Механизация раздачи кормов на МТФ на 100 голов ОАО "Дуброво-2013" Молодечненского района с модернизацией мобильного раздатчика кормов КРФ-10.7 (дипломный проект)

Дипломный проект выполнен студентом 89 зм группы
Ф. И. О. и включает расчетно-пояснительную записку машинописного текста 97 страниц, в том числе 21 таблица, 8 рисунков, 20 библиографий, 8 листов формата А1, 1 лист формата А2, 4 листа формата А3, и 4 листа формата А4 графической части.
Ключевые слова: кормушка, установка, очиститель, вентилятор, пневмопровод, щетка, ротор.
В проекте изложен анализ хозяйственной деятельности и описаны производственные процессы ОАО «Дуброво-2013» Молодечненского района.
Дан расчет генплана молочно-товарной фермы на 100 голов. На основании полученных расчетов произведен подбор объектов для проектирования. Описаны технологические процессы, в соответствие с которыми подобрано технологическое оборудование и машины.
В конструкторской части, по результатам патентного поиска, предложена модернизация кормораздатчика КР-Ф-10.7 с устройством для очистки кормушек, позволяющая улучшить качество очистки кормушек от кормовых остатков и улучшить гигиену содержания животных.
Технико – экономические расчеты подтвердили целесообразность и обоснованность принятых в проекте решений.
В соответствии с заданием разработана типовая инструкция по охране труда для механизаторов, работающих с мобильными кормораздатчиками.


СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ...
1 ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОАО «Дуброво-2013»......
1.1 Общие сведения о хозяйстве
1.2 Краткая характеристика растениеводства и кормопроизводства ...
1.3 Характеристика животноводства
1.4 Анализ показателей состава и использования МТП
1.5 Перспективный план развития хозяйства и животноводства...
2 ОПИСАНИЕ И РАСЧЕТ ГЕНПЛАНА ФЕРМЫ
2.1 Обоснование системы содержания и структуры поголовья......
2.2 Расчет площадок для выгула животных .
2.3 Расчет потребности в воде......
2.4 Расчет суточной и годовой потребности в кормах...
2.5 Определение вместимости и числа хранилищ для кормов
2.6 Расчет вместимости навозохранилища
2.7 Расчет суточной и сезонной потребности в подстилочном материале
2.8 Выбор основных и вспомогательных зданий и сооружений...
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ...
3.1 Анализ существующих схем приготовления и раздачи кормов
3.2 Выбор и обоснование принятой технологии приготовления и раздачи кормов...
3.3 Технологическая схема приготовления и раздачи кормов ...
3.4 Технологический расчет линии раздачи кормов...
4 МЕХАНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА
ФЕРМЕ... 
4.1 Механизация водоснабжения и автопоения...
4.2 Механизация раздачи кормов...
4.3 Механизация доения и первичной обработки молока...
4.3 Механизация уборки навоза и поддержание микроклимата....
5 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА
5.1 Устройство и принцип работы кормораздатчика КР-Ф-10.7...
5.2 Анализ существующих конструкций устройств для очистки
кормушек...
5.2 Описание и обоснование конструкторской разработки
5.3 Прочностные расчеты конструкторской разработки.....
6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА...
6.1 Актуальность проекта...
6.2 Исходные данные для расчета...
6.3 Методика расчета технологической карты...
6.4 Расчет технико-экономических показателей...
7 ОХРАНА ТРУДА......
7.1 Анализ состояния охраны труда в ОАО «Дуброво-2013
Молодечненского района
7.2 Разработка мер безопасности при эксплуатации мобильных кормораздатчиков
7.3 Обеспечение пожарной безопасности на МТФ в бОАО «Дуброво-2013»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ......
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ...
ПРИЛОЖЕНИЯ


4 МЕХАНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА ФЕРМЕ
4.1 Механизация водоснабжения и автопоения
Механизация и автоматизация водоснабжения животноводческих ферм позволяет значительно сократить затраты труда и снизить себестоимость жи-вотноводческой продукции. Кроме того, механизация водоснабжения повы-шает противопожарную безопасность помещений и повышает санитарное состояние фермы. Выбор средств механизации водоснабжения производится с учетом среднесуточной нормы водопотребления и производственной потребности.
На проектируемой ферме на одну корову в сутки расходуется до 100 л воды, на нетелей до 50 л. Вода расходуется на поение животных, а также на другие производственные нужды – технологические, гигиенические, хозяйственные и противопожарные. Вода необходима и в санитарно-бытовых помещениях. На ферме потребляется вода из подземных источников. При помощи насосной станции вода подается в водонапорную башню емкостью 15 м3, а затем по трубопроводам к потребителям. Принимаем водопровод из полиэтиленовых труб. Система водоснабжения объединенная хозяйственно-питьевая и противопожарная. При помощи водонапорной башни создается необходимый напор в магистрали, регулируется суточный расход воды и создается ее необходимый запас. Для закачивания воды применяем центробежный вихревой насос ВН-2Ц-6 с установленной мощностью 13,0 кВт и подачей 6,8...10,4 м3/ч. Горячее водоснабжение на хозяйственно-питьевые и производственные нужды молочного блока осуществляется от водонагревателей.
Для поения коров применяем индивидуальные поилки типа АП-1А. Индивидуальная поилка гарантирует гигиеничность в процессе поения ско-та, так как в системе отсутствует сообщение между другими устройствами поения, что исключает инфицирование других коров, в случае заболевания одного животного. Для сухостойных коров, и нетелей применяем групповые поилки, оборудованные системой подогрева воды. Поилки рассчитаны на 25-50 голов.
4.2 Механизация раздачи кормов
На ферме одним из наиболее важных технологических процессов является кормление животных. Правильно кормить следует не животных вообще, а каждое отдельное животное. Каждому животному следует давать не только необходимые корма, но и готовить их с учетом научно обоснованных требований технологического процесса. Достичь этого можно с помощью правильно подобранного оборудования и машин.
На проектируемой ферме применяем мобильный кормораздатчик КР-Ф-10.7. Использование мобильных раздатчиков позволяет конструкция фермы. Применение их на ферме обусловлено универсальностью использования и простотой обслуживания этих машин.
Кормление животных предлагается дифференцировано согласно технологических групп, сбалансированными, полнорационными кормосмесями два раза в сутки. Раздача кормов производится кормораздатчиком КР-Ф-10.7 в кормушки с предварительной очисткой кормушек от кормовых остатков, навешенным на кормораздатчик устройством для очистки кормушек. Своевременная и качественная уборка остатков корма не только повышает гигиену, но и позволяет частично использовать остатки корма для повторного использования [5].
Приготовление и раздача кормов осуществляется по описанной технологической схеме в подразделе 3.3 данной пояснительной записки. Смешивание кормов производится на площадке одной из ферм хозяйства смесителем РСК-12 и автомобильным транспортом или непосредственно кормораздатчиками доставляется на другие фермы хозяйства.
Такая технологическая схема приготовления и раздачи кормов уже широко применяется в республике, например в ведущих хозяйствах Минской области РУ ЭО СХП «Восход» Минского района, СПК «Городея» Несвижского района, ОАО «Бройлер» Смолевичского района.

4.3 Механизация доения и первичной обработки молока
Для доения дойного стада предусмотрена доильная установка в молокопровод ДеЛаваль. Комплект включает: молокопровод, вакуумную систему, автоматическое устройство промывки, шесть доильных аппарата Дуовак с подвесной частью МС 31, шлангами и креплениями. Выдоенное молоко с установки перекачивается по транспортным молокопроводам в молочную комнату для охлаждения и кратковременного хранения в резервуарах.
Охлаждение – наилучший метод сохранения натуральных свойств молока. Экологически целесообразно охлаждать молоко до 10С, если время его хранения не будет превышать 5 – 6 ч; до 6 – 7С – при хранении не более 12 ч; и до 4 – 5 С − при хранении не более 24 ч.
Более совершенные способы охлаждения с применением аппаратов не-прерывного действия – молочных охладителей, работающих с использо-ванием искусственного холода и обеспечивающие охлаждение молока в потоке без соприкосновения с воздухом.
Для охлаждения принимаем танк-охладитель молока DXCE-2500 лит-ров с одной компрессорно-конденсационной установкой 5,5 кВт и автоматом промывки Т100.
Для перекачки молока из охладителя применяем молочный насос 36МЦ− 6-12, производительностью 6000 л/ч и мощностью 0,6 кВт.
Доение новотельных коров организованно на мини-доильной уста-новке, выдоенное молоко идет на выпойку телят.


4.4 Механизация уборки навоза и поддержание микроклимата
Создание благоприятных санитарных условий для работы на ферме, повышение производительности труда − важнейшие требования, предъявляемые к системам технических средств для механизации уборки и утилизации навоза.
Для содержания дойных коров применяем гидравлическую систему удаления навоза, так как механические средства имеют недостаточную эксплуатационную надёжность, большую металлоёмкость, высокие эксплуатационные расходы.
Заглублённые каналы гидравлических систем сверху перекрываются щелевым полом из решеток. Применение щелевого пола позволяет содер-жать животных в чистоте, улучшить санитарные условия и уменьшить затраты труда на очистку помещений от навоза.
При лотково-отстойной системе удаление навоза из лотков осуществляется под действием силы тяжести и дополнительного смыва водой. Она рекомендуется для применения на мелких фермах. Система состоит из продольных лотков-каналов, поперечного канала, наружного самотёчного навозопровода и навозосборника. На каждый ряд станков или стойл предусматривается продольный канал с полукруглым дном R = 15 см и шириной по верху 70...80 см (для КРС) [6].
Сухостойных коров, нетелей и новотельных коров содержим беспри-вязно на сменяемой подстилке. Для этой группы животных в качестве средств для удаления навоза применяем скреперную установку.
Так как скорость передвижения скребков незначительна, они не трав-мируют и не беспокоят животных. Установка убирает навоз из проходов и между стойлами и перемещает его к поперечному каналу, а из последнего масса удаляется в сторону навозосборника.
Навозоудаление из боксов для отела и боксов для телят самотечно-сплавное.
Наличие навозосборника позволяет удалять навоз из помещения независимо от графика работы транспортных средств, отвозящих навоз в хранилище или на поле. Из навозосборника с помощью агрегата для перекачки навоза АПН-100 навоз транспортируется в навозохранилище или загружается в разбрасыватель жидких удобрений МЖТ- 6, который агрегатируется с трактором Беларус-82.
Для перемешивания навоза в навозохранилище принимаем погружной миксер гомогенизатор. Для погрузки навоза в транспортные средства принимаем агрегат для перекачки навоза АПН-100.
Перед внесением навоза, миксером делается однородная смесь, влаж-ность которой составляет от 92...96 %. Затем погружным насосом загру-жают разбрасыватели РЖТ, МЖТ-11.
Для обеспечения помещений чистым воздухом применяем приточно-вытяжную систему вентиляции с механическим побуждением.


5 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА
5.1 Устройство и принцип работы кормораздатчика КР-Ф-10. 7
Для доставки корма скоту используется мобильный тракторный раз-датчик КР-Ф-10.7. Кормораздатчик КР-Ф-10.7 предназначен для транспортирования и раздачи измельчённых кормов и кормовых смесей, посредством подачи массы продольным транспортером вперед на поперечный транспортер, в кормушку или россыпью на площадку. Вместимость кузова 10 м3, грузоподъемность 4 т.
Кормораздатчик КР-Ф-10.7 агрегатируется с колесными тракторами тягового класса 1,4 (Беларус-80/82 и др.). Рабочие органы раздатчика приводятся в действие от вала отбора мощности (поперечный транспортер) и от гидросистемы трактора (продольный транспортер). Он раздает на ходу измельченные сочные и грубые корма на одну сторону. Норма выдачи кормов регулируется изменением скорости продольного транспортера и поступательной скорости трактора.
КР-Ф-10.7 состоит из рамы, транспортера продольного, трансмиссии, бортов боковых, борта заднего, бортов надставных, гидропривода, тормозной системы, электрооборудования, моста с колесами и приставки для раздачи кормов [7].
Транспортер продольный является механизмом разгрузки и состоит из двух цепей, соединенных между собой планками при помощи скоб и гаек, ведущего вала со звездочками, натяжной оси с ведомыми звездочками и натяжными болтами, привода транспортера, состоящего из планетарного редуктора ведомой и ведущей звездочки. Привод редуктора от реверсируемого гидромотора, работающего от гидросистемы трактора.
Трансмиссия предназначена для передачи от ВОМ трактора крутящего момента к приставке для раздачи кормов и вращения транспортера поперечного и ворошилок (битерей). Состоит из вала карданного, вала привода редуктора, редуктора конического, вала привода ворошилок, натяжных устройств, звездочек и цепных передач.
Приставка для раздачи кормов предназначена для подачи кормов в кормушки. Состоит из двух боковин, борта переднего, транспортера попе-речного, двух ворошилок, установленных в подшипниковых узлах боковых стоек.
Машина работает следующим образом. После загрузки кормов она следует к месту раздачи, где вначале включается приставка для раздачи кормов посредством ВОМ трактора, затем гидропривод продольного транспортера. Измельченная масса подается вперед машины на поперечный транспортер приставки. Вращающимися ворошилками масса разбивается, а транспортер выгружает измельченную массу в кормушки.
После кормления коров часть кормов остается в кормушках, что приводит к их порче под действием влаги, создавая антисанитарные условия.
Существующие способы и устройства раздачи кормов животных не предусматривают очистку кормушек. Эти технологические процессы на многих животноводческих фермах выполняются вручную или отдельными машинами. Поэтому цель модернизации кормораздатчика КРФ-10.7 − повышение качества очистки кормушек и надежности очистителя кормушек с использованием активного рабочего органа − роторной щетки с капроновым ворсом.

5.2 Анализ существующих конструкций устройств для очистки кормушек
Состояние здоровья и продуктивность животных зависят не только от качества, уровня и полноценности их питания, но и в значительной мере от своевременной очистки кормушек и раздачи кормов [8].
После кормления коров часть кормов остается в кормушках, что приводит к их порче под действием влаги, создавая антисанитарные условия.
Существующие способы и устройства раздачи кормов животных не предусматривают очистку кормушек. Эти технологические процессы на многих животноводческих фермах выполняются вручную или отдельными машинами.
Известен кормораздатчик для раздачи корма в кормушки и очистки их от кормовых остатков, включающий бункер 1 с подвижным дном в виде транспортера 2, счесывающими битерами 3,4 и выгрузным окном, снабженный скребком 5 для очистки кормушек [9]. При работе кормораздатчик дважды перемещается вдоль кормушки. При первом проходе вдоль кормушки скребком кормораздатчика кормушка очищается от кормовых остатков, а при втором через выгрузное окно бункера с помощью транспортера и счесывающих битеров кормушка загружается кормом (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 − Кормораздатчик со скребком для очистки кормушек
Недостатком известного кормораздатчика является его невысокая производительность. Это обусловлено тем, что для очистки кормушки и раздачи корма в нее нужно два раза проходить вдоль кормушки, а также необходимостью сбора и удаления остатков после выгрузки их из кормушки.
Известен кормораздатчик [10], снабженный приспособлением для очистки кормушек и имеющий бункер 1 с подвижным дном в виде транспортера 2 на котором установлена перегородка 3, делящая бункер на две секции 4, 5. В одной яз секций выполнено выгрузное окно 6 с поперечным выгрузным транспортером 7 и установлены счесывающие битеры 8. Со стороны другой секции бункера 1 на нем установлено приспособление для очистки кормушек, состоящее из щетки 9, взаимодействующей с кормушкой 10, и транспортирующего органа 11, выгрузной конец которого установлен над этой секцией. Приспособление для очистки кормушек установлено на бункере 1 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости с помощью гидроцилиндра 12. Кроме того, в этой же секции на концах стенок бункера 1 установлены кинематически связанные с транспортером 2 вертикальные барабаны 13 с лентами 14, свободные концы которых прикреплены к перегородке 3 (рисунок 5.2).

Рисунок 5.2 – Кормораздатчик с устройством для очистки кормушек
Недостатком известного кормораздатчика является сложность конст-рукции и уменьшение полезного объема кузова кормораздатчика, вследствие чего снижается производительность.
Известно устройство для очистки кормушек [11], перемещающееся по проходу животноводческих помещений 1, навешанное на транспортное средство 2, снабженное закрепленными на нем по обеим сторонам очищающими рабочими органами – скребками 3, расположенными в кормушках 4. Пассивные рабочие органы (скребки 3) очищают кормушку 4, сгребая кормовые остатки (рисунок 5.3).
Недостатками такого устройства являются: низкое качество очистки кормушек; низкая надежность устройства, т.к. используется пассивный рабочий орган − скребок; невозможность использования кормовых остатков.

Рисунок 5.3 – Устройство для очистки кормушек
Известен также агрегат для раздачи кормов и уборки их остатков [12].
При раздаче кормов кормораздатчик останавливается у приемного бункера кормушки. Последующим включением гидромотора осуществляется привод ленточного транспортера кормушки, на который из бункера кормораздатчика посредством его выгрузных рабочих органов корм сбрасывается в приемный бункер на ленту транспортера, движение которой происходит до заполнения кормом кормушки по всей длине. Затем кормораздатчик переезжает к следующей кормушке (рисунок 5.4).

Рисунок 5.4− Агрегат для раздачи кормов и уборки их остатков
1 – ходовая часть; 2 – гидромотор; 3 – кормушка; 4 – рукав всасывающий; 5 – вентилятор; 6 – передача ременная; 7 – электродвигатель.
При уборке остатков корма из кормушек, необорудованных транспортёрами, кормораздатчик размещается параллельно кормушкам, откидной захват зацепляется с пневматическим трубопроводом и последний, посредством рамки и гидромотора, перемещается по направляющим в крайнее положение соосно кормушке. Затем гидроцилиндром всасывающая головка опускается в кормушку до соприкосновения роликов кронштейнов с ее стенками. При последующем включении вентилятора и движении кормораздатчика вдоль кормушки осуществляется всасывание из нее остатков корма и выброс их в бункер.
Недостатками агрегата являются: сложность привода всасывающей магистрали, а также низкий КПД пневматического насоса.
Целью конструкторской разработки является повышение качества очистки кормушек и надежности очистителя кормушек с использованием активного рабочего органа − роторной щетки с капроновым ворсом.
Технический результат достигается тем, что устройство для очистки кормушек и дозированной раздачи кормов содержит очиститель кормушек, размещенный на передней стенке бункера дозатора, при этом очиститель выполнен в виде горизонтально расположенного ротора со щетками из капронового ворса, ряды которого расположены под углом к оси ротора, высота изменяется по его длине с образованием усеченного конуса, причем ротор установлен с малым диаметром по направлению движения дозатора.


5.3 Описание и обоснование конструкторской разработки
На кормораздатчик КРФ-10.7 устанавливаем очиститель кормушек, размещенный на передней стенке приставки для раздачи кормов, при этом очиститель выполнен в виде горизонтально расположенного ротора со щетками из капронового ворса, ряды которого расположены под углом к оси ротора, высота изменяется по его длине с образованием усеченного конуса, причем ротор установлен с малым диаметром по направлению движения дозатора.
Устройство очиститель кормушек (рисунок 5.5) состоит из роторной щетки 1, гидромотора 2, пневмопровода 3, вентилятора 4 с гидроприводом, бункера-циклона 5, механизма для подъема и опускания щетки 6 и дозатора кормов с элементами выгрузного транспортера 7, блока битеров 8, бункера 9, продольного транспортера 10.
При движении устройства роторная щетка 1 с цилиндрической по-верхностью, состоящая из вала, ротора с ворсом, перемещается вдоль кормушки, часть кормовых остатков под ее воздействием будет перемещаться. Поэтому очиститель выполнен в виде горизонтально расположенного ротора с щетками из капронового ворса, который расположен под углом (ά) к оси ротора, с изменяемой высотой по длине с образованием конуса, где ротор установлен малым диаметром по направлению движению дозатора.
Предлагаемое устройство приводится в движение от гидросистемы трактора (роторная щетка 1, вентилятор 4, механизм подъема и опускания щетки 6).
Технологический процесс очистки кормушек и дозированной подачи кормов происходит следующим образом (рисунок 5.5). Бункер 9 предлагаемого устройства загружается кормовым материалом (в кормоцехе) и транспортируется к животноводческому помещению, затем перемещается по кормовому проходу. С помощью гидросистемы трактора происходит включение рабочих органов очистителя – вентилятора 4 и роторной щетки 1 и опускание ее в рабочее положение.
Включается вал отбора мощности (ВОМ) для привода рабочих органов кормораздатчика – блока битеров 8 и выгрузного 7 транспорте-ров.


Рисунок 5.5 – Устройство для очистки кормушек в рабочем положении
Роторная щетка 1, приводимая во вращение гидромотором 2, выводит кормовые остатки из состояния покоя и направляет в пневмопровод 3. Воздушный поток, создаваемый в пневмопроводе вентилятором 4, транспортирует кормовые остатки в бункер-циклон 5, где они оседают. При включении вала отбора мощности приводятся во вращение блок битеров 8, продольный 10 и выгрузной 7 транспортеры.
По мере передвижения устройства происходит очистка кормушек от кормовых остатков и дозированная подача кормов за один проход. Кормовые остатки, собранные в бункере-циклоне 5, транспортируются в кормоцех для обработки.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждения образования
«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет механизации
Кафедра «Технологий и механизации животноводства»
Зав. кафедрой: /И. О. Ф./
« » декабря 2015 г.


РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к дипломному проекту

на тему: Механизация раздачи кормов на МТФ на 100 голов ОАО "Дуброво-2013" Молодечненского района с модернизацией мобильного раздатчика кормов КР-Ф-10.7


Дипломник /Ф.И.О./
Руководитель ст. преподаватель /Ф.И.О/
Консультанты:
по охране труда – доцент к.сх.н /Ф.И.О./
по экономической части – доцент к.э.н /Ф.И.О./
по технологической части – ст. преподаватель /Ф.И.О./

Минск 2015