Кормораздатчик

                    мука травяная – 0,5 кг

                    шрот подсолнечный – 0,3 кг

                    картофель запаренный – 3,0 кг

2) для поросят – концентратно-картофельный (на 1 голову в сутки)

                    ячмень – 1,0 кг

                    мука травяная – 0,3 кг

                    горох – 0,3 кг

                    шрот подсолнечный – 0,3 кг

                    обрат – 1,0 кг

1. Кормление свиноматок

1.1 Суточный расход  каждого вида корма на ферме

G_i=Σ g_i· m_i,

где g_i – норма каждого вида корма на 1 голову в сутки, кг;

       m_i – количество животных.

G_i=0,8·60=48 кг/сутки       ячмень

G_i=0,5·60=30 кг/сутки       мука травяная

G_i=0,3·60=18 кг/сутки       шрот подсолнечный

G_i=3,0·60=180 кг/сутки     картофель

Общий расход кормов в  сутки

G_сутки=Σ G_i;

G_сутки=48+30+18+180=276 кг/сутки

1.2 Разовая дача корма за одно кормление при равномерном распределении корма по кормлениям

G_раз= ,

где К=2 – кратность  кормления.

G_раз=276/2=138 кг/раз

1.3 Производительность поточной линии

W_п.л.= G_раз/ t_k

где t_k =0,7 ч – время раздачи кормов при одном кормлении, принятое на ферме.

W_п.л.=138/0,7=197,14 кг/ч

1.4 Масса корма в  бункере кормораздатчика

G_p=g_н·m·n·k_з

где g_н – норма выдачи корма на 1 голову;

      m – количество животных в ряду;

      n – количество рядов;

      k_з=1,07 – коэффициент запаса.

G_p=2,3·30·2·1,07=148 кг

1.4 Время цикла

t_ц= t_з+ t_тр+ t_р·n_пр+ t_пер+ t_х.х

где t_з=0,1 – время загрузки;

       t_тр – время, затрачиваемое на подвоз корма;

       t_пер – время, затрачиваемое на переезды от одного ряда до другого;

       t_х.х – время, затрачиваемое на один переезд для следующей загрузки;

t_х.х= ,

где    V_x.x.=0,52 м/с – скорость перемещения раздатчика к месту загрузки;

t_х.х=100/0,52=0,05 ч

       t_р - время раздачи корма при одном проезде вдоль ряда кормушек;

t_р= ,

где    L_к =100 м – длина одного ряда кормушек;

         V_р =0,36 м/с – скорость движения раздатчика при раздаче корма.

t_р=100/0,36=0,08 ч.

        n_пр – количество проездов вдоль рядов кормушек, которое может обеспечить одноразовая загрузка раздатчика;

 

 

где n – количество животных в одном ряду;

      k_p=2 – число рядов при одновременной раздаче;

      g_p – норма корма при одном кормлении на 1 голову.

n_пр=148/(2,3·30·2)=1,07

Принимаем  n_пр=1

t_ц=0,1+0,08·1+0,05=0,23 ч.

1.5 Производительность  кормораздатчика

 

 

где      =0,77 – коэффициент использования  времени раздачи.

W_р=(148·0,77)/0,23=495,5 кг/ч

1.6 Необходимое количество  кормораздатчиков

 

 

n_р=197,14/495,5=0,4

Следовательно, требуется  один кормораздатчик КС – 1,5

Для определения степени  открытия шиберных заслонок выгрузных шнеков введем понятие линейной плотности раздачи кормов

 

 

где       =0,45 м – фронт кормления;

             норма выдачи корма на 1 голову.

 

 

2. Кормление поросят

2.1 Суточный расход каждого вида корма на ферме

 

 

где g_i – норма каждого вида корма на 1 голову в сутки, кг;

       m_i – количество животных.

G_сутки=1,0·600=600 кг/сутки       ячмень

G_сутки=0,3·600=180 кг/сутки       мука травяная

G_сутки=0,3·600=180 кг/сутки       горох

G_сутки=0,3·600=180 кг/сутки     шрот подсолнечный

G_сутки=1,0·600=600 кг/сутки       обрат

 

Общий расход кормов в  сутки

 

 

G_сутки=600+180+180+180+600=1740 кг/сутки

1.2 Разовая дача корма  за одно кормление при равномерном  распределении корма по кормлениям

 

 

где К=2 – кратность  кормления.

G_раз=1740/2=870 кг/раз

1.3 Производительность  поточной линии

 

 

где t_k =0,8 ч – время раздачи кормов при одном кормлении, принятое на ферме.

W_п.л.=870/0,8=1087,5 кг/ч

1.4 Масса корма в  бункере кормораздатчика

G_p=g_н·m·n·k_з

где g_н – норма выдачи корма на 1 голову;

      m – количество животных в ряду;

      n – количество рядов;

      k_з=1,07 – коэффициент запаса.

G_p=1,45·300·2·1,07=931 кг

1.4 Время цикла

t_ц= t_з+ t_тр+ t_р·n_пр+ t_пер+ t_х.х

где t_з=0,15 – время загрузки;

       t_тр – время, затрачиваемое на подвоз корма;

       t_пер – время, затрачиваемое на переезды от одного ряда до другого;

       t_х.х – время, затрачиваемое на один переезд для следующей загрузки;

 

 

где      =0,52 – скорость перемещения раздатчика к месту загрузки

t_х.х=100/0,52=0,05 ч

       t_р - время раздачи корма при одном проезде вдоль ряда кормушек;

 

 

где       длина одного ряда кормушек;

             =0,36 – скорость движения раздатчика  при раздаче корма.

t_р=100/0,36=0,08 ч.

        n_пр – количество проездов вдоль рядов кормушек, которое может обеспечить одноразовая загрузка раздатчика;

 

 

где n – количество животных в одном ряду;

      k_p=2 – число рядов при одновременной раздаче;

      g_p – норма корма при одном кормлении на 1 голову.

n_пр=931/(1,45·300·2)=1,07

Принимаем  n_пр=1

t_ц=0,15+0,08·1+0,05=0,28 ч.

1.5 Производительность кормораздатчика

 

 

где      =0,77 – коэффициент использования  времени раздачи.

W_р=(931·0,77)/0,28=2560,25 кг/ч

1.6 Необходимое количество  кормораздатчиков

 

 

n_р=1087,5/2560,25=0,4

Следовательно, требуется  один кормораздатчик КС – 1,5

Для определения степени открытия шиберных заслонок выгрузных шнеков введем понятие линейной плотности раздачи кормов

 

 

где       =0,20 м – фронт кормления;

             норма выдачи корма на 1 голову.

 

 

3. Процесс раздачи кормов

Свинарник имеет два  параллельных кормовых прохода, поэтому необходимо иметь два кормораздатчика для одновременной раздачи кормов в каждом кормовом проходе. Загрузка кормораздатчика осуществляется скребковым транспортером (например, ТС-40М) в начале свинарника. Кормовая смесь поступает из кормоцеха, находящегося в непосредственной близости. Затем раздатчик въезжает в кормовой проход и производит нормированную раздачу кормовой смеси свиноматкам в кормушки на две стороны. После раздачи корма свиноматкам раздатчик возвращается к месту загрузки, где производится загрузка кормом для поросят. Затем кормовая смесь раздается поросятам в кормушки на две стороны. После раздачи раздатчик возвращается в начало свинарника. Время раздачи корма свиноматкам и поросятам составляет около 1,5 часов.

 

 

 

Расчет на прочность

 

Проведем прочностные  расчеты основных деталей запорного  устройства заднего борта тракторного  кормораздатчика КТУ-10.

Для расчета определим  силы, действующие на задний борт со стороны перевозимого груза. Для  этого рассмотрим случай, когда полностью загруженный кормораздатчик трогается с места на подъеме.

В этом случае на задний борт действуют:

F_бок – сила бокового давления груза;

F_п – часть силы тяжести груза, действующая на борт при движении на подъем;

F_ин – сила инерции, возникающая в начале движения.

Тогда, суммарная сила, действующая на борт:

F_борт = F_бок + F_п + F_ин

Силу F_бок можно найти из условия: F_откр ·L > (F_бок / 2)·cosβ·h,

где F_откр – мускульная сила человека на рычаге запора;

       L – плечо действия F_откр ;

      h – плечо действия  F_бок ;

      β – угол между силой F_бок и нормалью к рычагу запора.

F_откр = 150 Н – по нормам охраны труда;

L = 205 мм; h = 37 мм;   β = 75º

F_бок = = 6422 Н

F_п = G · sinα,

где G = m·g – сила тяжести груза;

      α = 12º  - угол подъема.

m = ρ · V = 10  270 = 2700 кг,

где ρ = 270 кг/м³ – плотность груза (силос);

      V = 10 м³ – объем кузова кормораздатчика.

G = 2700 · 9,8 = 27000 H

F_п = 27000 · sin12 = 5614 H

В конструкторских расчетах силу инерции принимают равной 10% от действующей нагрузки

F_ин = 0,1 · (F_бок + F_п) = 0,1 · (6422+5614) = 1204 Н

Тогда  F_борт = 6422+5614+1204 = 13240 Н

Расчет оси  запора на изгиб

F = F_борт / 2 = 13240/2 = 6620 Н – сила, действующая на один запор.

F_изг=F/2=6620/2=3310 H

М_х= F_изг·18=3310·18=59580 Н·мм

[σ]=σ_т/S=200/1,5=133 МПа,

где σ_т=200 МПа – предел текучести для Ст.3;

       S=1,5 – коэффициент запаса прочности.

W_x=59580/133=448 мм³

d= =17 мм.

Берем стандартный прокатный профиль – круг диаметром 20 мм.

Расчет скобы  запорной на растяжение

Резьба – слабый участок  детали, поэтому необходимо рассчитать внутренний диаметр резьбы, обеспечивающий прочность детали.

Ненапряженное резьбовое  соединение

 

 

F_p=F·cos11º=6620·cos11º=6498 H

[σ]=σ_т/S=240/1,5=160 МПа

σ_т=240 МПа – предел текучести для Стали 20

d₁= =7,2 мм

Берем стандартный пруток диаметром 10 мм и нарезаем резьбу М10х1,25

Расчет кронштейна на изгиб

Сначала найдем толщину  листа

 

 

М_х= F·17=6620·17=112540 Н·мм

[σ]=σ_т/S=360/1,2=300 МПа

σ_т=360 МПа – предел текучести для Стали 45

S=1,2 – коэффициент запаса прочности

 

 

 

 

 

 

 

Затем найдем толщину  ребер жесткости

 

 

М_х= F·54=6620·54=357480 Н·мм

[σ]=σ_т/S=360/1,2=300 МПа

+   

h   9,9 мм                    Принимаем   h=10 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Охрана труда  и техника безопасности

 

Сельское хозяйство  являться одним из травмоопасных  видов деятельности человека, это  обусловлено тем, что в сельском хозяйстве (особенно в животноводстве) используется большое количество электродвигателей, машин с вращающимися частями. Поэтому каждый работник должен знать и выполнять требования техники безопасности в его роде деятельности.

При эксплуатации мобильного кормораздатчика КС – 1,5 обслуживающий его работник должен быть ознакомлен с правилами работы и обслуживания данной машины, а также выполнять требования электробезопасности. Работник должен ежесменно проверять исправность всех механизмов и электрооборудования. Перед началом работы необходимо проверить состояние рельсового пути, при необходимости убрать посторонние предметы, которые могут препятствовать движению кормораздатчика. Запрещается отключать или снимать с машины устройство автоматической остановки при наезде на препятствие.

Ферма должна иметь хорошие  подъездные пути для организации  подвоза кормовых компонентов. Маршрут  движения транспорта с кормами не должен пересекать маршрут транспортирования  навоза. Загрузочные транспортеры должны быть оборудованы системами автоматического отключения при их забивании и необходимыми ограждениями. Периодически должна проводиться санитарная обработка производственных помещений. Система вентиляции должна обеспечивать удаление из помещений аммиака, сероводорода и др. газов.

Необходимо обустроить комнату отдыха для персонала.

   Приказом по  хозяйству из числа инженерно-технических  работников назначается лицо, ответственное  за безопасность на животноводческой  ферме.

 

 

 

 

 

 

 

 

Инженерная  охрана окружающей среды

 

   На ферме необходимо  предусмотреть средства защиты  от проникновения или заноса  инфекций, которые могут попасть  туда с животными или людьми. Для этого люди, животные, транспорт, запчасти и материалы должны проникать в производственную зону и покидать ее только через санитарно-ветеринарные пропускники (дезбарьеры).

   В межциклический  период на ферме проводят очистку  и дезинфекцию помещений. Сначала  механически очищают пол, кормушки, навозные каналы и стены помещений.  Далее следует очистка холодной, а затем горячей водой под большим давлением. Помещение проветривают, сушат, а затем дезинфицируют.

   Отходы фермы  такие как жидкий навоз, вытяжной  воздух, сточные воды и другие  не должны служить источником загрязнения окружающей среды. Воздействие отходов фермы может быть уменьшено путем рационального ее  расположения на местности относительно «розы ветров» и водоемов. Также утилизацию пыли и запахов можно производить разрежением в верхних слоях атмосферы путем устройства высокой вытяжной трубы. На территории вокруг фермы должны быть организованы зеленые насаждения.

   Необходимо рационализировать  утилизацию или использование  трупов животных и иметь для  этих целей необходимые технические  средства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экономическое обоснование

 

Целесообразность применения электрифицированного мобильного кормораздатчика обусловлена следующими факторами:

• затраты на электроэнергию меньше, чем затраты на ГСМ при использовании тракторных или автомобильных раздатчиков;
• отсутствует загазованность помещения при раздаче кормов;
• не нарушается микроклимат в помещении, так как кормораздатчик постоянно находится в помещении и нет необходимости открывать въездные ворота;
• ферма не требует хороших подъездных путей;
• исключается возможность занесения инфекций в производственные помещения;
• не требуется привлечения техники и рабочих из машинно-тракторного парка хозяйства, так как кормораздатчик закреплен за животноводом.