Дипломная работа: Підвищення продуктивності свиней та зниження собівартості виробництва м’яса

Міністерство аграрної політики України

Житомирський національний агроекологічний університет

Факультет механізації сільського господарства

Кафедра механізації землеробства

«ДОПУСТИТИ ДО ЗАХИСТУ»

ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ

«Підвищення продуктивності свиней та зниження собівартості виробництва м’яса»

Спеціальність 7.091.902

«Механізація сільського господарства»

ОКР «Бакалавр»

Дипломник

Лазаренко Дмитро Францович

Керівник ас. Бушма Сергій Валерійович

Консультант доц. Петрівний Олександр Іванович

Консультанти з питань

охорони праці

нормо-контроль доц. Кравець Леонід Григорович

Житомир 2010р.

Реферат

Основна частина дипломного проекту викладена на 92 сторінках пояснювальної записки (без врахування списку використаної літератури та додатків) і 9 аркушів формату А1 графічної частини, відображена у 25 таблицях та ілюстрована 7 малюнками.

Пояснювальна записка складається із вступу, 6 розділів, висновків і пропозицій, списку використаної літератури.

Об’єктрозробки: свиновідгодівельна ферма на 1000 голів.

Мета роботи – підвищення продуктивності свиней та зниження собівартості виробництва м’яса.

У дипломному проекті розроблено генеральний план ферми; складено річний план графік технічного обслуговування машин і обладнання; розроблено заходи по охороні праці та навколишнього середовища; обґрунтовано і викладено технічне рішення по удосконаленню насоса-завантажувача напіврідкого гною; виконано техніко-економічне обґрунтування проекту.

Ключові слова: ФЕРМА, КОРМ, НАСОС, РАЦІОН, СХОВИЩЕ.

Вступ

Свинарство для України поряд з молочно-м’ясним скотарством –традиційнагалузьтваринництва. У загальній структурі виробництва м’яса по всіхкатегоріях господарств свинина займає друге місце (35,8%) після яловичини і телятини [1].

Одна з головних задач у розвитку свинарства –підвищення його ефективності. При цьому особливого значення набуває впровадження прогресивних технологічних засобів, а на їх основі – потокових технологічних ліній на свинофермах.

Тому ця робота, присвячена питанням комплексної механізації потокових технологічних ліній на свиновідгодівельній фермі, є дуже актуальною.

Особливу увагу приділено лінії видалення гною. Для завантаження видалення гною напіврідкого запропонована конструкція експериментального насоса зі змінним кроком і діаметром шнека.

1 АНАЛІЗ ВИРОБНИЧОЇ ДІЯЛЬНОСТІ ГОСПОДАРСТВА

1.1 Коротка характеристика господарства

Господарствооб'єднує три населеніпункти (села). У населених пунктах дороги асфальтовані і знаходяться в задовільному стані. Польові дороги – ґрунтові.Загальна земельна площа складає 1714 га, у тому числі: орні землі – 1300, пасовища – 0,9, сінокосів – 100, багаторічних плодонасаджень – 60.

За даними метеорологічної станції, клімат господарства помірно континентальний з достатньо жарким літом і холодною зимою. Середньорічна температура повітря +7...+8 ⁰ С, середньомісячна взимку -6 ...- 4⁰ С, влітку +21...+23⁰ С. Коливання абсолютної мінімальної та максимальної температур вказують на можливість вимерзання в малосніжні зими окремих культур і пошкодження плодових насаджень, а в окремі періоди жаркого літа, підгоряння озимих та ярих зернових та інших сільськогосподарських культур.

Період з середніми добовими температурами вище 0⁰ С починається в кінці березня і закінчується в другій половині листопада.

Середньорічна кількість опадів складає 320 мм. При цьому, основна їх кількість – 68%, припадає на теплий період – з квітня по жовтень, а це є позитивним фактором для розвитку рослин.

Сніговий покрив виникає в другій половині листопада.

В середньому 5 – 10 см. Внаслідок розставання снігу, а також випадання опадів у цей період поверхневий шар відтає і перезволожується. При подальшому зниженні температур утворюється льодова кірка, яка в значній мірі пошкоджує посіви.

Обмежена кількість опадів у весняний період при сильних суховійних вітрах до 50 м/с зумовлює необхідність в стислі строки проводити закриття вологи, передпосівний обробіток ґрунту і посів ранніх зернових культур із застосуванням передових прийомів агротехніки, спрямованих на збереження вологи у ґрунті.

На території господарства серед орних земель велику питому вагу мають суглинки, які залягають як однорідними масивами, так і в комплексі з лісовими грантами – до 10%.

Ґрунти повно профільні, середньо гумусові. Вони відносяться до кращих ґрунтів господарства. Невелику площу займають солонці до 30%. Ці ґрунти погані за своїми агрономічними та фізичними властивостями. Інколи ділянками зустрічаються супіщані ґрунти. Це ґрунти безструктурні, мають погані фізичні показники, легко піддаються вітровій ерозії, дуже бідні на гумус та поживні речовини.

Напрямок господарства – зерно-технічний з малорозвиненим тваринництвом м’ясо-молочного напрямку. На території господарства молочна, свинарська та птахівнича ферми.

Загальна кількість спеціалістів – 11 чоловік, з них інженерів – 2, агрономів – 2, ветлікарів – 2, техніків – 3, зооінженерів – 1.

1.2 Аналіз роботи цеха рослинництва

Аналізуючи данні таблиці 1.1 бачимо, що господарство спеціалізується на вирощуванні зернових культур, посівні площі яких займають найбільшу частку і становили в 2006р. – 42% загальної площі посівної, в 2007р. – 38%, в 2008р.- 39%. Серед зернових найбільшу вагу мають озимі, їх площа в 2008р. досягла 612га, що на 148га більше ніж в 2006році. Друге місце серед посівних займають посіви кукурудзи.

Таблиця 1.1 Характеристика посівних площ

Найбільш вдалим роком для вирощування зернових був 2006рік, коли врожай ранніх зернових у середньому склав 2,32 т/га, що на 0,33 т/га (14,2%) більше ніж в 2004 та 2005 роках.

Найвищий урожай озимої пшениці господарство отримало у 2006р. – по 2,43 т/га, що на 0,23 т/га (9,5%) більше ніж в 2008році.

Порівнявши всі наведені вище дані, приходимо до висновку, що наша агротехніка далеко відстала від досвіду передових господарств, в яких одержують врожаї озимих по 6,0 т/га і більше, а цукрового буряку по 40т/га, що на 25 т/га більше ніж в нашому господарстві в найбільший врожайний рік.

Валове виробництво продукції залежить від посівних площ і врожайності сільськогосподарських культур (табл.1.2).

Таблиця 1.2 Виробництво продукції основних с-г культур

1.3 Аналіз роботи цеха тваринництва

Для аналізу галузі тваринництва приводимо дані поголів’ятварин та їхпродуктивність (табл.1.3,1.4).

Як бачимо у господарстві постійно відновлюється поголів’явсіхгруптварин. Так за останні три роки поголів’я ВРХ збільшилося на 39%, молочної худоби на 49%, свиней – 62%, молодняку робочих коней – 28%. У господарстві помітна тенденція віднови стада.

Таблиця 1.3 Поголів’ятварин

Із таблиці 1.5 видно, що спостерігається тенденція до підвищення надоїв молока на фактичну корову за рік. Однак виробництво молока збільшилося в загальному. Це пояснюється збільшенням поголів’ядійнихкорів.

Таблиця 1.4 Динаміка продуктивності тварин

Середньодобовий приріст досяг свого максимуму в 2008р., що на 34г більше ніж в 2007 році і на 107г ніж у 2006 році.

Підвищення середньодобового приросту спостерігається і у свиней.

Аналізуючирівеньмеханізації в тваринництві (табл.1.5) бачимо, що в господарствіжодензпроцесів не виконується без затрат ручноїпраці.

Таблиця 1.5

Рівень механізації технологічних процесів у тваринництві

1.5 Аналіз ефективності роботи господарства

З даних таблиці 1.8 видно , що у 2008 році виробництво молока на 100га сільськогосподарських угідь було найбільшим, також яловичина й свинина збільшилися в порівнянні з 2006 та 2007 роками.

Собівартість продукції один із основних показників, від якого залежить рентабельність виробництва.

Таблиця 1.6 Виробництво продукції на 100га

Рентабельність характеризується показниками: загальною величиною продукції; нормою прибутку; рівнем рентабельності.

Аналіз даних таблиці 1.9 показує, що собівартість 1т молока з роками поступово підвищується. Причиною цього стало збільшення затрат праці на виробництво 1т молока.

Аналогічна ситуація склалася з собівартістю приросту живої маси свиней та ВРХ.

Затрати праці по всіх видах продукції у 2001 році дещо зменшилися порівняно з попередніми роками. Це пов’язаноз ростом механізації та автоматизаціїдеякихвиробничихпроцесів.

Таблиця 1.7

Собівартість і затрати праці виробництво продукції

Рівень рентабельності – це відношення прибутку до собівартості реалізованої продукції. Рентабельна у господарстві продукція рослинництва. Рентабельність склала 1,7,6%, у т.ч. пшениці – 23,3%, ячменю – 30,1%, овса – 48,9%, соняшнику – 92,1%.

Виробництво молока, яловичини, свинини теж рентабельне в господарстві. Однак рентабельність яловичини та свинини дуже низька – 2,3 та 6,5% відповідно.

1.6 Висновки і пропозиції

З метою підвищення продуктивності тваринництва, зниження затрат праці та собівартості основних видів тваринницької продукції у господарстві необхідно:

– покращити племінну роботу;

– зміцнити кормову базу за рахунок розширення площ під кормові культури та збільшення внесення органічних добрив;

– удосконалити годівлю тварин за рахунок згодовування кормів тваринами тільки в підготовленому вигляді у відповідності з науково-обґрунтованими раціонами;

– більше уваги приділяти подальшому розвитку свинарства – найбільш скороспілої галузі скотарства;

– впроваджувати промислові технології в поєднанні з технічними досягненнями, прогресивні форми організації виробництва, праці та її оплати.

2. Технологія і механізація виробничих процесів свиновідгодівельної ферми

2.1 Обґрунтування, розрахунок структури стада

На фермах для виробництва свинини доцільно утримувати п’ять груп свиней ( у віці 2-3, 3-4, 4-6, 6-8, 8-10 місяців з однаковою питомою вагою (20%) [2].

Користуючись цими даними розраховуємо склад і структуру стада для ферми, що проектується, на 1000 голів (таблиця 2.1)

Таблиця 2.1 Склад і структура стада

2.2 Обґрунтування способу утримання тварин

У свинарстві застосовують дві основні системи утримання свиней: вигульна та без вигульна. Безвигульна система утримання найбільш поширена у великих свинарських господарствах. При цій системі тварини від народження до реалізації знаходяться у приміщеннях в індивідуальних , або групових станках.

Його недолік – в спеціалізованих господарствах промислового типу цілорічне без вигульне утримання тварин може призвести до ослаблення конструкції, зниження їх резистентності й навіть до захворювань. Тому нормами технологічного проектування свинарських підприємств передбачається вигульна система утримання всього поголів’яплемінних ферм іплеміннихрепродукторівсвинокомплексів (крімвідлучених поросят, а такожкнурів-плідників, ремонтного молодняку, холостих свиноматок (при груповомуутриманні) та маток звизначеноюсупоросністю на товарних фермах і комплексах промислового типу.

Все інше поголів’я свиней на товарних фермах і великих комплексах, як правило утримуєтьсябез вигульно [2].

З урахуванням викладеного вище проектованій свиновідгодівельній фермі застосовуємо без вигульну систему утримання тварин.

У будівлях свиней будемо розміщати в групових станках з урахуванням їх вікових груп.

2.3 Розробка режиму роботи ферми

Режим роботи ферми являє собою конкретні розпорядки робочого дня для свинарів, що обслуговують свиней і для операторів приготування кормів.

При розробці розпорядку робочого дня визначають його тривалість, фізіологічно обґрунтований час початку і кінця роботи, час початку і тривалість обідньої перерви. Розпорядки робочого дня повинні забезпечувати повну та рівномірну завантаженість виконавців, своєчасне виконання встановлених обов’язків, раціональний початок і кінець робочого дня.

Розпорядок робочого дня свинарів по обслуговуванню свиней на відгодівлі, розроблений нами з урахуванням рекомендацій [3], наведений у таблиці 2.2. Робочий тиждень п’ятиденний з двома вихідними днями, що надані у відповідності зі змінним графіком. Підготовка до роботи, заключні роботи, виконання інших робіт – це все розпорядок дня.

Таблиця 2.2 Розпорядок робочого дня для свинарів по обслуговуванню свиней на відгодівлі

2.4 Обґрунтування і вибір раціонів годівлі і розрахунок добової і річної потреби в кормах

Типові раціони для свиней розробляються у відповідності з набором кормів, виробництво яких найбільш рентабельне та забезпечує максимальне отримання поживних речовин із одиниці площі.

У свинарстві найчастіше використовують три основні типи годівлі свиней з урахуванням природно-кліматичних зон і системи кормо виробництва:

Концентратно-коренеплодний, концентратно-картопляний, концентрат ний.

Важливим критерієм при виборі раціонів є середньодобовий приріст живої маси тіла тварини. Плануємо такі показники продуктивності:

Середньодобовий приріст на відгодівлі та вирощуванні- 385-420г;

Середньодобовий приріст на відгодівлі – 450-490г (у відповідності із завданням); виробництво свинини (в живій масі) на початкову голову – 104-113кг.

З урахуванням викладеного вище вибираємо концентратно-коренеплодний тип годівлі (характерний до лісостепу України). Раціони для свиней при даному типи годівлі наведені в таблиці 2.3 [2].

Таблиця 2.3

Раціони для свиней при концентратно-коренеплодному типи годівлі

Добову Р_д (кг) і річну Р_р (кг) потребу в кормах розраховуємо за формулами:

Р_д = n₁ m₁ +n₂ m₂

P_p =Р_дл t_л +Р_дз t_з

де n_{1 ,} n₂ – добова норма видачі корму в розрахунку на одну тварину для різних груп, кг;

m_{1 ,} m₂ – поголів’ятварин у групах;

Р_дл ,Р_дз – добова витрата кормів у літній та зимовий періоди року, кг;

t_л ,t_з – тривалість літнього та зимового періодів використання даного виду корму, днів (приймаємо t_л =185 днів,t_з =180 днів);

к – коефіцієнт, що враховує витрату кормів під час зберігання та транспортування (для концентрованих кормів к = 1,01; для коренеплодів к = 1,03; для зеленої маси к = 1,05).

Таблиця 2.4 Добова та річна потреби в кормах

2.5 Обґрунтування і вибір типових проектів основних і допоміжних приміщень, споруд, сховищ кормів, гною і розрахунок їх необхідної кількості

Для утримання поросят у віці 2-4 місяців (400 голів) і молодняку на відгодівлі (600 голів) нами вибраний свинарник-відгодівник на 1000 місць.

Приміщення розроблено на основі свинарника-відгодівника на 1500 голів за ТП 802-163 [5]. Воно розділено на дві секції, які обладнані груповими станками на 30 голів (24шт. в одній секції) і 10 голів (4 шт.). Розташування станків у кожній секції чотирьохрядне з двома кормовими проїздами. Підлога в станках – частково-щілинна.

Доставка кормів – транспортними засобами. Лінія роздачі кормів на базі кормороздавача КЭС-1,7 дворядна в комплекті з естакадами і засобами завантаження: приймальний бункер, похилий транспортер ТС-40, ОМ-3, шнек завантажувальний ШЗС-40, ОМ-Ш.

Гноєвидалення – лоткова система періодичної дії, яка складається з одного поперечного, чотирьох повздовжніх каналів, перекритими гратами щілинної підлоги.

Вентиляція – припливно-витяжна з механічним збудженням.

З допоміжних приміщень нами вибрані такі: кормоцех КЦС-100/1000, ветпункт із забійним майданчиком, ізолятор для свиней, санітарний пропускник і ін.. (див. аркуш 1 граф.частини).

При виробі типових проектів виробничих будівель передбачали виконання наступних зоотехнічних і інженерних вимог: впровадження комплексної механізації процесів; застосування вибраної технології утримання та годівлі тварин; дотримання норм будівельного проектування по вмісту парів і пилу в повітрі, по його температурі та вологості; відповідність приміщень для розміщення поголів’я тварин; забезпечення протипожежних норм.

Потребу в одно типових будівлях для утримання тварин визначають за формулою

де М_і – поголів’я тварин одного виду на фермі;

m_i – поголів’ятварин, щорозміщуються в приміщеннізгідно до обраного проекту.

Для зберігання кормів використовуємо спеціальні сховища (таблиця 2.5).

Загальна місткість V(м³ ) і необхідна кількість сховищ N визначені за такими формулам

Таблиця 2.5

Вибір і розрахунок необхідної кількості сховищ кормів

*- запас концентрованих кормів складає 16% необхідної річної кількості.

де Р_р – річна потреба в кормах, т

ρ – об’ємна маса корму, т/м³

V_c – місткість сховища, м³

Ξ – коефіцієнт використання місткості сховища.

Місткість механізованого гноєсховища визначаємо виходячи з поголів’я свиноферми, норм виходу гною та терміну його зберігання.

Приблизну кількість гною без використання підстилки Р_доб (т), що одержується на фермі від певного виду тварин визначаємо за формулою [6]

Р_доб =0,001(Р_е +Р_в +Р_д +Р_мах )П

де Р_е – добовий вихід екскрементів від однієї тварини, кг

Р_в – добова кількість води, що додається в систему видалення гною в розрахунку на одну тварину з врахуванням миття годівниць, підлоги, промивання гноєзбірник каналів, підтікання автонапувалок, л;

Р_д – добова кількість води, що припадає на одну тварину при додатковому розведенні гною водою, що утворюється в кормоцеху та інших об’єктах ферми, л;

Р_мах – кількість механічних включень, що надходять до системи гноєвидалення за добу в розрахунку на одну тварину виробничої групи, кг, Р_мах = (0,002-0,01)Р_е , приймаємо Р_мах =0,006Р_е ;

П – кількість тварин, що знаходяться в одній виробничій групі, гол.

Дані виходу гною без використання підстилки на відгодівельній фермі (сплавній системі видалення) представлені в таблиці 2.6

Таблиця 2.6 Розрахунок кількості безпідстілкового гною, що отримується на свиновідгодівельній фермі

Загальну площу гноєсховища визначаємо за формулою

де n_зб – кількість діб зберігання гною, приймаємо n_зб = 120 діб

h – висота укладки гною,приймаємоh=2,5м

ρ – густина гною, приймаємо ρ=0,9 т/м³

м²

Приймаємо два гноєсховища площею 300м² кожне.

2.6 Розробка генерального плану і визначення його основних техніко-економічних показників

Проектування генерального плану ферми починали з вибору земельної ділянки.

Обрана ділянка під ферму повинна задовольняти виробничі та санітарно-гігієнічні вимоги.

До виробничих вимог відносяться: зручність розташування ферми відносно кормової бази; наявність хороших будівель і доріг; добрий зв’язок із селом; наявність надійного водопостачання, енергопостачання та теплопостачання; придатність ґрунтів для зведення будівель; залягання підземних вод повинне бути не менше 2,0-2,5м від поверхні землі; наявність уклону місцевості в межах 3-5⁰ .

До санітарно-гігієнічних вимог відносяться: створення ветеринарної зони, наявність санітарних розривів між виробничими приміщеннями, ізоляція ферми від навколишньої території смугою насаджень чагарнику та дерев.

Ділянка для свиноферми повинна мати санітарно-захисну зону шириною 500м.

Ділянка повинна знаходитись нижче населеного пункту, водозабірних споруд і вище ветеринарних об’єктів та гноєсховищ. Вона повинна бути віддалена від транзитних доріг не менше ніж на 100м. Напрямок пануючих вітрів повинен проходити від селища, кормоцеху до свинарників і далі до гноєсховищ. Площа земельної ділянки для ферми розраховується виходячи з нормами земельної площі на одну відгодівельну свиню – до 30м² .

Після вибору земельної ділянки розробили раціональну схему плану ферми, виходячи з зонування території, тобто розробили територію на окремі зони (утримання тварин, ветеринарна, зберігання та приготування кормів, зберігання та переробка гною, інше). При цьому зону утримання тварин обрали в якості основи.

Розроблений за наведеною методикою генеральний план свиновідгодівельної ферми на 1000 голів зображено на аркуші 1 графічної частини.

Техніко-економічні показники генерального плану такі: коефіцієнт щільності забудови k₃ 0.5; коефіцієнт використання ділянки k_в = 0,6; Ці коефіцієнти визначені за формулами

де F₃ =14946м² – площа забудови на фермі;

F₀ = 29893м² – загальна площа ферми;

F_с = 17935м² – площа під спорудами, майданчиками з твердим покриттям і дорогами.

2.7 Вибір машин та обладнання для технологічних ліній і їх розрахунок

2.7.1 Механізація приготування кормів

З урахуванням рекомендацій [2] свиням усіх виробничих груп на фермі (поросятам у віці 2-4 місяці та молодняку на відгодівлі у віці 4-10 місяців) корми будемо роздавати два рази на добу (о 6 та 16 годинах).

При цьому приймаємо рівномірний розподіл добової норми кормів (по масі та видам) під час ранкового та вечірнього годувань [3]. Кількість корму, необхідної для разової дачі тваринам розраховано на основі таблиці 2.3 і наведено в таблиці 2.7.

Рисунок2.1- Технологічна схема підготовки до згодування кормових компонентів

Визначимо добову продуктивність кормоцеху W_доб (кн.,доб) за формулою

де Q₁ , Q₂ … Q_n - добове (максимальне) споживання різних кормів, що підлягають обробці, кг (див. табл. 2.7),

W_доб =2((228+539)+(12+60)+(140+1200)+(240+240)=5318 кг/доб=5,3т/доб

Таблиця 2.7Витрати кормів на разову видачу

Годинна продуктивність кормоцеху складатиме

де Т_рд – час роботи кормоцеху за добу, год. (приймаємо Т_рд = 7 годин);

W_доб – добова продуктивність кормоцеху, т/доб

т/год

Виходячи з годинної продуктивності кормоцеху та технологічної схеми кормоприготування вибираємо кормоцех КЦС 100/1000 продуктивність якого при приготуванні запарених сумішей складає 1,5 т/год.

До складу кормоцеху КЦС 100/1000 входять такі технологічні лінії: лінія концентрованих кормів; лінія зелених кормів і трав’яного борошна; лінія коренеплодів; лінія приготування відвійок; лінія приготування кормових сумішей; лінія вивантаження готових кормових сумішей (див.арк.2 графічної частини)

Лінія концентрованих кормів складається із бетонного приймального бункера місткістю 15м³ , норій НЦГ-10 і живильника ПК-6,0 концентрованих кормів, які по необхідності подаються в завантажувальний шнек ШЗС-40 і далі в змішувач С-12.

Лінія зелених кормів і трав’яного борошна складається із універсальної дробарки КДУ-2, подрібнювача кормів «Волгарь-5», живильника трав’яного борошна ПСМ-10 і скребкового транспортера ТС-40С.

Лінія коренеплодів включає два бетонні приймальні бункери місткістю 9м³ кожний, транспортер коренеплодів ТК-5Б і подрібнювач ИКМ-5.

До лінії приготування відвійок входить резервуар РМВЦ-2 для зберігання молока, відцентровий насос 36МЦ-10-20, система трубопроводів і кранів.

Лінія приготування кормових сумішей включає в себе завантажувальний шнек ШЗС-40 і змішувач С-12.

Лінія вивантаження готових кормових сумішей складається із вивантажувального шнека ШВС-40М з скребковим транспортером ТС-40М.

Для приготування кормів на фермі, що проектується, вибираємо кормоцех КЦС-100/1000.

Перевіримо пропускну здатність ліній.

Лінія концентрованих кормів

Продуктивність W_л.конц. (кг/год) лінії дорівнює

де Q_р.конц. – максимальна маса концкормів, що витрачається на разову дачу, кг, Q_р.конц = 594 кг (табл.2.7)

t_л – час, відведений на підготовку однієї видачі з максимальною кількістю даного виду корму, год., приймаємо t_л = 0,5год,

кг/год=12т/год.

Концкорми дозуються живильником ПК-6,0, який має номінальну продуктивність 6т/год [4]. Як бачимо W_жив. >W_л.конц. , отже одного живильника досить для завантаження концкормів у змішувач С-12.

Приймаємо, що в господарстві використовуються не готові концентрати (комбікорми), а зерно, тоді необхідна продуктивність дробарки W_др. (кг/год) буде дорівнювати

де Q_доб.з. – максимальна маса зерна, що використовується для приготування добової норми концкормів, кг, Q_доб.з = 1540 кг (див.табл.2.4)

Т_рд – час роботи кормоцеху за добу, год (приймаємо Т_рд = 7 годин);

кг/год

Вибираємо дробарку КДУ-2,0 (продуктивність на зерні до 2,0 т/год).

Враховуючи те, що дробарка такої ж марки встановлена в лінії сінного борошна і використовується лише в зимовий період для приготування незначних об’ємівсінногоборошна, використаємоїїі для подрібнення зерна.

Лінія сінного борошна

Продуктивність лінії визначимо по аналогії з лінією концкормів:

кг/год =0,12т/год

Продуктивність дробарки КДУ-2,0 на сіні становить 0,8т/год [11]. Отже, для приготування сінного борошна достатньо однієї дробарки КДУ-2,0 (продуктивність на зерні до 2,0 т/год, на сіні становить 0,8 т/год)

Лінія зелених кормів

Продуктивність лінії визначаємо по аналогії з лініями концкормів та сінного борошна:

кг/год=1,8т/год

Продуктивність подрібнювача кормів «Волгарь-5» при подрібненні зеленої маси – до 6т/год

Лінія коренеплодів

Продуктивність лінії (допустима тривалість переробки і зберігання коренеплодів рівна 2год, приймаємо t_л =0,8год)

кг/год=1,5 т/год

Продуктивність транспортера коренеплодів ТК-5Б до 5т/год, мийки-коренерізки – до 7т/год [11]. Як бачимо, виконання операцій «дозованої подачі коренеплодів із приймального бункера в подрібнювач» і «миття, каменеуловлювання та подрібнення коренеплодів» достатньо мати один ТК-5Б та один ИКМ-5.

Лінія змішування кормів

Продуктивність технологічної лінії змішування кормів визначаємо за формулою

де – сумарна маса компонентів, що входить у суміш із n видів кормів на разову дачу (максимальну), кг,

=539+60+1200+240=2039 кг (табл..2.7)

t_ц – тривалість циклу змішування кормів, год.

t_л = t_зав+ t_нагр+ t_вив

де t_зав – час завантаження змішувача, год, приймаємо t_зав = t_{л.корен.} =0,8 год;

t_нагр – час нагрівання суміші, год., t_нагр =0,8-1,2 год., для змішування С-12 [11], приймаємо t_нагр = 0,8 год;

де W – продуктивність змішувача С-12 на вивантаження кормо сумішей, W=40000 кг/год;

– сумарна маса компонентів;

год

t_ц =0,8+0,8+0,05=1,65 год

кг/год=1,2 т/год

Продуктивність змішувача з запарюванням (нагріванням) 5т/год (за технічною характеристикою). Отже, одного змішувача досить для приготування кормів на разову дачу молодняку на відгодівлі.

Визначимо кількість води Р_в (кг), яку необхідно додати в суміш для отримання заданої вологості кормо суміші

де Q_рац – маса суміші раціону без води, кг;

В₀ – задана вологість кормо суміші, %;

В_рац – вологість кормо суміші (без додавання води), %.

Маса суміші раціону без води для молодняка на відгодівлі (зима)

Q_рац ==2039 кг, для поросят 2-4 місяці (зима), Q_рац =228+12+140+240=620 (табл..2.7).

Найбільш доцільно згодувати свиням кормо суміші вологістю

В_о =57-70% [10], приймаємо В_о =65%.

Вологість кормової суміші В_рац (%) визначаємо за формулою

де В_1, В_2, …,В_п – вологість компонентів раціону, % (для концентрованих кормів – 14%, сінного борошна – 16%,коренеплодів – 82%, знежиреного молока (молочних відвійок) – 91%) [3];

П₁ ,П₂ ,…,П_п – вміст компонентів в раціоні, % (табл.. 2.7)

В_рац молодняку на відгодівлі

,

Кількість води, яку необхідно додати в суміш для отримання вологості В₀ =65%. При приготуванні кормо суміші для молодняку на відгодівлі

кг,

Приприготуванні кормо суміші для поросят

кг.

Необхідна кількість пари Р_п (кг) нагрівання кормо суміші разової дачі визначається виходячи з витрати пари на нагрівання лише компонентів кормо суміші (води та молочних відвійок)

де q – норма витрати пари на нагрівання 1кг води від 7 ⁰ С до 87 ⁰ С, кг, q = 0,20…0,25кг [5], приймаємо q = 0,22кг.

Q_р.к. – витрата різних компонентів (води та молочних відвійок) на приготування разової дачі кормо суміші, кг,

Q_р.к =(228+539)+(240+240)=1247кг

Р_п =0,22*1247=274кг

Інші види волого-теплової обробки (варка, пропарювання) кормів нами не передбачаються.

2.7.2 Механізація роздавання кормів

Для транспортування кормів від кормоцеху до свинарника вибираємо мобільний кормороздавач КУТ-3А.

Необхідну кількість кормороздавачів КУТ-3А визначаємо за формулою

де G_M –максимальнаразовавидача корму, кг, взимкузурахуваннямдоданої в суміш води G_M = 2;

Q_р – продуктивність роздавача, кг/год;

Т_Д – час, що відводиться на доставку кормів, год., приймаємо Т_Д = 0,5год (згідно з розпорядком робочого дня, тривалість приймання та роздачі кормів становить 1год, в тому числі роздача – не більше 0,5год згідно вимог для мобільних роздавачів) [9].

Продуктивність роздавача може бути визначена так:

де G – фактична вантажопідйомність роздавача, кг;

t₀ – тривалістьоднієї ходки (одного циклу), год.

Фактична вантажопідйомність роздавача

G=Vρφ

де V – місткість бункера ,м³ , V= 3м³ ;

ρ – об’ємнамасакормо суміші, ρ = 610кг/м³ ;

φ – коефіцієнт заповнення ємності бункера, φ=0,75,

G=3*610*0,75=1373кг

Тривалість ходки

t₀ = tз₊ t_р+ t_в+ t_хх+ t_м

де tз₊ t_р+ t_в+ t_хх+ t_м – відповідно тривалість завантаження корму в роздавач; руху з вантажем; вивантаження корму в приймальний бункер свинарника; руху без вантажу (холостий хід); маневрування при в’їзді на розвантажувальний майданчик, год.

Тривалість завантаження корму в роздавач

де W_л.в. – продуктивність лінії вивантаження готових кормів, кг/год,

W_л.в =20000 кг/год [10],

год

Тривалість руху з вантажем

де L- відстань між кормоцехом і свинарником, км, приймаємо L=0,3км;

υ_р – швидкість руху агрегату з вантажем, км/год, приймаємо υ_р =6км/год

год

Тривалість вивантаження

де Q_В - продуктивність вивантажувального пристрою роздавача км/год, Q_В становить до 54т/год [11], приймаємо Q_В =25000кг/год;

G- фактична вантажопідйомність, кг,

год

Тривалість холостого ходу

де υ_хх – швидкість руху порожнього роздавача, приймаємо υ_хх =9км/год;

L – відстань між кормоцехом і свинарником, км, приймаємо L=0,3км;

год

Час маневрування приймаємо t_M =0.03год

Тоді

t₀ = 0,07+0,05+0,05+0,03+0,03=0,23год;

кг/год

шт

Лінія роздачі кормів у свинарнику-відгодівельнику складається з приймального бункера-дозатора, завантажувального транспортера та двох кормороздавачів КЭС-1,7. Фактично її можна розділити на дів ділянки, що обслуговуються індивідуальними роздавачами. Кожна ділянка розрахована на 500 голів свиней.

Перевіримо пропускну здатність індивідуальних ділянок лінії роздачі кормів.

Пропускна здатність ділянки W_діл (кг/год) дорівнює

де Q_{мах.розд.} – максимальна кількість корму, яку необхідно роздати за одне годування, кг, Q_{мах.розд} = 1800кг для 500 голів молодняку на відгодівлі (зима, з врахуванням води);

Т_р – час неперервної роботи роздавача корму, год., приймаємо Т_р =0,5год

кг/год

Продуктивність кормороздавача при роздачі вологого корму (за технічною характеристикою)

Як бачимо W_розд. > W_діл ., отже одного роздавачаКЭС-1,7 досить для роздачікормів на ділянці.

2.7.3 Механізація водозабезпечення

Середньодобова витрата води Q_{сер.доб.} (м³ /доб) на свиновідгодівельній фермі визначається за формулою

Q_{сер.доб} = 0,001(q₁ n₁ + q₂ n₂ +…+ q_m n_m )

де q₁ , q_2, …, q_m – середньодобова норма споживання води однією твариною, л, q₁ =5л/доб для поросят 2-4 місяців, q₂ =15л/доб для свиней на відгодівлі;

n₁ , n₂ ,…, n_m – кількість споживачів, голів, n₁ =400 голів, n₂ =600 голів,

Q_{сер.доб} =0,001(5*400+15*600)=11м³ /доб

Максимальна добова витрата води

Q_{мах.доб} = К_{мах.доб} *Q_{сер.доб}

де Q_{сер.доб} – середньодобова витрата води;

К_{мах.доб} – коефіцієнт добової нерівномірності водоспоживання,

Q_{мах.доб} =1,3*11=14,3м³ /добу

Максимальна годинна витрата води

де К_{мах.год} – коефіцієнт годинної нерівномірності водопостачання,

Q_{мах.доб} – максимальна добова витрата води,

м³ /год

Продуктивність насосної станції визначаємо за формулою

де Т – тривалість роботи станції за добу, год, приймаємо Т=7год;

Q_{мах.доб} – максимальна добова витрата води,

м³ /год

За каталогом вибираємо заглибний насос марки ЭВЦ4-2,5-65, який має такі характеристики: діаметр свердловини 4*25=100мм; подача 2,5м³ /год; напір65м вод. стовпа. Насос комплектується електродвигуном марки 1ПЭДВ-1-93; потужність 1,0кВт; частота обертання 2840 хв^-1 [7].

Визначаємо місткість резервуара V_рез (м³ ) водонапірної башти

V_рез =(0,15…0,20) Q_{мах.доб}

де Q_{мах.доб} – максимальна добова витрата води,

V_рез =0,20*14,3=2,9м³

Приймаємо V_рез =10м³ (найближчий стандартний розмір).

Діаметр труб d (м) зовнішнього водопроводу на початковій ділянці, через яку проходить уся кількість води, визначаємо за формулою

де q_c – максимальна секундна витрата води, м³ /с,

м³ /с;

υ – швидкість води в трубах, м/с, υ=0,4…1,25м/с, приймаємо 0,4м/с;

π – стала величина, π=3.14,

м

Вибираємо стальні водогазопровідні труби з діаметром d=40мм (умовним). Приймаємо, що ввід водопроводу в будівлі відгодівельника виконаний з стальних водогазопровідних труб 25 і 15мм.

Для напування поросят у віці 2…4 місяців (відлучених поросят0 обираємо одночашкові самоочисні автонапувалки ПСС-1, а для молодняку на відгодівлі – соскові напувалки ПБС-1. Соскові напувалки порівняно з чашковими більш гігієнічні і дозволяють скоротити втрату води на 18-20%.

Необхідна кількість автонапувалок на фермі

де m – кількість тварин, голів;

Z – коефіцієнт, який показує на яку кількість тварин розрахована автонапувалка, Z=25 для автонапувалок ПСС-1, Z=20 для автонапувалок ПБС-1

шт.

шт.

Отже нам потрібно на ферму автонапувалок ПСС-1=16шт,ПБС-1=30шт

2.7.4 Механізація видалення гною

В залежності від способу утримання тварин і типу їх годівлі, використання підстилки, об’ємно - планувальних рішень ферми може застосовуватись механічне видалення гною з приміщень за допомогою транспортерів ы скреперних установок, а також гідравлічне.

Транспортерні та скреперні системи дозволяють видаляти гній без розведення водою, однак вони мають суттєві недоліки: велику металоємність, недостатню експлуатаційну надійність, малу довговічність в зв’язку з роботою в агресивному середовищі. Тому в більшості випадків на свинарських фермах і комплексах для видалення гною застосовують гідравлічні системи[6].

До гідравлічних відносяться: змивні, відстійно-лоткові (шлюзові), комбіновані і самопливні.

Гідрозмив потребує великої кількості води, тому він застосовується лише в господарствах, що мають достатню кількість води. Рециркуляційний спосіб гідрозмиву в нашій країні не використовується.

До недоліків відстійно-лоткової системи слід віднести: утворення важкорозчинного осаду, при тривалій експлуатації спостерігається різке підвищення загазованості приміщень.

Самопливна система проста за будовою, надійна в експлуатації та позбавлена недоліків згаданих вище систем [8].

В зв’язкузцим на свинофермі, щопроектується, нами застосованасамопливна система видалення гною. Її схема подана на рис. 2.2

1 – повздовжні канали; 2 – поперечний канал; 3 – змивний трубопровід із засувкою; 4 – гноєзбірник; 5 – насосна станція; 6 – напірний трубопровід.

Рисунок 2.2-Схема самопливної системи видалення гною на свиновідгодівельній фермі на 1000 голів

Гній, що втоптується тваринами в щілини підлоги, потрапляє в повздовжні канали 1, заповнені зарані водою до рівня поріжка 3 (рис.2.2). Гній, що потрапляє у канал спочатку тоне у воді, частково витісняючи її. Але протягом кількох днів густина маси в каналі зростає і досягає густини гною, що надходить.

Практично гній уже не тоне і при досягненні певної висоти потоку сповзає в поперечний канал 2. Через деякий час вільна поверхня гною утворює похил і_н (0,01…0,03), який залежить передусім від структурних властивостей рідкого гною, початкового напруження зсуву та структурної в’язкості, а такожвологості та органічнихскладових. Підпір, що створюється різницею товщини шару – це та сила, що переміщує гній по каналу неперервно зі швидкістю 1…2м/год. Розрахунки по визначенню виходу гною та місткості механізованого гноєсховища на свинофермі виконані нами в п.2.5.

Параметри самопливнних каналів (м) гноєвидалення (рис.2. ) визначимо з рівнянь

h_поч. =L_k i_H

Z=L_k i_k

H_{k . max} = Z+ h_поч + h_зап

h_пор. =Z+ 0,1

де L_k – довжина каналу, м, L_k =45м

i_H – номінальний похил гнойової маси в каналі, i_H = 0,01…0,03, приймаємо i_H = 0,01;

i_к – похил дна каналу, i_к =0,05…0,06, приймаємо i_к =0,05;

Z – перепад рівнів каналу;

h_поч – рівень гною на початку каналу;

h_зап – допустима відстань між h_поч. і гратчастою підлогою, h_зап =0,15…0,2 приймаємо h_зап =0,15м,

Рівень гною на початку каналу

h_поч. = 45*0,01 = 0,45м

Перепад рівнів дна каналу

Z= 45*0,05 = 2,25м

Максимальна глибина каналу

H_{k . max} = 2,25 + 0,45 + 0,15 = 2,85м

Висота поріжка

h_пор. = 2,25 + 0,1 = 2,35м.

Ширину каналів приймаємо 0,9м.

Для перекачування напіврідкого гною з гноєзбірника до гноєсховища вибираємо насос відцентровий з подрібнювачем НЦИ-Ф-100 (продуктивністю-80…100м/год, тиск-0,1МПа; потужність-11кВт) [8].

Z –перепад рівнів дна каналу;

h_поч – рівень гною на початку каналу;

h_зап – допустима відстань між h_поч. і гратчастою підлогою;

L_k – довжина каналу;

i_H – номінальний похил гнойової маси в каналі;

i_к – похил дна каналу;

h_пор. – висота поріжка;

h_кін – рівень гною в кінці каналу;

h_ш – товщина шару гною над поріжком;

H_{k . max} – максимальна глибина каналу;

1 – повздовжній канал; 2 – поперечний канал; 3 – поріжок.

Рисунок 2.3- Розрахункова схема самопливної системи видалення гною

2.7.5 Забезпечення мікроклімату в свинарнику

Визначаємо годинний повітрообмін (м³ /год) за вмістом вуглекислого газу L_{co 2} та вологи L_w

де С – кількість вуглекислого газу, що виділяється однією твариною за годину, л/год, приймаємо С=43л/год для свиней на відгодівлі живою масою 100кг;

m –кількість тварин у приміщенні, m=1000 голів;

С₁ – допустима кількість вуглекислого газу в повітрі приміщення, л/м³ , С₁ =1,5л/м³ ;

С₂ – вміст вуглекислого газу в приливному повітрі, л/м³ , С₂ =0,3…0,4л/м³ , приймаємо С₂ =0,35л/м³ ;

W – кількість водяної пари, що виділяється однією твариною за годину, W=110г/год;

β – коефіцієнт, що враховує випаровування вологи з підлоги, годівниць, автонапувалок, тощо, приймаємо β = 1,1;

W₁ – допустима кількість водяної пари в повітрі приміщення (абсолютна вологість), г/м³ ;

W₂ – середня абсолютна вологість припливного повітря, г/м³ , W₂ = 3,2…3,3г/м³ , приймаємо W₂ = 3,25г/м³ ;

де ω – нормативна відносна вологість повітря тваринницьких приміщеннях, %, ω = 75% для свинарників-відгодівельників при 16⁰ С;

W_мах – максимальна абсолютна вологість повітря при даній температурі, г/м³ , W_мах =13,65г/м³ _;

г/м³ ;

м³ /год;

м³ /год

Для подальших розрахунків беремо максимальний повітрообмін, тобто за вмістом вуглекислого газу L=L_{co 2} =37391м³ /год.

Кратність годинного повітрообміну К (год^-1 )

де V – об’єм приміщення, м³ , V=7630м³ (див. основні показники свинарника-відгодівельника на 1000 місць)

год^-1

Кратність повітрообміну більша трьох, але менша п’яти, отже приймаємо примусову (припливно-витяжну) вентиляцію без підігріву повітря, що подається.

Сумарну продуктивність V_в (м³ /год) витяжних вентиляторів визначаємо із певним запасом

V_в =2,5L,

де L – максимальний повітрообмін, м³ /год;

V_в =2,5*37391=93478м³ /год.

Кількість вентиляторних установок визначаємо за відношенням

де Q_в – продуктивність вибраного вентилятора, м³ /год; вибираємо вентилятор (осьовий) МЦ№10 з продуктивністю Q_в =2400м³ /год;

V_в – Сумарну продуктивність

шт

Продуктивність припливних вентиляторів повинна на 10…20% перевищувати продуктивність витяжних вентиляторів, щоб створити в приміщенні дещо підвищений тиск повітря. Виходячи з цього для припливної вентиляції вибираємо осьові вентилятори МЦ№8 в кількості 6шт.

2.7.6 Складання зведеної відомості необхідної кількості машин і обладнання для ферми

Таблиця 2.8 Зведена відомість машин та обладнання ферми

2.8 Розробка графіка машиновикористання

Для забезпечення високопродуктивного використання машин і обладнання на фермі розробляють графік машино використання з урахуванням технології утримання та годування тварин, а також особливості господарства.

Вихідними даними для графіка є такі: годинна та змінна продуктивність, баланс машинного часу, питомі затрати праці та енергії, режим робочого дня на фермі, а також обсяг і технологія робіт.

Графік машино використання складаємо так. По горизонталі у масштабі відкладаємо години доби, по вертикалі види робіт. У першому стовпчику графіка вказуємо вид роботи, у другому – машини, у третьому – обсяг робіт, в четвертому – продуктивність, п’ятому – кількість машин. Розділивши обсяг робіт на продуктивність машиниі кількість машин, одержуємо кількість годин за добу та записуємо в шостому стовпчику. В сьомому стовпчику записуємо потужність машини за технічною характеристикою. Помноживши кількість годин роботи за добу на потужність машини та кількість машин, одержуємо витрату електроенергії, яку записуємо у восьмому стовпчику. В дев’ятомугоризонтальнимилініямивідмічаємо час початку та закінченняроботи для кожного виду обладнання.

2.9 Технічне обслуговування машин і обладнання ферми

Для визначення кількості обслуговувань і обсягу робіт з кожного обслуговування розробляємо річний план-графік технічного обслуговування машин та обладнання.

Вихідними даними для річного плану-графіку є такі: тип, марка та кількість машин; вид, періодичність та трудомісткість обслуговування; дата проведення останнього періодичного технічного обслуговування в минулому році.

Загальну трудомісткість (год) технічних обслуговувань визначаємо за формулою

де m – кількість типів машин на фермі

t_і – трудомісткість і-го технічного обслуговування, год;

n_і – кількість і-х обслуговувань.

Загальна трудомісткість щоденного технічного обслуговування склала Т_ЩТО = 11,3год, а загальна річна трудомісткість періодичних техобслуговувань (ТО-1, ТО-2)- Т_ПТО = 528,8год.

Приймаємо, що технічне обслуговування машин і обладнання на свиновідгодівельній фермі проводиться силами господарства. Щозмінне технічне обслуговування виконують слюсарі, а періодичне – спеціалізована бригада, в яку входять слюсарі та електрики господарства, що працюють на пункті технічного обслуговування ферми.

В затратах на ЩТО приблизно 1/3 робочого часу приділяють слюсарю, а 2/3- обслуговуючому персоналу ферми.

З урахуванням викладеної вище кількості слюсарів N_сл для проведення щоденного технічного обслуговування визначаємо за формулою

де к – коефіцієнт, що враховує підміну слюсарів ферми на час відпусток, хвороби, вихідних і святкових днів (при п’ятиденному робочому тижні к = 1,46);

α – коефіцієнт, що враховує виконання робіт по усуненню відказів, нагляду за використанням машин та обладнання (приймаємо α = 1,25);

t_зм – тривалість робочої зміни, год, t_зм =8,2год;

τ – коефіцієнт використання робочого часу зміни, приймаємо τ=0,9;

Т_ЩТО – загальна трудомісткість щоденного технічного обслуговування.

чол..,

приймаємо N_сл =2 чол.

Потребу в майстрах-наладчиках N_н для проведення періодичних технічних обслуговувань розраховуємо за виразом

де D – кількість календарних днів у році, приймаємо D=365 днів;

α¹ – коефіцієнт, що враховує виконання робіт, непередбачених переліком операцій ТО, приймаємо α¹ =1,1;

Т_ЩТО – загальна річна трудомісткість періодичних техобслуговувань,

чол..,

приймаємо N_н =1 чол.

На свиновідгодівельній фермі для слюсарів і майстрів-наладчиків передбачаємо обладнання поста технічного обслуговування. Такий пост сприятиме проведенню щоденного технічного обслуговування, а також, своєчасному усуненню нескладних неполадок машин та обладнання, що виникають у процесі експлуатації. Крім того, пост є збірним пунктом вузлів і агрегатів для здавання їх у спеціалізовані ремонтні підприємства.

3 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА. РОЗРОБКА НАСОСУ-ЗАВАНТАЖУВАЧА НАПІВРІДКОГО ГНОЮ

3.1 Зоотехнічні вимоги до насосів-завантажувачів напіврідкого гною

До насосів-завантажувачів рідкого і напіврідкого гною висуваються такі вимоги:

– бути надійними і зручними в експлуатації і ремонті;

– забезпечувати переміщення гідросуміші вологістю 82…96%;

– транспортувати гідросуміш зі швидкістю не менше 0,6…0,8м/с;

– не створювати небезпеки для тварин, бути простим в експлуатації та обслуговуванні, надійним і довговічним в роботі.

3.2 Аналіз існуючих машин і обладнання даного типу і вибір об’єкта розробки

Для завантаження гною із збірників до транспортного засобу (цистерни, резервуари, ущільнені кузови), або перекачування по напірним трубопроводам , застосовують такі насоси: НШ-50, НЖН-200, ЦМФ-160-10, НВ-150, НЦИ-Ф-100, ПНЖ-250 (табл..3.1)

Вивчивши характеристики серійних насосів нескладно помітити, що для транспортування гною по трубопроводам від гноєзбірників до цеху органічних добрив підходять насоси НЖН-200 і ПНЖ-250. Створюваний ними напір 200кПа достатній для подолання опору мережі 149кПА, а також вони забезпечують транспортування гною вологістю 94%.

Взагалі це дуже продуктивні навантажувачі (до200…250м³ /год) і використання їх для забезпечення витрати суміші в магістральному трубопроводі Q=62м³ /год не раціонально із-за великої перевитрати електроенергії (споживна потужність НЖН-200-22кВт, ПНЖ-250-37,5кВт).

Таблиця 3.1

Характеристика насосів для завантаження і перекачування гною

Тому для перекачки гною від гноєзбірника до цеху органічних добрив вибираємо експериментальний завантажувач напіврідкого гною з продуктивністю 100м³ /год, напором 150кПа і споживчою потужністю 11кВт.

Однією із основних складальних одиниць завантажувача є насос, тому він прийнятий за об’єкт розробки.

3.3 Розробка технологічної і кінематичної схем експериментального насоса і опис процесу його роботи

Насос призначений для тваринницьких ферм (комплексів), які мають декілька гноєзбірників. Робочий орган насоса являє совою спеціальний гвинт (шнек). для найкращого забору вантажу і зниження початкових опорів, він виконаний з нарощуваним кроком і поступово зменшуваним діаметром. Дана ціль модернізації досягається шляхом установки в корпусі насоса перед основним гвинтом додаткового гвинта з поступово зменшеним кроком і поступово наростаючим діаметром до низу (до основи прийомника вантажу).

При роботі гній (рис.3.1) через приймальні вікна 4 поступає на допоміжний 3 і основний 2 гвинти, а потім під тиском, який створюється ними подається через напірний патрубок 7 до споживача.

1 – корпус; 2 – основний гвинт; 3 – допоміжний гвинт; 4 – прийомні вікна; 5 – привід; 6 – муфта; 7 – напірний патрубок.

Рисунок 3.1- Схема насоса

3.4 Технологічний, кінематичний і енергетичний розрахунки гвинтового насоса

Робота гвинтового насоса складається із трьох нерозривно пов’язаних і узгоджених між собою основних процесів: завантаження і підбору, транспортування і розвантаження.

Тому при проектуванні насоса забезпечити раціональне співвідношення продуктивностей додаткового і основного шнеків, а також завантажувального пристроїв.

При Q_з > Q_т > Q_р – підвищується витрата енергії і також забирається насос;

У випадку Q_з < Q_т < Q_р – виконуються основні вимоги і забезпечується робото здатність насоса Q = Q_з рівна, тобто дорівнює продуктивності додаткового шнека.

За розрахунками пункту 2.7 роботоздатність насоса-завантажувача повинна бути не менше 62м³ /год (63т/год) при щільності напіврідкого гною

1014кг/м³ . Виходячи з цієї робото здатності ми розраховуємо основні параметри насоса. Для цього використовуємо метод підбору, тобто будемо визначати наближення значеньроботоздатності насоса по орієнтовних значеннях основних параметрів згідно таблиці і порівнювати їх з необхідною продуктивністю.

Розраховуємо продуктивність додаткового конвеєра (насоса) за формулою

Q=3.6q*υ*k_n

де q – розподілення маси вантажу, кг/м;

υ – швидкість гвинтового конвеєра, м/с;

d – діаметр основного шнека; D – максималиний (початковий) діаметр додаткового шнека; h – крок основного шнека; H – крок додаткового шнека;

l₃ ,l_T ,l_P – довжина завантажування, транспортування і розвантажування вантажу

Рисунок 3.2- Схема для визначення основних параметрів гвинтового шнека

k_n – коефіцієнт продуктивності, k_n =0,1…0,3 для напіврідкого гною (W=85…90%), приймаємо k_n =0,1 [15].

Розподільна маса вантажу

де D_B – середній діаметр додаткового гвинта, м, приймаємо D_B =0,22м;

d_b – діаметр вала гвинта, м;

ρ – об’ємна маса вантажу, кг/м³ , (ρ=1014 кг/м³ );

π – стала величина, π= 3,14,

d_b =0,35+0,1D_B

d_b =0,35+0,1*0,22=0,06м

q=(0,22² -0,06² )*3,14*1014/4=36кг/м

Швидкість гвинтового конвеєра

де U_b – осьова швидкість гвинта, м/с;

α_b – кут підйому гвинтової лінії, град.;

ψ_b – кут підйому гвинтової траєкторії вантажу, град.

Осьова швидкість гвинта

U_b =ω*Н

де ω – кутова швидкість гвинта, с^-1 ;

Н – крок додаткового гвинта, м;

де n – частота обертання гвинта, хв^-1 , приймаємо n=1460 хв^-1 ;

π – стала величина, π=3,14;

с^-1

Н = (0,4…1,0), D_B =0,077…0,22м, приймаємо Н=0,085м.

U_b =153*0,085=13м/с

Кут підйому гвинтової лінії

де м,

α=arctg0,388=18,6⁰ .

Кут підйому гвинтової траєкторії вантажу залежить від кута підйому гвинтової лінії, приймаємо ψ_в =15⁰ .

При прийнятих параметрах гвинтова швидкість вантажу конвеєра дорівнює

м/с,

а виробництво додаткового гвинта (насоса)

Q=3,6*36*1,9*0,1=25кг/с=90т/год

Як бачимо Q=90т/год>Q_потр =63т/год, тобто спроектований насос повністю придатний для відкачки гною із гноєзбірника на свиновідгодівельній фермі. При цьому забезпечується запас по виробництву (k₃ =1,5), що обов’язково необхідно для обладнання по перекачуванні на великих комплексах.

Максимальне значення діаметра додаткового гвинта приймаємо D =0,24м, діаметр основного гвинта буде дорівнювати d=0,2м. Враховуючи раніше приведене співвідношення між кроком і діаметром гвинта, приймаємо крок основного гвинта h=0,17м.

Розрахуємо необхідну потужність привода (кВт)

де k₃ – коефіцієнт запасу, приймаємо k₃ =1,5;

k_n – коефіцієнт перевантаження, приймаємо k_n =1,6;

Q – продуктивність конвеєра, т/год;

Н_п – висота підйому вантажу, приймаємо Н_п =3,5м;

q – прискорення вільного падіння, q=9,81м/с² ;

– коефіцієнт опру, згідно рекомендаціям, приймаємо =2,2;

η₀ – коефіцієнт корисної дії конвеєра, η₀ =0,6;

кВт

При виборі електродвигуна необхідно мати запас потужності з урахуванням перенавантажень

Р_дв =k_n *Р

де k_n - коефіцієнт перевантаження

Р_дв =1,6*11=17,6 (кВт)

При виборі двигуна з каталога вибираємо електродвигун з найближчою по значенню потужністю Р_дв =22кВт, тип 4А-180S4Y3- асинхронний 50 Гц, 220/380В.

Розрахунок гвинта

Так конвеєр вертикальний, то гвинт розраховуємо на розтяг впливом повздовжніх сил Р_в ¹¹ ; на кручення під впливом крутного моменту.

Крутний момент Т_в (Н.м) діючий на вал гвинта, розраховуємо за формулою [16]

де Р – потужність затрачена на привід вала шнека, Вт, Р=11*10³ Вт;

n – частота обертання електродвигуна , n=1460хв^-1 ,

Н.м

Діючу на гвинт поздовжню силу Р_а (Н) розраховуємо за формулою

де К_с ¹¹ – коефіцієнт, який враховує, що радіус витка більший чим радіус, на якому рівнодіюча сила опору витка обертанню, приймаємо К_с ¹¹ =1,25;

α_ср – середній кут підйому гвинтової лінії, град;

φ – кут тертя вантажу по матеріалу гвинта, φ=5⁰ ,

де k_ш – коефіцієнт, який дорівнює 0,4…0,5, приймаємо k_ш =0,4;

h – крок гвинта, h=170мм;

d – діаметр гвинта, d=200мм,

α_ср = arctg0,34=18,8⁰

Тоді осьова сила, діюча на вал буде допівнювати

Н

Розраховуємо діаметр вала гвинта із умови міцності на кручення зварного з’єднання труби з кінцем вала.

Рисунок 3.3- Вал шнека

Тому виконаємо розрахунок міцності зварного з’єднання. Так як на шнек діє осьова сила, сила Р_а =2045Н, то розрахуємо зварний шов на розтяг.

[P]=[σ_p ¹ ]*l*S

де [σ_p ¹ ] – допустиме напруження для матеріалу зварного шва при розтягуванні, [σ_p ¹ ]=0,9[σ_p ];

[σ_p ] – допустиме напруження при розтягуванні для матеріалу основної деталі, [σ_p ¹ ]= 160мПа;

l – довжина зварного шва, м,

l=π*d_ср

де d_ср – середній діаметр труби,

м

S – глибина проварки, рівна товщині стінки труби, S=0,005м;

тоді

[P]=0,9*160*10⁶ *3,14*0,065*0,005=147*10³ Н=147кН

Діаметр вихідного кінця вала розраховуємо за формулою

де d_к – діаметр вихідного кінця вала, мм;

[τ] – допустиме напруження на кручення, [τ]=20Н/мм² ,

мм

Виходячи з конструктивних міркувань, вал виконуємо пустотілим. Він буде складатися з труб з привареними фланцями. Проведемо перевіряльник розрахунок на міцність при крученні частинами вала

де τ – напруження кручення;

Т_в – крутний момент, Т_в =72*10³ Н*мм;

де d_b – зовнішній діаметр пустотілого вала, d_b =60мм;

d₀ – внутрішній діаметр пустотілої частини вала, d₀ =50мм;

[τ]– допустиме напруження на кручення, [τ]=20Н/мм² _,

Н/мм² <[τ]=20Н/мм² ,

тобто умова міцності виконується.

Небезпечним перерізом для вала є місця.

Як бачимо [P]=147кН>P_a =2.045кН, тобто умова міцності виконується.

Далі проведемо перевірку міцності зварного шва на зріз

де Т_в – крутний момент;

d_b – зовнішній діаметр пустотілого вала;

d₀ – внутрішній діаметр пустотілої частини вала;

d_b - d₀ – в даному випадку показуємо товщину (висоту або глибину) провареного шва,

Па

Для сталі [τ]=0,6[σ_p ]=0,6*160=96мПа

Так як τ<[τ], то міцність зварного шва забезпечується.

4. Охорона праці

4.1 Аналіз стану охорони праці в господарстві і на фермі

У господарстві постійно дбають про здорові та безпечні умови праці. Згідно зі щорічними наказами роботу по охороні праці здійснюють чотири ланки посадових осіб у відповідності з обов’язками.

Керівник господарства відповідає за стан охорони праці в цілому по господарству.

Головний інженер (він же за сумісництвом інженер з охорони праці) організовує та здійснює контроль за дотриманням безпечних умов праці на кожній ділянці, проводить інструктаж працівників один раз в 6 місяців та 32 годинне навчання по програмі з охорони праці один раз на рік.

Головний зоотехнік відповідає за охорону праці в тваринництві, організовує та проводить навчання тваринників з питань вимог безпеки та протипожежних заходів. Веде журнал інструктажів з охорони праці, в якому навчені тваринники ставлять підпис.

Завідуючі фермами відповідають за справністю всього обладнання ферми, за безпеку проведення робіт. Приймають заходи, що запобігають травматизму.

Працездатність людей, що працюють на фермі, залежить від багатьох факторів: фізичних, хімічних, біологічних та психологічних. До фізичних факторів відносять:

рухомі машини та механізми, підвищення запиленості та загазованості повітря робочої зони;

підвищення та зниження температури повітря в робочій зоні;

підвищення рівня шуму та вібрацій;

порушення освітлення.

Хімічні фактори діляться на підгрупи по характеру дії на організм людини: загально токсичні, подразнюючі, мутагенні, що впливають на репродуктивну функцію.

До біологічних біологічних факторів відносяться мікро- та макроорганізми, дія яких викликає захворювання.

Психологічні фактори діляться на фізичні та нервово-психічні перевантаження. Фізичні перевантаження можуть бути статичними, динамічними та гіподинамічними. До нервово-психічних перевантажень відносять: розумове перенапруження, одноманітність праці, перенапруга аналізаторів і емоціональне перевантаження.

У господарстві проведено паспортизацію робочих місць. При цьому були враховані параметри навколишнього середовища, що впливають на організм людини: освітлення, рівень шуму, температура, вологість, тиск, швидкість руху повітря. Заведений журнал зауважень і пропозицій для оперативного контролю за станом охорони праці.

Оперативний контроль включає регламентовані в часі перевірки та звіти керівників і спеціалістів виробничих підрозділів господарства.

Перша ступінь оперативного контролю здійснюється завідуючим ферми разом із громадськими інспекторами з охорони праці комітету профспілки, які щозмінно перевіряють заходи по усуненню недоліків. Щоденно вони доповідають інженеру служби охорони праці про виконану роботу.

Головний інженер здійснює оперативний контроль один раз у 10 днів. Зауваження та пропозиції заносяться до журналу оперативного контролю і щомісяця складається звіт керівнику господарства.

Керівник щомісячно проводить огляд господарства та конкретизує стан організації роботи з охорони праці.

За результатами звітів кожної ступені оперативного контролю приймаються конкретні рішення, які оформляються постановою чи протокольним записом в спеціальному журналі.

Система навчання працюючих безпеці праці організовується у відповідності з загальним положенням.

Навчання з питань праці нових працівників проводиться під час професійно технічного навчання на робочому місці під керівництвом спеціаліста.

Всі види інструктажу проводяться за раніше накресленим планом і розробляються у відповідності з діючими правилами та нормами вимог безпеки відповідно до виробничих умов господарства. Планування охорони праці в основному складається з розробки плану заходів, які оформлюються угодою між адміністрацією та профспілковим комітетом.

Вступний інструктаж проводять з усіма працівниками та спеціалістами, що приймаються на роботу, не залежно від їх освіти, стажу роботи чи посади, а також з відрядженими учнями та студентами, що прибули на виробниче навчання чи практику. Вступний інструктаж проводить інженер з охорони праці. Він реєструється в журналі реєстрації вступного інструктажу.

Первинний інструктаж на робочому місці проводиться з кожним працівником окремо з практичним показом безпечних способів і методів роботи.

Позаплановий інструктаж проводять після зміни правил з охорони праці, технологічного процесу, модернізації обладнання та інструменту, порушення робітниками вимог безпеки, перерви в роботі більше 30 календарних діб для робіт з підвищеною небезпекою і 60 діб для інших робіт.

Повторний інструктаж проводиться індивідуально чи з групою працівників через шість місяців за програмою інструктажу на робочому місці з метою перевірки та покращення рівня знань правил та інструкцій з охорони праці.

Цільовий інструктаж проводять з працівниками, що направляються на роботи, які потребують наряд-допуск.

Проведення цільового інструктажу фіксується в наряді-допуску, а повторного та позапланового в журналі реєстрації первинного інструктажу на робочому місці.

Навчання безпеці праці на підвищення кваліфікації для робітників проводиться на курсах підвищення кваліфікації спеціалістів при вищих учбових закладах, або науково-дослідницьких інститутах і підприємствах.

Незважаючи на заходи з охорони праці, що проводяться в господарстві, трапляються нещасні випадки Стан травматизму відображено в таблиці 4.1. Дані таблиці показують, що в господарстві за останні роки намітилася тенденція. до зниження травматизму та захворюваності. Так, кількість нещасних випадків із втратою працездатності більше 3 днів у 2006р. зменшилася на половину з 2005р.,а в 2007 їх зовсім не було. Кількість людино-днів непрацездатності в 2006р. зменшилось на 67% у порівнянні з 2005р.,а в 2007р.- на 50% порівняно з 2006р.

Таблиця 4.1Динамікатравматизмутазахворювань

Показники	Роки
	2006	2007	2008
Середня кількість робітників (ПР )	149	155	157
Кількість нещасних випадків із втратою працездатності більше, ніж на 3 дні (П1 )	2	1	-
Кількість постраждалих із втратою працездатності, без врахування загиблих (П2 )	2	1	-
Кількість людино-днів непрацездатності (Дн )	18	6	-
Показник частоти травматизму
Показник тяжкості травматизму	9	6	-
Втрата робочого часу	121	39

Покращення показників травматизму пояснюється тим, що в господарстві почав постійно функціонувати оперативний контроль на рівні керівників відділів і голови господарства.

4.2 Основні заходи по покращенню охорони праці і протипожежної безпеки

З метою покращення організації охорони праці в господарстві нами розроблений план додаткових заходів на 2010р., який відображений в таблиці 4.2.

На свиновідгодівельній фермі влаштовано основний пост з повним набором справного протипожежного інвентарю (лопати, відра, сокири, гаки, 4 вогнегасники, пересувна насосна установка, дзвін для подачі пожежної тривоги). Крім того, біля відгодівельника встановлено протипожежний щит, на якому закріплено: відра, 2 вогнегасники, лопати. Коло щита знаходиться ящик з піском і бочка об’ємом 300л.

Таблиця 4.2

Заходи покращення організації охорони праці

На території господарства обладнано 2 пожежні водойми місткістю 500м³ кожна. Необхідна місткість водойми V(м³ ) визначена з умови

V=3.6g*t*n,

де g – витрата води, м/с,g=40м/с;

t – тривалість пожежі, год.,t=3год;

n – кількість пожеж, n=2.

V=3.6*40*3*2=864м³

У кожній будівлі на видному місці вивішені «Правила пожежної безпеки». Для паління відведено спеціальні місця, обладнані протипожежним інвентарем.

4.2.1 Вимоги безпеки та виробнича санітарія

Розрахунок потреби в спецодязі та в засобах індивідуального захисту для працівників відгодівельної ферми, що проектується, наведено в таблиці 4.3.

Таблиця 4.3 Потреба в спецодязі

Всього на рік потрібно: 14 халатів Б/П, одна тепла безрукавка, один фартух клейончастий, 7 пар гумових чобіт, 4 пари гумових рукавиць, 25 пар рукавиць Б/П, 5 ватних курток Б/П, 2 комбінезони.

4.3 Опис конструкторської частини з охорони праці

У розроблюваній лінії видалення гною використовуємо установку Кобос-1, що ви користовується для виробництва органічних добрив і біогазу (табл..4.4).

Таблиця 4.4

Техніко-економічні і технологічні показники біогазової установки

Установка (рис.4.1) складається з двох реакторів 16, підігрівача –витримувача 5, фекального 4 і гвинтового 15 насосів, газгольдера 18, компресора 17, водо нагрівного котла 19.

Гній із тваринницьких приміщень збирається в колектор 3, звідти насосом 4 подається в підігрівач 5 для нагріву до температури бродіння. Витриманий гній гвинтовим насосом-дозатором 15 через шланговий забір подається в реактори 16, де відбувається анаеробне бродіння, після чого виділяється біогаз. Газ з реакторів подається в газгольдер 18 для очистки, після чого через зворотній клапан і гідрозатвір подається на використання на тваринницький комплекс (в даному випадку в якості палива для трактора).

Залишки газу направляються в сховище. Залишені суха і рідка орракції після розділу на дуговому ситі 7 направляється на поле 13, 14 і 9 для використання в якості органічних добрив.

Рисунок 4.1- Технологічна схема біогазові установки Колос-1

1 – ферма, 2 і 6 – насоси рідкого гною, 3 – колектор, 4 – подрібнювач, 5 підігрівач-утримувач, 7 – дугове сито, 8 – прес-фільтр, 9 – цистерна-розприскувач, 10 – гноєсховище, 11 – насос, 12 – орошувальна система, 13 – транспортер, 14 – тракторний причіп, 15 – гвинтовий насос, 16 – реактор, 17 компресор, 18 – газгольтер, 19 – котел, 20 – трактор, працюючий на біогазі.

5. ЕКОЛОГІЧНА ЧАСТИНА ПРОЕКТУ

Як і кожна галузь суспільного господарства виробництво взаємодіє своєю виробничою діяльністю з оточуючим природним середовищем і його ресурсами. В рослинництві – це внесення добрив, ядохімікатів, гербіцидів, а в тваринництві за рахунок викидів від технологічного процесу утримання і використання сільськогосподарських тварин.

Діяльність як окремих фізичних осіб, так і юридичних по відношенню до використання оточуючого природного середовища регулюється відповідними державними постановами і Законом. Верховною Радою України 25 червня 1991року прийнятий «Закон України про охорону навколишнього природного середовища». Його завданням є регулювання відносин в галузі охорони використання і відтворення природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки, попередження і ліквідація впливу господарської чи іншої діяльності на оточуюче природне середовище, збереження природних ресурсів, генетичного фонду живої природи, ландшафтів і інших природних комплексів, цілісних територій і природних об’єктів, зв’язаних з історично-культурною спадщиною.

Стаття 3, пункт «е» Закону зобов’язує проводити екологічну експертизу об’єктів, а пункт «ж» – формувати у населення екологічний світогляд.

Екологічні експертизі повинні підлягати не тільки діючі господарські об’єкти, а й проекти на майбутнє їх будівництво і звичайно реконструюємі в процесі державної програми розбудови на новому етапі власника, господаря на землі-сільськогосподарського виробника.

Даним дипломним проектом розроблена комплексна механізація свиновідгодівельної ферми.

При здійсненні екологічної експертизи необхідно визначитись з факторами впливу свиновідгодівельної ферми на природне середовище із його кількісними показниками. Очищення приміщень від рідкого гною при без підстилковому утриманні свиней здійснюється по системі каналів гноєвидалення з транспортуванням його до секційних гноєсховищ де проводиться його парантування у випадку епізоотії на фермі – біологічне чи хімічне знезараження та зберігання в строки, що визначаються ветеринарною службою. Саме в темі дипломного проекту і є основним завданням є лінія прибирання і утилізації гною.

Розробкою даної лінії прибирання гною ми забезпечуємо його концентрацію в одному визначеному місці (в гноєсховищі) і це дії можливість його якісного знезараження, утилізації і подальшого використання як добрива на полях для вирощування сільськогосподарських культур. В процесі розпаду органічних азотних речовин, що знаходяться в гною, виділяється аміак і санітарний стан на фермі визначається його загальним об’ємом виділення. Саме для цього проектом передбачається своєчасність прибирання і утилізації гною. Процес біотехнічного знезараження відбувається до шести місяців, з яких два місяці повинні припадати на теплі періоди року. Крім анаеробного бродіння гною з виділенням аміаку під час утримання сільськогосподарських тварин виділяється ще й вуглекислий газ при диханні тварин.

Для досягнення нормальних параметрів мікроклімату в приміщенні свинарнику необхідно здійснювати повітрообмін. При цьому викиди в атмосферу відбуваються вентиляційним обладнанням з свинарника-відгодівельника. Кратність повітрообміну в приміщенні свинарника розрахована в залежності від загальної кількості викидів в атмосферу по кожному об’єкту з розрахунком норм виділень у вікових груп тварин. Викиди в атмосферу крім вентиляційних установок свинарника здійснює і обладнання котельні.

Виконуємо розрахунок викидів шкідливих речовин в атмосферу від діяльності ферми і їх дані відображуємо в таблиці 5.1

Таблиця 5.1 Викиди шкідливих речовин в атмосферу

Аналізуючи дані таблиці по викидам шкідливих речовин, ми можемо зробити висновки, що впроваджені засоби механізації видалення гною, а також його утилізація і система вентиляції в свинарнику-відгодівельнику відповідають вимогам охорони навколишнього природного середовища, а особливо повітряного басейну. Викиди забруднюючих речовин не вище їх допустимих норм викиду. В свинарнику-відгодівельнику це досягається централізованим збором і викидом вище покрівлі приміщень з розвіюванням.

В котельні завдяки встановленню заломлюючих і повітроочисних установок і фільтрів досягнуті викиди в атмосферу нижче допустимих норм викидів, а також завдяки досягненню повного згорання палива в котельних установках. Виробнича діяльність ферми також негативно впливає і на ландшафт території знаходження сільськогосподарського об’єкту, на його водний режим. Основним заходом по захисту підземних водних запасів від забруднення є забезпечення зон суворого режиму з огородженням її і створенням санітарної зони в радіусі 30 метрів, герметизації оголовка свердловини.

Для свиноферми повинна бути створена захисна санітарна зона по відношенню її до населеного пункту на віддалі не ближче 500метрів і розташуванням з підвітряної сторони. Для забезпечення нормального повітряного стану на фермі, на її території передбачена посадка зелених насаджень по периметру, але не густих для провітрювання території ферми.

Здійснивши комплексну механізацію свиновідгодівельної ферми ми забезпечили не тільки високу технологію на виробництві, але й якісний і централізований збір відходів від виробничої діяльності. Розрахунки екологічної експертизи підтверджують, що діяльність сільськогосподарського об’єкту не спричинить шкоди оточуючому навколишньому природному середовищу, а органи охорони природи дадуть дозвіл на реконструкцію діючої ферми.

6 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ПРОЕКТУ

Основними з показників економічної ефективності є собівартість, прибуток, рівень рентабельності та термін окупності вкладених засобів. Для визначення економічної ефективності виробництва основної продукції м’яса, необхідно розрахувати її собівартість.

Собівартість 1-ї тони приросту живої маси свиней на відгодівлі визначається за формулою

де А – амортизація основних засобів, грн.;

Р – витрата на поточний ремонт і ТО основних засобів, грн.;

З – заробітна плата всіх категорій працівників, що обслуговують ферму, грн.;

Е – вартість електроенергії, грн.;

К – вартість кормів, грн.;

В – вартість води, грн.;

П_і – прямі витрати, грн.;

Н – загальногосподарські і загально виробничі накладні витрати, грн.;

П – вартість паливно-мастильних матеріалів, грн.;

В_п – вихід валової продукції, т;

Виходячи із відповідних розрядів і тарифних ставок заробітна плата всіх категорій працівників ферми складає 12515,9 грн. (табл..6.1)

свиня ферма механізація насос гній

Таблиця 6.1 Річний фонд заробітної плати виробничих процесів

Основна оплата з доплатою за вироблену продукцію в розмірі 25% складе

О_д =1,25*12515,9=15644,9 грн

Доплата на оплату відпусток в розмірі 10%

Д_в =0,1*15644,9=1564,5 грн

Загальна сума основної оплати з доплатами складає

О_з =15644,9+1564,5=17209,4 грн

Нарахування на оплату праці складають: 73,5%; на соціальне страхування – 36%; до фонду зайнятості населення – 1,5%; до пенсійного фонду - 36%.

Загальна сума оплати праці з доплатами і нарахуваннями

З=1,735*17209,4=29858,3 грн.

Амортизаційні відрахування на обладнання

де К_о –норма амортизаційних нарахувань на обладнання, К_о =18%;

В_о – вартість обладнання та машин, В_о =245000 грн,

грн

Амортизаційні відрахування на будівлі

де К_б – норма амортизаційних відрахувань на будівлі, К_б =1,95;

В_б – загальна вартість будівель, грн.,

В_б =F*f

де F – загальна площа основних і підсобних приміщень;

f – вартість 1м² площі, грн., приймаємо 115 грн.,

В_б =1795*115=206425 грн.,

грн

Витрата на поточний ремонт і техобслуговування машин і будівель відповідно складають 12,5 і 2,6% від їх вартості

Р=0,125*245000+0,026*206425=35992 грн.

Вартість кормів

К=0,365*m*П_доб *В_к *Q_к

де П_доб – середньодобовий приріст живої маси тіла тварини, П_доб =0,35 кг;

В_к – вартість 1-ї тони кормової одиниці, В_к =380 грн.;

Q_к – кормова одиниця, витрата кормів на 1т приросту живої маси, Q_к =10т;

m – кількість свиней на фермі, m=1000 голів,

К=0,365*1000*0,35*380*10=485450 грн.

Вартість води

В=365*k*Q_доб *В_в

де k – коефіцієнт, що враховує витрату води на технологічні потреби, k=1,1;

Q_доб – добова витрата води на фермі, Q_доб =11т;

В_в – вартість 1т води, В_в =2 грн.,

В=365*1,1*11*2=8833 грн.

Вартість електроенергії

Е=m*g_E *B_E

де g_E – норма споживання електроенергії на одне відгодівельне свиномісце, g_E =35кВт/год;

В_Е – вартість 1 кВт/год, В_Е =0,17 грн.;

m – кількість свиней на фермі,

Е=1000*35*0,17=5950 грн.

Витрата на пвливно-мастильні матеріали

П= m*g_п *B_ком

де g_п – витрата дизпалива на одну голову в рік, g_п =36 кг;

B_ком – комплексна ціна за 1кг дизпалива, B_ком =2.6грн,

П=1000*36*2,6=93600 грн.

Інші прямі витрати (охорона праці, техніка безпеки, пожежна безпека, вартість ветмедикаментів, спецодяг, взуття, тощо) приймаються в розмірі 5% від суми амортизаційних відрахувань і витрат на поточний ремонт і техобслуговування

П_і =0,05(А+Р)

де А – сума амортизаційних відрахувань, грн.;

Р – сумарні відрахування на поточний ремонт, грн.,

П_і =0,05(48125,3+35992)=4205,8 грнг.

Витрати на організацію виробництва і управління (накладні витрати) приймаємо в розмірі 30% всіх витрат без врахування вартості кормів

Н=0,2(З+А+Р+В+Е+П+П_і )

Н=0,2*(29858,3+48125,3+35992+8833+5950+93600+4205,8)=45312,8 грн

Вартість побічної продукції (гною)

Д_п =Р_річ *В_г

де Р_річ – річний вихід гною на фермі від свиней, Р_річ =4051,5т;

В_г – вартість 1 тони гною, В_г =6 грн,

Д_п =4051,5*6=24309 грн.

Валова продукція В_п (т) одержаного приросту живої маси свиней за рік

В_п =365*10^-6 *м*П_доб

де П_доб – середньодобовий приріст живої маси однієї голови на відгодівлі, П_доб =350г;

В_п =365*10^-6 *1000*350=127,7 т

Отже собівартість 1т приросту живої маси свиней на відгодівлі складає

С=48125,3+35992+29858,3+5950+93600+8833+485450+4205,8+45312,8-24309=733018/127,7=5740 грн

Затрати праці З_п (год) на 1т живої маси свиней на 1т приросту

де n – кількість робочих на фермі, n=10 чол;

Т_зм – тривалість робочої зміни, Т_зм =8,2год,

год

Продуктивність праці П_п (т/год)

де В_п – валова продукція, т;

n – кількість робочих на фермі, чол;

Т_зм – тривалість робочої зміни, год,

т/год

Рівень рентабельності Р(%) виробництва продукції

де Ц – закупівельна ціна живої маси свиней, Ц=6200грн;

С – собівартість 1т приросту живої маси свиней на відгодівлі, грн.,

%

Річний економічний ефект Е_р (грн.)

E_p =[(С_в +Е_н *К_пв )-(С_г +Е_н *К_пп )]*В_п

де С_в ,С_п – вартість виробництва одиниці продукції у вихідному і проектному варіантах, грн., С_в =5820грн, С_п =5740грн;

Е_н – нормативнй коефіцієнт, Е_н =0,15;

К_пв ,К_пп – питомі капіталовкладення у вихідному та проектному варіантах, грн.т.

С_інв =1795*35=62825грн

Питомі капіталовкладення у вихідному та проектному варіантах

де К_в ,К_п – загальні капіталовкладення у вихідному і проектному варіантах, грн.;

В_пв ,В_пп – річний вихід продукції у вихідному і проектному варіантах, грн.;

К_п =В₀ +С_інв

де В₀ – загальна вартість будівель, грн.;

С_інв – вартість інвентаря, грн.

К_п =206425+62825=269250 грн.

грн./т

грн./т,

Отже:

E_p =[(5820+0,15*2196,7)-(5740+0,15*2108,5)]*127,7=11901,6 грн

Окупність капіталовкладень

де П_р – прибуток від реалізації продукції, грн.,

П_р =(Ц-С)*В_п

П_р =(6200-5740)*127,7=58742 грн,

роки

Дані розрахунків зведемо в таблицю 6.2

Таблиця 6.2 Показники порівняльної ефективності свиновідгодівельної ферми на 1000 голів

6.1 Техніко-економічна оцінка конструкторської розробки

Розробка експериментального насоса-завантажувача рідкого і напіврідкого гною

Для розрахунку техніко-економічної оцінки впровадження в господарстві насоса-завантажувача необхідно визначити затрати на розробку і модернізацію насоса, очікувану річну економію від зниження собівартості продукції після його впровадження, річний економічний ефект.

Витрати на впровадження пристрою будуть вважатись додатковими капітальними вкладеннями, вони дорівнюють

К=С_мат +С_вич +С_куп,

де С_мат – вартість матеріалів необхідних для вдосконалення насосу, грн.;

С_вич – оплата праці працівників задіяних на вдосконаленні, грн.;

С_кут – вартість купованих деталей, грн.,

С_мат =С_ш +С_кор +С_{вив.гор} +С_{зав.гор} ,

де С_ш – вартість шнека, С_ш =30грн;

С_кор – вартість корпуса, С_кор =50грн;

С_{вив.гор} – вартість вивантажувальної труби, С_{вив.гор} =20грн;

С_{вав.гор} – вартість завантажувальної труби, С_{вав.гор} =25грн,

С_мат =30+50+20+25=125грн;

С_вич =T*t*k, (6.23)

де T – часова годинна ставка працівника, грн./год;

t – час роботи працівника, год, t₁ =40 ,t₂ =16;

Т₁ – тарифна ставка слюсарів, Т₁ =3,01грн;

Т₂ – годинна ставка зварювальника і токаря, Т₂ =3,76грн;

k – кількість робітників, чол.

С_вич1 =40*3,01*2=240,8грн,

С_вич2 =16*3,76*2=120,32грн,

С_вич =240,8+120,32=361,12грн

С_куп =С_двиг +С_болт +С_ман , (6.24)

де С_двиг – вартість двигуна, грн.;

С_болт – вартість болтів, грн.;

С_ман – вартість манжетів-ущільнювачів, грн.,

С_куп =1000+50+40=1090грн,

К_дод =125+361,12+1090=1531,12грн

Отже, для вдосконалення нашого насоса потрібно 1531,12грн. Визначаємо річний економічний ефект від використання вдосконаленого насоса

Е_р =(С₁ -С₂ )*К_вкл

де С₁ – собівартість роботи серійним насосом;

С₂ – Собівартість роботи удосконаленим насосом;

К_вкл – кількість включень, днів,

Е_р =(18,21-11,22)*365=2551,87грн.

Це значить, що експлуатація в господарстві вдосконаленого насоса для прибирання гною дає нам за рік економію (за рахунок кількості включень) 2551,87 гривень.

Визначаємо строк окупності додаткових капітальних вкладень, необхідних для вдосконалення насосу:

року

Висновки по проекту

Впровадження проекту забезпечить повну механізацію потокових технологічних процесів на свиновідгодівельній фермі.

Застосування лінії видалення і утилізації гною експериментального насосу-завантажувача дає змогу:

підвищити продуктивність, надійність лінії;

повністю механізувати процес перекачування і завантаження гною.

Необхідна продуктивність і стійка робота експериментального насосу завантажувача напіврідкого гною досягається при таких параметрах і режимах його роботи: діаметрі шнека – 240мм, кроці шнека – 170мм і частоті обертання шнека – 1460хв^-1 .

Література

1. Водяницький Г.П. Методичні вказівки з курсового і дипломного проектування. Житомир. – 2005. – 195 с.

2. Герук С.М., Обиход А.І., Сукманюк О.М. Інженерно-технологічні вимоги до написання дипломних (курсових) проектів і робіт. – Житомир, ДАЕУ. – 2006. – 255 с.

3. Михайлов С.І., Бугцький О.А. Економіка виробництва свинини-К.: Урожай, 1990.

4. Ніздрин Н.Т., Сагло А.Ф. Выращивание молодняка свиней: Справочник.-М.: Агропромиздат, 1990.

5. Брагинец Н.В., Палишкин Д.А. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства-М.: Агропромиздат, 1991.

6. Альбом примерных технологических, планировочных и инженерных решений свиноводческих зданий и фермЦентр науч.-исслед. и прект.-технол. ин-т механизации и электрификации животноводстваЗапоржье:ЦНИПТИМЭЖ, 1990.

7. Проектування механізованих технологічних процесів тваринницьких підприємств/За ред. І.І.Ревенка-К.: Урожай ,1999.

8. Письменов В.Н. Получение и использование безподстилочного навоза.-М.: Росагропромиздат, 1988.

9. Плотников Н.А., Алексеев В.С. Проектирование и эксплуатация Водозаборов подземных вод.-М.: Стройиздат, 1990.

10. Ковалев Н.Г.,Глазков И.К. Проектирование систем утилизации навоза на комплексах.-М.: Агропромиздат, 1989.

11. Воробъев В.А. и др. Практикум по механизации и электрификации животноводства.-М.: Агропромиздат, 1989.

12. Крнаков А.П. и др. Механизация роздачи кормов.-М.: Агропромиздат, 1989.

13. Малхов В.А.,Макаренко А.П. Эксплуатация машин и оборудования свиноводческих ферм: Справочник.-М.: Росагропромиздат, 1989.

14. Брагинец М.В. та інші Монтаж,експлуатація і ремонт машин у тваринництві.-К.: Вища школа, 1991.

15. Машино використання у тваринництві/за ред.. І.І. Ревенка-К.: Урожай, 1999.

16. Красников В.В. и др. Подъемно-транспортные машины-М.: Агропромиздат, 1987.

17. Чернавский С.А. и др.. Курсовое проэктирование деталей машин-М.: Машиностроение, 1979.

18. Рєзников Л.А. и др.. Основыпроектирования и расчетсельскохозяйственных машин-М.: Агропромиздат, 1988.

19. Конарев Ф.М. Охрана труда-М.: Агропромиздат, 1988.

20. Куценко А.М.,Писаренко В.Н. Охрана окружающей среды в сельском хозяйстве-К.: Урожай, 1991.

21. Покропивный С.Ф. Экономическое обоснование инженерных решений-К.: Техника, 1985.