CC BY
46
УДК 631.353.636.085.4/52
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВЕННОЙ ЗАГОТОВКИ ТРАВЯНИСТЫХ КОРМОВ В ТРАНШЕЙНЫХ
ХРАНИЛИЩАХ
Н.Г. Бакач, кандидат технических наук
И.М. Лабоцкий, кандидат технических наук
РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»
E-mail: [email protected]
Аннотация. Рассмотрены причины низкого качества кормов при заготовке и хранении в траншейных хранилищах. Недостаточное уплотнение кормов при хранении в траншейных хранилищах приводит к потерям корма на 15-20% и снижению их качества до уровня неклассных. Проведены исследования по определению основных параметров, влияющих на скорость уплотнения и плотность кормов. Создан агрегат к тракторам класса 5 для загрузки, распределения и уплотнения кормов в траншейных хранилищах, обеспечивающий повышение скорости уплотнения и плотности кормов. Приведены результаты исследований по обоснованию основных параметров агрегата для распределения и уплотнения кормов в траншейных хранилищах. Созданный агрегат для загрузки, распределения и уплотнения кормов позволяет повысить производительность процесса уплотнения и плотность кормов на 20-25%. Представлены результаты испытаний новых укрытий, обеспечивающих повышение сохранности кормов. При применении агрегата АРУК-5 неровности на поверхности корма минимальны, наиболее эффективным пленочным укрытием является кислородно-барьерная силосная система «Silostop». Общие потери корма не превышают 1%, при этом сохранность сухих веществ увеличилась на 10% обменной энергии - 0,6 МДж/кг СВ, что, в свою очередь, при скармливании силоса обеспечило прибавку до 1,5 кг молока от коровы.
Ключевые слова: корма, качество, агрегат, хранилище, силосование, укрытия, пленка, траншея, оборудование, уплотнение.
Введение. Основу рационов для молочного животноводства составляют травяные корма, от качества которых зависит надой и продуктивное долголетие животных. В себестоимости производства молока на долю кормов приходится около 60% затрат; при этом для обеспечения надоя на одну корову от 6000 до 7000 кг молока, а привеса крупного рогатого скота - не менее 1 кг в сутки требуются травяные корма с содержанием в килограмме сухого вещества не менее 1010,5 МДж обменной энергии и 15-16% сырого протеина [1,2]. Поэтому заготовка травяных кормов, обладающих высокой питательной ценностью и соответствующих физиологической потребности животных - это прямой путь к снижению себестоимости продукции животноводства.
Состояние вопроса. Цель и задачи исследований. Ежегодно в Республике Беларусь для нужд общественного животноводства заготавливается свыше 25 млн тонн се-
нажа и силоса с хранением их в траншейных хранилищах. При этом способе заготовки и хранения кормов основными факторами, определяющими их качество, являются влажность, плотность и герметичность укрытия кормов. Требуемая влажность травяных кормов обеспечивается в процессе полевой сушки (провяливания) скошенных трав, и ее влияние на качество кормов в работе не рассматривается.
Известно, что недостаточное уплотнение кормов при хранении в траншейных хранилищах приводит к потерям корма на 15-20% и снижению их качества до уровня неклассных. Основная причина - это наличие воздуха в массе корма вследствие низкой плотности и некачественного укрытия. Для уплотнения кормов в траншеях применяются, в основном, колесные тракторы класса 5, а также специальные агрегаты на их базе, которые осуществляют уплотнение кормов под действием статической нагрузки, значение
которой определяется общей массой агрегата и площадью опорной поверхности ходовой системы. В процессе уплотнения колесами трактора обеспечивается сближение частиц корма и выдавливание воздуха из массы. Частицы измельченных стеблей растений, особенно злаковых культур, имеют форму трубки и обладают более высокой прочностью по сравнению с листьевой частью и соцветиями, поэтому в процессе уплотнения значительная часть их сохраняется целыми, не разрушенными, в них может оставаться воздух. Для разрушения стеблей растений требуется многократное укатывание массы, вплоть до круглосуточного, при этом снижается скорость уплотнения, имеют место повышенные расход топлива и затраты труда. Экспериментально установлена и на практике подтверждена зависимость часовой производительности от массы уплотняющего агрегата.
Справочно: при уплотнении кукурузного силоса влажностью от 60 до 70% до плотности 600-750 кг/м3 часовая производительность уплотняющего агрегата должна быть равна трем его массам, а при уплотнении сенажной массы при плотности 500650 кг/м3 - двум массам агрегата.
Для обеспечения заготовки сенажа и силоса с хранением в траншейных хранилищах в РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» создан и поставлен на производство комплекс машин, включающий: косилки, ворошилки, грабли-валковате-ли, кормоуборочные комбайны, транспортные средства, которые по основному показателю назначения - производительности, обеспечивают дневную заготовку до 700 тонн сенажа, а силоса - свыше 1000 тонн. Однако из-за низкой производительности применяемых тракторов для уплотнения кормов темпы уборочных работ сдерживаются, и не достигается требуемого уплотнения кормов.
Поэтому целью работы является создание агрегата к тракторам класса 5 для загрузки, распределения и уплотнения кормов в траншейных хранилищах, обеспечивающего повышение скорости уплотнения и плотности кормов. Для достижения поставленной цели проведены исследования по определению
основных параметров, влияющих на скорость уплотнения и плотность кормов.
Результаты исследования. Агрегат для загрузки, распределения и уплотнения кормов в траншейных хранилищах (рис. 1) состоит из устройства для загрузки и распределения кормов 1, которое навешивается на переднюю навеску трактора 2, и катка-уплотнителя 3, навешенного на заднюю навеску трактора.
Д. х X
Рис. 1. Схема агрегата: 1 - устройство для распределения кормов; 2 - трактор; 3 - каток-уплотнитель
Агрегат работает следующим образом. Выгруженная на пандусе траншеи силосная или сенажная масса посредством устройства для загрузки и распределения кормов 1 загружается и распределяется ровным слоем по поверхности ранее уплотненного в траншее корма, при этом толщина слоя уложенного корма устанавливается в пределах от 0,1 до 0,25 м. Меньшие значения устанавливают при уплотнении трудноуплотняемых злаковых трав. Одновременно с загрузкой и распределением корма осуществляется уплотнение колесами трактора и катком-уплотнителем (рис. 2).
Рис. 2. Схема катка-уплотнителя: 1 - емкости; 2 - ось; 3 - груз; 4 - кольца; 5 - подшипниковые опоры; 6 - навесной механизм
Journal of VNПMZH №3(35)-2019
53
Каток-уплотнитель состоит из емкостей 1, установленных на оси 2. Емкости и оси вращаются в подшипниковых опорах 5, соединенных с навесным механизмом 6, посредством которого каток-уплотнитель навешивается на энергосредство. Емкости 1 заполнены неметаллическим грузом 3, например, песком, гравием, бетоном и т.д., что позволяет снизить металлоемкость и стоимость катка. Кроме того, на цилиндрической поверхности емкостей 1 установлены кольца 4.
Работает каток-уплотнитель следующим образом. Энергосредство с навешенным катком-уплотнителем заезжает в хранилище и, опустив каток, осуществляет уплотнение корма колесами трактора и катком, при этом уплотнение корма осуществляется под действием давления (Р) цилиндрической поверхности емкостей 1 и давления колец 4 (Рк). Под давлением цилиндрических поверхностей (Р) обеспечивается взаимное сближение частиц корма и выдавливание из воздуха массы (насыпи). Поскольку удельное давление колец 4 (Рк) на уплотняемую массу многократно превышает удельное давление цилиндрической поверхности емкостей 1, слой корма продавливается на высоту кольца Н, разрушая частицы трубчатой формы, и выдавливает из них воздух.
Проведены исследования изменения плотности кормов в зависимости от положения колец на поверхности емкостей; получено соотношение S = (1,5^2,5)Н, связывающее расстояние между кольцами и их высотой, при котором значение плотности кормов максимально ^ - расстояние между кольцами, Н - высота кольца, м). Установлено, что высота колец Н не превышает высоту уплотняемого слоя корма, который, согласно требованиям технологии заготовки кормов (сенажа и силоса), формируется устройствами для загрузки и распределения корма в траншейных хранилищах в пределах от 0,10 до 0,25 м. Кроме того, размещение колец на поверхности емкостей согласно соотношению исключает защемление корма между кольцами, и не нарушается, не разрыхляется ранее уплотненный слой корма. Общий вид агрегата представлен на рисунке 3.
Рис. 3. Агрегат АРУК-5: а - загрузка и распределение массы; б - уплотнение массы
В результате испытаний опытного образца агрегата установлено, что плотность и качество силосной и сенажной массы соответствуют требованиям первого класса качества [5]. Техническая характеристика агрегата приведена в таблице 1. Несмотря на высокую плотность корма, заложенного в траншейное хранилище, без надежного укрытия не удается получить качественный корм с минимальными потерями.
Таблица 1. Техническая характеристика агрегата
АРУК-5
Показатель Значение
Тип Навесной
Производительность за час сменного
времени, т, не менее: 55
- при закладке силоснои массы 35
- при закладке сенажной массы
Масса агрегата с трактором, кг 19000
Ширина распределения массы, м до 3,5
Плотность укладки, кг/м3:
- сенажной массы 536-655
- силосной массы 665-764
Практика показала, что особенно остра проблема с качеством корма у стен и по краям силосуемой массы. Это связано с тем, что на этих участках сложно обеспечить требуемое уплотнение. Для снижения краевых потерь необходимо применять краевые или пристенные пленки, уменьшающие проникновение воздуха. В верхних слоях силосуемого корма наличие воздуха намного выше, чем в нижних, из-за меньшей плотности корма. Кроме того, оказывают влияние неровности на поверхности, возникающие от прохода трактора, а укрывочная силосная пленка толщиной 0,15-0,20 мм не может компенсировать неровности из-за слишком большой жесткости.
Опыт показал, что при применении агрегата АРУК-5 неровности на поверхности корма минимальны, при этом наиболее эффективным пленочным укрытием является кислородно-барьерная силосная система <<^-lostop». Поверхность корма укрывается тонкой «подкладочной» пленкой толщиной 0,04 мм. Она плотно прилегает к поверхности, которая практически присасывается к углублениям, создавая тем самым оптимальные условия для жизнедеятельности молочно-кис-лых бактерий. Поверх тонкой пленки раскладывается обычная качественная силосная пленка, а затем - сетка для защиты от птиц и мелких животных, которая одновременно равномерно придавливает силосную пленку по всей площади. Эту сетку необходимо фиксировать ткаными мешками с гравием, которые лучше прилегают к поверхности
кормовой массы и впитывают меньше влаги, чем мешки с песком [3]. Укрытие кукурузного силоса таким методом показало, что общие потери корма не превышают 1%. Сохранность сухих веществ увеличилась на 10% обменной энергии - 0,6 МДж/кг СВ, что, в свою очередь при скармливании силоса обеспечило прибавку 1,5 кг молока от коровы [4].
Выводы. Созданный агрегат для загрузки, распределения и уплотнения кормов позволяет повысить производительность процесса уплотнения и плотность кормов на 2025%. Применение агрегата и нового метода укрытия траншей обеспечивает повышение сохранности корма и прибавку надоев до 1,5 кг на одну корову.
Литература:
1. Основные технологические принципы заготовки качественных кормов. Минск, 2014. 20 с.
2. Стратегия развития кормопроизводства до 2020 года. Минск, 2013.
3. Крапивина Л. Без кислорода. Как работают современные технологии защиты корма // Белорусское сельское хозяйство. 2017. № 2. С. 26-31.
4. Майзе З. Каждому хранилищу - свое «бремя» // Новое сельское хозяйство. 2007. № 3. С. 74-76.
Literatura:
1. Osnovnye tekhnologicheskie principy zagotovki kache-stvennyh kormov. Minsk, 2014. 20 s.
2. Strategiya razvitiya kormoproizvodstva do 2020 goda. Minsk, 2013.
3. Krapivina L. Bez kisloroda. Kak rabotayut sovremen-nye tekhnologii zashchity korma // Belorusskoe sel'skoe hozyajstvo. 2017. № 2. S. 26-31.
4. Majze Z. Kazhdomu hranilishchu - svoe «bremya» // Novoe sel'skoe hozyajstvo. 2007. № 3. S. 74-76.
THETECHNICAL SUPPORT OF QUALITY HERBACEOUS FODDER HARVESTING IN TRENCH STORAGES N.G. Bakach, candidate of technical sciences I.M. Labotsky, candidate of technical sciences RUP "NPC NAN of Belarus on agriculture mechanization"
Abstract. The reasons of forages low quality at its preparation and storage in trench storages are considered. Insufficient feed compaction during trench storage leads to feed's losses in 15-20% and their quality to non-class level decreasing. Studies for main parameters determine for feed compaction's rate and density affecting have been carried. The unit for class 5 tractors for feed's loading, distribution and compaction in trench storages, providing the feed compaction rate and density increase was created. The results of researches on the unit's basic parameters for forages distribution and consolidation at trench storages' justification are conducted. The created unit for feed loading, distribution and compaction allows the productivity of the compaction process to increase as well as the feed density in 20-25%. The results of the new trenches tests providing of forages safety increasing are presented. At using the AR-UK-5 unit the irregularities on the feed surface are minimal, the trench's most effective film is the oxygen-and-barri-er "Silostop" silo system. The feed losses do not exceed 1%, while the its solids safety is in 10% increased, metabolic energy - in 0,6 MJ/kg ofSV, that, in turn, at silage feeding of up to 1,5 kg of milk increase per the cow was provided. Keywords: forage, quality, unit, storage, silage, shelter, film, trench, equipment, density.
Journal of VNIIMZH №3(35)-2019
55
