CC BY
14
УДК 636.033
АНАЛИЗ ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОРМОРАЗДАТЧИКОВ ДЛЯ МЯСНОГО
СКОТОВОДСТВА
В.Ю. Сидорова, доктор с.-х. наук Е.Б. Петров, кандидат с.-х. наук В.П. Карпов, кандидат технических наук ИМЖ - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ E-mail: gdi20071@yandex.ru
Аннотация. Анализ технических характеристик основных линий кормораздаточной техники, занятой в мясном скотоводстве европейских стран, показал, что наиболее широко, а именно почти в 80% случаев, используются модели смесителей-кормораздатчиков с вертикальными шнеками. У горизонтальных моделей смесителей-кормораздатчиков, как правило, три шнека, тогда как у вертикальных - один шнек, реже - два. Среди горизонтальных моделей популярны варианты линии De Laval MW-12. В России наиболее продаваемой является продукция совместного российско-белорусского предприятия «Запагромаш», представленная, главным образом, кормораздатчиками-миксерами с горизонтальными шнеками под брендом «Хозяин». Кормораздаточной техникой осуществляется перемешивание, доизмельчение и раздача различных кормов: сена, силоса, сенажа, комбикорма, зерна, а также смесей, с односторонней или двусторонней выгрузкой на места для кормления. Робот-кормораздатчик бывает в двух вариантах: Triomatic HP- с перемещением бункера, подвешенного к верхнему монорельсу, и WB - с бункером на колесах. Миксеры-кормораздатчики с вертикальными шнеками являются наиболее совершенными и эффективными, они хорошо смешивают корма, позволяют выдерживать рацион, однако обладают существенными техническими недостатками, связанными с высокой энергоемкостью технологического процесса смешивания и вызванных этим высокой металлоемкостью и ценой машин.
Ключевые слова: автоматизация, роботизация, мясной скот, смесители-кормораздатчики, автоматический режим, плотность кормовой смеси, состав потребляемого рациона, выгрузка на кормовой стол.
Введение. Актуальность рассматриваемой темы определяется тем, что в настоящее время автоматизация и роботизация трудоемких процессов - важное звено в отрасли мясного скотоводства. Важенин А.Н., Пасин А.В., Новожилов А.И. и др. авторы считают, что одним из слабых звеньев отрасли является отсутствие достаточного количества современных кормораздаточных средств, вследствие чего показатели воспроизводства коров-матерей и привесов у телят и среднесдаточная масса мясного молодняка на откорме низкие [1,5,7]. Дорохов А.С., Игнатов В.И., Герасимов В.С. и др. специалисты считают, что интенсификация отрасли требует внедрения комплексной механизации, автоматизации и роботизации трудоемких процессов, лежащих в основе выращивания и доращи-вания мясного молодняка [3,4,8]. Это стабилизирует процесс откорма, сокращает сроки
подготовки молодняка к реализации, снижает период увеличения живой массы, стабилизирует убойный выход мясной продукции, улучшает качество говядины. Себестоимость говядины зависит от наличия инновационных технологий, используемых при автоматизации трудоемких процессов, т. к. в этом случае можно быстрее вырастить большее количество скота высокого качества.
При интенсивной технологии с использованием комплексной механизации и автоматизации процессов откорма и доращивания молодняк крупного рогатого скота достигает к 12-13-месячному возрасту живой массы 550-650 кг и более, а суточные приросты за производственный цикл составляют 25002900 г и более [2,6].
Методы исследования. Проведенные исследования основаны на отечественном и зарубежном опыте стран с развитым мясным
скотоводством путем анализа литературных данных, теоретических и практических разработок данного вопроса. Были также применены системные, общелогические и статистические методы сравнения, обобщения и анализа параметров и режимов, приведенных в научной литературе и полученных в производственной практике.
Результаты исследований. Проведенные исследования показали, что в мясном скотоводстве используются два типа кормораздаточных средств: мобильные кормораздатчики в прицепном варианте к трактору или на базе самоходного шасси, и внутри-фермские стационарные автоматизированные системы. Мобильные корморадатчики в зарубежных странах представлены в основном смесителями-миксерами в виде бункера, снабженного горизонтальными или вертикальными шнеками. В большинстве случаев шнеки снабжаются ножами для доизмельче-ния кормов, а также для смешивания сыпучих кормов (типа силоса) с рулонами сена. Такими кормораздатчиками являются большое количество универсальных моделей кормораздаточной техники различных модификаций фирм KUHN, Trioliet, RMH, Supreme Inter, Siloking и множества других. Хозяйства России закупают такую технику; кроме того, многие российские заводы в небольших количествах выпускают такие кормораздатчики по лицензиям западных фирм, однако преобладающей на российских фермах такая техника пока не стала. В России наиболее продаваемой является продукция совместного российско-белорусского предприятия «Запагромаш», представленная главным образом кормораздатчиками-миксерами с горизонтальными шнеками под брендом «Хозяин».
Внутрифермские автоматизированные системы представлены различными видами стационарных транспортеров, платформ, лотков, работающих совместно со стационарно установленными дозаторами-смесителями. К ним можно отнести также роботов для кормления скота. Однако в мясном скотоводстве России такая техника используется пока крайне редко, определить эффектив-
ность ее применения можно после широкой производственной проверки.
Данная техника предназначена для смешивания, доизмельчения и дозированной выгрузки таких кормов, как сено, солома, силос, сенаж, зерно и комбикорма, минеральные добавки и т.п., обладающих различной плотностью, сыпучестью и влажностью. Технология смешивания этих кормов в объемных смесителях с помощью специальных шнеков достаточно эффективна и производительна. В сочетании с имеющимися почти на всех кормораздатчиках цифровыми системами электронного взвешивания как всего корма, так и отдельных компонентов, эти кормораздатчики позволяют точно дозировать и доводить практически до каждого животного необходимые компоненты рациона. Важным преимуществом этих машин является также установка на многих моделях системы самозагрузки, включающей фрезу и ленточный транспортер. При использовании раздатчика на небольших и изолированных фермах система самозагрузки позволяет почти вдвое снизить затраты труда на раздачу кормов, т.к. позволяет отказаться от использования погрузчика. Фрезерные самозагрузчики широко применяются, например, на раздатчиках фирмы SILOKING.
Однако эта техника имеет и обратную негативную сторону. Такая технология смешивания очень энергоемка. Затраты энергии на смешивание единицы корма примерно в 3 раза выше, чем у традиционных кормораздатчиков или у смесителей другого типа. И дело не только в повышенных мощности и расходе топлива трактором-буксировщиком. Создатели таких раздатчиков в силу больших возникающих усилий при смешивании кормов вынуждены делать их более массивными, с большим запасом прочности. В результате металлоемкость этих раздатчиков также оказывается выше в 2,5-3 раза. По данным наших исследований, охватывающих 70 моделей импортных миксеров с вертикальными шнеками [9,10], удельная металлоемкость их составляет 0,6-1,0 т/м3 рабочего объема, в то время как у обычных кормораздатчиков этот показатель составляет 0,2-0,4
т/м . Большие энергозатраты при смешивании кормов вызваны одновременным интенсивным трением всей массы загруженного в бункер корма (для отдельных моделей это -десятки тонн) о стенки бункера. В результате трущиеся поверхности, а это стенки бункера из металла толщиной 8-10 мм и витки шнека из металла 10-16 мм интенсивно истираются, истончаются, и фирмы вынуждены производить упрочняющую наплавку рабочих поверхностей твердым сплавом, что резко повышает и без того высокую стоимость этих машин. Подобную наплавку с 2016 г. выполняет на своих машинах фирма KUHN. Кроме указанного, можно отметить особенность, важную для мясного скотоводства России. Такие раздатчики мало пригодны для кормления скота в летнее время непосредственно в поле в силу большого уплотнения почвы колесами тяжелых машин и низкой проходимости их по полю.
Производством кормораздатчиков-смесителей, пригодных для использования в мясном скотоводстве, занимается большое количество фирм в разных странах мира. Как правило, каждая фирма имеет большую линейку моделей как по типам, так и по размерам, что позволяет им удовлетворять практически любые требования заказчиков. Тем не менее, некоторые признаки определенных тенденций и специализаций в деятельности отдельных фирм можно проследить.
Supreme International Ltd. - канадская компания, специализирующаяся на производстве смесителей-кормораздатчиков, применяемых для кормления крупного рогатого скота, в том числе мясного направления продуктивности. Компания имеет производственные предприятия в Канаде и США. Наибольшим спросом у фирмы пользуются смесители с вертикальными шнеками на шасси автомобиля (рис. 1). В США нередко производятся машины, предназначенные для обслуживания большого количества животных, а именно - 10-30 тыс. и более голов скота. Компания Kuhn North America, Inc., основанная в 1828 году, специализируется на производстве сельскохозяйственной автоматизированной техники, в т. ч. для мясного
скотоводства. Kuhn North America представлена в таких странах, как Франция, Нидерланды, Аргентина и др. В России с 2008 г. работает дочерняя компания «КУН Восток».
Рис. 1. Самоходный смеситель-кормораздатчик Supreme International Ltd
Компания Trioliet специализируется на производстве оборудования для кормления скота. Робот-кормораздатчик представлен в двух вариантах: с перемещением бункера, подвешенного к верхнему монорельсу, и на колесах, с раздачей кормов на обе стороны кормового прохода. Компания экспортирует роботов-кормораздатчиков, подвешенных к верхнему монорельсу, во многие страны (рис. 2). Робот кормления используется как автономная цифровая система кормления в комбинации со стационарным кормосмеси-телем, кормовой кухней и бункерами хранения корма.
Компания Tatoma Group специализируется на проектировании, производстве и продаже сельскохозяйственной техники, имеет пять направлений: агро-, машиностроение, промышленность, логистика, возобновляемые источники энергии. В широком ассортименте ее продукции - кормосмесители.
Рис. 2. Робот-кормораздатчик компании Trioliet Triomatic HP (WB)-2 300
Израильская компания RMH Lachish Industries Ltd на сегодняшний день является одним из лидеров в цифровом компьютеризированном управлении фермами, в т. ч. с применением кормосмесителей-раздатчиков нового поколения. Основные объекты их изготовления - самоходные, вертикальные и горизонтальные, прицепные и стационарные кормораздатчики и кормораздатчики-погрузчики с системами самозагрузки (рис. 3).
Как показал анализ, наиболее широко, а именно почти в 80% случаев, используются модели смесителей-кормораздатчиков с вертикальными шнеками. Это такие марки, как Trioliet Solomix 2 12VLS, De Laval VM-12, V-Mix 10 N Eco, Bel-Mix T-659, FEEDER VM 14 2SB и другие. Среди горизонтальных моделей смесителей-кормораздатчиков известны De Laval MW-12. Для всех видов кормораздатчиков с емкостью бункера 10-12 м3 необходимая мощность трактора - 70-85 л.с. У горизонтальных моделей смесителей-кормораздатчиков, как правило, три шнека, тогда как у вертикальных - один шнек, реже - два. Горизонтальные и вертикальные модели значительно различаются по количеству ножей на шнеке: у горизонтальных кормораздатчиков их число может достигать 100, у вертикальных - 10-12, с двумя блоками механических контрножей, в то время как у горизонтальных контрножами являются ножи соседнего шнека. У обеих модификаций разгрузочными устройствами являются ленточные и цепные транспортеры, а также разгрузочные окна с лотками. Основными производителями смесителей-кормораздатчиков обеих модификаций для европейских стран явля-
ются Голландия, Германия, Дания, Италия. Кормораздатчики таких типов рассчитаны на 200-800 голов обслуживаемых животных. Скорость раздачи тракторного кормораздатчика зависит от состава рациона, возможностей трактора и составляет 0,5-0,9 м/с при односторонней раздаче корма. Самоходные кормораздатчики имеют при раздаче примерно тот же скоростной диапазон, который в любом случае увязывается с пропускной способностью выгрузного механизма кормораздатчика.
Область применения результатов. Использование универсальных автоматизированных и роботизированных кормораздатчиков различных производителей является актуальным в мясном животноводстве.
Выводы Анализ технических характеристик основных линий кормораздаточной техники, занятой в мясном скотоводстве европейских стран, показал, что наиболее широко, а именно в 80% случаев, используются модели смесителей-кормораздатчиков с вертикальными шнеками. Это такие марки, как Trioliet Solomix 2 12 VLS, De Laval VM-12, V-MIX 10 N ECO, BelMix T 659, FEEDER VM 14 2SB, Twister MC 13 и др. Среди моделей смесителей-кормораздатчиков с горизонтальными шнеками чаще других используются De Laval MW-12. В России доля новых типов кормораздатчиков, используемых в мясном скотоводстве, меньше, и представлены они чаще других горизонтальными моделями типа «Хозяин» фирмы «Запагромаш».
Роботы-кормораздатчики Triomatic HP и Triomatic WB используются на мясных фермах по всему миру. Робот-кормораздатчик представлен в двух вариантах: с перемещением бункера, подвешенного к верхнему монорельсу, и с перемещением бункера на колесах. Робот для кормления мясного скота используется как автономный цифровой агрегат для кормления, в т. ч., в комбинации со стационарным кормосмесителем, кормовой кухней и бункерами хранения корма.
Кормораздаточной техникой осуществляется перемешивание, измельчение и раздача таких кормов, как сено, силос, сенаж, комбикорм, зерно, а также сложных видов кормо-
смесей, например, силос+сенаж+комбикорм и т.д., с односторонней или двусторонней выгрузкой. Миксеры-кормораздатчики с вертикальными шнеками являются наиболее совершенными и эффективными, они хорошо смешивают корма, позволяют выдерживать рацион, однако обладают существенными техническими недостатками, связанными с высокой энергоемкостью технологического процесса смешивания и вызванных этим высокой металлоемкостью и ценой машин.
Литература:
1. Эффективное использование машинно-тракторных агрегатов / А.Н. Важенин и др. Новгород, 2015. 79 с.
2. Дорохов А.С. Проблемы использования самоходной техники различных технологических укладов // Проблемы развития технологий создания, сервисного обслуживания и использования ТС в АПК. М., 2017.
3. Проблемы эффективного смешивания сочных и концентрированных компонентов кормосмеси для КРС в условиях современного животноводства / Дорохов А.С. и др. // Вестник ВНИИМЖ. 2019. № 1(33).
4. Клочков А.В. Тенденции технического обеспечения современных технологий // НСХ. 2019. № 13. С. 72.
5. Концепция устойчивого развития мясного скотоводства РФ до 2030 года. М., 2017.
6. Королькова А.П. Организация сервисного обслуживания с.-х. техники зарубежными компаниями // Труды ГОСНИТИ. 2015. Т. 119. С. 129-132.
7. Стратегия развития с.-х. машиностроения России на период до 2030 г. URL: https://www.garant.ru/pro-ducts/ipo/prime/doc/71616626/
8. ФНТП развития с. х. на 2017-2025 г. URL: https:// www.garant.ru/products/ipo/prime/doc /71616626/
9. Карпов В.П. Оценка эффективности кормораздатчика МИР10 в сравнении с уровнем зарубежных конструкций // Вестник ВНИИМЖ. 2017. № 4. С. 145-148.
10. Карпов В.П. Жуков С.А. Сравнение эффективности конструкций прицепных кормораздатчиков // Вестник ВНИИМЖ. 2018. № 3(31). С. 26-29.
Literatura:
1. Effektivnoe ispol'zovanie mashinno-traktornyh agrega-tov / A.N. Vazhenin i dr. Novgorod, 2015. 79 s.
2. Dorohov A.S. Problemy ispol'zovaniya samohodnoj te-khniki razlichnyh tekhnologicheskih ukladov // Problemy razvitiya tekhnologij sozdaniya, servisnogo obsluzhivani-ya i ispol'zovaniya TS v APK. M., 2017.
3. Problemy effektivnogo smeshivaniya sochnyh i kon-centrirovannyh komponentov kormosmesi dlya KRS v usloviyah sovremennogo zhivotnovodstva / Dorohov A.S. I dr. // Vestnik VNIIMZH. 2019. № 1(33).
4. Klochkov A.V. Tendencii tekhnicheskogo obespeche-niya sovremennyh tekhnologij // NSH. 2019. № 13. S. 72.
5. Koncepciya ustojchivogo razvitiya myasnogo skoto-vodstva RF do 2030 goda. M., 2017.
6. Korol'kova A.P. Organizaciya servisnogo obsluzhiva-niya s.-h. tekhniki zarubezhnymi kompaniyami // Trudy GOSNITI. 2015. T. 119. S. 129-132.
7. Strategiya razvitiya s.-h. mashinostroeniya Rossii na period do 2030 g. URL: https://www.garant.ru/pro-ducts/ipo/prime/doc/71616626/
8. FNTP razvitiya s. h. na 2017-2025 g. URL: https:// www.garant.ru/products/ipo/prime/doc /71616626/
9. Karpov V.P. Ocenka effektivnosti kormorazdatchika MIR10 v sravnenii s urovnem zarubezhnyh konstrukcij // Vestnik VNIIMZH. 2017. № 4. S. 145-148.
10. Karpov V.P. ZHukov S.A. Sravnenie effektivnosti konstrukcij pricepnyh kormorazdatchikov // Vestnik VNIIMZH. 2018. № 3(31). S. 26-29.
ANALYSIS OF TECHNICAL-AND-TECHNOLOGICAL CHARACTERISTICS OF FEEDERS
FOR BEEF CATTLE BREEDING V.Y. Sidorova, doctor of agricultural sciences E.B. Petrov, candidate of agricultural sciences V.P.Karpov, candidate of tehnical sciences IMJ - filial of FGBNY FNAC VIM
Abstract. An analysis of the technical characteristics of the main lines of feeding equipment used in meat cattle breeding in European countries has shown that models of feed mixers with vertical augers are most widely used, namely, in almost 80% of cases. Horizontal models of feed mixers, as a rule, have three augers, while vertical models have one auger, less often - two. Among the horizontal models, variants of the De Laval MW-12 line are popular. In Russia, the best-selling products are the products of the joint Russian-Belarusian enterprise Zapagromash, represented mainly by feed sensors-mixers with horizontal augers under the brand "Host". Forage distribution equipment is used for mixing, regrinding and distribution of various feeds: hay, silage, haylage, mixed feed, grain, as well as mixtures, with one-sided or two-sided unloading to feeding sites. The robot feeder is available in two versions: Trio-matic HP - with the movement of the hopper, suspended from the top of the monorail, and WB - with a hopper on wheels. Feed mixers with vertical augers are the most advanced and efficient, they mix feed well, allow you to maintain the diet, but they have significant technical disadvantages associated with the high energy intensity of the mixing process and the resulting high metal consumption and price of machines.
Keywords: automation, robotization, beef cattle, feed mixers, automatic regime, density of feed mixture, consumed ration composition, on the feed table's unloading.
