Кафедра автоматизации и механизации животноводства

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Факультет зоотехнии и биологии

Кафедра автоматизации и механизации животноводства

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсового проекта по дисциплине

«МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА»

для студентов факультета зоотехнии и биологии

МОСКВА 2015

Кафедра автоматизации и механизации животноводства

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсового проекта по дисциплине

«АВТОМАТИЗАЦИЯ И МЕХАНИЗАЦИЯ

ЖИВОТНОВОДСТВА»

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ФАКУЛЬТЕТА

ЗООТЕХНИИ И БИОЛОГИИ

МОСКВА – 2015

Составители: Г.П. Дегтерев, Ю.Г. Иванов

Утверждено методической комиссией факультета зоотехнии и биологии

Председатель комиссии

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Целью курсового проектирования по дисциплине «Механизация и автоматизация животноводства» является закрепление и расширение теоретических знаний, полученных студентами при изучении названного курса, и применение этих знаний для решения конкретных практических задач по разработке организационно-технических мероприятий в соответствии с принятой технологией содержания и выращивания животных.

Студент выбирает и обосновывает комплекты машин и оборудования для заготовки, переработки и раздачи кормов, поения, удаления навоза и его обезвреживания, создания оптимального микроклимата, доения и первичной обработки молока, сбора, сортировки и инкубации яиц, стрижки овец.

В технологической части курсового проекта предусматривается разработка технологического процесса с применением комплексной механизации и автоматизации всех операций производственных линий с использованием типовых схем и элементов автоматизации.

Составление технологических линий механизации и автоматизации и их сравнение позволяют выбрать оптимальную систему машин для выполнения конкретной технологии, определить количественный состав машин, людей, кормов и других средств, определить плановую себестоимость продукции и выявить наиболее экономичный способ производства продукции.

Курсовой проект состоит из графической части в виде схем технологических линий и расчетно-пояснительной записки, содержание которых зависит от специфики и тематики проекта. Дается преподавателем, назначенным руководителем курсового проектирования. Качество выполненного курсового проекта оценивается по 5-балльной системе.

ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ

Задание по курсовому проекту оформляется на специальном бланке и включает конкретное название темы, объем работы, исходные данные, справочные и руководящие материалы.

Темы курсового проектирования

Комплексная механизация и автоматизация молочной фермы.
Комплексная механизация и автоматизация выращивания мясного скота.
Комплексная механизация и автоматизация свиноводческой фермы.
Комплексная механизация и автоматизация птицеводческой фермы.
Комплексная механизация и автоматизация козоводческой и овцеводческой ферм.

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Общие указания

В расчетно-пояснительной записке курсового проекта помещается весь текстовой и табличный материал, а также выполненные технологические схемы линий механизации и автоматизации, расчеты и экономическое обоснование.

Курсовой проект должен состоять из следующих разделов:

1. Введение. Обоснование темы проекта.

2. Характеристика фермы.

3. Технологические процессы

4. Выбор комплекса машин и оборудования

5. Выбор средств и систем автоматизации

6. Охрана труда и противопожарные мероприятия.

7. Выводы.

8. Список использованной литературы.

9. Оглавление.

Расчетно-пояснительная записка курсового проекта должна дать полное представление о разработанном технологическом процессе, всех операций производственных процессов с использованием новейших технологий и комплекса машин, оборудования, средств и систем автоматизации.

Каждый раздел записки следует начинать с новой страницы. Сокращение слов, за исключением наименований единиц измерения, не допускается.

При использовании формул, численных значений нормативных или других величин следует сделать ссылку на соответствующий литературный источник, указав в квадратных скобках его порядковый номер по перечню использованной литературы и страницу в тексте, например: [3, с. 24]. В формулах необходимо пояснить значение всех входящих в формулу числовых и буквенных величин. Формат бумаги А4.

С левой стороны листа оставляется полоса шириной 25-30 мм. Текст записки пишется на одной стороне листа.

Общий объем записки – 25-30 пронумерованных страниц рукописного текста.

Расчетно-пояснительная записка должна иметь титульный лист (на плотной бумаге), оформленный нормальным шрифтом.

На титульном листе обязательно указывается фамилия студента (исполнитель) и преподавателя (руководитель). Вслед за титульным листом, предшествуя собственно записке, помещается задание на курсовой проект и основные исходные данные, которые студент получил на кафедре вместе с заданием.

Образец титульного листа

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

МСХА имени К. А. Тимирязева.

Факультет зоотехнии и биологии

Кафедра автоматизации и механизации животноводства

Дисциплина: «Механизация и автоматизация животноводства»

Курсовой проект на тему:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Студента___ курса, группа_____

____________________________

(фамилия, имя, отчество студента)

____________________________

Руководитель курсового проекта

Москва, _______г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПРОЦЕССА И ВЫБОРУ МАШИН

И ОБОРУДОВАНИЯ

Выбор машин и оборудования

Для комплексной механизации и автоматизации вышеперечисленных технологических процессов выпускается большое количество машин и оборудования отечественного и зарубежного производства. Выбор соответствующих машин и оборудования для конкретных условий, указанных в задании, и является основной целью курсового проекта

Технологически процессы отдельных линий на фермах, или других объектах целесообразно изображать в виде т е х н о л о г и ч е с к и х с х е м. Схема технологического процесса включает все основные, транспортные и вспомогательные операции проектируемой линии и изображается в виде стрелок от операции к операции согласно технологической последовательности их выполнения. Так, к примеру, девятый технологический процесс (удаление навоза из животноводческого помещения при привязном содержании состоит из операции: удаление навоза из стойла в канавку → транспортировка навоза по канавке → погрузка навоза в транспортное средство→ транспортировка к месту хранения или переработки.

Механизация этих операций в зависимости от способа содержания животных может производиться по различным технологическим схемам и различными техническими средствами.

Если для уборки навоза применяют скребковые транспортеры, например типа ТСН, то транспортировка навоза и его погрузка механизированы, а из стойл навоз удаляют вручную. При беспривязном содержании животных в боксах для удаления навоза и его транспортировки можно использовать дельта-скребковые транспортеры типа УС.

При построении схемы технологического процесса обосновывают рациональный перечень и последовательность выполнения операций по каждому виду работ в соответствии с зоотехническими и технологическими требованиями производственной линии.

На основании составленной технологической схемы производственного процесса определяют состав м а ш -и н и о б о р у д о в а н и я и поточных линий с учетом их технических характеристик (приложение). Следует иметь в виду, что в каждой поточной линии имеется основная машина. Технические возможности и производительность этой машины являются определяющими для выбора остального оборудования в линии или во всей технологической схеме в целом. Так, например, в технологическом процессе кормоприготовления и раздачи кормов основными операциями, как правило, является смешивание и раздача кормов. При выборе машины необходимо знать разовую потребность в кормах, процентный или весовой состав, объем кормового рациона, количество животных, содержащихся в одном помещении.

Машины и оборудование обязательно следует увязывать по производительности, иначе для создания равномерной работы линии нужно иметь промежуточные накопительные емкости (бункеры, накопители, цистерны и др.) или дополнительное оборудование.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

Технологических линий ферм

Технологические расчеты в курсовом проекте сводятся к определению необходимого количества воды, кормов, навоза, подстилки и выхода основного и побочного продукта за сутки, за соответствующий период содержания животных (или птицы) и за год. Количество воды, навоза, кормов за сутки предопределяет объем суточных работ или производительность проектируемой линии, а количество продукции за соответствующий период и за год – вместимость хранилищ.

При технических расчетах исходят из нормы расхода воды и выхода навоза, рационов кормления, норм технологического проектирования и производственных инструкций.

Расчет водоснабжения

Среднесуточный расход воды на ферме или комплексе определяют по формуле:

Q_{ср. сут.} = g₁n₁+g₂n₂+ g₃n₃+ …+g_mn_m, м³

Где g_1, g_2, g_3,… g_m- среднесуточная норма потребления воды одним потребителем, м³/сут;

n_1,n_2,n₃… n_m- количество каждого вида потребителя.

Максимальный суточный расход воды в м³:

Q_{макс.сут}= Q_{ср. сут}∙ K_{сут. м}3,

где K_сут – коэффициент суточной неравномерности потребления воды. Для животноводческих ферм K_сут принимают равным 1, 3.

Максимальный часовой расход рассчитывают по формуле:

Q _макс.ч. =Q _{макс.сут} ∙ K_ч /24, м³,

где K_ч – коэффициент часовой неравномерности расхода воды. Для ферм с автопоением K_ч равен 2, 5.

По максимальному суточному расходу воды выбирают емкость водонапорных баков и резервуаров, а по максимальному часовому расходу выбирают водоподъемное оборудование (насосы и насосные станции).

При автоматизации работы насосной станции регулирующий объем водонапорной башни ориентировочно определяют по следующей формуле:

V_{рег.башни}= Q_{макс.сут}∙ K_{рег м}3,

где K_рег – коэффициент регулируемого объема (при суточном расходе воды до 50 м³K_рег = 0, 35... 0, 5;

от 50 до 100 м³– K_рег = 0, 25... 0, 35; от 100 до 300 м³–

K_рег = 0, 2 – 0, 3; от 300 м³и выше – K_рег = 0, 12... 0, 20).

Для безбашенных автоматизированных водокачек емкость воздушно-водяного котла находят по формуле:

V_к = 0, 4 ∙ 10^{– 3}∙ K_ч ∙ Q_макс._cут/n м³,

где K_ч – коэффициент часовой неравномерности расхода воды (K_ч = 2, 5);

n – допустимое число включений насоса в час (принимаем до 6).

Противопожарный запас воды для водонапорных башен или дополнительных емкостей рекомендуется принимать из расчета тушения пожара в течение 10 мин в двух местах одновременно с общим расходом воды 10л/с.

Суммарный расчетный объем водонапорной башни или регулируемой емкости округляют до ближайшего по стандарту объема башни, используя данные приложения или справочной литературы.

Хранения

В зависимости от местных условий, наличия кормов, характера и направления хозяйства выбирают суточный рацион кормов и производят расчет потребности в кормах на все поголовье животных или птицы с учетом перспективного плана увеличения поголовья и развития кормовой базы. Примерные нормы кормовых рационов приведены в приложении 2.

Суточный расход каждого вида корма

P_сут = α ₁∙ m₁+ α ₂∙ m₂+ …+ α _m∙ m_m, кг,

где α _1, α _2, α _n – масса одного вида корма по максимальному суточному рациону на одно животное, кг;

m_1, m_2, m_n – количество животных или птицы в группе, получающих одинаковую норму корма.

Для удобства расчет потребности в кормах оформляют в виде таблицы.

Годовую потребность в корме P_год определяют из выражения

P_год = P_{сут. лет}∙ t_лет ∙ K + P_{сут. зим}∙ t_зим ∙ K кг,

где P_{сут. лет}, P_{сут. зим}– суточный расход кормов в летний и зимний период года, кг;

t_лет, t_зим – продолжительность летнего и зимнего периода использования данного вида корма, дней;

K – коэффициент, учитывающий потери кормов во время хранения и транспортировки (принимаем для концентрированных кормов 1, 01, для корнеплодов – 1, 03; для сенажа и силоса 1, 1; для зеленой массы 1, 05).

Продолжительность летнего и зимнего периода кормления зависит от зоны расположения хозяйств, которую можно принять на летний период 219 дней, зимний – 155 дней.

Для хранения кормов необходимо применять такие хранилища, в которых потери питательных веществ были бы наименьшими. При этом необходимо учитывать и стоимость хранилищ.

Грубые корма (солому, сено) хранят в рулонах или скирдах.

Общий объем хранилища V для хранения годовых запасов корма определяют по формуле:

V = P_год / γ _к м³,

где γ _к – объемная масса корма, кг/ м³(принимаем для силоса 0, 6 – 0, 65; сенажа 0, 45 – 0, 50; картофеля 0, 60 – 0, 7; сено и солома прессованная 0, 28; рассыпное 0, 10).

Потребность в хранилищах определяют исходя из их объема

η _хран = V/ V_хран ∙ β шт.,

где V_хран – объем хранилища, м³(приложение);

β - коэффициент использования емкости хранилища (приложение).

Запас концентрированных кормов на фермах и комплексах должен составлять 16% от годового их потребления.

Навозохранилища

Суммарный выход навоза (помета) в сутки определяется из уравнения:

G_нав = G_m ∙ m кг,

где G_m – выход навоза (помета) от 1 гол., кг;

m – количество животных (птицы), гол.

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

F_н.хр= G_нав ∙ D_хр/h ∙ γ _н м²,

где h – высота укладки навоза, м (2, 0 – 2, 5 м);

D_хр – продолжительность хранения навоза в навозохранилище, сут. (100 – 110 дней);

γ _н – объемная масса навоза, кг/м³(стойловый навоз – 700... 900 кг/ м³, жидкий – 900... 1000 кг/ м³, помет при влажности 75% - 980 кг/м³, а при влажности 14% - 360 кг/м³).

Приложение 2

Таблица 7

Производители систем управления стадом.

Таблица 8

Характеристика систем управления стадом

Название системы/ производитель	Автоматические функции	Дополнительные возможности
ALPRO (DeLaval) (размер управляемого стада-до 7000 голов)	- измерение индивидуальных надоев в каждую дойку, среднесуточных, за период лактации -регистрация поедаемости корма -контроль биологического состояния животных	-контроль животных, приходящих в охоту -ведение календаря ветеринарных мероприятий -формирование групп по молочной продуктивности и/или стадиям лактации (вручную) -отдельный учет роста телят
Dairy Plan 5/Westfalia Landtechnik (размер управляемого стада- не ограничено)	-измерение индивидуальных надоев, ежеминутных, в каждую дойку, среднесуточных, за период лактации, за год -контроль измерения надоев -измерение электропроводности молока от каждой коровы и индикация мастита -запрет доения для больных и сухостойных коров -автоматическое додаивание и снятии аппарата после завершения дойки -регистрация поедаемости корма -индивидуальное дозирование корма коровам и телятам -определение активности коровы и индикация состояния охоты	-расчет себестоимости молока, надоев в денежном эквиваленте -ведение календаря ветеринарных мероприятий -создание рабочих планов -измерение веса -контроль движения с помощью селекционных ворот -отдельный учет роста телят
Cattle Code/SAC (размер управляемого стада- до 5000 гол.)	-измерение индивидуальных надоев: в каждую дойку, среднесуточных, за период лактации, за год -контроль изменения надоев -учет времени и скорости молокоотдачи -измерение электропроводности и температуры молока от каждой доли вымени и индикация мастита -расчет индивидуальных потребностей в концкормах и их дозирование -регистрация поедаемости корма -измерение подвижности и температуры коровы	-ведение календаря животного -кормление в доильном зале -измерение веса -отдельный учет роста телят -расчет рационов для выпойки телят
Система идентификации и нормированного кормления коров (опытный образец) НТЦ «Ферммаш» (размер управляемого стада- до 3000 гол.)	-измерение индивидуальных надоев: в каждую дойку, среднесуточных, за период лактации, за год -индивидуальное дозирование концкормов контроль биологического состояния животных	-мониторинг молокоотдачи -ведение календаря животного -формирование групп по стадиям лактации -оптимизация рационов -селекция стада
Автоматизированная система управления стадом/ ВИЭСХ и БИМ (размер управляемого стада- до 2000 гол.)	-измерение индивидуальных надоев: в каждую дойку, среднесуточных, за период лактации, за год -индивидуальное дозирование концкормов -измерение температуры в долях вымени	-ведение календаря и истории животного -измерение веса