В настоящее время в сельском хозяйстве действует большое количество животноводческих ферм и комплексов, которые еще длительное время будут основными производителями сельскохозяйственной продукции. В процессе эксплуатации возникают задачи по их реконструкции с целью внедрения новейших достижений науки и техники, повышение эффективности отрасли.
Если в настоящее время в колхозах и совхозах на одного работника приходится 12-15 молочных коров, 20-30 голов крупного рогатого скота на откорме, то при внедрении машин эти показатели могут быть значительно увеличены.
Реконструкция и внедрение системы машин в производство требует от специалистов знаний в области механизации животноводства, умение использовать эти знания при решении конкретных задач.
Произведенные ниже расчеты основываются на методическом пособии В.И. Земского «Механизация и технология производства продукции животноводства»
Расчёт количества скотомест на ферме выбор здания для содержания животных
Количество скотомест на ферме предприятия СПК «Алтай» по производству молока, мяса рассчитываем с учётом развития предприятия на перспективу в зависимости от специальных коэффициентов количества голов на данной ферме – 600 гол. со структурой стада 90% коров.
Из них дойных – 450 гол.
Сухостойные – 78 гол.
Нетели – 72 гол.
Новотельные, глубокостельные (в родильном помещении) – 72 гол.
Телята профилакторного периода (до 10-20 дневного возраста) – 36 гол.
После расчёта количества скотомест фермы для разных групп животных выбираем основные производственные здания для их содержания. На фермах КРС молочного и мясомолочного направлений в соответствии с общесоюзными нормами технологического проектирования рекомендуются коровники вместительностью при беспривязном содержании на молочно товарных фермах 200 и 400 голов. На данной ферме три коровника вместительностью – 200 гол. Размеры и вместительность молочных отделений, родильных помещений и профилакториев, телятников, других зданий и сооружений определяем, исходя из расчётов и размеров стойл. На 1 животное (дойные, сухостойные коровы и нетели) приходится площадь стойла 1,8 м2,ширина и длина этих стойл соответственно 1 и 1,9 м.
Стойла для коров в родильных отделениях имеют площадь 3 м2 при ширине 1,5 м и длине 2 м. Для новорождённых телят до 10-20-дневного возраста площадь клеток составляет 1,2 м2. На ферме имеется родильное отделение на 72 головы с телятником на 36 голов.
1.1 Разработка генерального плана
При разработке плана фермы все основные здания, выбранные для содержания всех групп животных, и вспомогательные помещения размещены с учётом типовых проектов. Расстояния между зданиями на ферме определены, исходя из санитарных норм проектирования промышленных предприятий и норм технологического проектирования, утверждённых Министерством сельского хозяйства. Плотность застройки сельскохозяйственными предприятиями регламентируется соответствующими нормами. Минимальная плотность застройки на предприятиях крс молочного направления при привязном содержании должна составлять 51-55%. На данной ферме площадь застройки соответствует установленным нормам. Ферма отделена от жилых и общественных зданий санитарно защитными зонами. Данная ферма расположена с подветренной стороны по отношению к жилой зоне. Зона фермы состоит из следующих функциональных площадей:
а) производственной;
б) хранения и подготовки кормов;
в) хранения и переработки отходов производства.
Ветеринарные учреждения (за исключением ветсанпропускников), котельная, навозохранилище, построенное с подветренной стороны. Кормоцех расположен при въезде на территорию фермы с ветреной стороны по отношению ко всем остальным зданиям.
В непосредственной близости к кормоцеху располагаются склад концентрированных кормов и хранилище для корнеклубнеплодов, силоса и т.д.
Виды транспорта, обслуживающего ферму, выбраны на основе технико-экономических образований. На открытом воздухе расстояние от рабочих мест до санитарно-бытовых помещений не превышает 500 м. Технологические разрывы между зданиями и сооружениями равны противоположным. Инженерные сети на ферме спроектированы как единая система инженерных коммуникаций.
Разработка механизации производственных процессов
Приготовление и раздачи кормов
Исходными данными для разработки этого проекта являются: поголовье фермы по группам животных и рационов для каждой группы животных. На ферме применяется кормление влажными полнорационными кормовыми смесями. При кормлении животных на ферме используем следующие виды кормов: сено разнотравное, солому яровую пшеничную, силос кукурузный, сенаж, корнеклубнеплоды, травяную муку, концентраты, кормовую патоку, микро- и макроэлементы.
Таблица 2.1
Суточный рацион дойных коров живой массой 500 кг со среднесуточным удоем 10 л, жирностью молока 3,8-4,0%
| Виды кормов | Количество кормов, кг |
| Сено разнотравное | 4,0 |
| Силос кукурузный | 20,0 |
| Концентраты (мука пшеничная) | 2,0 |
| Травяная мука | 0,5 |
| Яровая солома | 4,0 |
| Соль поваренная | 0,05 |
| Всего | 30,55 |
Таблица 2.2
Суточный рацион для сухостойных коров
| Виды кормов | Количество кормов, кг |
| Травяная мука | 0,5 |
| Сено | 4,0 |
| Силос кукурузный | 20,0 |
| Яровая солома | 4,0 |
| Концентраты | 2,0 |
| Соль | 0,1 |
| Всего | 28,6 |
Таблица 2.3
Суточный рацион для нетелей (за 2-3 месяца до отёла)
| Виды кормов | Количество кормов, кг |
| Сено | 4,0 |
| Силос | 10,0 |
| Травяная мука | 2,0 |
| Солома | 3,0 |
| Концентраты | 2,0 |
| Соль поваренная | 0,04 |
| Всего | 21,04 |
Разработав суточные рационы каждой группы животных, и зная их поголовье, приступают к расчету требуемой производительности кормоцеха, для чего рассчитывают суточный рацион кормов каждого вида по формуле:
(2.1)
- поголовье 
-ой группы животных;
- количество кормов 
-го вида в рационе - ой группы животных;
- количество групп животных на ферме;
Сено: 
.
Силос: 
.
Конц. корм: 
.
Солома: .
Тр. мука: 
.
Соль: 
.
Суточную производительность кормоцеха определяем по формуле:
. (2.2)
.
Требуемую производительность кормоцеха определяем по формуле:
. (2.3)
Траб - расчётное время работы кормоцеха для выдачи корма на 1 кормление, Траб=1,5-2,0ч,[1],в расчете принимаем Траб=2ч;
– кратность кормления животных; 
[1], принимаем 
.
Таким образом, в результате расчётов и выбранного типа кормления животных выбираем кормоцех, т.п. 801-323 [1]. Обслуживаемое поголовье 400-800 гол. производительность (за 1ч. чистого времени) 10т.
Для доставки кормов к животноводческому помещению и раздачи кормов внутри помещения используем мобильные кормораздатчики. Они работают после операции по загрузке раздатчика кормом и транспортированию к месту раздачи.
Далее рассчитываем требуемую производительность поточной технологической линии раздачи кормов в целом для фермы:
. (2.4)
Qсут -суточная потребность в кормах всех видов на ферме, т;
tразд - время на раздачу разовой потребности корма, tразд=1,5-2ч [1];
-кратность кормления, [1];
.
Расчетная фактическая производительность одного кормораздатчика:
. (2.5)
Gк - грузоподъемность кормораздатчика, Gк= 3т [1];
tр - длительность одного рейса, ч;
tр= tз+ tд+ tв. (2.6)
tз, tв -время загрузки и выгрузки кормораздатчика, ч;
tд -время движения кормораздатчика, ч;
Рассчитываем время выгрузки кормораздатчика:
. (2.7)
Qв - подача кормораздатчика;
Подача кормораздатчика:
. (2.8)
vр - расчетная скорость кормораздатчика, м/с;
- длина одного кормо-места, м;
- кратность кормления;
.
Время выгрузки кормораздатчика:
.
Время загрузки:
. (2.9)
- подача технического средства на погрузке, Qз =30т/ч [1];
.
Время движения кормораздатчика от кормоцеха к животноводческому помещению:
. (2.10)
Lср - среднее расстояние от места загрузки кормораздатчика до животноводческого помещения, км; Lср=0,5км;
vср - средняя скорость движения кормораздатчика, км/ч; vср=15 км/ч;
.
Длительность одного рейса:
.
Расчетная фактическая производительность одного кормораздатчика:
.
Количество кормораздатчиков выбранной марки:
. (2.11)
.
Принимаем 1 кормораздатчик.
Таким образом, в результате расчётов выбираем, мобильный кормораздатчик КТУ-10А [1]. Этот кормораздатчик агрегатируется с трактором «Беларусь» любой модификации; рабочие органы кормораздатчика приводятся в действие от ВОМ трактора. Этот кормораздатчик обеспечивает подвоз кормов с кормоцеха и их раздачу животным. Его грузоподъёмность – 3 т. Подача при выгрузке составляет от 20 до 50 т/ч.
Водоснабжение