CC BY
22
УДК 631.22.01
РОЛЬ ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ СКОТОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И КОМПЛЕКСОВ В ЭКОНОМИКЕ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ
А.Г. Елисеев, С.В. Васильев, И.В. Ранцева
В статье рассмотрены актуальные вопросы осуществления технического сервиса, обслуживания и ремонта технологического оборудования животноводческих ферм и комплексов.
Ключевые слова: технический сервис скотоводческого оборудования, эксплуатация животноводческого технологического оборудования, ремонт оборудования.
Приоритетным направлением развития животноводства, в том числе скотоводства на ближайшие годы, будет дальнейший переход от экстенсивных к интенсивным формам ведения отрасли на основе улучшения кормовой базы и применения современных ресурсосберегающих технологий.
Основной задачей современного производства является использование и раскрытие высокопродуктивных свойств животных, ограниченных их генетическим потенциалом, что в свою очередь, достигается максимальным удовлетворением всех физиологических потребностей к условию содержания, микроклимату, кормам, поению и т.д. Используемое на животноводческих фермах и комплексах технологическое оборудование должно обеспечивать непрерывность и ритмичность технологического процесса, обеспечение отсутствия стрессов у животных. В свою очередь, это достигается высокой надежностью технических решений их безотказностью, износостойкостью, т.е. необходимо обеспечить качественное выполнение всех агрозоотехнических операций в соответствии со сроками предусмотренными технологическим процессом. Именно повышение качества обслуживания животных способно дать адекватную реакцию, влияющую на их продуктивность. Вопросы технического сервиса машин в животноводстве становятся особенно актуальными в связи с внедрением систем с высокой степенью автоматизации и механизации технологического процесса, в т. ч. и роботизации.
Мониторинг отказов и видов износов отечественного и зарубежного оборудования животноводческих ферм и комплексов проведен на территории 31 субъекта Российской Федерации в 353 сельскохозяйственных предприятиях, в т. ч. 301 скотоводческом, что составляет 85,27% от общего количества сельскохозяйственных предприятий, принявших участие в исследовании.
Стойловое оборудование скотоводческих ферм и комплексов в большей степени подвержено коррозионному износу. Это технически несложное технологическое оборудование, в котором отсутствуют трущиеся детали.
На рисунке 1 приведено соотношение отказов по узлам и элементам стойлового оборудования. Так в 43% случаях отказы связаны с неисправностью самих стойл, металлических ограждений. В 38% случаях отмечены неисправности цепей - их обрывы, а в 19% случаях отказы вследствие износа крепежных соединений.
Фурнитура, крепежные соединения
полы, коврики для лежки; 19%
Рама стойла, металлические ограждения, трубы ; 43%
Цепи; 38%
Рис. 1. Соотношение отказов по узлам и элементам стойлового оборудования, %
Между тем, для стойлового оборудования характерны и механические повреждения вследствие физического воздействия животными. Чаще всего эти повреждения характеризуются деформациями различной степени. Ремонт стойлового оборудования осуществляется собственными силами животноводческих предприятий. Основными способами ремонта являются проведение сварочных работ, замена изношенных частей оборудования и крепежей.
Технологическое оборудование систем кормления скотоводческих ферм и комплексов включает технологическую линию, состоящую из кормо-хранилища, кормоприготовления и кормораздачи. Соотношение отказов по элементам системы кормления представлено на рисунке 2. В кормоцехах сельскохозяйственных товаропроизводителей в основном установлены оборудование для производства комбикормов и зернодробилки, у которых, в основном, выходят из строя движущиеся и трущиеся детали и узлы. Это измельчающий аппарат мельниц, ударные роторы, валы шнека и редукторов. Характер износа -механический, чаще всего от интенсивной эксплуатации и попадания посторонних предметов (камни и др.) в рабочие органы оборудования.
9% - Л 12%
с РГ □ Хранилище ! кормов / □ Кормоцех
□ Кормораздатчик
79% -/
Рис. 2. Соотношение отказов по элементам системы кормления
В смесителях-кормораздатчиках в основном выходят из строя движущиеся и трущиеся детали и узлы - это приводные звездочки, цепи приводных валов, шнеки (в т. ч. перемешивающий), выгрузной транспортер, шестерни, ножи, а также редуктора. Характер износа - механический вследствие интенсивной эксплуатации, попадания в смеситель посторонних предметов (физические деформации). В зависимости от сложности ремонт осуществляется собственными силами, либо с привлечением сторонних специалистов, что характерно для импортного, технически сложного оборудования.
Технологическое оборудование доильных систем скотоводческих ферм и комплексов.
На результаты работы предприятий молочного скотоводства влияют факторы технологической и технической оснащенности современными доильными системами, основа которых заключается в бережном, физиологически правильном выдаивании и спокойном процессе доения, которые обеспечивают наилучшее качество молока и высокую продуктивность. Соотношение отказов технологического оборудования системы доения по элементам представлено на рисунке 3.
Рис. 3. Соотношение отказов по элементам системы доения, %
Так, чтобы молоко, получаемое при машинном доении, было стабильно высокого качества необходимо контролировать все звенья технологического процесса, критериями которого являются: производительность вакуумного насоса; герметичность в соединениях труб; правильность регулировки вакуум -регулятора, коллектора и пульсатора; состояние резиновых деталей (износ или повреждение сосковой резины, шлангов и т.д.); санитарное состояние молоко-провода, вакуумпровода; подготовка к доению, стимуляция вымени выдает рефлекс выработки молока.
Основными узлами и деталями, выходящими из строя, являются соединения трубопроводов, вакуумный и молочный насосы, пульсаторы доильных аппаратов, датчики температуры и компрессоры на установках охлаждения молока, электродвигатели.
Уровень доильного вакуума, сосковая резина и пульсация оказывают решающее влияние на степень выдаивания, состояние сосков и здоровье вымени. При этом время доения коровы не должно превышать 5 мин. На многих предприятиях уровень вакуума слишком высок, т.е. необходимо осуществлять периодический контроль и регулировку, или слишком низкий вследствие разгерметизации вакуумпровода или износа рабочих деталей вакуумного насоса. Про-сасывание воздуха через неплотности снижает величину вакуума в доильных аппаратах и служит причиной нарушения или полного прекращения доения. В свою очередь, износ лопаток и пазов ротора, внутренней цилиндрической поверхности корпуса, торцовых рабочих поверхностей его крышек, втулок вала вакуум-насоса приводит к снижению вакуума в системе. Снижение производительности вакуум-насоса на 25-30% снижает эффективность процесса доения.
Другими причинами нарушения работы доильных аппаратов могут быть неплотное прилегание крышки ведра к горловине, пульсатора к подставке, коллектора к корпусу. Своевременный технический сервис снижает вероятность экстренных ситуаций из-за выхода оборудования из строя.
Ремонт технологического оборудования систем доения осуществляется собственными силами специалистов предприятия, между тем, ремонт сложного импортного технологического оборудования в условиях хозяйства не представляется возможным, поэтому этот ремонт осуществляется в специализированных сервисных центрах высококвалифицированными специалистами.
Технологическое оборудование систем микроклимата скотоводческих ферм и комплексов.
Техническое обслуживание вентиляционного оборудования в скотоводческих предприятиях не вызывает каких-либо вопросов. В основном используется естественная приточная и вытяжная вентиляция.
На скотоводческих предприятиях, где воздуховоды сделаны из черного металла, встречается коррозия, что связано с повышенной влажностью воздуха. Решается проблема путем замены участков воздуховода.
Вышедшие из строя электродвигатели ремонтируются, либо заменяются на новые. В ремонт принимаются следующие электродвигатели:
- электродвигатели для полной или частичной замены обмоток статора и ротора (межвитковые замыкания, замыкание на корпус или между фазами, обрыв проводов, повреждение изоляции);
- электродвигатели, имеющие износ шеек вала, незначительные повреждения корпуса и торцевых щитов, дисбаланс ротора, обрыв бандажей, повреждение контактных колеи и активной стали, которые подлежат ремонту.
Не ремонтируются электродвигатели двигатели с трещинами корпуса, превышающими 50% его длины, с трещинами на подшипниковых щитах до посадочных мест и повреждениями деталей и активных частей, исключающими их восстановление известными методами ремонта.
20%
Рис. 4. Соотношение отказов по элементам системы доения, %
В объем ремонта электродвигателей входит выполнение следующих основных работ: замена обмоток, исправление валов (устранение биения), смена подшипников, замена и проточка контактных колец, мелкие слесарные работы и окраска. На некоторых скотоводческих предприятиях для управления вентиляцией используются пульты управления. Вышедшие из строя пульты управления заменяются на новые.
Отказы систем обогрева возникают в основном по причине выхода из строя колосников газовых котлов, нагревательных элементов электрокотлов вследствие коррозионного износа, закипания внутренних трубок котлов, покрытия системы отопления слоем накипи (рис. 5).
Ремонт систем осуществляется собственными силами предприятий с привлечением сторонних специалистов, в т. ч. надзорных органов. Основным способом устранения неисправности является замена деталей и узлов системы отопления.
Технологическое оборудование систем навозоудаления скотоводческих ферм и комплексов.
Система навозоудаления в скотоводческих предприятиях сводится к сбору навоза путем его сгребания с использованием скребковых транспортёров типа ТСН или дельтаскреперов. В основном в системе навозоудаления выходят из строя подшипники, звездочки, скребки, цепи, редуктора, электродвигатели. Эти узлы и детали восстанавливаются в основном силами предприятий путем восстановления или замены.
Соотношение отказов технологического оборудования по элементам системы навозоудаления представлено на рисунке 6.
Рис. 5. Соотношение отказов по элементам системы обогрева, %
■ Проч. обогреватели
8%
92%
□ Скребковые
транспортеры ■ Накопители
Рис. 6. Соотношение отказов по элементам системы навозоудаления, %
Оценка состояния ремонтно-обслуживающей базы животноводческих ферм и комплексов
Анализ позволяет сделать выводы о том, что в сельскохозяйственных предприятиях первых групп инженерные службы практически отсутствуют. Об этом свидетельствует отсутствие в большинстве из них главного инженера. Ремонт технологического оборудования производится силами внутрифермских работников. Эти фермы и комплексы оснащены несложным и низкотехнологичным оборудованием.
Не во всех сельскохозяйственных предприятиях второй и третьей групп созданы инженерные службы, осуществляющие техническое обслуживание и мелкий ремонт технологического оборудования. Фермы и комплексы предприятий, входящих в указанную группу оснащены сравнительно новым технологическим оборудованием со средней степенью механизации. Поэтому работу по ремонту технически несложного оборудования осуществляются с помощью специалистов предприятия на территории ферм и комплексов, а в некоторых случаях (особенно при ремонте доильного или охладительного оборудования) прибегают к помощи сторонних специалистов и сервисных центров.
Фермы и комплексы сельскохозяйственных предприятий включенных в четвертую группу оснащены высокотехнологичным оборудованием, характеризующимся высокой степенью автоматизации: это современные системы микроклимата, кормления и доения. Обслуживание технологического оборудования осуществляется специально подготовленными инженерами, службы которых сконцентрированы непосредственно на прифермских территориях. Из-за сложности технологического оборудования их ремонт осуществляется в специализированных сервисных центрах, а ежедневное техническое обслуживание осуществляют специалисты предприятия.
В целом суммарные потери в молочном скотоводстве России за 2010 г. только за счет сдачи молока низкого качества превысили 80 млрд рублей. Следует отметить, что 4,8 млн тонн молока не было охлаждено вовсе.
Несомненно, на результаты работы отрасли повлияли факторы технологической и технической оснащенности, в т. ч. современными доильными системами, основа которых заключается в бережном, физиологически правильном выдаивании и спокойном процессе доения, которые обеспечивают наилучшее качество молока и высокую продуктивность.
Наряду с гигиеническими требованиями и обеспечением качества, подготовка к доению является важным компонентом стимуляции вымени и выдает рефлекс выработки молока.
Уровень доильного вакуума, сосковая резина и пульсация оказывают решающее влияние на степень выдаивания, скорость доения, состояние сосков и здоровье вымени. На многих предприятиях уровень вакуума слишком высок.
Более высокое качество молока достигается за счет контроля за уровнем бактерий в молоке. Для этого необходима тщательная промывка и дезинфекция оборудования, преддоильная гигиена, гигиена и уход за животными, контроль за здоровым вымени и маститом, комфорт животных, оптимальное доение и охлаждение молока. Регулярное сервисное обслуживание оборудования улучшает качество молока путем снижения числа бактерий, замены шлангов и резиновых частей, в которых со временем накапливаются бактерии. Сервис также способствует защите вымени, снижает вероятность экстренных ситуаций из-за выхода оборудования из строя. Таким образом, чтобы получить молоко высшего качества при низких производственных издержках необходимо обеспечить внедрение высокого технического уровня сервисного обслуживания животноводческих ферм и комплексов.
Технический сервис должен помочь производителям молока обеспечить получение более высокого качества молока за счет: контроля за уровнем бактерий в молоке (оптимальной промывке и дезинфекции оборудования, преддо-ильной гигиены, охлаждения молока); гигиены и ухода за животными, контроля за здоровым вымени и маститом, комфортом животных; организации регулярного проведения сервисного обслуживания, требующих специального оборудования и высокой квалификации специалистов, а операции ежедневного и периодического обслуживания выполняются специалистами хозяйств; создания производственных мощностей для ремонта оборудования животноводческих ферм и комплексов.
Современное животноводческое оборудование является высокотехнологичным с применением искусственного интеллекта. Всё больше в производство внедряются роботизированные системы - доильные роботы, роботы по наво-зоудалению и т.д. Созданы и эффективно функционируют фермы-автоматы.
Развитие технического сервиса гарантированно обеспечит получение дополнительного прибавочного продукта за счет максимального использования генетического потенциала сельскохозяйственных животных.
Таким образом, технический сервис - это система внедрения современных и прогрессивных технических решений и обеспечение их эффективной, бесперебойной работы в течение всего периода эксплуатации.
Анализ отказов и износов оборудования животноводческих ферм и комплексов позволяет сделать выводы о наличии существенной доли коррозионного износа технологического оборудования, который варьируется в пределах от 65% в скотоводстве до 80% в свиноводстве (рис. 7).
коррозионный ■ механический коррозионный о механический
свиноводство скотоводство
Рис. 7. Доля характера износа животноводческого оборудования
В большинстве случаев ремонт технологического оборудования осуществляется собственными силами сотрудников предприятия путем замены деталей, вышедших из строя. В свою очередь, по данным исследования, восстановлением деталей вышедших из строя на животноводческих комплексах и фермах практически не занимаются. Исключение составляет несложное технологическое оборудование. Так, к животноводческому оборудованию, восстанавливаемому собственными силами относится прежде всего стойловое (станочное) оборудование, а также элементы зданий (полы, стены, крыши, двери, окна).
Основными причинами изнашивания деталей и узлов животноводческого оборудования являются: влажность; температурные изменения; присутствие в воздухе углекислоты, аммиака; механическое воздействие; запыленность; высокая загрузка оборудования и короткие промежутки технологических перерывов.
Следует отметить, что одни детали и узлы изнашиваются медленнее, а другие быстрее. Объясняется это тем, что детали и узлы изготавливаются из разных материалов, имеющих разную изнашиваемость, разную нагрузку, т.к. активные детали (ножи, дробильные молотки, лопатки вакуумных насосов и др.) несут большую нагрузку, чем пассивные (опорные плиты, рамы, корпуса, станочное оборудование и т.д.). Кроме того, допуски на размеры и посадку деталей на предприятиях-изготовителях колеблются в больших пределах, вследствие чего, одни и те же сопряжения могут иметь различные допустимые зазоры или натяги, а процесс износа будет протекать с различной интенсивностью.
Для поддержания высокой работоспособности и предупреждения отказов технологического оборудования, с целью создания оптимальных условий и обслуживания животных в соответствии с их физиологическими потребностями, необходимо проведение ежедневного и периодического технического ухода: восстанавливать регулировки и посадки (зазоры, натяги) в сопряжениях, узлах и агрегатах; заменять быстроизнашивающиеся детали и узлы новыми или отремонтированными, для чего на фермах необходимо иметь соответствующе укомплектованную ремонтно-обслуживающую базу.
База данных, сформированная в результате проведения мониторинга отказов и видов износов отечественного и зарубежного оборудования животноводческих ферм и комплексов, является основанием для продолжения НИР, направленной на разработку системы технического сервиса технологического оборудования животноводческих ферм и комплексов. Организация работы предприятий по техническому сервису должна базироваться на принципах совместной ответственности с эксплуатирующими технологическое оборудование хозяйствами за исправную работу всех технических систем. Эти предприятия должны осуществлять периодическое техническое обслуживание оборудования, а операции ежедневного обслуживания возлагаются на работников ферм на стационарных фермерских пунктах. При внедрении системы современного технического сервиса можно достигнуть повышения уровня технической готовности до 98-100%, снизить годовые затраты на ремонт и техобслуживание до 5%, продлить срок службы технологического оборудования на 20-25%.
Литература:
1. Денисов А.П., Волкова З.Н. Исследование затрат средств на ремонт с.-х. техники на основании анкетирования предприятий и организаций АПК // Труды ГОСНИТИ. 2012. №1. С. 17.
2. Елисеев А.Г. Внедрение передовых технологических и технических решений в мясном и молочном скотоводстве как способ повышения экономической эффективности и конкурентоспособности // Кормопроизводство. 2012. №8. С. 11-12.
3. Елисеев А.Г. Инновационный центр - центр прорывных технологий и технических решений в животноводстве // Машинно-технологическая станция. 2012. №1. С. 4-5.
4. Елисеев А.Г. Обзор рынка и анализ парка кормоуборочных комбайнов в Российской Федерации // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2011. №9. С. 19-26.
5. Елисеев А.Г. Методика взаиморасчетов в с.-х. потребительском кооперативе за корма с учетом их качества // Экономика с.-х. и перерабатывающих предприятий. 2008. №2 С. 65.
6. Филлипова Е.М., Петрищев Н.А. Новые разработки для модернизации ремонтно-обслужи-вающей базы АПК // Сельскохозяйственная техника. 2012. №2. С. 42-46.
7. Черноиванов В.И. Состояние и перспективы развития технического сервиса машин в АПК // Труды ГОСНИТИ. 2012. Т.109. №1. С. 4-8.
8. К вопросу повышения квалификации специалистов агропромышленного комплекса России / В.И. Черноиванов [и др.] // Техника и оборудование для села. 2012. №7. С. 2-4.
Елисеев Артем Георгиевич, руководитель Васильев Сергей Валерьевич, ведущий инженер Ранцева Ирина Владимирповна, ведущий инженер Инновационный центр ГНУ ГОСНИТИ Россельхозакадемии Тел. 8 903 707 15 71 E-mail: [email protected]
The article describes the current issues of the technical service, maintenance and repair of technological equipment of livestockfarms and complexes. Keywords: technical service ranching equipment, livestock production equipment maintenance, equipment repair.
