Файл: диплом вешенка.docx

Дипломный проект состоит из введения, четырёх разделов, общих выводов, списка литературы. Проект изложен на 68 страницах машинописного текста, содержит 4 таблиц, 13 иллюстраций. Список используемой литературы включает 21 наименования.

В первом проведён анализ существующих технических средств для дозирования сыпучих материалов при их гранулировании. Анализ позволил выявить наиболее перспективные рабочие органы гранулятора – рабочие ролики в совокупности с матрицей, а для дозирования массы измельченного субстрата использовать шнековый дозатор.

Представлены и изучены физико-механические свойства субстрата и гранул, необходимые для контроля качества дозирования с учетом агротехнических требований. Модернизация гранулятора – введение в состав шнекового дозирующего устройства, позволила увеличить производительность на 30%.

В дипломном проекте приведены мероприятия по охране труда и природы. Так же приведено расчет экономическое обоснование модернизации гранулятора. Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений составил 0,04 года.

СОДЕРЖАНИЕ

РЕФЕРАТ 1

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 4

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 5

ВВЕДЕНИЕ 6

1. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ СУБСТРАТА ПОСЛЕ ВЫРАЩИВАНИЯ ВЕШЕНКИ 8

1.1Питательные субстраты 9

1.2 Приготовление субстрата 11

1.3 Стерилизация субстрата 12

1.4 Инокуляция субстрата 15

1.5 Рост и развитие плодовых тел 18

2. ПРОЕКТНЫЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 21

2.1. Физико-механические свойства субстрата 21

2.2. Характеристика субстрата после выращивания грибов вешенки 23

2.3. Предлагаемая технология производства гранул из отработанного субстрата вешенки с использованием дозатора. 31

2.4 Устройство и принцип работы гранулятора 33

2.5 Описание модернизации гранулятора 35

2.6 Расчет шнекового дозатора 37

2.8 Расчёт клиноременной передачи 38

2.9 Расчёт шпоночного соединения 41

2.10 Определение производственной мощности гранулятора 43

2.11. Операционно-технологическая карта. Агротехнические требования 47

3. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 49

3.1 Требования к технологическим процессам 50

3.2 Расчет заземления 51

3.3 Экологическая безопасность 53

3.4 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях 55

4 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА 58

4.1 Расчет затрат на конструкторскую разработку 58

4.2 Экономическая эффективность модернизированного гранулятора 61

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 66

Термины и определения

В настоящей выпускной квалификационной работе применяют следующие термины с соответствующими определениями:

Модернизация — процесс совершенствования технического средства до приведения его в соответствие с новыми требованиями и нормами, техническими условиями, показателями качества и т.д.

Агротехнические требования – совокупность правил воздействия сельскохозяйственной машиной на обрабатываемую среду для достижения показателей, обеспечивающих оптимальные условия роста и развития растений или получение продукции заданного качества при наименьших затратах.

Охрана труда — система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационные, технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Экономическая эффективность — величина, определяемая соотношением полученных результатов деятельности человека, производства продукции и затрат труда и средств на производство.

Эксплуатационные затраты – текущие затраты на обеспечение работоспособности основных средств на протяжении всего срока их эксплуатации.

Перечень сокращений и обозначений

В настоящей выпускной квалификационной работе применяют следующие сокращения и обозначения:

ВКР – выпускная квалификационная работа

ГОСТ – государственный стандарт

ВОМ – вал отбора мощности

ВИСХОМ-Всесоюзный научно исследовательский институт

МТА-машинно тракторный агрегат

БЖД – Безопасность жизнедеятельности

ДТГ -

Введение

В последние годы во всем мире наблюдается рост производства вешенки. Грибная индустрия России в 2023 году впервые за последние восемь лет продемонстрировала рост объема продукции грибов вешенки. Объем культивируемых грибов по сравнению с 2021 годом увеличился на 9% и составил 12 223 тонны. За 2018 год российские грибоводы на 17% увеличили производство вешенки по сравнению с прошлым годом, что составило 3748 тонн. Существует большая вероятность, что в 2023 году будет собран рекордный урожай этих грибов за всю историю российского грибоводства. Наибольшими темпами растет производство вешенки в Поволжье В этом регионе было собрано 30% всей отечественной вешенки [1].

В связи с возросшим производством вешенки как в России в целом, так и в Пензенской области возросли и объемы отходов грибного производства – отработанного субстрата вешенки, представляющего собой полуперепревшие органические материалы, в основном пшеничную солому.

За последнее десятилетие масса отработанного субстрата после выращивания вешенки составляет более 190 тыс. тонн, в среднем за год – 18 тыс. тонн. Только за последний 2021 год масса субстрата после выращивания вешенки в среднем по России составила около 19 тыс. тонн.

В настоящее время большая часть отработанных блоков свозится на санкционированные и несанкционированные свалки или просто выбрасывается в овраги либо рядом с основным грибным производством, вызывая загрязнение окружающей среды. Утилизация отходов жёстко регулируется экологическим законодательством и, соответственно, влечёт административные наказания для хозяйствующих субъектов со стороны надзорных органов.

Отработанный субстрат после выращивания вешенки может использоваться как экологически безопасное органическое удобрение, повышающее плодородие почвы, в том числе содержание гумуса в почве.

Технология производства органического удобрения из отработанного субстрата вешенки рекомендует следующие операции: приём отработанного субстрата вешенки из транспортного средства; отделение от полиэтиленовой упаковки; измельчение; обезвоживание отработанного субстрата; изготовление гранул; затаривание в тару (биг-беги).

Основной операцией, определяющей производительность линии и качество выполнения технологического процесса, является изготовление гранул. Достоинства гранул: одинаковый состав, удобство при внесении разбрасывателями органических удобрений, транспортабельны, занимают меньший объем при хранении.

Отработанный субстрат после выращивания вешенки имеет ряд важных преимуществ перед навозом крупного рогатого скота: не содержит семян сорняков, яиц гельминтов и спор, опасных для здоровья человека бактерий.

Таким образом, на сегодняшний день наиболее перспективной технологией, позволяющей переработать значительные объёмы отработанного субстрата вешенки в органическое удобрение, является гранулирование отработанного субстрата [1].

Целью дипломного проекта является модернизация гранулятора для производства гранул с применением шнекового дозирующего устройства, позволяющего увеличить производительность гранулятора.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

Провести анализ существующих способов и технических средств дозирования субстрата при производстве гранул из субстрата вешенки.
Изучить физико-механические свойства субстрата после выращивания грибов вешенки.
Провести теоретические расчеты предлагаемых шнековых рабочих органов при модернизации гранулятора.
Провести экономическое обоснование применения модернизированного гранулятора.

1. Научно-исследовательский раздел. Анализ существующих способов и технических средств для гранулирования субстрата после выращивания вешенки

Вешенка обыкновенная представляет собой один из наиболее перспективных видов грибов, пригодных для искусственного выращивания. Она отличается рядом преимуществ по сравнению с другими видами культивируемых грибов. В частности, для нее характерны короткий цикл развития мицелия до плодоношения, высокая урожайность, устойчивость к бактериальным, грибным и ярусным болезням, способность без ухудшения внешнего вида и качества переносить длительное хранение и транспортировку, высокие вкусовые и питательные свойства плодовых тел.

Кроме того, технология выращивания вешенки относительно проста. Она может расти на различных отходах растительного происхождения, потребляя целлюлозу, гемицеллюлозу, лигнин и другие составные части клетки. Субстрат, на котором росла вешенка, можно применять в качестве удобрения и корма для сельскохозяйственных животных. Вешенку можно культивировать экстенсивными и интенсивными способами.

Интенсивные способы получения плодовых тел вешенки обыкновенной предусматривают культивирование ее в специальных помещениях, где есть возможность регулировать условия микроклимата. Преимуществом этих способов является то, что они позволяют выращивать грибы круглогодично и получать более высокие и стабильные урожаи, а также использовать разнообразные растительные субстраты и осуществлять механизацию и автоматизацию производства, что сокращает цикл технологических процессов (до 8-10 недель) (рисунок 1).

1.1Питательные субстраты

В качестве основного компонента субстрата для культивирования вешенки в большинстве европейских стран используют солому злаковых (ржи, пшеницы, ячменя, овса, проса). Субстрат из соломы сравнительно легко готовится и содержит достаточное количество питательных веществ, необходимых для нормального развития и плодоношения гриба. В южно-европейских странах (Италия, Венгрия, Румыния) и в США для этих целей широко применяют кукурузные стебли и кочерыжки, а в странах, где основной сельскохозяйственной культурой является рис, используют рисовую солому, перемешанную с отходами обмолота и переработки зерна риса. Там, где сеют хлопок, применяют его отходы.