WWW.KONF.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Авторефераты, диссертации, конференции
 


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

«ОБОСНОВАНИЕ НИЗКОЗАТРАТНОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ НА МОЛОЧНОЙ ФЕРМЕ МОДУЛЬНОГО ТИПА ...»

-- [ Страница 3 ] --

1 – штатив; 2 – стопор; 3 – измерительный сосуд; 4 – подвижная линейка;

5 – гибкая трубка; 6 – сосуд для испытываемых удобрений; 7 – защитная сетка;

8 – прозрачная трубка; 9 – ситечко Он содержит измерительный сосуд 3, закрепленный на штативе 1 стопором 2, с линейкой 4 для измерения уровня воды в сосуде 3. Рядом неподвижно установлен сосуд 6 для исследуемых удобрений, дно которого соединено шлангом 5 с дном сосуда 3 и имеет трубку 8 для определения степени наполнения водой сосуда 6 в процесс проведения опыта.



Перед опытом суперудобрения обрабатывали потоком паров парафина для создания на поверхности частиц или гранул защитной наноплёнкиот влаги.

Напыление производилось из распылителя гаражным компрессором при давлении 800 кПа и температуре расплавленного парафина 85оС на ссыпаемой из рядом расположенного бункера поток удобрений.

Для опыта удобрения (0,02 м3) засыпались в сосуд 6, а сосуд 3 закреплялся в верхнем положении стойки штатива 1 и заполнялся водой, у верхнего уровня которой устанавливалась начальным делением (нулевым) линейка 4. В сосуде 6 на поверхности удобрений устанавливалась сетка 7, а в дне у входа в трубку 5 – ситечко 9.

После этого сосуд 3 с водой постепенно опускали по стойке штатива 1 вниз, и вода из него поступала в сосуд 6 с исследуемыми удобрениями, заполняя между частицами или гранулами их поры до тех пор, пока уровень воды в сосуде 3 выровняется по нижней плоскости сетки 7.

По показаниям мерной линейки 4 определяли расход воды на заполнение пор в массе удобрений и рассчитывали коэффициент пористости по формуле:

, (3.3) где – коэффициент пористости вороха удобрений;

G и V–объемы воды, расходуемой на заполнение пор в объёме сосуда с частицами удобрений и в гибкой трубке 5 соответственно. л;

– объём партии исследуемых удобрений в соседе 6, л.

Опыты проводили в трёхкратной повторности.

Гран ломе рический сос ав суперудобрений определялся ситовым анализом с распределением их частиц по линейным размерам (рис. 3.9) по известной методике[23,64].

В опытах навеска удобрений из чашки 3 засыпалась в верхнее сито и набор их приводился в колебательное движение, после чего определялась масса сбора на каждом сите. Данные заносили в таблицу измерений. Опыты проводили с трёхкратной повторностью.

–  –  –

Исследованию подлежали гранулы удобрений, приготовленных на шестеренном прессе ПШ-120, разработанном и изготовленном в ФГБОУ ВПО АЧГАА, диаметр гранул составлял 6, 8 и 10 мм. Общий вид их приведен на рисунке 3.11.

Рисунок 3.11 – Общийвид гранулированныхсуперудобрений типа «Агровит-Кор»

Для испытаний подготавливалась проба в 1 кг гранул, из которых отделялась крошка и мучка, после чего выделялась навеска гранул массой 500 г. Она

–  –  –

В исследованиях необходимо было осуществить измерения температуры жидкостей (воды, молока, навозных стоков, заменителя молока и др.), сыпучих кормов, навоза и продуктов его переработки, а также состояние среды обитания животных в помещениях и вне их.

Температуру молока и воды измеряли с помощью термометров ТС-4 со шкалой от нуля до 100оС и ценой деления 1о, а воздушной среды – термометром со шкалой от -50оС до+50оС с такой же ценой деления.

Запись термограмм температур по мере обработки молока или подготовки воды осуществлялась, как и в работе А.Ю. Красновой[45], с помощью компьютеризированного стенда, (рис. 3.12) для операций тепловой обработки молока с использованием гидродинамического (ГД) нагревателя.

В установку входили ГД нагреватель 1, входящий в состав пастеризационно-охладительной установки, на трубопроводах которой установлены датчики 2 давления жидкости и датчики (термопары) 4 температуры молока, аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) сигналов от датчиков давления, измеритель температур 5, персональный компьютер 6 и измерительный комплект К-50 определения мощности привода исследуемого устройства, в качестве которого использовалось различное оборудование технологических линий коровника (пастеризаторы, насосы подачи воды, приводы оборудования для обработки и переработки навоза и др.).

5 Рисунок 3.12– Компьютеризированный стенд для исследований течения молока при его пастеризации:

1 – ГД нагреватель; 2 – датчик давления молока; 3 – аналогово-цифровой преобразователь; 4 – термопара; 5 – измеритель температуры; 6 – ПЭВМ;

7 – измерительный комплект К-50 В качестве датчика использован датчикDACCEL (рис. 3.13), входящий в тензометрическую станцию «KYOWA», в составе которой также имеется АЦП.





–  –  –

Датчики устанавливали на резьбе в патрубках молокопровода и водопровода. Ток от них поступал на вход АЦП тензостанции и далее в память ПЭВМ для последующей обработки с погрешностью не более 3%.

Давление определяли при расшифровке осциллограмм. При этом использовалось программное обеспечение DCS-100А к тезостанции.

Расход жидкости определялся с помощью счётчиков СГВ-15.000 ПКФ «Бетар» с погрешностью до 2% в зависимости от частоты вращения двигателя.

Регулировка частоты вращения его производилась с помощью частотнорегулируемого привода 1G5-RUS(рис.3.14): напряжение его 230…380 В, мощность в пределах 0,4…1,5 кВТ, тип SVxxx1G5. Он оборудован пультом управления с сегментным индикатором для контроля и программирования рабочих параметров преобразования частоты в широких пределах.

Рисунок 3.14 – Общий вид частотно-регулируемого привода IG5

Он обеспечивал управление асинхронным электродвигателем постоянного тока. Для его запуска использовался трёхфазный выключатель ПНВС-10, одна фаза которого кратковременно замыкалась на время пуска. В пусковой сети был установлен конденсатор типа МБГО (400В, 20 мкф) для облегчения запуска двигателя.

В опытах предусматривалось определение оптимальной частоты вращения ротора, обеспечивающей необходимые режимы пастеризации молока.

Измерение температур жидкости производилось в установившемся режиме работы исследуемых устройств путём визуального считывания показаний термометров в заданное условиями опыта время их регистрации.

Запись термограмм в динамике потоков жидкостей осуществлялась с помощью многофункционального цифрового измерителя З «Center 309» (CentertechnologyCorp., г. Москва). Погрешность его составляла +0,3%, а максимальное разрешение 0,1оС. Датчиками в нём служили никель-хромовые термопары модели ТРК-02 с пределами измерений от минус 50оС до плюс 700оС. Они устанавливались в сверлениях патрубков трубопроводов для жидкости так, чтобы обеспечивалось расстояние 8…10 мм от стенки трубопровода для омывания термопары потоком жидкости.

Температуры жидкости измерялись как в режиме периодического считывания с монитора (ЖК индикатора), так и непрерывной записи на ПЭВМ с использованием программного обеспечения TestLinkSE-309 и последовательного асинхронного интерфейса RS-232 (аналог стыка С2 по ГОСТ18145-81) для обмена информацией с ПК со скоростью 9600 бит/с.

Опыты проводили в пятикратной повторности. Результаты их распечатывались в виде таблиц и соответствующих графиков (термограмм).

3.6 Методика определения кратности опытов и обработки их результатов

В исследованиях, проводимых нами, объём выборки не превышал 30, изза чего истинные значения искомых параметров находятся в границах доверительных интервалов, определяемых с использованием распределения вероятностей случайной величины Стьюдента введением в расчётные зависимости од

–  –  –

и коэффициент вариации :

. (3.11) М После чего определялась ошибка средней (3.12) и относительная ошибка. (3.13) Таблица 3.1 – Сводные данные расчёта объёма выборки в опытах по исследованию молочной фермы модульного типа

–  –  –

Принималось во внимание, что коэффициент вариации должен быть в этих расчётах не более 10%, а относительная ошибка средней не более 5%.

При обработке опытных данных использованы ПЭВМ «Pentium-II» с программным обеспечением MathCad. Построение графических зависимостей производилось в программе Statistic.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК

ПО ОБОСНОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОКА

НА ФЕРМЕ МОДУЛЬНОГО ТИПА

4.1 Результаты исследований и разработок по содержанию и кормлению животных на ферме модульного типа План фермы и отдельных его модулей представлены на рисунках 2.2-2.5.

Территория фермы благоустроена: имеются озеленение, предусмотрена очистка выгульных площадок; подъезды к коровнику, доильным помещениям, молочной и модуля по переработке навоза имеют твёрдое покрытие.

В основу её положено модульное построение молочной фермы беспривязного (боксового) содержания коров, имеющего по данным доктора сельскохозяйственных наук В.К. Осипова[87]существенные преимущества.

Ферма рассчитана на 100 фуражных коров с годовым удоем на голову 6700 кг. Для получения такого удоя от фуражной коровы использован новый ленинградский тип черно-пестрого скота, созданного на основе генофонда голштинской породы[7,61,80]. Коров нового типа отличает большой вес – 550…650 кг и удой от 6 до 10 тыс. кг.

Структура стада крупного рогатого скота фермы в зависимости от физиологического их состояния представлена в таблице 4.1[71, 72,76].

Коров в зависимости от физиологического состояния формируют в технологические группы и размещают в цехах: цехе производства молока – 75 голов дойных коров (305 дней); цехе сухостоя – коров сухостойных 13 голов (продолжительность содержания 50 дней) и нетелей за 2 месяца до отела – 12 голов; цехе отела на 12…14 голов глубокостельных и новотельных коров (продолжительность содержания 10 дней до отела и 15…20 дней после отела). Новорожденные телята помещаются в индивидуальные клетки до 5…7-дневного возраста (6 клеток), затем до 20-дневного возраста переводятся в групповые клетки по 5…6 голов (3 клетки), расположенные в цехе

–  –  –

Учитывая структуру стада на ферме и рационы кормления животных, установлены годовая потребность в кормах и рационы кормления (табл. 4.3) [22, 26, 31, 32, 38, 40, 47, 48, 54, 81,84, 85].При этом учтены рекомендации в потребности земель в расчёте на одну корову для фермы Южного федерального округа порядка 3…5 га для производства кормов.

–  –  –

Лактирующие коровы наиболее требовательны к кормлению[114, 118, 121]. Для образования 1 кг молока через молочную железу протекает до 500…600 л крови. Рационы кормления их представлены в таблице 4.4.

–  –  –

Для коровы с целью сохранения здоровья, обеспечения высокой продуктивности в следующую лактацию предусмотрен отдых в течение 60 дней.

В течение лактации наибольшая потребность в энергии возникает в первый период после отела, в связи с чем в начале лактации дефицит энергии покрывается за счет интенсивного использования запасов питательных веществ;

при этом тканевые запасы могут покрывать до половины энергетических трат на синтез молока.

Далее во второй период лактации в организме коровы восполняются запасы питательных веществ, использованных ранее на синтез молока. Некоторое снижение продуктивности при этом не должно быть основанием для снижения полноценности кормления животных, так как одновременно происходит рост плода следующей стельности, на что расходуется значительное количество органических и минеральных веществ.

На ферме предусмотрена организация нормированного кормления лактирующих коров, основанная на их потребности в энергии, питательных и биологически активных веществах, необходимых для синтеза молока, сохранения воспроизводительной функции и здоровья (таблицы П1.1 и П1.2 приложения 1).

Уровень кормления лактирующих коров при этом составляет в среднем 0,7…1,3 ЭКЕ и 7…13 МДж обменной энергии в расчете на 1 кг молока.

На 1 ЭКЕ рациона корове предусмотрено: переваримого протеина 79…105 г, сахара 62…108, крахмала 93…100, жира 24…36, клетчатки 155…330 г, кальция 7 г, фосфора 5, поваренной соли 7 г, каротина 50 мг, а также определенное количество других минеральных веществ и витаминов.

На ферме новотельные коровы (от 10 до 100 дней после отела и коровы с суточным удоем более 24 кг на голову в сутки) с продуктивностью 6000 кг и выше на голову в год выделены группу раздоя (группа №1).

В ней хорошим уходом и кормлением добиваются выхода на пиковые значения суточных удоев на 40…50 день после отела, устранения послеотельных осложнений, а также осеменения на 65 день после отела. Она является группой повышенного внимания, так как в нее переводят коров из родильного отделения на 11 день после отела и в первые 100 дней они отдают до 65…70% молока от всего объема за период лактации.

После перевода коровы на полный рацион предусмотрена фаза раздоя, в конце которого коров осеменяют, что совпадает с началом стельности.

Дойные коровы от 100 до 305 дней после отела выделены в группу №2.

Они имеют удой 16…24 кг на голову в сутки. Основная задача в группе – сохранение суточных удоев (допустимое снижение не более 9% в месяц) регулированием выдачи концентрированных кормов по результатам контрольных доек.

Группу №3 составляют коровы с низким удоем (от 100 до 305 дней после отела с удоем ниже 16 кг на голову в сутки). Здесь необходима профилактика мастита, поправка массы тела и запуск на 305 день после отела. До запуска этих коров переводят на низкоэнергетический корм: происходит снижение удоев, пропусканием доексбивают их с ритма и на 305 день выдаивают, вводят арбенин и больше не доят.

В группу№4 собраны сухостойные коровы. Особое внимание в ней уделяется минеральному питанию. Проводится детальный анализ кормов на содержание минеральных веществ, уточняется потребность коров в кальции.

В течение первых 30 дней сухостойного периода коровам не дают концентрированные корма. В последние 30 дней им дают по 0,5 кг концкормов в сутки, постепенно увеличивая дозу до 3 кг, а за 10 дней до отела их из рациона исключают. Общий уровень кормления стельных сухостойных коров должен быть в среднем 1,8…2,4 ЭКЕ на 100 кг живой массы.

Уровенькормления нетелей к моменту отела должен составлять не менее 8…9 ЭКЕ в сутки, уровень протеинового питания – 100…105 г на1 ЭКЕ рациона. Нетелей кормят по рационам объемистого типа, скармливая те же корма, что и стельным сухостойным коровам.

Группа №5 – родильная, в ней корова находится 20 дней: 10 – до отела и 10 – после него (5 дн. молозивный и 5 послеродовой).

В послеродовой секции коров содержат на привязи не менее 7–8 дней.

Стойла в ней удлиненные (не менее 1,9 м).

Предусмотрено регулярное освобождение каждой секции цеха отела (на 5…7 дни) для мытья, очистки и дезинфекции всего оборудования. Перед входом в цех отела расположендезковрик, обработанный 2%-ным раствором гидроксида натрия или формальдегида, 1%-ным раствором креолина или раствором хлорной извести. Эти же растворы используют для обеззараживания инвентаря и предметов по уходу за животными.

После отела (обтирания) теленка переносят в профилакторий, который изолирован от родильного отделения. Индивидуальные клетки в профилактории имеют размеры: длину (глубину) – 1,2 м и высоту 1 м.

Пол в клетках решетчатый, съемный, ширина планок его – 2 см, а ширина просветов между планками – до 1,5 см. Клетки поднимают над полом на высоту 35…40 см. В качестве подстилки используется солома.

Поят телят из сосковой поилки, которые установлены в каждой клетке.

Первая порция молозива должна составлять 6…8% от массы теленка (например, при массе теленка 30 кг порция должна быть 2,8 кг).

В первые 2–3 дня молозиво матери выпаивают теленку 4–5 раз в сутки по 1,5…2 л, а в последующие дни не менее 3 раз по 2,0…2,5 л на каждое кормление.

С 4–5-дневного возраста спустя 1,5 ч после выпойки молозива телятам следует давать кипяченую воду, остуженную до 15…20°С, а позже – сырую (доброкачественную) с температурой 12…14°С. К грубым кормам телят начинают приучать с 10-дневного возраста, сено должно быть не ниже 1-го класса. Телят из профилактория в телятник переводят не раньше 20-дневного возраста.

В профилактории установлены над каждой клеткой инфракрасные обогреватели.

Обогрев должен быть круглосуточным: 1ч обогрев, 0,5 ч перерыв и так до 7…10-дневного возраста. Высоту подвески этих ламп изменяют в зависимости от температуры воздуха в помещении и возраста телят. Температура воздуха для новорожденных телят должна быть 18…20°С, относительная влажность – не более 75%, подвижность воздуха 0,1…0,3 м/с, содержание диоксида углерода – не более 0,15%, аммиака – не выше 10 мг/м3, сероводорода – не более 5 мг/м3, а освещенность – 75…100лк (газоразрядные лампы) или 30…50лк (лампы накаливания). Предусмотрено и наличие в профилактории ультрафиолетового облучения.

После профилактория телята переводятся в секции для телят – как правило, их живая масса уже достигает 35…40 кг и более.

С 4-х месячного возраста в рационах телят заменяют 13…50% концентрированных и грубых кормов мукой или гранулами из отходов маслосемян подсолнечника (табл. П 1.3 приложения 1); в рационах коров можно заменить 50% концентрированных и грубых кормов; в рационах молодняка крупного рогатого скота – от 13…50% концентрированных кормов. При этом наблюдается повышение молочной продуктивности и жирности молока (на 0,13…0,17%) у коров, у молодняка крупного рогатого скота – увеличение среднесуточных приростов на 9…20%[103, 104, 105, 106, 121].

В период летнего содержания скота (150…180 дн.) зеленые корма занимают ведущее место в кормовом балансе.

В таблице П 1.4приложения 1 приведена для фермы схема выращивания молодняка до шестимесячного возраста.

В возрасте от 6 до 12 месяцев среднесуточный прирост живой массы должен быть 850…900 г. В последующем, когда в рационе уменьшается доля концентратов, темпы роста телок снижаются до 750 г[60].

Для телочек до 3-месячного возраста моцион не предусмотрен, но старше 3 месяцев он обязателен также как и для молодняка. Выгульные площадки предусмотрены из расчёта 4…5 м на голову с твёрдым покрытием или 8…10 м3 без него.

Рационы для животных фермы представлены с учетом того, что энергия продукта i-того этапа производства переносится на продукт следующего (i+1) этапа при общей продуктивности животных, и определены с использованием программ для ЭВМ, разработанных В.Н. Литвиновым, О.Б. Забродиной и И.К.

Винниковым (ГНУ ВНИПТИМЭСХ, г. Зерноград) «Расчёт потребности молочного стада в основных питательных веществах биотехнологической системы устойчивого производства молока» по свидетельству о госрегистрации №2008612301 [1] и «Расчет показателей потребности в кормах биотехнологической системы устойчивого производства молока» по свидетельству о госрегистрации №2008612298[57, 58, 59].

Такой подход и используемые моделипозволили на стадии проектирования производства продукции фермы определить требования к технологическим процессам приготовления кормов как по качеству их выполнения, так и по стоимости.

Кормоприготовительный модуль фермы (рис. 4.1) включает следующие линии приема и переработки: силоса и сенажа; корнеклубнеплодов; концкормов;

ввода микро- и макродобавок; сбора, смешивания и выдачи кормосмеси.

Используемые в нем технические средства обеспечивают механизацию и автоматизацию (дозирование) выполнения и управления производственными процессами. Управление оборудованием – централизованное.

Рецепты кормосмесей для половозрастных групп различные, соответственно и норма выдачи коровам различна (в зависимости от физиологического состояния их и суточного надоя молока).

Компоненты комбикорма хранятся в складе, а двухнедельный запас – непосредственно в кормоцехе. Зерно хранится в буртах вдоль стены. Компоненты отделены друг от друга перегородками. Транспортировка зерна с поля в зерносклад осуществляется автотранспортом непосредственно из-под зерноуборочного комбайна. Дополнительной очистки или подготовки зерна не требуется.

Приготовление комбикорма осуществляется с помощью измельчающесмешивающего агрегата с весовым дозатором «Доза».

–  –  –

Комплект предназначен для получения сыпучих комбинированных кормов из зерна злаковых, бобовых культур, кукурузы и льна; отходов мельниц, складов, белково-витаминных добавок, премиксов и т. д., влажностью не более 18% для любых видов животных с высокой степенью однородности (смешивания) готового продукта.

Технологический процесс приготовления комбикормов (рис. 4.1) происходит следующим образом. Исходный материал, предназначенный для дробления, за счет разрежения, создаваемого ударной дробилкой, поглощается заборником из места хранения и направляется гибким всасывающим шлангом в сепаратор, откуда через соединительный шланг с приточным патрубком в лобовой крышке попадает в ударную камеру дробилки. В ее камере материал подвергается ударному воздействию молотками ротора, вращающегося внутри решета, и измельчается. Измельченный материал после прохода через решето попадает на вентилятор и подается в выпускной патрубок дробилки,далее по шлангу транспортируется в смеситель сыпучих комбикормов с системой аспирации пыли. Смеситель сыпучих комбикормов включается в работу только после его заполнения всеми компонентами, входящими в рецепт, и полного отключения дробилки.

В смесителе сыпучих комбикормов с помощью шнека-смесителя происходит веерное смешивание измельченного материала с компонентами, не требующими дробления, загруженными через загрузочный карман до начала дробления исходного материала. Смешивание происходит в течение 15…20 минут и обеспечивает требуемое качество готового продукта с высокой степенью однородности.

Получив готовый продукт, его выгружают из смесителя с помощью выгрузного шнека в бункер раздатчика. Для обеспечения весового дозирования компонентов, входящих в состав (рецепт) заданного готового продукта, смеситель устанавливается на дозатор весовой, подключенный к компьютеру для контроля и оповещения оператора об исполнении весового дозирования того или иного компонента, входящего в состав заданного рецепта комбикорма.

Процесс приготовления обогатительных добавок (в том числе БВД) должен включать следующие операции: раздельное взвешивание (дозирование) микрокомпонентов и наполнителя (измельченное зерно, отруби, дрожжи кормовые, шроты и т.п.), их измельчение, просеивание и смешивание.Измельчение стабилизированных витаминов при этом не предусматривается.

Соль и мел хранятся в сухих помещениях с деревянным полом и перегородками для отдельных компонентов.В случае снабжения предприятия отдельными микрокомпонентами (витамины, микроэлементы, антибиотики) следует приготавливать предсмесь микрокомпонентов.

Рулоны сена, сенажа и рукава силоса хранятся на площадке. Непосредственно в кормоцехе вдоль стены уложен недельный запас сена и сенажа. Выгрузка, укладка и загрузка их в измельчитель-смеситель производится с помощью тельфера, расположенного не менее 4 м от поверхности пола.

Бурт клубнеплодов (свеклы) расположен непосредственно возле кормоцеха. Очистка клубней с одновременной его погрузкой осуществляется с помощью скребкового транспортера, на уровне днища которого установлен ленточный транспортер. Движение транспортеров осуществляется в одну сторону.

За счет разности скоростей ленты и скребков происходит очистка свеклы. Для успешной работы необходимо обеспечить длину транспортера – 5,5 м, угол наклона к горизонту – 30, скорость движения скребков – 1,5 м/с. При этом остаточное загрязнение будет составлять менее 3%, что соответствует норме.

По причинам, изложенным в первой главе, для раздачи кормов в условиях беспривязного содержания коров предпочтение отдано мобильным средствам. По индексу затрат наиболее экономичным оказалось применение комбинированной машины ИСРК-12, обеспечивающей в одном агрегате измельчение, смешивание и раздачу кормов (табл. 4.5).

В этой таблице к постоянным расходам отнесены амортизация, выплаты по кредиту, налоги на имущество. К переменным – ремонт, обслуживание, зарплата и затраты на электроэнергию.

–  –  –

По данным этой таблицы для выполнения одного и того же объёма работ по приготовлению и раздаче кормов на ферме эффект от применения тракторного кормораздатчика КТ-1-12 Митрофановского завода Воронежской области и тракторного универсального кормораздатчика КТУ-12А, нашедших применение на фермах крупного рогатого скота, незначителен в сравнении с ИСРК-12.

По индексу затрат последний превосходит КТ-1-12почти на в два раза, а КТУ-12А на 75%.

В связи с этим для приготовления (доизмельчения и смешивания) компонентов (зеленая масса, силос, сенаж, рассыпанное и прессованное сено, солома, комбикорма, корнеплоды, кормовые добавки) с использованием электронной системы взвешивания кормовой смеси(обеспечивает возможность программирования 50 рецептов из 30 компонентов), смешивания смеси и ее раздачи животным, применёнизмельчитель-смеситель-раздатчик кормов ИСРК-12 «Хозяин». Кормораздатчик используется только внутри фермерской зоны, так как не предназначен для передвижения по дорогам общего назначения.

Базовую модель ИСРК-12 «Хозяин» необходимо дооборудовать грейферным погрузчиком, который должен быть смонтирован на задней стенке кормораздатчика и в транспортном положении не увеличивать его габариты.

Технологический процесс, выполняемый ИСРК-12, осуществляется следующим образом: в первую очередь в бункер кормораздатчика шнеком загружаются сухие концентрированные комбинированные корма при отключённом ВОМ трактора. Далее, механизатор включает ВОМ трактора и тельфером загружаются в бункер рулон сена и рулон сенажа, где при помощи шнеков происходит процесс их измельчения и смешивания. Затем раздатчик перемещается к транспортеру-очистителю корнеплодов, где производится загрузка свеклы, и на заключительном этапе загрузки раздатчик-смеситель загружается с помощью грейферного погрузчика силосом из рукава на площадке для его хранения в соответствии с нормой. Для уменьшения длительности технологического цикла приготовления кормов процесс измельчения и смешивания производится и во время движения кормораздатчика к местам дополнительной погрузки и разгрузки. Масса каждого погруженного компонента корма контролируется механизатором по монитору. После загрузки бункера кормораздатчика всеми компонентами корма, агрегат въезжает в производственный модуль, механизатор опускает выгрузной транспортер и включает его привод, открывает заслонку и производит выдачу корма в кормушки на одну сторону кормовой линии.

После разворота агрегата производится выдача корма на вторую сторону кормовой линии.

Норма выдачи корма (величина открытия заслонки) контролируется визуально по шкале (со значениями от 1 до 5), нанесенной на передней стенке бункера, и по показаниям монитора.

После опорожнения бункера агрегат возвращается на погрузку, и технологический цикл повторяется.

Солома для подстилки хранится на кормовой площадке в рулонах. Доизмельчение ее и внесение производится также с помощью ИСРК-12.

–  –  –

Своевременное поение животных на молочной ферме в соответствии с зоотехническими требованиями к этому технологическому процессу обеспечивает не только стабильность их физиологического состояния, но может способствовать повышению их продуктивности и некоторому снижению расхода кормов [92, 94, 95]. Поэтому молочная ферма должна быть обеспечена водой необходимой температуры со свободным доступом животных всех возрастных групп к ней, за исключением коров родильного отделения с нормированной (ограниченной) выдачей воды им.

В систему водоснабжения (рис. 4.2) исследуемой фермы модульного типа заложены современные технологические схемы и средства поения животных в пределах зоотребований.

Для участков водообеспечения коров и молодняка внутри помещения коровника предусмотрена кольцевая схема подачи воды 12, 13, 23 и 24, а для участков поения животных на выгульных площадках – тупиковая 21, 26. В системе водоснабжения коровника принят централизованный подогрев воды до зоотехнических норм, а на выгульных площадках – непосредственно в групповых поилках (местный подогрев).

Система водоснабжение фермы содержит в качестве основных элементов водонапорные баки-накопители воды6, 11, трубопроводы и автопоилки (групповые и индивидуальные).

Рисунок 4.2 – Схема водоснабжения молочной фермы модульного типа на 100 коров:

1 – магистральный трубопровод; 2 – счётчик расхода воды; 3, 12, 13, 23, 24, 25, 26 – распределительные трубопроводы; 4, 10 – фильтры; 5, 7, 14, 15 – насосы; 6, 11 – резервирующие баки с водонагревателями; 8, 9, 16, 17 – групповые автопоилки; 18, 19, 20, 21, 22 – обратные трубопроводы При исследовании характеристик потребления воды одним животным как и в исследованиях А.А. Поцелуева [94], принималось, что:

- потребление воды из поилки не может быть начато раньше определенного момента, относительно которого отсчитывали последующие события;

- фронт поения считался использованным, если суммарный размер обслуживаемых животных по ширине не более заданной величины фронта поения;

- животное, поступающее на обслуживание в момент полного использования фронта поения, направляется в очередь, если его агрессивность меньше агрессивности обслуживаемых животных;

- преимущество в обслуживании из очереди имеют животные с большей степенью агрессивности;

- животное, находящиеся в очереди больше заданного времени, покидает систему и считается не обслуженным;

- животное, полностью использующее время водопотребления, покидает систему и считается полностью обслуженным.

Тогда функция затрат на водообеспечение животных может быть представлена в следующем виде:

( ), (4.1) где – суммарные годовые затраты на поение животных фермы с учетом ущерба от некачественного их обслуживания, руб;

– себестоимость единицы продукции фермы, руб/ц;

и n–число дней в году и дней, в которые животное покинуло поилки не обслуженным системой автопоения;

N – количество животных, покинувших зону поения не обслуженными в течении дня, голов/сутки;

– потери продуктивности животного из-за некачественного поения, ц/сутки;

– себестоимость воды, подаваемой в коровник для поения животных, руб/м3;

– суточный расход воды на поение животных фермы, м3.

Определение элементов этой зависимости необходимо не только для оценки ущерба от недостаточного поения животных, но и для производства в дальнейшем экономических расчетов по эффективности функционирования фермы в реальных условиях.

На молочной ферме модульного типа большая часть коров, телочек и бычков обеспечиваются водой из групповых поилок как внутри здания коровника, так и на выгульных площадках. В процессе поения их необходимо было экспериментально определить интенсивность взаимодействия животных с поилкой, скорость потребления воды животными разных возрастов, характер поведения их в местах потребления воды и суточный расход воды животными фермы.

Результаты обработки хронометражных измерений процесса поения животных молочной фермы модульного типа показали, что отбор воды животными из системы водоснабжения и контакт их со средствами автопоения неравномерен и зависит от времени суток, погодных условий, возраста и времени их кормления. Количество подходов каждого животного к поилке в течение суток колеблется от 1 до 5. Из общего числа подходов его к поилке 1 подход приходится на период кормления животных. В этот период общее время разового подхода всех животных составляет: для животных младших возрастов 1,7…2 часа, а для коров 1,7…3,3 ч.

В течение суток более напряженным оказался период с 9 до 21 часа (рис. 4.3).

Рисунок 4.3 – График подхода животных к групповой поилке в течение суток:

1 – коровы; 2 – телята до 6 месяцев, молодняк и нетели Количество подходов животных к групповым поилкам за этот промежуток времени составляет более 80% от общего количества подходов в течении суток, причем это характерно не только для коров, но и для телят и молодняка.

Ночью потребность животных в воде значительно уменьшается, временные интервалы между подходами к поилке одного животного в ночное время увеличиваются и составляют более одного часа. В период дневного активного потребления воды поильные места у групповой поилки остаются не занятыми животными лишь от нескольких секунд до 1…2 минут.

В таблице 4.6 представлены результаты обработки интервалов времени между подходами животных к групповой поилке.

–  –  –

Распределение интервалов между подходами к поилкам для обеих групп животных фермы подчиняется закону Вейбулла с вероятностью 0,915…1,98.

Неравномерно и потребление воды животными фермы в течение суток (рис. 4.4) По данным этого рисунка наибольшее потребление воды животными фермы наблюдается после кормления животных утром и вечером. Для расчетов с учётом этих данных интенсивность потребления воды из групповой поилки одним животным может быть принята:

- для телят до 6 месячного возраста – 2,9 л/мин;

- для молодняка в возрасте 6-12 месяцев и нетелей в возрасте 12…18 месяцев – 5,7 л/мин;

- для дойных коров – 13,3 л/мин.

При этом коэффициент суточной неравномерности потребления воды в процессе опытов составил 1,15…1,05, а часовой – 3…3,3.

Рисунок 4.4 – Суточный график расхода воды фермой на поение животных:

1 – коров; 2 – телят и молодняка Затраты времени на поение коров распределяются также по закону Вейбулла по критериям согласия Пирсона, Колмогорова и критерия Романовского[19, 20, 25, 46] (рис. 4.5) с вероятностью 0,7…0,99.

В среднем длительность потребления воды дойной коровой составила 40,5 с (=34,4 с) при средней интенсивности поения 10,2 л/мин.

Длительность потребления воды телятами и молодняком в среднем составила в летний период 38 с, а в зимний – 30 с.

Установку групповой автопоилки необходимо осуществлять по линии ограждения секций выгульных площадок: по два поильных места в сторону каждой секции. Число индивидуальных поилок в секции для коров родильного отделения – 1 на две головы, в секциях для молодняка (телят) – 1 на 10…15 голов [73]. Учитывая существующие конструктивные решения автопоилок, для модульного коровника предлагается установка групповых поилок ГС «Ижлайн» или по индивидуальному заказу типа АГТ (разработчик АЧГАА), индивидуальных чашечных поилок типа А-1Б и сосково-шариковых поилок для телят молочного периода. Для подвода воды к поилкам приняты трубы полипропиленовые диаметром 20 и 32 по ГОСТ Р 52134-2003 с повышенным теплоизоляционными свойствами. При этом установлено, что групповая поилка должна работать с частотой обслуживания 0,005…2,1 гол./с.

Рисунок 4.5 – Распределение длительности потребления воды из групповой поилки дойными коровами на молочной ферме модульного типа В водопроводной сети коровника предусмотрена установка напорного бака-накопителя воды, обеспечивающего не только резервирование в подаче воды к поилкам, но и поддержание температуры её в соответствии с зоотребованиями.

Вместимость бака-накопителя зависит от температуры находящейся в нём воды, расхода воды из системы автопоения, температур потребляемой животными воды и холодной воды, поступающей в бак-накопитель. Объем его может быть определен по формуле:

, (4.2) где – расход воды, потребляемой животными, л/с;

– время, в течение которого животные потребляют воду, с;

– температура воды, потребляемой животными, оС;

– температура холодной воды, поступающей в бак-накопитель, оС;

– температура воды в баке-накопителе, оС.

Он должен обеспечивать разовое потребление воды всем поголовьем фермы в периоды после кормления животных. В коровнике по этим причинам необходимо использовать бак-накопитель вместимостью 220…250 л с высотой установки 2,7 м. Мощность электронагревателя в нём должна быть в пределах 3…3,5 кВт, что обосновано экспериментально в работе И.В. Назарова[81].

Функционирование системы автопоения коровника осуществляется следующим образом (рис.4.2). Вода из артезианского источника по вводному трубопроводу 1 поступает в помещение. Расход воды контролируется счетчиком воды 2. После очистки от механических примесей (фильтрующая сетка) вода через клапанно-поплавковое устройство поступает в баки-накопители 6 и11, нагревается до заданной температуры (контроль-датчик температуры) и под напором столба жидкости в баке распределяется по точкам разбора (автопоилкам). При снижении температуры воды на обратной ветви распределительных трубопроводов включается насос-побудитель (5, 7, 14 и 15) и вода, циркулируя по кругу, подогревается до заданного предела.

Обслуживание системы предусматривает ежегодный осмотр её техническим работником, периодическую очистку групповых поилок (через 1…1,5 месяца) и ежедневную очистку чашечных поилок от заносимых кормов и подстилки. Обязательным является сезонное технологическое обслуживание системы.

4.3 Результаты исследований по обоснованию технологии машинного доения коров и первичной обработки молока на ферме Машинное доение коров в настоящее время превалирует во всех категориях хозяйств Российской Федерации. Однако распространённая в нашей стране и за рубежом технология машинного доения коров сопряжена со значительными затратами ручного труда на операции подготовки вымени животного к доению, закреплению доильных стаканов, контроля за процессом доения, машинного додаивания, отключения и снятия доильных аппаратов с сосков вымени. Выполнение этих операций должно соответствовать зоотехническим требованиям, а качество их проведения полностью зависит от квалификации оператора и добросовестного отношения его к труду. В противном случае неизбежно снижение продуктивности коров и заболевание их вымени различной формы маститами машинного происхождения [34, 44].

На исследуемой ферме модульного типа предусмотрено доение коров основных секций беспривязного и послеродовой секции привязного содержания коров. Целесообразен выбор однотипных доильных аппаратов для их доения.

Для этого использован отечественный двухтактный доильный аппарат типа ДА-2М или его усовершенствованный вариант – АДУ-1.

Несколько сложнее – вопросы выбора доильной установки, которые, как известно[44, 63], подразделяются по месту доения коров и способу сбора молока от доильных аппаратов. Первый признак их деления предусматривает доение коров в стойлах коровника или вне стойла в доильном зале. По второму признаку доильные установки делят на установки со сбором молока в переносные доильные вёдра и в молокопровод.

Для доения в стойлах используются доильные агрегаты со сбором молока в доильные вёдра (АД-100Б, ДАС-2В и их модификации для малого поголовья коров), а также установки с молокопроводом типа АДМ-8А, УДМ-100 и УДМНПО «Фемакс») и др. Эти доильные установки имеют низкую пропускную способность, требуют большого количества обслуживающего персонала и не позволяют добиться существенного снижения затрат труда и средств при производстве молока в основных секциях. Их целесообразно использовать лишь в послеродовой секции.

Доение коров вне стойла или в доильном зале осуществляется преимущественно при беспривязном содержании. Доильные установки для этих целей подразделяются в основном по конструкции доильных станков для коров: со станками типа «Тандем», «Ёлочка», проходными станками и др. [123, 129].

В настоящее время рынок доильной техники достаточно широк: наряду с отечественными установками производства ООО «Ремтехмаш» (г. ОреховоЗуево), ООО «Иж-Лайн», ЗАО «Волгодонскремагросервис», ООО «Профимилк», ООО «Петрорейд», ООО «КамильАгро», ООО «Гидротрест», НПО «Фемакс» (г. Москва) и др. широко распространены установки шведской фирмы «De-Laval», немецкой «Westfalia», датской S/A/Cristensen&Co и др.

Выбор их затруднен и в настоящей работе сделан на основе хронометражных исследований работы различных доильных установок в условиях хозяйств Ростовской области (в основном ферм Зерноградского района) и по индексу затрат в соответствии с методикой, представленной во второй главе настоящей работы.

Результаты хронометражных измерений процесса работы основных доильных установок для доения коров вне стойла представлены в таблице 4.7.

Здесь для сравнения приведены и данные по длительности операций доения на линейной доильной установке ДАС-2Б со сбором молока в доильные вёдра в условиях привязного содержания коров и на установке АДМ-8.

По этим данным наибольшие затраты ручного труда имеют место при доении коров на линейных доильных установках ДАС-2Б со сбором молока в доильные вёдра и АДМ-8 с молокопроводом при привязном содержании коров.

Несколько меньше (на 20…40%) затраты ручного труда при доении коров на установках УДС-3А с проходными доильными станками. Затраты труда на доение одной коровы на доильных установках для доения коров вне стойла со станками типа «Тандем» и «Ёлочка» в три раза меньше, чем на доильных установках для доения коров в стойлах коровника. Среди этих установок лучшие показатели имеют автоматизированные доильные установки УДА-8 и УДА-16, так как они обеспечивают автоматизацию заключительных операций доения, отключение и снятие с сосков вымени доильных аппаратов. Разница во времени обслуживания коров на этих установках незначительна и составляет 15…20 с, обслуживается каждая из них одним оператором.

Всё это предопределяет выбор для коровника модульного типа автоматизированных доильных установок со станками типа «Тандем» и «Ёлочка». Сравнение их по индексам затрат в дальнейшем даст окончательное решение в пользу конкретной марки такой доильной установки. Количество же доильных станков в ней определится поголовьем обслуживаемых коров и возможностью наращивания их на ферме.

Использование такой доильной установки на ферме вызывает необходимость привлечения к процессу доения вспомогательного работника, осуществляющего подгон коров в накопители перед доением в доильные станки установки и прогон их снова в секции основного содержания. Схемы движения коров при этом предполагают различные пути их перемещения на доение и после доения (рис. 3.3) и требуют выбора наиболее обоснованных решений.

Среди вариантов планировки движения животных к доильной установке по рисунку 3.3наибольший интерес представляет первый и третий варианты.

В первом (рис. 3.3а) центральный проход одновременно выполняет роль и накопителя животных перед доильной площадкой. Последовательность (илиочередность) подгона группы животных на доение обозначена цифрами 1-16.

По этой схеме пути движения коров на одну дойку минимальны, однако возвращение коров после дойки в секции содержания предусмотрено по окружной схеме с использованием торцевых проходов коровника. Наибольшийпуть движения животных на дойку будет у коров 3-й и 9-й группы, пересекающиеся потоки на скотопрогонах отсутствуют, хотя при прогоне животных 2-й и 13-й групп необходимо кратковременно перекрывать пути следования с дойки коров 1-й и 12-й групп.

Таблица 4.7 – Структура затрат труда на доение коров при использовании различных доильных установок (в секундах)

Окончание таблицы 4.7

При отсутствии центрального поперечного прохода (вариант по рис. 3.3 б) используется также окружная схема движения группы коров как на дойку, так и с неё. Пересекающихся потоков нет, однако пути животных значительно увеличиваются. Только при торцевом расположении доильного зала относительно коровника такая схема представляется одной из лучших.

Отличительной особенностью движений коров в варианте по рисунку 3.3в является, также как и по рис. 3.3а, использование центрального прохода (кормораздаточного) для подгона животных к накопителям у доильного зала и возвращения их в секции содержания после доения. Здесь наиболее короткие пути прогона животных, и затраты времени оператора-подгонщика минимальны.

По основным технико-эксплуатационным показателям (табл. 4.8) лучшие показатели имеют также автоматизированные доильные установки.

–  –  –

Рисунок 4.6 – План доильно-молочного модуля коровника:

Ведомос ь обор дования: 3 технологическое ограждение (сетка); 4 скреперная установка; 4.1 скребковый транспортер ТСН-160; 5 стойловое оборудование; 6 доильные станки (УДА-8А); 7 вакуум-насос; 8 кормораздатчик; 9 весы молочные; 10 бак молокоприёмный; 11 насос молочный; 12 регенератор тепла; 13 сепаратор-очиститель; 14 гидродинамический нагреватель; 15 пастеризатор молока; 16 резервуар-охладитель; 1 резервуар молочный; 18 холодильная установка; 19 бак для холодной воды; 20 насос водяной; 21 бак для раствора; 22 водонагреватель; 23 шкаф; 24 сепаратор-разделитель; 25 компьютер персональный; 26 принтер; 27 стол компьютерный; 28 кресло рабочее; 29 стол письменный рабочий; 30 стул твёрдый; 6.1 передвижное технологическое ограждение; 43 доильная установка индивидуальная.

Экспликация поме ений: 1 - помещение для коров (75 гол.); 2 - денники (3 шт); 3 - профилакторий для телят от 1 до 20 дней (6 голов); 7 - послеродовое отделение привязного содержания коров (12 гол.); 12 – слесарная; 16 - доильный зал; 21 - преддоильная площадка; 22 - электрощитовая; 23 - помещение для хранения текущего запаса концкормов; 24 - вакуум-насосная; 25 - молочное отделение; 26 - помещение для хранения моющих и дезинфицирующих средств; 27 – моечное; 28 – инвентарная; 29 - вентиляционная камера; 30 - резервное помещение; 31 помещение для обслуживающего персонала; 32 - кабинет бригадира; 33 – душевая; 34 – тамбур; 35 – гардероб; 36 – туалет; 37 - пункт приёма и первичной обработки молока; 38 - помещение для резервного генератора; 39 – котельная; 40 – коридор; 41 - кормораздаточная дорога.

Здесь представлено оборудование модуля и экспликация его помещений, показаны пути движения коров на доение в станки доильной установки и после доения. Возможны варианты организации доения их непосредственно из коровника и с выгульных площадок в летний период.

Первичная обработка молока производится в молочном отделении, разработан и вариант планировки его в условиях обработки как получаемого на ферме молока, так и молока, принимаемого от населения посёлка с последующей сдачей его на молочный завод на договорных условиях (рис. 4.7).

6

–  –  –

Рисунок 4.7 – Вариант планировки пункта приёма и обработки молока на ферме:

1 – весы молочные СМИ-250; 2 – бак молокоприёмный И1-ОБМ-500; 3, 9 – насосы молочные НМУ-6; 4 – регенератор и охладитель молока; 5 – сепаратор-очиститель ОМ-1; 6 – гидродинамический нагреватель; 7 – пастеризационная установка; 8 – резервуар-охладитель РПО-2,5; 10 – резервуар молочный И1-ОБМ-100; 11 – холодильная установка ТХУ-14; 12 – бак для холодной воды;

13 – насос водяной 1,5К-8/19; 14 – водонагревательУАП-400; 15 – бак для раствора И1-ОБМ-250; 16, 19 – шкафы; 17 – центрифуга лабораторная ЦМЛП-24;

18 – «Лактан-4»; 20 – стол Набор оборудования молокоприёмного пункта приведён в подрисуночной надписи. Всё оно серийно производится отечественными заводами. Стоимость его намного ниже оборудования типовых прифермских молочных из-за отсутствия здания котельной и парового котла.

Выдоенное молоко и молоко принимаемое от населения посёлка (в варианте сбора его на базе молочной фермы) поступает в молокоприёмный бак 2, откуда насосом 3 подается в резервуар-охладитель 5 в пастеризационную установку 7, после пастеризации и охлаждения в которой поступает в этот же резервуар 8. Молоко низкого качества собирают в резервуар 10. В пункте предусмотрено оборудование для контроля качества молока, имеется холодильная установка и водонагреватель.

Обслуживающий персонал молочного пункта – 1 человек. Наличие такого пункта на молочной ферме позволяет наряду с первичной обработкой получаемого на ней молока повысить качество и количество заготавливаемого молока от населения и фермеров села, а также существенно сократить затраты, связанные с его заготовкой и доставкой на молочные заводы.

Для тепловой обработки молока использована пастеризационная установка с гидродинамическим нагревателем по рисунку 4.8.

–  –  –

При работе пастеризационной установки молоко из приёмного бака молочным насосом подаётся в секцию пластинчатого регенератора, где оно предварительно подогревается горячим пастеризованным молоком, поступающим из выдерживателя. Затем подогретое молоко поступает в радиальные каналы 7 ротора 5 гидродинамического нагревателя и наполняет ячейки 3. На молоко при вращении ротора осуществляется гидродинамическое воздействие лопаток ротора и корпуса. Здесь возникает сильная турбулизация потока, и молоко многократно подвергается внутреннему трению, что обеспечивает диссипацию энергии вращения ротора в тепловую энергию молока.

Далее нагретое до температуры пастеризации молоко из ячей нагревателя через патрубок 8 поступает в выдерживатель, а из него – в регенератор тепла.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |
 








 
2016 www.konf.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, диссертации, конференции»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.