CC BY
45
УДК 631.22.018.001.57+636.2
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УБОРКИ НАВОЗА УСТАНОВКАМИ ПОРЦИОННОГО ДЕЙСТВИЯ
ИЗ КОРОВНИКОВ
Ю.Н. Черновол, младший научный сотрудник
Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства E-mail: [email protected]
Аннотация. Изложены результаты анализа данных по существующим на сегодняшний день транспортерам для уборки навоза из коровников. Приведена методика расчета экономической эффективности при внедрении новой техники по сравнению с существующей. Рассчитана экономическая эффективность замены навозоуборочных транспортеров типа ТСН-160А и ТШ-300 установками порционного действия из типовых коровников с привязным содержанием животных. Конструктивные особенности установок заключались в разных конструкциях их рабочих органов - кареток. Установка УПУН-Ф-320-1 для выгрузки навоза из продольных каналов коровника в поперечный канал, размещенный в его торце, установка УПУН-Ф-320-2 для выгрузки навоза из продольных каналов коровника в поперечный канал, размещенный в центре коровника. При расчете экономической эффективности учитывались следующие затраты: на электроэнергию; амортизационные отчисления от балансовой стоимости; на текущий ремонт и техническое обслуживание; на заработную плату слесарей; на социальные, отраслевые и общехозяйственные нужды. Указаны актуальные ценовые показатели на 2017 год. Отмечен положительный эффект замены существующей техники на новую. Установки порционной уборки навоза менее металлоемки, расходуют меньше электроэнергии и имеют более низкие эксплуатационные затраты.
Ключевые слова: коровники, экономическая эффективность,установка порционной уборки навоза.
Введение. Анализ данных по существующим на сегодняшний день транспортерам для уборки навоза из коровников с привязным содержанием свидетельствует о том, что они ненадежны в эксплуатации, очень высока метало-, капитало- (2500-3300 руб./ гол.) и энергоемкость оборудования, это подтверждает низкий технический уровень машин и оборудования. Также значительна трудоемкость их монтажа. Эти отрицательные потребительские свойства усугубляются диспаритетом цен на промышленную и сельскохозяйственную продукцию. При этом увеличивается себестоимость производимой продукции, снижается ее качество. Все это обусловило необходимость поиска новых технологий и средств удаления на-воза из помещений. С целью устранения отмеченных отрицательных свойств было разработано новое техническое средство, лишенное вышеперечисленных недостатков стационарных навозоуборочных транспортеров.
Методология проведения работ. Объектами исследований были следующие разра-
ботанные конструкции установок порционной уборки навоза из коровников:
- все модели установок содержали по две тяговые лебедки в виде мотор-редукторов с барабанами для стальных канатов, соединенных с каретками;
- установки предназначены для перемещения навоза из продольных каналов шириной 320 мм и глубиной 120 мм к месту выгрузки в поперечный канал, расположенный как в торце, так и в средине коровника.
Конструктивные особенности установок заключались в разных конструкциях их рабочих органов-кареток. Установка для выгрузки навоза из продольных каналов коровника в поперечный канал, размещенный в его торце, содержит каретку, представленную на рисунке 1. Ее особенностью является одинаковое положение вращающихся скребков относительно рамы каретки, а именно, при внедрении в навоз все скребки располагаются вдоль нее под некоторым углом, а при перемещении порции навоза к месту выгрузки - перпендикулярно к ней.
Рис. 1. Установка порционной уборки навоза с 5 скребками УПУН-Ф-320-1
Установка для выгрузки навоза из продольных каналов коровника в поперечный канал, размещенный в центре коровника, содержит каретку, представленную на рисунке 2. Ее особенностью является симметричное расположение половины скребков относительно центра каретки.
При внедрении в навоз первая половина скребков располагается вдоль рамы каретки, а вторая - перпендикулярно ей. При перемещении порции навоза к поперечному каналу положение скребков меняется на противоположное. Первые скребки поворачиваются вокруг своих осей и занимают положение, перпендикулярное к раме каретки, а вторые располагаются вдоль нее.
Рис. 2. Установка порционной уборки навоза с 8 скребками УПУН-Ф-320-2
Для упрощения расчетов экономическая эффективность новой техники по сравнению с существующей определялась как разница затрат на ее содержание и обслуживание.
При этом учитывались следующие затраты: на текущий ремонт и техническое обслуживание; на заработную плату слесарей; на электроэнергию; амортизационные отчисле-
ния от балансовой стоимости; на отраслевые, социальные и общехозяйственные нужды.
Амортизационные отчисления на восстановление серийной техники (ТСН-160А) определялись, исходя из реального срока ее эффективного использования. По многочисленным литературным источникам [1-5] этот срок составляет от 3,5 до 5 лет. Принимаем 5 лет, т.е. амортизационные отчисления будут составлять 20% от балансовой стоимости [6-8]. По новой технике принимаем нормативный срок использования 7 лет, то есть отчисления будут составлять 14,3%. Затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание серийной техники согласно [6] составляют 14,3%, а для более простой новой техники ТШ - 300 принимаем 10%, для УПУН - 8% от балансовой стоимости.
Для обеспечения возможности учета затрат на социальные отчисления и на начисление общеотраслевых и общехозяйственных накладных расходов принимаем, что заработная плата слесарей по обслуживанию этой техники будет составлять 50% от общих затрат на текущий ремонт и техническое обслуживание. Общие накладные расходы принимаем равными 50% от зарплаты слесарей.
Расход электроэнергии (кВт-ч) техническими средствами -го типа определяется по формуле:
с = ^ =
М1фхп1фхкхк1хУ1
1ф
¡Ф
(1)
где Ещ - годовой расход электроэнергии техническими средствами -го типа, кВт-ч;
- установленная мощность привода ф-го типа технического средства, кВт; п^ - количество технических средств ф-го типа, шт.; к - коэффициент использования установленной мощности приводов технических средств (для силовых приводов может быть принят равным 0,8); к1 - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сельских сетях, к1 = 1,07; Ущ - годовой объем работ, выполненный ф-м техническим сред-
ством, т; - производительность в час технологического времени -го техническо-го средства, т/ч.
Технические характеристики модификаций установок порционного действия приведены в таблице 1. Конструктивные размеры кареток модификаций установок порционной уборки навоза приведены в таблице 2. Расчет массы модификаций установок представлен в таблице 3.
Основные исходные данные для определения технико-экономических показателей эффективности модификаций установок порционной уборки навоза приведены в таблицах 4-6.
Таблица 1. Технические характеристики
Стоимость 1 кг металла в деле принимаем 94 руб. Затраты на монтаж устанавливаются предприятием-изготовителем с целью обеспечения правильности его сборки и нормальной работы в период эксплуатации.
Модификации
Показатели установок
УПУН- УПУН-
Ф-320-1 Ф-320-2
Количество каналов, из которых 1 1
одновременно убирается навоз, ед.
Поперечное сечение каналов (глу-бинахширина), мм 120 х 320 120 х 320
Длина канала, м 65 63
Средняя скорость перемещения 0,2 0,2
каретки, м/с
Средняя масса убираемой порции
навоза каретками 69 68
установки, кг
Количество электроприводов, шт. 2 2
Установленная мощность двух мо- 1,1 1,1
тор-редукторов, кВт
Количество установок в типовом 4 4
коровнике на 200 голов, шт.
Таблица 2. Конструктивные размеры кареток
Таблица 3. Масса установок
Показатели Модификации установок
УПУН-Ф-320-1 УПУН-Ф-320-2
Масса рамы каретки, кг 21 33
Масса скребков каретки, кг 10 16
Масса двух мотор-редукторов ЫКБ, кг 58 58
Масса барабана с рамой, кг 22 22
Частота вращения выходного вала мотор-редуктора, об/мин 22 22
Длина стального нержавеющего каната диаметром 5 мм, м 130 128
Масса канатов, кг 17 17
Масса пульта управления одной установки, кг 10 10
Масса одной установки, кг 138 156
Таблица 4. Исходные данные для определения экономической эффективности установок
Показатели Модификации установок
УПУН-Ф-320-1 (2 установки) УПУН-Ф-320-2 (2 установки)
Количество обслуживаемого поголовья, гол. 100 100
Средний коэффициент загрузки электродвигателей 0,70 0,80
Расход электроэнергии за год, кВт-ч 1899 1085
Масса навоза, убираемого за год, т 1752 1752
Расход электроэнергии на уборку 1 т навоза, кВт-ч/т 1,08 0,62
Производительность установки, т/ч 0,76 1,52
Таблица 5. Стоимость металла в деле навозо-
Таблица 2. Конструктивные размеры кареток
Модификации
Показатели установок
УПУН- УПУН-
Ф-320-1 Ф-320-2
Количество кареток в одной уста- 1 1
новке, шт.
Ширина каретки, мм 300 300
Длина каретки, мм 2800 4500
Длина участка каретки, заполняе- 2400 2500
мого навозом, мм
Высота скребков, мм 100 100
Длина скребков, мм 300 300
Шаг скребков, мм 500 500
Количество скребков, шт. 5 8
Таблица 5. Стоимость металла в деле навозо-
Производитель Слободской МЗ
Модификация транспортера ТСН-160А
Стоимость, руб. 150000*
Масса, кг 1609
Стоимость металла в деле, 93,2
руб/кг
Цена монтажа транспортера на 100 голов, руб. 100000*
*Прайс-лист Слободского машиностроительного завода на 2017 г. [9]
На стоимость монтажа влияют масса оборудования (с учетом электродвигателей и приводов), габаритные размеры, сложность конструкции и количество деталей, затраты труда рабочих-монтажников, необходимость использования специальных средств и приспособлений для монтажа.
Результаты исследований. Результаты расчетов технико-экономических показателей при внедрении УПУН-Ф-320-1 и УПУН-Ф-320-2 на ферме КРС относительно транспортеров ТСН-160А и ТШ-300 представлены в таблице 7.
Выводы. Масса установок порционной уборки навоза в 5 раз меньше массы горизонтальной части транспортера ТСН-160А, мощность привода меньше в 4 раза, расход электроэнергии в год в 1,5-2,5 раза меньше в сравнении с транспортером ТСН-160А. Имеют место значительно меньшие эксплуатационные затраты.
Расчетный экономический эффект уборки навоза при замене скребкового транспортера ТСН-160А на две установки УПУН-Ф-320-1 или УПУН-Ф-320-2 может составить 55133 руб. и 58095 руб. соответственно, при замене штангового транспортера ТШ-300 - 43491 руб. и 46454 руб.
Таблица 6. Расчет балансовой стоимости
установок
Модификации
Показатели установок
УПУН-Ф- УПУН-
320-1 Ф-320-2
Цена рамы каретки, руб. 1974 3102
Цена скребков каретки, руб. 940 1504
Цена двух мотор-редукторов ЫИБ, руб. 65550 65550
Цена барабана с рамой, руб. 2068 2068
Цена канатов, руб. 10400 10400
Цена пульта управления одной 4248 4248
установкой, руб.
Цена установки, руб. 85180 86872
Цена монтажа установки, руб. 10000 10000
Балансовая стоимость одной 95180 96872
установки, руб.
Таблица 7. Технико-экономические показатели УПУН-Ф-320-1 и УПУН-Ф-320-2 _при внедрении на ферме КРС__
Название ТСН-160А ТШ-300 УПУН-Ф-320-1 (2 установки) УПУН-Ф-320-2 (2 установки)
Балансовая стоимость изделия, руб. 250000* 330000* 190360 193744
Расход электроэнергии в год, кВт-ч 2587 1559 1899 1085
Стоимость электроэнергии за год, руб. 12159 7328 8927 5101
Амортизационные отчисления, руб. 50000 47190 27221 27705
Затраты на техобслуживание и текущий ремонт, % 14,3 10,0 8,0 8,0
Затраты на техобслуживание и текущий ремонт, руб. в т.ч. затраты на заработную плату слесарей (50%) 35750 17875 33000 16500 15229 7614 15500 7750
Затраты на социальные нужды (30,2%), руб. 5398 4983 2300 2340
Общеотраслевые и общехозяйственные нужды (50% от з/п слесарей), руб. 8938 8250 3807,2 3875
Итого, руб. 112245 100751 57484 54521
Экономический эффект относительно установки ТСН-160А, руб. 55133 58095
Экономический эффект относительно установки ТШ-300, руб. 43491 46454
*Прайс-лист Слободского машиностроительного завода на 2017 г. [9]
Литература:
1. Письменов В.Н. Уборка, транспортировка и использование навоза. М., 1973. 200 с.
2. Мищенко А.В. Повышение долговечности тяговых цепей навозоуборочных транспортеров: дис. к. т. н. Курск, 2002. 269 с.
3. Лукашевич Н.М. Механизация уборки, переработки и хранения навоза и помета. Мозырь, 2000. 248 с.
4. Обоснование параметров установки порционной уборки навоза / Гриднев П.И. и др. // Техника в сельском хозяйстве. 2004. №1. С. 16-18.
5. Повышение эффективности функционирования технических систем подготовки навоза к использованию / Гриднев П.И. и др. М., 2000.
6. Экономическая эффективность механизации с.-х. производства / Шпилько А.В. и др. М., 2001. 300 с.
7. Морозов Н.М. Экономическая эффективность комплексной механизации животноводства. М., 1986.
8. Повышение эффективности производства продукции животноводства: рекомендации / Морозов Н.М. и др. М., 2008.
9. Прайс-лист Слободского машиностроительного завода на 2017 г. URL: http://www.smsz.ru/products/g navozoudalenie/
Literatura:
1. Pis'menov V.N. Uborka, transportirovka i ispol'zovanie navoza. M., 1973. 200 c.
2. Mishchenko A.V. Povyshenie dolgovechnosti tyagovyh cepej navozouborochnyh transporterov: dis. k.t.n. Kursk, 2002. 269 s.
3. Lukashevich N.M. Mekhanizaciya uborki, pererabotki i hraneniya navoza i pometa. Mozyr', 2000. 248 s.
4. Obosnovanie parametrov ustanovki porcionnoj uborki navoza / Gridnev P.I. i dr. // Tekhnika v sel'skom hozyaj-stve. 2004. №1. S. 16-18.
5. Povyshenie ehffektivnosti funkcionirovaniya tekhnich-eskih sistem podgotovki navoza k ispol'zovaniyu / Gridnev P.I. i dr. M., 2000.
6. EHkonomicheskaya ehffektivnost' mekhanizacii s.-h. proizvodstva / SHpil'ko A.V. i dr. M., 2001. 300 s.
7. Morozov N.M. EHkonomicheskaya ehffektivnost' kom-pleksnoj mekhanizacii zhivotnovodstva. M., 1986.
8. Povyshenie ehffektivnosti proizvodstva produkcii zhivotnovodstva: rekomendacii / Morozov N.M. i dr. M., 2008.
9. Prajs-list Slobodskogo mashinostroitel'nogo zavoda na 2017 g. URL: http:// www.smsz.ru/products/g_ navozou-dalenie/
THE ECONOMIC EFFICIENCY OF MANURE CLEANING BY BATCH ACTION INSTALLATIONS
FROM COWBARNS
Ju.N. Chernovol, junior research worker
All-Russian scientific-and-research institute of livestock mechanization
Abstract. The results of analysis of data on current conveyors for manure disposal from cowbarns are given. The method of new machinery compared to existing one implementation's economic efficiency calculation is shown. The economic efficiency of manure cleaning conveyors of TSN-160A type and TSH-300 units with batch action installations' of manure cleaning from the typical design cowbarns with tied animals' keeping is calculated. Design features of the units were due to different structures of their working bodies - the carriages. The UPUN-F-320-1 unit for the manure unloading from cowbarn longitudinal channels in the transverse channel, placed at its end, UPUN-F-320-2 unit for manure discharge from the cowbarn longitudinal channels in the transverse channel placed in the cow-barn's center. At economic efficiency calculating it was taken into account the following costs: electricity; amortization cost of balance value; current repairs and machinery service; mechanics salary; social, sectoral and total business needs. The actual price for 2017 are shown. The positive effect of the existing equipment with the new one replacement is noted. The manure cleaning's batch action installations are lesser metal, consume lesser electro power and have lower operating costs.
Keywords: cowbarns, economic efficiency, the batch action installation of manure cleaning.
