Файл: Механизация животноводства.doc

Итак, дано: поголовье коров -. m голов

коэффициент дойности стада К.

К = 0,75... 0,80.

Время доения всего стада или отдельной группы коров при сменно-поточном оборудовании по зоотехническим требованиям составляет Т_д = 2 часа.

На крупных промышленных комплексах, где используется сменно-поточная система содержания животных, время доения всего стада достигает 5...6 часов.

Последующий расчет для таких комплексов нужно вести для одной группы:

2.5.1. Расчет линейных доильных установок

Количество доильных аппаратов, потребное для обслуживания всего стада, n_ф:

n_ф= тК t_маш / Т_д , шт

где m- число коров на ферме, гол,

К - коэффициент дойности стада,

t_маш- среднее время доения одной коровы, мин

(паспортные данные аппарата),

Т_д - продолжительность доения всего стада, мин.

Оптимальное число доильных аппаратов, с которым должен рабо­тать один" оператор, n_опт:

где t_pp - суммарное время ручных операций, мин.; зависит от типа доильной установки, от принятой на ферме орга­низации труда, от квалификации операторов:

t_рр = t_пк + t_п.ст + t_п + t_п^I + t_зо + ( t_сл + t_от ) / 2, с ,

Пример уравнения приведен для расчета АД-100А6, ДАС-2Б, АИД-1, где t_пK - время подготовки, с,

t_ст - время постановки стаканов, с,

t_п - время короткого перехода, с,

t_n^I - время большого перехода, с,

t_зо - время заключительных операций, с,

t_сл+t_от - время слива и относа молока, с.

При получении n_опт дробного числа округляем в меньшую сторону, это вынуждает оператора не иметь простои. Сокращение времени операции, обусловленное физиологией животного недопустимо.

При работе доильных установок с молокопроводом или с про­ходными станками преобразовать исходную формулу не представля­ет сложности.

Количество обслуживаюшево персонала:

Количество коров, выдаиваемое за час всеми операторами, составляет:

Q = qn_onmN . коров/ч,

где q - количество коров, выдаиваемое за час одним доильным аппаратом:

, коров

где t_з.ап - время занятости аппарата при выдаивании одной коровы. с;

t_з.ап =t_маш + t_рр, с,

N - число операторов, обслуживающих стадо:

. чел,

где Q_H - необходимая пропускная способность доильной установки:

, коров/ч,

Q_ф - количество коров, которое выдаивает оператор за час, работая с n_опт количеством доильных аппаратов:

. , коров/ч,

Следовательно, необходимое число операторов будет равно:

чел

Количество установок определяют, исходя из необходимого числа доильных аппаратов, n_ф.

2.5.2. Особенности расчета доильных установок типа "Тандем" уда-8а

Суммарное время ручных операций в этом случае составляет:

t_рр=t_пк+t_п.ст+2t_п с,

Оптимальное число доильных аппаратов будет равно:

шт,

и определяется не время занятости аппарата, а время занятости стойла:

t_з.ст=t_маш+t_рр+t_вп+t_вып , с.

2.5.3. Особенности расчета доильных установок типа "Елочка" уда- 16 а

Суммарное время ручных операций в этом случае составляет:

t_рр = t_{пк +} +t_п.ст + 2t_n . c.

Оптимальное число доильных аппаратов будет равно:

. шт,

и определяется не время занятости аппарата, а время занятости стойла:

t_з.ст=2t_маш+t_вп+t_вып , с.

Стойло групповое, время впуска и выпуска относится ко всем "n" аппаратам, поэтому пропускная способность УДА- 16А выше, чем у УДА-8А.

циклов

где К - число циклов доения в одном групповом стойле. Число коров, выдаиваемое за час. составит:

Q = 2Кn_опт , коров/ч,

где 2 - означает пропускную способность двух сторон установки (2. групповых стойл).

2.5.4. Расчет технологических линий первичной обработки молока

Определив тип и. выбрав марку доильной установки, необхо­димо выбрать технологическую линию первичной обработки молока,

не забывая о том, что в комплект многих доильных машин входят и некоторые машины для первичной обработки молока.

Выбор ПТЛ первичной обработки молока обуславливается формой поставки продукции в торговую сеть. Наиболее распростра­ненная форма: молоко проходит на ферме первичную обработку. далее поступает на молокозавод. Другой вариант: первичная обработка более углубленная на ферме и даже переработка с последующей поставкой потребителю.

Максимальная производительность ПТЛ:

. кг/ч

где G - среднегодовой удой на корову (продуктивность), кг;

К_г - коэффициент годовой неравномерности поступления,

К_г = 1,2. ..1,3;

К_h - коэффициент суточной неравномерности поступления молока: при двухкратной дойке, Кн- 1,8. . .3,0 , при трехкратной дойке, Кн = 1,2, .,1.8;

К_д - кратность доения, К_д - 2...3,

Первая операция, как правило, очистка. Для грубой очистки используют цедилки, фильтры лавсановые, установленные в ПТЛ доения.

Для тонкой очистки используют центробежные молокоочистители и выбирают их в зависимости от часовой производительности ПТЛ

М = П./ р , л/ч,

где р - плотность цельного молока, р = 1,027.. .1,034 кг/дм³.

Далее определяется длительность непрерывной работы сепаратора-очистителя (ч). Она должна обеспечить обработку молока в течение одного времени доения Т_д без разборки сепаратора.

Т_о=V_гр100/Р м,

где V_rp - объем грязевого пространства барабана, дм³

P - процент отложения сепараторной слизи от общего объема очищенного молока, Р = 0, 03... О, 06 %.

Если Т₀ > Т_д то в технологическую линию устанавливают магистральный фильтр, уменьшающий загрязнение молока.

Следующая операция - охлаждение. Обычно используются пла­стинчатые охладители.

Определяется необходимая рабочая поверхность водяной секции охладителя:

где С_м - удельная теплоемкость молока, С_м = 3,95 кДж/кг • град;

n_в - кратность расхода воды, n_в= 2,5...3;

С_в - удельная теплоемкость воды, С_в = 4,2 кДж/кг-град;

К_в - общий коэффициент теплопередачи водяной секции,

К_в = 1730 Вт/м²град;

t_H - начальная температура молока, t_H = 32. ..34°С (температура молока, поступающего с линии доения.};

t_B - начальная температура воды, t_B= 6. . . 10°С;

τ_в - конечная разность температур молока и воды,

τ_в = 3. ..8°С.

Определяется число пластин водяной секции:

n=S_охл/_Sпл

где S_пл - площадь рабочей поверхности одной пластины.

Подбирается охладитель по техническим характеристикам.

При необходимости следует выполнить расчет по аналогичной методике для рассольной секции охладителя.

Для экономии охлаждающей жидкости и для получения хладо-носителя низкой температуры в любое время года используют хо­лодильные машины.

Выбор холодильной машины ведут по секундной производи­тельности холода:

, кВт

где t_K - температура охлажденного молока, град.

Необходимая производительность холодильной машины соста­ вит: Q_{хол.маш}= К_хQ.

где Q_{Хол.маш} - секундная производительность холодильной машинs, кВт;

К_х - коэффициент, учитывающий потери в окружающую

среду. К_x = 1,05.. .1,10.

Необходимо подобрать холодильную машину по техническим характеристикам.

В районе Северо-Запада эффективно использовать для охлаждения воды с октября по апрель естественный холод, В проекте можно рекомендовать такие установки без технических характеристик, т.к. пока они изготовляются на местах.

На малых фермах и на пастбищах даже более крупных ферм бывает выгодно использовать намороженный лед или лед естест­венных водоемов. С этой целью оборудуются специальные ледники.

Исходные данные для расчета ледника:

• примерный расход льда - 30 кг льда для охлаждения воды,

расходуемой на охлаждение 1 ц молока до 8°С;

• плотность льда: с водоемов, р = 800 кГ/м³;

намороженный, р = 930 кГ/м³.

При необходимости включения в ПТЛ сепарирования, пастери­зации, нормализации, рекуперации рекомендуется пользоваться данными методических указаний к деловой игре по теме "Первич­ная обработка молока", разработанной на кафедре.

2.6. Расчет механизации водоснабжения

Целью расчета водоснабжения является определение средне­суточного расхода воды Q_ср._сут, максимального секундного расхода Q_{max c} и на этой основе выбор диаметров труб наружного водопровода и высоты водонапорной башни.