Совершенствование технологического процесса приготовления и раздачи кормов на молочно-товарной ферме ООО

,гдеЕн - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложе-ний, Ен=0,2.К, К′- капитальные вложения в технику при старом и новом вариантах соответственно, руб.ЭГ=(115818+0,2∙16800) - (92440+0,2∙15640) = 23612руб.Срок окупаемости добавочных капитальных вложений установим по формуле:, лет. года.Сводные данные по расчету экономической эффективности использования модернизированного кормораздатчика представлены в таблице 3.Таблица 3 Технико-экономические показатели использования разработанного кормораздатчикаПоказателиВариантыбазовыйпроектируемый1. Капитальные вложения, руб.16800156402. Годовой объем работ, т7307303. Годовая экономия живого труда, чел.-ч.-1904. Годовой экономический эффект, руб.-236205. Срок окупаемости капитальных вложений, лет-0,6Эффективность механизации работ можно оценить по себестоимости продукции:, руб./т,где - суммарные годовые эксплуатационные издержки, руб.; - стоимость кормов, руб.; - стоимость добавочной продукции, которая получена на ферме за год, руб.; - годовое получение мяса, т.Из расчетов нужное годовое количество кормов составляет 15973,3 т. Как показал анализ производственной деятельности хозяйства кормовая база в хозяйстве собственная и в среднем себестоимость заготовки 1 т корма равна 59,13 руб., то стоимость кормов будетруб.В качестве добавочной продукции на ферме является навоз. Его годовой выход составляет 7360,5 т. Сегодня стоимость 1 т навоза в среднем составляет 100 руб., то стоимость добавочной продукции, которая получена на ферме будетруб.Годовое производство мяса составляет 47,3 т. Тогда себестоимость мяса будет:при базовом вариантеруб./т;при новом вариантеруб./т.Установим расчетный годовой экономический эффект, который ожидается от внедрения механизации по формуле:ЭГ=(484808+0,2∙851750) - (467502+0,2∙836111)) = 20435руб.Прибыль от подажи продукции рассчитываем как разницу меду средствами , полученными от реализации, и себестоимостью реализованной продукции , то есть, руб.,Берем реализационную цену мяса 18 руб./кг. Выручка от реализованного мяса будет 851400 руб..Тогда прибыль соответственно будет:при базовом варианте - руб.;при новом варианте - руб.Рентабельность производства устанавливаем как отношение прибыли к себестоимости реализованной продукции, то есть, %.При базовом варианте%.При новом варианте%.Срок окупаемости капитальных вложений комплексной механизации устанавливаем как отношение капитальных вложений к прибыли от реализованной продукции, то есть, лет.При базовом варианте года.При новом варианте года.Срок окупаемости добавочных капитальных вложений установим как отношение капитальных вложений к разности годовой себестоимости продукции сравниваемых вариантов, то есть годаКоэффициент экономической эффективности капитальных вложений определяем как отношение прибыли к капитальным вложениям, то есть.При базовом варианте.При новом варианте.Сводные данные по расчету экономической эффективности использования комплексной механизации на молочно-товарной фермы представлены в таблице 4.Таблица 4 Технико-экономические показатели использования комплексной механизации на молочной фермеТехнико-экономические показателиСуществующая фермаПроектируемая ферма1. Годовой выход мяса, т47,347,32. Капитальные вложения, руб.8518008477403. Добавочные капитальные вложения, руб.-156404. Себестоимость производства мяса, руб./т14660143005. Прибыль от реализации, руб.1581451754506. Рентабельность, %23267. Коэффициент экономической эффективности капитальных вложений020,28. Срок окупаемости капитальных вложений, лет5,54,79. Срок окупаемости добавочных капитальных вложений, лет-0,93. Обоснование конструкции погрузчика кормов, расчет ее элементовПотребная масса корма в бункере определяем по формуле:, кг,Где qip - разовая дача корма (норма выдачи на 1 голову), кг; qip=15,35 кг:mip - количество голов в ряду; mip=50;np - число рядов обслуживаемых животных, np=2;k3 - коэффициент запаса корма; k3=1,05…1,1 [13]; устанавливаемk3=1,08. кг.Передвижной кормораздатчик, которая проходит вдоль кормушек, должен иметь производительность, которая обеспечивает выдачу нужного количества корма на каждую голову в соответствии с принятыми в хозяйстве нормами [14]:, т/ч,где L - длина фронта кормления, т.е. общая длина кормушек загружаемых кормораздатчиком, м; - рабочая скорость кормораздатчика, м/с; =0,47…0,70 м/с [4]; берем =0,56 м/с., м,где lk - длина одного кормоместа, м; lk=0,8 м [5];mo - количество голов, которая приходится на одно кормоместо; mo=1 [14].Тогда м. т/ч.Объём бункера установим по формуле:, м3,где - плотность укладки корма в бункере, кг/м3; 450 кг/м3 [13];зап - коэффициент заполнения бункера, зап =0,8…0,9 [13]. м3.Устанавливаем размеры бункера по формуле:, м, где - диаметр бункера, м; =4 м;hб - высота бункера, м. м.Беремм.Технологический расчет проектируемого кормораздатчика сводится к расчету лопастного кормовыгружного механизма и шнекового конвейера, которые предусматриваютустановление подачи и мощности нужной для его привода, в том числе и частоту вращения шнека.Производительность лопастного кормовыгрузного механизма устанавливается по формуле [7]:, кг/ч,где - диаметр лопастного колеса, м; - число лопаток на колесе; - объемная масса корма, кг/м3; - высота лопатки, м; - окружная скорость материала, м/с; - коэффициент влияния угла наклона лопатки и физико-механические свойства материала; = 2,2…2,8;- коэффициент неравномерности загрузки лопаток, который зависит от радиуса у крупности частиц корма; = 1,35…2,25. кг/ч.Для вертикального шнека непрерывного влияния теоретическая подача устанавливается по формуле [7]:, кг/с, гдеD и d - диаметр шнека и его вала, мS- шаг винта, мc - частота вращения , с-1с - объемная масса материала, кг/мцн - коэффициент заполнения сечения шнека транспортируемой массой (для горизонтальных шнеков цн=0,3…0,4)Беря во внимание конструктивные особенности кормораздатчика, диаметр шнека D=250 мм, а диаметр его вала d=100 мм. Шаг шнека находим исходя из транспортируемого материала, берем S=1,0 · 250=250 мм. [7] Частоту вращения шнека для предварительного расчета беремосновываясь на условия nв=nвmaxМаксимальную частоту вращения шнека определяем по формуле:,гдеА - расчетный коэффициент [7];- диаметр шнека, м.Берем А=65[7], тогдаПлотность транспортируемого материала беремосновываясь на среднюю плотность раздаваемых кормов с=600 кг/м3[18].Для установленных параметров производительности шнекового транспортера: т/ч.Мощность потребляемая приводом для горизонтального шнека определяется по формуле:, кВт, где k - приведенный коэффициент сопротивления движению корма по кожуху шнека k=8 [18]- длина шнека, м. кВтМощность, которая потребляется приводом для лопастногокормоотделителя определяется по формуле:, кВтгде - коэффициент, который учитывает сопротивление в механизмах; ;- коэффициент полезного действии привода; . кВт.Крутящий момент шнека вала устанавливаем по формуле:, где N - мощность на валу шнека, Втщ - угловая скорость вращения вала с-1Сделав подстановку в формулузначение ω получим конечную формулу для установления крутящего момента на валу:, Сделав подстановку значения получим:Н·м.Установим толщину стенки вала из условия прочности при кручении. Условие прочности при кручении:, гдеWР - момент сопротивления при кручении, который для тонкостенного вала равен:, гдеd - диаметр вала, м - толщина стенок полого вала,[ф] - допустимое напряжение при кручении (для стали Ст 3):[ф]=0,6·[у]=96 МПа,Отсюда толщина стенок равна:, Сделав подстановку значения получим: мм.Берем толщину стенок вала 3 мм. Для принятой толщины осуществим проверку по формуле:Следственно данная толщина полого вала удовлетворяет условию прочности при кручении.Осуществим предварительный расчет вала по допускаемым напряжениям. Диаметр выходного конца вала при допускаемом напряжении [фК]=0,6[уВ]=0,6·570=342 МПа для Ст 45[18]., где Т - крутящий момент на валу шнека, Н·мм;ммБерем диаметр вала под приводную шестерню: dB=38 мм, под подшипник dП=40 мм, берем подшипники радиально-упорные однорядные 36208 [7]. Сделаем компоновку конструкции вала с составлением компоновочной схемы.Осуществим расчет на срез болтового соединения цапфы со шнеком. Примем, что для крепления цапфы со шнеком используем три болта М 12. Осуществим проверку болтового крепления из условия прочности на срез:,гдеn - количество болтов;А - площадь сечения одного болта, мс - диаметр на котором размещено болтовое соединение, м[ф] - допустимое напряжение на срез (для стали С 3) [ф]=0,6·[у]=96 МПа.Следственно три болта М12 вполне ублаготворяют требованиям прочности.При помощи загрузочного устройства в бункер загружают корм, количество которого не должно превышать 3м. Лопасти, которые располагаются внутри бункера, осуществляют выгрузку корма. При работе машины на раздачу открывают выгрузные окна и корм вращением лопастей подается по периферии бункера, где с помощью шнеков движется по лоткам в кормушку.Перед запуском машины нужно провести работы, которые предопределеныправилами ежедневного технического обслуживания. При соединении карданного вала с ВОМ трактора вилки шлицевого и круглого валов должны быть в одной плоскости. Подъехав к кормушкам, тракторист устанавливает лотки в рабочее положение, открывает заслонки и включает ВОМ. После окончания раздачи выключает ВОМ, закрывает заслонки и устанавливает лотки в транспорное положение. В процессе эксплуатации необходимо постоянно контролировать за натяжением приводных цепей, регулировать зацепление конической пары редуктора, предохранительной муфты, зазор в конических роликовых подшипниках колес, в конических роликовых подшипниках приводных звездочек.Натяжение приводных цепей регулируют передвижением отклоняющих звездочек вдоль паза кронштейна. Натяжение считается нормальным, если в середине пролета цепь отклоняется на 25…40 мм при влиянии усилия в 100 Н.Зацепление конической пары редуктора регулируют изменением числа прокладок между корпусом редуктора и стаканом, в том числе перестановкой прокладок между корпусом и крышкой с одной стороны на другую.При регулировке зазора в конических роликовых подшипниках колес отворачивают контргайку, заворачивают гайку так, чтобы колесо вертелось с некоторым усилием, а затемотпускают ее на 1/6 оборота, при этом вращение колеса должно быть легким и плавным. Зазор в конических роликовых подшипниках приводных звездочек регулируют такчтобы: с наружной стороны приводной звездочки отгибают ушки стопорной шайбы, заворачивают гайку так, чтобы вал проворачивался с некоторым усилием, потом отпускают ее на 1/6 оборота и стопорят шайбой.4. Безопасность труда и охраны природыФерма располагается с подветренной стороны от близлежайшего населённого пункта на расстоянии приблизительно1200 м. В состав фермы входят основные и вспомогательные здания для содержания КРС, здание ветеринарного назначения, выгульно-кормовые дворы (площадки).Помимо этого, на ферме есть инженерные сооружения (водопровод, сети электро- и теплоснабжения), траншеи для силоса и ангары для хранения грубых кормов.Проезды по территории фермы имеют твёрдое покрытие. По территории равномерно размещены грязеотстойники и жижесборники.Основные производственные постройки расположены на участке параллельно в мередиальном направлении. В здании есть такие производственные вредные и опасные факторы: пыль органического происхождения (от животных) и газы (аммиак, сероводород и др.), которые образуются в итоге биологических и химических процессов; поражение электрическим током, как людей так и животных; попадание людей под движущиеся машины (кормораздатчик) и их вращающиеся и подвижные части.С целью исключения воздействия пыли и газов на организм, количество их в воздухе рабочей зоны нормируют, определяя нормы ПДК по ГОСТ 12.1.005-83 «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования». В соответствии с санитарными нормами в коровнике предопределена естественная вентиляция с вытяжными шахтами. С целью обогрева помещения коровника и при надобности, активизации процесса вентиляции применяются отопительно-вентиляционные агрегаты АПВС 50-30.За прототип проектируемого кормораздатчика взят раздатчик КТУ-10А, при эксплуатации которого появлялись частые забивания битеров, что создавало нужду ручной очистки этого узла. И как следствие, это уменьшало производительность и безопасность эксплуатации кормораздатчика.При проектировании кормораздатчика данный минус устраняем за счёт установки устройства с верхним отбором кормов в виде кормовыгрузных лопастей, которые срезают установленной толщины слой корма в бункере. Потом подают корма от центра к периферии в диаметрально размещенные (по образующим цилиндрического бункера) окна кожухов шнеков. Это даёт нам большую производительность кормораздатчика, устраняет забивание массы, что исключает надобность в её ручной очистке и, как следствие, увеличивает безопасность проектируемой машины.Также использование верхней раздачи кормов устраняет потери корма, предохраняя от разбрасывания корма. А также дает возможность раздавать разнообразныекорма как по отдельности, так и в виде смеси их.При разработке конструкции кормораздатчика учитывались требования ГОСТ 12.02.042-91 «Машины и оборудование животноводческих ферм. Общие требования безопасности». Выполнены такие требования: рабочие органы, которые в процессе работы могут забиваться кормовой массой или посторонними включениями, спроектированы легкодоступными для очистки и оборудованы средствами предохранения (муфтами, шпильками).Поворотные звёздочки рабочих органов для раздачи корма обладают легко открывающимися ограждениями. Защитные ограждения отвечают ГОСТ 12.02.062-81 «Оборудование производственное. Защитные ограждения». Кормораздатчик снабжён рабочим и стояночным тормозом.Во время работы проектируемого кормораздатчика возможны опасные ситуации, которые могут привести к травмам. При работе кормораздатчика возможен порыв цепей привода выгрузных шнеков, что может создать опасную ситуацию. Может произойти захват одежды вращающимися частями кормораздатчика, в том числе поломка витков шнека и лопастей разгрузчика.ЗаключениеГлавная цель развития сельского хозяйства на ближайшее время и отдаленную перспективу - обеспечить продовольственную независимость России и повысить конкурентоспособность отечественной сельхозпродукции на внутреннем и внешнем рынках в связи со вступлением нашей страны в ВТО. При этом особое внимание уделяется развитию животноводства. Планируется довести к 2020 г. производство мяса скота и птиц до 14,07 млн. тонн, а производство молока до 38,2 млн. тонн. Удельный вес отечественной сельскохозяйственной продукции животноводства в общем объеме их ресурсов (с учетом структуры переходящих запасов) планируется довести до 90 процентов. Решение поставленных задач будет во многом определяться за счет совершенствования производственных процессов по приготовлению и раздачи кормовых смесей животным с минимальными затратами труда и средств.Анализ системы механизированного кормления крупного рогатого скота в РФ показал, что её функционирование базируется на одном из основных принципов – использовании грубых и сочных кормов, произведенных в конкретных хозяйствах конкретного региона страны. Полноценное кормление животных предусматривает выдачу полнорационных многокомпонентных кормовых смесей в соответствии с их физиологическими потребностями. Многочисленными исследованиями ученых и практикой доказано, что повышение продуктивности животных достигается в том случае, когда кормовой рацион сбалансирован по питательным веществам, а количество корма каждому животному выдается в строгом соответствии с зоотехнической нормой. При этом, наибольшее значение в питании жвачных животных имеют сахара и крахмал, связанные с регулированием обмена веществ в их организме.Список использованной литературы1. Мурусидзе Д.Н. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства. – М.: КолосС, 2007. – 296 с.2. Мурусидзе Д.Н. Технология производства продукции животноводства. – М.: КолосС, 2005. – 431 с.3. Мирзоянц Ю.А. Механизация производства продукции животноводства. – Великие Луки, 2000.4. Курочкин А.А. Дипломное проектирование по механизации переработки продукции животноводства. – Пенза: ГСХА, 1998. – 317 с.5. Курочкин А.А. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства. – М.: Информагротех, 1998. – 308 с.6. Гордеев А.С. Основы проектирования и строительства перерабатывающих предприятий. – М.: Агроконсалт, 2002. – 492 с.7. Федоренко И.Я., Садов В.В. Ресурсосберегающие технологии и оборудование в животноводстве. – «Лань», 2012. – 304 с.8. Бабенко Э.П., Тишин Л.В., Зуев А.А. и др. Разработка выпускной квалификационной работы: учеб. пособие для вызов. – СПб.: СПбГАУ, 2012. – 131 с.9. Кузнецов А.И., Лысов В.Ф. Физиология молодняка сельскохозяйственных животных: учебное пособие. — Троицк: УГАВМ, 2002. — 80 с.10. Меркульева Е.К. Биометрия в селекции и генетике сельскохозяйственных животных. — М.: Колос, 1970. — 423 с.11. Држевецкая И.А. Основы физиологии обмена веществ и эндокринной системы. —М.: Высшая школа, 1994. — 256 с. 12. Лаптев Г. Зачем консервировать корма и как не ошибиться в выборе биопрепарата? // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. — 2006. — № 10. — С. 22-23.13. Ахмеров Н.И. Эффективность использования силосов из суданской травы, заготовленных с консервантами, в кормлении бычков, выращиваемых на мясо: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. — Оренбург, 2007. — 24 с.14. Кучин Н.Н., Мансуров А.П. Приготовление силоса из смесей однолетних трав с использованием биопрепаратов при разных сроках скашивания // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. — 2010. — № 2. — С. 23-27.15. Драчев Ю.Ф. Эффективность применения барды для консервирования зеленой массы // Технология промышленного производства молока и мяса в условиях Приамурья. — Благовещенск, 1981. — С. 45-48.16. Швецова М.Р. Эффективность использования в рационах молодняка крупного рогатого скота силоса из люцерны, консервированной последрожжевоймелассной бардой: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. — Дубровицы, 1986. — 23 с.