранилища корм выгружается в бункер-питатель, объем которого рассчитываем по формуле
,м3     (2.17)
где - число суток, в течение которого расходуется корм (для комбикорма,
травяной муки и кормов животного происхождения );
- коэффициент, учитывающий заполнение бункера питателя, (принимаем
).
Объем бункера питателя:
- для комбикорма: м3;
- для корнеклубнеплодов: м3;
- для травяной муки: м3;
- для кормов животного происхождения: м3.
Определим затраты рабочего времени на техническое обслуживание техники. Расчет ЕТО и ТО производится на примере смесителя-заправщика кормов С-12.
Годовая выработка машины:
,ч;     (2.18)
где - средняя наработка в сутки, ч;
- количество дней работы, ;
ч.
Количество ТО определяем по формуле
 (2.19)
Принимаем 15 раз в год.
Трудоемкость одного ТО составляет 3,5 ч [5], тогда годовая трудоемкость будет равна
.
Трудоемкость ежесменного технического обслуживания запарника-смесителя составляет 0,5 ч. Умножая трудоемкость ЕТО на количество дней в году, получим годовую трудоемкость:
.
Годовая трудоемкость выполнения ТО и ЕТО дает нам затраты на обслуживание смесителя
.
Аналогично рассчитываем для всех применяемых машин. Годовую трудоемкость затрат заносим в технологическую карту.
Далее определяем необходимое количество слесарей по обслуживанию оборудованию
 (2.20)
где - общая годовая трудоемкость выполняемых работ по ТО и ЕТО;
Ф1 – годовой фонд рабочего времени одного рабочего, Ф1 = 1732,5ч.
рабочих.
Принимаем 2 рабочих по обслуживанию техники.
Подсчитаем суточный выход навоза на ферме по формуле [5]:
 (2.21)
где  gк – среднесуточное выделение твердых экскрементов одним животным, кг;
gм – среднесуточное выделение жидких экскрементов одним животным, кг;
gв – среднесуточный расход воды на смыв навоза на одного животного, кг;
gn – среднесуточная норма подстилки на одно животное, кг;
m – количество животных на ферме (расчет ведем для откормочного
поголовья).
.
Зная суточный выход навоза, определим годовой:
. (2.22)
Зная суточный выход навоза на ферме от всего поголовья и продолжительность его хранения, определяем площадь навозохранилища:
 (2.23)
где  h – высота укладки навоза, h=2м;
Gсут. – суточный выход навоза на ферме от всего поголовья, кг;
Дхр. – продолжительность хранения навоза в навозохранилище, Дхр.=365 дней;
ρ – плотность навоза (для стойлового навоза ρ=700-900 кг/м3, для жидкого
ρ=900-1000 кг/м3).
.
Производительность скребкового транспортера кругового движения Q определяется по формуле:
, (2.24)
где  l – длина скребка, l=0,3-0,4 м;
h – высота скребка, h=0,05 м;
δ – скорость цепи со скребками (0,17 ... 0,2 м/с);
ρ – плотность навоза, (0,7-1,0 т/м3);
ψ – коэффициент заполнения межскребкового пространства, ψ=0,5-0,6.
.
Продолжительность работы транспортера в течение суток τсут:
 (2.25)
где  m – количество животных, обслуживаемых транспортером;
Gсут – суточный выход навоза от одного животного, кг;
.
Так как транспортер работает периодически в течение суток, то продолжительность одного цикла удаления навоза определяется по формуле:
 (2.26)
где L – полная длина цепи транспортера (150 ...200 м).
.
По рассчитанной производительности выбираем скребковый транспортер ТСМ-305.

2.6. Определение среднесуточного расхода воды и количества поилок

Среднесуточный расход воды Qср.сут. на ферме определяется по формуле:
 (2.27)
где  g – средняя норма потребления воды одним потребителем, л [5];
n – количество потребителей в откормочном отделении;
.
Максимальный суточный расход воды:
 (2.28)
где αсут. – коэффициент суточной неравномерности, αсут. =1,3;
.
Максимальный часовой расход:
 (2.29)
где αч – коэффициент часовой неравномерности на фермах с автопоением, αч=2-2,5;

Для поения свиней принимаем поилку ПСС-1, которая может обслужить 25 поросят. Необходимое количество поилок в группе определяем исходя из наличия животных в группе
 (2.30)
где m – количество животных в группе, m = 50;

Всего групп животных:

Принимаем 20 групп.
Необходимое количество автопоилок:
nв = 20∙2 = 40.

2.7 Расчет микроклимата

В условиях интенсивного ведения животноводства, увеличивается плотность размещения животных в помещениях. По новому должна решаться и проблема создания и поддержания климата в животноводческих помещениях.
Причины ухудшения микроклимата большинства эксплуатируемых животноводческих помещений заключается в низкой теплозащите ограждающих конструкций, неквалифицированной эксплуатации отопительно-вентиляционного оборудования, а также неправильной организации воздухообмена.
Часовой воздухообмен (м3/ч) по содержанию углекислого газа и влаги Lw определяем по формуле:
 (2.31)
где  с – количество углекислого газа, выделяемого одним животным, л/г;
m – количество животных в группе;
с1 – допустимое количество углекислого газа в воздухе помещения, л/м3;
с2 – содержание углекислого газа в приточном воздухе, л/м3, с2=0,3-0,4л/м3;
w – количество водяного пара, выделяемого одним животным в течение часа,
г/ч [5];
β – коэффициент, учитывающий испарение влаги с пола, кормушек,
автопоилок и т.д., β=1,1;
w1 – допустимое количество водяного пара в воздухе помещения, г/м3
(абсолютная влажность).
 (2.32)
где  w – нормативная относительная влажность воздуха в животноводческих
помещениях, %, w=70% [5];
wmax – максимальная влажность воздуха при данной температуре, г/м3,
w2 – средняя абсолютная влажность приточного воздуха, w2=3,2-3,3 г/м3
.
Расчет производим для свинарника с ремонтным молодняком:
.
.
Для дальнейших расчетов выбираем максимальный воздухообмен.
Кратность часового воздухообмена:
 (2.33)
где V – вместимость помещения, V=1538 м3.

Кратность часового воздухообмена для ремонтного молодняка не более 5.
При кратности воздухообмена К=3-5 принимаем принудительную вентиляцию без подогрева подаваемого воздуха.
В принудительной вентиляции поступление свежего воздуха обеспечивается приточными вентиляционными установками. Применяют вентиляторы низкого давления (до 980 Па) и среднего (2940 Па).
Расчет принудительной вентиляционной системы ведется из тех условий, что она должна работать периодически, поэтому подача системы должна быть в 2-3 раза больше расчетной вентиляции.
 (2.34)
Требуемый вентилятор подбирают по величине воздухообмена Lв.с. и требуемому напору, необходимому для преодоления сопротивления движению воздуха в канале вентиляционной системы. Объемную подачу вентилятора определяем по формуле:
, м3/ч (2.35)
где mк – число вытяжных каналов

При подаче Qв≤8000 м3/ч выбирают схему с одним вентилятором, при Qв>8000 м3/ч с несколькими, при этом объемная подача одного вентилятора не должна быть более 8000 м3/ч.
Диаметр воздухоотвода определяем по формуле:
 (2.36)
где   - подача вентилятора, м3/ч;
- скорость движения воздуха в воздуховоде, принимается равной
12...15 м/с.
    
Необходимый напор вентилятора Н определяют как сумму потерь давления от трения воздуха о воздуховод на прямолинейных участках (Нтр.) и в местах сопротивлений (Нм.с.).
 (2.37)
где  Н – полный напор вентилятора, Па;
ρ – плотность воздуха, ρ=1,2-1,3 кг/м3;
v – скорость воздуха в воздуховоде, м/с;
d – диаметр воздуховода. М;
λ – коэффициент сопротивления движению воздуха в трубе, λ=0,02-0,03;
L – длина трубопровода на прямолинейном участке, м;
- сумма коэффициентов местных сопротивлений [5].

По полученной величине Qв, Н и выбранной скорости воздуха по номограмме [5] определяем номер вентилятора No5 1/2, а затем на пересечении с Н находим коэффициент полезного действия вентилятора η=0,6 и безразмерный коэффициент А=3750.
После этого находим частоту вращения вентилятора:
. (2.38)
Расчетная мощность электродвигателя для привода вентилятора определяется по формуле:
 (2.39)
где  Qв – подача вентилятора, м3/ч;
Н – полный напор вентилятора, Па;
ηв – к.п.д. вентилятора;
ηпер. – к.п.д. передачи, ηпер=0,95

Полученную расчетную мощность увеличиваем на 10%, т.е.
. (2.40)
По каталогу выбираем вентилятор МЦ No5.

3.КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА

3.1. Анализ кормораздатчиков для свиноводческих ферм

В настоящее время промышленность производит тракторные кормораздатчики КУТ-3А, РСП-10, РМК-1,7, а также электрифицированные раздатчики-смесители РС-5А, КС-1,5, КЭС-1,7 и КСП-0,8 с подводом питания по кабелю от сети переменного тока.
Все они предназначены для транспортировки и раздачи сухих и полужидких кормов при содержании свиней в индивидуальном или мелкогрупповых станках. Наряду с ними выпускаются новые модели более производительных кормораздатчиков КУТ-3,05М и РКА-8, смонтированных на шасси грузовых автомобилей.
По назначению они аналогичны загрузчику сухих кормов ЗСК-10 и предназначены для транспортировки кормов на сравнительно большие расстояния (на откормочные пункты молодняка крупного рогатого скота, выгульные площадки животноводческих ферм всех видов и в летние лагеря), а также для разгрузки в бункера стационарных кормораздатчиков жома, силоса, измельченной зеленой массы и грубых кормов.
Основные показатели бункерных кормораздатчиков приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1-Технические характеристики мобильных
бункерных кормораздатчиков
Показатели КУТ-3.0А КС-1.5 РС-5.0А КЭС-1.7 КСП-0.8
Вместимость бункера 3,0 2,0 0,77 1,7 0,87
Скорость передвижения при раздаче, м/с 0,87-1,3 0,33-0,52 0,47 0,52 0,25
Производительность, т/ч:     
при смешивании 18 4,8 1,8 − −
при раздачи сухого  22 48,8 − 38,7 −
влажного кормов 54 30,14 25,5 14,6 4,0
Потребляемая мощность, кВт 40,4 7,75 3,0 5,2 4,5
Масса, кг 1680 1000 650 760 790
Ширина колеи, мм − 750 618 700 618-750
Требуемая ширина кормового проезда 2200 1400 1400 − 1400
Обслуживающий персонал, чел. 1 1 1 1 1
Универсальный тракторный кормораздатчик КУТ-3А, изображенный на рис. 3.1, - полунавесной и имеет дозирующие выгрузное устройство транспортно-шнекового типа с регулированием нормы выдачи корма путём изменения сечения выгрузного окна заслонками. Кормораздатчик работает с трактором типа «Беларусь».
В его состав входят следующие основные узлы: рама 7 с опорными колесами; бункер 6 вместимостью 3м3; скребковый транспортер 5; выгрузное устройство, состоящее из выгрузного шнека 2 с лопатками 8 и заслонки 4 с рукояткой 3, а также механизмы привода от ВОМ 1 трактора через редуктор 11 шнека и скребкового транспортера.
В верхней части бункера расположено загрузочное окно 9, закрытое крышкой, которую перед загрузкой открывают. Заслонки 4 выгрузных окон закрывают.
Для равномерного размещения корма по бункеру или размещения его (при загрузке различных кормов), скребковый транспортер 5 включают в работу, не производя при этом выгрузки корма.










Рисунок 3.1 - Универсальный тракторный кормораздатчик КУТ-3.0А:
1 - В.О.М.; 2 - выгрузной шнек; 3 - рукоятка; 4 - заслонка; 5 - транспортер; 6 - бункер;
7 - рама; 8 - лотки; 9 - загрузочное окно; 10 - домкрат; 11 - редуктор.

Перед раздачей или выгрузкой корма в бункер стационарного раздатчика выдвигают и опускают лоток 8, а так же рукояткой 3 открывают заслонку 4 и пониженную передачу. Кормораздатчик КУТ- 3А позволяет раздавать корма как на одну, так и на две стороны.
Управление шнеками производят из кабины водителя. В рабочем положении рама раздатчика опирается на домкрат 10.
Раздатчик кормов автомобильный РКА-8 (рис.3.2) предназначен для выдачи измельченных грубых и сочных кормов в кормушки и загрузки приёмных бункеров стационарных раздатчиков на откормочных и молочных фермах. Раздатчик смонтирован на базе автомобиля ГАЗ-53-02.
Металлический бункер 3 образован двумя основными, задним 1 и подставными 2 бортами и днищем 4 с продольным транспортёром, который движется равномерно.
Грузоподъёмность раздатчика 3500 кг, вместимость бункера 8 м3 .









Рис. 3.2 - Раздатчик кормов автомобильный РКА-8.

Прицепной раздатчик- смеситель кормов РПС-10 служит для приёма компонентов корма из загрузочных средств, транспортировки, смешивания и раздачи кормосмесей в кормушки. Машина агрегатируется с тракторами МТЗ-80, МТЗ-82.
Кормораздатчик РММ-5,0 используют в помещениях, имеющих узкие кормовые проходы. Этот одноосный раздатчик снабжен устройством для изменения ширины колеи, которым тракторист управляет со своего места во время движения агрегата при помощи гидросистемы. Благодаря этому колёса трактора могут быть расставлены на ширину от 1150 до1500 мм, что позволяет применять раздатчик с шириной кормового проезда от 1,4 до 1,9 м. Вместимость бункера раздатчика 5м3 , управление всеми рабочими органами осуществляется с места тракториста. Грузоподъёмность кормораздатчика 1,75т, а масса 1490 кг. Агрегатируется кормораздатчик РММ-5 с тракторами Т-25 и ДТ-20.
Раздатчик-смеситель РС-5А смешивает и раздаёт полужидкие корма одновременно в два ряда индивидуальных или групповых кормушек в свинарниках с узкими кормовыми проходами. Он представляет собой электрифицированную самоходную двухосную тележку, которая передвигается по рельсовому пути, проложенному от кормоцеха до свинарника и в помещениях вдоль рядов станков. Его конструкция включает следующие основные узлы: бункер вместимостью 0,8 м3 мешалку, выгрузные раздаточные шнеки, колёсные пары- ведущую и холостую, конический редуктор, электродвигатель, а так же механизм привода, управление и электропульт.
Управление шнеками и мешалкой осуществляется с помощью заслонок в выгрузных окнах, перемещением кормораздатчика. Они расположены у сидения оператора.
Горизонтальный бункер имеет цилиндрическую форму. Сверху находится загрузочное окно, а внизу два выгрузных отверстия с патрубками, соединенными с выгрузными шнеками.
По продольной оси бункера на двух опорах расположен вал с лопостями, установленными по винтовой линии, причём так, что на одной половине вала навивка правая, а на другой- левая. Благодаря этому обеспечивается интенсивное перемешивание корма, норма выдачи которого регулируется поворотом заслонки в местах присоединения выгрузных шнеков.