14836 (Механизация заготовки и раздачи сенажа для откормочной фермы КРС 4000 голов), страница 4

G= ,

где: - фактическая производительность погрузчика-кормораздатчика, т/ч;

- время цикла, ч.

G=90·0,047=4,3 т.

Подставляем данные, полученные по формуле 5.2 в формулу 5.1.

=14,3 т/ч.

Определяем частоту вращения шнека погрузчика-кормораздатчика:

,

где: - производительность шнека, т/ч;

D=0,5 - диаметр шнека, м;

D=0,219- диаметр шнека, м;

S=0,43 - шаг шнека, м;

φ=0,7 - коэффициент заполнения шнека;

ρ - плотность корма, ρ=0,7 т/м³.

=312,7 об/мин.

Мощность, необходимая для привода погрузчика-кормораздатчика, расходуется на передвижение корма, на перемешивание и на перетирание компонентов между собой.

Nc=N₁+N₂+N₃,

где: N₁-мощность на передвижение корма;

N₂-мощность расходуемая на перемешивание корма;

N₃-мощность на перетирание компонентов между собой.

,

где: - производительность шнека, т/ч;

L-длинна шнека, м;

=17,6кВт.

,

где: S - шаг шнека, м;

n - частота вращения шнека, об/с;

f - коэффициент трения.

=12,2 кВт.

,

где: R - радиус шнека, м;

=2,7 кВт.

Nc=17,6+12,2+2,7=32,5 кВт.

Крутящий момент на валу шнека определяется по формуле:

;

Нм.

Тангенс угла подъёма винтовой линии:

;

;

α=15,3º.

Приняв коэффициент трения f=0,6 , определим коэффициент трения скольжения по формуле :

;

.

Угол трения определим по формуле :

.

Осевое усиление на винт определяем по формуле :

,

где: k - коэффициент, учитывающий, что сила приложена на среднем участке винта, k=0,7…0,8, принимаем k=0,7;

Н.

Поперечная нагрузка на участок шнека между двумя опорами определяем по формуле:

,

где: l - расстояние между опорами вала шнека, м;

Н.

Расчёт на прочность шнека погрузчика-кормораздатчика

Для расчёта шнека на прочность строим его расчётную схему и изображаем действующие на шнек нагрузки рис.6.1.

Определяем реакции в опорах:

Н.

;

Н.

На основании полученных результатов строим эпюру изгибающих моментов:

;

Рассчитаем нагрузку, действующую на шнек в месте расположения выгрузных лопаток:

;

Н.

Определим реакции в опорах и построим эпюру изгибающих моментов:

;

Н.

;

Н.

;

;

Н·м;

Н·м.

Н·м.

;

Н·м.

Н·м.

Расчёт сварного соединения

Рассчитаем сварной шов соединения при сварке вала шнека с витком.

Условие прочности сварного соединения определяется по формуле:

,

где: - осевое усилие на винт, Н;

k - катет шва, м;

l - длинна витка, м.

Допускаемое напряжение на срез =80 МПа.

Н/м².

Условие прочности сварного шва соблюдается, так как :

τ=1,62 МПа< =80 МПа.

РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Расчёт показателей технологической карты

Расчет технологической карты рассмотрим на примере одной операции – загрузка силоса. Для загрузки сенажа применяется агрегат МТЗ-80+ИСК12 производительностью 52т/час и установленной мощностью привода ВОМ 35кВт.

Объём работ в году для исходного и проектируемого вариантов рассчитываем по формуле:

Q_год=D∙Q_сут

где: D - число дней работы агрегата в году, дни;

Q_сут - объём работ в сутки, т.

Q_год=365∙156=56940 т/год;

Число часов работы агрегата в сутки на данной операции рассчитываем по формуле:

,

где: Q_час - производительность в час, т/ч.

ч;

Число часов работы агрегата в год на данной операции рассчитываем по формуле:

,

ч;

Определяем затраты труда в сутки на данной операции:

,

где: - число часов работы агрегата в сутки, ч;

П - количество обслуживающего персонала, чел.

tсут= 3 ·1=3 чел.ч;

Затраты труда в год на данной операции:

Тгод= Тм.год·П,

где: Т_м.год - число часов работы агрегата в год, ч.

Тгод= 1095·1=1095 чел.ч;

Амортизационные отчисления высчитываем по формуле:

,

где: а - норма амортизации (а=14,2%);

Б-балансовая стоимость оборудования.

млн.руб.;

Отчисления на ремонт высчитываем по формуле:

,

где: р - норма отчислений на ремонт (р=16%).

млн.руб.

Общие затраты труда рассчитаем по формуле:

Расход топлива на данной операции рассчитываем по формуле:

;

где: Gт – средний часовой расход топлива МТЗ-80, кг/ч,

n – число агрегат МТЗ-80+ИСК12, шт,

Т_.год - число часов работы агрегата в год, ч.

Затраты на топливо определяем по формуле:

С_э=W∙i,

где: i - стоимость 1кг. топлива, млн.руб.

С_э=196224∙0,0009=176,6млн.руб.;

Зарплату персоналу высчитываем по формуле:

З_п=Т_м∙з_ч,

где: з_ч - тарифная часовая ставка оператора соответствующего разряда, тыс.руб.

З_п=1095∙0,756=827,82 тыс.руб.

Прочие прямые затраты на данную операцию принимаем 10% от зарплаты персоналу высчитываем по формуле:

П_р=З_п∙к,

где: к –процентное отношение.

П_р=827,82∙0,1=82,7 тыс.руб.

Годовые эксплуатационные затраты высчитываем способом сложения всех полученных затрат по операции:

Э_год=А+Р+С_э+З_п+П_р,

Э_год=15,904+17,92+176600+827,82+82,7=177544,3тыс.руб;

Рассчет технико-экономических показателей.

Основные технико-экономические показатели линии:

1.Удельные эксплуатационные затраты на одну тону продукции:

,тыс.руб;

где: Эгод – сумма годовых эксплуатационных затрат .тыс.руб;

Qгод – обьем работ в году .т.

2.Затраты труда на единицу продукции:

.чел-час;

где: Тгод – сумма затрат труда за год . чел-час.

3. Производительность труда:

т/ч.

4.Энергозатраты на единицу продукции:

кВт ч/т;

где: U - сумма расходов на электроэнергию. кВт-час.

5.Энерговоружонность труда:

.кВт/чел.

где: - сумма мощностей привода.

Из расчетов мы видим что наш технологический процесс рентабелен и может успешно применятся в хозяйствах.

5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Безопасность работ при эксплуатации оборудования

Наиболее часто обслуживающему персоналу приходится работать в смены со слабым уровнем естественной освещенности. Полы телятников скользкие от выделений животных и воды. Определяющим условием безопасности труда в телятниках товарных ферм является обеспечение хорошей освещенности рабочих мест и технологических переходов. Во всех производственных и вспомогательных помещениях должны быть приняты меры к улучшению естественного и искусственного освещения. Естественное освещение при правильном его устройстве наиболее благоприятно для человека. Поэтому не следует заслонять световые проемы оборудованием. Стекла световых проемов необходимо периодически очищать (не реже двух раз в месяц). При проектировании искусственного освещения необходимо принимать коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности от загрязнения светильников. Во избежание слепящего действия светильников общего назначения высота их подвеса должна быть не менее установленной нормы.

К обслуживанию машин и оборудования на фермах, в том числе молочных отделениях, должны допускаются лица старше 16 лет, обученные безопасным методам работы на рабочих местах. В местах обслуживания машин и механизмов должны быть вывешены инструкции по технике безопасности, личной гигиены и оказания доврачебной медицинской помощи пострадавшим. Все стационарные машины, у которых мощность двигателя более 2,8 кВт, устанавливаются на бетонных фундаментах и закрепляются болтами. Силовую нагрузку по возможности делают в металлических трубах. Полы должны иметь уклон в сторону канализационной решетки.

Все вращающиеся детали необходимо надежно ограждать. Корпуса электродвигателей, пусковых приборов, машин и оборудования, которые могут оказаться под электрическим током, надежно должны закрепляться. Размер диаметров заземляющих болтов, винтов, шпилек, а также контактных площадок возле них должны соответствовать величине номинального тока. Все проводники, штепсельные разъемы должны иметь маркировку и различительную расцветку по функциональному назначению цепей. Оборудование должно быть снабжаю защитно-отключающими устройствами, обеспечивающими автоматическое

отключение оборудования при нарушении нормальных режимов (предохранителями, автоматическими выключателями, защитно-отключаюшими устройствами). Все токоведущие части должны иметь надежную изоляцию от механического повреждения в процессе монтажа и эксплуатации во вводах проводов в корпусы, коробках выводов и других местах.

Перед началом работы машин и агрегатов необходимо проверить прочность крепления вращающихся частей, исправность защитных кожухов и ограждений, параллельность приводных валов, наличие на электродвигателях вентиляторов. Для этого рабочие органы машины следует прокручивать за шкив рукой. Чтобы не получить травмы руки при осмотре и регулировке механизмов машин надо принять меры, исключающие произвольное проворачивание этих механизмов. На бункеры питающих транспортеров комбикорма нельзя класть посторонние предметы. При обнаружении неисправности машины ее немедленно останавливают и устраняют выявленные неисправности.

Очистку, смазку и регулировку машин необходимо проводить при полной их остановке и при выключенном рубильнике. Обслуживать оборудование нельзя в одежде с длинными полами и широкими рукавами

Экологическая безопасность

В хозяйстве вопросу охраны окружающей среды следует уделять большее внимание.

Источниками загрязнения почвы и водоемов от животноводческих предприятий являются навоз, моча, техническая вода и дезинфицирующие средства, используемые во время ветеринарно-санитарных мероприятий. Особенно опасен жидкий навоз, получаемый при бесподстилочном типе содержания животных. Патогенная микрофлора в жидком навозе остается жизнеспособной очень длительное время, что обеспечивается благодаря высокой влажности и большому содержанию в нем аммиака и хлоридов, препятствующих размножению термофильных микроорганизмов. В связи с этим биотермические процессы в жидком навозе не развиваются и биотермического его обеззараживания не происходит .

Технология переработки и последующей утилизации навоза в значительной мере определяется способом его уборки из животноводческих помещений.

Площадь с.-х. угодий, необходимая для полного использования навоза в качестве удобрений, определяется по формуле:

, га.

где: П-необходимая площадь с.-х. угодий, га.;

А-содержание азота в навозе, %;

Г-годовой выход навоза, м³.

га.

Что позволяет полностью использовать навоз в качестве удобрений.

При ликвидации инфекционных заболеваний среди животных невозможно обойтись без дезинфекции навоза. Однако химической дезинфекции, исходя из необходимости профилактики заболеваний, следует по возможности избегать. Дезинфицирующие средства должны применяться не профилактически, а целенаправленно, потому что все они относятся к биоцидам, т.е. после попадания в почву способны убивать полезные почвенные микроорганизмы. Кроме того, при выборе дезинфицирующих средств следует учитывать сроки их распада.

Для контроля за состоянием экологической обстановки на ферме и вокруг нее необходимо организовать постоянное наблюдение за использованием бесподстилочного навоза, не реже двух-трёх раз в квартал проводить агрохимические анализы органических удобрений, почвы, грунтовых вод и растительной продукции. Подавляющее большинство ферм, особенно подвергшихся расширению, не обеспечены необходимым объемом навозохранилищ, недостаточно также стационарных и мобильных средств для транспортировки и внесения животноводческих стоков.

Основным направлением уменьшения выхода стоков и загрязнения водоемов является создание замкнутых систем. Для очистки животноводческих стоков в условиях гидросмыва используют биологические пруды. Несмотря на достаточно хорошую очистку, эта технология имеет ряд недостатков. Биологические пруды в зимний период замерзают и добиться очистки стоков невозможно. Не решены также вопросы очистки биологических прудов в процессе их эксплуатации, требуется отчуждение больших площадей и большие капитальные вложения. .

Опасность загрязнения водной среды навозом и навозными стоками вызывает:

- загрязнение воды микроорганизмами, яйцами гельминтов;

- насыщение воды органическими веществами;

- насыщение воды азотистыми веществами и другими минеральными веществами;

- обсеменение рыбы и других обитателей водоёмов патогенными микроорганизмами.

В проектах обязательно следует предусматривать защиту водоемов от загрязнения сточными водами путем перехвата поверхностных вод и дренажных стоков и аккумуляцией их в прудах-накопителях с целью создания водооборотных систем обязательным мероприятием является планировка поверхности орошаемых земель. Участки, на которых предусматривается дождевание животноводческими стоками, располагаются с учетом направления преобладающих ветров и размещения территории застройки. Защитная полоса между удобряемыми участками и населенным пунктом не менее 300 м.

По санитарно-гигиеническим требованиям необходимо, чтобы при использовании животноводческих стоков уровень грунтовых вод залегал на глубине ниже 1…1,2 м от поливаемых поверхностными водами.

Опыт работы ферм показывает, что интенсификация животноводства часто сопровождается ухудшением гигиенических и ветеринарно-санитарных условий в животноводческих помещениях, оказывает отрицательное воздействие на здоровье животных, интенсивно загрязняет окружающую среду.

Снизить загрязняющее влияние животноводческих комплексов на прилегающую территорию можно в результате правильного проектирования технологии производства и застройки ферм. Для этого необходимо:

отказаться от строительства комплексов по откорму свыше 3…5 тысяч голов крупного рогатого скота, 24…27 тысяч голов свиней, а также комплексов с системами удаления навоза гидравлическим смывом;

сократить число животных на ферме и в отдельных помещениях;

предусматривать профилактические перерывы с целью постоянного поддержания высокой санитарной культуры;

практиковать проведение общих ветеринарно-санитарных мероприятий, способствующих снижению количества микрофлоры в помещениях и предупреждению разноса их; создавать санитарно-защитные зеленые зоны;

максимально снизить расход воды на удаление навоза;

шире использовать механические способы его удаления; использовать в качестве подстилочного материала соломенную резку;

создавать теплое ложе и значительно повысить качество навоза;

обеззараживание навоза производить экологически безопасным биотермическим способом, для чего организовывать на каждой ферме цеха для его утилизации;

совершенствовать систему обеспечения микроклимата помещений, не допуская внутренней и внешней рециркуляции отработанного воздуха;

усилить качество проектирования; обязательно проводить экологическую экспертизу проектов ферм.

Важно, чтобы природоохранные меры способствовали естественному биологическому круговороту веществ, процессам обеззараживания отходов производства, разложения и превращения в составную часть почвы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте рассмотрена и решена проблема увеличения степени измельчения и смешивания смесителя-раздатчика ИСРК-12 путем уменьшения шага винтовой линии шнека, что приводит к улучшению смешивания кормов. В проекте усовершенствован и рассчитан шнек.

Проведенная модернизация шнека позволила улучшить качество смешивания корма, что резко улучшает качество.

Разработанный курсовой проект экономически обоснован, модернизация шнека позволила снизить эксплутационные издержки, затраты труда и энергоемкость процесса, а также увеличить производительность труда и энерговооруженность труда.