CC BY
3
TFYHfl ППГИИ MA ШИНЫ И ПКПРУППЛй ППЯ ЛГРППРПМЫШПРННПГП КПМППРКГА
Научная статья УДК 631.3
Б01: 10.24412/2227-9407-2023-6-37-51
Обоснование размещения линии приготовления кормов для животноводческого предприятия Кировской области
Павел Николаевич Солонщиков
Вятский ГАТУ, г. Киров, Российская Федерация solon-pavel@yandex. т, https://orcid. org/0000-0003-4695- 7126
Аннотация
Введение. Задача на проектирование и расчет кормоцеха и его поточно-технологических линий может быть выдана в различных вариантах, отличающихся технологической схемой или технологией обработки и переработки корма.
Материалы и методы. Многокомпонентность суточных рационов для крупного рогатого скота, существенное различие физико-механических свойств кормов значительно затрудняют эффективную механизацию производственных процессов кормораздачи. Поэтому основным требованием к кормам (рационам) становится не только необходимость удовлетворения физиологических потребностей, но и возможность эффективной механизации процесса раздачи их вследствие придания кормам (рационам) однородных физико-механических свойств. Этому требованию соответствует кормление животных кормосмесями.
Результаты и обсуждение. Как видно по уравнению регрессии, наибольшее значение на уменьшение значения транспортных работ W влияет фактор х2 (Ь1 = -52,32) и сочетание факторов x1 и х2 ^^ = -74,77). Анализируя полученное двумерное сечение, видим, что наименьшее значение транспортных работ будет составлять W = 2600 тм, при x1 = 0, то есть при 2-м варианте расположения кормоцеха, и при х2= +1, то есть при расстоянии х = 40 м, начиная отсчёт от здания № 3.
Заключение. Произведен анализ и оценка способов расчёта линии по приготовлению полнорационных кормовых смесей, позволяющих полно оценить необходимость потребности в кормах, с последующим обоснованием распорядка дня на ферме. Приведена методика определения блока полнорационных кормовых смесей или кормоцеха относительно животноводческих зданий, в которых размещен крупный рогатый скот различных половозрастных групп. Получены математические уравнения регрессии при различных вариантах расположения кормоцеха относительно животноводческих зданий, при этом оптимальное значение транспортных работ составляет W = 2600 тм, при 2-м варианте расположения кормоцеха и при расстоянии х = 40 м, начиная отсчёт от здания № 3.
Ключевые слова: вариант, величина транспортных работ, график, здание, корма, кормоцех, линия, поголовье, расположение, смесь, суточная потребность, требования
Для цитирования: Солонщиков П. Н. Обоснование размещения линии приготовления кормов для животноводческого предприятия Кировской области // Вестник НГИЭИ. 2023. № 6 (145). С. 37-51. Б01: 10.24412/2227-9407-2023-6-37-51
© Солонщиков П. Н., 2023
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. The content is available under Creative Commons Attribution 4.0 License.
ВестникНГИЭИ. 2023. № 6 (145). C. 37-51. ISSN2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2023. № 6 (145). P. 37-51. ISSN2227-9407 (Print)
ТРГНМП! nfllFS МЛГШМРЯ ЛМП Fn/iiPMriVT¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥
F/ll? THF IMTWIGTBIAI mMDI ry'^^^WWWWW
run 1 agru-u\uus lnirtl,
Rationale for placement of a feed preparation line for a livestock enterprise in the Kirov region
Pavel N. Solonshchikov
Vyatka State Agrotechnological University, Kirov, Russian Federation solon-pavel@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0003-4695-7126
Abstract
Introduction. The task of designing and calculating the feed shop and its flow-technological lines can be issued in various versions, differing in the technological scheme or technology for processing and processing feed. Materials and methods. The multicomponent nature of daily rations for cattle, a significant difference in the physical and mechanical properties of feeds, significantly complicates the effective mechanization of feed distribution production processes. Therefore, the main requirement for feeds (rations) is not only the need to satisfy physiological needs, but also the possibility of effective mechanization of the process of distributing them due to giving feeds (rations) homogeneous physical and mechanical properties. This requirement is met by feeding animals with feed mixtures. Results and discussion. As can be seen from the regression equation, the factor х2 (b1 = -52.32) and the combination of factors xi and х2 (b12 = -74.77) influence the greatest decrease in the value of transport work W. Analyzing the obtained two-dimensional section, we see that the smallest value of transport work will be W = 2600 tm, with x1 = 0, that is, with the 2nd option for the location of the feed shop, and with x2 = +1, that is at a distance x = 40 m, starting from building No. 3.
Conclusion. An analysis and evaluation of methods for calculating the line for the preparation of full-ration feed mixtures was made, allowing a full assessment of the need for feed, followed by justification of the daily routine on the farm. The method for determining the block of full-ration feed mixtures or the feed workshop in relation to livestock buildings, in which cattle of various sex and age groups are housed, is given. Mathematical regression equations have been obtained for various options for the location of the feed shop, relative to livestock buildings, while the optimal value of transport work is W = 2600 t m, with the 2nd option for the location of the feed shop, and at a distance x = 40 m, starting from the building No. 3.
Keywords: livestock, feed shop, line, mixture, feed, variant, building, schedule, requirements, daily requirement, amount of transport work, location
For citation: Solonshchikov P. N. Rationale for placement of a feed preparation line for a livestock enterprise in the Kirov region // Bulletin NGIEI. 2023. № 6 (145). P. 37-51. DOI: 10.24412/2227-9407-2023-6-37-51
Введение
Задача на проектирование и расчет кормоцеха и его поточно-технологических линий может быть выдана в различных вариантах, отличающихся технологической схемой или технологией обработки и переработки корма [1, с. 18; 2, с. 12; 3, с. 811].
В качестве исходных данных обычно указывается поголовье фермы и продуктивность животных (или требуемая производственная мощность, когда корма можно заготовить впрок, например, концкорма или другие, влажность которых не более 15...16 %). По исходным данным (порода и масса животных, продуктивность) выбирают рацион и проводят дальнейшие технологические расчеты, связанные с выбором количества машин и времени их работы. При необходимости дается другая ин-
формация для конкретных расчетов данных технологических линий [4, с. 55; 5, с. 120; 6, с. 37; 7, с. 102].
Для удобства проектирования, расчета и согласования потоков кормов в кормоцехе поточные линии в кормоцехе рассматриваются и рассчитываются отдельно, включая линию смешивания и линию выдачи кормов загрузки в раздатчик или транспортное средство. При расчетах необходимо учитывать последовательность обработки кормов (возможна одновременность их обработки и другие нюансы указанной или взятой технологии). Это относится и к линии смешивания кормов [10, с. 32; 11, с. 28; 12, с. 39; 13, с. 38; 14, с. 20].
В общем случае структурная схема поточной линии представлена на рисунке 1.
технологии, машины и оборудование i для агропромышленного комплекса
Q1 Q2 Q3 Qn
Рис. 1. Структурная схема поточной линии Fig. 1. Block diagram of the production line Источник: составлено автором на основании [1, с. 120]
На рисунке 1 обозначены цифрами 1, 2, 3,..., п машины, установленные в потоке, а Q\, Q2, Q3,...,Qn обозначена производительность соответственно первой, второй и так далее машины.
Тогда условия потока будут следующие
о < е2 < а <... < о,. (1)
Если это условие не соблюдается, то линия укомплектовывается дополнительными машинами и емкостями или оборудование работает недогруженным или перегруженным.
При проектировании обычно известны (или задаются) конкретные условия для расчетов.
Начальные условия для обработки кормов могут быть очень различными. Все корма могут «проходить» через кормоцех или только определенная их часть. Некоторые корма не обрабатываются, а выдаются непосредственно животным прямо из хранилища. Корма могут выдаваться животным раздельно или в смеси. Некоторые корма (влажность которых меньше 15 %) можно обработать и сделать их запас. Другие корма надо обрабатывать непосредственно перед кормлением. Кормление может быть одноразовое, двухразовое, трехразовое или животные имеют свободный доступ к кормам. Распорядок дня (когда кормить) конкретный (и очень разный) на каждой ферме [15, с. 32; 16, с. 28; 17, с. 39; 18, с. 38; 19, с. 20; 20, с. 254; 21, с. 45].
Технологий и технологических схем обработки и переработки кормов существует множество (включая различные способы подвозки кормов к линиям и их раздачи после обработки), но по заданным конкретным условиям технология обработки обычно бывает известна и конкретна (смотрите свой вариант задачи). Ее представляют в виде рабочей диаграммы и производят расчеты, связанные с подбором оборудования.
Порядок расчета технологических линий кормоцехов начинается всегда с определения потребности в кормах. Здесь можно рассчитывать по двум схемам:
1. Производят расчеты, связанные с количеством кормов всех видов (всех, входящих в рацион), а потом подбирают и согласовывают машины в технологических линиях. Далее согласовывают работу всех технологических линий кормоцеха, включая линию смешивания и выдачи кормов.
2. Производят расчеты, связанные с количеством корма для одной линии, потом подбирают и согласовывают машины в данной технологической линии. Далее последовательно проводят расчеты по другим линиям, а уже потом согласовывают работу всех технологических линий кормоцеха, включая линию смешивания и выдачи кормов [1, с. 32; 3, с. 28; 6, с. 39; 8, с. 38].
Материалы и методы
Многокомпонентность суточных рационов для крупного рогатого скота, существенное различие физико-механических свойств кормов значительно затрудняют эффективную механизацию производственных процессов кормораздачи. Поэтому основным требованием к кормам (рационам) становится не только необходимость удовлетворения физиологических потребностей, но и возможность эффективной механизации процесса раздачи их вследствие придания кормам (рационам) однородных физико-механических свойств. Этому требованию соответствует кормление животных кормосмесями.
Установлено, что скармливание коровам измельченных и смешанных компонентов, в том числе и грубых кормов, способствует нормальному пищеварению, лучшему усвоению кормов и повышению продуктивности. Для ферм и комплексов до 1200 коров ежедневный расход кормосмесей составляет до 60 т. Для приготовления кормосмесей такой массы необходимо иметь блок приготовления полнорационных кормосмесей (БПС) или временное хранилище.
Основу БПС составляет стационарный смеситель кормов, обеспечивающий качественное приготовление кормосмеси для группы 100 коров за
technologies, machines and equipment
' for the agro-industrial complex
15 минут. Для измельчения грубых кормов применяется дробилка или различные мобильные измельчители. Все компоненты рациона: силос, солома, измельченные корнеплоды и другие корма - подвозятся из хранилищ и складируются в блоке, а их загрузка в смеситель проводится погрузчиками. Подача концентрированных кормов осуществляется из бункеров, увлажнение смеси осуществляется раствором на основе мелассы или барды насосами из емкостей.
С учетом вышеизложенного следует отметить, что оптимальное размещение БПС относи-
тельно животноводческих зданий, т. е. когда транспортные работы минимальны, приобретает существенный научный и практический интерес, так как при размещении БПС расходуются значительные капиталовложения и предопределяются величина транспортных работ и протяженность подъездных путей. Для наглядности методики оптимального размещения рассмотрим следующие примеры.
Ферма имеет два животноводческих здания (рис. 2, а). В первое необходимо доставлять кор-мосмесь весом m1, во второе - m2. Требуется определить оптимальное месторасположение БПС.
a/a б/b
Рис. 2. Расчетные схемы: а - для двух животноводческих зданий; б - для трех животноводческих зданий Fig. 2. Calculation schemes: a - for two livestock buildings; b - for three livestock buildings Источник: составлено автором на основании [5, с. 120]
Для решения задачи принимаем, что линия приготовления полнорационных кормовых смесей расположена от продольной оси первого здания на расстоянии х.
Составляем уравнение для определения значений транспортных работ для данной схемы (тм), по формуле:
W = m • Va2 + х2 + m2 -yja2 + (b - x)2. (2) При этом для удобства по каждому уравнению можно получить уравнение регрессии с помощью пакета программ Microsoft Office Excel 2007, по методу наименьших квадратов.
Для различных вариантов, принятых в процессе обработки однофакторных экспериментов, необходимо будет прийти к оптимальным значениям, для этого надо будет использовать теорию планирования эксперимента.
Для этого будем использовать план 2-го порядка, при помощи которого получим математическую модель в виде полинома 2-го порядка, то есть в общем случае, когда число варьируемых факторов равно k, модель имеет следующий вид:
У = Ъ0 + ЕЪ ' X ■ Х + Е Ъ • X • Х • (3)
1=1 /=1 i<j ¡4=1
технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
Число коэффициентов регрессии такого плана будет равно:
к ■ (к -1)
p = 1 + 2 • к + -
2
(4)
В таблице 2 представлен план эксперимента для 2-х варьируемых факторов, таким образом он будет составной частью полного факторного эксперимента (ПФЭ). А вторая часть так называемые «звездные точки». Очевидно, что при числе факторов k имеется 2k звездных точек, таким образом общее число опытов будет равно:
N = 2к + 2 • к. (5)
Для анализа и решения данной задачи используем программное приложение Statgraphks Plus 5.0. для Windows [1; 2; 4; 5; 10; 14; 17; 18].
Результаты и обсуждение Сельскохозяйственный производственный кооператив племзавод «Новый» находится на восточной части центральной зоны Кировской области, расположен в 45 км от районного центра - железнодорожной станции Зуевка и в 160 км от областного центра, с которыми связан шоссейными дорогами.
В состав СПК ПЗ «Новый» входит с. Суна и д. Мусихи. Центральная усадьба находится в селе Су-на. Через территорию хозяйства проходят гравийные дороги. Предприятие было выбрано, исходя из заказа предприятия и необходимости постройки линии приготовления кормов. Нужен был план именно правильного размещения с правильным техноло-
гическим расчётом для конкретных условий. Так на рисунке 3 представлена фотография со спутника, на которой отображена ферма хозяйства.
Основной ресурс в сельском хозяйстве - земля. Земля является важнейшим источником национального богатства и главным средством производства. Наличие её в значительной мере определяет объёмы выпуска различных видов продукции растениеводства и животноводства.
На данном предприятии поголовье следующее: коровы 1-й лактации - 334 голов (здание № 6 и 5), коровы 2-й лактации - 306 голов (здание № 1 и 2), коровы 3-й лактации и выше - 420 голов (здание № 3 и 4) сухостой - 238 голов (здание № 7).
Рацион для дойных коров:
1. Сено - 0,5 кг.
2. Сенаж - 34 кг.
3. Зеленая масса - 10 кг.
4. Концентраты - 12 кг.
5. Патока - 1 кг.
6. Итого - 57,5 кг.
Для сухостоя:
1. Сено - 2,5 кг.
2. Сенаж - 23 кг.
3. Солома - 1,5 кг.
4. Итого - 27 кг.
Расчёт потребности в кормах для каждого здания произведем по общеизвестным методикам [13], полученные данные занесем в таблицу 1.
Таблица 1. Результаты расчёта потребности в кормах для каждого здания Table 1. Results of calculation of feed requirements for each building
Номер здания/ Building number
Поголовье m, голов / Livestock m, heads
Суточная потребность на одну голову, кг / Daily requirement per head, kg
Суточная потребность на поголовье, кг / Daily requirement per livestock, kg
№ 1 № 2 № 3 № 4 № 5 № 6 № 7 Итого / Total
165 141 212 208 74 260 238 1298
57,5 57,5 57,5 57,5 57,5 57,5 27 372
9487,5 8107,5 12190 11960 4255 14950 6426 67376
Источник: получено автором в результате расчётов
technologies, machines and equipment
' for the agro-industrial complex
Рис. 3. Схема расположения животноводческих построек на ПЗ «Новый» Зуевского района Кировской области Fig. 3. The layout of livestock buildings on the New Zuyevsky district of the Kirov region Источник: предоставлен снимок инженером хозяйства
Как видно из полученных данных, наибольшее значение потребности в сутках для здания № 3 Qсyт = 12190 кг, самое минимальное - для здания № 5 Qcyт = 4255 кг.
По рисунку 3 видно, что есть свободное место относительно здания № 3, что позволяет предварительно запланировать площадку под строительство кормоцеха. Для этого на схему нанесем очертания кормоцеха с таким же относительным расположением к горизонту для коровников, с учетом санитарных разрывов и местных условий.
Составим уравнение транспортных работ при х = 0 м до х = 100 м (1-й вариант), то есть когда здание будет расположено в северной части (рис. 4). Уравнения будут следующими:
(6)
Ж = М3 -V302 + х2 + М4 302 + (20 - х)2 + +М5 - ^302 + (40 - х)2 + М -V302 + (60 - х)2 + +М2 -V1002 + х2 + М 1002 + (20 - х)2 +
+М7 ^1002 + (40 - х)2.
По полученным данным построим зависимость W от х для каждого здания (рис. 5).
По приведенным зависимостям видно, что для каждого здания имеется минимальное значение W, при различных х. Так если брать в расчёт, что наибольшая потребность в кормах для здания № 3, то видно, что х = 0 м, значение W= 365,70 тм, то есть при начальном расположении кормоцеха к зданию с большой потребностью в кормах.
технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
Рис. 4. Схема расположения кормоцеха (блока приготовления полнорационных смесей) при его расположении в северной части (1-й вариант) Fig. 4. The layout of the feed mill (the unit for the preparation of complete mixtures) when it is located in the northern part (1st option) Источник: выполнено автором на основе рисунка 3
1400,00 ' ™
1200,00
1000,00
800,00
600,00
400,00
200,00
0,00 0
Здание №3 Здание №4 Здание №5 Здание №6 Здание №2 Здание№1 Здание №7
20
40
60
80
100
х, м
Рис. 5. Графики изменения W в зависимости от х для каждого здания
Fig. 5. Graphs of changes in Wdepending on x for each building Источник: составлено автором на основе собственных исследований
technologies, machines and equipment
' for the agro-industrial complex
7000,00 6500,00 6000,00 5500,00 5000,00 4500,00 4000,00
,W, тм
м
Рис. 6. Графики изменения W в зависимости от х суммарные по 1-му варианту Fig. 6. Graphs of changes in W depending on x total for the 1st option Источник: составлено автором на основе собственных исследований
Суммируя полученные кривые, получаем график, показанный на рисунке 6.
Анализируя график (рис. 6), делаем вывод, что минимальное значение W= 4130,11 тм достигается при х = 20 м, таким образом для первого ва-
рианта подходит данное относительное расположение.
Рассмотрим следующий случай (2-й вариант), когда кормоцех будет расположен параллельно животноводческим зданиям (рис. 7).
Рис. 7. Схема расположения кормоцеха (блока приготовления полнорационных смесей)
при его расположении в северной части (2-й вариант) Fig. 7. Scheme of the location of the feed shop (block for the preparation of complete mixtures) when it is located in the northern part (2nd option) Источник: выполнено автором на основе рисунка 3
технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
W, тм
3000,00
2500,00 2000,00 1500,00 1000,00 500,00 0,00
0
50
100
150
Здание №3 Здание №4 Здание №5 Здание №6 Здание №2 Здание№1 Здание №7
200
х, м
Рис. 8. Графики изменения W в зависимости от х для каждого здания (2-й вариант расположения) Fig. 8. Graphs of change Wdepending on x for each building (2nd location option) Источник: составлено автором на основе собственных исследований
Составим уравнение для данного варианта:
Ж = М3 -V302 + х2 + М4 302 + (20 - х)2 +
+М5 - л/302 + (40 - х)2 + М6 - л/302 + (60 - х)2 +
I- I- (7)
+М2 - V302 + х2 + М - V302 + (20 - х)2 +
+М7 302 + (40 - х)2.
По полученным данным построим зависимость W от х для каждого здания (рис. 8).
По приведенным зависимостям видно, что для каждого здания имеется минимальное значение W, при различных х. Так если брать в расчёт, что
наибольшая потребность в кормах для здания № 3, то видно, что х = 40 м, значение W = 609,50 тм, то есть при начальном расположении кормоцеха к зданию с большой потребностью в кормах.
Суммируя полученные кривые, получаем график, показанный на рисунке 9.
Анализируя график (рис. 9), делаем вывод, что минимальное значение W= 2647,64 тм достигается при х = 40 м, таким образом для второго варианта подходит данное относительное расположение.
W, тм
14000,00
12000,00 10000,00 8000,00 6000,00 4000,00 2000,00
50
100
y = 0,2069x2 + 6,5841x + 2579,7 R2 = 0,9898
150
200х'
м
0
Рис. 9. Графики изменения W в зависимости от х суммарные по 2-му варианту Fig. 9. Graphs of changes in W depending on x total for the 2nd option Источник: составлено автором на основе собственных исследований
technologies, machines and equipment
' for the agro-industrial complex
Рассмотрим следующий случай (3-й вариант), когда кормоцех будет в южной стороне от животноводческих зданий (рис. 10).
Составим уравнение для данного варианта:
W = М -л/1002 + х2 + МА -<J1002 + (20-x)2 + +М5 -J1002 + (40 - х)2 + М •>/1002 + (60 - х)2 -+М -V 302 + х2 + М -у)302 + (20 - х)2 + +М V302 + (40 - х)2.
(8)
Рис. 10. Схема расположения кормоцеха (блока приготовления полнорационных смесей)
при его расположении в северной части (3-й вариант) Fig. 10. Scheme of the location of the feed shop (block for the preparation of complete mixtures) when it is located in the northern part (3rd option) Источник: выполнено автором на основе рисунка 3
Анализируя график (рис. 12), делаем вывод, что минимальное значение W = 4429,71 тм, достигается при х = 20 м, таким образом для второго варианта подходит данное относительное расположение.
По проведенным вариантам исследований, указанных выше, пришли к выводу, что каждый из
вариантов имеет свое преимущество расположения, для этого составим план эксперимента, позволяющий выделить в качестве факторов: вариант расположения - х1 и расстояние относительно животноводческого помещения х, м - х2, критерием оптимизации будет значение транспортных работ W, т м (у1). План эксперимента представлен в таблице 2.
ХХХХХХХХХХХ технологии, машины и оборудование ХХХХХХХХХХХ
'^VWWVV^V ППЯ ЛГРППРПМЫШПРННПГП КПМППРКГА V¥WW¥¥¥¥¥
для агропромышленного комплекса
W, тм 1800,00 1600,00 Здание №3 —•—Здание №4 —•—Здание №5
1400,00 1200,00 ■ 1000,00 800,00 600,00 --9---~~ _______
—•—Здание №6 —•—Здание №2
200,00 f" ---- ----- —•—Здание №7 0,00 х, м 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Рис. 11. Графики изменения W в зависимости от х для каждого здания (3-й вариант) Fig. 11. Plots of change Wdepending on x for each building (3rd option) Источник: составлено автором на основе собственных исследований
Рис. 12. Графики изменения W в зависимости от х суммарные по 3-му варианту Fig. 12. Graphs of changes in W depending on x total for the 3rd option Источник: составлено автором на основе собственных исследований
Таблица 2. План эксперимента Table 2. Plan of the experiment
Название факторов и единицы их измерения / The name of the factors and their units of measurement Кодированное Уровни факторов / Factor levels
обозначение факторов / Coded designation of factors нижний / lower -1 основной/ main 0 верхний/ upper +1
Вариант исполнения / Version of execution X1 1-й 2-й 3-й
Расстояние относительно животноводческого
помещения х, м / х2 20 30 40
Distance relative to the livestock room x, m
Источник: составлено автором на основе собственных исследований
47
technologies, machines and equipment
' for the agro-industrial complex
После расчётов и обработки данных получили следующее уравнение регрессии, позволяющее определить оптимальные параметры:
у = 2715,69 + 74,77• ^ -52,32• х2 +
+1519,51-х2 - 74,77 • %х2 + 0,001-х22.
(9)
Как видно по уравнению регрессии, наибольшее значение на уменьшение значения транспортных работ W влияет фактор х2 (Ь1 = -52,32) и сочетание факторов x1 и х2 (Ь12 = -74,77).
Таблица 3. Результаты исследований влияния различных вариантов расположения кормоцеха и расстояния от зданий
Table 3. Results of studies of the influence of various options for the location of the feed shop and distance from buildings
Фактор / Factor Критерии оптимизации / Optimization criteria
Уровни варьирования / Levels of variation Вариант исполнения / Расстояние относительно животноводческого помещения х, м / Значение транспортных работ W, тм /
Version Distance relative The value of transport
of execution to the livestock room x, m works W, tm
X1 х2 У1
Верхний +1 / Upper +1 1-й 40 -
Основной 0 / Main 0 2-й 30 -
Нижний -1 / Lower -1 3-й 20 -
1 -1 -1 4130,11
2 0 -1 2783,75
3 +1 -1 4429,21
4 -1 0 4160,43
5 0 0 2715,69
6 +1 0 4309,98
7 -1 +1 4190,75
8 0 +1 2647,64
9 +1 +1 4190,75
Источник: составлено автором на основе собственных исследований
4600 4200 3800 3400 3000 2600
-0 2» ■ 20 ■ 6
1
1
Рис. 13. Двумерное сечение поверхности отклика значения транспортных работ W(yl) в зависимости от варианта исполнения (х^ и расстояния относительно животноводческого помещения х (х2) Fig. 13. Two-dimensional cross-section of the response surface of the value of transport operations W (y1) depending on the version (xj) and the distance relative to the livestock room x (x2) Источник: составлено автором на основе собственных исследований
технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
Для наглядного представления построим двумерное сечение (рис. 13) по полученному уравнению регрессии (9).
Анализируя полученное двумерное сечение (рис. 13), видим, что наименьшее значение транспортных работ будет составлять W= 2600 тм, при Xl = 0, то есть при 2-м варианте расположения кормоцеха, и при х2 = +1, то есть при расстоянии х = 40 м, начиная отсчёт от здания № 3.
Заключение Произведен анализ и оценка способов расчёта линии по приготовлению полнорационных кормовых смесей, позволяющие полно оценить необхо-
димость потребности в кормах, с последующим обоснованием распорядка дня на ферме.
Приведена методика определения блока полнорационных кормовых смесей или кормоцеха относительно животноводческих зданий, в которых размещен крупный рогатый скот различных половозрастных групп.
Получены математические уравнения регрессии при различных вариантах расположения кормоцеха, относительно животноводческих зданий, при этом оптимальное значение транспортных работ составляет W= 2600 т м, при 2-м варианте расположения кормоцеха и при расстоянии х = 40 м, начиная отсчёт от здания № 3.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Кирсанов В. В., Мурусидзе Д. Н., Некрашевич В. Ф. и др. Механизация и технология животноводства. М. : ИНФРА-М. 2018 585 с.
2. Лачуга Ю. Ф. и др. Стратегия машинно-технологической модернизации сельского хозяйства России на период до 2020 года. М. : ФГНУ «Росинформагротех», 2009 80 с.
3. Савиных П. А., Оболенский Н. В., Булатов С. Ю., Свистунов А. И. Оптимизация рабочего процесса смешивания сыпучих кормов в ленточном смесителе периодического действия // Экономика и предпринимательство. 2015. № 9-2 (62). С. 811-816.
4. Савиных П. А., Саитов В. Е., Оболенский Н. В., Булатов С. Ю., Свистунов А. И. Повышение эффективности приготовления кормов путем совершенствования конструкции и технологического процесса кормо-приготовительных машин // Пермский аграрный вестник. 2017. № 1 (17). С. 55-64.
5. Федоренко В. Ф. Информационные технологии в сельскохозяйственном производстве: науч. аналит. обзор. М. : ФГБНУ «Росинформагротех». 2014. 224 с.
6. Скоркин В. К. Молочные фермы сегодня и завтра // Вестник ВНИИМЖ. 2019. № 2 (34). С. 37-42.
7. Жоров И. В. Техника для ферм // Алтайская правда. 2002. № 144. С. 3-4.
8. Федоренко В. Ф. Информационные технологии в сельскохозяйственном производстве: науч. аналит. обзор. М. : ФГБНУ «Росинформагротех». 2014. 224 с.
9. Кирюшин В. И. Научно-инновационное обеспечение приоритетов развития сельского хозяйства // Достижения науки и техники АПК. 2019 Т. 33. № 3. С. 5-10.
10. Фомина М. В., Чупшев А. В., Терюшков В. П., Коновалов В. В. Влияние конструкционных и режимных параметров мешалки-смесителя на качество смеси // Нива Поволжья. Технические науки. 2018. № 4 (49). С. 175-178.
11. Симченкова С. П. Обоснование конструктивно-технологической схемы смесителя-дозатора // Вестник УГСХА. 2012. № 2 (18). С. 111-114.
12. Боровиков И. А. Снижение энергоемкости приготовления комбикормов с обоснованием конструктивно-технологических параметров смесителя : дис. ... канд. тех. наук. Пенза, 2016. 211 с.
13. Коновалов В. В. Расчёт оборудования и технологических линий приготовления кормов: примеры расчётов на ЭВМ. Пенза : РИО ПГСХА. 2002. 206 с.
14. Савиных П. А. Повышение эффективности функционирования технологических линий приготовления и раздачи кормов путем совершенствования процессов и средств механизации : автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.20.01. СПб. : Пушкин, 1999. 38 с.
15. Булатов С. Ю. Разработка и совершенствование технологических линий и технических средств приготовления кормов в условиях малых форм хозяйствования: Дисс. доктора техн. наук. Княгинино, 2018. 412 с.
16. Кирсанов В. В. Метод создания многофункциональной элементной базы доильного оборудования // Техника и оборудование для села. 2012. № 9. С. 16-18.
ВестникНГИЭИ. 2023. № 6 (145). C. 37-51. ISSN2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2023. № 6 (145). P. 37-51. ISSN2227-9407 (Print)
ТРГНМП! nfllFS МЛГШМРЯ ЛМП Fn/iiPMriVT¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥
F/ll? THF IMTWIGTBIAI mMDI ry'^^^WWWWW
run 1 agru-u\uus lnirtl,
17. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика: Гидродинамика. 5-е изд., стереот. М. : Физмат-лит, 2001. Т. 4. 736 с.
18. Samarin G. and etc. Optimization of technological processes in animal husbandry // E3S Web of Conferences. 2020. P. 01094.
19. Цой Ю. А., Мамедова Р. А. Параметры пробкового режима течения жидкости в молокопроводе при промывке // Техника в сельском хозяйстве. 2007. № 2. С. 3-4.
20. Fubbeker A. Критерии выбора доильного станка в зависимости от производственных условий // Auf die Herdengrosse abstimmen. Landwirtsch. Bl. Weser-Ems. 2002. № 14. С. 16-21.
21. Гринченко В. А., Никитенко Г.В., Мастепаненко М. А., Лысаков А. А. Обоснование длительности изменения давления в межстенной камере доильного стакана // Сельский механизатор. 2017. № 1. С. 26-27.
Статья поступила в редакцию 24.03.2023; одобрена после рецензирования 17.04.2023;
принята к публикации 19.04.2023.
Информация об авторе:
П. Н. Солонщиков - кандидат технических наук, доцент, исполняющий обязанности заведующего кафедры «Технологическое и энергетическое оборудование», Spin-код: 2559-6921.
REFERENCES
1. Kirsanov V. V., Murusidze D. N., Nekrashevich V. F. i dr. Mehanizacija i tehnologija zhivotnovodstva [Mechanization and technology of animal husbandry], Moscow: INFRA-M, 2018, 585 p.
2. Lachugai Y. F. dr. Strategiya mashinno-tekhnologicheskoj modernizacii sel'skogo hozyajstva Rossiina period do 2020 goda [The strategy of machine-technological modernizing of agriculture of Russia for the period till 2020], Moscow, FGNU «Rosinformagrotekh», 2009, 80 p.
3. Savinyh P. A., Obolenskij N. V., Bulatov S. Ju., Svistunov A. I. Optimizacija rabochego processa smeshivanija sypuchih kormov v lentochnom smesitele periodicheskogo dejstvija [Optimization of the working process of mixing bulk feed in a batch belt mixer], Jekonomika i predprinimatel'stvo [Economy and entrepreneurship], 2015, No. 9-2 (62), pp.811-816.
4. Savinyh P. A., Saitov V. E., Obolenskij N. V., Bulatov S. Ju., Svistunov A. I. Bulatov S. Ju. Povyshenie jef-fektivnosti prigotovlenija kormov putem sovershenstvovanija konstrukcii i tehnologicheskogo processa kor-moprigotovitel'nyh mashin [Improving the efficiency of feed preparation by improving the design and technological process of feed preparation machines], Permskij agrarnyj vestnik [Perm agricultural Bulletin], 2017, No. 1 (17), pp.55-64.
5. Fedorenko V. F. Informatsionnye tekhnologii v sel'skohozyajstvennom proizvodstve: nauch. analit. obzor [Information technologies in agricultural production: sci. analytic review], Moscow: FGBNU «Rosinformagrotekh». 2014, 224 p.
6. Skorkin V. K. Molochnye fermy segodnya i zavtra [Dairy farms today and tomorrow], Vestnik VNIIMZH [Bulletin VNIIMZH], 2019, No. 2 (34), pp. 37-42.
7. Zhorov I. V. Tekhnika dlya ferm [Technique for farms], Altayskaya Pravda [Altai truth], 2002, No. 144, pp.3-4.
8. Fedorenko V. F. Informatsionnye tekhnologii v sel'skohozyajstvennom proizvodstve: nauch. analit. obzor [Information technologies in agricultural production: sci. analytic review], Moscow: FGBNU «Rosinformagrotekh». 2014.224 p.
9. Fomina M. V., Chupshev A. V., Terjushkov V. P., Konovalov V. V. Vlijanie konstrukcionnyh i rezhimnyh parametrov meshalki smesitelja na kachestvo smesi [Influence of structural and operating parameters of the mixer agitator on the quality of the mixture], Niva Povolzhja. Tehnicheskie nauki [Niva of the Volga Region. Technical science]I, 2018, No. 4 (49), pp. 175-178.
10. Simchenkova S. P. Obosnovanie konstruktivno-tehnologicheskoj shemy smesitelja-dozatora [Justification of the design and technological scheme of the mixer-dispenser], Vestnik UGSHA [Bulletin UGSHA], 2012, No. 2 (18), pp.111-114.
ХХХХХХХХХХХ технологии, машины и оборудование ХХХХХХХХХХХ
VWWVWVW ППЯ ДГРППРПМЫШ ПРННПГП КПМППРКГД
11. Borovikov I. A. Snizhenie jenergoemkosti prigotovlenija kombikormov s obosnovaniem konstruktivno-tehnologicheskih parametrov smesitelja [Reducing the energy consumption of feed preparation with justification of the design and technological parameters of the mixer. Ph. D. (Engineering) diss.], Penza, 2016, 211 p.
12. Konovalov V. V. Raschjot oborudovanija i tehnologicheskih linij prigotovlenija kormov: primery raschjotov na JeVM [Calculation of equipment and technological lines of feed preparation: examples of calculations on a computer], Penza, RIO PGSHA, 2002, 206 p.
13. Savinyh P. A. Povyshenie effektivnosti funkcionirovaniya tekhnologicheskih linij prigotovleniya i razdachi kormov putem sovershenstvovaniya processov i sredstv mekhanizacii [Increasing the efficiency of the functioning of technological lines for the preparation and distribution of feed by improving the processes and means of mechanization. Dr. Sci. (Engineering) thesis], 05.20.01. Saint-Petersburg: Pushkin, 1999, 38 p.
14. Alyoshkin V. R., Roshchin P. M. Mehanizacija zhivotnovodstva [Mechanization of animal husbandry], monografiya, In Melnikov S. V. (ed.), Moscow: Agropromizdat, 1985, 336 p.
15. Bulatov S. Yu. Razrabotka i sovershenstvovanie tehnologicheskih linij i tehnicheskih sredstv prigotovlenija kormov v uslovijah malyh form hozjajstvovanija [Development and improvement of technological lines and technical means of preparing feed in the conditions of small forms of management. Dr. Sci. (Engineering) diss.], Knyaginino, 2018, 412 p.
16. Kirsanov V. V. Metod sozdanija mnogofunkcional'noj jelementnoj bazy doil'nogo oborudovanija [Method for creating a multifunctional element base for milking equipment], Tehnika i oborudovanie dlja sela [Machinery and equipment for the village], 2012, No. 9, pp. 16-18.
17. Landau L. D., Lifshits E. M. Teoreticheskaya fizika: Gidrodinamika [Theoretical Physics: Hydrodynamics]. 5th ed., Stereo. Moscow, Fizmatlit Publ., 2001, Vol. 4, 736 p.
18. Samarin G. and etc. Optimization of technological processes in animal husbandry // E3S Web of Conferences. 2020.pp. 01094.
19. Choi Yu. A., Mamedova R. A. Parametry probkovogo rezhima techeniya zhidkosti v molokoprovode pri promyvke [Parameters of cork flow regime of fluid in the milk line when flushing], Tekhnika v sel'skom hozyajstve [Equipment in agriculture], No. 2, 2007, pp. 3-4.
20. Fubbeker A. Kriterii vybora doil'nogo stanka v zavisimosti ot proizvodstvennyh uslovij [Criteria for choosing a milking machine depending on the production conditions], Auf die Herdengrosse abstimmen, Landwirtsch, Bl. Weser-Ems, 2002, No. 14, pp. 16-21.
21. Grinchenko V. A., Nikitenko G. V., Mostepanenko M. A., Lysakov A. A. Obosnovanie dlitel'nosti iz-meneniya davleniya v mezhstennoj kamere doil'nogo stakana [Substantiation of the duration of pressure change in the inter-wall chamber of the milking Cup], Sel'skij mekhanizator [Rural mechanizer], 2017, No. 1, pp. 26-27.
The article was submitted 24.03.2023; approved after reviewing 17.04.2023; accepted for publication 19.04.2023.
Information about the author: P. N. Solonshchikov - Ph. D. (Engineering), Associate Professor, Acting Head of the Department of Technological and Power Equipment, Spin code: 2559-6921.
