автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование системы технического контроля энергии кормов

\

ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДКЙ ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАШШ АГРОКННЕНЕРКЫЯ УНИВЕРСИТЕТ

СОВЕРШЕНСТВОВАН!® СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЭНЕРГИИ КОРМОВ

Специальность 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск 1992

На правах рукописи

ПЕТРОВ Николай Алексеевич

Работа шподнзиа в Челябинском ору.-:-» Трудового Красного Знамени государственном агретсжпоршм университете

Научннй руководитель - 1сйнд;1т5т технических наук-, профес

кацсдры "Технолопш и механизации животноводства" Палецкоа Евгений Нш<олаеЕич

0]зщдаалыше оппоненты:

доктор технических наук, профессо Кутеяои Борис ррокольевич; кандидат технических наук, доцент Плачково Валентина Алексеевна; Ведущее предприятие - СШЮ "Колос".

Защита состоится 2в ноября 1592 года в 10.00 часов на заседании специализированного совета К 120,46.01 Челябинск ордена Трудового Красного Знамени государственного агроинкене университета / 454080, г.Челябинск, проспект им.8.И.Ленина 75

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке университ

Автореферат разослан Хо октяорн 1992 года

Учений: секретарь специализированного ^

совета к.т.н.,доцент // ^ . А.к.Пат

РОСОйЙСЯЛ«» 7

гос/ддрс-З'-н^дя ■

ОБЩАЯ ХАРАКП?РИСТйКЛ РАБОТЫ МП8ЛЬН0сть„теиц. В соответствии с ГОСТ на Единую систему' технологической подготовки производства (ЕСТГЯГ) система техничэс-кого контроля (СТК) является неотъемлемой частью технологического процесса. Она предназначена дяя обеспечения технологов проитлпот-ва достоверной информацией, которая являотся основой объективного управления производством, предотвращения и отделения брака.

Эффективность производства продукции крупного рогатого скота (КРС) остается низкой.Средняя продуктивность коров по России составляет 2770 кг в год, а прирост на откорме 350 г в сутки. Особенно низкими являются использование кормов и эффективность технологического упра&пения производством.

В животноводстве корм выполняет две роли: является основным сырьем, из которого производится та или иная животноводческая продукция и одновременно является основным энергетическим источником, то есть двигателем всего производства.

Несмотря на ведущую роль корма в производстве продукции КРС, его технический контроль (ТК) остается несовершенным. ТК не выполняет своих основных функций предотвращения брака кормов ни на этапе производства, ни на этапе использования, а осуществляет только констатацию показателей кормов. Таким образом, в кормообе с по че нии до настоящего времени нет показателя, который выполнял бы функции выбраковочного, а доля кормов,' не соответствующих требованиям производства, достигает 30 % и более.

Основными причинами такого положения являются: несовершенство существующих энергетических показателей кормов;

определение энергетических показателей кормов на основе информации, часть которой не мокет Сыть проконтролирована:

несовершенство технических средств для взятия проб кормов т

- г -

контроль;

большой объем и трудоежость контроля информации о ко| также разная точность отдельных показателей, что делает инфс шшорэчивой.

Таким образом, становится шэф^ективтгм, а в ряде сдучг возможным использование машинных методов обоснования техволс ких решений в кормообестечении КРС.

Цзль_иссл§зовакия.Повышение эффективности испольоовэни мов, животшгх, технических средств кормообоспэчения и упрг производством продукции крупного рогатого скота.

0бъок5_иссдеаования. Система технического контроля ? кормов.

Предмет исследования. Энергетические показатели кормов, дики их определения.

Лаутаая новизна. Обоснована система технического кс иЕвршЕд кормов, способная выполнять свои основные функции I вращения и отделения брака.

Применены и экспериментально проверены показатели, I способны выполнять роль выбраковочных как для отдельного ко] и их совокупности, - это мощность и КПД процесса транефе энергии корма в животноводческую продукцию.

Научная информация положена до уровня,который позволь тись без неконтролируемой информации при расчете энергеи показателей кормов и обеспечил зависимость эффективности,ОТ гии кортов только от технических средств контроля.

Установлено, что работа (продуктивность) энергии корма деляется не общей величиной, а разностью энергосодержания ее состояний, каждое из которых не равно нулю.

Научно подтверждено, что работа (продуктивность) энерп дельт« органических веществ (ОВ) внутри корма определяеч

абсолютно!! их величию!!, а разностью га энергетических эквивалентов. Поэтому з разработанной СТК энергии корнов обоснованы показателя, учитывающие разность энергосодержания систем ( величина ий-

«

ходной энергии, моз?юсти и КПД ее энерпга ), которые определяет результаты производства.

Разработано универсальное техническое устройство »*ч взятия проб стебельчатых корчов (положительное рекэаке по заявке номер 4939S9I/G5 (044(х30>).

Разработаны алгоритм и программа обоснования основных технологических реаений _в кормообесшчекии KFC на ЭВМ по показателям мощности и КПД энерпга кормов, способные получать достоверное решение.

Црактин§6?ая_цешость. Разработана ОГК энергии кормов, способная выполним функцию не только измерения показателей, но и выбраковки, включающая в себя техническое средство для взятия проб кормов, эффективные выбраковочнне показатели, существующие xe?j>- -ческие средства контроля и алгоритмы, обеспечивающие хранение и обработку информации о кормах на ЭВМ.

Вместо 6 существующих энергетических показателей кормов (валовой, переваримой, обменной, чистой энергий; содержания овсяных и энергетических кормовых единиц), а такт пере варимых протеина, тара, клетчатки и БЭВ предложено всего три: количество исходной энергии, ее мощность к КПД .

Устранены избыточность и противоречивость нормативной информации, что обеспечивает возможность машинного обоснования тех-нолоптееских ревений кормообеспечения.

Разработаны алгоритм и программа обоснования основных технологических ранений кормообеспечения на ЭВМ.

Разработано универсальное техническое устройство длч взятии проб стебельчатых кормов на контроль.

Испояьзовешю в СТК корноь кзтодкка охюшся эдаргш сяаидэртшш показатажш и а оскосо коитродяруексй гл^ор-1,-зцш одобрено и рокшадовзЕО к ^¿дзошяо в сольсиохазгиШъж-ос производство каучпо-геятескйм соютсм и?лхс<кпьхо5прода К&СР с&кцкой ■;;;:2отаоводсгва Челябинского агроггро:.; союза.

Рабочая арогрзга:а для ЭЕГ>! по оооснобош'л олт;и:£лъкх\. рацпо-Гто-) корк.кеш;л НРС на оскозо показателе:' „адюсл; г» ХПд тормоз шэдрона в производство КППЗ "Рссслл*' Чз.;;пб;г:;сиоЛ облает: в тшс:-::е одобрзш к пракя!гэ к кспольооваав» отделок г«л»ои1оводс;са денарташпо сельского хозяйства Чзля&ьчскоЛ оСкаотя.

СТК щорхш кормов я кзгедаш шяигшого обошоьгпяа га ЗБИ ошовшх тозшодагкчесгах рекеш'й по кормоос'екгечекии ПРО шедрэя« "в учебном процессе Межотраслевого института переподготовки кадро; по программе курса "Осяош пнтеаскфщгации производства продукцж и откорма КРС".

АИсобадтя» Результата исслодовашй доложены л обсуждены и? Елушо-твхштаскик конференциях ЧММЗОХ ( 1330...1992 гг., г.Челябинск ),Ку синайского СХК ( 1991 г.,- г.Кустанай ), ка секжтр* Трчщкого ветеринарного института ( 19Э1 г.,г.Троицк ).

Публикации. Результаты- исследований опубликованы в 7 печатни; работах.

. Объем работа. Диссертация состоит из введения, пяти глав, вы подов по работе,списка использовашй литературы ( 88 наименований1 ),- щшожаний;Основной материал изложен на 123 страницах маши нмгасного текста, - содержит 13 таблиц и 20 рисушюв.

- 5 -СОДЕРЖАНИЕ Р/ЛОТЫ Во введении обосновывается актуальность теки, дается краткое изложение основных результатов работы, формулируются положения ви~ носимые на защиту.

Первая глава посвящена ■анализу состоя.л:л вопроса,цэжт и задачам исследования. В настоящее время общепризнано. что -г. . г;г>-образоваикя энергия корма з яявотноподчоскуо продуп.:у" является энергетическим. Энергия, содержался з кср.мах, является основной з о том процесса. Она опрэдоляэт интенсивность течения процесса производства продукции и ого конечные результата, выполняет роль привода всего производства. Поэтому необходимо знать ее осношше показатели, то есть осуществлять постоянный сехпкчосгснЦ контроль. В соответствии с ГОСТ на Едяну» систему технологической пзд-ото&ки производства (ЕОШ) яджяасгта юнгродЬл пгкгасотся проверка соответствия продукция усгаксзлзшм сроСозшшм. ТК существ:,-от как система, которая атрэяааошгешз да осзспаодяпя тохполггсз w>-изволства достоверно!! irnicpг.ицпйЗ, ягшгкцейся основой а^гсг» ¡: .> управления пропзсодстасм а прздствргг^им Срахз, и включает з сося объекта контрой, гюигролгруказ гйхеззтолч, гогшнеские средства, дохукзнтащш п . пспояаптдлсй щпро£1. . Ойак.о суцествунвдя стн эпоргпи :юр.\'Оз (т.о.-:оспсгрого с^5ргс^гто»тз1а), особенно в натай стране »пасоворгзша.'Дгл хвр^зрзбеж! спзрет корззв применяется неоправданна болкгоо гг:огсоС?г.с:!!з показателей

ловая, переваривая, обмиаая, -тагггп .сгсргтаГозсйнэ:и энергетические кор;®вуэ в№2Ц!1»'¡жгзссть п ПЩ го ггоргст кормов).

В качества исходная -¿зетя ляп сзуэдэгэппя спзргеглческих показателей ншользуот<ш ¡шдэгп^аяся а пэ поддаадаяся оперативнее контролю икфораация. П^я атш а судастеующйх катодаках расчетов этих показателей использутоя ^ пмепш оценок гочноста дашше о переваримости корноа из литерлтуршас источников. издание- которых

Елг-эк-р^апо.Так, количество овсяных кормовых единиц (ОКЕ), содеряа-в коржх, определяется по охвд&бкому акроотло»зкиа (01): .

££=0,235-сПр-К^+0,533-сй-К„.+0,248-сЕЗЗ-К„_п+0,2.18-сКл-К-^.г, (I)

гдз сПр, сК, сБЗВ, сКл-содерг:ашю в корке сырах протеинов, жиров, «йзазотаезих акстрактизннх вецосхв и клетчатки,г - контролируемая информация; коэсЕфздюнти переваримости сырах про-

езпкоз, жкроа, безазотасткх экстрактивных веществ и клетчатки,Я - неконтролируемая информация.

Определяется поправка на сшиавдее действио сетчатки (СДК)г СДК=сКл-Ксдк, г, (2)

ггз К__,-1соэффш¥юлт снюсения действия клетчатки Д; сКл-содержание сырой клетчатки в корме,г.

Сцредвлкется количество овсяных кормошх единиц (ОКЕ) а корме: ШЕ= (ОК-СДК) /150 (3)

ктальаования переваримости кормов основаны ызтоди-г~расчетов пэреваримой (ГО), обменной (ОЭ), чистой (ЧЭ) энергий, содержание энергетических кормовых единиц (ЗКЕ), которые лржеия-хася га настоящее время. Причем, если ошибка в контроле параметров сгрл. органических веществ (ОВ) - (сПр,с7.!,сБЗЗ,с1£л) техническими средствами не превышает ±4 %, методик расчетов ±4,7 %, то величина хараварикости кокет изменяться в 3,2 раза и точность ее внбора из ■¿зтературнше источников не гарантируется. Это приводят к болькой сг,:б::о конечной информации, снижает ее достоверность. Б работах К.Н.Палзцкова (ЧГАУ) установлено, что д.ля характеристики способности энергии кормов выполнить работу ( обеспечить продукцию ) не обходика использовать показатели моидаости и КЦД трансформации ее из одного состояния в другое . Однако эти новые показатели еще не вола применения в СТК энергии кормов.

В настоящее время является актуальным машинное обоснование широкого круга технологических задач хивотноводства на ЭВМ. Следует учесть, что достоверная информация по научно обоснованной рецептуре кормов (рационе) шеет узловое значение для всего корчгюбеспо--четш.акдотая полевое кормопроизводство, профордоюа и- чия r«í»io? по погрузке', траспортаровко, гртгоювлошю л ркууле кормов ха-вотшгм. Для обоснования оптимальных рационов необходимо использовать информацию по 24 показателям, которые приведет; в нормах кормления КРС. Основше из них- энергетические показатели (содеркатте в кормах ОКЕ, 03, пэреварпмого протеина) являются недостоверными, для их определения используется неконтрол!руемэя информация. Эта показатели взаимозависимы, дублируют друг друга, потому что неходкими для их расчетов являются параметр» сирых ОВ (сПр, сЯ, сБЗВ, сКл), которые сами являются нормативными показателями. Использование кх при обосновашш рационов приводит к противоречи;.:- и отсутствию достоверного решения. Это делает неэффективным, а в ряде случаев невозможным использование машинных методов обосновашш технологических решений. Отсутствие эффективных технических средств для взятия проб кормов, большой объем и трудоемкость получения исходной информации,низкая ее достоверность приводят к нецелесообразности контроля энергии кормов. Так, из ИЗ хозяйств которые обслуживает Челябинская областная прооктно-изыекательская станция химизации, контроль кормов осуществляли в 1988, 1989, 1990 гг, соответственно 76,73,74 % хозяйств. По усредненным показателям кормов невозможно эффективно управлять производством продуши КРС. В соответствии с вышеизложенным была сформулирована цель исследования - повышение эффэктивности использования кормов, животных, технических средств кормообеспечения и управления производством продукции КРС.

В работе решались следующие задачи:

Г.Пселодовать существующие методики определения энергетических показателей кормов на достоверность, соответствие требованиям технического контроля и выявить коктролопригодные;

2.Исследовать требуемое количество эхюргетнчоских показателей кормов, достаточное для обоснования производства продукции КРС;

3.Исследовать параметра корггов, необходимые для определяя их ешргетаческих показателей; '

4. На основе решегш задач 1,2,3 разработать:

4.1. Алгоритм и программ дом обоснования основных технологн-чесгжх решений кор.;обзсшчешя на ЭВМ;.

4.2. УвивзрсальЕОО тешгагскоэ устройство для взятия проб стебельчатых кормов на контроль.

5.Выподшч?ь цроизводавопнув проварку вффвкятиоети разработанной систош технического контроля апэрпш кордов,

второй главе яраводзю ссосковаяае точностной еффективнос-тЗ' СТК онэргш кор:аов и возможностей исподьзова-

ншнгз ггй стандартных показателей энергетических процессов. Определение содераащя энергий в корл&х до настоящего времени включает следующие атшш:

получение исходной ивфорацаи неиосредсет энным контролем параметров герц* органических корцов ра&ичшои техническими средствами;

использование нешнродаруеиоа информации (о переваримости) но ат» £Э сврамеграк из лигвратурнт источников;

пересчет по определенным методика» полученной информации в энергетические показатели кормэв.

Все эти этапы «шровоадаются ооибками. В результате теорети-, чвского анализа установлено, что

4зв " °таэ 41 <48 + °рэ • *

(4)

- э -

где 0ооц"0ткэ'0тн5,0рэ ~ сродаае капдратическио отклонения ошибок общего, техючесхи контролируемого, технически неконтролируемого и расчетного этапов. Экспериментально установлено, что переваримость кокет изменяться от 30 до 96 %. Если эту вариабельность пргаять за предельную (вюг^гзкдщпэ 99 % всех Еозяоаашх случаев), то отпэ составит 17,8 %. Если учесть, что средняя ошибка

41^0,7979-с^ , %, (5)

а ошибки контролфуемого и расчетного этапов +4 % и ±4,7 %, общая ошибка СТК энергии кормов составит 15,5 %. Тагам образом,несмотря на относительно высокую точность технических сродств контроля и методик расчётов, общая ошибка остается большой и определяется ошибкой неконтролируемой информация, Позтому"разработка более точных технических средств контроля и методик расчётов энергетических показателей становится бесполезной. Графически это представлено т рис Л.

В технических процессах количество исходной энергии в энергоисточнике является эквивалентом выполняемой работа. Понятия "ы. р-гия" и "работа" настолько тесно связаны, что имеют( одни единицы измерения. Однако для кормов величина исходной энергии не определяет величину получаемой кивотноводческой продукции, тем более что содержание ее в I кг органического вещества большинства кормов растительного происхождения практически одинаково. Появление понятий валовой, ГО, 03, 43, ОКЕ и ЭКЕ объясняется стремлением ученых отыскать в кормах такую энергию, которая была бы эквивалентом получаемой продукции. Между тем при трансформаци энергии корма в животноводческую продукцию содержание энергии не может быть эквивалентом работы. Известно,что

А = Э1-Э2 , (6)

где А - величина работы,Дж; Э1 и Э2 - содержгтге энергии в системе при ее начальном и конечном состоянии. Из зависимости (6) следует,

лг

общ' %

15,0

10,0

5,0

I 15,8

^^ 2

1а, о

5

Рис Л Зависимость кзмзкешм обцей озибгси нн^рмации, выдаваемой СТК энергии кормов при использовании неконтролируемой информации (I) и при ее отсутствии (2). сш ььгн 3^=0, то А=Э1 и содержание энергии представляет собой рсязги. В животноводстве энергия кормов не превращается с нулевым содержанием, то есть ¿¿¿О, и величину работа действительно нельзя определить по содержанию исходной анергии. Это возможно только с использованием стандартных показателей энергетических процессов: КПД исходной энергии и мощности (р) ее трансформации из исходного состояния в конечное (в дальнейшем просто мощности и Н1Щ энергии).

. А=ЭГГ| , Дк, (7)

где 1) - 1ШД трансформации энергии корма.

Используя показатель мощности энергии (р),согласно законам физики А=р-г , Дк (8)

где р - мощность, Вт; 1 - время,с.

Возможность оценить продуктивные способноспи анергии, заключенной в корме,облегчают теоретические разработки, выполнение на

здре Ш: ЧГАУ. Е.Н.Палецкоыгм установлено, что для характерно-з продуктивных свойств кормов достаточно стандартных показате-

энергетических процессов. Это количество исходной,реально су-

\

гвукгцвй в корках энергии сгорания органических веществ Ок), юсти (р) и КДД (1]) трансформации энергии корма ь завотноБодче-о продукт». Немецким учешм 0.Кельнером установлено, что < недержание энергии принять не всю фактическую величину, а 'г >'Ь~ ;асть ее, проявляющуюся в продукции и различную для разных кор, тогда зависимость между этой частью энергии и энергией в продай КРО (ь молоке, приросте) становится прямой. Зтз часть энер-получшга название "чистой" энергии. Математически это можно гаить следующим образом:

3 -х-Ы^-а-Ы0'75 , (9)

Эдр - содержание энергии в суточной продукции КРС ( удое, при-

•е), ВДж/голову в сутки; М - масса животного ,кг;

х - количество "частой энергии" корма, приходящейся на I кг

•абслической массы животного, ВДж/кг0,75;

а - удельные затраты "чистой энергии" на поддержание жизни

»тного, №/кг°' 75су тки;

X' М0-75- количество "чистой энергии" потребляемой животным в

и, №/гол.сутки; п

а-М ■ - затраты "чистой энергии" на поддержание жизни живот-МДи/гол.сутки;

В зависимости (9) было распознано спрямленное выражение одной сновных биологических закономерностей роста органических сис-Поатсму, взяв антилогарифм выражения (9), мокно получить ис--ую зависимость между содержанием реальной энергии в корме и ржанием ее в продукции. После некоторого преобразования полуследующее выражение:

3,.=ех- 1.Ре91ф^0>75 (К

К •

1>де Э{£ - количество энергии содержащейся в корме.

Величина КПД (т)) энерпш кормов

^ " эяр/эк • (II

Подставим <10} в (II), тогда

. „ = З,т/6Х-М0'75 , Эгп/еа-и0-75. (К пр Цр

Обозначив Э^А!0,75^ р, подучим •¡¡=р-б~х=р-е~(£н'^, (К откуда р=х-а . (1^

Величина (р) не зависит от масси животного, а характеризу* только свойство корма и соответствует показателю " мощность энв] гии". Ее отличие от стандартных показателей мощности энергии,выр; еезшх в Вт, в том, что промекуток времэни для стандартных прин: рнтаа I с, а в животноводстве - одни сутки, то есть 86400 с. Для твхнолох'ических удобств (р) целесообразно выражать в рэсчй' на I кг метаболической массы животного: ВДж/кг0,75сутки;

Показатели мощность (р) и КОД 8нер1'ии корла выступают как ф тори, интенсифицирующие производство продукции КРС, и выполня; функции выбраковочных.. Действительно, при (х < а) показатели (р) (т)) становятся ровными или меньше нуля.Мощность анергии корда мо но выразить и через содержание в нём сырых органических вещает

э=1п[1п р

Э1к/Й1пр] мда/кг°»75сутки, (I

экл

где _ величина, выполнявшая роль энергетического н

пора,обусловленная разностью энергетических ькьивалентов отделы;

- 13 -

органических веществ кормов, ЗДи/кг^^сут.;

5пр,э:к,экч'э0эв ~ содержание анергии в сыром протеине, сыром аире, сырых Оезазотистых экстрактивных веществах, сырой клетчатке, ЗДм/ыг ОБ;

Э1к/Э1пр~ ьешчина.ыгаолнящан роль энергетического сопротивления трасформации энергии кормов (Э|К) в энергию продукции КРС (Э1гф);

]п(1п..;-единая закономерность трацс-^ормации энергии из одного состояния в другое. ДьоЗной логарифм отражает двухступенчатой-ь дроцесса (катоболическиД и анаболический). После некоторого преобразования получено:

р=1п [1 п ^ ».а, МДж/кг°»75су-тки (1й)

где сПр,сЖ,сБЭ8,сКл -содершатю а I кг органического вешесгва (ОВ) корма, всех его составляющих: сирых протеинов, сырого кира, сырых беэазоигстых экстрактивных веществ, сырой клетчатки, кг/кг ОВ; Показатели мощность и КПД энергии корма количественно оценивают не содержание энергии в кормах, а ее способность обеспечить животноводческую продукцию.

Величины мощности и КПД энергии кормов очень изменчивы я зависят от вида кормовых культур, сроков и технологий заготовки. В основе изменения этих показателей энергии кормов лежат зависимость соотношения в них отдельных разновидностей органических веществ (сБЗВ,сКл,сЖ,сИр). В свою очередь сами органические вещества в кормах растительного происхождения изменяются по зависимостям, представленным на рис.2, которые подчиняются законам роста и распада органических систем.

В„2Р§Шьей_,главе представлены программа и методика исследований. Программа состоит из следующих этапов.

органических веществ в течение вегетации: I - накануне колошения; 2 - в начале колошения: 3 - в конце колошения; 4 -в период полного цветения; 5 - в начале созревания семян.

I.Проверка на достоверность существующих методик определения внергеткческих показателей. Прзбк заготовленных кормов для контроля отбирались универсальный пробоотборником, разработанным для этой цели. Контроль органического состава кормов и их влажность осуществлялся областной агрохимической лабораторией. Лия выбора информации о переваримости этих кормов результата контроля раздавались специалистам. Расчет ОКЕ производился по формулам (1),(2), (3). После сбора данных проводился статистический анализ и расчет средних ошибок определения энергетических показателей. ,

2.Определение требуемого количества энергетических показателей кормов для обоснования технологических решений .На основе показателей мощности и КОД анергии кормов разработаны методика и программа расчетов требуемого качества и количества кормов на ЭВМ в зависимости от необходимой продуктивности коров.' Рьсчйт проводился для удоя от 8 до 32 кг, маоса коров 500 кг и сравнивался с нормативными данными.

3.Определение параметров кормов, необходимых для расчета

горгетических показателей. Требуемая мощность энергии кормч для »лучения удоя от 3 до 32 кг в сутки рассчитывалась на ЭВГ.! по риз-К5о58шго3 к««;! арограглм я :•'• лордам кормления КРС для тпкой вд юдукткпности. Екгл проседей анализ палучонннх результатов.

4.Разработка машиной методики обоснования технологических ■вепиЯ кормообоспечекш (на примере расчета опткмаяьинх рэдготлч >рмлешя) осуществлялась на основе показателей модности и КПД ¡эрпгл кормов. Сочетание видов кормов в рационе определялось х'?~ ¡нием системы лине&шх уравнзапй

£р1-х15ртр; (17)

х, ^ N.; (20)

ie КПД энергии кормов входязда в'рацион.долях; pji- мощность анергии кормов,входящих в рацион; х^- доля, от единицы, каадого вида корма входящего в рацион; рТр~ требуемая мощность энергии корма, обеспечивающая необхо шй суточный удой;

t]Tp- требуемый КПД анергии корма, обеспечивающий необходимый ■точный удой;

'¡^-ограничения на каждый ввд корма, в долях от единицы; Б качестве целевой функции используются: £ о^- х^—> тах, где ij) - параметр неоднородности энергетических эквивалентов сргаш-ского вещества кормов; 2 Cf ^—> min, где (С^)- стоимость каж->го вида корма, руб/ц.

о1= cflpj ♦ 20-сЖ^ 2,5-сБЭВ1 , МДж . (21)

юк-схема алгоритма представлена на рисунке 3.

5.Проверка з.{.'ректтшпети машинной методики обоснования опти-

ыальных рационов кормления КРС е производственных условиях, единым дашшм контроля кормов рассчитывались рационы кормления по существующим методикам и с помощью ЭВМ в соответствии с раз Ооташюй' программой. D течение 30 дней проводился эксперимент молочной форме. Опытную и контрольную группы по 50 коров корк соответствующими рационами. Сравнивались результаты по продукт ности коров к расходу кормов.

В четвертой главе изложены результаты исследований. По итс проверки достоверности существующих методик определения енерге ческкх показателей было :.^явлено, что средняя ошибка содержг ОКЕ колеблется от 5,8 % в корнеплодах и достигает 16,7 % в силс Результаты расчетов на ЭВМ требуемого содержания в I кг. ОВ си протеинов (clip), «ира (сК), О.езздор1стых экстрактивных веще (сБЗВ), клетчатки (сКл) представлены на рисунках 4,5,6. Там г приведены нормы кормления коров по дашшм академика А.П.Калашн:: ва и результатам обработки норы кормления А.П.Калашникова,X.В. гитова и Н.Клейменова, А.Ыодярова. Из представленных зависимо видно, что требования существующих отечественных норм кормления clip, cS, сБЭВ, сКл имеют между собой расхождения. Данные расе тайные по показателям мощности и КПД энергии, не противоречат £ нормам.

При значительной вариабельности нормативных показателей (с сЖ, сБЭВ, сКл,) наибольшим единством обладает показатель мощное энергии корма рис.б!

Учитывая 9то обстоятельство ц способность показателя мощне еиергии корма выбраковывать корма, указанный показатель может пользоваться как в СТК энергии.ко^ов,так и при обосновании те} ■ логических решений коршобеспеч&едзд.

При проверке эффективности методики обоснования оптималыа *

рационов для КРО контрольной группы рационы рассчитывались mat

£ Начало j

_L

/Ввод

скл1,в1,з1,о1,нг

ДГ75Г

т,гр=Ртр/е(РтР+а> OB^K-q/20-i^

Fac.3 Бжж-схчыа алгоритма расчета оптимальных рационов «

сПр.кг 0,18 0,16

i

0,14 0,12

12 16 20 24 28 q,KT

сБЭВ.кг

0,60 0,58 0,56 0.54 0,52 0,50

12 ; 16 20 24 28 q,Kr •

Рис. 4 Требуемое содержание в I кг ОБ, входящих в рацион сПр и сВЭВ в зависимости от суточного удоя (q) коров: I- расчетное, 2, 3, 4 - по данным норм кормления.

зоотехником хозяйства по содержанию в них ОКЕ и переварю,юге

теина. Рацион корллевия опытной группы рассчитывался на Э1

разработанной программе. При этом накладывались ограничена

.............1..............

1

' 4

2

/ / I

% У ■ i

с:?,кг 0,04

0,03

12 1В 20 24 23 q,кг

сКд.кг 0,31 0,27 0,23 0,19

12 16 20 24 28 Ч.кг

Рис.5 Требуемое содержание в I кг ОВ входящих в рацион сл и сКл в зависимости от суточного удоя (ч> коров: I- расчетное, 2,3,4- по данным норм кормления.

ив, сепаху, связанна с наличием в хозяйстве концентратам сог-ю зоотехническим требованиям по кормлению КГС. В результате ¡еденного эксперимента среднесуточный удой коров в обеих груп-спязился ка 1,7 кг. Однако по сравнению с контрольной груп-в опытной получена экономия кормов: сэна-0,1, силоса-7,4, Кондратов -1,1 кг на голову в сука?.

приведены результаты расч9та экономической эф-■ивности предлагаемой СТК энергии кормов. Эффективность дости-■ся за счат говнаения достоверности информация, выдаваемой СТК, !заненш с существующей. Расчеты показывают, что при сгогконии

Р 0,8 0,6 0,4

12 36 20 . 24 28 я,кг

Рис.6 Требуемая вдеость тронсфорслащм анергии кормов рацсона (М2&/КГ0''*5 су-хкл) в згшгшкости от суточного (я) удоя: I- расчетная, 2, 3, 4 - по далпш порм кормления.

ошибки СТК экоргки кормоз с 15,5 % ДО С,4 й, ДОЛЯ

пользуемого кауло па отагю производства, за счз? прэдотврас

брака повыдаогая ш 21,8 й, аз цмш Б 1,33 раза. Произведет

пая проверка Еохсазала, что ва-счзт Соха о точного определения

ходаых дашшх при обосноваанл рационов коргллешя затраты ко

сшпшотся на 16,3 %.

Еагоз! по рабато

1.Б соогво1'стх:з: о -РОЗТ вз-Едозу» спетому тохнологнчз подготовка протадохЕа ЩШШ) -система теяшчэского контроля ляотся шотъешаггой частьа гашогогшэского процесса. Она пред пачона для обоспзшщя тодшогш производства достоверной ш нацией, явдянззпея осшиоД ^¿активного управления производст предотвращения к отдаления брака.

2.В кавотноводствэ корл выполняет роль сырья п основ внергетмческого ксточгош). Поэтому достоверен информация о имеет первостепенное значение для повышения эффективности пр ВОДСТВ8 продукцви КРС. .

3. Существу шея система технического . контроля энергии кор

-- 21 -

:ак осповггого иторгетяпоскогб' источника, нсссвэр^зшю:

ерсд« оолшзге -количества гсшрплзруекк я т-схоят-ю т.ргта яжазатолоЯ -коргов (^олее 70) пъ? шкттелг», еисгоСиого ;:л!по;и;.::Г> шь ыкфаковочного. Поэтому контроль ксрг.жз но гпшогкягг сноса •сковпоГ. - ар?дотпрпг;;енлл ;г о:д»л«мя браяа;

дл:< г:герг;аг . кср:-:ов ^р.таз;;лег!ся носпг.г.пддип

олксо г.'когооЗтогн с?Н'?ргэх:г;есж;:: покпзптглеЛ: (валовпл, поруй"-сСжгаая, чпстм опертая; свсяют и эпэрготеческпо кэр:*о".,то гетс'.ос^ь :г КПД эиергк:); в кз'гейтвэ исходах, дташх дял опродсдагш ргяргаякосквх окагатолей йсглмьоустся поацзг^ася и яо кодд^каяся о-йраткриэму оптролго к?^ржиня, а переваримость кормов Соретсд пз ¿шерзтур-их исгочиккоз, во икехцих оцеко:с точности. Бри эгсм аФХок? дажэ до адью точного контроля кормов в части к ¡формации сводится к улй;

в системе исходных данных для обоснования технологических ре-эний допускаются взаимозависимые, дублируемо показатели, что, учетом объема и трудоемкости получения исходной информации, не-зстоверного информационного обеспечения производства, приводит к ротиворэчивости зшформавди и, следовательно,- к- отсутствию досто-зрного решения. Это делает неэффективным нсЖйУзбванйв малинных зтодов обоснования технологических решений;

отсутствуют эффективные технические средства взятия проб эрмов на-контроль.

4.Из трэх: составлякдих ошибки информации при определении'энор-яичаских"'показателей кормов наиболее недостоверной'я'Ь'лянтся но-штролируейая информация, ошибочность которой мбж&т' Достигать >,5 %. В этих условиях повышение достоверности На оо~

1лышх этапах становится неэффективным. При погашений точйбстя' юдств технического контроля и расчетных методик Л" игаадляла'"

совокупная озшбка контроля содержания энергии в кормах снхкае всего с 18,0 до 15,0 %.

5. Валовая энергия в корках, так и применяете в настоя время отраслевые показатели (пареваримая, обменная, чкетая ип пш; содержание овсяных и энергетических кормовых единиц) не с собны как в отдельности, так к з совокупности выразить продукт шв возможности кормов. Работа (продуктивность) энергии корма роделяется не общей величиной, а разность» энергосодержания д систем, каждая из которых не равно нулю.

6. Наиболее научно обоснованными и технологичными представ ются следующие энергетические показатели кормов: количество ксх> ной анергии сгорания органических веществ, мощность и КПД трано рмацки этой энергии в энергию продукции. Эти показатели облад; свойством необходимой и достаточной информации для обосноваз технологических решений производства продукции КРС.-

7. Показатели мощности и КПД энергии корма способны выполни функция вибраковочшх. Они определяются разность» энергеткче« эквивалентов и сочетанием отдельных групп органических вещее (сырых протеинов, жира, безазотистых экстрактивных веществ и гш чатки), взаимодействие между которыми определяется закономерное^ роста и распада. Содержание органических веществ в кормах поддае ся оперативному контролю, поэтому использование мощности и I энергии корма в системе технического контроля энергии кормов пс воляет ей выполнять свои функции по предотвращению и отделе! брака. Кроме того, это обеспечивает зависимость СТК только от сс ственных технических средств.

8. Разработаны алгоритм и программа обоснования основных те нолоппеских решений в кормообеспечении КРС на ЭВМ по показател мощности и КПД энергии кормов, способные приводить к дсстовери ранениям.

9.разработок» универсальное техническое устройство взятия проб стебельчатых г.орг-'ор как после заготовки, так к в период скармливания.

ТО. Исследовшпшгл установлено:

нормативные трееошш еуцествуютх отечестоегсш норм корм-леш*я КРС по с.'рш? протеину, гэтру, БЗЗ, кл?патк<? имею? нчаду собой болнпте рпсхсхцегая, показатель требуемой мощности энергии корма, распчвгмший по тем гв нормам, тлеет полную сходи:гость.Эхо подтверждает воямогаость его использования в СТК энергии кормов и для обоснования чехкологулвста?. ртаепн?,, что устраняет избнточ-ность и противоречивость нормативной шформацш;

метода мзшявого обоснования технологических рягчппй при производстве продукта! КРС на основе показателей мояшсти и 1Щ энергии кормов достоверно списывают процесс преобразования рн<?р-пш корма в животноводческую продукцию и позволяют снизить затрата кормов на 16,9 %.

II.Разработана СТК энергии кормов, способная выполнить функцию не только измерения показателей, но и выбраковки, вклвчатчая в себя универсальной техническое средство для взятая проб кормов, эффективные вкбраковочпыв' показатели, существующие технические средства контроля и алгоритмы, обвспэчивэхшге хранение и обработку информации о кормах на ЭВМ.

Вместо 6 ср;ествущих энергетических показателей кормов (валовой, переваримой, обменной, чистой энергий; содержания овсяных и энергетических кормовых единиц), а также переварили (протеина, кира, БЗВ и клетчатки) предложат всего 3 (количество исходной энергии, ее мощность и КЭД ).

Устранена избыточность и противоречивость нормативн-гй информации, что обеспбчивзэт возможность машинного обоснования т°х нолси'ичепких реионий нормообестечения.

12.Снижение ошибки контроля энергии в кормах с 15,5 до 6,4 : которое обеспечивает предлагаемая система технического контрол. 'повышает количество эффективно используемого корма в 1,33 раза, при заготовке кормов, за счёт выбраковки негодного, повысить а фективность использования кормов на 21,8 %.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

I .Технический контроль кормов - необходимое условие интенс фикации производства продукции животноводства // Совершенствован механизации производственных процессов в животноводств Сб.науч.гр. / ЧИМЭСХ.- Челябинск,1990,- C.I2.

2.Пробоотборник кормов. Положительное решение ВШИП1Э по s явке К° 4939591/05 (044630) от 13.03.92 /соавтор Е.Н.Палецков/.

3.Совершенствование системы технического контроля кормов // Тезисы докладов XIX научно-производственной конференции "Прогре сивные форщ интеграции науки и производства АПКи-Кустанай,-С.2Е

4.Методика обоснования основных технологических решений кормообестачениии крупного рогатого скота на основе показате.» мощности и КОД энергии кормов: Отчет по'госбюджетной теме /ЧШЭС № ГР 01860022326,Челябинск, 1991 /соавтор Е.Н.Палешсов/.

5.Совершенствование компьютерных моделей технологических ре чбтов кормообеспечеяия крутого рогатого скота // Совершенствов? ние механизации производственных процессов в животноводстве. ОС науч.тр./ ЧГАУ.-Челябинск,1991.-С.9-13.

6.Состояние и совершенствование системы технического коатр< // Совершенствование механизации производственных процессов в з вотноводсгве. Сб.науч.тр./ ЧГАУ.-Челябинск,I991.-С.13-20.

7.Оценка продуктивности кормов показателями мощности и КПД

энергии // Система ведения агропромышленного производства Челна

ской области на I99I-I995 гг.:Рекомендации. Ч.II.-Челябинск, I!

/соавтор Е.Н.Палецков/.

Псдписано легагг/ 16. /0.92. Фор пат GO >SO, '/16

Гам >tc too stra Захаз S36 '/ГАУ