14835 (Механизация доения крупного рогатого скота), страница 2

1 — ведро; 2 — крышка ведра; 3 — пульсатор; 4—зажим молочного шланга; 5—воздушный шланг; 6 — молочный шланг; 7—коллектор; 8—вакуумный патрубок; 9—молочный патрубок; 10 — соединительное кольцо; 11 — сосковая резина; 12 — гильза стакана; 13 — доильные стаканы;

Рисунок 2- Доильный аппарат «Волга»

3. Выбор конкретной схемы

По заданию доение производится при привязном содержании трехтактном доильным аппаратом, то есть нам подходит доильная установка АД-100А, технологическая схема которой изображена на рисунке 3.

1 - доильный аппарат, 2 – вакуум-провод; 3 – вакуумметры; 4-шкаф запасных частей; 5 - устройство для промывки доильных аппаратов; 6 - тележка для перевозки фляг, 7 - вакуум-насос; 8 вакуум-регулятор; 9 – вакуум-балон.

Рисунок 3 - Доильная установка со сбором молока в ведра

4. Технологический расчет и подбор машин для организации работ

По условиям у нас дано:

-поголовье доильных коров на ферме m=400гол.

-время машинного доения tm=4 мин;

-время ручных операций tp=2мин.; сюда вхоят tп, tо, tн, tд, tс,

то есть tp= tп+tо+tн+ tд+ tс= 2 мин.

-время доения одного животного (время цикла) t=6 мин.; сюда входят tп, tо, tн, tд, tс,

то есть tp= tп+tо+tн+ tд+ tс= 6мин.;

Количество доильных аппаратов Аф, потребное для обслуживания всего поголовья дойных коров на ферме, определяется по формуле

где m-количество дойных дней не ферме, гол.; m=400гол.;

t-среднее время доения одного животного, мин. (время цикла);

t=6 мин.;

Тд - общая продолжительность дойки, мин.; Тд=90…135мин.; принимаем Тд=100 мин.

Тогда

.

Оптимальное количество аппаратов Ао, с которым может работать один дояр без простоев, можно определить, если допускать, что все ручные операции выполняются им за время tp, кратное времени полного рабочего цикла (времени доения t одного животного).

Тогда

Число дояров Л, необходимое для обслуживания указанного поголовья, определяется по формуле

дояров.

Пропускная способность W доильной установки за время Тд=100 мин. (на одного дояра) определяется по формуле

коров.

Тогда общая пропускная способность доильной установки W общ на тринадцать дояров (Л=8дояров) будет равна

W _общ= W*Л=48*8=384 коровы.

Далее часовая производительность доильной установки Wду (при работе восьми дояров) определяется из выражения

коров/ч,

где 60 - число минут в одном часе.

Часовая производительность Wд одного дояра определяется по формуле

≈29 коров / ч.

Далее зная по расчетам:

- количество доильных аппаратов Аф=24 аппарата;

- оптимальное количество доильных аппаратов для одного дояра Ао =3 аппарата;

- число дояров, необходимых для обслуживания всего поголовья Л=8;

- часовую производительность доильной установки Wду =230 коров/ч,

а также руководствуясь технологическими возможностями особенностями доильного оборудования выбираем необходимое количество доильных установок (комплектов доильных установок).

Для данного расчетного примера можно выбрать АД-100А, имеющий по технической характеристике следующие показатели:

- обслуживаемое поголовье (коровы) 100 гол.;

- обслуживающий персонал (дояры) 3 чел.;

- количество доильных аппаратов (включая, запасные) 10 шт.;

- установка укомплектована трехтактном доильным аппаратом «Волга»;

- установка укомплектована вакуумной установка УВУ 45 общей производительностью 45 м3/ч, мощностью вакуумной установки 3кВт.

Для выдаивания всего стада (400 гол.) в принятое время доения (100 мин.) необходимо четыре комплекта АД-100А.

Для подбора оборудования у нас есть следующие данные:

- ферма крупного рогатого скота с поголовьем m=400гол.;

- среднегодовой надой на корову Qср. год=4900 л/год;

- доение производится АД-100А;

- доение на ферме двухразовое; утренняя дойка начинается с5 ч 20мин и заканчивается в 7 часов утра. Вечерняя с 17 ч 20мин. до 19 часов.

Определяем средний суточный удой по формуле

где Qсут. ср - средний суточный удой на ферме, л/сут.;

m - количество коров на ферме, m = 400 гол.;

Qср. год -среднегодовой удой на корову, Qср. год 4900 л/год;

365 - количество дней в году.

л/сут

Максимальный суточный удой суточной неравномерности н находится из выражения

α,

Qсут. мах - максимальный суточный удой на ферме, л/сут.;

α - коэффициент суточной неравномерности удоя, а = 1,5...2,5; принимаем α,= 2,0.

Тогда

Qсут. мах = 5369,86* 2,0 = 10739,72 л/сут.

Суточный удой на ферме поступает неравномерно. Зоотехниками определено, что при двухразовом доении утром поступает примерно 60% суточного удоя, а в вечернюю донку 40% уточного удоя. Далее для подбора оборудования необходимо определить разовый удой (утреней, вечерний). Он учитывается коэффициентом неравномерности поступления молока и определяется по формуле

Qраз= Qсут. мах*β,

где Qраз - разовый удой молока на ферме (утренний, вечерний), л;

β - коэффициент неравномерности поступления молока в течение суток,

Β1 = 0,6 и β₂ = 0,4 (при двухразовой донке);

Qраз.утр = Qсут. мах*β₁,

где Qраз.утр- утренний удой молока на ферме. Л

β₁ - коэффициент неравномерности поступления молока на утренней дойки, β₁=0,4.

Тогда

Qраз.утр =10739,72 *0,6 =6443,83 л..

Далее определяем:

Qраз.веч. = Qсут. мах*β₂,

Qраз.веч. - вечерний удой на ферме, л;

β₂ - коэффициент неравномерности поступления молока с вечерней дойки, β₂= 0,4,

Тогда Qраз.веч.=10739,72*0,4=4295,88 л.

После расчетов имеем следующие цифры

Qсут. мах = 10739,72 л/сут,

Qраз.утр =6443,83 л.,

Qраз.веч=4295,88 л.

В последующих расчетах по максимальной производительности определяем необходимые параметры машин технологической линии, подбираем машины по каталогу (справочнику) и пересчитывают работу машин на фактическое время по формуле

,

где Qмах.птл - максимальное расчетное количество продукта, подлежащего обработке на поточной технологической линии (или на машине) л;

Qмаш- производительность вакуум-насоса доильной установки АД-100А, л/ч;

Тф - фактическое время работы линии (или машины), ч.

ч.,

то есть установка АД-100А утром работает 0,14ч.=8,4мин.

Тогда вечером:

ч.,

то есть 0,095ч =5,7мин.

5. Энергетический расчет

Робщ= Росв+Рнас,

Робщ - общая установленная мощность оборудования в молочной (включая освещение), кВт;

Росв - установленная мощность освещения, кВт;

Росв=qосв*S

где qосв - удельная величина освещения помещения, Вт/м²; qосв = 4 Вт/м²;

S - площадь молочной, м.

Площадь определяется умножением площади, занимаемой машинами и механизмами S ', на коэффициент увеличения площади к; к =3... 5; принимаем к =5;

Тогда

S = S '*к = 62*5=310 м²,

где S ' = 62 м²- площадь, занимаемая машинами, схема которой представлена на рисунке 3.

Тогда

Росв =4*310= 1240 Вт = 1,24 кВт.

Рнас - установленная мощность четырех вакуум-насосов УВУ-45 доильных установок АД-100А.

Рнас =4*3 =12кВт.

Тогда

Робщ=1,24+12 =13,24 кВт

Далее находим общий расход электроэнергии по формуле

Wобщ=Росв*tосв+Рнас*tнас,

где Wобщ –общий расход электроэнергии за сутки, кВт*ч;

tосв- время работы освещения, ч. tосв= tосв(утр)+ tосв(веч),

где tосв(утр)- время работы освещения в утреннюю дойку, tосв(утр) =3ч.;

tосв(веч) -время работы освещения в вечернюю дойку, tосв(веч)=3ч.;

тогда tосв =3+3=6 ч;

tнас- время работы вакуум-насосов УВУ-45 доильных установок АД-100А,ч.

tнас= tнас(утр)+ tнас(веч);

где tнас(утр)- время работы вакуум-насосов УВУ-45 доильных установок АД-100А утреннюю дойку, tнас(утр)=1 ч. 40мин;

tнас(веч)- время работы вакуум-насосов УВУ-45 доильных установок АД-100А вечернюю дойку, tнас(веч)= 1 ч. 40мин.;

Тогда

tнас=1 ч. 40мин+1 ч. 40мин=3ч.20 мин.=3,3 ч.

Долее подставляем расчетные данные и находим общий расход электроэнергии

Wобщ=1,24*6+12*3,3=47,04 кВт*ч.

6. График работы оборудования и график установленных мощностей

Таблица 2- Время работы оборудования

Таблица 3- Данные к графику установленных мощностей

По данным таблиц 2 и 3 строим график работы оборудования и график установленных мощностей.

7. Технико-экономические показатели, техника безопасности и противопожарные мероприятия

Технико-экономические показатели

При оценке мероприятиях связанных с внедрением средств механизации в животноводство используются количественные и качественные показатели.

1)Количественные показатели характеризуют уровень оснащения производственных процессов машинами и другим:

а) объем механизированных работ

б) уровень механизации производственных процессов. Этот уровень характеризуется отношением поголовья скота, которое обслуживается при помощи машин к общему поголовью скота, %

,

где m1 - поголовья скота, которое обслуживается при помощи машин;

m- общее поголовье скота.

в) уровень механизации фермы.

2)Качественные показатели:

а) затраты труда на обслуживание поголовье

,

где Tгол затраты труда на голову, чел.ч;

Л- количество людей, работающих на процессе;