CC BY
40
УДК 636.2:631.3
ПРОБЛЕМЫ МОДЕРНИЗАЦИИ ФЕРМ ПО ПРОИЗВОДСТВУ
МОЛОКА
И.К. Текучев, доктор технических наук, зав. лабораторией
Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Е-шаП: tekuchev_i_k@mail.ru
Аннотация. Более 80% коров содержится на привязи. Их обслуживание осуществляется морально устаревшей техникой с большими затратами ручного труда на привязывание коров, перенос доильных аппаратов, одевание и снятие доильных стаканов, ручную раздачу комбикормов, ручную уборку навоза из стойл и технологических проходов, ручное распределение подстилки. Все это обуславливает большие затраты труда (3-5 чел-ч на 1 ц молока). В целом такой труд непривлекателен для образованной сельской молодежи. В условиях хронического дефицита инвестиций на реконструкцию и новое строительство существующие фермы с привязным содержанием коров будут эксплуатироваться еще многие десятилетия. Повысить эффективность производства молока на таких фермах можно путем их технологической и технической модернизации. При этом усилия НИИ и КБ заводов необходимо направить не на модернизацию морально устаревшей существующей техники, а на создание принципиально новой более эффективной техники. ФГБНУ ВНИИМЖ выполнил ряд научных и экспериментальных работ, завершение которых находится в разной стадии готовности. Предлагается заменить кормораздатчик КТУ-10А на РКП-Ф-6 с вращающимся цилиндрическим бункером с групповым дозированием, для раздачи комбикормов завершить создание раздатчика РК-Ф-3 с цилиндрическим бункером с групповым дозированием. Транспортеры типа ТСН-2Б, ТСН-3Б, ТСН-160А заменить на установки порционной уборки навоза УПУН-Ф-50. Предлагается устройство для уборки навоза из концов стойл и распределения подстилки, вместо стойлового оборудования ОСК-25А предлагается автопривязь, обеспечивающая возможность корове отдыхать лежа, когда голова находится над кормушкой ОСА-Ф-25. Вместо стационарных транспортеров типа ТВК-80А предлагается платформенный кормораздатчик вне кормушек конструкции ВНИИМЖ. Ключевые слова: новая техника, модернизация, фермы по производству молока.
Введение. Основная масса ферм в России была построена в 70-е и 80-е годы прошлого века. Самым широко применяемым типовым проектом была ферма на 400 коров привязного содержания. Коровы размещались в двух помещениях по 200 голов в каждом. Такой коровник является модулем для строительства ферм на 200, 400, 600 и 800 коров привязного содержания. За последние 40 лет в таких коровниках используются различные модификации скребковых навозоуборочных транспортеров ТСН-2Б, ТСН-3,0Б, ТСН-160А, установок для доения коров в ведра и молокопровод, раздатчиков кормов с одинаковой технологической схемой типа КТУ-10А и РММ-Ф-6. В таких коровниках нет эффективного оборудования для создания оптимальной среды обитания коров.
Привязный способ содержания коров -это наиболее консервативный способ. На таких фермах очень много ручного труда: руч-
ное привязывание коров, перенос доильных аппаратов, одевание доильных стаканов на вымя коровы, контроль за процессом доения, снятие доильных стаканов, ручная раздача комбикорма (ТУ-300А), ручная уборка навоза из концов стойл и технологических проходов, ручное распределение подстилки (ТУ-300А). На фермах применяются, в основном, ненадежные в работе скребковые транспортеры типа ТСН-160А. В целом такой труд непривлекателен для образованной сельской молодежи. В то же время привязный способ содержания имеет ряд преимуществ перед беспривязным: на 5-10% меньше удельный расход кормов, более продолжительный срок продуктивного использования коров (с 2,53,5 до 5 и более лактаций).
В условиях хронического дефицита инвестиций на новое строительство существующие фермы будут эксплуатироваться еще многие десятилетия.
Лоигпа! оГ УШТ^Н №2(22)-2016
139
Повысить эффективность производства молока на таких фермах можно путем их технологической и технической модернизации [5,6]. При этом усилия НИИ и КБ заводов необходимо направить не на модернизацию морально устаревшей существующей техники, а на создание принципиально новой более эффективной техники. К сожалению, на сегодня очень мало новой техники для модернизации ферм. Для уборки навоза ОАО «Слободской МЗ», ОАО «Ижагромаш» и другие заводы выпускают более надежные (по сравнению со скребковыми транспортерами) штанговые транспортеры. По прежнему нет серийного выпуска технических средств для замены ручного труда при уборке навоза из концов стойл и распределения по ним подстилки. До сих пор не создано стойловое оборудование с автоматической фиксацией коров, позволяющее им отдыхать лежа, когда голова находится над кормушкой. Это позволило бы сократить длину стойл до 1700 мм и затраты труда на уборку навоза из концов стойл. Для модернизации оборудования для доения коров выпускаются установки с размещением непосредственно в коровнике отделителей воздуха из мо-локовоздушной смеси. Такие установки проще в эксплуатации. Но они не обеспечивают контроль за процессом доения и автоматическим снятием доильных стаканов с вымени коров. Такими устройствами оснащаются молокопроводы модели DemaTron 50T германской фирмы GEA Farm Technologies.
Для раздачи измельченных стебельчатых кормов широко используются кормораздатчики типа КТУ-10А и РММ-6. Отечественные и зарубежные фирмы выпускают много моделей смесителей-раздатчиков полнорационных кормосмесей. Главный их недостаток - они не могут в бункерах большой емкости готовить разные кормосмеси для групп коров с разной продуктивностью.
Для ферм, использующих стационарные транспортеры для раздачи кормов, Слободской МЗ выпускает внутрикормушечные цепочно-ленточные раздатчики. Им присущи те же недостатки, что и транспортерам ТВК-80А. Первые порции корма поедаются коровами, стоящими ближе к месту загрузки, а стоящие в конце транспортера получают меньшую дозу кормов и снижают продуктивность. Требуется создание транспортеров, размещенных над кормушками.
Результаты исследований. Для обеспечения эффективной модернизации технологического оборудования коровников с привязным содержанием животных ФГБНУ ВНИИМЖ выполнил ряд научных и экспериментальных работ, завершение которых находится в разной стадии готовности.
Для вытеснения с рынка морально устаревших ненадежных в работе, но до сих пор широко применяемых на фермах раздатчиков типа КТУ-10А и РММ-Ф-6 ВНИИМЖ разработал, изготовил и испытал экспериментальный образец раздатчика стебельчатых кормов РКП-Ф-6 (рис. 1). [1]
а) б)
Рис. 1. Раздатчик стебельчатых кормов и кормосмесей:
а - вид в плане; б - вид бункера экспериментального раздатчика
Кормораздатчик содержит раму полуприцепа, бункер в виде цилиндрической емкости 1, к стенке которой жестко присоединены скребки 2 и лопасти питателя 3, другие концы которых жестко присоединены к центральному цилиндру 4, соединенному с помощью вала 5 с гидровращателем 6.
Привод шнека 10 содержит кардан (не показан), конический редуктор 11 и цепную передачу 12. Цилиндрическая часть 1 бункера соединена с кольцом 13 и опирается на ролики 14, установленные в опорном кольце 15 днища 8. В днище 8 выполнено отверстие 16, через которое витки 9 шнека 10 размещаются в бункере. За счет изменения частоты вращения бункера кормораздатчик способен выдавать групповые дозы кормов. К тому же кормораздатчик, по сравнению с известными раздатчиками стебельчатых кормов и кормосмесей, имеет более простую технологическую схему -вращающийся бункер и шнек длиной, примерно равной радиусу цилиндра бункера.
Для ферм, преимущественно с привязным содержанием коров, на которых операторы-дояры вручную с помощью тележек ТУ-300А раздают комбикорм, Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства предлагает завершить создание прицепного раздатчика комбикорма с групповым дозированием РК-Ф-3 (рисунок 2) [2].
Кормораздатчик содержит раму полуприцепа, бункер 1 в виде цилиндрической емкости, над дном которой установлен питатель 2 в виде лопастного колеса, к концам которого через промежуточную горизонтальную пластину 3 прикреплено кольцо 4 со скребками 5. В днище бункера выполнено разгрузочное отверстие 6. Привод в виде гидровращателя 10 с регулятором потока жидкости обеспечивает плавное изменение частоты вращения питателя в пределах требуемого диапазона изменения выдаваемых групповых доз корма. ВНИИМЖ разработал, изготовил и испытал в экспериментальном канале установку порционной уборки навоза от 50 коров одного ряда УПУН-Ф-50. (рис. 3) [3].
Рис. 2. Раздатчик комбикормов: а) - вид спереди; б) - вид в плане
Рис. 3. Установка порционной уборки навоза: а) - каретка в канале; б) - каретка в момент выгрузки навоза из нее в поперечный канал
Установка состоит из каретки, соединенной стальными нержавеющими канатами диаметром 5 мм с двумя тяговыми лебедками, обеспечивающими ее возвратно-поступательное перемещение по навозному каналу. Размещенные на ней скребки захватывают порцию навоза и перемещают ее к поперечному шнеку. Масса двух установок в 4 раза меньше горизонтальной части транспортера ТСН-160А. Установка награждена золотой медалью ВВЦ РФ в 2010 г. Модернизация системы уборки навоза в коровнике на 200 голов состоит в замене двух транспортеров ТСН-160А на четыре установки УПУН-Ф-50 с размещением в торце или в центре коровника поперечного и наклонного шнеков с
Лоигпа! оГ VNIIMZH №2(22)-2016
141
прицепом ПСГ-7. Установки УПУН-Ф-50 и шнеки по заказу предприятия изготовит экспериментальное предприятие ВНИИМЖ. Прицеп ПСГ-7 изготавливают Бежецксель-маш и Слободской МЗ.
ВНИИМЖ разработал техническое решение устройства для уборки навоза из концов стойл и технологического прохода и распределения подстилки по концам стойл (рис. 4).
Рис. 4. Распределитель подстилки и уборщик навоза из концов стойл
Устройство содержит раму в виде каретки 1 с упорными роликами 2, контактирующими со стенками навозного канала, и лыжами 3, контактирующими с полом стойл и технологического прохода, соединенной гибкими тяговыми органами 4 с двумя приводами 5 в виде тяговых лебедок с прибором дистанционного управления их работой МР 324М. На одном торце каретки 1 закреплен распределитель подстилки в виде бункера 6 со штыревым барабаном 7 с приводом, выполненным в виде вала 8, установленного в подшипниковом узле 9, на одном конце вала 8 установлен штыревой барабан 7, а на другом - диск 10 с втулкой 11 и прутками 12, контактирующими со штырями 13, установленными в вертикальной стенке навозного канала. На втором торце каретки 1 установлены два скребка 14 и 15. Один контактирует с полом стойл, другой - с технологическим проходом. Важно, что для перемещения каретки могут использоваться тяговые лебедки установки УПУН-Ф-50. ВНИИМЖем разработана конструкция стойлового оборудования с автоматической фиксацией коровы, обеспечивающее возможность ей отдохнуть в положении «голова над кормушкой» и сократить длину стойл до 1700 мм (рис. 5).
Стойловое оборудование содержит раму 1 с кормовой решеткой 2, фиксирующее голову коровы над кормушкой устройство в виде жесткого верхнего рычага 3 с осью 4 вращения его в вертикальной плоскости в кронштейне 5, жесткого нижнего рычага 6 с возможностью его вращения в вертикальной плоскости относительно верхнего рычага 3 и нижней части в виде гибкого элемента 7, закрепленного вверху на кормовой решетке 2, а внизу - на стенке кормушки 8, при этом фиксатор верхнего рычага выполнен в виде пластины 9 с косым срезом, вращающейся на оси 10, закрепленной в продольной трубе 11.
11 1 2 9 3
Рис. 5. Стойловое оборудование с автопривязью (вид со стороны стойла)
На фермах регионов с суровыми климатическими условиями (Север Европейской части России, Сибирь и Дальний Восток) эксплуатируют стационарные транспортеры. ВНИИМЖ разработал и испытал на фрагменте устройство для раздачи корма, расположенное вне кормушек (рис. 6) [4].
>А
Рис. 6. Продольный разрез устройства в момент раздачи корма
Выполненные расчеты подтверждают тот факт, что одна и та же корова с максимальной суточной продуктивностью 40 кг молока на разных стадиях лактации потребляет сенажа от 15,5 до 19,4 кг (разница в 1,3 раза), силоса - от 13,6 до 24,1 кг (разница в 1,44 раза), а комбикорма - от 2,5 до 14,0 кг (разница в 5,6 раз). Чтобы оптимально кормить коров таким рационом, на ферме на 400 гол. необходимо формировать от 8 до 16 групп. При этом смеситель-раздатчик должен готовить в своем бункере (независимо от его емкости) оптимальную кормосмесь только на одну группу. Выполнить данные требования все существующие модели смесителей-раздатчиков не могут. ВНИИМЖ предлагает конструкцию смесителя-раздатчика, который способен готовить групповые дозы на 25 коров из двух исходных компонентов - комбикорма и стебельчатого корма. Техническое решение такого агрегата - на сегодня это ноу-хау ВНИИМЖ, находящееся на стадии патентной защиты.
Заключение. Имеются большие финансовые трудности в завершении выполняемых ВНИИМЖем разработок с внедрением опытных образцов новой техники на фермах. Успешная реализация вышеперечисленных раз-
работок возможна при финансировании их Минсельхозом РФ по контракту с ВНИИМЖ.
Литература:
1. Пат. 2466535 РФ. Кормораздатчик / Текучев И.К. Опубл. 20.11.12, Бюл. №32.
2. Пат. 2409026 РФ. Кормораздатчик / Текучев И.К. Опубл. 20.01.11, Бюл. №2.
3. Пат. 2527793 РФ. Установка порционной уборки навоза / Текучев И.К. и др. Опубл. 10.09.14, Бюл. №25.
4. Пат. 2524244 РФ. Устройство для раздачи корма / Текучев И.К. Опубл. 27.07.14, Бюл. №21.
5. Иванов Ю.А., Морозов Н.М. Основные положения стратегии развития механизации и автоматизации животноводства // Вестник ВНИИМЖ. 2015. №2(18).
6. Иванов Ю.А. Направления технической модернизации при производстве продукции животноводства // Вестник ВНИИМЖ. 2015. №1(17). С. 3-8.
Literatura:
1. Pat. 2466535 RF. Kormorazdatchik / Tekuchev I.K. Opubl. 20.11.12, Byul. №32.
2. Pat. 2409026 RF. Kormorazdatchik / Tekuchev I.K. Opubl. 20.01.11, Byul. №2.
3. Pat. 2527793 RF. Ustanovka porcionnoj uborki navoza / Tekuchev I.K. i dr. Opubl. 10.09.14, Byul. №25.
4. Pat. 2524244 RF. Ustrojstvo dlya razdachi korma / Tekuchev I.K. Opubl. 27.07.14, Byul. №21.
5. Ivanov YU.A., Morozov N.M. Osnovnye polozheniya strategii razvitiya mekhanizacii i avtomatizacii zhivotno-vodstva // Vestnik VNIIMZH. 2015. №2(18).
6. Ivanov YU.A. Napravleniya tekhnicheskoj moderniza-cii pri proizvodstve produkcii zhivotnovodstva // Vestnik VNIIMZH. 2015. №1(17). S. 3-8.
MILK FARMS MODERNIZATION PROBLEMS I.K. Tekuchev, doctor of technical sciences, laboratory chief All-Russian research Institute of animal husbandry mechanization
Abstract. More than 80% of cows contains on a tie. Their service is done with obsolete machinery with manual labor for cows fastening, milking machines transferring, teat cups removal and connection, the manual feed distribution, manual manure cleaning from the stalls and technological passes, the manual litter distribution. All of this leads to large labor costs (3-5 people*h per 1 center of milk). In general, such work unattractive for the educated rural youth. In conditions of chronic investment lack fo existing farms tie-stall cows housing's reconstruction and new construction it will operate else for many decades. These farms milk productivity efficiency can be increased by their technological and technical modernization. By that the research institutes and plants KB efforts must be directed not to the outdated existing technology modernization, but the fundamentally new, more effective techniques creation. FGBNY VNIIMJ had performed a number of scientific and experimental works, the completion of which is in various stages of readiness. It is proposed to replace the KTU-10A feeder with the RCP-F-6 with a rotating cylindrical hopper with group dosing, for combined feed distribution the creation of the distributor RK-F-3 with a cylindrical hopper with group dosing to complete. It should replace the TSN-2L, TSN-3B, TSN-160A conveyors' types at the UPUN-F-50portion manure cleaning installation. The device from the stalls ends manure cleaning and litter distribution is proposed instead of OSK-25A stall equipment. It is proposed OSA-F-25auto tie providing the opportunity for the cow to rest lying down, when the head is over the feeding. Instead of TVK-80A type stationary conveyors it is offered a feeding platform out of feeders of VNIIMJ design. Keywords: new equipment, modernization, milk farms.
Journal of VNIIMZH №2(22)-2016
143
