РАСЧЕТ КОРМОПРИГОТОВИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ. В зависимости от размеров комплексов (ферм), видов обрабатываемых кормов используют кормоприготовительные (комбикормовые) предприятия (кормоцехи)

В зависимости от размеров комплексов (ферм), видов обрабатываемых кормов используют кормоприготовительные (комбикормовые) предприятия (кормоцехи), кормовые дворы и отдельные кормоприготовительные линии. Кормоприготовительные предприятия располагают в отдельном здании или сблокировано со складами концентрированных кормов. Это уменьшает затраты на транспортировку кормов из склада на кормоприготовительное предприятие. Приготовленные корма доставляют в помещения и разгружают в кормушки.

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.

Суточный расход Q_сут в кг/сут всех видов кормов на ферме состоит из двух частей: кормов, которые подлежат обработке и которые по зоотехническим требованиям обработке не подлежат. Грубые, концентрированные корма и корнеплоды обязательно обрабатываются, а силос, сенаж, зеленая масса и минеральные добавки готовы к выдаче. Расчет оборудования приведем для зимнего рациона кормления, так как летом основной пищей животных составляет зеленая масса и, поэтому, кормоцех загружен слабо.

Общее количество кормов в кг, подлежащих обработке, определяем по формуле:

Q_об = Q_сут – Q_н,

где Q_сут – суточный расход кормов, кг;

Q_н – суточный расход кормов, скармливаемых в натуральном виде, кг (в нашем случае – это силос, сенаж и минеральные добавки).

где а_i – масса данного корма в суточном рационе, скармливаемого в натуральном виде, кг;

m_i – число животных в группе, гол.;

n – число групп животных;

Р_сут.н – суточная потребность в корме, не подлежащего обработке, кг/сут.

Q_н = 12345 + 5073 + 33.58 = 17451.6 кг.

Суточный расход кормов в кг:

Q_сут = 12345+2826.6+10298.4+5073.6+575.4+2852.2+33.58+940.8 = 34945.58 кг.

Q_об = 34945.58 – 17451.6 = 17493.9 кг.

Суммарный суточный расход всех кормов, подлежащих обработке, равняется суточной производительности кормоцеха.

Технологический расчет оборудования и их выбор заключается в определении производительности линий, количества машин и вспомогательного оборудования, а также транспортных средств и раздатчиков.

В общем случае часовую производительность линии в кг/ч определяют по формуле:

где t – время работы технологической линии, ч (для ферм средних размеров t=3…4 ч);

η – коэффициент использования времени смены (η = 0,7…0,8).

Сменная производительность кормоцеха в кг в смену равна:

где k – кратность кормления (k = 2…3).

Производительность технологической линии необходимо рассчитывать по взаимосвязи со сроками хранения подготовленных кормов.

Измельченные корнеплоды по зоотехническим требованиям допускается хранить 1,5…2 ч, тогда производительность линии для обработки корнеклубнеплодов в кг/ч равна:

где Q_кп – суточный расход корнеклубнеплодов на ферме, кг;

n_кп – число выдач корнеклубнеплодов за сутки (n_кп = 2…3).

Необходимое количество моек-измельчителей:

где Р_изм – производительность мойки-измельчителя, кг/ч [9, с. 152].

Принимаем 1 машину ИКМ-5М для обработки корнеклубнеплодов.

Производительность технологической линии в кг/ч для подготовки концентрированных кормов:

где Q_к – суточный расход концентрированных кормов на ферме, кг;

t_л – продолжительность работы измельчителя, ч.

Необходимое количество зернодробилок:

где Р_др – производительность зернодробилки, кг/ч [9, с. 83].

Принимаем 1 машину КДУ-2А.

Производительность линии измельчения грубых кормов в кг/ч определяем по формуле:

где Q_гр – суточный расход грубых кормов на ферме, кг;

t_л – продолжительность работы измельчителя, ч (t_л = 3…4 ч).

Необходимое количество измельчителей:

где Р_изм – производительность измельчителя грубых кормов, кг/ч [9, с. 116].

Принимаем 1 машину ИГК-30Б для измельчения грубых кормов.

Для травяной муки применять машину типа АВМ экономически невыгодно, так как большую часть времени она будет простаивать, также такая машина очень дорогостоящая и энергоемка. В результате выгоднее приобретать готовую травяную муку.

Наиболее эффективно кормить животных смешанными кормами, состоящими из нескольких компонентов. При подготовке многокомпонентных кормосмесей основной машиной этой линии является смеситель непрерывного и периодического действия.

Суточная масса кормовой смеси Q_см, в кг/сут, состоит из суммы кормов Q_об и количеств воды Q_в, кг, которую необходимо добавить в смесь для заданной влажности корма, то есть:

Q_см = Q_об + Q_в,

Значение Q_в определяем по формуле:

где В_з – заданная влажность рациона, % (В_з = 60…80%);

В_р – расчетная влажность кормовой смеси, %.

где q₁…q_n – масса каждого компонента рациона, кг;

В₁…В_n – влажность каждого компонента, %

– влажность концентратов 14%

– корнеклубнеплодов 80%

– зеленой массы 70…75%

– силоса 65%

– травяной муки 16%

– обрата 91%

– соломы и грубых кормов 14…17%.

- для рациона у коров.

Q_см = 17493.9 + 7405.7 = 10088 кг/сут.

Количество кормосмеси для разовой дачи равно, учитывая, что при каждом кормлении животным выдается одинаковая порция корма:

Тогда часовая производительность линии смешивания в кг/ч:

где t_см – время работы смесителя, ч [4, с. 110].

Количество смесителей периодического действия:

где ρ_с – плотность смеси, кг/м³ [4, с. 132];

V_с – объем смесителя, м³ [4, с. 140];

ϕ_з – коэффициент заполнения (0,8…0,9);

z - число циклов смешивания, ч^-1 (z = 1 ч^-1).

Принимаем один смеситель АПС-6.

Результаты всех расчетов представляем в виде таблицы:

Таблица 5 – Кормоприготовительное оборудование

5 РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ И РАЗДАЧИ КОРМА

На фермах доставку и раздачу кормов целесообразно организовать в виде поточной линии. При этом наиболее приемлемыми считаются такие схемы:

· доставка кормов мобильными средствами, раздача – стационарными кормораздатчиками;

· доставка и раздача кормов мобильными кормораздатчиками;

· доставка и раздача кормов стационарными средствами.

В данном проекте принимаем доставку и раздачу кормов мобильными кормораздатчиками.

Определяем суточный грузооборот на ферме:

где n_i – количество животных в обслуживаемой группе, гол;

q_i – количество корма, входящего в рацион, на одну голову, т (для примера возьмем только в стойловый период);

L – длина пути перемещения корма, км;

m – количество групп животных;

Р_сут – суточная потребность в корме, т/сут.

Для расчетов расстояния перевозок «L» можно принять (в зависимости от вида кормов):

· грубые корма L_Г=0,5…2,5 км

· сенаж-силос L_С=0,8…3,5 км

· зеленые корма L_З=1,5…6,5 км

· комбикорма L_К=0,9…2,5 км

· корнеклубнеплоды L_КОР=1,0…3,0 км

· прочие корма L_ПР=0,5…3,0 км

Силос: G_сут = 12.345∙2 = 24.69 т∙км.

Грубые корма: G_сут = 2.826∙1,5 = 4.239 т∙км.

Корнеплоды: G_сут = 10.298∙2 = 20.596 т∙км.

Сенаж: G_сут = 5.073∙2 = 10.146 т∙км.

Травяная мука: G_сут = 0.575∙1,5 = 0.86 т∙км.

Минеральные добавки: G_сут = 0.034∙2 = 0.068 т∙км.

Концентраты: G_сут = 2.852∙1,5 = 4.278 т∙км.

Определяем суммарный суточный грузооборот кормов:

G_сут = 24.69+4.239+20.596+10.146+0.86+0.068+4.278 = 64.87 т∙км.

Зная суточный грузооборот на ферме и расстояние перевозок, определяем часовой грузооборот:

где η – коэффициент неравномерности использования транспортных средств в течение суток, (η = 0,35…0,40).

Продолжительность в ч перевозки корма:

где v_r – скорость движения агрегата с грузом (кормом), км/ч;

L – расстояние перевозки корма, км (примем L = 2 км).

Продолжительность движения агрегата без груза (холостой ход):

где v_х – скорость движения агрегата без груза (холостой ход), км/ч.

В расчете можно принять: v_r = 10 км/ч, v_х = 15 км/ч, при раздаче корма v_р = 1,9 км/ч.

Определяем количество транспортных единиц:

где V – вместимость кузова транспортных средств, м³ (для КТУ-10 V = 10 м³ [4, с. 133]);

ρ – плотность корма, т/м³ [4, с. 132];

z – число рейсов за один час;

L_пер – длина пути перевозки корма, км.

Число рейсов определяем по формуле:

где t_р – продолжительность выгрузки кормов, мин (15…20 мин);

t_п – продолжительность времени погрузки корма, мин.

где W_п – производительность погрузочных средств, т/мин (для Д-660 W_п=2,5 т/мин [4, с. 143]);

Р_раз – разовая дача корма, т.

где k – кратность кормления (k = 2…3).

Зная время раздачи корма на ферме (Т_р = 25…35 мин) определяем количество мобильных кормораздатчиков:

где W_к – производительность кормораздатчика, т/ч (для КТУ-10 W_к=20…50 т/ч [4, с. 133]).

В результате расчетов нам требуется три кормораздатчика КТУ-10.