CC BY
27
УДК 631.1:636.2
АГРЕГАТ ДЛЯ СОЗДАНИЯ КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ
ДЛЯ КОРОВ
И.К. Текучев, доктор технических наук
Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства
E-mail: [email protected]
Л.П. Кормановский, академик РАН
ФГБНУ ФНАЦ ВИМ
E-mail: [email protected]
Аннотация. ФГБНУ ВНИИМЖ предлагает для модернизации типовых коровников на 200 голов применять создаваемый электромобильный агрегат. Агрегат перемещается вдоль двух центральных рядов коровника и обслуживает 100 коров. Агрегат представляет собой передвижную тележку, на которой смонтирован бункер для подстилки емкостью 1,2 м3 с лопастным питателем и электроприводом, под бункером размещены две швырялки, распределяющие подстилку по стойлам, два скребка для уборки навоза с концов стойл и два скребка для уборки навоза с технологического прохода в продольные каналы, 6 ламп ультрафиолетового облучения коров, два озонатора воздуха. Агрегат обслуживает коров в автоматическом режиме по программе микропроцессора с остановкой над каждой группой из трех коров в ряду на 7 минут. Электропитание агрегата - от серийного шинопровода, размещаемого на кронштейнах разделителей стойл. Скорость перемещения агрегата 0,2 м/с, общая потребная мощность токоприемников 6,7 кВт. Габариты агрегата 3000x2860x1500 мм. Модернизация типовых коровников на 200 голов с использованием электромобильного агрегата позволит создать комфортные условия для животных, тем самым улучшить их здоровье, сократить межсервисный период на 10-12%, получить здоровый приплод, увеличить срок продуктивного использования до 5 лет и более и повысить продуктивность коров на 10-15 %. Ключевые слова: модернизация типовых коровников, привязное содержание, электромобильный агрегат, уборка навоза, распределение подстилки, ультрафиолетовое облучение коров, озонирование воздуха.
Обоснование необходимости создания агрегата. Имеется достаточно фактов, указывающих на очень тесную связь между состоянием здоровья и продуктивностью животных, с одной стороны, и бактериальной и газовой загрязненностью воздушной среды помещений, с другой стороны [1,2].
Применение озона в животноводстве можно разделить на два направления. Первое имеет целью стимулировать жизнедеятельность живых организмов. С этой целью применяются концентрации озона на уровне предельно допустимых, например, санация помещений с животными для улучшения комфортности их пребывания. Второе направление связано с подавлением жизнедеятельности вредных организмов или с устранением вредных загрязнений из окружающей среды. Концентрации озона в этом случае намного превышают значения предельно допустимых. В результате примене-
ния искусственного озонирования воздуха для профилактики заболеваний у животных практически устраняются бронхолегочные заболевания, в то время как у 40% животных, находящихся в условиях обычной воздушной среды, регистрируются спонтанные пневмонии, способствующие гибели до 20% особей.
Действие отрицательных ионов кислорода было исследовано на коровах, что увеличило суточные надои на 0,42 л от каждой коровы. В молоке увеличилось содержание белка с 3 до 3,63%. В ходе опыта вес коров увеличился в среднем на 20 кг, суточные приросты достигли 387 г. При проведении аэроионизации течка у коров наступала в 1,5 раза чаще. Большая часть коров до начала аэроионизации была анемична, а после ее завершения содержание гемоглобина возросло. Количество эритроцитов менялось в зависимости от их исходной величины: при
эритроцитозе оно снижалось, а при эритро-пении - повышалось, что говорит о нормализующем и стабилизирующем характере действия отрицательных ионов кислорода.
Периодическое озонирование воздуха в производственных помещениях позволяет снизить содержание вредных газов (аммиака, сероводорода) на 80-85% и на 80-90% - микробной обсемененности и микрогрибов (плесени).
При озонировании помещений озон разрушает большинство летучих органических веществ, загрязняющих воздух в замкнутых пространствах. Происходит очистка воздуха от неприятных запахов и взвешенных частиц. Озон при концентрации около 0,1 мг/м3 значительно уменьшает число бактерий, грибков, плесени, тем самым обеззараживая воздух. При этом в течение примерно получаса озон превращается в обычный кислород. Поскольку, в отличие от свободной атмосферы, в закрытых помещениях не идут естественные процессы образования озона, его концентрацию нужно поддерживать искусственно с помощью озонаторов. Очистить воздух от болезнетворных микробов поможет озонатор коронного разряда для дезинфекции и дезодорации животноводческих помещений. Это малогабаритный прибор, работающий по заданной программе; стоимость обработки по сравнению с химическими методами сокращается в 4-5 раз [2,5-7].
Проведены исследования по изучению эффекта от ультрафиолетового облучения коров лампами ПРК-2 [3]. При облучении коров лучами воздействуют на вымя, реже на кожу спины. Горелку ПРК-2 устанавливают от животных на расстоянии 1,0-1,5 м. Коров рекомендуется облучать с 4 до 10 часов и с 18 до 22 часов. Рекомендуемая продолжительность облучения - от 15 до 30 минут в сутки. Ультрафиолетовые лучи стимулируют моторику и секрецию желудочно-кишечного тракта у крупного рогатого скота [3].
По данным Ярославского НИИ животноводства и кормопроизводства, УФ-облучение положительно сказывается на состоянии стельных коров и получаемых от них телят. Облучали коров лампой ПРК-2 в течение
всего периода пребывания в родильном отделении (15 дней до отела и 10 дней после него - ежедневно по 10 мин.). В результате отмечено увеличение в крови гемоглобина на 6%, эритроцитов и лейкоцитов - на 6-8, общего белка - на 4, мочевины - на 18% при одновременном снижении на 15% концентрации азота по сравнению с контрольными животными. Особенно эффективно применение УФ-облучения в условиях Крайнего Севера, где в течение года низкая обеспеченность солнечной инсоляцией. Коров помеси джерсейской и холмогорской пород облучали лампами ПРК-2 в начале опыта 3-4 мин, затем постепенно увеличили экспозицию до 30 мин. в сутки с перерывами на два дня в неделю.
После дополнительного облучения у коров увеличивались удои за лактацию на 9,6% (на 285 кг), содержание жира - на 0,04%; в молоке было больше общего азота на 5,2%; сахара - на 9,3; сухих веществ - на 0,8; кальция - на 0,7; фосфора - на 23,6%; снизилось число повторных и трехкратных покрытий (осеменений) на 13,9 и 10,2% соответственно. Сервис-период облученных коров составил 89 дней, у контрольных - 101 день. На сегодня существующая техника не может обеспечить эффективное использование систем ультрафиолетового облучения животных и озонирование воздуха в коровниках с любыми способами содержания коров.
Техническое решение, обеспечивающее создание комфортных условий для коров. ВНИИМЖ предлагает агрегат, который обеспечит более комфортные условия для коров, содержащихся в стойлах на привязи.
Агрегат (рис. 1-3) представляет собой электромобильную тележку 1, на которой размещены распределитель подстилки 2, устройства, на которых закреплены скребки 3 для удаления навоза с концов стойл и 4 - с технологического прохода в продольные каналы, шесть ламп 5 ультрафиолетового облучения коров, два озонатора воздуха 6 и привод 7 перемещения тележки. На тележке 1 установлен электрощит 8 с системами автоматики агрегата и закреплены два стула 9. На кронштейнах 10, размещенных на концах
Лоигпа! оГ УШТ^Н №1(29)-2018
119
разделителей стойл одного ряда коров, подвешен закрытый шинопровод 11.
Рис. 1. Электромобильный агрегат (вид в плане)
ное поступление подстилки в отверстия 18 днища 19 бункера. Вращение лопастей 14 осуществляется мотор-редуктором 20, размещенным ниже днища 19 бункера 12. На основной раме тележки установлены две швырялки 21, подающие подстилку в концы стойл. Швырялка 21 состоит из корпуса 22 с отверстием 23 приема подстилки из бункера 12 и отверстием 24 для выброса подстилки, крыльчатки 25, приводимой во вращение мотор-редуктором 26. По центру технологического прохода между двумя навозными каналами установлен перфорированный швеллер 27, с которым контактирует звездочка 28 привода 7 перемещения тележки 1. Прямолинейное перемещение тележки 1 обеспечивают два блока роликов 29, контактирующих со швеллером 27 (рис. 4).
Предлагаемый ВНИИМЖем агрегат рекомендуется использовать при модернизации типовых коровников со стоечно-балочным каркасом на 200 голов привязного содержания (рис. 5).
Рис. 2. Электромобильный агрегат (вид с торца)
Рис. 4. Устройство, обеспечивающее прямолинейное перемещение агрегата
Рис. 3. Электромобильный агрегат (вид сбоку, скребки условно не показаны)
Распределитель подстилки 2 состоит из цилиндрического бункера 12, внутри которого размещены конус 13 с подшипниковым узлом. К конусу приварены лопасти 14, внешние концы которых соединены с кольцом 15, на котором установлены скребки 16. На стенке бункера размещены два устройства 17, предотвращающие самопроизволь-
Рис. 5. Положения агрегата в процессе его перемещения в коровнике
Техническая характеристика агрегата
Тип Электромобильный
Скорость перемещения, м/с 0,2 (0,72) (км/ч)
Режим работы автоматический по
программе микропроцессора
Обслуживаемое поголовье 100 коров, гол.
Распределитель подстилки:
емкость бункера, м3 1,2
диаметр бункера, мм 2000
расчетный объем распределяе- 10 мой подстилки на 1 скотоместо, л/скотоместо
диаметр швырялки подстилки, 500 мм
Привод питателя распределителя подстилки: мотор-редуктор 3МП-50
n 2,5 об/мин
N 0,25 кВт
крутящий момент, Нм 750 Привод швырялки: мотор-редуктор 3МП-31,5
n 90 об/мин
N 2,2 кВт
крутящий момент, Нм 225 Привод перемещения агрегата: мотор-редуктор 3МП-31,5
n 22,4 об/мин
N 0,55 кВт
крутящий момент, Нм 225 Колесная пара агрегата:
диаметр колеса, мм 405
ширина шины, мм 108 Озонатор воздуха РИ0С-40-0,5
номинальная производитель- от 7,0 до 40,0 ность по озону, г/ч
мощность, Вт 450
габаритные размеры, мм 760*240*280
масса, кг 8,0 Бактерицидный облучатель (УФО):
тип ОБН-150
количество ламп 2
суммарный бактерицидный по- 22,4 ток ламп, Вт
мощность, Вт 100
габаритные размеры, мм 80*135*950
масса, кг 4,0 Подвесной шинопровод модели VAHLE (Германия) в России поставляет ООО «Тельфер Кран-Урал» г. Уфа
Суммарная мощность токопри- 6,7 емников агрегата, кВт
Габаритные размеры, мм 3000*2860*1500
Размещение двух озонаторов в центре коровника может обеспечить частичное озонирование воздуха во всем коровнике, тем самым улучшить здоровье коров в пристенных рядах. По ветеринарным показателям особо нуждающиеся в ультрафиолетовом облучении коровы пристенных рядов могут перемещаться в центральные ряды.
Агрегат работает следующим образом. Исходное положение агрегата - над поперечным каналом для уборки навоза шнеком в торце коровника. Два оператора, которые доят коров двух центральных рядов, поднимают и побуждают их переместиться к кормушкам. После этого они садятся на стулья 9, включают в работу лампы 5 ультрафиолетового облучения коров, озонатор 6 воздуха и привод 7 перемещения агрегата.
Поскольку конструктивные элементы агрегата выступают над концами стойл всего на 100 мм, то он беспрепятственно перемещается в другой конец коровника. При этом скребки 4 убирают навоз с технологического прохода в продольные каналы. Операторы выключают привод перемещения агрегата, вручную загружают подстилку в бункер 12 распределителя подстилки 2. Включают в работу микропроцессор с программой перемещения на каждые 3 коровы в обоих рядах коровника.
Агрегат, переместившись на 3 коровы, останавливается и продолжает их облучать и озонировать воздух в течение 7 минут. 100 коров агрегат обслужит за 17 циклов по 7 минут, т.е. за 119 минут или за 2 часа. Производительность операторов - 25 короводоек в час. Следовательно, начав доение коров на 15 минут позже начала работы агрегата, операторы доения будут работать синхронно с ним. При этом агрегат будет синхронно очищать концы стойл от навоза и распределять по ним подстилку.
Для обеспечения такого режима работы микропроцессор будет включать три привода распределителя в работу на время перемещения агрегата от одной группы коров (3,6 м) до другой со скоростью 0,2 м/с, т.е. на 18 с. После этого распределитель подстилки будет выключен из работы на 402 с. Обслу-
Journal of VNIIMZH №1(29)-2018
121
живание остальных групп коров будет осуществляться аналогично.
Заключение. Модернизация типовых коровников на 200 голов с использованием электромобильного агрегата, обеспечивающего механизацию ручных операций по уборке навоза из концов двух рядов стойл от 100 коров и технологического прохода, распределение подстилки по стойлам, облучение коров и озонирование воздуха, позволит создать комфортные условия для животных, тем самым улучшить их здоровье, сократить межсервисный период на 10-12%, получить здоровый приплод, увеличить срок продуктивного использования до 5 лет и более и повысить продуктивность коров на 10-15%.
Литература:
1. http://tersus-i.ru/page/iivotnovodstvo
2. Как условия содержания влияют на пожизненную продуктивность и продуктивное долголетие дойных коров // Новое сельское хозяйство. 2008. №5. С. 122.
3. http://veterinarua.ru/fizioterapiya/529-deistvie-ultrafio letovykh-luchei .html.
4. Новый метод контроля и прогнозирования результатов искусственного облучения биообъектов / О.Ю. Коваленко и др. // Свет без границ. 2009. с. 21.
5. Иванов Ю.А. Направления технической модернизации при производстве продукции животноводства // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2015. №1(17). С. 3-8.
6. Иванов Ю.А. Новые технологии в животноводстве // Техника и оборудование для села. 2010. №1. С. 36.
7. Методические рекомендации по реконструкции и техническому переоснащению животноводческих ферм / Морозов Н.М. и др. М., 2000.
Literatura:
1. http://tersus-i.ru/page/jivotnovodstvo
2. Kak usloviya soderzhaniya vliyayut na pozhiznennuyu produktivnost' i produktivnoe dolgoletie dojnyh korov // Novoe sel'skoe hozyajstvo. 2008. №5. S. 122.
3. http://veterinarua.ru/fizioterapiya/529-deistvie-ultrafio letovykh-luchej .html.
4. Novyj metod kontrolya i prognozirovaniya rezul'tatov iskusstvennogo oblucheniya bioob"ektov / O.YU. Kova-lenko i dr. // Svet bez granic. 2009. s. 21.
5. Ivanov YU.A. Napravleniya tekhnicheskoj moderniza-cii pri proizvodstve produkcii zhivotnovodstva // Vestnik Vserossijskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta me-khanizacii zhivotnovodstva. 2015. №1(17). S. 3-8.
6. Ivanov YU.A. Novye tekhnologii v zhivotnovodstve // Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2010. №1. S. 36.
7. Metodicheskie rekomendacii po rekonstrukcii i tekhni-cheskomu pereosnashcheniyu zhivotnovodcheskih ferm / Morozov N.M. i dr. M., 2000.
MACHINE FOR COWS COMFORTABLE ENVIRONMENT CREATING I.K. Tekuchev, doctor of technical sciences All-Russian research institute of livestock mechanization L.P. Kormanovsky, RAS academician FGBNY FNAZ VIM
Abstract. FGBNY VNIIMJ offers to upgrade 200 head standard cowbarn to apply the generated electro mobile machine. The machine moves along two cowbarn central rows and serves 100 cows. The machine is a mobile trolley with a hopper on it for litter at 1,2 m3 capacity with a mounted blade feeder and an electric drive, under the hopper there are two flaps distributing the Utter on stalls, two scrapers for manure cleaning from the stalls' ends and two scrapers for manure cleaning from the technological channel into longitudinaljnes, 6 ultraviolet lamps for cows irradiation, two air ozonators. The machine serves cows in automatic regime according to the microprocessor program with a stop above each three cows' group in an each row for 7 minutes. The electricopower supplies the m achine from serial tire drive placed on the stalls brackets of the dividers. The machine movement speed is 0,2 m/s, the total power of current collectors consumption is 6,7 kW. Dimensions of the machine are 3000x2860x1500 mm. The 200 heads standard cowbarns modernization with the electricomobile machine using will create a comfortable environment for animals, thereby their health to improve, the inter-service period in 10-12 % to reduce, healthy offspring to get, the longevity up to 5 and more years to increase and cows milk production in 10-15 % to improve. Keywords: typical cowbarns modernization, tied keeping, electromobile machine, manure cleaning, litter distribution, the ultraviolet cows irradiation, air ozonation.
