Проектирование и расчёт линии удаления и обработки навоза

Вятская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра  ТЭО

Инженерный факультет

Проектирование и расчёт линии удаления и обработки навоза

Расчётное  задание

Вариант 064

ВГСХА 064.00.00.00

Студент:                                                                          А.С.Порошин

Группа:                                                                            Им-410

Руководитель:                                                                В.Р.Алёшкин

                                                    Киров 2006.

1.Цель работы

1. Изучить методику расчета линии удаления и обработки навоза на ферме (комплексе) КРС.

2. На основании задания провести технологический расчет линии обработки навоза.

3. Подобрать машины и оборудование для технологической линии.

 4. Построить графики: а) работы оборудования;

                                       б) установленных мощностей.

5. Сделать энергетический расчет данной линии.

2.Исходные данные

Способ содержания – привязное, подстилочное; 2-х кратное доение;

продолжительность хранения навоза 12 месяцев; m = 900 дойных коров;

ширина навозохранилища 9м.

3.Расчет линии удаления навоза

Выход навоза на ферме зависти от способа содержания скота, его поголовья, вида и возраста животных, продолжительности стойлового периода, способа кормления и других факторов. Тогда по заданным условиям определяем средний суточный выход навоза на ферме по формуле [1]:

                                                  , кг                             (1)

где q_э – среднесуточное выделение экскрементов (кала) одним животным,

q_э = (35…40) кг, принимаем q_э = 35 кг;

q_м – суточное выделение мочи одним животным, q_м = (15…20) кг, принимаем

q_м = 15 кг;

q_в – среднесуточный расход воды на смыв навоза от одного животного, q_в = 0, так как навоз убираем механическими средствами;

П – суточная норма постилки на одну голову, П = (4…6) кг, принимаем П = 5 кг.

Так как m=900голов, то принимаем четыре коровника по 200 голов и один коровник на 100 голов

кг = 11т.

Максимальный суточный выход навоза учитывается коэффициентом суточной неравномерности и находится из выражения[1]:

                                                           ,                                            (2)

где α – коэффициент суточной неравномерности удоя, α = (1,5…2,5) [1],

принимаем α = 1,82.

 т

Суточное поступление навоза на ферме бывает неравномерным. Зоотехниками определено, что при трехразовом доении утром поступает 40 % суточного выхода навоза, а днем и вечером по 30 %. Для подбора оборудования необходимо определить разовый расход навоза. Он учитывается коэффициентом неравномерности поступления навоза и определяется по формуле[1]:

                                                           ,                                            (3)

где β_i – коэффициент неравномерности поступления навоза в течении суток, β₁ = 0,55 и β₂ = 0,45.

 т,

 т,

Далее максимальную производительность поточной линии удалении навоза определяют по максимальной величине Q_раз т.е. в данном расчете по утренней

                                                             , т/ч                                             (4)

где Т_уб – время уборки навоза за один раз (зоотехнический норматив), Т_уб = 1 ч.

т/ч.

В последующих расчетах по максимальной производительности определяют необходимые параметры машин технологической линии, подбирают машины по каталогу (справочнику) и пересчитывают работу машин на фактическое время Т_ф по формуле[1]:

, ч                                            (5)

где Q_{ПТЛ мах (рас)} – максимальное расчетное количество продукта (навоза), подлежащего обработке (удалению) на поточной линии технологической линии (или машине), т;

Q_маш – производительность машины, выбранной по каталогу (справочнику), т/ч.

Для данного расчета выбираем для удаления навоза из коровников (четыре коровника по 200 голов и один коровник на 100 голов) 9 горизонтальных транспортеров марки

ТСН-160А и 5 наклонных транспортеров той же марки. Следует иметь в виду, что в коровнике на 200 голов по технологической необходимости устанавливаются два горизонтальных транспортера, а наклонный один. Поэтому нагрузка на один горизонтальный транспортер в любую уборку будет в два раза меньше указанной ранее в расчетах.

Находим время необходимое на уборку навоза одного коровника

мин, мин,

Учитывая, что скорость движения горизонтального транспортера ТСН-2,0Б примерно 0,19 м/с и зная длину коровника, нетрудно убедиться, что при каждой уборке горизонтальный транспортер делает примерно три круговых оборота, что гарантирует качество уборки. При скорости движения цепи наклонного транспортера 0,72 м/с обеспечивается качественное удаление навоза за пределы коровника. По технологической необходимости наклонный транспортер включается раньше горизонтальных транспортеров и выключается после их остановки. При хорошем техническом состоянии наклонного транспортера и утопленном тамбуре это время (в начале и в конце) составляет несколько минут и практически мало отличается от фактического времени работы горизонтальных транспортеров утром, днем, вечером.

4.Подбор оборудования для транспортировки навоза от коровника

В соответствии с заданными условиями для транспортировки выбираем тракторный прицеп 2ПТС-6-8526 с грузоподъемностью 6 т и емкостью кузова 6,4 м³.

Если использовать ниже приведенную формулу, то количество рейсов со всех коровников(5 коровников) определится как

                                                     , рейсов                                                (6)

где Q_{маш (приц)} – грузоподъемность прицепа, т.

рейсов.

5.Расчет емкости навозохранилища

В технологических расчетах часто приходится рассчитывать объем навозоприемника или площадку для приготовления компоста. В нашем расчете принимаем для компостирования площадку, которая должна быть просторной и иметь твердое покрытие. Ее размеры должны обеспечивать приготовление и хранение навоза, компостирующего материала и непосредственно компоста, а также свободную работу техники и длительное хранение приготовленного компоста в  буртах. Размеры площадки определяют исходя из количества скота на ферме, нормы выхода навоза и главное от срока хранения навоза. Объем площадки под компост можно определить по формуле[1]:

        , м³                                                 (7)   

где Q_год – годовой выход навоза на ферме, т;

n – количество дней накопления навоза в навозохранилище, дни;

ρ – объемная плотность навоза, ρ = 0,8 т/м³.

,                                            (8)

где Д – число дней накопления навоза на ферме, Д = 365 дней;

q – среднесуточное выделение экскрементов и мочи одним животным, для КРС

q = (50…55) кг, принимаем q = 50 кг.

т.

м³.

Задаваясь высотой h = 3 м , шириной a = 9 м и длинной l=60м находим длину проектируемой площадки

       , м                                                            (9)

м

Число хранилищ Z определится по формуле[1]:

    .

                                                             Литература

1. Костин Г.Н. Проектирование и расчёт линии удаления и обработки навоза: Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов 2 курса биологического факультета. – Киров: Вятская ГСХА, 2002.- 42 с.