Расчет размеров и структуры стада

Реферат

Пояснительная записка состоит из 22 страниц печатного текста и содержит 3 таблицы, 4 рисунка, 7 наименований использованных литературных источников, приложений и 6 листов графического материала.

Ключевые слова: ферма, КРС, сепаратор-сливкоотделитель, молоко, тарелка.

В проекте определена структура поголовья в соответствии с заданием, установлены рацион кормления, рассчитаны потребное количество воды, кормов, выхода навоза, объема хранилищ, потребные площади для содержания скота, подобраны необходимые средства механизации.

В конструкторской части рассчитаны конструктивные параметры сепаратора-сливкоотделителя, в соответствии с заданием.

Введение

Цель развития аграрно-промышленного комплекса (АПК) в долгосрочной перспективе – формирование эффективного конкурентоспособного, устойчивого и экологически безопасного агропромышленного производства, которое бы соответствовало мировому уровню и обеспечивало продовольственную безопасность страны.

Приоритетным направлением развития сельского хозяйства становиться интенсификация производства на основе модернизации производственно-технической базы и внедрения достижений научно-технического прогресса. Необходимо обеспечить переход на новые технологии, способные снизить производственную нагрузку на природную среду. Системно-комплексное переоснащение отросли высокопроизводительными машинами и агрегатами нового поколения, что обеспечит значительный рост производительности труда и экономию материальных ресурсов, что будет способствовать сохранению биологического равновесия.

В специализации сельского хозяйства Республики Беларусь явный приоритет принадлежит животноводству. Именно в этой отрасли формируется около 80 % выручки от реализации сельскохозяйственной продукции и на основе ее переработки более 90 % аграрного экспортного потенциала. В перспективе, перед агропромышленным комплексом страны, стоит ряд крупных задач.

Учитывая, что животноводческие комплексы строились в 1960–70-е годы, а оборудование и технологии морально и физически устарели, следует провести их технико-технологическую реконструкцию, оснастив прогрессивными, экологически чистыми технологиями.

Из выше изложенного можно сделать вывод о наличии проблемы в перспективном развитии животноводства.

1 Расчет и описание генплана фермы

Расчет размеров и структуры стада

Расчет структуры поголовья для молочно-товарной фермы определяем, пользуясь расчетными коэффициентами для нахождения количества скотомест в основных помещениях ферм [1]. Структуру поголовья сводим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 – Структура поголовья фермы

Группа животных	Расчетный коэффициент	Количество скотомест
1. Коровы всего, в том числе:	1, 0	400
2. Нетели за 2 месяца до отела	0, 12	48
4. Телята, в том числе:	0, 6	240
5. Молодняк всего, в том числе	0, 35	140
Итого:		828

Телята содержатся на ферме только до 6 месячного возраста, а затем передаются на доращивание. Следовательно, молодняк исключаем из расчетов. С учетом этого, общее количество животных составит 224 коровы и 190 телят. На основании общего поголовья животных выбирается генеральный план фермы.

В связи со специализацией фермы по производству молока с планируемым годовым удоем 5000 кг на корову и принятым беспривязным содержанием животных выбираем 2 коровник(а) на 100 коров по типовому проекту 219-243.

Описание конструкции и определение оптимальных параметров сепаратора-сливкоотделителя

Рисунок 2.1 – Сепаратор-сливкоотделитель открытого типа

Его корпус установлен на одном основании с электродвигателем. Вращение от двигателя через клиноременную передачу, фрикционную муфту и червячную пару передается барабану, свободно посаженному на вертикальный вал (веретено). Вал сепаратора помешается в станине на двух опорах. Верхняя упругая опора вертикального вала обеспечивает самоустановку барабана на высоких оборотах. Упругая опора веретена представляет собой шариковый подшипник, заключенный в обойму. С помощью регулировочного винта подпятника веретено можно перемещать по высоте, добиваясь правильного расположения сливных отверстий барабана относительно молочной посуды. Неправильность в установке ведет к попаданию части сливок в обрат.

Сливкоотделительный барабан (рисунок 2.2) состоит из корпуса, пакета разделительных тарельчатых вставок, тарелкодержателя, крышки, уплотнительного кольца и затяжной гайки. Верхняя разделительная тарелка имеет в центральной части цилиндрическую вытяжку, в которой сбоку помещена впайка с отверстием для регулировочного винта.

1 – дно; 2 – пакет тарелок, 3 – тарелкодержатель; 4 – калиброванная трубка поплавковой камеры; 5 – накидная гайка; 6 – винт регулировки жирности сливок,

7 – верхняя разделяющая тарелка; 8 – резиновое кольцо

Рисунок 2.2 – Схема работы барабана сепаратора сливкоотделителя

Разделительные тарелки имеют отверстия, образующие в пакете три канала для прохода молока. Свободное пространство между пакетом тарелок и крышкой корпуса образует грязевик. Зазор между парами тарелок в разных конструкциях находится в пределах 0, 35–0, 5 мм.

Рабочий процесс происходит так. Из поплавковой камеры молоко через центральную трубку и каналы тарелкодержателя поступает к каналам пакета тарелок и движется от центра барабана к его периферии по межтарелочным пространствам.

Более легкая фракция (жир) выделяется из молока в межтарелочных пространствах и всплывает в направлении оси барабана. Обезжиренное молоко поступает к периферии барабана, где в грязевой камере из него выделяются механические примеси. Очищенное и обезжиренное молоко (обрат) проходит над разделяющей тарелкой к отверстиям для выброса. Обрат выбрасывается в молочную посуду и собирается в емкость. Сливки поднимаются вокруг центральной трубки, проходя под разделительной верхней тарелкой, и выбрасываются через отверстие регулировочного винта в сборник для сливок сепаратора. Поворотами винта изменяют выход и жирность сливок.

Изменением сечения выходного отверстия обезжиренного молока регулируют его остаточную жирность и жирность сливок.

Физическая сущность процесса сепарирования молока, так же как и любого центрифугального разделения жидкостных систем, основана на осаждении дисперсной фазы под действием центробежной силы. Дисперсную фазу молока составляет плазма, а дисперсной является молочный жир в виде мельчайших шариков (диаметр 0, 01–0, 1 мм). Условия, при которых достигается концентрация жировых шариков в плазме молока (сливки, высокожирные сливки) и возможно более полное обезжиривание остальной ее части, выявляют расчетным путем.

Жировые шарики в межтарелочном пространстве вращающегося барабана сепаратора участвуют в сложном движении (рисунок 2.3). Одна составляющая движения определяется скоростью потока молока и направлена по образующей тарелки, другая – центробежной силой и направлена перпендикулярно оси вращения (горизонтально).

Рисунок 2.3 – Траектория движения частиц в межтарелочном

Рисунок 2.4 – Траектории потоков жидкости в межтарелочном

Конструкторский расчет

Барабан сепаратора работает при больших скоростях. Развиваемые при этом центробежные силы вызывают высокие напряжения в материале, из которого изготовлены отдельные части барабана.

Поэтому необходимо провести прочностной расчет позволяющий определить – толщину стенки барабана, обеспечивающую безопасную работу машины.

где – плотность молока, кг/м³, ;

– плотность металла, из которого изготовлен барабан, кг/м³;

– окружная скорость барабана, м/с

(2.9)

Заключение

В проекте определена структура поголовья и выбран генеральный план молочно-товарной фермы на 400 голов.

В конструкторской части рассчитаны конструктивные параметры сепаратора-сливкоотделителя, приняв за базовую модель, известный сепаратор, адаптировав его под конкретные производственные условия, в соответствии с заданием.

Экономический эффект от применения модернизированного сепаратора-сливкоотделителя составил 32, 24 рублей.

ЗАДАНИЕ

Вариант	Поголовье	z, шт.	R_м, мм	t, °С	m, %	Q, л/ч
1	200	150	35	5	2, 0	1000
2	400	140	40	10	2, 1	2000
3	800	130	45	15	2, 2	3000
4	1200	120	50	20	2, 3	4000
5	200	110	55	25	2, 4	5000
6	400	100	57	30	2, 5	1000
7	800	90	60	35	2, 6	2000
8	1200	80	62	40	2, 7	3000
9	200	70	60	45	2, 8	4000
10	400	60	65	50	2, 9	5000
11	800	50	70	55	3, 0	1000
12	1200	150	35	60	3, 1	2000
13	200	140	40	65	3, 2	3000
14	400	130	45	70	3, 3	4000
15	800	120	50	75	3, 4	5000
16	1200	110	55	80	3, 5	1000
17	200	100	57	5	3, 6	2000
18	400	90	60	10	3, 7	3000
19	800	80	62	15	3, 8	4000
20	1200	70	60	20	3, 9	5000
21	200	60	65	25	4, 0	1000
22	400	50	70	30	2, 0	2000
23	800	150	35	35	2, 1	3000
24	1200	140	40	40	2, 2	4000
25	200	130	45	45	2, 3	5000
26	400	120	50	50	2, 4	1000
27	800	110	55	55	2, 5	2000
28	1200	100	57	60	2, 6	3000
29	200	90	60	65	2, 7	4000
30	400	80	62	70	2, 8	5000
31	800	140	40	10	2, 1	2000
32	1200	130	45	15	2, 2	3000
33	200	120	50	20	2, 3	4000
34	400	110	55	25	2, 4	5000
35	800	100	57	30	2, 5	1000
36	1200	90	60	35	2, 6	2000
37	200	80	62	40	2, 7	3000
38	400	70	60	45	2, 8	4000
39	800	60	65	50	2, 9	5000
40	1200	50	70	55	3, 0	1000
41	200	150	35	60	3, 1	2000
42	400	140	40	65	3, 2	3000
43	800	130	45	70	3, 3	4000
44	1200	120	50	75	3, 4	5000
45	200	110	55	80	3, 5	1000