CC BY
9
УДК 636.084.087 DOI 10.51794/27132064-2022-4-16
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЛИНИИ ПОДГОТОВКИ КОРНЕПЛОДОВ К СКАРМЛИВАНИЮ КРУПНОМУ РОГАТОМУ СКОТУ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ
А. В. Брусенков, кандидат технических наук, доцент
ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет»
E-mail: aleksei_brusenkov@mail.ru
Аннотация. Известно, что в хозяйствах с высокой молочной продуктивностью коров удельный вес корнеплодов в рационах кормления может достигать 40-50%. Научно доказано, что на фермах крупного рогатого скота определенное влияние на эффективность использования корнеплодов, а значит, и на продуктивность животных оказывает способ их подготовки к скармливанию. Сохранность в корнеплодах питательных веществ и витаминов в процессе их подготовки к скармливанию, а также строгое соблюдение принятой технологии позволяют повысить эффективность их использования на 30-40%. Наличие же несовершенных технологий и технических средств в процессе подготовки корнеплодов к скармливанию создают условия для недоиспользования их потенциальной питательности на 25-30%. Поэтому поиск наиболее совершенных и эффективных конструкций машин и оборудования, применяемых в кормоприготовительных технологических линиях, способных выполнять качественно и производительно все операции, является важной и актуальной задачей для агропромышленного комплекса. Экспериментальные исследования предлагаемой технологической линии подготовки корнеплодов к скармливанию показали, что в сравнении с КОРК-15А наш вариант позволил уменьшить металлоемкость всего комплекта машин в 4,83 раза, удельные затраты труда - в 1,22, энергии - в 1,69 раза. Введение в рацион корней сахарной свеклы положительно повлияло на физиологическое состояние животных, способствовало лучшему усвоению питательных веществ рациона, а следовательно, повышению массы животных на 6,02-6,58% и молочной продуктивности на 1,75-2,44%.
Ключевые слова: сочные корма, корнеплоды, линия подготовки, скармливание, крупный рогатый скот.
Для цитирования: Брусенков А.В. Эффективность применения линии подготовки корнеплодов к скармливанию крупному рогатому скоту в современных условиях // Техника и технологии в животноводстве. 2022. № 4(48). С. 16-20.
Введение. Добиться надежного снабжения населения продовольствием, а промышленности сырьем - одна из важнейших задач, стоящих перед сельским хозяйством нашей страны. И хотя она успешно реализуется, вопросы более полного удовлетворения растущих потребностей населения постоянно находятся в центре внимания руководства нашей станы. В области животноводства первоочередная задача - значительное увеличение производства мяса, молока, яиц и другой продукции, а также улучшение ее качества. Для удовлетворения потребности страны в продуктах животного происхождения к концу 2030 г. необходимо будет производить 57,7 млн тонн молока, а потребность человечества в мясе к 2050 г. возрастет вдвое [1, 2]. Этих показателей можно достигнуть за счет роста поголовья животных и птицы при од-
новременном повышении их продуктивности, а также повышения производительности труда на основе широкого применения высокоэффективных машин и оборудования, совершенствования технологий содержания и кормления животных, улучшения организации выполнения работ [3, 4, 5].
На животноводческих фермах существенное влияние на эффективность использования корнеплодов в рационах крупного рогатого скота и их продуктивность оказывают способы подготовки сочных кормов к скармливанию. Сущность подготовки корнеплодов к скармливанию в соответствии с зоотехническими требованиями состоит в том, что такие операции, как мойка и измельчение, повышают усвояемость корнеплодов животными, улучшают их вкусовые качества, сокращают затраты энергии животных на же-
вание, обеспечивают выделение клеточного сока корма и, следовательно, необходимую влажность для протекания микробиологических процессов [6, 7]. Используемое оборудование для подготовки корнеплодов к скармливанию отличается высоким уровнем механизации производственных процессов, высокой производительностью, снижает затраты ручного труда. Однако данное оборудование имеет такие недостатки, как высокая энергоемкость процесса и получение готового корма, не отвечающего зоотехническим требованиям по качеству мойки и измельчения. Кроме того, технологические схемы подготовки корнеплодов могут меняться в зависимости от типа животноводческих ферм, от конкретных особенностей каждого хозяйства и экономической целесообразности применения того или иного способа кормления.
По данным ВИЭСХ и других научно-исследовательских учреждений, в структуре потребления совокупной энергии в молочном скотоводстве 72% составляют энергозатраты на корма, что связано с применением устаревших технологий, нерационального использования ресурсов кормов, электрической энергии и топлива, а также снижения уровня механизации технологических процессов. Решение этих вопросов позволит сельхозпроизводителям организовать полноценное кормление животных, максимально реализовать их генетический потенциал, получить максимальное количество дешевой говядины и молока, а также повысить качество производимой продукции [8-10]. Поэтому для большего использования корнеплодов в рационах животных необходимо решать вопросы, связанные с совершенствованием технологий и технических средств при подготовке их к скармливанию, изысканием современных ресурсов по снижению энерго- и трудозатрат и рациональному их использованию, что позволит обеспечить реальное удешевление продукции и рост эффективности производства продукции животноводства.
Цель работы - повышение продуктивности крупного рогатого скота за счет эффективного использования в его рационах све-
жих корнеплодов в составе полнорационных кормосмесей, а также изыскание современных технологий и технических средств для подготовки сочных кормов к скармливанию.
Методология и методы проведения работ. Теоретические исследования проводились на основе методов математической статистики, физики и классической механики. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях на основе общей и разработанной частной методики с использованием вычислительной и измерительной аппаратуры, прошедшей поверку, что позволило обеспечить управляемость эксперимента и определить рациональные параметры процесса. Обработка результатов экспериментальных исследований выполнялась с помощью методов математической статистики с использованием прикладных компьютерных программ Microsoft Excel, Statistica 6.0, AutoCAD 20 и методик, разработанных автором.
Экспериментальная база, ход исследования. Целью производственных испытаний явилась проверка эффективности принятой технологии подготовки корнеплодов к скармливанию с использованием предлагаемых средств механизации, включающая определение затрат энергии, качества их работы и эксплуатационной надежности в условиях сельскохозяйственного производства, а также подтверждение результатов экспериментальных исследований. Для достижения поставленной цели производственных испытаний была принята следующая программа:
- провести производственную оценку предлагаемых средств механизации подготовки корнеплодов в составе комплекта машин и отдельно в сельскохозяйственном предприятии;
- определить энергоемкость процессов транспортировки, мойки и измельчения корнеплодов с учетом качества полученного продукта;
- определить эффективность принятой технологии подготовки корнеплодов к скармливанию крупному рогатому скоту;
- провести сравнение результатов производственных и лабораторных испытаний;
- дать оценку работы комплекта машин для подготовки корнеплодов к скармливанию крупному рогатому скоту в условиях эксплуатации;
- определить экономическую эффективность применения предлагаемой технологии и средств механизации подготовки корнеплодов.
Объектами исследования являлись технология и комплект оборудования для доставки и приготовления корнеплодов. В соответствии с целью и программой производственных испытаний определяли затраты мощно-
сти на привод машин, их пропускную способность и качество готового корма, вычисляли удельную энергоемкость процесса приготовления корнеплодов, выбирали оптимальный вариант сочетания машин и технологий и определяли его экономическую эффективность.
Результаты исследования. Результаты испытаний комплекта машин для подготовки корнеплодов к скармливанию крупному рогатому скоту были проведены в ООО «АГ-РОИНВЕСТ» Инжавинского района Тамбовской области (рис. 1).
Рис. 1. Комплект машин для подготовки корнеплодов: 1 - трактор; 2 - питатель-дозатор; 3 - ИКМ-Ф-10 с новым измельчающим аппаратом шнекового типа
Корнеплоды загружались в бункер прицепного питателя-дозатора грейферным погрузчиком ПЭ-0,8Б и трактором 1 доставлялись на линию подготовки их к скармливанию. Из питателя-дозатора 2 корнеплоды через загрузочный бункер подавались в бункер мойки-измельчителя ИКМ-Ф-10, где они отмывались водой от почвенных примесей и подвергались резанию в новом одноступенчатом вертикальном измельчающем аппарате шнекового типа.
После измельчения корнеплоды по выгрузному рукаву мойки-измельчителя под собственным весом выгружались в прицепной кормораздатчик-смеситель с электронной системой взвешивания компонентов рациона. Экспериментальные исследования проводились с 1 сентября по 30 ноября 2019 года. С целью согласования работоспособности питателя-дозатора и мойки ИКМ-Ф-10 с новым одноступенчатым вертикальным измельчающим аппаратом были окончательно откорректированы параметры их работы.
Мойка-измельчитель ИКМ-Ф-10: число оборотов моечного шнека - 190 об/мин.; число оборотов шнека одноступенчатого вертикального измельчающего аппарата - 270-290 об/мин.; толщина резания корнеплодов - 12 мм; питатель-дозатор: скорость цепи горизонтального транспортера - 0,4 м/с; скорость цепи наклонного транспортера - 0,35 м/с; угол наклона цепочно-планчатого транспортера - 37-38°.
За период испытаний было переработано около 288 тонн корней сахарной свеклы, влажность корнеплодов составляла 85-87%, что соответствовало зоотехническим требованиям к заготовке этого вида корма. Размер частиц измельченных корнеплодов находился в пределах 5-12 мм или 92-97%, что полностью удовлетворяло зоотехническим требованиям. Общая производительность технологической линии составила 9,0-9,5 т/ч, что обеспечило необходимый темп приготовления и выдачи готового продукта животным. Суммарная мощность оборудования комп-
лекта машин составила 67,4 кВт. К достоинствам данной технологии следует отнести высокую производительность при подготовке корней сахарной свеклы к скармливанию (до 9,5 т/ч), низкую энергоемкость процесса (0,86 кВт ч/т), а остаточная загрязненность подготовленных к скармливанию корней не превышала 0,2%. Проведенные производственные испытания показали эффективность и надежность конструкций машин при транспортировке, мойке и измельчении корнеплодов, а их высокая пропускная способность благоприятно отразилась на проведении комплекса работ при их приготовлении в оптимальные сроки. В таблице приведены показатели технико-экономической эффективности комплекта машин для подготовки корнеплодов к скармливанию крупному рогатому скоту в сравнении с КОРК-15А.
Область применения результатов. Полученные результаты исследований и разработок рекомендуются для использования: при подготовке корнеплодов к скармливанию животным в сельхозпредприятиях; проектными организациями, занимающимися разработкой данного типа машин и оборудования; в учебном процессе высших учебных заведений сельскохозяйственного профиля.
Выводы. Повышение эффективности использования кормов в наибольшей степени достигается приготовлением полнорационных смесей из кормов собственного производства, подготовленных к скармливанию с наименьшими энергетическими и трудовыми затратами в соответствии с зоотехническими требованиями. Особая роль в успешном решении данного вопроса должна отводится кормовой базе хозяйства, а одним из основных условий является совершенствование технологий и оптимизация подбора систем машин и оборудования для технологических линий, позволяющих готовить высококачественные корма, в т. ч. и корнеплоды, с исключением ручного труда. Анализ существующих поточно-технологических линий подготовки корнеплодов к скармливанию крупному рогатому скоту показал, что они отличаются высокой энерго- и металлоемкостью, ненадежны в работе, требуют дополнительных затрат ручного труда, затрат на строительно-монтажные работы, а качество конечного продукта не всегда отвечает зоотехническим требованиям.
Предлагаемый комплект машин для подготовки корнеплодов к скармливанию крупному рогатому скоту включает в себя питатель-дозатор и мойку-измельчитель ИКМ-Ф-10 с новым одноступенчатым вертикальным измельчающим аппаратом шнекового типа. Данный комплект машин имеет регулируемую пропускную способность, возможность обработки как корне-, так и клубнеплодов, обеспечивает их соответствующую зоотехническим требованиям подготовку к скармливанию в составе кормосмесей, а также высокую производительность, надежность, низкую энергоемкость, не требует затрат на строительно-монтажные работы.
Производственная проверка работоспособности технологической линии подготовки корней сахарной свеклы к скармливанию в ООО «АГРОИНВЕСТ» Инжавинского района Тамбовской области показала, что пропускная способность составила 9,0-9,5 т/ч при влажности корней 85-86% и загрязненности 8,0-10,5%, а энергоемкость процесса -0,85-0,86 кВт-ч/т.
Таблица. Технико-экономические показатели
комплектов машин для приготовления _корнеплодов_
Показатели Комплекты машин для подготовки корнеплодов к скармливанию
КОРК-15А предлагаемый
Производительность комплекта машин, т/ч до 12 до 14,5
Установленная мощность комплекта машин, кВт 21,0 12,4
Масса комплекта машин, кг 5565 1390
Затраты труда, чел ч/т 0,083 0,068
Удельная энергоемкость, кВт ч/т 1,74...1,75 0,85...0,86
Удельная металлоемкость, кг ч/т 463,75 95,86
Прямые затраты на выполнение годового объема работ, руб. 544 240,9 333 284,0
Годовой экономический эффект, руб. - 210 956,9
Литература:
1. Хусаинов И.И., Морозов И.Ю. Перспективные технологии производства молока // Вестник ВНИИМЖ. 2015. № 1(17). С. 96-101.
2. Иванов Ю.А. Результаты исследований НИУ ФА-НО России по созданию инновационной техники и ресурсосберегающих технологий производства продукции животноводства // Вестник ВНИИМЖ. 2016. № 2(22). С. 4-13.
3. Морозов Н.М., Скоркин В.К., Скоркин А.В. Создание прочной кормовой базы и технических средств нового поколения - залог успешного развития животноводства // Вестник ВНИИМЖ. 2016. № 4. С. 4-9.
4. Брусенков А.В., Капустин В.П. Технологии и средства приготовления корнеклубнеплодов для скармливания крупному рогатому скоту. Тамбов, 2019. 140 с.
5. Гордеев В.В., Хазанов В.Е. Тенденции развития технологий и технических средств производства молока // Вестник ВНИИМЖ. 2013. № 3(11). С. 21-26.
6. Анализ технологической линии доставки и приготовления корнеклубнеплодов / Брусенков А. В. и др. // Наука в центральной России. 2019. № 4(40). С. 49-55.
7. Брусенков А.В., Ильина И.Е. Повышение эффективности приготовления корнеклубнеплодов // Наука в центральной России. 2019. № 2(38). С. 91-97.
8. Эффективность применения современных технических средств подготовки и раздачи кормов на предприятиях по производству молока / Косолапов В. М. и др. // Вестник ВНИИМЖ. 2016. № 2(22). С. 121-125.
9. Брусенков А.В., Капустин В.П. Технико-экономическая оценка эффективности приготовления корнеклубнеплодов крупному рогатому скоту // Вопросы современной науки и практики. 2019. № 4. С. 56-63.
10. Попович И. В. Методика экономических исследований в сельском хозяйстве. М., 1982. 216 с.
Literatura:
1. Husainov 1.1., Morozov I.YU. Perspektivnye tekhno-logii proizvodstva moloka // Vestnik VNIIMZH. 2015. № 1(17). S. 96-101.
2. Ivanov YU.A. Rezul'taty issledovanij NIU FANO Ros-sii po sozdaniyu innovacionnoj tekhniki i resursosberega-yushchih tekhnologij proizvodstva produkcii zhivotno-vodstva // Vestnik VNIIMZH. 2016. № 2(22). S. 4-13.
3. Morozov N.M., Skorkin V.K., Skorkin A.V. Sozdanie prochnoj kormovoj bazy i tekhnicheskih sredstv novogo pokoleniya - zalog uspeshnogo razvitiya zhivotnovodst-va // Vestnik VNIIMZH. 2016. № 4. S. 4-9.
4. Brusenkov A.V., Kapustin V.P. Tekhnologii i sredstva prigotovleniya korneklubneplodov dlya skarmlivaniya krupnomu rogatomu skotu. Tambov, 2019. 140 s.
5. Gordeev V.V., Hazanov V.E. Tendencii razvitiya tekhnologij i tekhnicheskih sredstv proizvodstva moloka // Vestnik VNIIMZH. 2013. № 3(11). S. 21-26.
6. Analiz tekhnologicheskoj linii dostavki i prigotovleniya korneklubneplodov / Brusenkov A.V. etc. // Nauka v cen-tral'noj Rossii. 2019. № 4(40). S. 49-55.
7. Brusenkov A.V., Il'ina I.E. Povyshenie effektivnosti prigotovleniya korneklubneplodov // Nauka v central'noj Rossii. 2019. № 2(38). S. 91-97.
8. Effektivnost' primeneniya sovremennyh tekhnicheskih sredstv podgotovki i razdachi kormov na predpriyatiyah po proizvodstvu moloka / Kosolapov V.M. i dr. // Vestnik VNIIMZH. 2016. № 2(22). S. 121-125.
9. Brusenkov A.V., Kapustin V.P. Tekhniko-ekonomiche-skaya ocenka effektivnosti prigotovleniya korneklubne-plodov krupnomu rogatomu skotu // Voprosy sovremen-noj nauki i praktiki. 2019. № 4. S. 56-63.
10. Popovich I.V. Metodika ekonomicheskih issledovanij v sel'ckom hozyajstve. M., 1982. 216 s.
THE EFFECTIVENESS OF ROOT CROPS FOR CATTLE FEEDING PREPARATION LINE AT MODERN CONDITIONS' APPLICATION A.V. Brusenkov, candidate of technical sciences, docent FGBOU VO «Tambov state technical university»
Abstract. It is known that on cows high milk production farms, the root crops' specific weight at feeding rations can reach 40-50%. It has been scientifically proven that on cattle farms, the method of preparing them for feeding has a certain effect on root crops using efficiency, and therefore on the animals milk production. The nutrients and vitamins' preservation in root crops due the process of their feeding preparation, as well as strict compliance with the adopted technology, can their using efficiency in 30-40% increasing. The presence of imperfect technologies and technical means at root crops for feeding preparing creates conditions for of their nutritional value's potential in 25-30% to underutilize. Therefore, the most advanced and efficient designs of machines and equipment's searching used in feed processing lines, that capable all operations efficiently and productively performing, is agroindustrial complex an important and urgent task. Experimental studies of the for root feeding crops'proposed technological line preparing have shown that, in comparison with the CORK-15A, our option the machines set's metal consumption in 4,83 times has reduced, the unit labor costs in 1,22, energy in 1,69 times. The sugar beet roots introduction into the ration had a positive effect on the animals physiological state, contributed to ration nutrients' better absorption, and consequently, animal weight in 6,02-6,58% increasing and milk production in 1,75-2,44%. Keywords: juicy feed, root crops, preparation line, feeding, cattle.
For citation: Brusenkov A.V. The effectiveness of root crops for cattle feeding preparation line at modern conditions' application // Machinery and technologies in livestock. 2022. No. 4(48). p. 16-20.
