автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка и теоретическое обоснование технологий и технических средств для молочного скотоводства

На правах рукописи

Ужи к Оксана Владимировна

РАЗРАБОТКА И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ МОЛОЧНОГО СКОТОВОДСТВА

Специальность: 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

6 НОЯ 2014

00555420»

Мичуринск - наукоград РФ 2014

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородская государственная сельскохозяйственная академия им. В.Я. Горина» (ФГБОУ ВПО БелГСХА им. В.Я. Горина).

Научный консультант: доктор технических наук,

профессор, академик РАН Завражнов Анатолий Иванович

Официальные оппоненты: Кирсанов Владимир Вячеславович,

доктор технических наук, профессор / ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства» (ФГБНУ «ВИЭСХ»), лаборатория автоматизированных систем машин для доения и первичной обработки молока, заведующий Ульянов Вячеслав Михайлович, доктор технических наук, профессор / ФГБОУ ВПО «Рязанский государственный агротехнологи-ческий университет имени П.А. Костычева», кафедра механизации животноводства, заведующий Шахов Владимир Александрович, доктор технических наук, профессор / ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет», помощник проректора по научной работе

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное научное

учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства» (ФГБНУ «ВНИИМЖ»)

Защита диссертации состоится «18» декабря 2014 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.041.03 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Мичуринский государственный аграрный университет» по адресу: 393760, Тамбовская область, г. Мичуринск, ул. Интернациональная, д. 101, корпус 1, зал заседаний диссертационных советов, тел./факс (47545) 9-44-12, E-maiMissov@mgau.ru.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО МичГАУ и на сайте www.rngau.rii. с авторефератом - на сайте Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации www.vak.ed.gov.ru. .

Автореферат разослан « » 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета^

кандидат технических наук, доцент /— .Ю. Ланцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Продовольственная безопасность России напрямую связана с уровнем развития отраслей агропромышленного комплекса: отрасли растениеводства, животноводства и птицеводства. Поэтому неслучайно были приняты Правительством Российской Федерации и признаны Приоритетным национальный проект «Развитие АПК»», а также «Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, которые были разработаны в соответствии с Федеральным законом «О развитии сельского хозяйства» от 29.12.2006 №264-ФЗ.

Отрасль молочного скотоводства принадлежит к одной из самых сложных отраслей. Это связано с тем, что формирование, наращивание и поддержание молочной продуктивности коров происходит практически на протяжении всей жизни животного. И от того, насколько адекватны будут управляющие воздействия на всех этапах формирования и эксплуатации высокопродуктивного животного, зависит эффективность.

Вместе с тем, как для субъектов Федерации, так и для всей России в целом в настоящее время характерным является дальнейший спад поголовья коров наряду с одновременным ростом их молочной продуктивности. Но спад поголовья идет опережающими темпами и поэтому неизбежно падение валового производства молока. Решение проблемы — наращивание поголовья коров, а также повышение их продуктивности. При этом при решении последней весьма важной является целенаправленная селекционная работа с животными молочного направления, увеличение производства высококачественных кормов, внедрение прогрессивных технологий, реализуемых адаптивными машинами. Об этом свидетельствуют и результаты анализа мнения ученых и специалистов об актуальности и уровне значимости тех или иных направлений развития отрасли, и результаты наших собственных исследований.

Одним из самых значимых факторов, оказывающих наибольшее влияние на эффективность отрасли молочного скотоводства, является технология содержания животных.

Как следует из вышеизложенного, выращивание и использование высокопродуктивных коров представляет собой сложную многоуровневую систему с весьма значимыми взаимосвязанными звеньями на каждом этапе. Поэтому разработка и теоретическое обоснование технологий и технических средств для молочного скотоводства является комплексным решением проблемы повышения эффективности производства молока путем увеличения сохранности поголовья, роста молочной продуктивности коров, производительности труда обслуживающего персонала.

На решение этой проблемы и направлены научные исследования по данной диссертационной работе, которые выполнялись согласно заказу Министерства сельского хозяйства Российской Федерации (государственная регистрация №01200956448 от 15.07.2009), Департамента АПК Белгородской области и тематическому плану научных исследований ФГБОУ ВПО «Белгородская государственная сельскохозяйственная академия им. В.Я. Горина».

Цель работы - повышение эффективности молочного скотоводства на основе разработки и теоретического обоснования технологий и технических средств, обеспечивающих повышение сохранности поголовья, роста молочной продуктивности коров, производительности труда обслуживающего персонала.

Объект исследований - технологии содержания коров и рабочий процесс технических средств для их реализации.

Предмет исследований - закономерности функционирования технологий содержания коров и рабочих органов технических средств для их реализации.

Методика исследований. Теоретические исследования проводились на основе математического моделирования технологий и рабочих процессов машин с использованием методов теоретической механики, дифференциального и интегрального исчисления, и численных методов. Лабораторные исследования выполняли с использованием тензометрического оборудования. Отыскание оптимальных параметров машин осуществляли путем постановки факторного эксперимента. Обрабатывали результаты исследований методами вариационной статистики, а также корреляционного и регрессионного анализа с применением компьютерных программ и в среде Excel. Адекватность теоретической и эмпирической моделей проверяли на ПЭВМ по разработанной нами программе.

Научная новизна - заключается в разработке математических моделей и технико-технологических решений, обеспечивающих повышение сохранности поголовья, роста молочной продуктивности коров, производительности труда обслуживающего персонала.

Наиболее существенными результатами являются:

- математические модели функционирования подсистем молочного скотоводства и разработанные на их основе технологические решения содержания различных половозрастных групп крупного рогатого скота и технические средства для их реализации;

- математические модели рабочего процесса и реализованные на их основе устройство для массажа вымени нетелей, доильный аппарат с управляемым режимом доения, манипулятор для доения и запуска коров, устройство для родовспоможения.

Основные положения, выносимые на защиту:

- математические модели функционирования технических средств и реализация технологических решений содержания различных половозрастных групп крупного рогатого скота;

- конструктивно-технологические схемы устройства для массажа вымени нетелей, доильного аппарата с управляемым режимом доения, манипулятора для доения и запуска коров, устройства для родовспоможения коровам;

- результаты экспериментальных исследований устройства для массажа вымени нетелей, доильного аппарата с управляемым режимом доения, манипулятора для доения и запуска коров, устройства для родовспоможения;

- результаты производственной проверки технологических решений и технических средств и оценка экономической эффективности устройства для массажа вымени нетелей, доильного аппарата с управляемым режимом доения, манипулятора для доения и запуска коров, устройства для родовспоможения коровам.

Достоверность и обоснованность научных результатов обеспечиваются использованием апробированных методов исследования, известных и разработанных нами программ для обработки полученных данных, сходимостью теоретических и экспериментальных исследований, патентными исследованиями.

Практическая значимость результатов исследований.

- Математические модели функционирования подсистем молочного скотоводства могут быть использованы при создании предприятий по производству продукции молочного скотоводства.

— Математические модели рабочего процесса технических средств для реализации технологических решений содержания различных половозрастных групп крупного рогатого скота использованы при разработке соответствующих машин.

- Предложенные технико-технологические решения, защищенные патентами на изобретения, могут быть использованы проектными организациями и предприятиями сельхозмашиностроения, при разработке стратегий развития АПК или отрасли животноводства.

— Результаты исследований использованы научными организациями и в учебном процессе.

Апробация работы. Основные положения настоящей работы докладывались на международных научно-практических конференциях: «Проблемы сельскохозяйственного производства и пути их решения» (г. Белгород, БелГСХА, 2012, 2013, 2014); «Научно-технический процесс в животноводстве - машинно-технологическая модернизация отрасли» (г. Подольск, ГНУ ВНИИМЖ, 2008, 2009, 2010, 2011, 2013, 2014; «Проблеми надшност1 машин та засоб1В мехашза-цн сшьськогосподарського виробництва» (г. Харьков, ХНТУСХ им. П.Василенко, 2012, 2013, 2014), «Инновационные технологии и технические средства для АПК» (г. Воронеж, Воронежский ГАУ им. Императора Петра I, 2014) ); научно-техническом совете Департамента АПК Белгородской области (г. Белгород, 2009). «Организационно-технологические нормативы производства молока, говядины, свинины и мяса птицы в Белгородской области» апробированы в хозяйствах Белгородской области.

Публикации по теме диссертации.

По теме диссертации опубликовано 50 работ, в том числе 16 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ, 11 в описаниях к патентам, 1 в описании к свидетельству о государственной регистрации программы на ЭВМ, 11 в материалах международных конференций, 7 монографий и учебных пособий.

Структура диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников (350 наименований) и приложений. Общий объем составляет 388 страниц, содержит 66 рисунков, 14 таблиц, 53 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель исследований и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе - «Состояние проблемы, цель и задачи исследований» -разработан алгоритм управления системой функционирования молочного скотоводства.

На основании разработанного алгоритма управления системой функционирования молочного скотоводства разработаны организационно-технологические нормативы производства молока. Они включают технологические карты, содержащие описание технологии, инженерного обеспечения выполнения технологических процессов, калькуляцию затрат труда и эксплуатационных затрат на единицу продукции в условиях конкретной технологии, техники и организации производства, которая составляется для определенной фермы или комплекса по производству запланированного вида продукции.

Технологический процесс содержания различных половозрастных групп крупного рогатого скота можно представить в виде обитающей во внешней среде системы человек-машина-животное [ЧМЖ], которая будет успешно функционировать при условии работоспособности всех ее элементов в соответствующей среде обитания: оператора - машины - животного. Для реализации указанного направления необходимо применение адаптивно - (т.е. самонастраиваемого в зависимости от ситуации) управляемого технологического оборудования (технологических агрегатов и машин).

Как показывает анализ результатов исследований существующих устройств для массажа вымени нетелей, наиболее эффективным до настоящего времени остается ручной массаж. При этом следует отметить, что массаж должен быть адаптивным, т.е. изменяться в зависимости от физиологического состояния нетели. Известные устройства для массажа вымени нетелей не в состоянии выполнить в комплексе те технологические приемы, которые выполняются операторами-массажистами. Очевидно, что необходим поиск новых путей и методов массажа, создание новой конструкции на основе синтеза имеющейся информации об известных технических решениях в этой области механизации сельского хозяйства.

Известно, что эффективность и полнота молоковыведения при доении коров зависит не только от рефлекторной деятельности организма животного, но и от технических характеристик доильного оборудования.

Анализируя опыт ученых, занимающихся исследованием процесса доения коров, можно сделать вывод, что доли их вымени имеют ярко выраженную неравномерность развития. Поэтому необходимо создание такого доильного оборудования, которое обладало бы достаточной пропускной способностью, адаптивными свойствами, т.е. возможностью изменения режима доения каждой доли вымени коров в отдельности в зависимости от интенсивности потока молока в ней, и способностью полностью извлекать молоко из вымени коровы без вредного воздействия на него.

Большинство исследователей считают, что изменение вакуумметрическо-го давления под соском, в зависимости от интенсивности молокоотдачи, является основным способом эффективной защиты соска от неблагоприятного воздействия вакуумметрического давления в начале и по завершению процесса доения.

Анализ известных технических решений доильных аппаратов с управляемым режимом доения показывает, что наиболее эффективным следует считать доильный аппарат с управляемым вакуумным режимом доения как в подсоско-вых, так и в межстенных камерах доильных стаканов. Опираясь на собственные исследования, а также анализируя мнения ученых, можно сделать вывод о целесообразности управления режимом доения по каждой доле вымени коров в отдельности. Поэтому вопрос разработки подобных доильных аппаратов следует продолжить именно в этом направлении.

Для автоматизации процесса управления режимом доения и снятия доильных аппаратов с вымени коров по завершению процесса, было разработано множество конструкций. Однако их несовершенство не позволяет в полной мере реализовать положительный эффект адаптивного доения. Поэтому вопрос разработки переносных доильных аппаратов с устройством для управления режимом доения по каждой доле вымени коров в отдельности и снятия доильных стаканов после завершения процесса доения, полностью отвечающих физиологии животных, актуален и требует своего разрешения.

Запуск коров - обязательная технологическая операция перед их отелом. Поэтому разработка адаптивного манипулятора для доения коров, обеспечивающего заданную полноту выдаивания, является актуальной задачей.

Анализ доли мертворожденных телят позволяет сделать заключение о необходимости разработки устройства для родовспоможения коровам, обеспечивающего физиологичную силовую помощь при отеле.

В связи с вышеизложенным, возникает актуальная научная проблема разработки адаптивных механизированных и автоматизированных технологий производства продукции животноводства и соответствующих им новых систем многофункциональных технических средств для обслуживания животных.

Общая цель настоящей работы определена, как повышение эффективности молочного скотоводства на основе разработки и теоретического обоснования технологий и технических средств, обеспечивающих повышение сохранности поголовья, роста молочной продуктивности коров, производительности труда обслуживающего персонала.

Для достижения поставленной цели исследований необходимо решить следующие задачи:

- разработать математические модели функционирования подсистем молочного скотоводства;

- разработать математические модели рабочих процессов предложенного комплекса машин;

- провести лабораторные испытания машин;

- провести производственные испытания комплекса машин для реализации технологических процессов функционирования системы молочного скотоводства: устройства для массажа вымени нетелей, доильного аппарата с управляемым режимом доения, переносного адаптивного манипулятора для доения и запуска коров, устройства для родовспоможения коровам;

- дать технико-экономическую оценку предлагаемых технологий содер-

жания коров и средств механизации основных производственных процессов.

Во второй главе - «Теоретическое обоснование технико-технологического обеспечения подсистем молочного скотоводства» - приведены математические модели динамики увеличения массы вымени нетелей, роста молочной продуктивности коров и числа лактаций предельного их использования, носят прикладной характер. Они могут быть положены в основу проектирования новых технологий подсистем выращивания ремонтного молодняка и обслуживания основного стада крупного рогатого скота, установления движения поголовья стада с целью минимизации затрат, прогнозирования объемов производства молока, создания новых и подбора известных эффективных технических средств для реализации технологических процессов.

Главным при подготовке нетелей к отелу является приучение будущей коровы к доильному оборудованию и массаж вымени нетели, который оказывает существенное влияние на последующую молочную продуктивность коров. Наибольшую известность и широкое применение, в силу простоты конструкции массажных устройств, получил пневматический и пневмомеханический массаж вымени нетелей.

Одним из таких технических средств, обеспечивающих пневмомеханическое воздействие на рецепторные зоны молочной железы, может быть предложенное нами устройство, приведенное на рисунке 1, которое выполнено в виде чашеобразного массажного колокола 1.

Принцип его действия основан на вызове колебаний системы массажное устройство - вымя (1 и 2) под воздействием пневмовибратора 3, возбудителем колебаний в котором служит эластичная мембрана 4 с грузом 5.

Установлено, что амплитуда колебаний вымени под воздействием массажного устройства зависит от массы устройства, массы груза пневмовибратора, частоты колебаний, а также диаметра мембраны. Для определения необходимой массы груза т3 нами получено уравнение:

(1)

и .и ау

1 ~ массажный колокол; 2 - вымя; 3 -

пневмовибратор; 4 - эластичная мембрана; 5 - груз; б — отверстие; 7 - клапан. Рисунок 1 - Схема устройства для массажа вымени нетелей

аЛ„

т3 :

Атах__а2

т1 + т2 4(771! + т2)2

5/5 А„

т1 + т2 2(тг + т2)2

Лгр517г

5/? А ,

т1 + т2 2 {т-у + т2)*1 + <р

где /? - коэффициент пропорциональности, Н/м ~;х - деформация, м.; т\ и >П2 -масса вымени и массажного устройства, кг.; ф — начальная фаза колебания, рад/ Атах и Агр - амплитуда колебаний вымени и груза, м

Для достижения зоотехнически обоснованной максимальной амплитуды колебаний вымени, равной 30 мм, при массе молочной железы 3 кг устройство для массажа вымени должно обладать следующими параметрами: масса 0,5 кг, масса груза пневмовибратора - 0,13 кг, частота пульсаций - 1,7 Гц, диаметр мембраны - 0,12 м.

Получена математическая модель роста вымени нетели при внешнем воздействии на молочную железу путем массажа с учетом конструктивно-режимных параметров массажного устройства.

Известно, что эффективность и полнота молоковыведения при доении коров зависит не только от рефлекторной деятельности организма животного, но и от технических характеристик доильного оборудования.

На основании проведенных исследований нами разработана новая конструктивная, на наш взгляд наиболее рациональная, схема доильного аппарата с управляемым режимом доения в зависимости от интенсивности потока молока. Адаптивный доильный аппарат состоит из двухкамерных доильных стаканов 12 (рисунок 2), регуляторов вакуумметрического давления 7 в подсосковых камерах 11 для каждого доильного стакана 12, и четырехкамерного коллектора 2.

Регулятор вакуумметрического давления 7 выполнен в виде камеры управления 8, образуемой жестким корпусом 6 и эластичной трубкой 5, и камеры 21 переменного вакуумметрического давления внутри трубки.

13 1 - магнитоуправляемый пневмоклапан; 2 -

четырехкамерный коллектор; 3 - патрубок; 4 - калиброванный канал; 5 - эластичная трубка; 6 - корпус; 7 - регулятор вакуумметрического давления; 8 - камера управления; 9 - патрубок; 10 - патрубок; 11- подсосковая камера; 12 - доильный стакан; 13 - межстенная камера; 14 - регулятор вакуумметрического давления; 15 - камера переменного вакуумметрического давления; 16 - камера управления; 17 - мембрана; 18 - щель; 19 - патрубок; 20 - патрубок; 21 - камера переменного вакуумметрического давления; 22 - щель; 23 - Т-образный патрубок; 24 - калиброванный канал; 25 - патрубок; 26 - распределительная камера; 27 - распределитель; 28 - молокоприемная камер; 29 - поплавок; 30 - магнит. Рисунок 2 - Схема адаптивного доильного аппарата

Камера 21 переменного вакуумметрического давления регулятора 7 содержит Т-образный патрубок 23, боковые торцы которого образуют с эластич-

ной трубкой 5 щель 22, а его свободный конец соединен с молокоприемной камерой 28 коллектора 4. Уравнение для расчета вакуумметрического давления Рупр в камере управления 8, при котором в подсосковой камере доильного стакана установится необходимое давление доения Рд имеет вид:

,, _ j _„■ АВ-А В j j .. AB-A В , д/г | п у n__, .Ah

р = Р J---L

1-упр Гд-Г , „3 4.„4 +/;2+>,3 ^

1-й2

2 AB-A'B' Aft 7Г dt-dy dl-% ,Aft з AB-A'B'

AB + ft+^jrda-ft ^ d,-h +ii ft M AB

| ло »t /i uj—к aj-ii ii no .

^ ^ l-Д2 1-jU2

+-

AB-A'B' a ft 7t dj-d.

AB

+ Ц

7Г di

Ah

AB-A'B'

J_a2 1 „2 + ^

1 ^ 1 f1 ,_,.2 ,_„2

(2)

где А/г - деформация стенки трубки, лг; Ь - толщина стенки трубки, л/; £ - модуль упругости, Н/лГ; ц - коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона); с!/ - наружный диаметр трубки, м.; с!у - диаметр деформированной трубки на удалении у от середины трубки, м.\ АВ - длина трубки, л<; А В' -длина образующей трубки в деформированном состоянии, м.

Так, в регуляторе вакуумметрического давления с трубкой длиной 45 мм и толщиной стенки 2 мм, модуле упругости материала трубки 2 МПа, диаметре отверстий Т-образного патрубка 0,005м, кинематической вязкости воздуха 0,000017 Па с, щели между отверстиями Т-образного патрубка и внутренней стенкой трубки 0,01м, и давлении в магистрали доильного аппарата 50 кПа, при необходимости доения давлением 33 кПа, в камере управления должно быть давление 29,4 кПа, а при доении с давлением 48 кПа - 44,6 кПа. В регуляторе с длиной трубки 55 мм возрастание давления доения с 33 кПа до 48 кПа обеспечивается изменением давления в камере управления регулятора с 30,4 до 45,5 кПа.

Еще один очень важный аспект в обеспечении оптимального доения -изменение частоты пульсаций пульсатора синхронно с изменением вакуумметрического давления доения. Для этого нами разработан двухполупериодный гидростабилизированный пульсатор. Отличительная его особенность - гидравлические камеры заполнены ферромагнитной жидкостью с магнитоуправляе-мыми физико-механическими свойствами. Для создания управляющего магнитного поля пульсатор снабжен соленоидами. Синхронное с изменением интенсивности потока молока изменение тока и напряжения питания соленоидов обеспечивает изменение частоты пульсаций.

Запуск коров - обязательная технологическая операция перед их отелом. Она может быть реализована при помощи манипулятора доения коров с эле-

ментами автоматики управления режимом работы. Опираясь на собственные исследования, а также анализируя исследования ученых, нами разработаны классификации манипуляторов по функциональным особенностям и манипуляторов по способу использования и конструкции исполнительного механизма.

Запуск коров может быть реализован при помощи предложенного нами манипулятора доильной установки (рисунок 3). Он состоит из доильного аппарата 8, тросом 7 связанного с пневмоцилиндром 11, который посредством петли 14, (с возможностью качания) прикреплен к стойке (на схеме не показана), и блока управления 15, подключаемый посредством разъема 26 к молокопроводу 27 и вакуумпроводу 28 доильной установки, например АДМ-8.

1 - клапан; 2 - рычаг; 3 - коллектор; 4 - клапан; 5 - регулятор вакуумметрического давления; б - доильный стакан; 7 - трос; 8 - доильный аппарат; 9 - управляющая камера; 10 - жиклер; 11 - пневмоцилиндр; 12 - пнев-моусилитель; 13 - камера управления; 14 -петля; 15 - блок управления; 16 - трехходовой кран; 17 - электронный блок; 18 - калиброванный электроклапан; 19 - регулятор вакуумметрического давления; 20 - электродный датчик; 21 - молоколовугика; 22 -гаситель потока молока; 23 - поплавок; 24 -магнит; 25 - геркон; 26 - разъем; 27 - моло-копровод; 28 - вакуумпровод; 29 - пульсатор; 30 - подсосковая камера; 31 - межстенная камера.

Рисунок 3 - Схема манипулятора для запуска коров

Теоретические исследования процесса снятия доильного аппарата с вымени коровы по завершению доения позволили получить интегральное выражение зависимости необходимого усилия, развиваемого пневмоцилиндром. Оно зависит от длины и диаметра пневмоцилиндра, длины гибкой тяги крепления доильного аппарата, а также угла отклонения доильного аппарата в момент снятия от вертикальной оси точки подвеса пневмоцилиндра, и вакуумметрического давления в пневмоцилин-дре, при котором реализуется заданная траектория движения доильного аппарата.

Рисунок 4 - Траектория движения доильного аппарата

При этом мы рассматривали систему доильный аппарат - пневмоцилиндр как двойной математический маятник (Рисунок 4).

11

Однако интегрирование полученного уравнения весьма затруднительно. Для определения необходимого усилия пневмоцилиндра манипулятора воспользуемся графическим методом, представив подинтегральное выражение в виде графика, произведя расчеты, задавшись следующими параметрами (рисунок 5): длина пневмоцилиндра I, =0.8 м; длина гибкой тяги 12 = 0,6 м; масса пневмоцилиндра т/ = 2 кг; масса доильного аппарата т? = 3 кг; коэффициент соотношения масс и = 0,4; параметр Архимедовой спирали к = 0.4 м/рад.

14 12 ю

ОС

I6

(и

Й4

Угол отклонения манирулятора, рад

Рисунок 5 - Графическое представление подинтегрального выражения.

Данная зависимость с достоверностью аппроксимации К.2=0.9919 может быть представлена полиномом пятого порядка вида:

у = 21.907-11.726х+3.7519х'-0.3108х>+0.0167х"-0.0003х\

(3)

Здесь у - энергия процесса, Дж\ х - угол отклонения пневмоцилиндра, рад.

Проинтегрировав данное выражение по переменному значению (р угла отклонения пневмоцилиндра в окончательном виде получим выражение, характеризующее полное усилие пневмоцилиндра Р„, (Рисунок 6): Р„ = 21,907гр - 5,863<р2 + 0,9173<р3 - 0,0777<р* + 0,00334<р5 - 0,00005<р6 + т2 д. (4)

40

1

.1

Рисунок 6 - Зависимость усилия пневмоцилиндра от угла его начального отклонения от вертикальной оси

N ГЧ С1) И

'Гак для пневмоцилиндра длиной I/ = 0.8 м и диаметром 55мм, длины гибкой тяги 12 = 0,6 м; массы пневмоцилиндра т/ = 2 кг, массы доильного аппарата т2 = 3 кг, при изменения начального отклонения доильного аппарата относительно точки

Начальный угол отклонения пневмоцилиндра, рад.

подвеса пневмоцилиндра от 0 до 0,8 рад., вакуумметрическое давление, подаваемое в пневмоцилиндр для обеспечения движения доильного аппарата в процессе снятия с вымени коровы в плоскости, параллельной полу помещения, должно быть увеличено с 12 до 18 кПа.

С целью своевременного выявления начала родов у животного и информирования оператора о ходе процесса нами разработан способ регистрации начала отела коровы, который заключается в регистрации начала увеличения размеров крупа животного в результате движения плода в процессе родов.

Для этого на правой части 1 (рисунок 7) и на левой части 2 крупа животного в зоне, максимально приближенной к его половому органу, устанавливают датчик 3 и электронный блок 4, контролирующий расстояние от него до датчи-

Сигнал от электронного блока 4 поступает к приемной антенне 5, прикрепленной к каркасу 6 секции для отела коровы и витой парой 7 соединяемой с компьютером 8. Компьютер 8 снабжен передающим устройством 9, сигнал от которого принимает переносной приемник-сигнализатор 10 оператора по обслуживанию животных. Завершение процесса отела контролируют и регистрируют последующим уменьшением расстояния между датчиком 3 и электронным блоком 4, о чем сигнал от электронного блока 4 поступает по витой паре 7 в компьютер 8, который посредством передающего устройства 9 и приемника-сигнализатора 10 информирует оператора.

Для оказания помощи корове при патологическом отеле нами разработано устройство для родовспоможения коровам, которое выполнено в виде скобы 5 (рисунок 8), предназначенной для взаимодействия с крупом коровы, и тягового механизма, выполненного в виде каретки 22 и рукоятки 10.

10 11

1,9- ушко; 2 - остов; 3,4- тяга; 5 -скоба; 6, 14 - ползун; 7 - шарнир; 8 -перемычка; 10 - рукоятка; 11 - рычаг; 12 - вилка; 13 - винтовой механизм; 15 - крючок; 16 — фиксатор; 17 -ручка; 18, 21 - пружина; 19 - ролик; 20 -] пластина;22 - каретка.

Рисунок 8 - Схема устройства для родовспоможения коровам

ка 3.

\7_

Рисунок 7 - Схема регистрации начала отела коровы

Работоспособность устройства для родовспоможения коровам зависит от надежности фиксации пластины 20 и фиксатора 16 на остове 2 за счет возникающих сил трения (рисунок 9):

Рг < V (5)

где Р/ - усилие, развиваемое на пластине 2 рычагом 3 в горизонтальной плоскости, Я; - сила трения пластины 2 по остову 1, Я, которая в свою очередь может быть представлена в виде:

Яф = V + ^тр2> (6)

где ЕЦ11 - сила трения пластины 2 об остов 1 в точке О, Я; Ртр2 - сила трения пластины 2 об остов 1 в точке В, Я

Рисунок 9 - Схема взаимодействия пластины и остова устройства для родовспоможения.

Из уравнения (7) следует, что множитель правой стороны уравнения при Р/ должен быть больше единицы. Поиск оптимальных параметров пластины - ее толщины а и высоты окна с, при которых выполняется это условие, можно осуществить, продифференцировав правую часть уравнения по указанному оптимизируемому параметру, и приравняв ее нулю решить относительно искомой вели-

/

Л ч' Е

чины.

Р =

1 тр

соэ агссоз-

а2+с2

-аггЛд-- 51П агссоз-

а2+с2

а2+Ь2

соб агсСд

акг + Ъ + с к2 ,(7)

где а - толщина пластины, м; Ь - высота окна, м; с! - толщина остова, м.

Однако данное уравнение достаточно сложно для дифференцирования. Поэтому целесообразней всего решить данное уравнение численным методом, задавшись исходными конструктивными параметрами остальных элементов конструкции. Так, для обеспечения заклинивания пластины на остове устройства, для остова высотой 35 мм при толщине пластины 3 мм высота окна пластины должно быть равна 45 мм, а при толщине пластины 11 мм - высота окна может варьировать в интервале 39.. .55 мм.

В третьей главе - «Методика лабораторных исследований» - представлена методика исследований амплитуды колебаний системы «массажное устройство - вымя»; методика исследований адаптивного доильного аппарата; методика исследований траектории движения доильного аппарата в процессе снятия с вымени коровы; методика исследований устройства для родовспоможения коровам.

Измерения производили с трехкратной повторностью. Обработку результатов исследований вели методами вариационной статистики, а также корреляционного и регрессионного анализа с применением компьютерных программ. Проверку адекватности теоретической и эмпирической моделей выполняли на ПЭВМ по разработанной нами программе.

Для определения оптимальных конструктивных параметров экспериментального устройства для массажа вымени нетелей нами были выполнены исследования путем постановки факторного эксперимента с использованием известных методик, а также разработанной нами программы для ЭВМ.

Стенд (рисунок 10) включает тен-зометрический датчик 1 для измерения амплитуды колебаний массажного устройства, датчик 2 регистрации амплитуды колебаний груза пневмовибра-тора относительно корпуса массажного устройства, датчик 3 регистрации ваку-умметрического давления в пневмовиб-раторе, пружины 4 подвеса массажного устройства, электронный осциллограф 5 марки РС-500А, тензоусилитель 6 «То-паз-4» с блоком питания 7 «Агат», и компьютер 8.

Исследования интенсивности мо-локовыведения были необходимы для Рисунок 10 - Схема стенд для иссле- прогнозирования максимального уровня дований амплитуды колебаний си- потока молока на Различных участках стемы «массажное устройство - вы- гидравлического контура доильного аппарата и которые использовались нами мя» *

при обосновании конструктивно-

режимных параметров регулятора вакуумметрического давления. Для этого применяли датчик потока молока для почетвертной регистрации измеряемой величины, и разработанный нами доильный аппарат.

Схема установки приведена на рисунке 11. В комплект установки, кроме датчика 1, входил электронный осциллограф РС-500А, позиция 2 на схеме, тензоусилитель 3 «Топаз-4» с блоком питания 4 «Агат», и компьютер 5. Датчик 1 потока молока включали на участке доильный стакан 6 - молокоприемное устройство, в качестве которого использовали доильное ведро 7, сообщаемое, как и пульсатор 8 доильного аппарата, с вакуум-

Рисунок 11 - Схема установки для измерения интенсивности молоковыведения по долям вымени

проводом 9.

Регистрацию измерений осуществляли в памяти компьютера. Точность измерений - 10"3 л/мин. Исследования проводили на 25 коровах. Животных подбирали в зависимости от удоя в интервале от 5500, минимального на ферме, до 8130 кг/лактац - максимального.

Для исследований регулятора вакуумметрического давления в подсоско-вой камере доильного стакана нами был разработан тензометрический стенд (рисунок 12), включающий блок питания 1 «Агат», связанный с тензоусилите-лем 2 «Топаз-4», осциллограф 3 Р-500А, компьютер 4, а также исследуемый регулятор вакуумметрического давления, выполненный в виде камеры управления 5, образуемой жестким корпусом 6 и эластичной трубкой 7, и камеры 8 переменного вакуумметрического давления внутри трубки.

тального пульсатора нами были выполнены исследования путем постановки факторного эксперимента с использованием известных методик, а также разработанной нами программы для ЭВМ. Для этого на основании теоретических исследований рабочего процесса предлагаемой конструкции пульсатора, нами были выполнены рабочие чертежи и в экспериментальной мастерской Белгородской ГСХА был изготовлен его опытный образец.

Для экспериментальной проверки условий, при которых обеспечивается заданная траектория движения доильного аппарата, изготовлен экспериментальный образец манипулятора доения коров и разработали специальный стенд с использованием тензометрического оборудования (рисунок 13).

Регистрацию результатов измерения угла отклонения пневмоцилиндра от вертикали и троса подвеса доильного аппарата относительно оси пневмоцилиндра осуществляли в памяти компьютера с точностью ±1° , а усилия пневмоцилиндра - с точностью +0,1 Н.

В соответствии с поставленной в процессе выполнения экспериментальных исследований задачей осуществлялась проверка теоретических положений,

характеризующих взаимосвязь конструктивных параметров пластины и усилия заклинивания каретки на остове устройства для родовспоможения коровам.

Для экспериментальной проверки условия защемления пластины на остове использовали тензометрическое оборудование (рисунок 14).

1 - тензометрический датчик для измерения угла отклонения от вертикали пневмоцилиндра; 2 - датчик регистрации угла отклонения троса подвеса доильного аппарата относительно оси пневмоцилиндра; 3 - датчик регистрации длины троса подвеса доильного аппарата; 4 - датчик регистрации усилия пневмоцилиндра; 5 -искусственное вымя; 6 - электронный осциллограф марки РС-500А; 7 - тен-зоусилитель «Топаз-4»; 8 - блок питания «Агат»; 9 - компьютер; 10 - датчик вакуумметрического давления в пневмоцилиндре.

Рисунок 13 - Схема стенда для исследований траектории движения доильного аппарата в процессе снятия с вымени коровы

1,3- пластина; 2, 5 - силоизмерительный датчик; 4 - остов; 6, 16 - рукоятка; 7, 17 - подвижной механизм: 8 - тензоусилитель «Топаз-4»; 9 - электронный осциллограф РС-500А; 10 - компьютер; 11 - блок питания «Агат»; 12 - пружина; 14 - натяжной винт; 13, 15 -каретка.

Рисунок 14 - Схема стенда для исследований условия защемления пластины на остове устройства для родовспоможения коровам

Регистрацию результатов исследований осуществляли в памяти компьютера. Точность измерений - ±1Н.

В четвертой главе - «Результаты лабораторных исследований технологического оборудования» - представлены результаты исследований амплитуды колебаний системы «массажное устройство - вымя», адаптивного доильного аппарата и по оптимизации конструктивных параметров пульсатора, траектории движения доильного аппарата в процессе снятия с вымени коровы, устройства для родовспоможения коровам.

В результате обработки результатов измерений амплитуды колебаний системы «массажное устройство — вымя» установлено, что экспериментальные данные достаточно точно могут быть представлены в виде математической модели, которая имеет вид:

у=-0,010+0,005xi+0,148x2+ 0,009х3+0,212х4-0,036х,х2-0,002х,х3-0,106х,х4-0,03 7х2хз-1, 582х2Х4-0,062х3х4+ 0,0115х ¡х2х3+0,840х 1X2X4+

+0,034X1X3X4+ 0,510X2X3X4-0,270X1X2X3X4, (8)

где у — амплитуда колебаний вымени, м; xi - масса массажного устройства, кг; х2 - масса груза пневмовибратора, кг; хз - частота пульсаций пневмовибратора, Гц; х4 — диаметр мембраны, м.

Нами осуществлялась проверка адекватности полученной эмпирической и теоретической моделей. Для этого использовали разработанную нами программу для ЭВМ. Установлено, что анализируемые модели адекватны. При табличном значении F-критерия Фишера 2,52 расчетное его значение для сравниваемых моделей составляет 1,57.

Как показали результаты вычислений, имеет место синхронное увеличение амплитуды колебаний вымени с ростом массы массажного устройства и массы груза пневмовибратора (рисунок 15), а также с увеличением диаметра мембраны. При этом частота колебаний груза пневмовибратора, вызывающая резонансное колебание системы массажное устройство-вымя в интервале варьирования от 1,1 до 3,1 Гц имеет несколько гармоник (рисунок 16).

0.06 0.05 0.04

5

га 0 03 1

| о.оа

1 O.OJ

к

0 'S—

_ с sglfj

0.0*0.09 о X Л,, 7

эссэ груза. КГ 0 ,6 0.18 019 02

0.06 .0.05 II 0.04

|о„ | 0.02 0.01

Ü

4,

т* ж а

1 1

Ш

- Щ

Ш:

а-

Vf//"4 |

■ /- 71—7 0.11 к

Массе грум, кг 017 о.1в л, ог а

□ 0-0.01 rjC.CJ 0.6J ¡"'0,01-0.01 a0.0i-0.04 D 0.04-0.05 00,05-0,05 £

Рисунок 15 - Амплитуда колебаний вымени в зависимости от массы груза пневмовибратора и массы массажного устройства

По данным ряда исследований она может достигать 0,03 м. В таком случае, для

18

Частота. Гц ' 1,1 4 5

□ 0-0.01 00.01-0.02 D0.0j-0.03 Q0.01-0.04 00.04-0'.05 U0.05-0.06

Рисунок 16 - Амплитуда колебаний вымени в зависимости от частоты колебаний груза пневмовибратора

обеспечения данной деформации вымени нетели в процессе вибрационного массажа при массе молочной железы 3 кг массажное устройство должно обладать параметрами, приведенными в таблице 1.

Таблица 1. Оптимальные параметры устройства для массажа вымени нетелей

ОБОЗНАЧЕНИЕ НАИМЕНОВАНИЕ ФАКТОРА ОПТИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Х[ Масса массажного устройства, кг 0,5

х2 Масса груза пневмовибратора, кг 0,13

Хз Частота пульсаций, Гц 1,7

х4 Диаметр мембраны, м 0,12

Исследования интенсивности молоковыведения у коров проводили в два этапа у 25 особей с удоем от 3500 до 8130 кг молока за лактацию. В первом исследовании изучали интенсивность потока молока по каждой доле вымени коров в отдельности. В результате обработки результатов исследований на ПЭВМ установлено, что между интенсивностью потока молока по доле вымени и удоем коров существует коррелятивная связь, которая достаточно точно описывается линейным уравнением вида:

Удв = - 0.788413889 + 0.000409269х, (9)

где Удв - интенсивность потока молока по доле вымени, л/мин.; х - удой коровы за лактацию, кг.

Графическое отображение данной зависимости представлено на рисунке 17.

2,5

1

0.5

—•—Эксп.

- -р асш - т

у / /

* \ У

/ Г

г

& 3

§ 2 т ^

11 ш о

X

—*— Эксп.

-Расчет

/

/

/ /

А /

у* У

3000 4000 5000 6000 7000 Удой, л/год

н 3000 4000 5000 6000 7000

Удой, л/год

Рисунок 17 - Интенсивность потока молока по доле вымени в зависимости от уровня молочной продуктивности коров

Коэффициент корреляции между исследуемыми параметрами составил 0.99208.

На втором этапе проводили измерения интенсивности потока молока в целом по вымени. Для этого применяли соответствующий датчик для регистрации измеряемой величины. Исследования проводили на тех же животных.

Рисунок 18 - Интенсивность потока молока в целом по вымени в зависимости от уровня молочной продуктивности коров

В результате обработки результатов исследований на ПЭВМ установлено, что между интенсивностью потока молока по вымени в целом и удоем коров существует коррелятивная связь, которая достаточно точно описывается линейным уравнением вида:

Ув = - 4.498842857 + 0.0018291х, (10)

где Уа - интенсивность потока молока в целом по вымени, л/мин.; х - удой коровы за лактацию, кг.

Графическое отображение данной зависимости представлено на рисунке

18.

Коэффициент корреляции между исследуемыми параметрами составил 0.995462.

Для проверки адекватности математической и эмпирической моделей зависимости вакуумметрического давления в подсосковой камере доильного стакана в качестве факторов, влияющих на этот параметр, выбирали вакуумметри-ческое давление в камере управления, а также длину и диаметр трубки регулятора вакуума. Как показывают расчеты (рисунок 19), при диаметре отверстия патрубка, дросселируемого внутренней поверхностью трубки, равном 0,005 м, с ростом потока молока через регулятор от 0 до 2000 мл/мин наблюдается уменьшение прогиба трубки немногим менее, чем на 0,5 мм, в то время как для диаметра отверстия 0,011 перемещение стенки трубки уменьшается на 0,2 мм.

0.01 I

0,0095 | 0.009 I 0,0085 0,008

Т Т

а

■ Т Г!

К:

( 1

¿н !

р§] 2 с? 49,0

I

1 500

Щ'

¡И г 20,0

|У 0,0111 ж £ 1 10,0

--/ 0,005 £ а 0,0

0.005

Ингенсиенонь потока молока, мл/мин Рисунок 19 - Деформация трубки регулятора вакуумметрического давления

Поток ИОПОИ, УД

Рисунок 20 - Характер зависимости вакуумметрического давления в камере управления регулятора от интенсивности потока молока и давления доения для трубки длиной 45 мм и диаметром 28 мм

В результате обработки результатов измерений установлено, что экспериментальные данные достаточно точно могут быть представлены в виде математических моделей (рисунок 20). Близкий к единице коэффициент детерминации для данных уравнений (Б12=0,99961...0,99998), очень большое расчетное значение статистики Г (£=29656,2...67396,2) и ничтожно малая значимость Р=2,83 10" ...8,410" , свидетельствуют о высокой адекватности моделей. Вместе

с тем, малые расчетные значения

I статистики 20

и большие значения Р-

значимости свидетельствуют о том, что выборочные коэффициенты регрессии при факторе хь Х12 и сочетании Х)Х2 во всех уравнениях регрессии незначимы. Поэтому уравнения регрессии приобретают вид (Рисунок 21):

50.0

45.0 40.0 35.0 30.0 25,0 20.0 15.0 10,0 5.0 0,0

33

36

351

42

45

45

Давление доешм, нПа

Рисунок 21- Характер зависимости вакуумметрического давления в камере управления регулятора от давления доения для трубки длиной 45 мм и диаметром 28 мм.

Для трубки длиной 45 мм и диаметром 28 мм: у=-3,09861+0,97222х2+0.000463х22. (10

Для трубки длиной 45 мм и диаметром 33 мм: у--2,10139+0,929167x2+0,000926х22. (12)

Для трубки длиной 45 мм и диаметром 38 мм: у=-2,10139+0,92917х2+0.00093х22. (13)

Для трубки длиной 50 мм и диаметром 28 мм: у=-1,56806+0.929167х2+0.000926х22. (14)

Для трубки длиной 50 мм и диаметром 33 мм: у=-1,.56806+0,929167х2+0.000926х22. (15)

Для трубки длиной 50 мм и диаметром 38 мм: у=-1,5681 +0,92917х2+0.00093х22. (16)

Для трубки длиной 55 мм и диаметром 28 мм: у=-2,09861 +0.972222хг+0.000463х22. (17)

Для трубки длиной 55мм и диаметром 33 мм: у=-3,48472+1,044444х2-0,00046х2 . (18)

Для трубки длиной 55 мм и диаметром 38 мм: у=-2,84583+1,009722x2, (19)

Данные модели регрессии можно рассматривать как полиномиальные модели регрессии, характеризующие зависимость вакуумметрического давления в камере управления регулятора от давления доения при различных значениях длины и диаметра трубки.

Рассматривая по результатам исследований вакуумметрическое давление в камере управления регулятора при давлении доения 33 кПа и 48 кПа как функцию от длины и диаметра трубки, мы получили эмпирические модели вида (рисунок 22):

Для вакуумметрического давления доения 33 кПа: у=16,.2918+0,393х3+0.09733х42-0,001х3х4-0,00267х32-0.00067х42, (20) где х3 - длина трубки, мм; х4 - диаметр трубки, мм.

Для вакуумметрического давления доения 48 кПа: у=30.2+0.5х3-71Сг'бх4-7.7 10''8х3х4-0.004х32+5. 7Ю',8х42 (21)

33.0

Диаметр трубки, ш

а. б.

Рисунок 22 - Характер зависимости вакуумметрического давления в камере управления регулятора от длины и диаметра трубки: а. - 33 кПа; 6-48 кПа

Так, в регуляторе вакуумметрического давления с трубкой длиной 45 мм и толщиной стенки 2 мм, модуле упругости материала трубки 2 МПа, диаметре отверстий Т-образного патрубка 0,005м, кинематической вязкости воздуха 0,000017 Пас, щели между отверстиями Т-образного патрубка и внутренней стенкой трубки 0,01м, и давлении в магистрали доильного аппарата 50 кПа, при необходимости доения давлением 33 кПа, в камере управления должно быть давление 29,4 кПа, а при доении с давлением 48 кПа - 44,6 кПа. В регуляторе с длиной трубки 55 мм возрастание давления доения с 33 кПа до 48 кПа обеспечивается изменением давления в камере управления регулятора с 30,4 до 45,5 кПа.

Для экспериментальной проверки математической модели, описывающей траекторию движения доильного аппарата в процессе снятия с вымени коровы, осуществляли расчет диаметра пневмоцилиндра и его изготовление. На рисунке 23 показано поле допустимых диаметров пневмоцилиндра в пределах варьирования вакуумметрического давления 5...50 кПа для углов отклонения доильного аппарата от вертикали точки подвеса пневмоцилиндра манипулятора в пределах от 0 до 0,8 рад. С учетом возможного варьирования необходимого усилия снятия доильного аппарата, по данным расчета (рисунок 24) мы выбрали диаметр пневмоцилиндра 55 мм. Для упрощения выбора необходимого вакуумметрического давления, подаваемого в пневмоцилиндр манипулятора, нами выполнен расчет и построен график зависимости давления от угла отклонения доильного аппарата.

В результате обработки результатов измерений установлено, что экспе-

риментальные данные перемещения доильного аппарата в вертикальной плоскости относительно точки подвеса пневмоцилиндра достаточно точно могут быть представлены в виде математической модели, которая имеет вид:

Угол ыклонения доильного амлпр.и.!, рад.

5 1015 20 25 ,0« ° I

30 35 40 45 £0 |

Вакуумметрическое давление, кПб ы 0.000-0,020 н 0.020-0,040 ы 0,040-0.060

и 0.050-0,080 н 0,080-0,100 и 0,100-0,120

Рисунок 23 - Поле допустимых диа- Рисунок 24 - Зависимость вакууммет-

метров пневмоцилиндра манипулято- рического давления в пневмоцилиндре

ра от угла отклонения доильного аппарата

у = 0,079-0,344х,-20,364x2+0,979х1х2+0.35х,2+0,584х22 .

(22)

где у - изменение траектории движения доильного аппарата по высоте, м\ X/ -длина гибкой тяги, м; х2 - угол отклонения доильного аппарата относительно точки подвеса пневмоцилиндра, рад.

В графическом виде динамика изменения траектории движения доильного аппарата показана на рисунке 25.

Длина гибкой тяги, м

а -0,100-0.000 в 0,000-0.100 в 0,100*0.200 а 0,200-0.500 в 0,300-0,400 м 0,400-0,500 а 0,500-0,600

Рисунок 25 - Изменение траектории и движения доильного аппарата по

высоте

При табличном значении Р-критерия Фишера, равном 2,26, расчетные значения равно 1,36. Так для пневмоцилиндра длиной 1, = 0.8 м и диаметром

55мм, длины гибкой тяги 12 = 0,6 м; массы пневмоцилиндра т, = 2 кг, массы доильного аппарата т2 = 3 кг, при изменения начального отклонения доильного аппарата относительно точки подвеса пневмоцилиндра от 0 до 0,8 рад., ваку-умметрическое давление, подаваемое в пневмоцилиндр для обеспечения движения доильного аппарата в процессе снятия с вымени коровы в плоскости, параллельной полу помещения, должно быть увеличено с 12 до 18 кПа.

На рисунке 26 показана зона оптимальных параметров значений а (толщина пластины) и с (длина окна), при которых обеспечивается работоспособность устройства для родовспоможения коровам.

Коэффициент силы трения

Коэффициент силы трения

41

тт

69 67 65 63 61 59 57 55 53 51 49 47 43 Л 39 37 35

Длина окна пластины, мм Длина окна пластины £ ~ ~ ■°'0-5 и°.5'1

и 0-0,5 и 0.5-1 1-1.5

Рисунок 26 - Зона оптимальных параметров значений а и с, при которых обеспечивается работоспособность устройства для родовспоможения коровам

Результаты расчета (рисунок 26) показывают, что оптимальные расчетные значения длины окна с находятся в интервале 37...57 мм, а толщины пластины а - в интервале 3...11 мм. Для эксперимента изготавливали пластины с окном, размер которого изменяли с шагом 2 мм в интервале от 37 до 57 мм для пластин толщиной 3, 5, 7 , 9 и 11 мм. Измерения параметров осуществляли с трехкратной повторностыо для усилия родовспоможения 500+1Н, 1000+1Н и 1500+1Н.

В результате обработки данных измерений усилия сопротивления перемещению пластины подвижного механизма по остову устройства для родовспоможения коровам установлено, что экспериментальные данные достаточно точно могут быть представлены в виде математических моделей, которые имеют вид:

Для усилия родовспоможения Рродо = 500Н: У = -1838.1+20.4х,+93.18х2-0.25х1х2+0.05х12-0.94х22; (23)

где у - сила сопротивления перемещению пластины по остову, Щ х, - толщина пластины, мм; х2 - длина окна пластины, мм. Для усилия родовспоможения Рродо = 1000Н: у = -3687,28+28,93х,+188,25хг0.425х,х2+0.6х2-1,9х22; (24) Для усилия родовспоможения Рр0оо = 1500Н:

у = -5342,35+53,4х,+273,36х2-0.64х,х2+0.28х12-2,77х22

(25)

Так, для остова высотой 35 мм при толщине пластины 3 мм высота окна пластины должно быть равна 45 мм, а при толщине пластины 11 мм - высота

окна может варьировать в интервале 39.. .55 мм.

В пятой главе - «Производственные испытания» - приведены условия, методика и результаты производственных испытаний устройства для массажа вымени, доильного аппарата с управляемым процессом доения, переносного адаптивного манипулятора доения и запуска коров, устройства для родовспоможения, а также методика и результаты расчетов экономической эффективности разработанного комплекса.

При проведении производственных испытаний обработку результатов исследований вели с использованием ПЭВМ методом вариационной статистики. По I - критерию Стьюдента определяли достоверность различия полученных значений.

Производственные испытания, разработанного устройства для массажа вымени нетелей, проводили на молочном комплексе ГУ ОПХ «Белгородское» Белгородской области, на нетелях черно-пестрой породы. В качестве базового массажного устройства был использован массажник типа АПМ-Ф-1. Для проведения производственных испытаний был изготовлен опытный образец устройства для массажа вымени нетелей (рисунок 27).

Рисунок 27 - Общий вид устройства для массажа вымени нетелей

Оценку адекватности теоретической модели, уравнения, и эмпирической модели, характеризующих увеличение массы вымени нетели во времени, осуществляли по Р-критерию Фишера с использованием разработанной нами программы.

Результаты исследований, приведенные в таблице 2, свидетельствуют о том, что экспериментальное устройство для массажа вымени нетелей способствует более полной реализации генетического потенциала животного по сравнению с массажным аппаратом АПМ-Ф-1.

Таблица 2. - Результаты исследований влияния массажного устройства на мо-

лочную продуктивность первотелок

ПАРАМЕТР Тип массажного аппарата Контроль ^критерий Стьюдента

Экспериментальный АПМ - Ф - 1

X Эх X Эх X «X '/2 Ьз (23

Надой за 90 суток, кг 1723,9 ±30,36 1645,6 ±28,98 1567,2 ±27,6 6,176 12,075 5,913

Производственные испытания, разработанного доильного аппарата с управляемым режимом доения проводили на молочном комплексе ЗАО «Боб-равское» Ракитянского района на коровах черно-пестрой породы с удоем свыше 4000 кг при привязном их содержании. Испытания проводили в целях выявления преимуществ по интенсивности, полноте выдаивания, а также заболеваемости вымени коров маститом в сравнении с доильным аппаратом доильной установки «Гасконье Мелотг».

Для проведения производственных испытаний был изготовлен опытный образец доильного аппарата с регуляторами вакуумметрического давления в подсосковых камерах, выполненными в молочных трубках доильных стаканов (рисунок 28).

Рисунок 28 - Общий вид доильного аппарата

Для проверки динамики молоковыведения использовали разработанные в отделе механизации животноводства Белгородской ГСХА теюометрические устройства, а также доильный аппарат с регистратором потока молока и мерными емкостями для почетвертного удоя.

В результате проведения производственных испытаний установлено, что разработанный доильный аппарат работоспособен и эффективен на всех режимах доения коров. Как показывают результаты исследований, приведенные в

26

таблице 3, экспериментальный доильный аппарат способствует более полной реализации рефлекса молокоотдачи по сравнению с доильным аппаратом «Гасконье Мелотт».

Таблица 3. - Результаты исследований влияния доильных аппаратов на функци-_ональные свойства вымени коров.___

НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРА ТИП ДОИЛЬНОГО АППАРАТА t ст.

экспериментальный Гасконье Мелотт

X sx X sx

1 2 3 4 5 6

Продолжительность подготовительного периода, с 8...14 28...34

Пиковое значение интенсивности молокоотдачи по вымени, кг/мин 3,284 0,288 2,448 0,215 9,019

Время до пикового значения интенсивности молокоотдачи, с 34 2,968 45 3,925 8,814

Удой за 1 мин., кг 2,922 0,071 2,388 0,058 22,421

Удой за 3 мин., кг 5,139 0,126 4,736 0,116 18,425

Разовый удой, кг 8,867 0,217 8,162 0,200 9,270

Продолжительность доения, с 227 5,650 209 4,926 9,403

Интенсивность доения, кг/мин. 2,378 0,058 2,126 0,052 12,518

Ручной додой, кг 0,103 0,003 0,205 0,005 70,113

Полнота выдаивания, % 98,85 97,54

Сравнительные производственные испытания разработанного нами переносного манипулятора запуска для коров и переносного манипулятора компании «SAC» проводили на молочном комплексе ГУ ОПХ «Белгородское» Белгородского района, на коровах черно-пестрой породы с удоем свыше 6000 кг молока за лактацию.

Для проведения производственных испытаний был изготовлен опытный образец манипулятора (рисунок 29).

Экспериментальный переносной манипулятор для запуска коров сравнивали с переносным манипуля-Рисунок 29- Общий вид переносного тором компании «SAC», используе-манипулятора для запуска коров мым на молочно-товарной ферме. До-

27

ение осуществлялось на линейной доильной установке со сбором молока в мо-локопровод.

Производственными испытаниями установлено, что манипулятор для запуска коров работоспособен и эффективен на всех режимах. Как показывают результаты исследований, приведенные в таблице 4, экспериментальный манипулятор способствует более полной реализации рефлекса молокоотдачи по сравнению с переносным манипулятором компании «SAC».

Таблица 4 - Результаты исследований влияния доильных устройств на функци-

ональные свойства вымени коров.

НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРА ТИП МАНИПУЛЯТОРА t-кри-герий

экспериментальный SAC

х | Sx х | Sx

Продолжительность подготовительного периода, с 8...14 28...34

Пиковое значение интенсивности молокоотдачи по вымени, кг/мин 3,878 0,172 3.242 0,144 11,010

Время до пикового значения интенсивности молокоотдачи,с 32 1,543 40 1,765 13,327

Удой за 1 мин., кг 3,124 0,076 2,660 0,065 17,902

Удой за 3 мин., кг 7,155 0,175 6,248 l0,153 15,131

Разовый удой, кг 9,170 0,224 8,464 0,207 8,958

Продолжительность доения, с 242 5,939 225 5,535 8.174

Интенсивность доения, кг/мин. 2,414 0,059 2,217 0,054 9.540

Ручной додой, кг 0,131 0,003 0,228 0,006 57,375

Полнота выдаивания, % 98,59 97,38

Производственные испытания разработанного устройства для родовспоможения коровам проводили на молочном комплексе ООО «Грайворонская молочная компания» Белгородской области со стадом 2000 коров черно-пестрой породы.

Для проведения производственных испытаний был изготовлен опытный образец устройства для родовспоможения коровам (рисунок 30).

В качестве базового устройства для родовспоможения было использовано устройство компании НаирЩег-НегЬегЬоЬ (Германия).

Учитывали результаты измерений усилия родовспоможения при рождении 20 бычков и 20 телочек по каждому устройству. Обработку результатов исследований вели методами вариационной статистики, а также корреляционного и регрессионного анализа с применением компьютерных программ. Оценку адекватности полученных эмпирических моделей, характеризующих число животных в группах с различным усилием родовспоможения, осуществляли по Б-критерию Фишера с использованием разработанной нами программы.

Рисунок 30 - Общий вид устройства для родовспоможения коровам

Обработка результатов исследований показала, что характер изменения численности коров с различным усилием родовспоможения достаточно точно описывается полиномиальными зависимостями четвертого и пятого порядка.

Экономическую эффективность применения предлагаемого нами комплекса машин определяли с использованием известных методик, согласно которым полученные экономические показатели сравнивали с аналогичными показателями базового оборудования.

Устройство для массажа вымени нетелей при расчете экономической эффективности оценивали по приведенным затратам с учетом роста молочной продуктивности первотелок.

При оценке устройства для родовспоможения коровам учитывались затраты капитального характера.

Экономическая эффективность экспериментального доильного аппарата, а также экспериментального переносного адаптивного манипулятора доения коров складывалась из эффективности от снижения затрат труда при их использовании, увеличения продуктивности коров и снижения заболеваемости маститом.

Годовой экономический эффект устройства для массажа вымени нетелей с учетом приведенных затрат и роста молочной продуктивности первотелок, в расчете на 124 головы, составляет 720182,96 рубля, а на одну корову - 5807,92 рубля. Таким образом, внедряемый массажный аппарат, обладает высокими эксплуатационными и экономическими показателями.

Выполненные расчеты показывают, что экономия средств от приобретения для хозяйства предлагаемого нами устройства для родовспоможения коровам составляет 16165,0 рублей, что свидетельствует о целесообразности использования предлагаемого нами механизма.

Доение коров экспериментальным доильным аппаратом обеспечивает достижение экономического эффекта по приведенным затратам, который составляет 29585,41 рублей. В расчете на одну первотелку эта сумма равна 139,55 рубля.

Годовой экономический эффект доильного аппарата с учетом приведен-

29

ных затрат и полноты выдаивания, в расчете на 212 коров, составляет 642201,81 рубля, а на одну голову - 3029,25 рубля.

Доение коров экспериментальным манипулятором обеспечивает достижение экономического эффекта по приведенным затратам, который составляет 38209,83 рубля. В расчете на одну первотелку эта сумма составляет 170,58 рубля.

Годовой экономический эффект манипулятора с учетом приведенных затрат и полноты выдаивания, в расчете на 224 коровы, составляет 1309633,83 рубля, а на одну голову - 5846,58 рубля.

Внедрение разработанного комплекса машин в ГУ ОПХ «Белгородское», ООО «Грайворонская молочная компания», ОАО «Центральное» ОАО «Агро-Стрелецкое» и др. хозяйствах позволило получить дополнительную прибыль более 1.0 млн. рублей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Реализация алгоритма управления системой функционирования молочного скотоводства путем наложения методов адаптивных автоматизированных производств на технологический процесс подсистем содержания ремонтного молодняка и высокопродуктивных животных, а также применения программно-управляемого технологического оборудования позволяет повысить сохранность поголовья, рост молочной продуктивности коров, производительность труда обслуживающего персонала. Технические средства каждой подсистемы оказывают влияние на результат производства конечного продукта, выражаемый в натуральном или денежном исчислении. Степень влияния можно выразить весовым коэффициентом Кфш,, с учетом полученных нами коэффициентов оценки эффективности технических средств подсистем.

2. Математические модели динамики увеличения массы вымени нетелей, роста молочной продуктивности коров и числа лактаций предельного их использования, носят прикладной характер. Они могут быть положены в основу проектирования новых технологий подсистем выращивания ремонтного молодняка и обслуживания основного стада крупного рогатого скота, установления движения поголовья стада с целью минимизации затрат, прогнозирования объемов производства молока, создания новых и подбора известных эффективных технических средств для реализации технологических процессов.

3. Амплитуда колебаний вымени под воздействием массажного устройства зависит от массы устройства, массы груза пневмовибратора, частоты колебаний, а также диаметра мембраны. Для достижения зоотехнически обоснованной максимальной амплитуды колебаний вымени, равной 30 мм, при массе молочной железы 3 кг устройство для массажа вымени должно обладать следующими параметрами: масса 0,5 кг, масса груза пневмовибратора- 0,13 кг, частота пульсаций - 1,7 Гц, диаметр мембраны -0,12 м.

4. Между удоем коров и интенсивностью потока молока при доении существует прямая корреляционная связь. На уровне молочной продуктивности животных черно-пестрой породы 4000 кг молока за лактацию интенсивность мо-локовыведения по доле и в целом по вымени составляет 0,85 и 2,81 л/мин, а на

30

уровне 6000кг -1,66 к 6,47 л/мин соответственно. Данные зависимости использованы при разработке гидравлических контуров доильных аппаратов.

5. Установлена зависимость режима работы регулятора вакуумметрическо-го давления доильного аппарата от его конструктивных параметров. Так, в регуляторе вакуумметрического давления с трубкой длиной 45 мм при необходимости вакуумметрического давления доения 33 кПа в камере управления должно быть вакуумметрическое давление 29,4 кПа, а при доении с давлением 48 кПа - 44,6 кПа. В регуляторе с длиной трубки 55 мм, возрастание давления доения с 33 кПа до 48 кПа обеспечивается изменением вакуумметрического давления в камере управления регулятора с 30,4 до 45,5 кПа.

6. Теоретические исследования процесса снятия доильного аппарата с вымени коровы по завершению доения позволили установить зависимость траектории движения доильного аппарата от параметров пневмоцилиндра, угла отклонения доильного аппарата в момент снятия от вертикальной оси точки подвеса пневмоцилиндра, и вакуумметрического давления в пневмоцилиндре. Экспериментами подтверждена достоверность теоретических положений, характеризующих траекторию движения доильного аппарата. Так для обеспечения движения доильного аппарата в плоскости, параллельной полу помещения, в пневмоцилиндре дайной 0.8 м и диаметром 55 мм (длина гибкой тяги 0,6 м, масса пневмоцилиндра 2 кг, масса доильного аппарата 3 кг), при изменении начального угла отклонения доильного аппарата относительно точки подвеса пневмоцилиндра от 0 до 0,8 рад., вакуумметрическое давление должно быть увеличено с 12 до 18 кПа.

7. Экспериментальное устройство для родовспоможения коровам работоспособно и надежно в эксплуатации. Оно обладает простой конструкцией, низкой себестоимостью и доступно к изготовлению в условиях производства. Установлена зависимость усилия сопротивления перемещению каретки по остову устройства от высоты окна и толщины пластины механизма перемещения, обуславливающая условие ее заклинивания на остове. Так для остова высотой 35 мм при толщине пластины 3 мм высота окна пластины должно быть равна 45 мм, а при толщине пластины 11 мм - высота окна может варьировать в интервале 39...55 мм.

8. Экспериментальное устройство для массажа вымени оказывает более существенное влияние на развитие молочной железы, чем применяемые устройства АПМ-Ф-1. Первотелки, которым массаж вымени в нетельный период осуществляли экспериментальным устройством, превосходили своих аналогов в группе с массажем устройством АПМ-Ф-1 на 78, кг, а животных контрольной группы - на 156,7 кг молока. Это указывает на целесообразность его использования в производстве при формировании вымени высокопродуктивных коров.

По сравнению с доильным аппаратом «Гасконье Мелотт» предлагаемый доильный аппарат более безопасен. Вследствие своевременного уменьшения вакуумметрического давления доения он обеспечивает снижение заболеваемости вымени коров маститом на 18.. .22 %. За 90 дней лактации животные опытной группы но молочной продуктивности превзошли коров контроля на 4,7 %.

31

Анализ результатов исследований влияния экспериментального манипулятора на здоровье животного показал его преимущество по сравнению с переносным манипулятором компании «SAC». Вследствие своевременного уменьшения вакуумметрического давления доения по долям вымени и снятия доильного аппарата с молочной железы он обеспечивает снижение заболеваемости вымени коров маститом на 18...22 %,. За 90 дней лактации животные опытной группы по молочной продуктивности превзошли коров контроля на 8,8 %.

9. Результаты научных исследований по математическому моделированию технологических процессов в молочном скотоводстве, а также рабочих процессов предложенных нами устройств, использовались при разработке «Системы технологий и машин для механизации и автоматизации производства продукции животноводства и птицеводства на период до 2020 года», предназначенной для агропромышленного комплекса Российской Федерации, а также при создании «Организационно-технологических нормативов производства молока, говядины, свинины и мяса птицы в Белгородской области». На выставке-демонстрации «День Российского Поля» Министерством сельского хозяйства Российской Федерации эта разработка награждена Золотой медалью. Наши научные результаты применяются в учебном процессе при чтении лекций, выполнении дипломного и курсового проектирования во ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА», ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», ФГБОУ ВПО «Донской ГАУ», ФГБОУ ВПО «Брянская ГСХА».

Внедрение разработанных технологий и комплекса машин в ГНУ ОПХ «Белгородское», ООО «Грайворонская молочная компания», ОАО «Центральное» ОАО «Агро-Стрелецкое» и др. хозяйствах позволило получить дополнительную прибыль более 1.0 млн. рублей.

Основные положения диссертации изложены:

В изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Ужик О.В., Ужик Я.В. Основа повышения эффективности машинного доения коров - автоматизация элементов технологического процесса //Достижения науки и техники АПК.-2008. -N.6. -С. 47-49. Библиогр. 10 назв.

2. Ужик О.В. Устройство для родовспоможения коровам //Механизация и электрификация сел. хоз-ва.-2012. -N.5. - С. 17-18. Библиогр. 2 назв.

3. Ужик О.В. Устройство для массажа вымени нетелей /О.В. Ужик //Механизация и электрификация сел. хоз-ва.-2013. - N.3. - С. 10-11. Библиогр. 3 назв.

4. Ужик О.В. Механическое колебательное устройство для массажа вымени нетелей //Вестник Алтайского государственного аграрного университета. -2013, №5 (103). С. 125-128.

5. Ужик О.В. К обеспечению работоспособности манипулятора доения коров /О.В. Ужик //Достижения науки и техники АПК. -2013. - N.4. - С. 47-49. Библиогр. 10 назв.

6. Ужик О.В., Пигарев И.Я. Формирование стада высокопродуктивных коров /О.В. Ужик, И.Я. Пигарев //Вестник Курской государственной сельскохозяй-

ственной академии. -2013, №3 С. 55-56.

7. Пигарев И.Я., Ужик О.В. Доильный аппарат с почетвертным управлением режимом доения /И.Я. Пигарев, О.В. Ужик //Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2013, №3 С. 79-80.

8. Ужик О.В. К созданию устройства для родовспоможения коровам / О.В. Ужик //Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2013, №6 (103). С. 92-96.

9. Завражнов А.И., Ужик О.В. К оценке эффективности использования технических средств в молочном скотоводстве / А.И. Завражнов, О.В. Ужик //Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. Научно-производственный журнал. Мичуринск-наукоград РФ. - 2013, №3. С. 51-56.

10. Ужик О.В. К обоснованию конструктивных параметров регулятора вакуум-метрического давления доильного аппарата /О.В. Ужик //Достижения науки и техники АПК.-2013. -N.6. -С. 73-76. Библиогр. 6назв.

11. Ужик О.В. Технико-технологическое обеспечение подсистемы выращивания нетели /О.В. Ужик //Известия Оренбургского государственного аграрного университета. -2013, - №5 (43). - С.86-89.

12. Ужик О.В. Алгоритм управления системой молочного скотоводства / О.В. Ужик //Известия Оренбургского государственного аграрного университета. -2013, - №6 (44). - С.73-76.

13. Ужик О.В. К обоснованию параметров регулирующих устройств адаптивного доильного аппарата / О.В. Ужик //Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2013, - № 4 (30). - С. 82-86.

14. Ужик В.Ф., Ужик О.В., Пигорев И.Я., Клесов Д.Н. Ферромагнитная жидкость в пульсаторе доильного аппарата / В.Ф. Ужик, О.В. Ужик, И.Я. Пигорев, Д.Н. Клесов //Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2014, №4. - С. 76-77.

15. Ужик В.Ф., Ужик О.В., Клесов Д.Н., Науменко A.A., Чигрин A.A. Магнито-управляемая жидкость в гидравлической системе пульсатора доильного аппарата /В.Ф. Ужик, О.В. Ужик, Д.Н. Клесов, A.A. Науменко, A.A. Чигрин //Достижения науки и техники АПК. -2014. - Том 28. - N.7. - С. 57-60. Библиогр. 7 назв.

16. Ужик О.В. Математическое моделирование подсистем молочного скотоводства / О.В. Ужик //Научное обозрение. -2014. - N.8. С. 11-16. - Библиогр. 20 назв.

В описаниях к патентам:

17. Патент №2368133 RU, С1 МПК А 01 J 7/00 Устройство для массажа вымени нетелей /Ужик O.B. (RU). - №2008140357/12; Заявлено 10.10.2008; Опубл. 27.09.2009, Бюл. №27.

18. Патент №2348149 RU, С1 МПК А 01 J 7/00 Переносной манипулятор для доения коров //Ужик O.B. (RU). - №2008105381/12; Заявлено 12.02.2008; Опубл. 10.03.2009, Бюл. №7

19. Патент №2367148 RU, С1 МПК А 01 J 5/04 Переносной манипулятор для доения коров /Ужик О.В. , Ужик Я.В. (RU). - №2008128330/12; Заявлено 11.07.2008; Опубл. 20.09.2009, Бюл. №26.

33

20. Патент №2313937 RU, МПК7 А 01 J 5/007; A01J 7/00 Переносной манипулятор для доения коров //Корнейко А.А., Ужик О.В. (RU). - №2005135534/12; Заявлено 15.11.2005; Опубл. 10.01.2008, Бюл. №1

21. Патент №2388216 RU, С1 МПК А 01 J 5/04 Переносной манипулятор для подготовки коров к запуску в процессе доения /Ужик О.В., Ужик Я.В. (RU). -№2009107469/12; Заявлено 04.03.2009. 0публиковано10.05.2010, Бюл. №13.

22. Патент №2454202 RU, С2, МПК A01J5/04; A1DJ1/08 Способ регистрации начала и завершения отела коровы //Ужик О.В., Ужик Я.В. (RU). -№2011108593/13. Заявлено 04.03.2011; Опубл. 27.06.2012, Бюл. №18.

23. Патент №2258487, RU, МПК 7 А 61 D 1/08 Устройство для родовспоможения коровам /Ужик В.Ф., Астанин Н.С., Ужик О.В. (RU). - №2004107526/12; Заявлено 12.03.2004; Опубл. 20.08.2005, Бюл. №23.

24. Патент №2370240 RU, С1 МПК А 61 D 1/00 Устройство для родовспоможения коровам /Ужик О.В. (RU). - №2008128331/12; Заявлено 11.07.2008; Опубл. 20.09.2009, Бюл. №29.

25. Патент №2367147 RU, С1 МПК А 01 J 5/04 Адаптивный доильный аппарат /Ужик О.В., Ужик Я.В. (RU). - №2008128329/12; Заявлено 11.07.2008; Опубл. 20.09.2009, Бюл. №26.

26. Патент на полезную модель №86842 RU, U1 МПК А 01 К 1/00 Ложе для отдыха коров /Ужик О.В., Ужик Я.В. (RU). - №2009121035; Заявлено 02.06.2009; Опубл. 20.09.2009, Бюл. №26.

27. Патент №2380895 RU, С2 МПК А 01 J 7/00 Передвижная контрольно-измерительная лаборатория и способ ее использования /Ужик В.Ф., Булавин С.А., Грицаенко В.И., Ужик О.В., Ужик Я.В. (RU). -№2008105831/12; Заявлено 15.02.2008; Опубл. 10.02.2010, Бюл. №4.

28. Свидетельство о государственной регистрации программы на ЭВМ №2011612961 Оптимизация параметров объектов испытаний при факторном эксперименте /Ужик О.В. (RU). -№2011611300 Заявлено 28.02.2011; Зарегистр. 13.04.2011.

В монографиях и учебных пособиях:

29. Ужик О.В. и др. Теория и расчет машин для животноводства //Учебное пособие. Под редакцией Ужика В.Ф. - Белгород, 2008. - 213 с.

30. Ужик В.Ф., Ужик О.В., Ужик Я.В. Теория технологий и технических средств в животноводстве //Монография. - Белгород: Изд-во БелГСХА, 2009. -198 с.

31. Ужик О.В. Математические модели технологического и технического обеспечения молочного скотоводства. //Монография. - Изд-во ФГБОУ ВПО БелГСХА им. В.Я. Горина, 2012. - 290 с.

32. Ужик В.Ф., Ужик О.В., Ужик Я.В. Аспекты математического моделирования в молочном скотоводстве //Монография. - Изд.-во ФГБОУ ВПО БелГСХА им. В.Я. Горина, 2012. - 303 с.

33. Организация полного цикла производства в ФГУП «Белгородское» Рос-сельхозакадемии /Н.М. Ечин, Ю.А. Китаев, Д.П. Кравченко, О.В. Ужик //Монография. Белгород: ЗАО «Белгородская областная типография», 2012. -101 с.

34. Система технологий и машин для механизации и автоматизации производства продукции животноводства и птицеводства на период до 2020 года / Иванов Ю.А., Морозов Н.М., Гриднев П.И., Скоркин В.К., Цой Л.М., Хусаинов ИИ, Текучев И.К., Скоркин A.B., Лачуга Ю.Ф., Кирсанов В.В., Цой Ю.А., Ужик В.Ф., Ужик О.В. и др.. //Монография. М.: Издательство: Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса (Правдинский), 2013. - 224 с.

35. Турьянский A.B., Яковчик Н.С., Ужик О.В. и др. Организационно-технологические нормативы производства молока, говядины, свинины и мяса птицы //Сборник отраслевых регламентов. Белгород, 2008. - 246 с.

В материалах международных конференций:

36. Ужик О.В. Управление режимами доения адаптивными доильными аппаратами //Научно-технический прогресс в животноводстве - ресурсосбережение на основе создания и применения инновационных технологий и техники. Сб. науч. тр. ГНУ ВНИИМЖ, Т. 18. - Ч. 4. (По мат. межд. науч. конф). Подольск, 2008.С. 190-199

37. Ужик О.В., Ужик Я.В. Адаптивный доильный манипулятор для запуска коров передвижной контрольно-измерительной лаборатории /О.В. Ужик Я.В. Ужик //Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства (ГНУ ВНИИМЖ). Т. 20, № 2. 2009. С. 38-45.

38. Ужик О.В. Элементы теории системы функционирования отрасли молочного скотоводства //Машинно-технологическое обеспечение животноводства -проблемы эффективности и качества. Сб. науч. тр. ГНУ ВНИИМЖ, Т. 21. - ч. 2. (По мат. межд. науч. конф.). Подольск, 2010, - с.43-51. 7-104.

39. Ужик О.В., Ужик Я.В. Повышение эффективности молочного скотоводства Белгородской области // Вестник ВНИИМЖ (По мат. межд. науч. конф.). - 2011. -№1(1).-С. 49-52.

40. Ужик О.В. Моделирование рабочего процесса снятия доильного аппарата переносного манипулятора //Вкник Харйвського нацюнального техшчного унтерентету сшьського господарства ¡м. Петра Василенко. Вип. 128. «Пробле-ми над1йност1 машин та засоб1в мехашзацп сшьськогосподарського виробницт-ва» (По мат. межд. науч. конф.). Харюв, 2012, С.315-322.

41. Ужик О.В. Моделирование рабочего процесса механизма снятия доильного аппарата переносного манипулятора //Материалы конференции «Инновационные пути развития АПК на современном этапе». XVI международная научно-практическая конференция. - Издательство Белгородской ГСХА, - Белгород, 2012. С. 203.

42. Ужик О.В. Алгоритм управления системой молочного скотоводства //Материалы конференции «Инновационные пути развития АПК на современном этапе». Международная научно-производственная конференция. 4.1. - Издательство Белгородской ГСХА им. В.Я. Горина, - Белгород, 2012. С. 114-119.

43. Ужик О.В. К созданию устройства для массажа вымени нетелей /О.В. Ужик //В1сник Харк1вського нацюнального техшчного ушверситету сшьського господарства iM. Петра Василенко. Вип. 132. «Техшчш системи i технологи тварин-

35

ництва» (по матер1алам .\пжнародно'1 науково-практичноУ конференцн"). Харюв, 2013, С.347-355. Б1блюгр. 14 назв.

44. Ужик О.В. Технико-технологическое обеспечение молочного скотоводства /О.В. Ужик //Вестник ВНИИМЖ (По мат. межд. науч. конф.). - 2013. - №2 (10). - С. 195-204.

45. Техническое обеспечение молочного скотоводства //Материалы конференции «Проблемы и перспективы инновационного развития животноводства». XVII Международная научно-производственная конференция. Издательство Белгородской ГСХА им. В .Я. Горина, - Белгород, 2013. - С. 181.

46. Технические средства для молочного скотоводства // Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Инновационные технологии и технические средства для АПК» 27-28 марта 2014 г. - Издательство: Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра I. - Воронеж. - 2014. - С. 3-11.

В других изданиях:

47. Заявка №2005135534 RU, MI7K7 А 01 J 5/007; A01J 7/00 Переносной манипулятор для доения коров //Корнейко A.A., Ужик O.B. (R.U). -№2005135534/12; Заявлено 15.11.2005; Опубл. 27.05.2007, Бюл. №15

48. Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров переносного манипулятора доения коров с однокамерными доильными стаканами и управляемым режимом доения по каждой доле вымени коров в отдельности //Отчет о НИР (Заключ.) /ФГОУ ВПО «Белгородская государственная сельскохозяйственная академия» (БелГСХА); Руководитель В.Ф. Ужик - Государственный регистрационный № 01200956440; Инв. № 02201155369. - М., 2011. — 185 е.: ил. — Отв. исполн. Ужик О.В., Ужик Я.В., Сиренко A.A.— Библиогр. — 156 ист.

49. Ужик О.В. Безвредный доильный аппарат для коров //Науковий журнал «Техшчний сервю агропромислового, люового та транспортного комплекав» ХНТУСГ ¡м.. П. Василенко. - Харюв, -2014, - №1. - С. 46-55.

50. Заявка №2008105831 RU, С1 МПК А 01 J 7/00 Передвижная контрольно-измерительная лаборатория и способ ее использования /Ужик В.Ф., Булавин С.А., Грицаенко В.И., Ужик О.В., Ужик Я.В. (RU). -№2008105831/12; Заявлено 15.02.2008; Опубл. 20.08.2009, Бюл. №23.

Подписано к печати 01.09.2014 Формат 60x84/16 Уч.-изд.л.1,6 Тираж 150 экз. Заказ №2356 Отпечатано в типографии «ПринтМастер» 308012 г. Белгород, ул. Костюкова 16 а