1. Исходные данные для расчёта

• Название: 1. Исходные данные для расчёта
• Дата: 30.03.2022
• Размер: 113.56 Kb.
• Имя файла: 3.docx
• Тип: Документы; #427920

1. Исходные данные для расчёта:

Поголовье дойных коров на ферме m=1730 голов;

Среднегодовой удой на корову Q =4300 л/год;

Доение стада трёхразовое (кратность равна 3);

Содержание коров боксовое;

Вид обработки молока – сепарация.

2. Расчет доения коров

2.1. Выбор доильной установки

Как правило при боксовом содержании используют доение по типу «ёлочка» соответственно принимаем установку УДЕ-8.

2.2. Доение коров

Организация работы дояра будет наиболее рациональной, если время на переходы и ручные операции будут сведены к минимуму. Нормы времени, затрачиваемого на выполнение отдельных операций, устанавливают на основании массовых хронометражных наблюдений в хозяйствах [1].

Для расчетных целей можно принять, что дояр в среднем затрачивает время:

- на подмывание вымени t _п ,

- на обтирание, массаж и сдаивание первых струек молока t_о;

- на надевание доильных стаканов t _H ;

- собственно машинное доение (когда работает доильный аппарат) t _м

- на машинное додаивание t д ;

- на снятие доильных стаканов t _c ;

Время на переходы от одной коровы к другой зависят от порядка обслуживании коров,скорости движения дояра (0,5... 1,0 м/с) и составляют 25... 30% от всего времени доения.

Продолжительность дойки всех коров устанавливается на каждой ферме в зависимости от распорядка дня с учетом зоотехнических требований и местных условий. В большинстве случаев это время составляет Т_д =90... 135 мин.

Продолжительность доения t одной коровы зависит от приученности коров к машинному доению, типа дольной установки и квалификации дояра. Для расчетов в учебном проектировании можно принять при доении в молокопровод t=6…8 мин;

Продолжительность ручных операций t р, в среднем можно принять при доении в молокопровод t р=1…3 мин.

Таким образом время машинного доения принимаем tм=5 мин;

- время ручных операций t_p =1 мин; сюда входят t _п , t_{о ,} t _н ,t д ,t _c,

то есть t_p =t_п + t₀ + t_н+ t_д+ t_c = 1 мин.

- время доения одного животного (время цикла) t = 6 мин;

сюда входит t _п , t_{о ,} t _н , _, t _м ,t д ,t _c

то есть t =t_п + t₀ + t_н + t _м +t_д + t_c = 6 мин.

2.3. Расчет доильной установки

Количество доильных аппаратов А ф , потребное для обслуживания всего поголовья доильных коров на ферме, определяется по формуле:

А =

где m- количество дойных коров на ферме, m=1400 гол;

t- среднее время доения одного животного, t=6 мин;

T - общая продолжительность дойки, T =90…135 мин;

принимаем T =100 мин.

Тогда А =  аппаратов.

Оптимальное количество аппаратов А , с которыми может работать один дояр без простоев, можно определить, если допустить, что все ручные операции выполняются им за время t , кратное времени полного рабочего цикла (времени доения t одного животного).

Тогда А = аппарата.

Число дояров Л, необходимое для обслуживания указанного поголовья, определяется по формуле:

Л= =  дояров.

Пропускная способность W доильной установки за время T =100 мин

(на одного дояра) определяется по формуле:

W=  коров.

Тогда пропускная способность доильной установки W  на Л=12 дояров будет равна:

W =W∙Л=95∙14=1330 голов.

Теоретически должно получится W =1400 голов, но так как при расчете мы не учитывали время на переходы, хотя оно составляет 25-30% от времени дойки, поэтому на практике время дойки будет более 100 мин, но в пределах зоотехнических требований.

Далее часовая производительность установки W (при работе всех дояров) определяется из выражения:

W =  коров/ч,

где 60- число минут в одном часе.

Часовая производительность W  одного дояра определяется по формуле:

W =  коров/ч.

Далее зная по расчетам:

- количество аппаратов А =84 аппаратов;

- оптимальное количество доильных аппаратов для одного дояра

А =6 аппаратов;

- число дояров необходимое для обслуживания всего поголовья Л=14;

- часовую производительность доильной установки W =798 коров/ч,

а также руководствуясь технологическими возможностями и особенностями доильного оборудования выбираем необходимое количество доильных установок.

Для данного расчета можно выбрать УДЕ-8, имеющий по технической характеристике следующие показатели:

- обслуживаемое поголовье (коровы) 400…600 гол;

- обслуживающий персонал (дояры) 1 чел.;

- количество доильных аппаратов (включая запасные) 16 шт;

- установка укомплектована нерегулируемым двухтактным доильным аппаратом АДУ-1;

- установка укомплектована вакуумной установка УВУ-60 общей производительностью 120 м /ч при вакууме 53 кПа; мощность вакуумной установки 4кВт.

Для выдаивания всего стада (1400гол.) в принятое время доения 100 мин необходимо 3 комплекта УДЕ-8.

3. Расчет линии обработки молока

Технологическую схему сепарации молока представляют виде рабочей диаграммы (рисунок 1) и производят расчеты связанные с подбором оборудования.

Определяем суточный удой фермы по формуле



где 365 - количество дней в году.

;

Максимальный суточный удой, учитывается коэффициентом суточной неравномерности и определяется из выражения

 ,

 - коэффициент суточной неравномерности удоя,  =1,5-2,0 принимаем  =2,0.



Тогда 

Необходимо определить разовый удой. Он учитывается коэффициентом неравномерности поступления молока и определяется по формуле

,

где   - коэффициент поступления молока в течение суток,  =0,4 и   (при трехразовой дойке).

Тогда 



Находим 30% от общего количества молока, которое идёт на сепарирование, по формуле[1]:

,

где Q -общее количество молока, идущего на

сепарирование, л;

а- процент молока идущего на сепарирование,%



Учитывая, что на сепарироване всё молоко берут от утренней дойки, находим оставшуюся его часть, по формуле[1]:

,

где  -оставшаяся часть молока

=16493,15-9895,89=6597,26л/ч

После расчётов имеем:

=32986,3 л/ч

=6597,26 л/ч

=16493,15 л/ч

= =9895,9 л/ч

=9895,89 л/ч

Далее максимальную производительность поточной линии сепарирования определяют по формуле [1]:

,

где  -максимальная производительность поточной

линии сепарирования, л/ч;

-время обработки,  =1,5…2,0ч,

принимаем =2ч

тогда 

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



где Q - максимальное расчетное количество продукта,

подлежащего обработке на поточной технологической

линии (или на машине) л;

Q - производительность машины выбранной по каталог л/ч;

Т - фактическое время работы линии , ч.

Ёмкость   должна вмещать объем молока, идущего на сепарирование ( =9895,89л).Учитывая коэффициент запаса ёмкости принимаем  =10 

Для сепарирования выбираем сепаратор ОСН имеющего производительность  =10000л/ч и мощность двигателя  =4кВт

Тогда 

Фактическое время работы сепаратора будет  1ч

Для определения ёмкостей под сливки и обрат необходимо знать количество их после сепарирования. На 1кг сливок жирностью 25% необходимо 5,8кг молока жирностью 4,4%.Далее пользуясь таблицей перевода весовых единиц молока в объемные находим количество сливок в кг:



Тогда 

Принимаем для сливок ёмкость вместимостью  =1,8  ,а для обрата ёмкость =8,5

Сливки и обрат во флягах могут транспортироваться на хозяйственные нужды любым удобным для этого видом транспорта.

4. Энергетический расчет молочной линии

Энергетический расчет проводит при условии, что все оборудование работает при оптимальной загрузке в указанное расчетное время.

Рассчитываем установленную мощность оборудования и расход электроэнергии.



где  - общая установленная мощность оборудования, кВт;

- установленная мощность очистителей центробежных ОМА-3М, кВт,  =2∙4,5=9 кВт;

- установленная мощность сепаратора ОСН, кВт, 

- установленная мощность двигателя насоса

36МЦ-10-10Ш, кВт;

 =1,7 кВт;

- установленная мощность освещения, кВт;

,

где  - удельная величина освещения молочной, Вт/м ;

=15 Вт/м ;

S- площадь молочной , м ; площадь определяется

умножением площади, занимаемой машинами и

механизмами S , принимаем S =62 м на коэффициент

увеличения площади к=3…5; принимаем к=5;

тогда S=62∙5=320 м .

Тогда  =15∙320=4800Вт=4,8кВт.

Далее подсчитываем общую установленную мощность оборудования молочной:

=9+4+1,7+4,8=19,5 кВт.

Расход электроэнергии определяется по формуле:

,

где n – количество машин в линии, шт;

W - расход электроэнергии i-ой машиной кВт ∙ч;

Р - мощность двигателя i-ой машины, кВт;

t - время работы i-ой машины,ч.

Тогда 

где  - общий расход электроэнергии в молочной, кВт∙ч;

- соответственно время очистки,

сепарации, насоса и освещения.

Для расчетов имеем:

;

;

.

Общее время работы сепараторов за день равно

 =1+0+0=1ч.

=1ч;

=0ч;

=0ч.

Общее время работы очистителей за день равно

 =1+0+0=1ч.

Время работы насоса определяется исходя из общего количества молока, которое перекачивает насос за сутки.



где  - производительность насоса в л/ч.

.

Время освещения принимаем  =2.

Тогда находим расход электроэнергии в молочной

.

5. Построение графиков работы оборудования и установленных мощностей

Время работы оборудования и установленные мощности для построения графиков берем из ранее проведенных расчетов и заносим в таблицу 1.

Таблица 1- Время работы оборудования и установленные мощности

Обозначение позиций	Технологическая операция	Марка машины	Время работы Утро День Вечер			Мощность Р, кВт
1	Освещение	Лампы	2 ч	0 ч	0 ч	4,8
2	Очистка	ОМА-3М ОМА-3М	1 ч 1 ч	0 ч 0 ч	0 ч 0 ч	4,5 4,5
3	Сепарация	ОСН	1 ч	0 ч	0 ч	4
4	Перекачка молока	36МЦ-10-10Ш	1ч	0 ч	0 ч	1,7

Таблица 2-Расчётные данные по мощности

Утренняя обработка молока
Время работы оборудования (часы и минуты)	Мощность,кВт
5ч-5ч15мин	4,8
5ч15мин-5ч45мин	15,5
5ч45мин -6ч15мин	19,5
6ч15мин-6ч45мин	8,8
6ч45мин-7ч00мин	4,8