CC BY
27
УДК 631.171:636.22/.28.084(470.25)
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ КОРМЛЕНИЯ КРС НА ПРИМЕРЕ КФХ «ЛОПОТОВ А.Н.»
А.И. Купреенко, доктор технических наук Х.М. Исаев, кандидат экономических наук С.М. Михайличенко, аспирант
ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет» E-mail: S.M.Mikhailichenko@yandex.ru
Аннотация. Приведены рекомендации по повышению эффективности использования автоматических систем кормления (АСК) на молочных фермах КРС и снижению капиталовложений при их внедрении на примере КФХ «Лопотов А.Н.» в Псковской области. Рассмотрены устройство АСК и схема ее работы. Отдельное внимание уделено кормовым бункерам, являющимся составными компонентами системы и предназначенным для автоматической подачи основных кормов в стационарный смеситель. Предложено альтернативное применение кормовым бункерам. Рассмотрена схема кормления нескольких групп животных с использованием кормовых бункеров для хранения и дальнейшей загрузки в кормовагон уже готовых рационов. Данная схема наиболее эффективна в хозяйствах, где применяется мобильный кормоцех, а также где используется большое количество компонентов в рационах. Она позволяет исключить необходимость в приобретении стационарного смесителя и дополнительных кормовых бункеров для каждого компонента. Для рассматриваемого хозяйства показан схематичный план коровников с указанием расположения групп животных. Отмечены недостатки действующей системы кормления. Приведены рекомендации по повышению ее эффективности. Организация работ по аналогии с предложенной схемой кормления позволяет эффективно применять кормовагоны при обслуживании разных технологических групп с минимальным набором сопутствующего оборудования.
Ключевые слова: кормление КРС, кормовой бункер, автоматическая система кормления, повышение эффективности.
Введение. В настоящее время в молочном скотоводстве наблюдается тенденция к повышению уровня автоматизации производственных процессов, в том числе, процесса приготовления и раздачи кормов.
В Европе все большее распространение получают автоматические системы кормления, приходящие на замену традиционным мобильным кормоцехам. В России подобных систем крайне мало. Одна из них установлена в КФХ «Лопотов А.Н.» в Псковской области.
Опыт посещения данного хозяйства описан в другой работе. Целью данного исследования является разработка рекомендаций для повышения эффективности использования автоматических систем кормления на молочных фермах КРС и снижения капиталовложений при их внедрении на примере КФХ «Лопотов А.Н.».
Экспериментальная база, ход и результаты исследования. Существуют различные виды автоматических систем кормления (АСК). Один из примеров - DeLaval Optimat Master (рис. 1).
Данная система включает в себя хранилища кормов (кормовые бункеры) для автоматической загрузки стационарного смесителя компонентами рациона при помощи транспортеров и трубопроводов, транспортеры, стационарный смеситель с весовой системой и подвешенный на рельс автоматический кормовагон для выдачи рационов животным.
В данном случае схема кормления имеет следующий вид: загрузка кормовых бункеров • автоматическая загрузка стационарного смесителя • автоматическая загрузка кор-мовагона • автоматическое кормление животных.
Рис. 1. Автоматическая система кормления DeLaval Optimat Master
Главное препятствие для внедрения данных систем - это их высокая стоимость по сравнению с распространенными мобильными кормоцехами. При этом значительная доля капиталовложений приходится на приобретение кормовых бункеров, поэтому количество основных компонентов рациона оказывает наибольшее влияние на конечную стоимость системы [1]. Данное оборудование выпускают практически все производители автоматических систем кормления.
Например, у компании GEA Farm Technologies GmbH в ассортименте есть две модели кормовых бункеров для основных кормов [2]. GEA MM8 модульного типа с возможностью увеличения объема от 8 до 32 м за счет наращивания секций от одной до четырех используется для разрыхленных кормов. GEA GM17 объемом 17 м3 (рис. 2) подходит для работы практически с любыми кормами как в сыпучем состоянии, так и в блоках, которые разрыхляются битерным устройством.
Шведский производитель DeLaval выпускает кормовые бункеры объемом от 9 до 42 м3 для работы с кормами в сыпучем состоянии или в блоках [3]. Описанное оборудование может размещаться внутри коровников, под открытым небом или под навесами, а также монтироваться в стену коровника. При установке кормовые бункеры располагаются горизонтально или под углом.
Опыт посещения КФХ «Лопотов А.Н.» показал, что можно уйти от первоначального назначения кормовых бункеров и использовать их для хранения и дальнейшей загрузки
в кормовагон уже готовых рационов. Такая возможность особенно актуальна в хозяйствах, где для приготовления полноценных кормосмесей используется мобильный кормоцех, а также в тех случаях, когда используется большое количество компонентов. При таком варианте отпадает необходимость в приобретении стационарного смесителя и кормовых бункеров для каждого компонента, что позволяет существенно сократить капиталовложения при внедрении автоматической системы кормления. В этом случае схема кормления имеет вид: приготовление рациона мобильным кормоцехом + загрузка кормового бункера загрузка кормовагона + автоматическое кормление животных.
Рис. 2. Кормовой бункер GEA GM17
Такую схему кормления легко реализовать при расположении в коровнике животных, получающих одинаковый рацион. В этом случае необходимо правильно выбрать тип и габариты кормового бункера (бункеров) и его (их) расположение. Объем бункера напрямую зависит от графика его заполнения свежим рационом. Этот показатель определяется поголовьем животных и зоо-
Journal of VNIIMZH №2(30)-2018
139
техническими требованиями к качеству кормов. Длительное хранение (особенно в летний период) может негативно сказаться на качестве кормосмеси или привести к ее порче, что необходимо учитывать при планировании работ.
При размещении в коровнике животных, получающих разные рационы, задача кормления по рассматриваемой схеме заметно усложняется. В этом случае можно использовать кормовые бункеры соответствующих размеров отдельно для каждого рациона либо распланировать работы по аналогии с приведенной ниже схемой для КФХ «Лопо-тов А.Н.». В данном хозяйстве основное дойное стадо располагается в двух коровниках, соединенных между собой доильным залом (рис. 3). Остальные животные содержатся под открытыми навесами и получают корм один раз в сутки.
На рис. 3 показано расположение групп животных в коровниках и их численность, время начала кормления групп по предлагаемой схеме с учетом выбранной в хозяйстве кратности кормления, масса выдаваемого за один раз корма в расчете на одно животное и на всю группу в целом.
Рис. 3. Схематичный план коровников:
1 - доильный зал, 2 - технологический проход, 3 - кормовой проход, 4 - подвесной ходовой рельс,
5 - подвесной кормовагон DeLaval RA135, 6 - ленточный транспортер, 7 - кормовой бункер, 8 - мобильный кормоцех DeLaval VM12
Для приготовления рационов и кормления расположенных под открытыми навесами животных используется мобильный кормоцех DeLaval VM12 объемом 12 м3. Готовая смесь в коровниках выдается при помощи кормовагонов DeLaval RA135 объемом 3,7 м3.
В коровнике № 2 размещены животные одной группы, и используется один рацион. Для хранения готовой смеси, приготовленной в мобильном кормоцехе, и загрузки кор-мовагона используется кормовой бункер объемом 15 м . Суточное потребление корма при 5-кратном кормлении с учетом принятого в хозяйстве рациона составляет 10786,3 кг (49,9-33,3 м3 при плотности готовой смеси 216,2-324,3 кг/м ). При данных значениях максимальная масса загружаемых кормов равна:
- мобильный кормоцех объемом 12 м3 -2594,4.. .3891,6 кг;
- кормовой бункер объемом 15 м3 -3243.4864,5 кг;
о
- кормовагон объемом 3,7 м - 800.1200
кг.
В коровнике № 1 размещены животные трех групп, и используется три рациона.
Здесь кормовагон загружается напрямую из мобильного кормоцеха через вмонтированный в стену наклонный транспортер. В данном случае схема кормления обладает существенными недостатками:
1) поскольку кормление осуществляется с 04:00 до 24:00, необходимо организовывать две смены для операторов мобильного кормоцеха;
2) в связи с тем, что кор-мовагон загружается напрямую из мобильного кормоцеха, оператор последнего вынужден простаивать в ожидании очередной загрузки кормовагона либо совершать повторные циклы приготовления рациона;
3) поскольку в хозяйстве кормовагон используется преимущественно в ручном ре-
жиме, работа операторов кормовагона и работа мобильного кормоцеха жестко связаны.
Для устранения описанных недостатков рекомендуем установку кормового бункера в коровнике № 1 по аналогии с коровником № 2 и использование предлагаемой ниже схемы кормления.
Описание предлагаемой схемы кормления. Время начала кормления групп животных, приведенное также на рис. 3, указывается приблизительно. Чтобы точно распланировать работу мобильного кормоцеха и кормовагонов, следует произвести соответствующую оценку временных затрат. Для этого необходимо разработать соответствующую методику, аналогичную предложенной ранее по определению вероятностного времени кормления всего поголовья мобильным кормоцехом [4-7].
1) В 04:00 начинается рабочая смена, оператор мобильного кормоцеха готовит рацион для первого кормления группы «0-30» в коровнике № 1 и выгружает в кормовой бункер 1866,6 кг смеси. Требуется 1 рейс.
2) Затем идет приготовление рациона для кормления расположенной в обоих коровниках группы «30-150» в 06:00 и 10:00 - сначала 4314,5 кг готовой смеси выгружается в кормовой бункер в коровнике № 2, а затем 2416,8 кг - в освободившийся бункер в коровнике № 1. Для приготовления 6731,3 кг кормосмеси требуется 2-3 рейса.
3) Далее готовятся и выдаются рационы расположенным на открытых площадках животным, кормление которых осуществляется 1 раз в сутки.
4) После 10:00 готовится рацион для кормления в 11:00 группы «нетели 20-24» в коровнике № 1 и выгружается в освободившийся кормовой бункер. Для приготовления 2224 кг смеси требуется 1 рейс. При необходимости продолжается кормление животных, размещенных на открытых площадках.
5) Затем готовится рацион для второго кормления группы «0-30» в 13:00 и выгружается в освободившийся бункер. Требуется 1 рейс.
6) Последний этап - приготовление рациона для кормления группы «30-150» в 14:00,
18:00 и 22:00. Для приготовления 10096,95 кг смеси (46,7-31,13 м3 для рассматриваемой плотности кормов) требуется 3-4 рейса. На
этом этапе возникают затруднения - кормо-
«-» 3
вой бункер объемом 15 м3 в коровнике № 2 не способен вместить необходимые для трехкратного кормления животных 6471,8 кг смеси (29,93-19,96 м3). Решить данную проблему можно несколькими путями:
- выгрузить часть корма в бункер в коровнике № 2 ^ выгрузить часть корма в бункер в коровнике № 1 оставшийся корм выгрузить после раздачи, начинающейся в 14:00; при этом для кормления животных в 18:00 и 22:00 в коровнике № 2 требуется 4314,5 кг смеси (19,96-13,3 м3), объем которой также может не вместиться в бункер;
- использовать бункер большей вместительности;
- выполнять загрузку приготовленной смеси в бункер после кормления в 18:00.
Таким образом, операторы кормовагона и мобильного кормоцеха работают независимо друг от друга в соответствии с индивидуальным заданием. Рабочий день оператора мобильного кормоцеха значительно сокращается, высвобождаются трудовые ресурсы.
Недостатком предложенной и действующей в хозяйстве схем с использованием кормового бункера является отсутствие весового контроля на этапе загрузки кормовагона, что создает трудности при раздаче корма животным за несколько рейсов. Решить данную проблему можно путем оснащения кор-мовагона или кормового бункера весовой системой.
Выводы.
1) Использование кормового бункера для загрузки готовых рационов, приготовленных мобильным кормоцехом, позволяет существенно снизить затраты на внедрение автоматической системы кормления и сократить занимаемые ею площади, поскольку отпадает необходимость в установке стационарного смесителя и дополнительных кормовых бункеров для компонентов рациона.
2) Предложенная схема кормления позволяет эффективно применять кормовагоны при обслуживании разных технологических
Journal of VNПMZH №2(30)-2018
141
групп с минимальным набором сопутствующего оборудования.
Литература:
1. Grothmann A. Automatic feeding systems for dairy cattle - potential for optimization in dairy farming // CIGR-AgEng. Valencia, 2012.
2. URL: https://www. gea. com/ru/productgroups/farm-equipment/automatic-feeding/index.jsp
3. URL: https://www.youtube.com/watch7v =itKnWAY 5FwA
4. Купреенко А.И., Исаев Х.М., Ефименко С.В. К обоснованию выбора мобильного кормоцеха для молочных ферм // Вестник ВНИИМЖ. 2010. Т. 21. №2. С. 198-117.
5. Купреенко А.И., Исаев Х.М., Исаханян А.В. Определение эксплуатационных показателей мобильных кормоцехов // Вестник МГАУ. 2012. №5. С. 25-27.
6. Купреенко А.И., Исаев Х.М., Михайличенко С.М. Определение эксплуатационных показателей мобильных кормоцехов на основе теории графов // Инновационная техника и технологии. 2017. №1. С. 24-28.
7. Купреенко А.И., Исаев Х.М., Михайличенко С.М. Решение системы уравнений Колмогорова для обоб-
щенного графа состояний мобильного кормоцеха // Тракторы и сельхозмашины. 2017. №7. С. 47-52. Literatura:
1. Grothmann A. Automatic feeding systems for dairy cattle - potential for optimization in dairy farming // CIGR-AgEng. Valencia, 2012.
2. URL: https://www.gea.com/ru/productgroups/farm-equipment/automatic-feeding/index.jsp
3. URL: https://www.youtube.com/watch7v =itKnWAY 5FwA
4. Kupreenko A.I., Isaev H.M., Efimenko S.V. K obosno-vaniyu vybora mobil'nogo kormocekha dlya molochnyh ferm // Vestnik VNIIMZH. 2010. T. 21. №2. S. 198-117.
5. Kupreenko A.I., Isaev H.M., Isahanyan A.V. Oprede-lenie ehkspluatacionnyh pokazatelej mobil'nyh kormo-cekhov // Vestnik MGAU. 2012. №5. S. 25-27.
6. Kupreenko A.I., Isaev H.M., Mihajlichenko S.M. Op-redelenie ehkspluatacionnyh pokazatelej mobil'nyh kor-mocekhov na osnove teorii grafov // Innovacionnaya tek-hnika i tekhnologii. 2017. №1. S. 24-28.
7. Kupreenko A.I., Isaev H.M., Mihajlichenko S.M. Re-shenie sistemy uravnenij Kolmogorova dlya obobshchen-nogo grafa sostoyanij mobil'nogo kormocekha // Traktory i sel'hozmashiny. 2017. №7. S. 47-52.
THE CATTLE AUTOMATIC FEEDING SYSTEMS USING EFFICIENCY'S IMPROVING ON THE EXAMPLE
OF KFH "LOPOTOV A.N.» A.I. Kupreenko, doctor of technical sciences H.M. Isaev, candidate of economical sciences S.M. Mihailichenko, post-graduate student FGBOY VO "Bryansk state agricultural university»
Abstract. The recommendations for automatic feeding systems (ASK) on cattle dairy farms use efficiency improving and investment in their implementation reducing on the example of the farm "Lopotov A.N." in the Pskov region are given. The considered device and its work's scheme are shown. Special attention is paid to the feed bunker, which are components of this system and are designed for automatic delivery of the main feed into the stationary mixer. The alternative use of feed bunker is proposed. The given scheme of several groups of animals' feeding with feed bunker for storage and further loadin into the feedwagon of already ready rations is considered. This scheme is most effective in farms where mobile feed shop is used, as well as where a large number of components in the ration are used. It eliminates the need for a stationary mixer and additional feed bunker for each component baying. For the considered farm a schematic plan of cowbarns with the animals groups' location is shown. The existing feeding sy stem's shortcomings are noted. The recommendations for its efficiency improving are given. The organization of works with proposed scheme of feeding's analogy allows to use effectively feedwagons at different technological groups keeping with a minimum set of related equipment.
Keywords: cattle feeding, feed bunker, automatic system of feeding, efficiency improving.
