Контрольная работа по дисциплине "Сельское хозяйство"

Оглавление

Вопрос №9 3

Вопрос №20 7

Вопрос №28 11

Вопрос №41 16

Вопрос №54 22

Вопрос №9

В свиноводстве в хозяйствах с законченным  циклом производства в стаде существуют следующие группы: хряки производители (20…25 маток на одного хряка), поросята-отъемыши, основные матки, поросята сосуны, проверяемые  матки, откормочное поголовье, ремонтный  молодняк.

В откормочном хозяйстве стадо  состоит из 92…95% откормочного молодняка (3,5…9 мес.) и 5…8% взрослых животных.

 

Проблема рационального использования  навоза как органического удобрения  для создания собственной кормовой базы при одновременном соблюдении требований охраны окружающей среды  имеет важное народнохозяйственное значение. Эта проблема в целом  относится к числу наиболее сложных, так как ее решение находится  на стыке различных отраслей научно-технических  знаний.

Комплексное и эффективное решение  стоящей проблемы требует системного подхода, включающего в себя рассмотрение во взаимосвязи производственных операций по всей технологической линии: от стойла животного до места полной реализации навоза.

Технология уборки навоза зависит  от вида животных и птицы, системы  содержания, рациона кормления и  др. процесс уборки и удаления навоза состоит из следующих операций: уборки помещения, транспортирования к  местам хранения или переработки, хранения и утилизации навоза.

Примерное количество навоза, получаемое от одного животного за сутки:

 

Qсут=k(∑Kсв/2+Псв)

 

Где k – коэффициент, учитывающий влажность навоза (k=4), Ксв – сухое вещество кормов в рационе, кг, Псв – сухое вещество в подстилке, кг.

В нашем случае безподстилочного содержания Псв=0, а Ксв=5 кг.

 

Qсут=10 кг.

 

При безподстилочном содержании свиней получается жидкий навоз влажностью до 97%. Выход навоза от животных в  год:

 

Qг=(qk+qм+qс+П)∙Д∙m

 

Где qk – среднесуточное выделение кала одним животным, кг; qм – среднесуточное выделение мочи одним животным, кг; qс – среднесуточный расход воды на смыв навоза от одного животного, кг; П –суточная норма подстилки на одну голову, кг; Д – число дней накопления навоза; m – число животных в помещении. Таким образом:

 

Qг=(5+4+0+0)∙260∙14000=3276000 кг.

 

Годовой выход навоза:

 

Qг=32760 т.

 

Зная суточный выход навоза на ферме  от всего поголовья и продолжительность  его хранения, определяют площадь  навозохранилища:

 

Fхр=1/h∙ (Qс∙Дхр/ρ∙φ)

 

Где h – высота укладки навоза, м (h=1,5…2,5м); Qс – суточный выход навоза на ферме от всего поголовья, кг; Дхр – продолжительность хранения навоза в навозохранилище, сут; ρ- плотность навоза (для свиней на откорме 900…1100 кг/м3); φ – коэффициент заполнения навозохранилища (φ =0,75…0,8). Таким образом:

Fхр=1/2,5∙(140000∙200/1100∙0,8)=1272,7 м2

Количество помещений рассчитываем исходя из условия, что в одном  свинарнике содержится 1600 голов. Итого:

N=m/1600=14000/1600=9 помещений

Канатно-скребковые установки применяют  для уборки навоза в животноводческих помещениях из-под решетчатых полов  при содержании животных без подстилки, из открытых навозных проходов и для  подачи его в навозосборники или  транспортные средства.

Исходя из условия подачи (10 т/ч) и количества голов, выбираем скреперную навозоуборочную установку ТС-10:

Скребковая навозоуборочная установка	ТС-10
Подача, т/ч	10
Обслуживаемое поголовье, голов	1000…2000 свиней
Длина цепи со штангами, м	96
Длина скребка, мм	650
Высота скребка, мм	-
Шаг скребков, м	22
Скорость движения скребков, м/c	0,25
Рабочий ход штанги, м	-
Установленная мощность, кВт	3,0
Размеры канала:
- длина	-
- ширина	-
- глубина	-
Масса, кг	1500

 

 

Продолжительность цикла удаления навоза:

 

Тц=2Lк/vср

 

Где Lк – длина одной канавки (Lк=1,03…1,06), м; vср – средняя скорость скрепера (vср=0,04…0,14 м/c). Таким образом:

 

Тц=2∙1,03/0,14=14,7 сек.

 

Производительность установки:

 

Q=(Vc∙ρ∙φ)/(Тц+Туп)

 

Где Vc – расчетная емкость скрепера, м3 (Vc=0,13…0,25 м3); φ – коэффициент заполнения скрепера (φ=0,9…1,0); Тц – время одного цикла, с; Туп – время на управление и изменение направления хода, с (Туп=2…5). Таким образом:

 

Q=(0,25∙1100∙0,9)/(14,7+5)=12,56 кг/c

 

Количество рабочих циклов скрепера:

 

Z=(m∙Qсут)/(1000Vc∙ρ∙φ)=(1600∙10)/(1000∙0,25∙1100∙0,8)=0,07

 

Вопрос №20

Расчет  выхода навоза на проектируемой ферме.

Для определения режима работы машин  по уборке и транспортировке навоза, а также хранения необходимо прежде установить суточный выход навоза. Его размер зависит от многих факторов производства: состава и массы  суточного рациона, числа животных, вида и нормы внесения подстилки, принятой технологии уборки и транспортировки  навоза и др.

На  практике суточный выход навоза от одного животного достаточно точно  можно определить из исследований Вольфа, согласно которых в свежий навоз  переходит примерно половина массы  сухого вещества кормов, содержащегося  в суточном рационе и вся сухая  часть подстилки. Исходя из этого, получаем:

т/гол,  

 

где - суточный выход навоза от одного животного, кг/гол;

, , , - коэффициент влажности кормовых компонентов суточного рациона, соответственно для соломы, силос, концкорма, корнеплоды [6];

, , , - суточная норма выдачи кормовых компонентов, соответственно, соломы, силоса, концкорма, корнеплоды;

- определено для животных  в возрасте от 15 до 18 месяцев, т.к.  выход навоза у них выше, чем  у молодняка КРС от 12 до 15 месяцев,  т.е. – дальнейший расчет будет произведен с запахом, считая, что на ферме содержится молодняк КРс в возрасте от 15 до 18 месяцев.

Суммарный выход навоза из фермы будет:

кг,     

где - суточный выход навоза одного животного, кг/гол;

      - поголовье, гол.

Расчет  трудоемкости чистки станков.

Трудоемкость  и периодичность чистки станков  зависит от ряда факторов: вида животных, их возраста, технологии содержания, наличия  щелевых полов и других показателей. Для расчета суточной трудоемкости чистки станков для содержания молодняка  КРС используем данные из [6, табл. 3].

Для проектируемой фермы берем: тип  полов сплошной с трудоемкостью  чистки 0,006 чел/гол и кратностью чистки 2 раза в сутки Суточную трудоемкость чистки станков определяем из выражения:

 

 чел/час,   

где - суточная трудоемкость чистки, чел/час;

- удельная трудоемкость чистки, чел·ч/час;

- поголовье, гол.;

- кратность чистки станков.

Поскольку нами принята беспривязная система  содержания на глубокой подстилке, то принимает уборку навоза бульдозером. Для этого будем использовать навесную установку ПГ-0,4, которая  агрегатируется с трактором класса 1,4 кН – типа МТЗ-80 или ЮМЗ-6АЛ.

Определим производительность бульдозера при  удалении и перемещении навоза в  навозохранилище по формуле:

, кг/ч,     

где  - объем порции навоза, который перемещает отвал, м³;

= 0,9 – коэффициент использования  времени работы бульдозера;

- плотность разрыхленного навоза, кг/м³;

- продолжительность перемещения  одной порции навоза, ч.

Объем равняется призме волочения и рассчитывается по формуле:

 

, м³,        (2.75)

где  - ширина отвала, м;

- высота отвала, м;

- коэффициент, учитывающий потери  навоза во время перемещения;  ;

- коэффициент разрыхления навоза; ;

- угол природного откоса навоза.

Для навесно оборудования ПГ-0,4: м, м.

Тогда     м³.

Продолжительность перемещения определяем из выражения:

 

, с,    (2.76)

где  - расстояние перемещения навоза, м;

 и  - соответственно рабочая и скорость холостого хода трактора, м/с;

- время переключения передач;  с;

- время поднимания и опускания  отвала; с.

 с.

Тогда    кг/с = 30046 кг/ч.

Общее время уборки навоза составит

 ч.     

Таким образом, уборка навоза из животноводческого  помещения осуществляется одним  навесным оборудованием ПГ-0,4, навешенным на трактор МТЗ-80.

 

Вопрос №28

Создание  нормального температурно-влажностного режима в помещениях для животных в различные периоды года решается главным образом путем расчета  теплового баланса помещений, что  особенно актуально в климатических  условиях Свердловской обл. с довольно продолжительным осенне-зимним сезоном.

Для расчета теплового баланса использовали формулу:

Qж=  ∆t(0,24G + ΣKS) + Wзд ,

где

Qж  – поступление свободного тепла  от животных, кКал/ч; 

∆t – разность между оптимальной  температурой воздуха помещения  и среднемесячной температурой наружного  воздуха самого холодного месяца зоны, °С;

G –  количество воздуха, удаляемого  из помещения или поступающего  в него в течении 1 ч, кг;

0,24 – количество тепла, необходимое  для нагрева 1 кг воздуха на 1°С, кКал/кг·град; 

К – коэффициент теплопередачи  через ограждение конструкции, кКал/м ² ч град

F –  площадь отдельных ограждающих  конструкций, м²;

Σ – показатель суммирования произведений КF;

Wзд  – расход тепла на испарение  влаги с поверхности пола и  других ограждений, кКал/ч. 

В коровнике размером 72м×21м×3м, размещены 200 коров, из них 20 коров живой массой 400 кг и удоем 10 л, 50 коров живой  массой 500 кг и удоем 10 л, 80 коров живой  массой 600 кг и удоем 15 л, 20 коров живой  массой 400 кг стельных сухостойных и 30 коров живой массой 600 кг стельных сухостойных. Температура воздуха  в помещении + 10°С, наружного – 14,6°С, стены из обыкновенного красного кирпича на тяжелом растворе толщиной в 2 кирпича, штукатурка внутренняя односторонняя  толщиной 1,5см. Перекрытиячердачного типа из железобетонных плит с утеплителем  толщиной 250мм. Покрытия – волнистые  асбест – цементные листы по обрешетке. В коровнике 36 окон размером 0,8м×1,5м  с двойным раздельным остеклением  и 4 деревянных сплошных ворот с тамбуром размером 3м×2,7м Общая площадь  оконных проемов – 43,2м² , ворот – 32,4м².

Определяем поступление тепла  в помещение от животных

605 кКал/ч × 20 коров живой массой 400 кг удоем 10л = 12100 кКал/ч

682 кКал/ч × 50 коров живой массой 500 кг удоем 10л = 34100 кКал/ч

623 кКал/ч × 880 коров живой массой 600 кг удоем 15кг = 65840 кКал/ч

569 кКал/ч × 20 коров живой массой 400 кг стельной сухости = 11380 кКал/ч

733 кКал/ч × 30 коров живой массой 600 кг стельной сухости = 21990 кКал/ч

Итого: 145410 кКал

Таким образом, от всех животных в помещение  поступает свободного тепла (Qж) 145410 кКал/ч.

Определяем  расход тепла помещения: теплопотери  на обогрев вентиляционного воздуха  проводим по формуле:

Qвент = 0,24∆tG,

где G часовой объем вентиляционного  воздуха в январе составляет 22050 м³.

Чтобы рассчитать потери на нагревание этого  объема воздуха, необходимо объемные единицы  перевести в весовые: 1 м³ воздуха при температуре +10°С и среднем барометрическом давлении 755мм рт. ст. весит 1,239 кг, следовательно 22050 м³ будут весить 27319,95 кг. На нагревание 1 кг воздуха на один градус затрачивается 0,24 кКал тепла, а на весь объем вентиляционного воздуха будет затрачено 6556,78 кКал. Если учесть, что среднемесячная температура января в зоне Екатеринбурга-14,6°С, а оптимальная температура в коровнике +10°С, то разность температур составит 24,6°С. Таким образом, расход тепла на вентиляцию составит 161296,78 кКал/ч.

Потери  тепла через ограждающие конструкции  здания (∆tΣKS) определяется с учетом условных коэффициентов теплопередачи (К усл.)

В помещении внутренняя длина 68 м., ширина 21м, расчет потерь пола через пол  будет следующим:68м × 21м = 1428 м² , Кусл. = 0,20.

Потери  тепла через пол составляют 1428 м² ×0,20 = 285,6 кКал/ч/град.

Для определения потерь тепла через  потолок надо определить его площадь. В стойловом помещении она равна площади пола, т.е. 1428м² (68 м × 21м) коэффициент общей теплопередачи (К) равен 0,77 кКал/час·м²·град: 1428м² × 0,77 = 1099,56 кКал/час.

Коэффициент общей теплопередачи через окна в нашем случае равен 2,3 кКал/час·м2·град, отсюда теплопотери через окна составляют 99,36 кКал/час (43,2 м²×2,3).

  Аналогично рассчитываются потери  тепла через ворота:32,4м²×2,0 кКал/ч·м²·град = 64,8 кКал/час.

При расчете потерь тепла через стены  учитывают «чистую» площадь стен с вычетом площади окон и ворот:

Площадь стен (68м×3м)×2+(21м×3м)×2–(43,2 м2 +32,4 м²) = 458,4 м². Коэффициент теплопередачи через стены в нашем случае 1,06 кКал/час·м²·град. Таким образом, потери тепла через стены равны:

458,4 м²×1,06 = 485,9 кКал/час.

Общие потери тепла коровника через  ограждающие конструкции при  разнице температур в 1ºС составляют 2035,22 кКал/час, при разнице же температур 24,6ºС теплопотери составят 50066,4 кКал/час.