Реконструкция электротехнической части фермы КРС на 200 голов

Реферат

В данном дипломном проекте произведено следующие:

1) Сделан анализ хозяйственной деятельности предприятия СПК «Садовод», из которого сделаны соответствующие выводы и предложения.

2) Произведена электрификация технологических процессов фермы с выбором технологического оборудования. В данном разделе приведены рисунки для пояснения текста. Разработана схема управления навозоуборочной установкой с выбором пускозащитной аппаратуры. Рассчитаны осветительные установки и произведена компоновка осветительной сети. Произведен расчет внутренних силовых сетей с выбором силового щита и кабелей.

3) Составлены графики нагрузки в зимний и летний период с наглядным изображением на двух рисунках, там же подсчитано годовое потребление электроэнергии животноводческим комплексом а также стоимость потребленной электроэнергии.

4) Произведен расчет наружных электрических сетей с выбором марок проводов, также произведен выбор комплектной трансформаторной подстанции для питания всей фермы.

5) В разделе техники безопасности сделан анализ производственного травматизма в совхозе, произведен расчет молниезащиты животноводческого комплекса с наглядным изображением схемы защиты.

6) Произведен технико-экономический расчет эффективности от внедрения выбранной системы навозоудаления по сравнению с гидравлической системой удаления навоза. Также произведен анализ экономической эффективности от внедрения новой системы электроснабжения

В конце диплома приведено заключение в котором отражена проделанная работа по дипломному проектированию, приведен список используемой литературы и содержание пояснительной записки.

Введение

В основных направлениях экономического и социального развития страны предусматривается ускорение социально-экономического развития России, интенсификация всех отраслей народного хозяйства на основе научно-технического прогресса. В создании и использовании принципиально новых видов техники и технологий предусматривается пять приоритетных направлений: электронизация сельского хозяйства, комплексная автоматизация, атомная энергетика, новые материалы и технологии их производства, биотехнология. Внедрение новых технологий, оборудования, электронных систем управления и автоматизация, а также новых форм организации труда позволит перевести сельскохозяйственное производство на высокоиндустриальную основу, превратив его в высокорентабельное и эффективное.

Актуальным вопросом научно-технического прогресса в сельском хозяйстве является создание и строительство полностью механизированных и автоматизированных объектов. Производственный цикл в них будет осуществляться автоматически без вмешательства человека, функции которого будут сводиться к контролю за работой и эксплуатации технологического оборудования.

В сельском хозяйстве возникла необходимость применения современных систем автоматического управления технологическими процессами, которые при помощи электронных вычислительных машин не только автоматически управляли бы технологическими циклами на производственных объектах, но и выбирали оптимальный вариант производства, обеспечивающий минимальные трудовые затраты, наименьшую себестоимость продукции и наилучшее её качество. В ближайшие годы предусматривают добиться, чтобы прирост потребностей в топливе и энергии на 75…80% удовлетворялся за счёт их экономии. Первоочередные задачи энергетической программы в системе сельскохозяйственного производства следующие:

1) Экономия топлива и энергии во всех сферах хозяйства, прежде всего за счёт совершенствования технологии производства, создания и внедрения энергосберегающего оборудования, машин и аппаратов, сокращение всех видов энергетических потерь и повышения уровня использование вторичных энергоресурсов.

2) Замещения в хозяйстве нефтепродуктов природным газом и другими энергоносителями.

3) Экономия энергии путём рационального её использования и оптимальной загрузки оборудования.

Потребители электрической энергии в сельской местности разбросаны по значительной территории. В связи с этим плотность электрической нагрузки сельских электрических сетей небольшая. Она составляет порядка 5…10квт/кмІ, а иногда может достигать 15…20квт/кмІ. Поэтому сельские электрические сети имеют большую протяженность.

На огромной территории нашей страны есть, районы куда подводить сети единой энергетической системы экономически невыгодно. Там сооружают современные сельские электростанции мощностью порядка 1000 квт. и более, дизельные с полной автоматизации работы, а также гидравлические. В мире отмечается повышенный интерес к использованию нетрадиционных возобновляемых источников, к которым относят ветроэлектрические станции, гелиостанции, гидравлические, биоэлектрические станции работающие на отходах сельскохозяйственных предприятий и другие. Доля к нетрадиционным возобновляемым источникам электроэнергии (НВИЭ) в мировом топливо-энергетическом балансе мира составляет около 20%. В России также имеются возможности получения электроэнергии от НВНЭ. Интенсивно ведутся, научно-исследовательские работы в этом направлении и предполагается, что в будущем для электроэнергии полученная таким способом в России составит до 10%.

Электрические нагрузки в сельском хозяйстве постоянно меняющаяся величина: подключаются новые потребители, растёт нагрузка на вводе в дома. Если электрическая нагрузка увеличиваеся, то пропускная способность электрических сетей становится недостаточной и появляется необходимость в их реконструкции. При этом часть воздушных линий заменяют подземными кабелями. При реконструкции широко внедряются мероприятия по повышению надёжности электроснабжения сельских потребителей, которая ещё далеко не совершена.

1. Краткая характеристика хозяйства

Совхоз «Быструшенский» организован в 1959 году, и главным направлением производственной деятельности было возделывание с/х культур и развитие животноводства. В 1999 году был переорганизован в ООО «Быструшенский». Расположен в центральной части сельскохозяйственной зоны Тюменской области.

Центральная усадьба-село Прогресс, находится в 7 километров от районного центра-города Ялуторовска. До областного центра-города Тюмени 65 километров.

Основное направление ООО «Быструшенский» молочное. В хозяйстве имеется 2 фермы на 200 голов крупно рогатого скота. Транспортная связь с пунктом сдачи осуществляется по одной дороге: асфальтной от центральной усадьбы до районного цента. Расстояние до железно дорожного сообщения 3 километра. Как продукция животноводства так и растениеводства продается хозяйством через райцентр.

Мясо через Ялуторовский мясокомбинат.

Молоко через АОЗТ «Ялуторовскмолоко» (МКК).

Зерно через Ялуторовский комбинат хлебопродуктов.

Материальное обеспечение хозяйства осуществляется объединением «Агропромснаб» и находится в Ялуторовске. Ремонт зерноуборочных комбайнов и тракторов производится в Бердюжском ремонтно тракторном парке, ремонт автомобилей на Ялуторовском автомоторном предприятии.

Территория хозяйства расположена в теплом умерено - увлажненном агротехническом районе Тюменской области. Климат резкоконтенинтальный, холодный, продолжительная зима и ранние осенние заморозки. Эти условия приходятся учитывать при подборе зерновых, промаслинных и других видов культур. В течении года на территории хозяйства преобладают западные и юго-западные ветры со средней скоростью 6 метров в секунду. Осадков выпадает с избытком, хотя в отдельные годы бывают засухи и суховеи.

Таблица 1 - Показатели характеризующие размер предприятия

Показатели	2006г	2007г	2008г	2008г к 2005г%
1	2	3	4	5
Валовая продукция в сопоставимых ценах 1994г, т.руб.	6994	8532	7480	106,9
Товарная продукция, т.руб	3948	5501	4894	123,9
Общая земельная площадь, га в.т.ч. с/х угодий пашни	4994 3437 1356	4994 3437 1356	4994 3437 1356	100 100 100
Стоимость ОПФ, т.руб.	7613	8122	9859	129,5
Численность работников занятых в сельском хозяйстве,	121	103	84	64,1
Условное поголовье животных	165	163	178	105,6
Энергетические мощности, л.с.	4782	3829	4162	87

Стоимость товарной продукции в 2008. увеличилась на 23,9% по сравнению с 2005 годом, а в сравнении с 2007. в 2008году выпуск валовой и товарной продукции снизился. Земельная площадь в хозяйстве осталась неизменной. Стоимость основных производственных фондов увеличилась за все три анализируемых года. В хозяйстве наблюдается снижение численности работников и уменьшение расхода энергетических мощностей. В целом предприятие работает стабильно, т.к. увеличивается стоимость товарной продукции и основных производственных фондов.

Товарная продукция это та часть продукции которая реализуется непосредственно на рынке сбыта. Структура товарной продукции это отношение стоимости отдельных видов продукции к общей стоимости.

Таблица 2 - Состав и структура товарной продукции

Виды продукции	2006.	2007.	2008
	тыс. руб.	%	тыс. руб.	%	тыс. руб.	%
1	2	3	4	5	6	7
1.Продукция стениводства всего	817	20,6	590	28,9	1042	21,2
в т.ч. а) прочая продукция растениеводства	36	0,9	137	2,5	7	0,14
Пшеница	718	18,1	1295	23,5	899	18,3
Продукция растениеводства собственного производства реализуемая в переработанном виде.	63	1,5	58	2,87	136	2,77
Продукция животноводства, в.т.ч К.Р.С. Молоко	236 2450	5,9 62	519 3026	9,4 55	420 2899	8,5 59,2
Прочая продукция животноводства.	5	0,12	10	0,18	4	0,08
Продукция животноводства собственного производства, реализуемого в переработанном виде.	171	4,3	83	3,3	154	3,1
Итого по животноводству	2862	72,4	3738	67,9	3477	71,0
3.Продукция переработки покупного сырья (товары).	168	4,2	-	-	-	-
4.Продукция подсобных промыслов	27	0,68	-	-	-	-
5.Прочая продукция, работы и услуги	74	1,87	173	3,1	375	7,6
Всего.	3948	100%	5501	100%	4894	100%

Наибольший удельный вес в структуре товарной продукции за все 3 года занимает производство молока, продукция растениеводства идёт на втором месте. Товарная продукция крупно рогатого скота занимает третью позицию в удельном весе.

Продукция собственного производства, реализуемая в переработанном виде занимает наименьший удельный вес по отношению к лидирующим отраслям. Товарная продукция подсобных промыслов и переработанного покупного сырья присутствует лишь в 2006 году, затем производство данных видов продукции было приостановлено. Наибольшее количество продукции пшеницы было получено хозяйством в 2007г, а наименьшее количество в 2006г. Наибольшую товарную продукцию хозяйство получило в 2007 году а наименьшую в 2006 году Данное предприятие специализируется в основном на продукции животноводства, т.к. молоко и мясо К.Р.С. доминируют в структуре товарной продукции в качестве дополнительной отрасли выступает продукция растениеводства, которая направлена в основном на производство пшеницы.

Таблица 3 - Состав и структура работников по категориям

Категории работников	2006г.	2007г.	2008
	чел.	%	чел.	%	чел.	%
1	2	3	4	5	6	7
По сельской организации всего в т. ч.	131	100	111	100	92	100
Работники занятые в с/х производстве из них	121	92,3	103	92,7	84	91,3
а)рабочие постоянные	62	47,3	61	54,9	59	64,1
б)трактористы-машинисты.	21	16	22	19,8	20	21,7
в)операторы машинного доения.	10	7,6	10	9	10	10,7
г)Скотники КРС	8	6,1	6	5,4	9	9,7
Рабочие сезонные ипостоянные	38	29	28	25,2	12	13
Служащие из них Руководители Специалисты	13 8 3	9,9 6,1 2,3	14 8 3	12,6 7,2 2,7	13 6 4	14,1 6,5 4,3
Рабочие занятые в подсобных промышленных предприятиях и промыслах	8	6,1	8	7,2	8	8,6

Наибольший удельный вес в структуре работников за все три года занимают постоянные рабочие. Сезонные рабочие в 2006 и 2007 году в удельном весе по категориям занимают 29 и 25,2 % соответственно уступая лишь постоянным рабочим, а в 2008 году их поток значительно сократился. Служащие, куда входят руководители и специалисты занимают относительно небольшой удельный вес. На предприятии идёт уменьшение количество работников с каждым годом. Такая тенденция наблюдается как и у обычных работников занятых в с/х так и у руководителей и специалистов.

Труд это целесообразное деятельность человека направленное на видоизменение и приспособления предметов для удовлетворения своих потребностей. Основные показатели трудовых ресурсов это коэффициент трудообеспечинности, использование годового фонда рабочего времени, среднесписочная численность работников, среднегодовая численность работников.

Таблица 4 - Использование годового фонда рабочего времени

Показатели	2006г.	2007г.	2008г.
Среднегодовая численность работников (чел). Состоит по списку на конец года (чел).	131 85	111 72	92 85
Трудообеспеченность %	64,8	64,8	92,3
Фактически отработа но за год одним работником. человеко-дней человеко-часов	239,6 1942,1	271,8 2176,9	297,6 2404,7
Коэффициент использывания годового фонда рабочего времени	0,82	0,93	1,02
Нормативный фонд рабочего времени человека-дней человека-часов	290 2030	290 2030	290 2030
Потери перерасход (-:+) нормативного времени человека-дней человека-часов	-50,4 -87,9	-18,2 -105,9	+7,6 +374,7

Трудообеспечиность в 2006г и 2007г составила 64,8% и лишь увеличилась в 2008году и составила 92,3%. Это объясняется снижением потока временных рабочих. 100% использования фонда рабочего времени наблюдается в 2008 году, по составленным годам коэффициент не перешагнул 100% барьер. Нормативный фонд рабочего времени был перерасходован в 2008 году, в 2006 году происходят потери нормативного времени.

Производительность труда это способность конкретного труда человека производить определенное количество потребительских стоимостей в единицу времени. Учет совокупных затрат труда в рабочем времени является основой для определения стоимости сельхоз продукции.

Таблица 5 - Результаты расчетов показателей производительности труда

Показатели	2006г.	2007г.	2008г.	2008к 2006г%
Произведено валовой продукции в целом по хозяйству (т.руб.) в расчете на одного работника (т.руб) в расчете на 1 чел/час (руб.)	6994 53,3 27,4	8532 76,8 35,9	7480 81,3 33,8	106,9 152,5 123,3
Получено валового дохода, т.руб. в расчете на 1 работника (т.руб.) в расчете на 1 чел/час (руб)	2842 21,6 11,1	3850 34,6 16,2	3523 38,2 15,9	123,9 176,8 143,2
Трудоемкость 1 центнера продукции (ч/час) зерно молоко мясо	1,7 4,9 2,1	3,0 4,3 2,0	2,2 4,0 2,5	129,4 81,6 119,0
Среднегодовая заработная плата 1 работника (т.руб.)	9,2	13,6	17,1	185,8
Оплата 1 ч/час (руб)	1,8	2,7	3,5	194,4

Наибольшая стоимость валовой продукции наблюдается в 2007г и составляет 8532 тысяч рублей. В хозяйстве идет увеличение затрат труда на производство зерна и мяса, а затраты труда на производство молока снижается, для уменьшения показателя трудоемкости нужно проводить автоматизацию и механизацию технологических процессов. В целом производительность труда в 2008 году увеличивается по отношению к 2006 году и уменьшается по отношению к 2007 году. Для увеличения производительности труда нужно: повышать интенсивность использования основных фондов, углублять специализацию и усилить концентрацию производства, внедрять ресурсосберегающие и прогрессивные технологии, улучшать организацию труда и повышать его интенсивность.

Фонды предприятия делятся на основные и оборотные, которые различаются разницей способа перемещения их стоимости на вновь созданный продукт. Оборотные фонды это те фонды которые свою стоимость на себестоимость продукции переносят полностью. Основные производственные фонды это те средства производства которые свою стоимость на себестоимость продукции переносят по частям в виде амортизационных отчислений.

Таблица 6 - Оснащенность предприятия фондами и их эффективность

Показатели.	2006г	2007г	2007г.	2008 к 2006г.%
Фондообеспеченность,т.руб.	1,4	1,7	1,5	93,3
Энергообеспеченность, л.с.	0,9	0,7	0,8	88,8
Фондовооруженность,т.руб.	58,1	73,1	107,1	184,3
Энерговооруженность,л.с.	36,5	34,4	45,2	123,8
Фондоотдача	0,9	1,05	0,7	77,7
Фондоемкость	1,08	0,9	1,3	120,3
Уровень рентабельности, %	0,02	14,2	4,4	220

В хозяйстве идет снижение показателя энергообеспеченности вследствие снижения машина тракторного парка, увеличение энерговооруженности объясняется снижением количества работников. Наибольшая фондоотдача наблюдается в 2007 году. Наибольшая рентабельность вышла в 2007 году и составила 14,2%, наименьшая была в 2006 году и составила всего 0,02%. Оснащенность предприятия энергетическими мощностями снижается. В целом по хозяйству основные производственные фонды используются эффективно, т.к. их стоимость увеличивается с каждым годом.

От того, как будет реализована продукция зависит нормальное функционирование производства. При производстве продукции нужно стремится к снижению материальных затрат чтобы в итоге себестоимость продукции была ниже ее рыночной стоимости. Основными показателями при реализации являются прибыль и уровень рентабельности. Прибыль это выручка от реализованной продукции без затрат на ее производство выраженная в денежной форме. Уровень рентабельности это процентное отношение прибыли к выручке полученной при реализации определенного вида продукции.

Таблица 7 - Финансовые результаты от реализации продукции

Продукция	2003г
	зерно	молоко	мясо
	план	факт	план	факт	план	факт
Выручено от реализации продукции, т.руб.	830	899	2600	2889	485	420
Полная себестоимость продукции, т.руб.	725	669	2120	2422	430	586
Прибыль, т.руб.	105	230	480	477	55	-166
Уровень рентабельности,%	14,4	34,3	22,6	19,6	12,7	-
Окупаемость затрат, руб.	-	-	-	-	-	0,7

Предприятие выгодно реализовало продукцию зерна и молока, прибыль соответственно составила 230 и 477 тысяч рублей, а продукция мяса была продана со значительно меньшей стоимостью чем ее себестоимость и убыток составил 166 тысяч рублей. Прибыль вышла больше плана лишь по продукции зерна по остальным видам продукции фактическая прибыль ниже запланированной. В целом хозяйство сработало рентабельно, т.к. прибыль составляет более значительную часть чем убыток полученный при реализации мяса. Для того, чтобы производство было более рентабельным нужно увеличивать производительность труда, снижать себестоимость продукции и искать более выгодные рынки сбыта.

2. Электрификация технологических процессов фермы

Комплексная электрификация и механизация технологических процессов животноводческих ферм заключается в применении систем машин и механизмов, связанных между собой технологической взаимосвязью и производительностью и охватывает весь комплекс работ по созданию определенного вида продукции или выполнении определенного процесса. Она обеспечивает лучшее использование средств, внедрение интенсивных технологий производства продукции животноводства, резкое повышение производительности труда, способствует ликвидации различий между умственным и физическим трудом. В основу систем машин для комплексной механизации и автоматизации животноводства закладываются пути по увеличению производства высококачественной продукции, росту производительности труда, улучшение условий труда и др.

3. Выбор технологии содержания животных

По способу содержания различают две основные системы: со свободным выходом животных за пределы здания, в котором они размещаются, и с ограниченным перемещением животных в здании. Существенное влияние на выбор системы содержания животных оказывают природно-климатические условия, вид и половозрастные особенности животных, тип, размер и направление хозяйства, а также другие факторы.

Принимаем привязное содержание коров. Содержание коров стойлово-пастбищное, привязное, в стойлах размерами 1,9·1,2 м. Для привязи предусмотрено стойловое оборудование ОСК-25А с групповым обвязыванием животных. Стойла располагаются в четыре ряда, образуя два кормовых проезда шириной 2,25 метров и три навозных прохода: два пристенных шириной 1,8 метра и один в середине здания шириной 2,28 метра (между окончаниями стойл). В одном непрерывном ряду размещается 25 коров.

В зимнее время в течении дня при благоприятных погодных условиях возможна организация прогулок коров продолжительностью не менее 2 часов на выгульных площадках с твердым покрытием из расчета 8 мІ на одну голову.

Кормление коров зимой предусмотрено в здании из стационарных кормушек кормосмесями в состав которых входят: сено, силаж, корнеплоды, концентраты, и минеральная подкормка.

В летний период коровы пасутся на пастбище с организацией подкормки из зеленого корма и концентратов.

Поение скота водой предусмотрено из индивидуальных поилок ПА-1А, установленных из расчета одна поилка на две головы.

Технология содержания животных предусматривает использование подстилки (соломенной резки) в течении года из расчета 0,5 килограмм в сутки на одну голову. Годовая потребность в подстилке 365 центнеров.

Выбор технологического оборудования.

Выбор системы для удаления навоза.

Уборка навоза - трудоемкий процесс, который занимает в производственном цикле ферм и комплексов значительное время. Поэтому создание устройств, обеспечивающих автоматическое управление навозоуборочных устройств, в животноводческих помещениях -важная задача.

Существуют следующие системы уборки навоза: гидравлическая система уборки навоза, где навоз поступает в навозоприемный канал, затем поступает в магистральный канал предназначенный для самотечной транспортировке навоза к сборнику, после чего насосами перекачивается к месту хранения. Также существуют мобильные навозоуборочные средства, где на транспортное средство навешивается агрегат для уборки навоза и затем транспортируют к месту хранения. Наибольшее

распространение на животноводческой ферме получили скребковые транспортеры кругового движения, которые при помощи скребков прикрепленных к цепи перемещают навоз по специальным каналам и подают его в транспортные средства. Для уборки навоза на ферме применяем именно эту систему, т.к. она проста и удобна в эксплуатации, не требует больших затрат в процессе ее монтажа, имеет приемлемый расход электроэнергии и поэтому получила широкое распространение.

Для уборки навоза на ферме принимаем и 2 вертикальных и 2 горизонтальных навозоуборочных транспортеров кругового движения ТСН-160 каждый из которых может обслуживать 100 голов крупно рогатого скота.

Таблица 8 - Технические данные ТСН-160

Производительность,т/ч	5
Скорость движения скребков транспортера,м/с горизонтального наклонного	0,18 0,72
Шаг скребков, мм	920
Максимально допустимая длина цепи, м	160
Масса, кг	1825

ТСН-160 состоит из горизонтального и наклонного транспортера. Горизонтальный транспортер при помощи скребков прикрепленных к цепи перемещает навоз по специальным каналам из помещения к наклонным транспортерам, которые подают его в транспортное средство. Сначала включается наклонный транспортер, затем горизонтальный. Отключают их в обратной последовательности. После отключения горизонтального транспортера, наклонный отключают через промежуток времени, достаточный для освобождения его от навоза.

Для определения время работы данной установки определяем суточный выход навоза.

mсут=N·m=200·50=10000кг/с=10т/ч(3.1)

где, N-количество животных.

m-суточный выход навоза от одного животного стр139 таблица 37 [л-1]

Анализ состава навоза животноводческих ферм показал, что в нем содержится до 20-95% технической воды, подстилки 12-18%, остатки кормов 8-12%, грунта и прочих примесей до 19%.

Суточный выход навоза с учетом содержимого прочих примесей.

mобщ=kn·mсут=1,2·10=12т/с (3.2)

где, kn-поправочный коэффициент, учитывающий подстилку и остатки корма, принимают равным (1,1-1,25) стр56 (л-1)

Время уборки навоза.

t=mобщ/Q·N=12/5·2=1,2ч (3.3)

где, Q-производительность одного транспортера,т/ч (для ТСН-160 Q=5т/ч[л-1])

N-количество транспортеров

Выбор оборудования для доения коров

Доение коров - одно из наиболее трудоемких процессов. Машинное доение облегчает работу людей и повышает производительность труда. В зависимости от системы содержания животных и применяемых установок можно снизить затраты труда по сравнению с ручным доением в 2…5 раз, что уменьшает потребность в рабочей силе.

Различают два способа машинного доения: отсос при помощи вакуума и механическое выжимание. Последний способ, как подражательный ручному доению разработан неудовлетворительно и практически не применяется. При доении вакуумом молоко при помощи вакуума отсасывается из вымени коровы и затем поступает в доильную емкость после чего фильтруется, охлаждается и перекачивается в резервуар для хранения молока. Выбираем вакуумный способ машинного доения, т.к. он более автоматизирован и имеет значительное преимущество по сравнению с механическим выжиманием.

Для доения коров на животноводческой ферме принимаем установку вакуумного доения АДМ-8 в варианте расчитанном на 200 коров.

Необходимая подача вакуум насоса доильной установки.

Qп=k·g·n=2,5·1,8·12=54 мі/ч (3.4)

где, k=2…3 стр.207 (л-2) - коэффициент учитывающий неполную герметизацию системы.

g-расход воздуха 1 доильным аппаратом (g=1,8 табл 13.1 стр 204 [л-2])

n-число доильных аппаратов в установке.(n=12 табл 13.1 стр204 [л-2])

Выбираем вакуум насос УВУ-60/45 с подачей вакуума 60 мі/ч

Таблица 9 - Технические данные АДМ-8 2 комплектации

Обслуживаемое поголовье, гол	200
Число операторов	4
Пропускная способность, кор/ч	100
Тип доильного аппарата	АДУ-1
Ваккум-насос	УВУ-60/45
Масса установки, кг	2000

Технологический процесс установки протекает в таком порядке: пуск установки подготовка животных к доению, включение доильных аппаратов, постановка их на вымя, доение, отключение аппаратов после машинного додоя и перенос его на следующее рабочее место. Полученное молоко по молокопроводу проходит в молочную, где фильтруется, охлаждается и перекачивается в резервуар для хранения молока. Т.к. в комплект поставки не входят холодильная машина и резервуар охладитель то их выбираем отдельно.

Продолжительность работы вакуумных насосов в течении дойки.

tд=0,88N/Q·n+Δt=0,88·200/25·4=2,1ч (3.5)

где, N-число коров (0,88N число дойных коров)

Q-производительность оператора машинного доения (Q=25 стр. 204 [л-2])

n-число операторов (n=4 табл. 13.1 стр204 (л-2))

Δt=0,3…0,4ч - продолжительность промывки молокопровода стр.204 [л-2]

Выбор резервуара для хранения молока

Резервуар предназначен для сбора и охлаждения молока. Для доильной установки АДМ-8 рекомендуется применять танки-охладители ТОВ-1 или ТО2 и поэтому выбираем танк охладитель ТО-2 емкостью 2000л, предназначенный для хранения молока на фермах с поголовьем 200 коров. Может работать с доильными установками всех типов. Состоит из емкости прямоугольной формы с двойными стенками, наклонным днищем в сторону сливного крана, фильтра молока, мешалки с электродвигателем и редуктором, через отверстия полого вала которого разбрызгивается моющая жидкость, промывочного устройства включающего вихревой самозасасывающий насос ВКС-2/46.В качестве хладоносителя используют воду из водопровода или воду охлаждаемую холодильной установкой.

Таблица 10 - Технические характеристики ТО-2

Емкость, л	2000
Продолжительность охлаждения молока, ч (от 35˚С до 4˚С)	3,25
Насос для промывки	ВКС-2/26
Частота вращения мешалки, об/мин	50
Габаритные размеры, мм длина ширина высота	2820 1350 1550
Масса, кг	808

Выбор холодильной установки

Охлаждение - важнейший способ сохранения качества и удлинение сроков сохранности сельскохозяйственных продуктов, замедляющий протекания в них биологических процессов. Холодильные машины и установки широко применяются на прифермских молочных, предприятиях переработки сельскохозяйственной продукции, в хранилищах картофеля, овощей, фруктов. Охлаждение основано на переносе теплоты от охлаждаемой среды с нижним температурным уровнем к окружающей среде. Этот же принцип можно использовать для нагрева материалов и сред.

В обоих случаях происходит изменение (трансформация) температурного потенциала предмета труда: при охлаждении - понижение, а при нагреве - повышение. Устройства, осуществляющие перенос теплоты от среды с более низкой температурой к среде с более высокой температурой, называют трансформаторами теплоты. В зависимости от целей процесса один и тот же трансформатор теплоты может охлаждать рабочую среду, либо нагревать или одновременно охлаждать одну среду и нагревать другую.

Т.к. в основном для получения холодоносителя для охлаждения молока в танке охладителе ТО-2 применяют холодильную установку МХУ-8С, а также ее рекомендуют применять совместно с доильной установкой АДМ-8, то выбираем именно ее.

МХУ-8С предназначена для получения искусственного холода, который используется для охлаждения циркулирующей воды в молочных охладителях в стационарных условиях. Состоит из бака аккумулятора холода и машинного агрегата представляющий собой компрессор с электродвигателем, конденсатора обдуваемого потоком воздуха с помощью вентилятора, на конденсаторе установлено термореле управляющие электродвигателями приводящими в действие компрессор и вентилятор. Водяной центробежный насос поставляется отдельно, поэтому бак аккумулятор холода снабжен дополнительным патрубком для присоединения всасывающего патрубка насоса.

Таблица 11 - Технические данные МХУ-8С

Холодопроизводительность, кДж/ч	25120,8
Компресор. тип количество частота вращения, об/мин число цилиндров, шт	ФВ-6 1 1450 2
Конденсатор. теплообменная поверхность, мІ производительность вентилятора, мі/ч	60 5000
Водяной насос. тип производительность, мі/ч	Е-1,5КМ-Б 6

Таблица 12 - Выбранное технологическое оборудование

Nє	Наименование машины.	количество
1	ТСН-160 горизонтальный транспортер. вертикальный транспортер.	2 2
2	АДМ-8 2 комплектации расчитанный на обслуживания 200 коров.	1
3	ТО-2	1
4	МХУ-8С	1

Выбор технологического оборудования на 2 животноводческом комплексе аналогичен и поэтому его не приводим.

Расчет электроприводов

Расчет электропривода новозоуборочного транспортера ТСН-160.

При выборе электродвигателя для горизонтального транспортера определяют

максимальную возможную нагрузку в начале уборки и по условиям пуска находят достаточный пусковой момент и мощность электродвигателя.

Усилие транспортной цепи при работе на холостом ходу.

Fx=m·g·l·fx=8,8·9,81·0,5=6,9 кН(3.6)

m-масса 1 метра цепи со скребками (m=8,8 стр.198 (л-2))

g-ускорение силы тяжести (g=9,81 стр.198 (л-2))

fx-коэффициент трения цепи по деревянному настилу (fx=0,5 стр.198 (л-2)) l-длина цепи (l=160 стр. 97 (л-1))

Усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления трения навоза о дно канала при перемещении навоза по каналу.

Fн=mн·g·fн=1,5·9,81·0,97=14,2 кН(3.7)

где, mн-масса навоза в канале приходящееся на одну уборку.

mн=mобщ/z=6/4=1,5

где, mобщ-общий суточный выход навоза на ферме, т.к выбрано 2 горизонтальных транспортера а общий выход навоза в предыдущих расчетах составил 12 тонн, то на 1 транспортер приходится 6 тонн навоза.

Z - число уборок навоза в сутки.

Fн - коэффициент трения навоза о дно канала (fн=0,97 стр.198 [л-2])

Усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления трения навоза о боковые стенки канала.

Fб=Рб·fн=7,3·0,97=7,1 кН(3.8)

где, Рб-давление навоза на боковые стенки канала, принимают равным 50% общего веса навоза стр198 (л-1)

Рб=mн·g/2=1,5·9,81/2=7,3

Усилие на преодоление сопротивления заклинивания навоза, возникающего между скребками и стенками канала.

Fз=l·F1/а=160·15/0,46=5,2 кН(3.9)

где, F1=15 Н стр.198 (л-2) усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления заклинивания, приходящейся на один скребок

а=0,46м стр198 (л-2) расстояние между скребками

Общее максимальное усилие, необходимое для перемещения навоза в канале, когда весь транспортер загружен.

Fmax=Fн+Fб+Fз+Fх=6,9+14,2+7,1+5,2=33,4 кН(3.10)

Момент сопротивления приведенный к валу электродвигателя при максимальной нагрузке.

Мmax=Fmax·V/(ω·ηп)=33400·0,18/(157·0,75)=51,3 Н·м

где, V-скорость движения скребков горизонтального транспортера, м/с (V=0,18 м/с (л-2))

ω-угловая скорость электродвигателя, для расчета принимаем двигатель с 2 парами полюсов.

Момент трогания от максимального усилия сопротивления.

Мт.пр.=1,2·Мmax=1,2·51,3=61,5 Н·м(3.11)

Требуемый момент электродвигателя.

М=Мт.пр./kІ·μ-0,25=61,5/(1,25)І·2-0,25=21,9 Н·м(3.12)

где, μ-кратность пускового момета (для электродвигателей мощностью до 10 кВт μ=2 стр.199 (л-1))

Необходимая мощность электродвигателя.

Р=М·ω=21,9·157=3500 Вт=3,5кВт(3.13)

Выбор мотор редектора.

Частота вращения приводного вала.

n=60V/D=60·0,18/0,32=33,7 об/мин(3.14)

где, V-скорость движения скребков горизонтального транспортера, м/с

D-диаметр звезды

Предполагается выбор редуктора с двигателем, у которого n=1400 об/мин

Требуемое передаточное отношение редуктора.

iпер=nд/nв1400/33,7=41,5(3.15)

Время работы электропривода 1,2 часа в сутки, при спокойной безударной нагрузки и 4 включения в час.

Коэффициент эксплуатации.

F.S.=ƒв·ƒа=0,8·1=0,8(3.16)

где, ƒв-коэффициент, зависящий от характера нагрузки и продолжительности работы привода в сутки (при безударной нагрузке и времени работы 1,2 часа в сутки ƒв=0,8 стр.6 [л-3]

ƒа-коэффициент, зависящий от числа включений в час (при 4 включениях в час ƒа=1 стр.5 [л-3])

Выбираем мотор редуктор серии 7МЦ2-120 n2=32об/мин F.S.=1,1 iпер=46 М2=1185 Н·м укомлектованном электродвигателем серии RA112М4 с Рн=4кВт n=1400об/мин ηн=85,5% Кiп=2,2 Кimax=2,9 Iн=9А cosφ=0,84, у данного привода выполняется условие F.S.при.>F.Sрасч

Расчет электропривода наклонного транспортера

Мощность двигателя наклонного транспортера рассчитывается по следующей формуле.

Р=Q/367ηр·(L·f+h/ηт)=5/367·0,72(15,7·1,3+5,7/0,6)=1,32(3.17)

где, Q-производительность транспортера, т/ч

ηр-КПД редуктора (ηр=0,72 стр.203 (л-2))

L-горизонтальная составляющая пути перемещения груза.

L=l·cosα=16,9·cos20є=15,7м(3.18)

где, α-угол наклона.

l-длина подъема, м

h-высота подъема, м

h=l·sinα=16,9·sin20є=5м(3.19)

f-коэффициент сопротивления движению (f=1,3 стр.203 (л-2))

Выбор мотор редуктора наклонного транспортера

Частота вращения приводного вала.

n=60·V/D=60·0,72/0,32=135об/мин(3.20)

где, V-скорость движения скребков наклонного транспортера, м/с

D-диаметр звезды

Предполагается выбор редуктора с двигателем у которого n=1400 об/мин.

Требуемое передаточное отношение редуктора.

iпер=nд/nв=1400/135=10,3(3.21)

Коэффициент эксплуатации электропривода наклонного транспортера.

F.S.=ƒа·ƒв=1·1=1(3.22)

Т.к. электропривод работает с умеренной нагрузкой, то ƒв=1 стр.6 (л-3), число включений в час аналогично приводу горизонтального транспортера и поэтому ƒа=1

Выбираем мотор редуктор 7МЦ2-75 у которого iпер=10 М2=135 Н·м

n2=138 об/минF.S.=3 укомплектованном электродвигателем RA90L4 с nном=1410об/мин η=78,5% cosφ=0,8 Iн=4А Кiп=2,3 Кimax=2,8 КiIп=5,5, у данного привода выполняется условие F.S.при.>F.S.расч

Расчет электропривода вакуумных насосов доильной установки

Для нормальной работы доильных установок в ваккум-проводе должен

поддерживаться ваккум 50000 Па (380 мм рт.ст.). В предыдущих расчетов для доильной установки был выбран ваккум-насос марки УВУ-60/45 с подачей Q=60мі/ч и ваккумом р=10,8 Н/мІ

Необходимая мощность электродвигателя для ваккум-насоса

Р=Q·р/1000·ηн·ηп=60·10,8/1000·0,25·0,72=3,7 кВт(3.23)

где, Q-подача ваккума насосом

р-давление ваккума

ηп-КПД передачи (ηп=0,72 стр.207 (л-2))(3.24)

ηн-КПД ваккум насоса (ηн=0,25 стр207 (л-2)) (3.25)

Для ваккум-насоса УВУ-60/45 выбираем электродвигитель серии RA112М4 с н=4кВт n2=1430 об/мин η=85,5 КiIп=9 Кiп=2,2 Кimax=2,9

Дальнейший расчет не приводим сводя выбранные электродвигатели в таблицу.

Таблица 13 - Выбранные электродвигатели для электроприводов

Наименование машины	Тип токоприемника	Номинальная мощность, кВт	Номинальный ток, А
ТСН-160	RA112М4 RA90L4	4 1,5	9 4
АДМ-8А	RA112М4 RA90S4	4 1,1	9 3
МХУ-8С	4АХ100L2У3 4АХ71А4У3 4АХ71В2У3	4,5 0,6 1,7	10 2 3
ТО2	4А100L4У3 4АА63В4У3	4 0,37	9 1

Расчет отопления и вентиляции

В воздушной среде производственных помещений, в которых находятся люди животные, оборудование, продукты переработки всегда есть некоторое количество вредных примесей, а также происходит отклонение температуры от нормированных значений, что отрицательно влияет на состояние здоровья людей, продуктивность животных, долговечность электрооборудования.

Вентиляциооные установки применяют для поддержания в допустимых пределах температуры, влажности, запыленности и вредных газов в воздухе производственых, животноводческих и других помещений.

Уравнение часового воздухообмена по удалению излишнего содержания углекислоты.

1,2·C+L·C1=L·C2(3.26)

где, 1,2 - коэффициент учитывающий выделение углекислоты микроорганизмами в подстилке.

С - содержание СО2 в нужном воздухе, л/мі, для сельской местности С1=0,3л/м3,[ л-1],

L-требуемое количество воздуха, подаваемое вентилятором, чтобы обеспечить в помещении допустимое содержание СО2 мі/ч,

С2 - допустимое содержание СО2 в воздухе внутри помещения, л/мі, принимаем по таблице 10.2, стр157, С2=2,5 л/мі, (л-2).

Определяем количество углекислого газа, выделяемого всеми животными.

С=С`·п=110·200=22000 л/ч.(3.27)

где, С` - количество СО2 выделяемого одним животным, л/ч, по таблице 10.1.

принимаем С`=110л/ч [л-1],

п - количество поголовья животных, 200голов.

Требуемое количество воздуха подаваемого вентилятором.

L=1,2·С/(С2-С1)=1,2·22000/(2,5-0,3)=12000 мі/ч(3.28)

Расчетная кратность воздухаобмена.

К=L/V=12000/4057=3(3.29)

V-объем вентилируемого помещения, равняется 4057мі

L-требуемое количество воздуха, подаваемого вентилятором

Часовой воздухообмен по удалению излишней влаги.

Lи=1,1·W1/(d2-d1)=1,1·28600/(7,52-3,42)=5200 г/мі(3.30)

где, W1-влага выделяемая животными внутри помещения

d2-допустимое влагосодержание воздуха.

d1-влагосодержание наружного воздуха

Влага выделяемая животными

W1=w·N=143·200=28600 г/ч(3.31)

где, w-влага выделяемая одним животным w=143 г/ч стр75(л-1)

N-количество животных

Допустимое влагосодержание внутри помещения

d2=d2нас·φ2=9,4·0,8=7,52 г/мі(3.32)

где, d2нас-влагосодержание насыщенного воздуха внутри помещения при оптимальной температуре +10єС по табл.10.3 (л-2) d2нас=9,4 г/мі

φ-допустимая относительная влажность внутри помещения, по табл. 10.2 (л-2) φ=0,8

Влагосодержание наружного воздуха.

d1=d1нас·φ=3,81·0,9=3,42(3.33)

где, d1нас-влагосодержание насыщенного наружного воздуха

φ-относительная влажность наружного воздуха.

Т.к. сведений значений расчетной температуры и относительной влажности наружного воздуха нет то ориентировочно расчетную температуру наружного воздуха можно принять равной -3єС и при такой температуре d1нас=3,81 φ=0.9

Давление вентилятора.

Р=Рд+Рс=105,6+1154,9=1260,5 Па(3.34)

где, Рд и Рс-динамические и статические составляющие давления вентилятора.

Динамическая составляющая давления

Рд=ρ·VІ/2=1,25·13І/2=105,6 кг/мі(3.35)

где, ρ-плотность воздуха

V-скорость воздуха, м/с V=10…15м/с (л-1)

Определяем плотность воздуха.

ρ=ρ0/(1+α·U)=1,29/(1+0,003·10)=1,25кг/мі(3.36)

где, ρ0-плотность воздуха при 0єС ρ0=1,29 кг/мі стр34 [л-1]

U-температура воздуха

α-коэффициент учитывающий относительное увеличение объема воздуха при

нагревание его на один градус α=0,003 стр.35 [л-1]

Статическая составляющая давления.

Рс=l·h+Рм=66,8·1.8+1035,1=1154,9 Па(3.37)

где, Lh-потеря давления, затрачиваемое на преодоление трения частиц воздуха о стенки трубопровода.

l-длина трубопроводов, равная 66,6м

h-потери давления на 1 метр трубопровода, Па/м

Рм-потери давления затрачиваемое на преодоление местных сопротивлений.

Потери напора на 1 метре трубопровода.

h=64,8·V ·/d ·(ρ/1,29) =64,8·13· /750 ·(1,25/1,29) =1,8 Па/м(3.38)

где, V-скорость воздуха в трубопроводе, м/с

d-диаметр трубопровода

d=2·а·в/(а+в)=2·1000·600/(1000+600)=750 мм(3.39)

где, а и в стороны прямоугольного сечения трубопровода а=1000мм в=600мм (л-5)

Потери напора в местных сопротивлениях.

Рм=Σξ·Рд=Σξ·ρ·UІ/2=9,8·1,25·13І/2=1035 Па/м(3.40)

где, ξ-коэффициент местного сопротивления, Σξ=9,8 стр.75(л-2)

Вентилятор подбираем по их аэродинамическим характеристикам. По наибольшему значению L и расчетному значению Р.

С учетом равномерного распределения вентиляторов в коровнике выбираем вентилятор Ц4-70 с подачей L=6000 мі/ч, при давлении 630 Па.

Ц4-70 N5 n=1350 об/мин η=0,8

Определяем число вентиляторов.

n=L/Lв=12000/6000=2(3.41)

где, Lв - подача воздуха одним вентилятором.

Принимаем 2 вентилятора один из которых будет располагаться в начале здания другой в конце здания.

Масса воздуха проходящего через вентилятор.

m1=ρ·S·V=1,29·0,6·13=10 кг/с(3.42)

где, ρ-плотность наружного воздуха, ρ=1,29кг/мі стр45(л-1)

S-площадь сечения