автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров и режимов работы групповой автопоилки для крупного рогатого скота

На правах рукописи

ОРИЩЕНКО ИРИНА ВИКТОРОВНА

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГРУППОВОЙ АВТОПОИЛКИ ДЛЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

Специальность 05.20.01. - Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

2 О ДЕК 2012

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Зерноград-2012

005047532

005047532

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Таран Елена Александровна

Официальные оппоненты: Краснов Иван Николаевич

доктор технических наук, профессор (ФГБОУ ВПО АЧГАА, профессор кафедры)

Марченко Виктор Иванович

кандидат технических наук, доцент (ФГБОУ ВПО Ставропольский ГАУ, заведующий кафедрой)

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Кубанский государственный

университет (г. Краснодар)

Защита состоится «28» декабря 2012 года в 13— часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.001.01, созданного при ФГБОУ ВПО «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия», по адресу: 347740, г. Зерноград Ростовской области, ул. Ленина, 21 (зал заседаний диссертационного совета).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО АЧГАА. Автореферат разослан ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, . У

профессор Н.И.Шабанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В сельскохозяйственном производстве важная роль отводится животноводству. Эта отрасль дает человеку ценные продукты питания, а также сырье для промышленности.

Увеличить количество и повысить качество животноводческой продукции, поднять производительность труда можно при соблюдении всех требований к выполнению технологических процессов и эффективной их механизации.

Значительную роль в содержании крупного рогатого скота и его продуктивности занимает вода. Она выполняет важную роль во всех биологических процессах, протекающих в организме животных.

Обеспечение бесперебойного поения качественной питьевой водой крупного рогатого скота позволяет без дополнительных затрат повысить продуктивность животных, снизить расход кормов.

Разработка новых технологий и оборудования для поения должна быть направлена на снижение затрат электроэнергии, рост производительности труда, снижение издержек производства и себестоимости животноводческой продукции, достижение устойчивости роста производства продукции животноводства в современных условиях хозяйствования.

В совершенствовании средств автопоения имеются резервы для дальнейшего исследования, и это направление остается актуальным.

Цель диссертационной работы - обоснование параметров и режимов работы групповой автопоилки для крупного рогатого скота, обеспечивающей улучшение качественных показателей процесса поения.

Объект исследования — процесс автопоения животных при их групповом обслуживании.

Предмет исследования - закономерности поения крупного рогатого скота из групповой автопоилки и качественные показатели процесса автопоения.

Методы исследования. В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования процесса циркуляции воды в автопоилке с использованием положений теории теплообмена, массообмена и теплотехники, гидродинамики, методов математической статистики и математического моделирования.

Научную новизну результатов исследований составляют:

- математическая модель автопоилки по последовательности поступления, ожидания и обслуживания животных;

- регрессионная модель зависимости скорости циркуляции воды в групповой автопоилке от параметров водовыпускных патрубков;

- параметры и режимы работы автопоилки с термосифонной системой

подогрева воды;

- зависимость тепловых потерь от параметров теплоизоляции боковой стенки автопоилки.

Практическую значимость и.чеют:

- конструктивная схема групповой автопоилки с термосифонной циркуляцией воды;

- регрессионная модель, позволяющая определить эффективность использования циркуляции воды в экспериментальной групповой автопоилке по критериям улучшения обслуживания животных согласно зоотехническим требованиям и обеспечить снижение энергозатрат на подогрев воды в холодный период года;

- снижение тепловых потерь в усовершенствованной групповой автопоилке за счет применения в качестве утепления чередования труб с вакуумом и избыточным давлением;

- методика инженерного расчета основных параметров и режимов работы автопоилки.

На защиту выносятся:

- закономерности выбора зоны водопойной площадки у поилки с учетом экстерьера животного;

- блок-схема последовательности поступления и ожидания обслуживания животных групповой автопоилкой;

- регрессионное уравнение зависимости скорости циркуляции воды в экспериментальной групповой автопоилке в зависимости от угла наклона и угла среза перфорированных по высоте патрубков подачи воды в поилку;

- параметры и режимы работы усовершенствованной групповой автопоилки;

- уравнение теплового баланса при использовании термосифонной системы подогрева воды в экспериментальной групповой автопоилке.

Реализация результатов работы. Результаты исследований использованы в учебном процессе ФГБОУ ВПО АЧГАА и в СПК «им. Карла Маркса» Яшалтинского района Республики Калмыкия.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации доложены и одобрены на научно-практических конференциях по итогам НИР ФГБОУ ВПО АЧГАА (Зерноград, 2009-2011гг.), на 1-м туре конкурса «Умник 2011» и «Умник 2012» в рамках научно-практического семинара молодых ученых «Инновационное развитие АПК». По результатам исследований опубликовано 5 статей, в тем числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК, а также получен патент на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, библиографического списка, включающего 149 наименований, в том числе 13 иностранных авторов. Основное содержание работы изложено на 162 страницах компьютерного текста, включая 16 таблиц, 78 рисунков и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, изложены цель и задачи исследований, сформулированы научная и рабочая гипотезы, дано краткое содержание работы, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, а также основные научные положения, выносимые на защиту. Приведены сведения о внедрении результатов исследований, апробации, публикациях, структуре и объеме работы.

В первой главе «Современное состояние технических средств и теории процесса потребления воды» описана значимость процесса потребления воды на животноводческих фермах, выполнен анализ исследований процесса потребления воды и поения животных при групповом обслуживании.

Исходя из изложенного, сформулирована научная гипотеза работы: «Улучшение качества процесса автопоения крупного рогатого скота при максимальном отборе воды из групповой поилки возможно за счет обеспечения термосифонной циркуляции воды по объему поильной чаши и снижения тепловых потерь».

Анализ способов интенсификации процесса термосифонной циркуляции воды в групповой автопоилке позволил оценить перспективность применения для этих целей наклонных и срезанных под определенным углом перфорированных по высоте патрубков подачи в поилку воды. Изложенные предпосылки дали возможность сформулировать рабочую гипотезу. «Обеспечение термосифонной циркуляции воды по объему поильной чаши можно достичь за счет оборудования ее водовыпускными патрубками, имеющими определенные углы наклона и среза в зоне выхода воды, а снижение тепловых потерь — за счет применения в качестве утеплителя чередования труб с вакуумом и избыточным давлением».

На основании научной и рабочей гипотез необходимо решить следующие задачи:

- разработать блок-схему операций и последовательности потребления воды животными;

- изучить характер взаимодействия животных с автопоилкой и разработать предложения по усовершенствованию конструкции групповой автопоилки;

- обосновать основные параметры и режимы работы групповой автопоилки для крупного рогатого скота;

— проверить в производственных условиях усовершенствованную групповую автопоилку с термосифонной циркуляцией воды и определить экономическую эффективность ее использования.

Во второй главе Исследование процесса работы групповой автопоилки» приведены теоретические предпосылки влияния скорости термосифонной циркуляции воды в групповой автопоилке в зависимости от параметров патрубков подачи воды в поилку, получена математическая модель групповой автопоилки, обосновано необходимое число поильных мест у автопоилки, дан анализ температурного режима в ней.

На первом этапе разработана блок-схема последовательности потребления воды животными из групповой автопоилки (рисунок 1).

Блок-схема отражает последовательность действий животного в процессе потребления воды и состояния групповой автопоилки как обслуживающей системы. Она состоит из блока ввода исходной информации, блока моделирования случайных чисел очередных временных интервалов подхода животного к поилке и длительности его обслуживания, автоматических блоков для вычисления характеристик обслуживания животных и текущих параметров автопоилки, а также логических блоков достоверности события.

В процессе моделирования заданы следующие данные: РМ- продолжительность моделирования; М - число обслуживаемых животных; М5 - число моделируемых суток; г, - интервал времени между подходами животного, с; г, - длительность разового потребления воды животными, с; / - интенсивность отбора воды животными, л/с; ТМ - текущее время моделирования, с; Тв, — временные моменты поступления животного на обслуживание или его окончание; М-, - число подходов животных на обслуживание; (^ь - текущее значение потребления воды животными, л; А- возникновение очереди в зоне потребления воды животными.

Полученная математическая модель процесса учитывает последовательность, интенсивность и длительность потребления воды животными, что позволило обосновать геометрические параметры групповой автопоилки.

Полный поток поступления животных к автопоилке и убывания ее имеет вид ступенчатой линии, каждая ступенька которой позволяет пребывание и уход еще одного элемента потока (нового животного).

Животные, поступившие к групповой автопоилке, потребляют воду параллельно или последовательно друг за другом. Этот процесс характеризуется временем потребления, объемом потребляемой воды и распределением потребления воды в течение суток (рисунок 2).

13

&=е

М,= М,+1

ТО3 = >2

16

е/= в1+'гг,

М,= М,+ 1 ТО,- т,

12+ Т2<1,

тог-1,

ТМ= /;+ г,+ Тг

Л

1 23

Иг-

то = </

<2г <21+1, Т, М,= М,+1 ТО1,

&= Я,+¡2-12 то2' I!

тм- /л г,

19

^/йывод результатов^

Ж

V

29

сг

Конец

Рисунок 1 - Блок-схема последовательности поступления, ожидания и обслуживания животных

«ко

4>i (г)

9(г)

<Ръ(?)

<р!(т) — текущий поток животных, поступающих к автопоилке; ср2(х) — текущий поток животных, убывающих от автопоилки; <рз(т) - текущий поток животных, необслуживаемых автопоилкой; ср(х) — текущий поток животных, обслуживаемый автопоилкой; г — временной параметр; п — количество животных, направляющихся в зону потребления воды; N - количество животных; I - длина пути движения животных к автопоилке

Рисунок 2 — Текущие потоки поступления и убывания животных от групповой автопоилки

По длине пути движения к поилке животные распределяются согласно закону Пуассона. Вероятность нахождения на пути / движения к поилке (я) животных определяется по формуле

о (¿"О

~Г

0)

где X — среднее число животных, приходящихся на отрезок пути /.

Распределение животных, поступающих к групповой автопоилке, рассмотрели относительно временного показателя. Вероятность нахождения п животных, поступающих к поилке за отрезок времени г, определяется по формуле

(2)

Длительность разового потребления является также случайной величиной. В этом случае возможное время ожидания животного в очереди представлено следующей зависимостью:

Р(Тож > г) = (1 - а) ■ E(t) + а -Г7*, (3)

где Тож - продолжительность ожидания животного в очереди, с; t - показатель временной оси; а — приведенная плотность потока подачи, т.е. среднее количество животных, поступающих к автопоилке в течение времени потребляемой воды одним животным, а =X„-s; л„ - среднее количество животных, поступающих к поилке в единицу времени; E(t) — специальная функция

(Е({)=1 при ?=0; 0 при />0); 5=7//? - средняя продолжительность водопо-требления одним животным; /5 - параметр экспоненциальной кривой.

Расчетное число поильных мест для животных, размещаемых у автопоилки, не может с достаточной точностью характеризовать ее конструктивные параметры, а также фронт поения и параметры водопойной площадки. Необходимо знать параметры экстерьера животных и закономерности взаимодействия их с автопоилкой в процессе потребления воды. Одно из требований к конструкции автопоилки - это возможность быстрой адаптации животных.

При проведении промеров крупного рогатого скота выявлены основные параметры экстерьера, влияющие на конструктивные особенности групповой автопоилки и размеры водопойной площадки.

Максимальное использование фронта поения и оптимальные условия поения могут быть обеспечены при термосифонной циркуляции воды в групповой автопоилке с боковой стенкой цилиндрической формы.

Площадка сектора (рисунок 3), занимаемая животным у поилки при потреблении воды, в этом случае может характеризоваться общей длиной туловища животного при максимальном его повороте, что исключает приоритет одного из животных, потребляющих воду при диаметрально противоположном их расположении. При этом обеспечивается максимальный коэффициент загрузки автопоилки.

Радиус активной зоны водопойной площадки определяется по формуле

. адег + 2л/2)

вод.п.ющ. = Я,5 т--' '

где а - размер головы по выступающим частям (рогам), м; аХ5 - длина от самой широкой части животного до хвоста, м; 8 - угол, характеризующий сектор размещения животного, град.

Длина рабочей зоны площадки, приходящаяся на одно животное в зависимости от степени свободных движений при подходе к водопойной площадке и потреблении воды животным, может быть определена по формуле

^5 + 2^2)

тП^б--аз) (5)

^площ. 0 ,

где аз - расстояние от задней ноги до хвоста животного, м.

В вопросе обеспечения животных водой, согласно зоотехнических требований, важен оптимальный подбор параметров поильной чаши и обеспечение термосифонной циркуляции воды в ней.

ai - длина от головы до самой широкой части животного, м; а2 - ширина туловища животного, м; аю — длина животного, м; а]4 - расстояние от выступающих частей головы до максимальной ширины туловища животного во фронтальной проекции, м

Рисунок 3 — Схема расположения животного на водопойной площадке

Термосифонная циркуляция представляет собой полностью или частично замкнутую систему, заполненную жидкостью, которая циркулирует в ней под действием сил термической конвекции.

Схема групповой автопоилки с термосифонной циркуляцией воды представлена на рисунке 4.

Система автопоения с естественной циркуляцией воды проста в эксплуатации, надежна и не требует дополнительных затрат энергии для циркуляции воды.

Основной движущей силой процесса здесь является циркуляционное давление Рц, которое определяется разностью гравитационных давлений столбов охлаждённой рх и подогретой воды рх, зависящих от геометрических параметров групповой автопоилки:

Р„ = Л " Р„ = sipх " Р.- + К),Па м > (6)

где рх- плотность охлажденной воды (при t < 8°С), кг/м3; рг- плотность подогретой воды, кг/м3; hi;h2; h3; h4—высоты столба жидкости по рисунку 4, м.

1 — нагревательный блок;

2 - корпус;

3 - поильная чаша;

4 - водопойный стакан;

5 - крышка;

6 - клапанно-поплавковый

механизм;

7 - обратный патрубок;

8 - распределительные

перфорированные патрубки;

9 - прямые патрубки;

10 - вводный

трубопровод

Рисунок 4 - Схема поилки с термосифонной циркуляцией воды

Для интенсификации процесса термосифонной циркуляции воды целесообразно осуществить наклон перфорированных патрубков от вертикальной оси поильной чаши под углом а и его углом среза /? (рисунок 5).

Рисунок 5 - Схема вводного трубопровода с наклонным перфорированным патрубком и углом среза водовыпускного его отверстия

Скорость циркуляции воды также зависит от создаваемого циркуляционного давления и может быть определена при известном Рц по формуле

I !',

i> = *r.„.-J2g—S-, (7)

М Р.р, V '

где krAL - коэффициент, учитывающий гидравлические потери; рср - средняя плотность воды, кг/м3.

При изменении угла среза площадь сечения у водовыпуска меняется, следо-

(9)

вательно, скорость термосифонной циркуляции также изменяется и определяется по формуле

4СЦ

и= А ' (8)

тга„ Ъа х '

где Сц - циркуляционный расход, м3/ч;

ап и Ьи - полуоси эллипса плоскости среза патрубка. После преобразований она имеет вид:

8 Са эт/З и = , -,

л-а1

где с! - диаметр циркуляционного трубопровода, м.

В холодный период года максимальные тепловые потери происходят через боковые стенки групповой автопоилки. Для снижения тепловых потерь конструкцию боковой стенки автопоилки предложено выполнить в виде многослойной стенки, включающей в себя теплоизолирующую воздушную прослойку с применением труб, наполненных вакуумом и избыточным давлением (рисунок 6).

шли т 'т т! ш_1±:

Рисунок 6 - Схема групповой автопоилки экспериментального исполнения с трубчатой теплоизоляцией

Количество тепла, передаваемое на подогрев и поддержание заданной температуры воды, определяется по формуле:

^н.6,. = + £Й>,. + + Жгр + Жж„в, (10)

где (1Бцб!Г количество тепла, передаваемого на подогрев и поддержание заданной температуры в нагревательном блоке; с!Бкор - теплопотери через боковые стенки автопоилки, Вт; сБк. - теплопотери через крышку автопоилки, Вт; ¿йст. - теплопотери через водопойный стакан, Вт; теплопотери в грунт, Вт; й®жив. - количество тепла, забираемого с водой животными при поении.

Тепловые потери через боковую стенку экспериментальной групповой автопоилки (рисунок 6) составят:

dS =

"" 1 In + °'°02 + 1 In + + °'002 + 1 In R' + + °'004 ' (11)

Л, R, Я2 R, +0,002 Л3 R, + DB03 + 0,002

где h - высота поильной чаши, м; tB — температура воды в поильной чаше (г„ =8... 18°С); ?вп- температура воды на выгульной площадке (iBn=21... 10°С); Я/, Д? - коэффициенты теплопроводности внутренней и наружной стенок, Вт/м-°С; л2 - коэффициент теплопроводности внутренней сложной прослойки, Вт/м-°С; R/ - внутренний и внешние радиусы утепленных прослоек, м.

В третьей главе «Методика экспериментальных исследований групповой автоматической поилки с термосифонной системой циркуляции воды» сформированы цель экспериментальных исследований, осуществлен выбор факторов для проведения исследований. Описана конструкция используемой экспериментальной установки, контрольно-измерительные приборы, дан план, методика проведения исследований и программное обеспечение.

В качестве независимых факторов приняты угол а наклона от вертикальной оси патрубка подачи воды; угол ß его среза; разность температур Аt в нагревательном блоке и поильной чаше, уровень воды в поильной чаше НПЧ, длина патрубков 1П , диаметр их dn и температура воды в поильной чаше ¿пч.

В качестве функции отклика принята скорость циркуляции воды в экспериментальной групповой автопоилке.

Для проведения экспериментов разработана и изготовлена опытная установка, оборудованная необходимыми контролирующими приборами и принято программное обеспечение. Опыты проведены по плану Бокса-Бенкина.

Измерение температуры воды в поилке и в нагревательном блоке проводились контролером температуры воды «Gefran 600». Данные в автоматическом режиме записывались в файл и обрабатывались с использованием прикладного программного обеспечения Matlab.

В четвёртой главе «Анализ экспериментальных данных по исследованию процесса работы групповой автопоилки» приведены результаты обработки экспериментальных данных скорости циркуляции воды в усовершенствованной групповой автопоилке.

Статистическая обработка результатов интенсивности подхода животных к групповой автопоилке подтверждает ранее полученные A.A. Поцелуевым, И.В. Назаровым, Е.А. Таран данные. Интенсивность подходов животных к поилке характеризуется нормальным законом распределения.

Характер распределения интервалов между подходами животных к групповой автопоилке представлен на рисунке 7.

1, с

) - для КРС в зимний период; 2 - для КРС в летний период Рисунок 7 - Распределение временных интервалов между подходами животных к групповым автопоилкам

Длительность адаптации животных к конструктивным элементам экспериментальной групповой автопоилки составляет 1...5 секунд, что меньше, чем при адаптации их к существующим конструкциям поилок.

Период активного потребления воды зависит от вида и физиологического состояния животных, периода года и температуры окружающей среды, рациона кормления и температуры воды в групповой автопоилке, а также количества животных в технологической группе. Длительность потребления воды животными из групповой автопоилки подчиняется законам распределения Вейбулла, нормальному и экспоненциальному с вероятностями 0,93...0,97 (рисунок 8).

Исследованиями установлено, что длительность разового потребления животными зависит от периода года и температуры окружающей среды и в среднем составляет 43...48 секунд.

Установлена продолжительность времени нахождения животных на водопойной площадке и ожидания их обслуживания групповой автопоилкой в зависимости от интенсивности подхода животных, длительности потребления воды, численности технологической группы КРС и периода года (рисунок 9).

Тепловой баланс в экспериментальной групповой автопоилке определялся как суммарные тепловые потери в зависимости от температурных параметров окружающей среды.

N. сл 100

80

1

1 2

\\ / 7 |

/ [

(

I

60

I, С

1 - для КРС в летний период; 2 - для КРС в зимний период Рисунок 8 - График распределения длительности потребления воды животными

Исследованиями установлено, что основные потери тепла происходят через корпус автопоилки. При определении теплового баланса одновременно проводились сравнительные исследования серийной и экспериментальной поилок.

> Потери тепла в групповой автопоилке в стационарном режиме тесно зависят от температуры окружающего воздуха. Установлено, что теплоизоляция поилки, расположенная между ее корпусом и поильной чашей, чередующихся труб с вакуумом и избыточным давлением, позволяет снизить в среднем потери тепла на 19%.

I, с

220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

у = -К5.013 5хг"+ ¡^2 = С 9984: 848' '.........

2\ гггзр

Г 1

1

1 -5ЛГП ¿.ЫзЫ 1-2935 х + 4Е .869 ! 1

1

У |

< г 1 !

|

{

_

10 20 30 40 50

70 80 90

100 110

К, КОЛ

1 - теплый период года; 2 - холодный период года Рисунок 9 - График длительности ожидания обслуживания животных в зависимости от численности поголовья технологической группы

После проведения отсевающего эксперимента были выбраны значимые факторы, влияющие на скорость термосифонной циркуляции воды (таблица 1).

Таблица 1 - Факторы и уровни их варьирования в плане

по определению скорости циркуляции воды в автопоилке

№ п/п Фактор Диапазон варьирования

+1 0 -1

1 Угол а наклона патрубка от вертикальной оси. град 15 10 5

30 25 5

2 Угол среза патрубка, град 45 40 30

55 50 45

3 Разность температур в нагревательном блоке и поильной чаше Дг,°С 7 5 3

4 Уровень воды в поильной чаше Яп ч, м 180 150 120

В результате многофакторного эксперимента по определению скорости термосифонной циркуляции воды получено следующее уравнение регрессии: о, = -27,0604 + 38,4387 а + 91,8918 р - 3,0324 Д/ + 73,2000 Я„ + + 14,0361 ар - 2,5434 /Ш + 7,7417 Дг#„.ч - 69.0804 а 2 - 52 ,1048 рг - (12) - 0,1848 Д/2 - 28,7053 Нп„2

При доверительной вероятности 95% статистическая значимость коэффициентов регрессии уравнения (12) определялась по критерию Стьюдента. Все коэффициенты, представленные в модели, значимы. По критерию Фишера определена адекватность модели.

Для визуальной оценки влияния углов наклона патрубка от вертикальной оси и угла его у водовыпуска на скорость гравитационной циркуляции воды в поильной чаше полученные регрессионные зависимости представлены в виде графиков на рисунках 10... 11.

и,„ м/ч

Рисунок 10 - График поверхности о„ =/(а,р) при А? = 8°, Нпя = 0,18 м

(3, рад

1.05 0.95

0.85 0.75

0.65

0.55

0.45

0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 0.65 а, рад

Рисунок 11 - Контурный график поверхности и„ =f(a, Р) при At = 8°, #п.ч = 0,18 м

На основании рисунков 10, 11 установлено, что скорость циркуляции воды в групповой поилке зависит от угла наклона водовыпускного перфорированного патрубка а , угла его среза у водовыпускного отверстия патрубка р, разности температур At и уровня воды в поильной чаше Нпч.. Максимальный отбор воды животными из экспериментальной групповой автопоилки при увеличенной скорости ее термосифонной циркуляции и нагреве может быть обеспечен при угле их наклона а=15°...25° и угле среза р=40°...50°.

В пятой главе «Экономическая эффективность применения экспериментальной групповой автопоилки для крупного рогатого скота» приведена оценка экономической эффективности использования в поилке наклонных перфорированных по высоте патрубков с определенным углом среза и применение утепления чередующихся труб с вакуумом и избыточным давлением. Установлено, что суммарные капиталовложения в систему с предлагаемой групповой автопоилкой составят около 15000 рублей, а в серийную технологию на базе групповой поилки АГК-4А -19000 рублей. Трудоемкость процесса поения при этом снижается на 16,7%, а эксплуатационные затраты - на 15,19%. Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемой групповой автопоилки может составить около 9000 рублей при сроке окупаемости 2,48 года.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ процесса работы групповых автопоилок показал, что существующие поилки не обеспечивают заданную температуру воды (8°...18СС) при максимальном ее отборе животными. Предложенная кон-

струкция групповой автопоилки с термосифонной системой подогрева воды, оборудованной наклонными водовыпускными патрубками, срезанными под определенным углом, позволяет обеспечить поение животных согласно зоотехническим требованиям.

2. Для определения последовательности поступления и ожидания животных, в процессе потребления воды, разработана блок-схема. Она позволила определить режимные и геометрические параметры поилки как обслуживающей системы.

3. Интенсивность поступления животных к групповой автопоилке, длительность их обслуживания подчиняются законам распределения Вейбулла, нормальному и экспоненциальному с вероятностями 0,93...0,97 при средней длительности потребления воды для крупного рогатого скота 43.. .48 сек.

4. В групповой автопоилке с термосифонной системой циркуляции воды определены оптимальные конструктивные и режимные параметры: нагревательный блок, размещенный на расстоянии 0,51...0,7 м от днища поильной чаши; диаметр циркуляционного трубопровода 0,022 м; водовыпускные перфорированные по высоте патрубки отверстиями диаметром 0,008...0,01 м; угол наклона парубков а=15°...25° и угол их среза /7 =40°...50°. При этом скорость циркуляции должна быть в пределах 0,034...0,037 м/с.

5. Для снижения тепловых потерь групповую автопоилку целесообразно оборудовать теплоизоляцией в виде чередования труб, расчетным диаметром

0.07.м, с вакуумом и избыточным давлением. Поддержание заданного температурного режима обеспечивает нагревательный элемент мощностью 0,8 кВт.

6. Экспериментальная групповая автопоилка с термосифонной системой циркуляции воды, имеющая 4 поильных окна (в расчете на 100 голов крупного рогатого скота), обеспечивает требуемый по зоотехническим нормам температурный режим питьевой воды, снижает расход электрической энергии на 19,7% и на 16,7% уменьшает трудоемкость на ее обслуживание. Это обеспечивает получение годового эффекта около 9000 рублей на одну автопоилку при сроке окупаемости 2,48 года.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

— в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Орищенко, И.В. Регрессионная модель зависимости гравитационной циркуляции воды в экспериментальной групповой автоматической поилке / И.В. Орищенко, Е.А. Таран // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2012. - № 79(05).

- в сборниках научных трудов и научно-практических журналах:

2. Орищенко, И.В. Анализ классификации средств автопоения с позиции их безопасности / Е.А. Таран, И.В. Орищенко // Безопасность и экология технологических процессов и производств. - п. Персиановский, 2010.-С. 94-97.

3. Орищенко, И.В. Опасные и вредные факторы при обслуживании средств автопоения для крупного и мелкого рогатого скота / Е.А. Таран, И.В. Орищенко // Безопасность и экология технологических процессов и производств. - п. Персиановский, 2010. - С. 91-94.

4. Орищенко, И.В. Конструктивные элементы групповой автопоилки, влияющие на скорость гравитационной циркуляции воды / Е.А. Таран, И.В. Орищенко // Вестник аграрной науки Дона. - Зерноград: ФГБОУ ВПО АЧГАА, 2011. - № 4 (16). - С. 49-54.

5. Орищенко, И.В. Классификация систем автопоения / И.В. Орищенко // Технологии и средства повышения надежности машин в АПК: сборник научных трудов. - Вып.7. - Зерноград: ФГБОУ ВПО АЧГАА, 2011. -С.65-68.

6. Решение ФИПС по выдаче патента на изобретение «Групповая автопоилка» по заявке №2011 134986/13 от 01.11.2012 года.

ЛР 65-13 от 15.02.99. Подписано в печать 26.11.2012. Формат 60x84/16. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 438

РИО ФГБОУ ВПО АЧГАА 347740, Зерноград Ростовской области, ул. Советская, 15.

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

И ТЕОРИИ ПРОЦЕССА ПОТРЕБЛЕНИЯ ВОДЫ.

1.1 Технологические особенности содержания

Крупного рогатого скота на животноводческой ферме.

1.2 Значение питьевой воды в технологии содержания крупного рогатого скота.

1.3 Санитарно-гигиенические требования к качеству воды, используемой на животноводческой ферме.

1.4 Анализ технологических схем и систем автопоения для крупного рогатого скота.

1.5 Анализ технологических расчетов средств группового автопоения.

Выводы по главе.

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАБОТЫ

ГРУППОВОЙ АВТОПОИЛКИ.

2.1 Обоснование систем и средств водоснабжения фермы.

2.2 Математическая модель групповой автопоилки по обоснованию режимных характеристик обслуживания животных.

2.3 Обоснование числа поильных мест групповой автопоилки.

2.4 Обоснование параметров групповой автопоилки.

2.5 Система автопоения как модель термосифонной циркуляции воды.

2.6 Анализ процесса работы водопойного стакана в групповой автопоилке.

2.7 Теплообмен при ламинарном и турбулентном движении воды в групповой автопоилке.

2.8 Анализ процессов температурного режима в групповой автопоилке.

Выводы по главе.

3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ГРУППОВОЙ АВТОПОИЛКИ С ТЕРМОСИФОННОЙ СИСТЕМОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ ВОДЫ.

3.1 Задачи экспериментальных исследований.

3.2 Методика сбора и обработки экспериментальных данных по потреблению воды из групповой автоматической поилки.

3.3 Методика исследования взаимодействия животных с групповой автопоилкой.

3.4 Методика исследования теплотехнических характеристик групповой автопоилки.

3.5 Методика определения режимных характеристик в групповой автопоилке с термосифонной циркуляцией воды

3.6 Выбор факторов для проведения экспериментальных исследований экспертным методом.

3.7 Методика проведения отсеивающего эксперимента.

3.8 Результат отсеивающего эксперимента.

4 АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ПРОЦЕССА

РАБОТЫ ГРУППОВОЙ АВТОПОИЛКИ.

4.1 Результаты исследования взаимодействия животного с групповой автопоилкой.

4.2 Результаты исследования теплового баланса в групповой автопоилке.

4 з Регрессионная модель, описывающая скорость циркуляции воды в экспериментальной групповой автопоилке.

4.3.1 Результаты отсеивающего эксперимента.

4.3.2 Результаты многофакторного эксперимента.

4.3.3 Регрессионная модель зависимости скорости циркуляции воды от независимых факторов virf(a, р, Hn4,At).

Выводы по главе.

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ГРУППОВОЙ АВТОПОИЛКИ

ДЛЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА.

В сельскохозяйственном производстве важная роль отводится животноводству. Эта отрасль дает человеку ценные продукты питания, а также сырье для промышленности.

Увеличить количество и повысить качество животноводческой продукции, поднять производительность труда можно при соблюдении всех требований к выполнению технологических процессов и эффективной их механизации.

Значительная роль в содержании крупного рогатого скота и его продуктивности принадлежит воде. Она играет важную роль во всех биологических процессах, протекающих в организме животных.

Обеспечение объектов сельскохозяйственного производства качественной питьевой водой имеет важное значение. Качественное и бесперебойное поение животных позволяет без дополнительных затрат повысить продуктивность животных, снизить расход кормов.

Разработка новых технологий и оборудования должна быть направлена на снижение затрат электроэнергии, рост производительности труда, снижение издержек производства и себестоимости животноводческой продукции, достижение устойчивости роста производства продукции животноводства в современных условиях хозяйствования.

Снизить энергозатраты на поение животных можно за счет внедрения вакуумных воздуховодов и воздуховодов повышенного давления.

Анализ работ авторов [13, 15, 25, 38, 42] показал, что в области группового автоматического поения крупного рогатого скота имеются резервы для дальнейшего исследования по их усовершенствованию и это направление остается актуальным.

В соответствии с изложенным, в диссертационной работе сформулирована цель исследования: обоснование параметров и режимов работы групповой автопоилки для крупного рогатого скота, обеспечивающей улучшение качественных показателей процесса поения.

Объект исследования: процесс автопоения животных при их групповом обслуживании.

Предмет исследования: закономерности поения крупного рогатого скота из групповой автопоилки и качественные показатели процесса автопоения.

Задачи исследования:

- разработать блок-схему операций и последовательности потребления воды животными;

- изучить характер взаимодействия животных с автопоилкой и разработать предложения по усовершенствованию конструкции групповой автопоилки;

- обосновать основные параметры и режимы работы групповой автопоилки для крупного рогатого скота;

- проверить в производственных условиях усовершенствованную групповую автопоилку с термосифонной циркуляцией воды и определить экономическую эффективность ее использования.

Сформулированы:

Рабочая гипотеза: обеспечение термосифонной циркуляции воды по объему поильной чаши можно достичь за счет оборудования ее водовыпускными патрубками, имеющими определенные углы наклона и среза в зоне выхода воды, а снижение тепловых потерь - за счет применения в качестве утеплителя чередования труб с вакуумом и избыточным давлением.

Научная гипотеза: Улучшение качества процесса автопоения крупного рогатого скота при максимальном отборе воды из групповой поилки возможно за счет обеспечения термосифонной циркуляции воды по объему поильной чаши и снижения тепловых потерь.

В первой главе «Современное состояние технических средств и теории процесса потребления воды» описана значимость потребления воды на животноводческих фермах, выполнен анализ опубликованных работ по процессу потребления воды и водоснабжения животноводческих ферм. Анализ использования воды на животноводческих фермах позволил оценить перспективность применения для этих целей групповых автопоилок. Сформулированы цель и задачи работы.

Во второй главе «Исследование процесса работы групповой автопоилки» приведены теоретические предпосылки влияния скорости термосифонной циркуляции воды в групповой автопоилке в зависимости от параметров водовыпускных патрубков; выполнена математическая модель групповой автопоилки; обосновано необходимое число поильных мест у автопоилки; дан анализ температурного режима в ней.

В третьей главе «Методика экспериментальных исследований групповой автоматической поилки с термосифонной системой циркуляции воды» сформированы цели экспериментальных исследований; осуществлен выбор факторов для проведения исследований, описана используемая экспериментальная установка, контрольно-измерительные приборы; дан план, методика проведения исследований и программное обеспечение.

В четвёртой главе «Анализ экспериментальных данных по исследованию процесса работы групповой автопоилки» проведен факторный анализ экспериментальных данных скорости циркуляции воды в экспериментальной групповой автопоилке, получена регрессионная модель, позволяющая выполнить расчеты эффективности циркуляции по критериям максимума и минимума энергозатрат при определенных конструктивных параметрах групповой автоматической поилки.

В пятой главе «Экономическая эффективность применения экспериментальной групповой автопоилки для крупного рогатого скота» приведена оценка экономической эффективности применения наклонных перфорированных по высоте патрубков с определенным углом среза и применением утепления в виде набора различных воздуховодов.

Научную новизну результатов исследования составляют:

- математическая модель функционирования автопоилки по последовательности поступления, ожидания и обслуживания животных;

- регрессионная модель зависимости скорости циркуляции воды в групповой автопоилке от параметров водовыпускных патрубков;

- параметры и режимы работы автопоилки с термосифонной системой подогрева воды;

- зависимость тепловых потерь от параметров теплоизоляции боковой стенки автопоилки.

Практическую значимость имеют:

- конструктивная схема групповой автопоилки с термосифонной циркуляцией воды;

- регрессионная модель, позволяющая определить эффективность использования циркуляции воды в экспериментальной групповой автопоилке по критериям улучшения обслуживания животных согласно зоотехническим требованиям и обеспечить снижение энергозатрат на подогрев воды в холодный период года;

- снижение тепловых потерь в усовершенствованной групповой автопоилке за счет применения в качестве утепления чередования труб с вакуумом и избыточным давлением;

- методика инженерного расчета основных параметров и режимов работы автопоилки.

Апробация работы и публикации:

Основные положения диссертации доложены и одобрены на научно-практических конференциях по итогам НИР ФГБОУ ВПО АЧГАА (г. Зерно-град, 2009-2011 гг.), на 1-м туре конкурса «Умник 2011» и «Умник 2012» в рамках научно-практического семинара молодых ученых «Инновационное развитие АПК». По результатам исследований опубликовано 5 статей, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК, а также получен патент на изобретение.

Структура работы:

Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, библиографического списка, включающего 149 наименований, в том числе 13 иностранных авторов. Основное содержание работы изложено на 162 страницах компьютерного текста, включая 16 таблиц, 78 рисунков и приложения.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ процесса работы групповых автопоилок показал, что существующие поилки не обеспечивают заданную температуру воды (8°.18°С) при максимальном ее отборе животными. Предложенная конструкция групповой автопоилки с термосифонной системой подогрева воды, оборудованной наклонными водовыпускными патрубками, срезанными под определенным углом, позволяет обеспечить поение животных согласно зоотехническим требованиям.

2. Для определения последовательности поступления и ожидания животных, в процессе потребления воды, разработана блок-схема. Она позволила определить режимные и геометрические параметры поилки как обслуживающей системы.

3. Интенсивность поступления животных к групповой автопоилке, длительность их обслуживания подчиняются законам распределения Вейбулла, нормальному и экспоненциальному с вероятностями 0,93.0,97 при средней длительности потребления воды для крупного рогатого скота 43.48 сек.

4. В групповой автопоилке с термосифонной системой циркуляции воды определены оптимальные конструктивные и режимные параметры: нагревательный блок, размещенный на расстоянии 0,51.0,7 м от днища поильной чаши; диаметр циркуляционного трубопровода 0,022 м; водовыпускные перфорированные по высоте патрубки отверстиями диаметром 0,008.0,01 м; угол наклона парубков а=15°.25° и угол их среза /?=40°.50°. При этом скорость циркуляции должна быть в пределах 0,034.0,037 м/с.

5. Для снижения тепловых потерь групповую автопоилку целесообразно оборудовать теплоизоляцией в виде чередования труб, расчетным диаметром 0,07 м, с вакуумом и избыточным давлением. Поддержание заданного температурного режима обеспечивает нагревательный элемент мощностью 0,8 кВт.

6. Экспериментальная групповая автопоилка с термосифонной системой циркуляции воды, имеющая 4 поильных окна (в расчете на 100 голов крупного рогатого скота), обеспечивает требуемый по зоотехническим нормам температурный режим питьевой воды, снижает расход электрической энергии на 19,7% и на 16,7% уменьшает трудоемкость на ее обслуживание. Это обеспечивает получение годового эффекта около 9000 рублей на одну автопоилку при сроке окупаемости 2,48 года.

1. Авчухов, B.B. Задачник по процессам тепломассообмена / В.В. Авчухов, Б.Я. Паюсте. - Москва: Энергоатомиздат, 1986. - 141 с.

2. Акулова, Э. Н. Привязное и беспривязное содержание коров / Э. Н. Акулова, Л.П. Зенькова // Научные основы развития животноводства в СССР. Вып. 12.-Минск: 1982. — С 88 93.

3. Акулова, Э.Н. Круглогодовое стойловое содержание коров / Э.Н. Акулова, B.C. Гербунова // Зоотехническая наука Белоруссии. Т. 22.-Минск, 1982, —С. 121-125.

4. Андреевский, А.К. Отопление: учебное пособие для вузов. 2-е изд. перераб. и доп. - Минск: Вышейшая школа, 1982. - 364 с.

5. Анпилогов, А.Г. Автопоилка для животных / А.Г. Анпилогов // Описание изобретения к авторскому свидетельству № 251296, 1970.

6. Антошок, B.C. Основы интенсивных технологий производства молока и мяса / B.C. Антонюк, В.И. Сапего, П.П. Ракецкий Минск: Урожай 1990.-294 с.

7. Арнольд, Л.В. Техническая термодинамика и теплопередача / Л.В. Арнольд, Г.А. Михайловский, В.М. Селивестов. -2-е изд., перераб. и доп. Москва: Высшая школа, 1979. - 446 с.

8. Аширяев, К.Ш. Исследование неравномерности водопотребления системах сельскохозяйственного водоснабжения // Тр. Казах. НИИ водного хозяйства. Т.5. - 1970. - С. 255 - 260.

9. Бабенко, И.И. Водоснабжение животноводческих ферм / И.И. Бабенко. Москва: Колос, 1964. - 287 с.

10. Барсук, В.А. Математические методы планирования и управления в хозяйстве связи / В.А Барсук, Н.М. Губин. Москва: Связь, 1968. - 35 с.

11. Бать, М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах / М.И. Бать, Г.Ю. Джанилидзе, A.C. Кельзон. Т.1 2-Москва: Наука, 1971. -336 с.

12. Батюк, И.Б. Автопоилка для животных / И.Б. Батюк // Описания изобретения к авторскому свидетельству № 171223, 1965.

13. Безопасность и экология технологических процессов / Материалы Всероссийской научно-практической конференции. п. Персиановский, 2010.

14. Белоусов, В.В. Основы проектирования систем центрального отопления / В.В. Белоусов, Ф.С.Михайлов. Москва: Госстройиздат, 1962. -402 с.

15. Бельков, Г.И. Технология выращивания и откорма скота в промышленных комплексах и на площадках / Г.И. Бельков. Москва: Росагропромиз-дат, 1989.-207 с.

16. Бенсон, Р.К. Автопоилка для животных / Р.К. Бенсон, H.A. Герасимов, В.Я. Галван // Описание изобретения к авторскому свидетельству №282807, 1970.

17. Борисенко, Е.Я. Разведение сельскохозяйственных животных / Е.Я. Борисенко. Москва: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1952. -486 с.

18. Бородачев, П.Д. Водоснабжение животноводческих ферм и комплексов / П.Д. Бородачев, М.У. Уссаковский. Москва: Россельхозиздат, 1972.-238 с.

19. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. Москва: Колос, 1973. - 196 с.

20. Венцель, Е.С. Теория вероятностей / Е.С Венцель. Москва: Наука, 1969.-576 с.

21. Водоснабжение животноводческих ферм и пастбищ / В.С Мисинев, С.И. Мурашев, С.И Поляков и др. Москва: Колос, 1974. - 335 с.

22. Воскресенский, К.Д. Сборник задач по теплопередаче / К.Д. Воскресенский. Москва. - Ленинград: Госэнергоиздат, 1951. - 168 с.

23. Вукалович, М.П. Термодинамика / М.П. Вукалович, И.И. Новиков. Москва: Машиностроение, 1972. - 670 с.

24. Галкин, А.Ф. Комплексная механизация производственных процессов в животноводстве / А.Ф. Галкин. Москва: Колос, 1969. - 296 с.

25. Голосов, И.М. Санитарно-гигиеническая оценка с использованием воды в животноводстве / И.М. Голосов, П.Ф. Прибытнов. — Москва: Россель-хозиздат, 1978. 118 с.

26. Григорович, В.Н. Клапан автопоилки для животных / В.Н. Григорович // Описание изобретения к авторскому свидетельству №409695, 1974.

27. Групповая автопоилка с электроподогревом: Информационный листок №241-76. Ульяновск: ЦНТИ, 1976.

28. Губейдулин, Х.Х. Классификация и анализ средств механизации выпойки телят / Х.Х. Губейдулин // Механизация приготовления, раздачи кормов и удаления навоза. Саратов, 1991. - С. 100 - 104.

29. Данилов, А. Компьютерный практикум по курсу «Теория управления». Simulink моделирование в среде Matlab / А. Данилов - Москва: МГУ-ИЭ, 2002.- 128 с.

30. Данилов-Данильян, В.И. Потребление воды: экологические, экономические и политические аспекты / В.И. Данилов-Данильян, К.С. Лосев. -Москва: Наука, 2006. 218 с.

31. Драганов, Б.Х. Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве / Б.Х. Драганов, A.B. Кузнецов, С.П. Рудобашта. Москва: Агропром-издат, 1990.-463 с.

32. Дьяконов, В.П. MATLAB 6/6.1/6.5/ + Simulink 4/5 в математике и моделировании / В.П. Дьяконов. Москва: Солон - пресс, 2003. - 565 с.

33. Дьяконов, В.П. MATLAB 7.* /R2006/ 2007. Самоучитель / В.П. Дьяконов. Москва: «ДМК-Пресс», 2008. - 768 с.

34. Дьяконов, В.П. SIMULINK 5/6/7. Самоучитель / В.П. Дьяконов. -Москва: «ДМК-Пресс», 2008. 784 с.

35. Елисеев, М.Я. Водоснабжение отгонного животноводства / М.Я. Елисеев, B.C. Оводов. Москва: Сельхозгиз, 1957. -192 с.

36. Ерохин, H.A. О нормах водопотребления для проектирования водопровода в животноводческих хозяйствах / H.A. Ерохин, В.М. Долинская // Гидротехника и мелиорация. № 9. - 1958. - С 3.

37. Заушицын, В.Е. Автопоилка для животных / В.Е. Заушицын, К.С. Виноградов, М.Я. Красик // Описание изобретения к авторскому свидетельству № 301138, 1971.

38. Захаров, A.A. Практикум по применению теплоты в сельском хозяйстве / A.A. Захаров. 2-е изд., перераб. и доп. - Москв.: Агропромиздат, 1985. - 175 с.

39. Захаров, A.A. Применение теплоты в сельском хозяйстве / A.A. Захаров. 3-е изд., перераб. и доп. - Москва: Агропромиздат, 1986. -288 с.

40. Иллеш, А. Влияние подогретой воды на привес молодняка крупного рогатого скота / А. Иллеш, В. Гедень // Перевод с венгерского языка №32576. -Москва: НИИТИСХ, 1974.-С. 1-13.

41. Канторович, Б.В. Гидравлика, водоснабжение и гидросиловые установки / Б.В. Канторович, Н.К. Кузнецов. Москва: Сельхозиздат, 1961. - 551 с.

42. Капский, С.К. Автопоилка для животных / С.К. Капский, А.Ф Иванов // Описание изобретения к авторскому свидетельству № 570348, 1977.

43. Карасев, Б.В. Гидравлика, основы сельскохозяйственного водоснабжения и канализации / Б.В. Карасев. Минск: Высшая школа, 1983. -297 с.

44. Карасенко, В.А. Электронагревательные установки в сельском хозяйстве / В.А. Карасенко. Минск: Изд-во Урожай, 1971. - 192 с.

45. Карешов, Х.С. Результаты изучения фактического водопотребления сельскохозяйственных животных в условиях юго-восточных районов республики / Х.С. Карешов // Тр. Казах. НИИ водного хозяйства, 1970. Т5. - С. 272 - 277.

46. Карташов, Л.П. Механизация и электрификация животноводства / Л.П. Карташов, В.Т. Козлов, A.A. Аверкиев. Москва: Колос, 1979. - 351 с.

47. Кашеков Л.Я. Механизация водоснабжения ферм и пастбищ / Л.Я. Кашеков. Москва: Колос, 1976. - 287 с.

48. Клющенко, В.И. Поилки с электроподогревом воды: Информационный листок № 350-74. Челябинск, ЦНТИ, 1974.

49. Комплексная механизация в животноводстве / М.И Горячкин, М.С. Носов, Н.Е. Баландина, А.Н. Миронова, В.Ф. Новожилов. Москва: Колос, 1964.-238 с.

50. Краско, В.Е. Беспривязное содержание молочного скота / В.Е. Краско, А.А Алешин, В.К. Казаневич. Ленинград: Агропромиздат, 1987.-72 с.

51. Красовский, Г.И. Планирование эксперимента / Г.И. Красовский, Г.Ф. Филаретов. Минск: Изд-во БГУ им. В.И. Ленина, 1982. - 302 с.

52. Крашенинников, С.Н. Автопоилка для животных / С.Н. Крашенинников, А.Ф Иванов // Описание изобретения к авторскому свидетельству № 482156, 1975.

53. Куколевский, И.И. Задачник по гидравлике / И.И. Куколевский, Л.Г. Подвидза. 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Госэнергоиздат, 1960. -440 с.

54. Курбатова, Е.А. MATLAB 7. Самоучитель / Е.А. Курбатова. -Москва: «Диалектика», 2005. 256 с.

55. Курганов, A.M. Гидравлические расчеты систем водоснабжения и водоотведения / A.M. Курганов, Н.Ф. Федоров. Москва: Стройиздат, 1986. - 440 с.

56. Курганов, A.M. Гидравлические расчеты систем водоснабжения и водоотведения / A.M. Курганов, Н.Ф. Федоров. Москва: Стройиздат, 1986. -440 с.

57. Курганов, A.M. Справочник по гидравлическим расчетам систем водоснабжения и канализации / A.M. Курганов, Н.Ф. Федоров. Ленинград: Стройиздат, 1987.-423 с.

58. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена / С.С. Кутателадзе.

59. Москва. Ленинград. - МАШГИЗ, 1957. - 383 с.

60. Кутлембетов, А.К. Комплексная механизация ферм по выращиванию и корму молодняка крупного рогатого скота / А.К. Кутлембетов, А.Н. Борзило, И.Ф. Игнатченко. Москва: Колос, 1982. - 251 с.

61. Линецкий, Я.И. Автопоилка для животных / Я.И. Липецкий, А.Ф Иванов, В.Ф. Марков // Описание изобретения к авторскому свидетельству № 516860, 1975.

62. Лыгин, A.A. Обоснование режимов работы и параметров групповых средств автопоения для КРС: диссертация кандидата технических наук. A.A. Лыгин. Зерноград, 2001. - 158 с.

63. Маневич, Ш.С. Что говорят и о чем умалчивают данные опытов и наблюдений / Ш.С. Маневич. Казань, 1968. - 77 с.

64. Мельников, C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / C.B. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. 2-е изд., перераб. и доп. - Ленинград: Колос, 1980. - 168 с.

65. Мельников, C.B. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов / C.B. Мельников. 2-е изд., перераб. и доп. - Ленинград: Агропромиздат, 1985. - 640 с.

66. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Мсква: Минсельхозпром России, 2000.-220 с.

67. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. Москва: Информэлектро, 1994.- 141 с.

68. Механизация животноводства: учебное пособие / В. К. Гриб и др; под редакцией В. К. Гриб. Мн.: Ураджай, 1987. - 440 с.

69. Механизация и технология производства продукции животноводства / В.Г. Коба, Н.В. Брагинец, Д.Н. Мурусидзе, В.Ф. Некрашевич. Москва: Колос, 1999.-529 с.

70. Мжельский, Н.И. Справочник по механизации животноводческих ферм и комплексов / Н.И. Мжельский, А.И. Смирнов. Москва: Колос, 1984.-336 с.

71. Мовсисянц, А.П. Водопой скота на пастбище / А.П. Мовсисянц. -Москва.: Россельхозиздат, 1979. 55 с.

72. Мовсисянц, А.П. Пастбищное водоснабжение животноводства / А.П. Мовсисянц. Москва: ВНИИТЭИСХ, 1980. - 55 с.

73. Надежность сельскохозяйственной техники: учебники и учебное пособие для студентов вузов. Пенза: ГСХА, 2001. - 124 с.

74. Назаров, И.В. Режимы водопотребления на фермах КРС и совершенствование технологических линий автопоения: диссертация кандидата технических наук / И.В. Назаров. АЧГАА. - Зерноград, 1997. - 200 с.

75. Налимов, В.В. Теория эксперимента / Налимов В.В. Москва, 1971.-208 с.

76. Нащокин, В.В. Техническая термодинамика и теплопередача / В.В Нащокин. 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Высшая школа, 1975. -496 с.

77. Никоноров, П.Н. Зоотехническая оценка системы содержания, автопоения и вентиляции при промышленной технологии в скотоводстве / П.Н. Никоноров // Профилактика болезней сельскохозяйственных животных. Новосибирск, 1986. - С. 53-57.

78. Новиков, O.A. Прикладные вопросы теории массового обслуживания / O.A. Новиков, С.И. Петухов. Москва: Сов. Радио, 1969. - 399 с.

79. Нормы технологического проектирования ферм крупного рогатого скота/НТП- сх. 1-65.-Москва: Колос, 1965.-83 с.

80. Носов, М.С. Механизация на животноводческих фермах / М.С. Носов. 3-е изд. перераб. и доп. - Москва: Агропромиздат, 1987. - 415 с.

81. Нурминский, И.Н. Применение подогрева и циркуляции воды в установках для поения скота посредством автопоилок: диссертация кандидата технических наук / И.Н. Нурминский. Улан-Уде, 1975.

82. Нурминский, И.Н. Применение подогрева и циркуляции воды в установках для поения скота посредством автопоилок: диссертация кандата технических наук / И.Н. Нурминский. Улан-Уде, 1956.

83. Онегов, А.П. Гигиена сельскохозяйственных животных / А.П. Онегов, И.Ф. Храбустовский, В.И. Черных; Под редакцией А.П. Онегов. 3-е изд., испр. и доп. - Москва: Колос, 1984. - 400 с.

84. Орищенко, И.В. Анализ классификации средств автопоения с позиции их безопасности / Е.А. Таран, И.В. Орищенко // Безопасность и экология технологических процессов и производств. п. Персиановский, 2010. - С. 94-97.

85. Орищенко, И.В. Классификация систем автопоения / И.В. Орищенко Технологии и средства повышения надежности машин в АПК: сборник научных трудов. Вып.7. - Зерноград: ФГБОУ ВПО АЧГАА, 2011. - С.65-68.

86. Орищенко, И.В. Конструктивные элементы групповой автопоилки, влияющие на скорость термосифонной циркуляции воды / Е.А. Таран, И.В. Орищенко // Вестник аграрной науки Дона. № 4 (16). - Зерноград: ФГБОУ ВПО АЧГАА, 2011.- С. 49-54.

87. Орищенко, И.В. Опасные и вредные факторы при обслуживании средств автопоения для крупного и мелкого рогатого скота / Е.А. Таран, И.В. Орищенко // Безопасность и экология технологических процессов и производств. п. Персиановский, 2010. - С. 91-94.

88. Осипов, В.К. Оптимизация объемно-планировочных, технологических конструктивных решений животноводческих птицеводческих помещений / В.К. Осипов. Ростов-на-Дону, Сев. КавНИПИагропром, 1966. - 152 с.

89. Павлов, Ю.В. Автопоилка для животных / Ю.В. Павлов, К.С. Елистратов, М.Г. Иоффе // Описание изобретения к авторскому свидетельству №282806,1970.

90. Петрухин, И.В. Молочное животноводство / И.В. Петрухин. Москва: Информагротех, 1997. 165 с.

91. Подогреваемый желоб для поилки / Патент Франции №2338623 // Официальный бюллетень «Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки».- № 37. Москва: ЦНИИПИ, 1977.

92. Поилка и устройства для регулирования подачи воды // Патент США №413 8967.

93. Пономарев, Н.В. Водопотребление и продуктивность животных / Н.В. Пономарев // Сельское хозяйство за рубежом. 1984. - № 4. - С. 39 - 42.

94. Пономарев, Н.В. Водопотребление и продуктивность животных / Н.В. Пономарев. Сельское хозяйство за рубежом, 1984. - № 4. - С. 39 - 42.

95. Поцелуев, A.A. Анализ процесса истечения воды в водопойный стакан групповой поилки / A.A. Поцелуев, Е.А. Таран // Совершенствование процессов и технических средств в АПК Вып.5- Зерноград, 2005. - С.72 - 76.

96. Поцелуев, A.A. Водоснабжение объектов сельскохозяйственного назначения: учебное пособие. Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2005. - 306 с.

97. Поцелуев, A.A. Обоснование параметров линии циркуляции воды в групповой поилке / Е.А. Таран // Совершенствование процессов и технических средств в АПК. Вып. 6.- Зерноград, 2005. - С. 90 - 95.

98. Поцелуев, A.A. Обоснование режимов работы и параметров групповой автопоилки приточного типа для откормочных площадок крупного рогатого скота: диссертация кандидата технических наук / A.A. Поцелуев. Зерноград, 1987.-205 с.

99. Поцелуев, A.A. Результаты исследования рабочего процесса групповой автопоилки / A.A. Поцелуев // Повышение эффективности механизации технологических процессов в животноводстве. Зерноград, 1982. - С. 80 - 86.

100. Рабинович, Е.З. Гидравлика / Е.З. Рабинович. Москва: Теплотехническая литература, 1956. - 395 с.

101. Решение ФИПС по выдаче патента на изобретение «Групповая автопоилка» по заявке № 2011 134986/13 от 01.12.2012 года.

102. Рожков, К. Основы проектирования механизированных животноводческих ферм / К. Рожков. Куйбышев, 1968. - 128 с.

103. Рыжкин, В.Я. Тепловые электрические станции / В.Я. Рыжкин. -Москва: Энергия, 1976. С. 295 - 297.

104. Сафонов, В.В. Механизация водоснабжения, поения и очистки помещений на животноводческих комплексах / В.В. Сафонов, А.И Рыбалко. -Москва: Высшая школа, 1981. 94 с.

105. Свободно конвективные течения, тепло- и массообмен. Т. 1 / Б. Гебхард, Й Джалурия, Р. Махаджан, Б. Саммакия. - Москва: Мир, 1991. -678 с.

106. Свободно конвективные течения, тепло- и массообмен. Т. 2 / Б. Гебхард, Й Джалурия, Р. Махаджан, Б. Саммакия. - Москва: Мир, 1992. -528 с.

107. Себиси, Т. Конвективный теплообмен: физ. основы и вычисл. методы / Т. Себиси, П. Брэдшоу; пер. с анг. Москва: Мир, 1987. - 590 с.

108. Сельскохозяйственная техника и оборудование для фермерских хозяйств. Т.1. Москва: Информагротех,, 1994. - 384 с.

109. Скороходько, А.К. Гигиена сельскохозяйственных животных / А.К. Скороходько-4 -е изд., перераб. Москва: Сельхозгиз, 1950. - 464 с.

110. Славин, P.M. Автоматизация производственных процессов животноводческих ферм / P.M. Славин. Москва: Машиностроение, 1965. -394 с.

111. Славин, P.M. Амортизация производственных процессов животноводческих ферм / P.M. Славин. Москва: Машиностроение, 1965. -С. 216-218.

112. Славин, P.M. Амортизация производственных процессов животноводческих ферм / P.M. Славин. Москва: Колос, 1974. -455 с.

113. Славин, P.M. Научные основы автоматизации производства в животноводстве птицеводстве. Москва: Колос, 1974. - 463 с.

114. Соколов, J1.H. Автопоилка для животных / JT.H. Соколов, А.И. Брядов, В.И. Тройников // Описание изобретения к авторскому свидетельству № 578930, 1977.

115. Соминич, Н.Г. Механизация животноводческих ферм / Н.Г. Соминич. 3-е перераб. и доп. - Москва: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1959. - 562 с.

116. Справочник по механизации водоснабжения животноводческих ферм / В.М. Усаковский, П.Д. Бородачев; Под редакцией М.Б. Луковской. -Москва: Россельхозиздат, 1966. 262 с.

117. Старик, Д.Э. Как рассчитать эффективность инвестиций / Д.Э. Старик. Москва: Финстатинформ, 1996. - 93 с.

118. Сушко, И.С. Организационно-технические основы механизации животноводства / И.С. Сушко Москва: Изд-во Колос, 1971. - 289 с.

119. Таран, Е.А. Обоснование параметров и режимов работы групповой поилки для мелкого и крупного рогатого скота: диссертация кандидата технических наук / Е.А. Таран. Зерноград, 2006. - 170 с.

120. Таран, Е.А. Результаты исследования групповой автопоилки с повышенными теплоизоляционными свойствами / Е.А. Таран // Совершенствование процессов и технологических средств в АПК. Вып.5. -Зерноград, 2005.- С. 144-116.

121. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики / С.М. Тарг. -Москва.: Высшая школа, 1986.-416 с.

122. Тепло- и водоснабжение сельского хозяйства / С.П. Рудобашта, Н.И. Барановский, Б.Х. Драганов и др.; под редакцией С.П. Рудобашта. -Москва.: Колос, 1997. 509 с.

123. Требования на питьевую воду: ГОСТ Р 51232-98, ГОСТ 2874-82, ГОСТ 2761-84.

124. Трусов, В.А. Автоматическая установка подогрева воды в автопоилках : Информационный листок №121-76. Челябинск, ЦНТИ, 1976.

125. Устройство для обогрева автопоилки, для животных // Заявка ФРГ № 2726905.

126. Фермерские хозяйства. Производство молока / Альбом индивидуальных проектов // Главинвестстрой- 4.1 Москва: НИПИагропром, 1993.-60 с.

127. Фермерские хозяйства. Производство молока / Альбом индивидуальных проектов // Главинвестстрой. 4.2 - Москва: НИПИагропром, 1993.-70 с.

128. Хан, Г. Статистические модели в инженерных задачах / Г. Хан, С. Шапиро; пер. с анг. Москва: Мир, 1969. - 395 с.

129. Хичкин, А.Я. Работа по математической теории массового обслуживания / А.Я. Хичкин. Москва: Физматгиз, 1963. - 235 с.

130. Черекаев, A.B. Технология специализированного мясного скотоводства/ A.B. Черекаев. Москва: Колос, 1975. -С. 213-215.

131. Чистович, С.А. Автоматическое регулирование расхода тепла в системах теплоснабжения и отопления / С.А. Чистович. Ленинград: Стройи-здат, 1975. -С. 21-24 .

132. Шлиц, З.К. Автопоилка для животных / З.К. Шлиц // Описание изобретения к авторскому свидетельству № 559686, 1977.

133. Шпаков, Л.И. Водоснабжение, канализация и вентиляция на животноводческих фермах / Л.И. Шпаков, В.В. Юнаш. Москва: Агропромиз-дат, 1987.-224 с.

134. Щербак, H.A. Обоснование параметров и режимов работы системы автопоения крупного рогатого скота при стойловом содержании: диссертация кандидата технических наук / H.A. Щербак. Зерноград, 2006.

135. Экологическое агропроизводство (животноводство, строительство, овцеводство) Российско-Германский ежегодник «Земледеятель». Москва: НПО профиздат, 1997. - 339 с.

136. Bertazzoni, М.А. Dispositif pour Jbuverture et la fermeture de la canalization d'eau desauges d'abreuvail de bestiaux Brever D'invention №1, 160, 807. - 1958.

137. Bordet, M.A. Abreuvoir automatigue Brevet D'invention №1, 240, 462.- 1960.

138. Clay Eguipment Corporation. Circulating Water Bowl // Patent Specification №936, 576.- 1962.

139. Doker, M.S. .improvements in or relating to Cattle Deinking Bowls // Patent Specification №928, 278. 1963.

140. Hans-jurgen Vogt. Автопоилка для скота // Патент ФРГ № 1242397.- 1967.

141. Martin, M.N. Устройство для поения крупного рогатого скота и свиней // Патент США № 3745977. 1971.

142. Spenser T.H.N / Abreuvoir Brevet D'invention №1, 949, 205. - 1964.

143. Spenser, T.H.N. Поилка // Патент Великобритания №1. 349.205.1964.

144. Spenser, T.H.N. Поилка для животных // Патент Великобритания № 787. 789.- 1957.

145. Vandeho Ven J.Z.J / Drinking Groughs for Animals // Patent specification №873, 977. 1961.

146. Wiuniski Emil/ Автопоилка // Патент США №3940221. 1976.

147. Zimited, F.F. Jmprovements in or relating to Animals Drinking Appliances // Patent Specification №070, 888. 1967.

148. Zundin, Z.A. Jmprovements in or relating to a Drinking Groughs for Animals // Patent Specification №882, 414. 1961.