Разработка конструкции измельчителя сочных кормов для свинофермы

Состав чертежей

1. Технологическая схема работы кормоприготовительного цеха А1
2. Анализ существующих конструкций измельчителей корнеплодов А1
3. Анализ хозяйственной деятельности предприятия А1
4. Классификация измельчителей кормов А1
5. План кормоприготовительного цеха А1
6. Сборочный чертеж 1 измельчителя кормов А1
7. Сборочный чертеж 2 измельчителя кормов А1
8. Технологическая схема приготовления кормов А1
9. Технико-экономические показатели А1
10. Деталь крышка подшипника А3
11. Деталь шкив ведущий А3
12. Сборочный чертеж корпуса А2

Описание

В графической части представлен генеральный план животноводческого комплекса подсобного хозяйства, где размещены свинофермы и вспомогательные помещения комплекса.
В дипломной работе разработана технологическая линия приготовления кормов. С применением данной линии можно приготовить сложно-рационные корма, как для свиней, так и для разных видов животных. Эта линия на ряду с достоинствами имеет и ряд недостатков:
1. Большая энергоемкость процесса приготовления кормов.
2. Большая занимаемая площадь линии.
3. Большая металлоемкость.
Технологическая схема работы агрегата АПК-10 универсальна, проста в обслуживании и получение качественной кормосмеси на выходе.
В проекте и на чертежах приведена классификация измельчителей кормов, существующие конструкции измельчителей кормов. Проанализировав работу вышеприведенных измельчителей, выявили ряд недостатков:
1. Большие энергозатраты
2. Низкое качество измельченной массы.
3. Малофункциональность.
4. Недолговечность конструкций.
Предлагаемая конструкция измельчителя кормов лишена этих недостатков.
Предлагаемый измельчитель кормов работает следующим образом: Корма при помощи питатель подаются в бункер измельчителя, затем увлекаются в рабочую камеру машины. В цилиндрической камере, под большой скоростью вращаются сегментные ножи, где проходит процесс измельчения продукта. По середине барабана размещен шнек, который забирает измельченный корм в камеру смешения, где происходит окончательное досмешивание корма. После сбрасывается через выгрузное окошко. Вся конструкция закреплена на жесткой раме. Привод осуществляется при помощи электродвигателя 4.
Годовая экономия от внедрения конструкции составляет более 17 тыс. рублей, срок окупаемости 3 года. Годовая экономия от внедрения технологической линии составило полумиллиона рублей, срок окупаемости менее 3 лет.
С применением предлагаемой конструкции измельчителя кормов, хозяйство получит качественно измельченные и смешанные корма для животных с минимальными затратами средств.
Предлагаемая конструкция измельчителя, установленная в линию приготовления кормов полностью отвечает всем предъявляемым зоотехническим требованиям.
Измельчитель выгодно отличается от аналогов простотой конструкции, унифицированностью и качественным измельчением кормов. Кроме измельчения, в процессе работы машины корма дополнительно смешиваются.

 Обзор дипломной работы: 

2.1 Обоснование необходимости совершенствования процессов подготовки кормов к скармливанию

Широкое распространение в настоящее время приобретает использование в рационах животных кормовых смесей, состоящих из всех видов кормов, имеющихся в хозяйстве. Приготовляют кормовые смеси в специальных кормоприготовительных цехах, которые позволяют лучше решать все организационные вопросы, связанные с кормлением животных.

Значительно увеличивается процент механизации и вспомогательных операций по приготовлению и раздаче кормов, а, следовательно, снижаются затраты труда. Применение механизации при приготовлении кормовых смесей позволяет значительно расширить использование растительных отходов, полнее сбалансировать рационы.

Кормосмеси охотнее и полнее поедаются животными. В результате их продуктивность увеличивается на 7…10 %, расход кормов на единицу продукции снижается на 15…20%. Затраты труда по приготовлению влажных кормовых смесей составляют 0,1…0,6 чел∙ч/т.

2.2 Выбор схем технологических процессов кормоцеха

Выбор схем технологических процессов при подготовке отдельных видов кормов к скармливанию является основанием для проектирования и отбора оборудования, необходимого для осуществления данных процессов в кормоцехе.

Технологическая схема подготовки к скармливанию концентрированных кормов

Для свиней рекомендуется скармливать зерно мелкого и среднего дробления, величина частиц, соответственно, от 1,0 до 1,8 мм и от 0,2 до 1,0 мм. Дробленые корма целесообразно скармливать в виде смесей, концентрированные корма – в целом или дробленом состоянии. При влажности не выше 15% корма могут храниться длительный срок без потери качества.

Концентрированные корма хозяйство производит в местных условиях. Для подготовки концентрированных кормов принимаем следующую технологическую схему, показанную на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Технологическая схема подготовки концентрированных кормов.

Технологическая схема подготовки корнеклубнеплодов

К машинам для обработки корнеклубнеплодов предъявляются следующие требования:

• - мойка должна вестись до полного удаления земли незадолго до измельчения;
• - рабочие органы, воздействующие на корнеклубнеплоды, не должны вызывать порчу, потери корма и снижение его качества.

Целью измельчения корнеклубнеплодов является:

• - повышение усвояемости питательных веществ;
• - устранение возможности заглатывания животными и застревания в пищеводах больших частиц корма;
• - избежание почернения и потери свежести корма за счет резки корма не более чем за 1,5…..2 часа до скармливания;
• - обеспечение минимума потерь сока.

Выбираем следующую технологическую схему подготовки корнеклубнеплодов к скармливанию, показанную на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Технологическая схема подготовки корнеклубнеплодов.

Технологическая схема подготовки комбинированного силоса и зеленой массы

Силос, приготовленный из початков кукурузы, необходимо перед скармливанием измельчать до размеров частиц 1…2 мм. Исходя из кормовой базы, принимаем следующую технологическую схему подготовки комбинированного силоса и зеленой массы (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 - Технологическая схема подготовки комбинированного силоса и зеленой массы.

2.2.4 Технологическая схема подготовки сенной муки

Для улучшения рационов на свиноводческих фермах можно приготавливать муку из бобовых трав естественной или искусственной сушки. Однако количество питательных веществ в такой муке ниже, чем в витаминной на 15…20%.

Размер частиц сенной муки должен быть в пределах 0,2….2мм. Измельченную массу перемешивают с концентрированными кормами. Длительность хранения измельченных зеленых кормов не должна превышать два часа, так как они быстро вянут и теряют питательные вещества. Исходя из этого, принимаем следующую схему приготовления сенной муки, показанную на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 - Технологическая схема подготовки сенной муки.

В соответствии с выбранными технологическими схемами приготовления отдельных кормов проектируем следующие технологические линии кормоцеха:

1. Линия корнеклубнеплодов.
2. Линия концентрированных кормов.
3. Линия комбинированного силоса и зеленой массы.
4. Линия смешивания кормов.
5. Линия выдачи готового корма

2.3 Расчет суточной потребности корма для свинофермы

Количество кормов, подлежащих к скармливанию животным за сутки, определяем из выражения:

где  - количество животных по группам, голов;

 - суточная норма каждого корма на 1 животное, кг.

Например, для корнеклубнеплодов:

= 100 · 6,0 + 120 · 5,0 + 10 · 6,0 + 900 · 0,5 + 1250 · 1,5 + 900 · 2,0 +

+ 835 · 1,0 = 6220 кг.

Рассчитав аналогично суточную потребность в остальных кормах, результаты сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Суточная потребность корма

На основании принятого распорядка дня и процентного количества корма на каждое кормление, определяем количество корма на каждое кормление и полученные данные сводим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 – Распределение суточного расхода корма по отдельным кормлениям

Определение производительности линий кормоцеха и выбор машин

2.4.1 Линия приготовления корнеклубнеплодов

Суточная потребность в корнеклубнеплодах, как видно из таблицы 2.2, составляет 6220 кг, а максимальная разовая дача – 3110 кг. Исходя из этого, определяем производительность линий по формуле:

где  - разовое количество корма,  кг;

 - допустимая продолжительность работы данной линии,  ч.

Выбираем для линии приготовления корнеклубнеплодов машину ИКМ-Ф-10, производительность которой составляет 10 т/ч.

Определяем количество машин:

где  - производительность машины;  кг/ч.

Принимаем одну машину.

Для хранения не меньше суточного запаса корнеклубнеплодов определяем объем хранилища:

где  - суточная потребность в корнеклубнеплодах, кг;

 - объемный вес корнеклубнеплодов,  кг/м3;

 - коэффициент заполнения бункера, .

Для транспортировки корнеклубнеплодов в измельчитель выбираем один транспортер ТК-5Б, производительность которого 5 т/ч.

2.4.2 Линия приготовления комбинированного силоса и зеленой массы

Марку и количество машин для линии определяем из расчета максимальной разовой дачи корма и допустимого времени его измельчения:

Для измельчения силоса или зеленой массы выбираем машину производительностью 5т/ч.

Определяем емкость бункера дозатора:

где  - разовое количество силоса или стебельных кормов, расходуемое на одно кормление, кг;

 - объемный вес стебельных кормов;  кг/м3;

 - коэффициент заполнения бункера, .

Необходимое число бункеров-дозаторов:

где  - объем бункера,  м3.

Принимаем один бункер-дозатор БДК-Ф-70-20.

2.4.3 Линия приготовления сенной муки

Сенную муку приготавливают из соломы бобовых трав. Для измельчения сенной муки нами проектируется универсальная дробилка, которая дает из пересчета дробления зерна около 1 тонны сенной муки за час чистой работы. Сенную муку наполняют в питатель сенной муки ПСМ-10, который является одновременно и дозатором.

Производительность линии составит:

Сенная мука является продуктом не скоропортящимся, а поэтому ее можно заготавливать на будущее. Исходя из этого, принимаем производительность измельчителя сенной муки 700 кг/ч, что по зерну будет больше 2,5 т/ч.

2.4.4 Линия смешивания кормов

Все ранее измельченные корма подаются загрузочным шнеком ШЗС-40 в смеситель, в котором производится смешивание всех компонентов. Выбор производительности смесителя определяется из расчета максимальной разовой дачи корма для всех животных.

Определяем объем, занимаемый максимальной разовой дачей корма:

где , , ,  - максимальное количество корнеклубнеплодов, концентрированных кормов, сенной муки, силоса (зеленых кормов), расходуемое на одно кормление, кг;

, , ,  - соответственно, объемный вес кормов, кг/м3.

Необходимое количество смесителей:

где  - объем смесителя,  м3.С учетом перспектив развития принимаем два смесителя С-12.

2.4.5 Линия выгрузки готового корма

Готовый корм из смесителя выгрузным шнеком ШВС-40 подается в приемный бункер скребкового транспортера ТС-40М, который производит загрузку кормораздатчиков.

2.5 Разработка технологической схемы кормоцеха

Технология подготовки отдельных видов кормов и комплекс подобранных средств механизации в сумме дает схему технологического процесса работы кормоцеха, которая представлена на листе №3 графической части проекта.

Принятый комплекс оборудования кормоцеха обеспечивает переработку сочных (свекла, картофель, морковь) и грубых (солома, силос) кормов, приготовление кормовых смесей, дробление и запаривание концентрированных кормов, подогрев кормовой смеси. Концентрированные корма и корнеклубнеплоды доставляются самосвальными и тракторными прицепами или автосамосвалами. Силос в кормоцех доставляют непосредственно перед подготовкой корма на каждую дачу. Солома подвозится в кормоцех из расчета 1-2-х суточных потребностей.

Машины и оборудование скомплектованы в технологические линии. Линия подачи и переработки корнеклубнеплодов состоит из двух приемных бункеров емкостью по 9 м3 каждый, питателя корнеклубнеплодов ТК-5,0Б и измельчителя ИКМ-Ф-10. Из бункеров корнеклубнеплоды выбираются выгрузным шнеком питателя ТК-5,0Б и наклонным скребковым транспортером подаются в измельчитель ИКМ-Ф-10. Дозировка подачи осуществляется по времени работы транспортера. В измельчителе ИКМ корнеплоды очищаются от земли, измельчаются, подаются в сборный загрузочный шнек ШЗС-40, затем в смеситель кормов С-12. Удаление грязи из ванны измельчителя ИКМ производится специальной насосной установкой.

Линия дробления и подачи концентрированных кормов предназначена для приема, дробления, хранения и дозированной подачи их в смеситель. Концкорма измельчаются в дробилке и по мере необходимости питателем ПК-6,0 подаются в сборный загрузочный шнек ШЗС-40 и в смеситель.

Линия измельчения стебельных кормов (сенная мука, силос) состоит из бункера-дозатора кормов, от которого измельченный корм поступает непосредственно в транспортер ТС-40М, направляющий массу в сборный шнек ШЗС-40 и в смеситель С-12.

Линия загрузки кормов состоит из ШЗС-40, который все корма направляет в смесители. Линия выгрузки готового корма состоит из сборного выгрузного шнека ШВС-40 и наклонного транспортера ТС-40М.

Машины и оборудование кормоцеха обеспечивают приготовление кормов для свиней при концентратно-корнеплодном типе кормления. При этом все корма скармливаются свиньям в виде кормовых смесей влажностью 60…70%.

Общая площадь здания кормоцеха составит:

где  - площадь здания, занимаемая машинами и оборудованием, м2;

 - площадь здания, необходимая для производственных работ, м2;

 - площадь, занимаемая проходами и лестницами, м2;

 - площадь, занимаемая вспомогательными помещениями (душевая, санузел и т.д.), м2;

 - площадь, занимаемая хранилищами кормов, м2.

При проектировании размещения оборудования руководствуемся следующими принципами:

• обеспечение кратчайшего пути движения корма от начальной до конечной операции;
• соблюдение последовательности в расстановке оборудования, обеспечивающей принятый технологический процесс и поточный метод производства;
• минимальные потребности в различных вспомогательных нагрузках;
• максимальное сокращение коммуникационных сетей (пароводы, водопроводы);
• создание максимальных удобств при обслуживании и ремонте оборудования с наименьшими эксплуатационными расходами;
• соблюдение норм охраны труда, техники безопасности, пожарной безопасности, санитарных требований.

Площадь здания кормоцеха, занимаемую машинами и оборудованием, рассчитываем по формуле:

где  - габаритная площадь одной машины, м2;

 - число машин в кормоцехе.

Используя данные таблицы 2.3, находим суммарную площадь, занимаемую оборудованием.

Таблица 2.3 – Перечень и техническая характеристика машин и оборудования кормоцеха

Продолжение таблицы 2.3.

Определим площадь, необходимую для производства работ, исходя из числа производственных рабочих:

где  - площадь для одного рабочего, принимаем  м2;

 - число производственных рабочих, .

Площадь, занимаемая проходами, промежутками между машинами и лестницами:

где  - площадь проходов, расстояний между машинами и лестницами, м2.

Площадь  определяем, исходя из следующих норм: ширину основных проходов принимаем не менее 1,2…1,5 м, между машинами 1,5 м, расстояние от стенки до машины предусматриваем 0,5…0,7 м.

Исходя из вышеизложенного, принимаем площадь  м².

Площадь, занимаемую вспомогательными помещениями, определяем исходя из существующих норм. Для комнат отдыха отводится площадь 15…20 м², для душевой кабины с раздевалкой – 5…7 м2. В таблице 2.4 приведены площади вспомогательных помещений кормоцеха.

Таблица 2.4 – Площадь вспомогательных помещений кормоцеха

Таким образом, общая площадь кормоцеха равна:

Высота этажей здания зависит от размеров применяемых машин и должна быть не менее 3,5 м, что соответствует требованиям санитарных норм.

Принимаем  м, тогда  м3............................

Доклад для ознакомления и примера: 

Уважаемый председатель, уважаемые члены государственной аттестационной комиссии

В настоящее время экономическая ситуация в стране обуславливает интенсивное развитие небольших производств, способных быстро перестраиваться на тот или иной вид продукции, пользующийся спросом у потребителя. Использование передовых технологий, учитывающих такие факторы как энерго- и ресурсосбережение, возможность выпуска широкой номенклатуры изделий, делает актуальным развитие данного направления.
Потребность в производстве недорогих комбикормов для нужд мелких и средних крестьянских и фермерских хозяйств постоянно растет. В то же время на сегодняшний день отсутствует серийный выпуск комбикормового оборудования для решения данной проблемы. Все эти факторы обуславливают необходимость разработки и использования нового оборудования, способного производить дешево, быстро и качественно, при этом оставаясь надежным, универсальным, простым в эксплуатации.
В современных условии рыночной экономики, при производстве комбикормов, микродобавок в небольших количествах, все большее распространение получают машины многофункционального действия, сочетающие в себе два или более физических процессов воздействия на материал. При совмещении процессов измельчения и смешивания материалов на стадиях подготовки сырья, как правило, общие энергозатраты снижаются.
На 1-м листе графической части представлен генеральный план животноводческого комплекса подсобного хозяйства ООО «Бавлинская МТС». Где мы видим размещение свинофермы и вспомогательные помещения комплекса.
На листе №2 приводится технологическая линия приготовления кормов. С применением данной линии можно приготовить сложно-рационные корма, как для свиней, так и для разных видов животных. Эта линия на ряду с достоинствами имеет и ряд недостатков:
1. Большая энергоемкость процесса приготовления кормов.
2. Большая занимаемая площадь линии.
3. Большая металлоемкость.
Технологическая схема работы агрегата АПК-10 представлена на листе №3. Агрегат АПК-10А предназначен для приготовления в непрерывном режиме кормовых смесей из грубых кормов, силоса, корнеклубнеплодов, концентрированных кормов и других добавок. Данная линия универсальна, проста в обслуживании и получение качественной кормосмеси на выходе.
На 4-м листе приведена классификация измельчителей кормов. (Здесь будешь ориентироваться по плакату)
Существующие конструкции измельчителей кормов приведены на листе №5. Проанализировав работу вышеприведенных измельчителей, выявили ряд недостатков:
1. Большие энергозатраты
2. Низкое качество измельченной массы.
3. Малофункциональность.
4. Недолговечность конструкций.
Предлагаемая конструкция измельчителя кормов, приведенная на конструктивных листах 6, 7, 8, лишена этих недостатков.
Предлагаемый измельчитель кормов работает следующим образом: Корма при помощи питатель подаются в бункер измельчителя, затем увлекаются в рабочую камеру машины. В цилиндрической камере, под большой скоростью вращаются сегментные ножи, где проходит процесс измельчения продукта. По середине барабана размещен шнек, который забирает измельченный корм в камеру смешения, где происходит окончательное досмешивание корма. После сбрасывается через выгрузное окошко. Вся конструкция закреплена на жесткой раме. Привод осуществляется при помощи электродвигателя 4.
На листе №9 приводится технико-экономические показатели конструкции и проекта. Годовая экономия от внедрения конструкции составляет более 17 тыс. рублей, срок окупаемости 3 года. Годовая экономия от внедрения технологической линии составило полумиллиона рублей, срок окупаемости менее 3 лет.
С применением предлагаемой конструкции измельчителя кормов, хозяйство получит качественно измельченные и смешанные корма для животных с минимальными затратами средств.