CC BY
3
УДК 631.22.013
РАЗРАБОТКА МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОЖНОГО ПОКРОВА КРС
Ю.А. Хлопко, кандидат технических наук, доцент, вед. научный сотрудник Л.Г. Нигматов, аспирант
А.А. Панин, кандидат технических наук, ст. преподаватель И.В. Герасименко, кандидат технических наук, ст. преподаватель Оренбургский ГАУ Е-mail: [email protected]
В статье обозначены требования, предъявляемые к устройствам для механической обработки кожного покрова КРС. Предложена конструкция и описан принцип работы устройства для регулярной механической обработки кожного покрова с целью повышения качества получаемой продукции и более полной реализации генетического потенциала животного.
Ключевые слова: механическая обработка кожного покрова, устройство,
Восстановление производства продукции животноводства в условиях рынка и конкурентной борьбы может быть обеспечено только на качественно новом технологическом и техническом уровнях, позволяющих более полно реализовать генетический потенциал животных, рационально использовать корма, рабочее время, энергетические и финансовые ресурсы, основные фонды и получать высококачественные экологически чистые продукты. Увеличение продукции животноводства в стране намечается достигнуть в основном, за счет дальнейшей интенсификации животноводства, внедрения наиболее прогрессивных технологий и повышения технической оснащенности отрасли. Исходя из этого, нами обоснована [1, 2, 3] необходимость механической обработки кожного покрова крупного рогатого скота.
В большинстве хозяйствах кожный покров от загрязнений обрабатывают специальными скребками (рис. 1) и щетками (рис. 2), имеющими форму небольшой лопатки с пластмассовой или металлической ручкой. Скребки выпускают трех типов: четырехрядные, восьмирядные и многорядные. Шаг их расстановки (расстояние между концами соседних зубьев) составляет 5-10 мм. Ширина захвата скребка 150-200 мм. Также скребки по числу степеней свободы бывают одно-степенные, двухстепенные и многостепенные (спиральные). Оператор при помощи этих скребков очищает кожный покров от инородных загрязнений (репей, навоз).
б в
Рис. 1. Скребки для чистки кожного покрова КРС:
а - четырехрядная, двухстепенная, б - восьмирядная двухстепенная, в - многостепенная (спиральная)
Щетки разделяются по свойству щеточного материала, также они бывают ручные (рис. 2 а) и стационарные (рис. 2 б). Стационарные щетки применяются в коровниках со свободно-выгульным содержанием.
а
Их монтируют на стенах таким образом, чтобы животное имело доступ к нему в любое время. Такие скребки и щетки просты в изготовлении и требуют незначительных материальных затрат.
Вместе с тем очистка кожного покрова ручным скребком - работа трудоемкая, требующая значительных физических усилий оператора.
а б
Рис. 2. Щетки для очистки кожного покрова КРС: а - ручные, б - стационарные
Наряду с ручными устройствами для очистки кожного покрова имеются экспериментальные и серийно выпускаемые промышленностью автоматические устройства, которые разделяются по расположению очищающего элемента на горизонтальные, вертикальные, диагональные (рис.3), применяющиеся в основном на крупных животноводческих предприятиях при беспривязном содержании со среднегодовым удоем 6-7 тыс. л молока в год.
В ряде хозяйств применяются автоматические щетки зарубежных производителей (DeLaval, Швеция, GEA Farm Technologies
ьШ
б в
Рис. 3. Автоматические щетки для чистки кожного покрова животных: а - вертикальные, б - горизонтально-вертикальные, в - диагональные
Работают автоматические щетки следующим образом. При контакте тела животного со щеткой последняя включается и вычесывает животное. Длина и жесткость щетин щетки, частота ее вращения, выбраны таким образом, что, помимо качественной очистки, удаления паразитов, профилактики заболеваний, она осуществляет и массаж самого животного.
Это, в свою очередь, стимулирует увеличение надоев. Если контакт щетки с телом животного отсутствует, ее вращение прекращается.
Основным недостатком является существенная дороговизна оборудования, отсутствие системы очистки щеточного материала, что может привести к передаче заболевания от одного животного к другому, высокая степень загрязненности воздуха вокруг обрабатываемого животного, отсутствие проведения противоинвазионной обработки.
Проведенный анализ устройств для механической обработки кожного покрова КРС позволил обозначить основные требования к вновь разрабатываемым устройствам.
1. Устройство должно обеспечивать обработку максимальной площади поверхности тела животного за минимальное количество проходов.
Трудоемкость выполнения этого процесса возникает из-за сложного рельефа обрабатываемой поверхности, поэтому для обеспечения удовлетворительной очистки требуется неоднократно перемещать устройство по поверхности кожного покрова.
2. В зоне обработки кожного покрова обязательно должна быть аспирация. На поверхности кожного покрова находится определенная микрофлора (нормофлора и условно патогенная), органические, биогенные, стойловые, пастбищные, собственные загрязнения.
При отсутствии аспирации вокруг животного и обслуживающего персонала образуется воздушная взвесь из вышеперечисленных компонентов. При этом велика вероятность попадания в органы дыхания вредных частиц для здоровья человека и животного. Кроме того, взвесь отлагается на поверхности жи-
вотноводческого помещения, элементах кормушек, что негативно сказывается на здоровье и иммунитете животного [4].
3. Усилие воздействия очищающих элементов устройства должно находиться в определенном диапазоне Рзагр < Рустр < Рд.п.,
где Рбп. - усилие, при котором достигается болевой порог чувствительности кожного покрова животного, Н;
Рустр - усилие воздействия очищающих элементов устройства, Н;
Рз(щ> - усилие удержания загрязнения на кожном покрове, Н.
4. Устройство должно быть универсальным для проведения сухой, влажной, комбинированной обработки (не только для очистки кожного покрова, но и для нанесения на поверхность кожи жидких ветеринарных препаратов - растворов, суспензий), обеспечивая при этом качественную обработку и минимальный расход жидкости. Как правило, для выполнения влажной обработки в хозяйствах используют комплект оборудования или несколько устройств. Очевидно, что большая часть из них (например, аэрозольные нагнетатели) будут интенсивно использоваться всего несколько раз в году, что, в свою очередь, требует дополнительные расходы на организацию хранения и обслуживания.
5. Для предотвращения распространения инвазионных заболеваний через технологическое оборудование для обработки кожного покрова, элементы устройства, контактирующие непосредственно с поверхностью кожи, должны подвергаться санитарной дезинфекции при минимальных затратах труда.
В предлагаемом устройстве для механической обработки кожного покрова КРС в достаточной мере были учтены представленные выше требования. Оно предназначено для регулярной обработки животных.
Обработка с его помощью может осуществляться в нескольких режимах: сухая чистка, влажная чистка, влажная обработка против микроорганизмов, клещей, внешних раздражителей кожного покрова с нанесением жидких ветеринарных препаратов (растворов и эмульсий), в режиме массажного и
стимулирующего воздействия. Устройство (рис. 4) состоит из двух основных частей: пылегрязесборника 12 и насадки 2, которые соединены между собой гибким гофрированным шлангом и при необходимости -гибким трубопроводом (для влажной обработки и нанесения жидких ветеринарных препаратов).
Пылегрязесборник представляет собой резервуар, внутри которого расположен фильтр, улавливающий загрязнения и жидкость. На его крышке устанавливается бачок, при работе устройства в режиме влажной очистки или при нанесении ветеринарных жидкостей он заполняется соответствующим раствором.
Насадка 2 условно разделена на две камеры. В первой камере установлен лопастной ротор 6, вращающийся под действием вакуума. Во второй камере установлен гибкий вал 3 с насаженными на него секционными сменными очищающими элементами. Очищающие элементы фиксируются на гибком вале, привод которого осуществляется от лопастного ротора посредством ременной передачи.
Также во второй камере находятся и распылители 4, раствор в них подается за счет разности давления по гибкому трубопроводу. Вал 3 выполнен гибким с целью более полного копирования рельефа кожного покрова, что в несколько раз повышает качество очистки. За счет этого решения выполняется первое требование.
Работает устройство от источника вакуума (вакуумная система доильной установки). За счет разрежения, создаваемого в камере с очищающими элементами, загрязнения, отшелушившиеся частички эпидермиса, микроорганизмы эвакуируются по гофрированному шлангу в пылегрязесборник, тем самым предотвращая образование вредной для органов дыхания воздушной взвеси. Таким образом выполняется второе требование.
Третье требование - о величине усилия воздействия на кожу животного - регулируется запорной арматурой 9, что позволяет изменять частоту вращения гибкого вала.
Рис. 4. Предлагаемое устройство для механической обработки кожного покрова КРС: 1 - рукоятка насадки - воздушный патрубок, 2 - насадка, 3 - вал с очищающими элементами, 4 - распылители, 5 - гибкий трубопровод подачи раствора, 6 - лопастной ротор, 7 и 9 - запорная арматура, 8 - бачок с раствором, 10 - всасывающий патрубок, 11 - фильтр, 12 - пылегрязесборник
Кроме того, регулируется выступ очищающих элементов, что позволяет настраивать устройство на тот или иной режим работы. Запорной арматурой 7 осуществляется регулирование подачи рабочего раствора во вторую камеру насадки согласно рекомендациям ветеринарных специалистов. В режиме сухой чистки или массажной обработки достаточно перекрыть запорную арматуру 7.
Для предотвращения распространения инвазионных заболеваний через разработанное устройство его элементы, контактирующие непосредственно с поверхностью кожи, являются сменными. При минимальных затратах времени (менее одной минуты) в корпусе насадки осуществляется замена гибкого вала, сам гибкий вал и основные части устройства могут подвергаться санитарной дезинфекции одновременно с доильными аппаратами.
Таким образом, все требования к оборудованию для механической обработки кожного покрова учтены и реализованы в разработанном устройстве. В настоящее время проводятся лабораторные исследования, результаты которых позволят определить оптимальные технологические параметры устройства для различных видов загрязнений и режимов обработки.
Литература:
1. Хлопко Ю.А., Осипова А.М. Обоснование и перспективы развития механической обработки кожного покрова животных // Вестник ВНИИМЖ. 2012. №4(8). С. 124-128.
2. Хлопко Ю.А., Осипова A.M., Нигматов Л.Г. Совершенствование очищающих устройств для механической обработки кожного покрова // Вестник ВНИИМЖ. 2013. № 3(11). С. 202-206.
3. Хлопко Ю.А., Нигматов Л.Г. Обоснование механической обработки кожного покрова крупного рогатого скота // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 3(41). С. 99-103.
4. Савина И.В., Сеитов М.С. Влияние препарата PIP AHS на микрофлору животноводческих помещений // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. №4(42). С. 95-98.
The article marked the requirements for devices for machining the skin of cattle. A design of and describes the principle of the device for regular machining skin to improve the quality of the manufactured products and fuller realization of the genetic potential of the animal. Keywords: machining of the skin, the device.
