автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Усовершенствование технологии и технические средства механизации кормления КРС и обслуживания его в пастбищный период

рГ 5 ОД

. 1 5 ОПТ 1В05

НАУЧНО-ИССЖДСВАГШШСЙ К ПРОЕКТНО- ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СПГЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РФ

На правах рукописи

СЕДУНОВ Вячеслав Алексеевич

УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ КОРМЛЕНИЯ ДРС И ОБСЛУЖИВАНИЯ ЕГО В ПАСТБЩНЬЯ ПЕРИОД

Специальность 05.20.С1 - механизация сельскохозяйственного производства

5 и о о е. р т а ц и я

в виде научного доклада на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Пе?врбург;Пушкин

1995 г. •

Работа выполнена в НИПТИМЗСХ КЗ Р» и СЗНИИМЛПХ а 1970-1996 гг.

Научный руководитель - кандидат технических наук,

старший научный сотрудник хладное е. е.

Официальна» оппон-эиты - доктор технических наук,

Ведушдл организация - государственный племенной

завод "Маг.зчнсэ" Вологодской области

Защита диссертации состоится '(С 1935 г,

в .»¿Ьгчасоэ на ааседании специализированного совета К ого.69.01 по .:рисудден;ш ученой степени кандидата технических иа>< в НИПТИМЭСХ НЗ РФ по адресу! 1.69625, г'.Санкт-Петербург - Пушкин, п/о Тярдево, билыровпкоо шоссе, 3,

С дисоертацией моиио огнакокитъся з библиотек*} НШГГИМЭСХ Ю РЭ. .

Диссертация в саде научного доклада разослала »

1Сй5 г.

Ученый секретарь

специализированного сов&га,

гга5адздат технических наук, •>• 1

профессор ВАГИН Б.И.;

кандидат технических £аук, старший научный сотрудник БЕЛОВ В.П.

ОБЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Обвстчэнт насодения страны продукт?.!,¡и хмвотноводстаи отечественного производств?. :'эвовмсжно б&а совершенствования технологии и средств механизации в мадсчноы ж*иютко-водстге.

В структуре рациона молочного скота свыше 60?. питательности корма составляют концентраты и кор-эплоды, которые требует дифференцированного нормирования. Иэ-еа отсутствие соответствуй'^к средств механизации выдача таких кормов -на- существующих фермах обычно проивводится вручную. Это требует больших затрат труда и не обеспечивает точности дозирования. Особенно остро .стоит вопрос технологии и механизации нормированного скармливания корнеплодов при беспривязном содержании скота4

Ы проблема механизации раздачи молочных кормов , телята» поелвпрофилакюрного периода до последнего времени не было найдено вполне удовлетворителлного технического решения, вследствие чего в сельскохозяйственном производстве в большинстве случаев используют ручную выпойку телят иа обычных ведер.

Признана целесообразность создания пастбищно-доильных центров (ПДЦ) для обслуживания молочных коров в летний период года. Однако в условиях повышенной увлажненности Северо-Западной зоны aro сопряжено со значительными материально-техническими затратами на их устройство и экологическую безопаснсють.

Таким образом, исследования, направленные на совершенствование технологии и соэдств механизации раздачи редких кормов, корнеплодов и концентратов, а также обслуживания корсв и молодняка КРС в пастбищный период, являются актуальным;;.

Цель исследования. Разработать технологию и ■ технические средства механизации кормления КРС, а также ободудивания,его а пастбищный период. "'

Задачи исследоаашл .- анализ имеющихся и разработка tíosax технологий и средств механизации кормления и обслуживания КРС, оптимизация их параметров, проверка и технико-экономическая оценка эффективности применения предложенных тэхничейких решений в производственных условиях.. . " ■ '

Объекты исследования - экспериментальные образцы оборудования и технологические линии, акоплуатирующиеся на фермах опыт-

¡¡о- проявводстватшх хоея^огв (ОПХ) Северо-Йападного НИИ молочного ц лугояссгФсеого хозяйства (СЗНИашюХ) и других хсвяйств Севе-ро-ЗападноЛ вони Российской Федерации (р5).

Истоки пйпдгдеваиий. Теоретические исследования вьшолнеш о .теория хрглеинэ и истечения сыпучих 'Материалов из' 'буккеров*!! с:..'ссза, теории резвшш Лзавием, законов классической г:гхЕннкп. Обработка результатов лабораторных исследований прово-Ягиась кетсдсп. математической статистики с испольвованием S&M. H'gwsyft юиивяу работ» ссстшшэт: •

i) SteassKssos рзйсяио ряда проблей совершенствования теино-;»гвй «ягода» одновременно с разработкой новых тех-

кзявсюа cp3S{»j тгн'|»ация проиоводствеиных процессов-.

2} CZoZ^mc?, «ат«катвская модель вывевивааия дозируемого иагерййаа " грпипгедиошюу вертикальной питателе дозатора, а так-аз кэтодзда (гсЬяф к проектирования такого дозатора.

. 3). Cörcsnsijj: гсртякаяь?йй пиековый дозатор трудиосыпучих п fi.-rv'pjiarcs (патент'F® И 2022233), ;еаеощий проблеиу пор-, вгаягзге когиро-кшя &л2.тлой подкормки коровам во время их доения . j якськса с&гз, ссюодашя параметры его работы.

а) д'е:г?;слоггз скдаишваиня корнеплодов в снеси о ионцеитра-к 'юэдгрукягэздо скока группового и индивидуального дозаго-Г-ээ едгкх 0

'б)' 'ШЫфордояиыЯ раздатчик itopuos (патент PS Ii

?.5ieoS2),, рос^зуггий групповой.« индивидуальный способы выдачи ь-элю^йГ при пг±зяошй! содержании КТО.

■ Текпагзгйз „ ó адшнеские средства выдачи кадм« кормов VZZOSfi^ МРС Сл.С. ü 1231005, яат-ек? F© Н 1787393).'

, ?)• технология обслуживания кивопш на

' ШЩ i; кзвоэ .|£ш$£5?ййЦкоааяьнов устройство для разделения стада, • <;одгс;:а ¿.nsc!:;:i:i! a">$0i»aí vsasöoa с првддокльио-пселодошгыш пло-

ОДРК Г":;. '. •• ; -.

^^•■ость ргботн закхзоча&тся в сниаенйи трудо-ьй:-ра"г m ссютвбтствугешх'-оаерааий в средней в 2 раза

•йо срарнешо с ойЬвзо продеияеинш способа»». ■ . ' Роолязгл^и '.результатов исследований. ■ Результаты исследований шпаазовзды Гссагропрсмо'м fas при разработке исходных требований на .раздатчик ягкдких-кормов ьшедняку KFC, на стационарный плат-

форменный кормораздатчик для индивидуальной раздачи концентрированных кормоЕ н влажных коршсмесей и на стационарное оборудование для уборки навоза с преддоильно-коаледоильник игоцадок ЩЩ.

Апробация. Материалы рассмотрены и о.^пеин на НТО Гоеагрон-рома Из черноземной воин РФ в 1988 и 1990 гг. , на г.оордин:-".ц<ошшх советах по программе "Ислоко" в 1985-1995 гг. , на ргслублиганских (Москва, Санкт-Петербург, Кироа) и областной (Вологда) шетапшх,' на заседании президиума Отделен, я по Нечерноземной ронс* Р*- РАСХН ü мае 1995 г. '

Публикации. Основные положения rf результата исследований опубликованы в 40 печатных работах, в тон числе в 6 аатогеких свидетельствах и 3 патентах Российской Федерации.

СОДЕРЖАНИЕ РАЕОТН

1. Совершенствование .технологии содержания и корьугзииз телят.

При выращивании ремонтного молодняка RFC ва специализированных комплексах наибольшее распространение получило £>&снр::вяэ -но-боксовое содерзалие его в групповых .клетках, • Наличие боксоц обеспечивает кезагрязняекое место, для отдыха ;згао'.п-:ых и тем самый улучшает саиитарио-гигиенические условия их содср:;лнй«.- Поэтому боксовое содержание находит все большее распространенна п на рядовых фермах по выращивании молодняка КРО, .

В технологии выращивания телят послепрофилакторного периода наиболее трудоемким процессом является выпойка гадких.кормовs которые по питательности составляют большую часть рациона.' , Сусзет-вуюшие способа механизации выпойки телят можно разделить на 2 типа: с подачей корма непосредственно в клетки, где содер-етгся та-вогнкз, и с подгоном телят из клетки к кормораздаточному агрегату. Для поения используются как сос|»вий, так и ведерный варианты.

Однако существующее оборудование песовервдто, и поэтому практика с/х производства в большинстве"случаев производит былой-НУ телят из ведер вручную. • .

С целью механизации' этого трудоемкого процесса разработаны новые кормораздатчики, защищенные а. с.' М 1291095 в Z986 г. и патентом РФ N 1787393 в 1993 г.

Зг.

На основ® этих кор. эраздатчикон к усовершенствованной технологии беспривязно-боксового содержания теллт создана технологическая линия механизированной выпойки указанных кормов. Соьер-^онсгеобание технологии евключается е том, что боксы, являсщгеся роной отдыха лизотных, на время поения их соединяются через проемы с ю^мовкм фронтом (становятся комбибсксами), вдоль которого размешается поияьныэ ведра указанного кормораздатчика. Этим обеспечивается равномерное, едшичное распределение аивотчых у каждого поильного ведра. В остальное время кормовые проемы по фронту кормление закрыты подвижными заслонками, а боксы используются по основному,назначению - для отдыха дивитных. Жидкий молоч-ний корм подается в поильные ведра, смонтированные"на жесткой гатачге, и перемещается в них по роликовому пути мелду двумя рядами омедни- Соютв. Для регулирования доступа к поильным ведрам конвейера телят, находящися в боксач, корморые проема оборудованы заслонками. Открытие и закрытие езслонок каждого ряда Саксов осуществляются одновременно, с поста оператора. Оптимальная плакировка боксов - йзухрядная, с раак'екениеи зоны об л&уживакия ведерного конвейера 0 центре рядов и разделение« боксов ка 4 одияа-газзых секции. В атом случае из каждого поильного ведра по очереди получаст коры 4 теленка. Возмоаио и однорядное расположение боксов, в этом случае из .<а*дого ведра получают кори 2 теленка.

Для прошвкй поильные ведра специальны« устройством опрокидываются .и обрабатываются исждае-дезинфицирушим рас'-юром в момент прохождения зоны действия (форсунок.

Производственные испытания предложенной технологической линии показали ее соответствие утвержденным исходным требованиям на штанговый раздатчик жидких кормоа телятам.

"Техническая характеристика технологической линии:

Количество обслуживаемых животных, гол. до 200

'Производительность, гол./час' 400

Масса, кг ЭЗОО

■ Металлоемкость, кг 1200

лоличество,обслуживающего персонала, чел. 1

.Скорость перемещения ведерного конвейера, и/о О.'бв - 0.16

Габаритные размеры, м 65 х i х 2

■ Установочная мощность привода, кЕт 0 .'25 - 0.75

По данным госплемзаяода "Молочное" Вологодской области применение штангового раздатчика в сравнении с ручной выпойкой гз ведер позволяет скиьить затраты труда на обслуживание животных и производство прилеса живой массы более, чшд в 2 раза. За -время работы раздатчика в течение 3 лет коэффициент'готовности оборудования составил 09Х.

С. Совершенствование технологии и средств кех&низнции раздачи кормов коровам.

Я.1. При беспривяеком способе содержания коров.

При беспривязном содержании коров основная часть (около 607.) рациона нормируется групповым способом. При этом сенах, слдсс и многокомпонентные смеси на их основе выдастся п кормуи'<и коровника. Скармливание сена наиболее технологично и экономически оправдано производить кг кавесов-самокормуыек, заполняемых во время заготовки корма и расположенных на зыгульных площадках для коров. Эта технология реализована-нами и успеико используется на ферма "Куркино" СЗШШЛК овыпе 20 лет. Дифференцирование рациона достигается выдачей подкормки качдому животному в соответствии с продуктивностью и другими индивидуальными особенностями. Скармливание подкормки наиболее приемлемо во время доения в доильном за-.•:е. Но скармливакие концентратов-в доильных залах ограничено по времени продолжительностью доения. В сухом виде суточная доаа высокопродуктивных коров, составляющая 8-15 кг концентратов, но может быть скормлена за время трех доений, составляющих в совокупности 15-20 мин. Скорость поедания сухих концентратов составляет, как известно, около 300 г/мин. Поэтому приходится еаьедомо удлинять время пребывания коров в доильном станке или увеличивать скорость поедания концентратов. Увеличение времени доения неприемлемо по технологически« причинам. . •

Увеличение -скорости поедания корма достигается увеличением' его влажности. Значительный интерес в этом Плане представляет смешивание концентратов ,с вымытыми, измельченными корнеплодами, скорость поедания" такой смеси при влажности 65-60 X увеличивается р 2 раза по сухому яеирсгву и доходит до кг/мин.

Существующие доильнаэ установки для доильных валов комплектуются механизмами для группового и индивидуального дозирования подкормки бо арена еознйя. Ко эти доваторы предназначены только для г.зботы с сухкми гранулировакьым- концентратами. А для довиро-сдоия оериозга концентратов собственного помола к тем более влак-пых кормосмосей они не приспособлены.

Для механизации раздачи указанной корнепдодо-концентраткой смеси в дойдьных. sasa< нами разработаны специальные технологические линии, предусматриваете как групповое, та;; и индиввдуаль-иэь нормирование. ' '

2.1,1. Msxawasiu группового- нормирования коркеялодо-кой-цзнтратной г»од^рикя.

Групповсо нормирование пронасодится е- . групповых коржиках доильнык устаюсок "Елочка". Для »того- на га:е групповой кормупки оЗорудоаа:; скр$скоьнй транспортер с консольными скреби ли, paflo-таощики в сякой гориеонталькой плоскости. Кора на него поступает ■не бункера-дозатора. Для пастбищных условий, где наряду с дозированием кеоЗход!&го поднятие корма, оборудуется бункер-доватор о подъеыньй: днищем.

• На стационаре (в. коровнике) достаточно бункера-дозатора с нйжней выгрувкой к побудителем подачи в виде нояа-сбрасывателя кориа в ьыгрувше отверстия в гнище бункера. Рабочая кромка сбрасывателя выполнена в форме спирали Архимеда. Весь диапазон углов сколь&енкя криволинейной кромки должен обеспечивать функцию самоочистки кромки от волокнистых включений, попадающихся в корма. Расчет геометрия рабочей кромки сбрасывателя аналогичен расчету формы рабочей кромки валорно-дозирующего органа дозатора индивидуального нормирования.

Для сокращения потерь корма при перевозке кормосмесн на значительные расстояния- от кормоцеха, разработан и реализован в производстве дозирующий бункер-контейнер, " навепшваемый на трактор MT3-BG и исклячаодай ручные погрувочно-раэгруеочные работы. Емкость дозирующего бункера-контейнера определяется потребностью кормосмеси на одно доение и составляет 1200 кг при поголовье 160 коров и средней разовой норме выдачи-8 кг на голову.

2.1.2. Механизация индивидуального нормировании ксрнепло-до-концентратной подкормки.

Индивидуальное нормирование рациона'^ивоткых аа счет дотированной выдачи подкормки позволяет повысить их продуктивность на 8-10* и при беспривязном содержании ео&моуно в индивидуальных доильных станках доильных установок ("Тандем", "Карусель", УДС-23).

Для целей дифференцированного дозирования трудносыпучи.': и сыпучих материалов, каковыми в животноводстве являются влапные кормосыеси и концентраты, с учетом малых удельных энергозатрат, а также простоты устройства, надежности в работе с заданной точность» и равномерностью дозирован.ш нами разработан объемной новатор с гравитационным цилиндрическим питателем и ссосным с питателем запсрно-дозирувдии витком шнека, с оперативно «вменяющимся зо аадачной программе углом поворота ииека, пропорционально задаваемой дозе (патент РФ N 2022236).

Расчет и исследование млтадкялись о учетом результатов работ 1.Я.Степука, Р.'Л.Зенкова, С.П.Орлова, С.В.Мельникова, Ю.Д.Ввдике-!ва, 'В.В.Платскова, Б. Л.Внука, А.В.Мягкого, Г.М.Ягудина, ).С.Эпиктетова,' М.А.Агапова, В.Ф.Второго и ряда других.

При выборе способа дозирования учтена рекомендация Л.Я.Сте-ука о том, что при выдаче Елауных ксрмосмесей более объективны,: оказателем точности дозкровачмя сухих питательных вецесгв явлн-тся объем влажного корма, а не его масса.

Аналитическим обоснованием разработки явилась обобщенная аваром математическая модель эффекта вывешивания материала' на генках гравитационного питателя. В фаза хранения материал в пи-иеле опирается на валорно-дозирующий орган 5-5 находится в состо-!ии сжатия в ограниченном объеме от действия собственных грави-щионных сил. При этом происходит существенное вывешивание боль-й части веса материала аа счет трения о стенки труба. Это бла-приятш*сказывается и на уменьшении энергоемкости дозирования и , поддержании требуемой точности дозирования.

Математически процесс вывешивания материала нз стенках бун-ра-силоса описан частной формулой Ячсена, иапол&вовашю»; Я.Зенковым.

Гравитационный питатель * дозатора с высотой, ■ значительно »шей .поперечного размера, очевидно является разновидностью си-

лсса-бунк-»ра по Р.Л.Зен'-эву, л в нэм также проявляется аффект зы-эеаииаиия. При исследовании этого аффекта с учетом различных дополнительных условии выяснилось,что для Сольп&и общности его математического описания удобно испольгоеатъ обобщенны;"! коэффициент вывешивания Ку. Си имеет фиэическуи рземвркссть, обратную рагиер-' носта высоты столба, материала, и определяет основные параметры вывешивания: предел удельного давления на дкице и достаточную высоту столба материала, при которой тек/цео даьленйз на днище становится практически равным этому пределу. Чем Сольпз величина этого коэффициента. гем сильнее аффект вывезивання, т.е. ыеньие предел удельного.давления к меньше достаточная для практического постоянства давления материала в области догирусцего сагана высота его столба.

В отличие от частной формулы Янеоиз, на основании классических законов ыехй1-:;:ки и с учетом упросашк гипотез предложена обобщенная формула Еф^екта выверивания, ьюэочаоцая в себя целый ряд дополнительных'условий хранения материала, в том числе влажной кормоснеси, а питателе дозатора, а именно: действие постоянного внешнего давления саерху на материал, уплотнение материала от деформации, проперциэнааьной вертикальному давлению, по глубине ааяеганкя при длительном хранении, использование дополнительных элементов а питателе для оптимального вывешивания материала.

1 Обобщенная формула лыэесквания имеет следующей вид:

Ра (У) - Рвтх* (1-вхр(-у*Ку)) + ро-ехре-ук.,.) (1), гд«Рв. - вертикальн&э удельное давление в рассматриваемом горизонтальном слое материала, .¡а;

у - координата глубины горирснтального слоя, материала относительно его верхнего уровня в питателе, м;

Ку обобщенный коэффициент вывесиванпя, 1/м; Ро,- постоянное вневнее удельное давление сверху на •столб материала, Па; •

Рвшах * теоретический предел. вертикального удельного давления в материале на бесконечной глубине, Па:

, Ритлх " Гэ'Я/Ку .

где - средняя насыпная объемная масса материала, кг/м3-,

I - 8.б! и/с2 - ускорение свободного падения. Учет дополнительных услсгкй вывесиггния материала в питателе ДСватора выражается г формуле (1) через дополнительное слагаемо?

от внешнего давления сверху на материал и через формулу коэффициента рьгвешивания. Обобщенный коэффициент вывешивания определяется по следующей формуле: Ку » к- ЦЙ"I • Ь1 )/Зп3 - Гс' е • В .

где к - безразмерный коэффициент бокового давления, равный отношению горизонтального и вертикального уделы«« давлений ь рассматриваемом слое материала, по величине меньше 1 и г>вля> тийсп фиапко-механическим свойством материала (по Р.Л.Зенкову к <*> (1-31п?)/(1+31п<?), где 9 - угол внутреннего трения материала),

г - индекс-номер однородного конструктивного элемента питателя, с которым контактирует вывениваемый материаа;

Г¡-коэффициент трения материала по 1-чому элементу; Ц- длина линии контакта 1-того элемента с материалом в плоскости поперечного сечения, м;

Зп- общая площадь поперечного сечения материала, м2; В - коэффициент деформации и уплотнения вывешиваемого материала, 1/1Та. Этот коэффициент определяется экспериментально или в соответствии с ЗеккоЕым рассчитывается по формуле, полученной на основании гипотезы линейной деформации сяатого материала в абсолютно жестком питателе:

В - Г1-2-ц2/<1"И)1/Е , .

где н - безразмерный коэффициент поперечной деформации материала (коэффициент Пуассона);

Е - модуль упругости материала (модуль Юнга), Па. Рис.1 наглядно иллюстрирует характер изменения распределения вертикального давления по глубине материала в зависимости от изменений величины коэффициента вывешивания, связанных с учетом различных дополнительных условий хранения материала.

Одним из условий устойчивого и равномерного процесса дозирования в гравитационном дозаторе является поддертаие- постоянного удельного давления материала в области рабочего дозирующего органа. С учетом эффекта вывешивания это означает требование " достаточной высоты столба для практического равенства давления на рабочий орган теоретическому пределу этого давления. Желательно иметь возможность минимизировать допустимую высоту питателя ва счет разумного увеличения Ку. Для этого мокно использовать способ установки в питатель дозатора дополнительных" вертикальных перегородок, увеличивающих Ку за счет увеличения общей длины линии контакта материала с питателем и уменьшения гидравлического радиуса,

равного отношению площади поперечного сечения материала к его периметру. Для случая п-перегородок и п-симметричных секторов формула гидравлического радиуса одного сектора Судет следующей: р « тМУС2- (1Г+-2-П)] .

где; I? - геометрический радиус цилиндра питателя, м.

При этом гидравлический радиус одного сектора не доляен быть меньше критического гидравлического радиуса отверстия для свободного истечения ¡.'.атернала без образования устойчивых сводов. В простейшем случае при отсутствии перегородок при п - О р »

В ¡¡формуле (1) давление имеет два слагаемых: Рв-Рв1+Рв2. где Рв1 - Рвяах*С1-ехр(-у-Ку)); рь2 - Ро-ехр(-у-К-).

Первое отражает собственно эффект вывешивания, а второе -влияние внеанег) давления на распределение вертикального давления по глубине, причем это злияние с ростом глубины ослабевает до нуля, т.е. столб материала демпфирует это внешнее давление по мере нарастания высоты столба. По своему физическому смыслу второе слагаемое соответствует коэффициенту динамичности вагрувки и хра-пеаия материала с инженерной формуле Р.Л.Зенкова удельного давле-шш материала на днище бункера. На рис.2 представлены графики распределения составляющих давлений и суммарного давления.

' г . .. Ро

• г Рв

. Рис.1. Распределение Рв по у Рис.2. Распределение состав-при различных Ку в зависимости ляющих рВ1, Рвг и суммарн го от условий хранения:1-без до- давления р» по. глубине у ■ иолнительных условий СКуг); 2-с учетом уплотнения материала . (Куг); 3-е Учетом дополнительных злементоз (КУз): КУ2<КУ1< КУэ

Представленная математическая модель имеет ряд допущений л отражает статические свойства материала, преимущественно проявляющиеся при длительном хранении материала в питателе. Однако, приведенные Формулы позволяют во многих случаях получить результаты, близко совпадающие с экспериментальными дачники. Это подтверждаю? графики близко совпадающих расчетной V» экспериментальной кривых давления исследуемого материала на запорно-долирующип орган лоза-тора в зависимости от высоты столба материала в питателе (рис.3).

0.4

Во время дозирований величина давления в ооне- рабочего дозирующего органа будет меньше по сравнению с давлением в фазе длительного хранения из- за разрыхления материала до критической порозиости. Подробно коэффициент разрыхления и его зависимость от внутреннего трения материала рассмотрены в монографии

Л.Я.Степука. Т.к. параметр объемной массы материала входит в явном виде во многие формулы математической модели (в формулу эффекта вывешивания, в формулы моментов трения, в формулы весовых расхода и дозы), ' то при расчетах модели дозатора пр'и длительном хранении надо использовать коэффициент уплотнения В, а при расчетах процесса дозирования использовать объемную массу с коэффициентом разрыхления. Целесообразно для теоретической оценки коэффициента разрыхления" использовать формулу схожего по физическому змыслу коэффициента расхода из работы Л.Я.Степука, определяемого то коэффициенту внутреннего трения материала Г:

h,ML

Нис.а. Расчетная (Рвр) и экспериментальная (Рва) зависимости удельного вертикального ' давления материала на рабочий орган дозатора от высоты столба материала (h)

1

//(Z-(l+2-f2)-(íH2)0-5)

На практике эту оаысикость надо дополнять экспериментальной ванислгкость» коэффициента разрыхления от вязкого трения движущегося материала о стенки питателя.

Математическая модель аывовтивания материала на стенках дает возможность с учетом конкретных условий применения дозатора выполнить первь'.:; зтап проектирования дозатора - обоснование выбора материала питателя и ого оптимальных геометрических параметров.

Аналитического обоснования требует татае рабочий орган дозатора. Желательно , чтобы простой по конструкции рабочий орган эффективно (по энергетике к по точности) совмещал функции запорного и дооирувдего органа. Таковым органом является вертикальный виток вкека о достагоч.-нл* перекрытием торцевых кромок, расположенный Б сааоа низу питателя. Геометрически параметры этого витка должны удовлетворить условии запирания материала р дозаторе при остановке шнека.

Для стгшп'ч энеогогатрат и устранения вероятности задержки вошашети? шжчэнкй кермн на верхней режущей кромке скека нужно использовать ерпнолпкенн'ую форму я тон кромки. Как .-оказал академии В.П.Горячюш в теории резания лезвием, наивыгоднейпая кривая для формы геевия кожа - спираль Архимеда. Весь диапазон углоз скольжения криволинейной кромки должен обеспечивать функцию сако-очистки кромки от волокнистых включений корца в виде соломы, ни-■ток и прочее. Весь диапазон углов сксльления криволинейной кромки додкен обеспечивать преодоление трения скольжения корм . и его волокнистых включений вдоль линии торцевой кромки и направленна движения волокон от малого,к Сольпому радиусу для последующего попадания их в эазор ходовой посадки между снеком и цглиндричес-. кой трубой. Разработана методика расчета геометрических параметров криволинейной кромки шнека по спирали Архимеда с учетеи физико-механических свойств конкретного материала.

Очевидно, что полученные конструктивные параметры инека и шгтателя дозатора ' должны также обеспечивать требуемый диапазон рсЗочих объемных расходов. Это особенно Баяно для выдачи корма на платформенный раздатчик,- где требуемые большие расходы с'Зесг.ечи-задтсн увеличением диаметра питателя и необходимых скоростей вращения шнека. Известная формула производительности анекового дозатора в большей степени характеризует непрерывный процесс догкровав кя. а работу порционного дозатора лучпе характеризуют формулы.

объемней я весовой дозы, вторые получены на формулы производительности вженей скорости вращения на угол поворота шнека. Формула дозы показывает, что основные пограиности дозирования определяются стабильностьо эмпирических коэффициентов Формулы V. процессе выдачи порции, а такие точностью отработки ээданнсго угла поворота шнека.

Следующим этапом расчета дозатора являете« оценка его нагрузочных (силовых) характеристик. С учетом сплопного потока принудительного истечения материала Оеь ¡значительного паремевивания в качестве главного упроидацегэ допуш:ек!!Я примем движение материала по трубе как "монолита", разрезаемого верхней торцевой крепкой витка пнека. Кроме того, будем считать коэффициенты трекия материала постоянными по всей площзди поверхности контакта.

В общем случае момент нагрузки на приводной двигатель состоит из известного момента потерь в приводе дозатора, момента трения материала о вал, проходящий череэ весь, питатель и соединяющий шнек о приводом, момента трени,? материала о виток шнека, моментз резания материала верхней кромкой шнека и моментом сопротивления побудителя. Помимо зтаго, в режимах разгона-торможения шнека присутствует тагане инерционный момент, который может быть учтен в виде запаса максимального крутящего момента двигателя. Б режиме нормального дозирования при достаточной высоте столба материала эффект прокручивания материала со внеком относительно трубы не наблюдается, однако можно теоретически иа условия соотношения моментов трения материала о шнек,о вал и о трубу определить минимальную высоту столба материала, ниже которой, вероятен срыв дозирования из-за возможного эффекта прокручивания. По элементам формула момента сухого трения материала о трубу питателя при его прокручивании вместе со шнеком совпадает о формулой трения материала о вал шнека, проходящий через всю трубу, о заменой радиуса трубы й на радиус вала г и коэффициента трения материала.о 'трубу 11 на коэффициент трэния материала о вал Г ¡>. .

^ Расчет моментов трения материала можно производить на основании формул распределения вертикальных и горизонтальных удельных давлений (коэффициент бокового давления к) по высота столба материала И. Вызолы формул получаются интегрированием удельных давлений по площзди контакта материала о поверхностью. Опуская выводы, приводим конечные результаты при отсутствии внешнего давления р0:

1) Момент трении материала о трубу при его прокручивании: •Mi - 2^-t.Rz.f1-(X-ro-lî/Ky)-(kA:y)-CKyh - (l-exp(-h-Ky))]

2) Момент трения материала о вал:

Ma2-T!-r2-fn.(A.Yo.ff/Ky)-(k/M-i:Kyh - (l-exp(-h-M)] З1) Момент трения материала о виток шнека: . Мз'- С2-К/3) • (Км?-Гщ3) -fз- (Vivff/Ky) • Cl-exp(-h-Ky)] •

• (Cosu+kSir.u) -Cosa' (1+«J0/ä) , где К'л,гЕ - Большой и малки радиусы аинта шнека (Ra»-R, , Гз - коз^ициэкт трения материала по шнеку, a - средний угод подъема винтовой линий шкека, «¡•в ~ средний угол перекрытия витка снека в радианах, ocTPUbitbis параметры определены ранее по тексту. 4) Условие возможного прокручивания материала со шнеком при равномерном вращении шнека с малой скоростмс в общем ьиде: .

Mi < М2 * Мэ

Равенство ¡.¡сментсв является граничны.) условием между возмо»-ш прокручиванием и отсутствие)/: прокручивания, Это условие наступает при уменьшэшш столба материала. до критической величины hK0 (отсчет высоты от середины витка шнека по шагу спирали). Воэ-иотою приближенно» аналитическое определение hKp через подстановку формул моментов s рьгенство, его преобразование, использование известной формулы разложения экспоненты а степенной ряд Тейлора и получение а конечном итоге квадратного уравнения ви~а xz+p-x+q -О с переменной x-Kyhx-p. При этом р - -3, , (j- 3' (Ro3-rB3) •¿з'Ку (Cosa+kSina) - Cosa- (l+vo/'п) / / t3-k-(R2>fi-r2-f2)+CRu3-rB3)*f3-Ky (Coso-kSinQ)-Cosa-(l+^o/'x)] Полохителыйй корень уравнения является искомой величиной. Прокручивания иомио избегать га счет резкого увеличения коэффициента трения, материала трубу, оставив при этом неизменный коэффициент трек:п скоя&йбкия материала по трубе в его гравитационном движении Вшз." Дгиг этого шхно дополнительно сделать вертикальные направляло, паза вдоль трубы.

В научном 'алзко интерес представляет анализ моме; та р^эанкя криволинейной >фсмяой инека, хотя в Бкспериментач удельный вео атаго ьшчята'в-''.обцем нагрузочном моменте составил только 151 в рассмотренном диапазоне скоростей вращения. Это объясняется фнэи-ко-механическими свойствами дозируемых материалов (малым удельным сопротивлением сдвига и малым усилием ре?ания>, что позволяет го-

ворить не столько об их резании как твердого тел:. а ах разделении -на части кромкой витка шнека. Но с позиций мкнимнэашгл энергозатрат и ато разделение желательно осуществлять со скольжением.

Готовую формулу момента регалия материма из ргЛоты С.В.Мельникова сразу использовать нельзя, так .как в ней рассмотрен момент резания не всего, а только элементарного участка лезвия. В данном случае лезвие работает постоянно пс всей своей длине, то есть необходимо интегрирование исходкск формулы момента реаания по всей длине лезвия ножа, что трудковыполнимо из-за сложности подинтегральнсго выражения. Можно вывести формулу суммарного момента резания через' интеграл работы резакия за один оборот шнека о переходом на мощность резания и через скорость вращения шнека на момент резания. Но и в этом случае под интегралом есть ряд функций переменного угла скольжения вдоль длины лезвия по спирали Архимеда. Интеграл легко берется при предварительном осреднении угла скольжения. Тогда формула мсменга резания бу-дл следующей:

Мраа * (Чо-КГ-Т).(1+1,4^бТ:)-';Яш!г-Гш!г)/2 , где <з0 - удельное давление реэания "рубксй" при "С «О, х - средний угол скольжения режущего лезвия шнека, К-с - коэффициент.уменьшения удельного давления реэания с ростом утла скольжения х, - коэффициент трения скольжения материала по лезвию шнека (можно принять Г 4 * Гз, где fз - коэффициент сухого трения материала по поверхности шнека), Кщ.Гш - внешний и внутренний радиусы винта шнэка.

Конструкция побудителя материала для аконоши энергозатрат должна качественно отличаться от традиционных энергоемких' ворошителей. Для этого побудитель Должен -способствовать синхронизации подачи материала к рабочему органу только « случае необходимости - при зависании материала на стенках Питателя после длительного хранения (до 8 часов в перерыве между циклами доения)-, • а1 в' остальное время работать практически вхолостую, бее затрат энергии. Таковым побудителем может быть коническая винтовая спираль, расположенная над витком шнека и прикрепленная верхним концом к валу шнека, имеющая для синхронизации поступательных скоростей одинаковый шаг спирали о иагом спираш шнека.

Последней сосгавля: дей момента нагрузки является совокупный момент вязкого (скоростного) треник материала по шнеку и пс валу, коэффициент которого может быть определен экспериментально. D ходе лабораторных исследований выяснилось, что этот момент составил не более 16 % от суммарного момента нагрузки в рассматриваемом ' диапазоне скорости вращения, что свидетельствует о малости коэффициента вязкого трения.

Проведенный теоретический анализ явился достаточным основанием для разработки дозатора, состоящего иэ вертикального цилиндрического питателя (1), запорно-дозирующего шнека (2), привода вращения шнека (2) и побудителя подачи материала (4) (рис.4). /

Шнек выполнен в виде полного витка винтовой поверхности с радиальным торием в нижней части и дополнительным участком в верхней части с заточенным горцем, имеющим фопму спирали Архимеда или близкой к i-'c-й дуги эксцентрической окружности. Виток шнека выполнен по диаметру цилиндра по ходовой посадке для центрирования относительно оси цилиндрической трубы п выполняет одновременно функции дозирующего (при вращении) и запорного (в состоянии

покоя) устройства. При рассмотрении величины перекрытия торцевых кромок витка шнека необходимо учитывать семейство переменных углов перекрытия. Перекрытие торцевых кромск витка пв ?кз должно предотвращать самопроизвольное истечение левого дозируемого материала. Поэтому максимальный угол перекрытия из семейства должен бьгть меньше или равен минимальному углу из всех углов естественного откоса дозируемых материалов. По этим соображениям также тангенс угла педгема винтовой линии шнека должен б ть меньше или равен минимальному коэффициенту" из всех коэффициентов тре-Рис.4. Схема вертикального кия дозируемых материалов по ыа-шнековего дозатора. териалу шнека.

Работает дозатор следующим образом. Дозируемый материал подается сК'1>ху в цилиндрическую трубу и гюд действием гравитационных сил сплошным потоком поступает к витку шнека, образуя столС материала в трубе. Побудитель обеспечивает равномерную подачу трудносыпучего материала к дозирующему шнеку, вращающемуся периодически или непрерывно от привода вращения и подающему материал вниз на выход. Объемная доза доэнру.нюго материала зависит от объема межвиткорого пространства шнека (постоянная величина для конкретного конструктивного исполнения) и переменного угла поворота валы шнека в соответствии с величиной индивидуальной доза

Рассмотренные выше математические модели хранения, движения и дозирования материала образуют единую систему уравнений, на базе которых создана достаточно полная методика проектирования рассмотренного дозатора.

Теоретическое исследование должно подтверждаться результатами испытаний образца дозатор«. Для проведения испытаний была разработана методика и иь готовлена лабораторная установка (рис.5).

Рис. Г>. Схема установки: 1-дозатог £- электродвигатель ЛИТ ИВ-21 с редуктором, 3-тахо-генератор ТГ-3, 4- датчики, текущих параметров дозирования и хранений потенциометры СГИ'в), 3 - датчик оборотов вала шека дозатора, 6-датчик дозы(весы),

7- блок регулирования скорости вращения приводного двигателя,

8- дискретный автоматический регулятор дозы по количеству оборотов вала шнека. 9- усилит ль мощности, 10 -'.пускатель приводного двигателя, 11 - ео-гласователь сигналов датчиков и самопишущего прибора, I?.- самопишущий быстродействующий пятиканальный прибор Н320-5, 13- источник постоянного тока.

Данная лабораторная установка позволяла с помощью оригинальных электро-механических датчиков измерять в реальном времени текущие параметры процесса в дозаторе:- крутящий момент нагрузки двигателя,' склу давления материала на шнек, текущую высоту столба материала. Креме того, использовался электрический тахогенератор для измерения скорости вращения вала электродвигателя, а также датчик оборотов вала внека. Электрические сигналы всех датчиков через схему согласования поступали на пятиканальный самопиоец и синхроцно записывались в воде диаграмм самописца. Дачее использовались специальные тар1тровочные таблицы, составленные заранее для •всех диаграмм датчиков для перевода записей самописца в физические единицы. '

-Результаты теоретического исследования дозатора хорошо согласуются с данными лабораторных испытаний экспериментального образца вертикального пшекового дозатора. В экспериментах варьировались высота столба материала (до 1.7 м) и скорость вращения шнека от 0.2 об/о (1-25 рад/с) до 2 об/о (12.6 рад/с). Эксперименты проводили по способу индивидуального нормирования дозы в одедящеы режиме по углу поворота вага шнека, то есть после отработки заданного оператором количества оборотов шнека двигатель останавливался специальным блоком автоматики. Заданное количество оборотов можно варьировать от 1 до 31. Индивидуальную д->зу собирали в контейнер и взвешивали; Результаты взвешиваний одинаково заданных доз при одинаковых условиях проведения эксперимента накапливались для последующей статистической обработки на 53¡4 о целью определения неравномерности выдачи весовбй дозы объемным порционным дозатором.

' с целью выявления оптимальных режимов работы дозатора, про-ъе; мл и уточнения результатов теоретических исследований с .ыты приводили на влажней кормосмеси со следующими, физико-механическими параметрами:

. Влажность V - 65 7.

Средняя насыпная объемная маоса То- 550 кг/м3

Коэффициент уплотнения материала В - 4-Ю-5 1/Па

(предельное самоуплотнение материала 10%) Начальное сопротивление сдвигу То» 50 Па

Линейное давление резания "рубкой" 50 Н/м

Угол и коэффициент внутреннего трения ф - 49е, Г =1.15

н 1.7 м

к 0.12 м

г 0.025 м

¡Ъ 0.118 мг

ГВ 0.03 м

5« 0.12 и

йячп •2°

а 22°

Спах 32°

❖о 30°

Угол V! коэффициент трети по питателю 91- 40°

(материал трубы питателя - полистирол) Г1» 0.8» Угол и коэффициент трения по .залу и снэку 92- 93 - 22° (материал - нерхазеэазя сталь) Гг- 1'з - 0.63

Коэффициент бокового дазления к - 0.14

Геометрические параметры догатора били следующие; Высота питателя

Радиус трубы (цилиндра) питателя Рад1Г/с вала

Внешний радиус винта жнека Внутренний радиус винта шнека Шаг спирали шнека •

Минимальный угол подъема винтовой линии Средний угол подъема винтовой линии Макскмальн^й угол подъема винтовой линии Средний угол перекрытия витка ::нека Мпн'.мальнкй угол скольжения режущей крсмкл Средний угол скольжения речугей кромки Максимальный угол скольжения режувдй крсг'О! Хтах-

2 соответствии с этими данным по формулам математической «одели были прсведены расчеты параметров и харакгер^тнк яогато-ра. Для сценки адекватности математической модели нзс'екйдвм сравнительный анализ расчетных результатов и обработанных гкспаршен-' тальных данных (таблица 1). А для оценки качества работы дозатора необходимо .¡олучениэ экспериментальных велич;а весовых расходов, удельных' энергозатрат, коэфф;пп._>кта неравномерности д-эир£тання, и их сравнение с аналогичными параметрами других применяемых объемных дозаторов для влаадых ксрмосыесэй. В таблице 2 приведены характеристики качества нового дозатора а дозааюрса.По монография Л. Я. Стелукз. . \ •• '."

Таблица 1. Значения параметров дозатора, пог/чёятшэ.'рЕСНТСы и в результате опытов. ,

----з-;—:—- ' - . —

"Слип г

32°

■;а0

65®

Параметр

З&зчеякя параметров Расчатныа Оштш»

Коэффициент вавешизаиия, 1/м . 2.35 2.1

Теоретический предел давления, Па 2380 2500

Достаточная для давления высота столба,ы 1.0' 1.1

Коэффициент разрыхления 0.42 0.35...0.5

Удельный.доза на оборот, кг/об "1.4 1.4. ..1.9

Момент-резания, Н-м 0.Б9 0.5

Суммсркь'й момент нагрузки, Н-м 3.64 3.5. ..4.3

Удельные энергозатраты дозирования,Дл/кг 16 11...10

Мощность нагрувки, Ет f. .40 IE.. .60

Таблица 2.Технические характеристики качества доааторов

Параметр Новый ДП-1 Универсальный

дозатор '(данные Л.Я.Степука)

Диапазон расходов, кг/с 0.3...2.5 0.03. ..Е.8 0.02. ..'1.4 Удельные энергозатраты

доаированкя, Дж/кг 11...19 ■ 360 180

Неравномерность

дозирования, Z 3...9 10...15 I.E.,.3.0

На рисунках представлены графики экспериментальных рабочих (рис.6),' нагрузочных (рис.7) характеристик и характеристик качества работы (рис.8) дозатора в зависимости от скорости вращения шнека «щ. На рис. 8 выделен диапазон оптимальных скоростей вращения шнека при неравномерности дозирования'не более ааданкых 57..

Рис.6. Рабочие характеристики дозатора; Х-коэффициент разрыхления, С^,-весовой расход.

01---10

0 2 4 0 - 8 10 12 ыя, рЗД/0 Рис.7. Нагру&очные характеристики догатсраг Ми - момент нагрузки, Нц - мсздость нагрузки..

0 2 4 б 9 10 12 Од. рад/с Рис.8. Характеристики качества раСоти дозатора*. Аул - удельные энергозатраты доэироганил, V - кзэ<}фадент неравномерности дозирования.

На Сазе описанного доз агора труднссипучих и сыпучих материалов разработана и рзалпзсганз технологическая линия иадивидуапь--иой выдачи подкормки на автоматизированной доильной установка УДА-9 "Тандем". Она включает в себя' 8 дозаторов (в соо-ватствии о количеством доильных стзкков) с грагитационкьаки питателями, распределительны!! и загрузочный транспортеры, •бункер-контейнер и систему управления. Дозаторы установлены над кормушками доильных станков и выполнены в виде вертикально поставленных полиэтиленовых цилиндрических труб диаметром 0.24 м.

ч

Дозирование подкормки осуществляется дискретно (порайонно), объемным способом. Каждая порция выдается П"и повороте дозирующего органа на 2 рад (120°) и составляет 0.5 кг корма с точностью ±5 X. Количество таких порций задается ка программном механизме в зависимости от продуктивности и физиологических особенностей животного. Распознавание осуществляется визуально с помощью цветных бирок на оаейнике. Сброс программного механизма в нулевое полсже-ш 16 происходит автоматически после выдачи заданной дозы. Максимальная дрга составляет 13 кг. Бесовой, расход. дозатора - 3 кг/мин.

Р перспективе, с внедрением автоматического распознавания животных, воя система может работать автоматически.

2.2. Совершенствование технологии и средств механизации раздачи кормов коровам при привязном способе содержания ш:.

При. приЕязном содержании торов проблема механизации нормированной выдачи кормов не менее важна, особенно для мелких ферм, где эксплуатация кормоцеха и приготовление полнорационных кор-«осмесей экономически нс-выгодно. Существующие в I. стоящее время кормораздатчики приспособлены только для группового газирования корма. Применение тага« машин для выдачи высокоценных кормов, какими являются концентраты, корнеплоды и их смеси экономически не оправдано из-эа перерасхода кормов и потерь продуктивности тех животных, которые не получили положенной нормы., ¡¿этому в практике животноводы пре;.лочитают ручную "адресную" выдачу указанных выше кормов с перевозкой их на ручкь'" тележках и сбъеинкм дозированием "на глаз".

_ Разработанное автором ноЕое техническое, решение (патент РГ 11 1516069) выдачи корма нз платформы-кормушки, перемещающиеся на разных уровнях, позволяет значительно упростить решение украинок задачи и производить, индивидуальную выдачу корисв с различными физико-механическими свойствами, в том числе и жидких ("пойла").

Платформенный раздатчик состоит из двух одинаковых по длине, самостоятельно передвигающихся платформ-кормушек общей' длиной, равной линии кормления, и расположенных на.разных уровнях с возможностью их расположения в два яруса.

Загрузка платформ-кормушек кормом производится в средней части кормовой линии. Возможна 1сак механизированная, так и ручная загрузка платформ (в условиях малых ферм).

При этом появляется возможность исключить непроизводительные потери высокоценных кормов (концентратов, корнеплодов) от поеда- . ния их во времп движения кормушки. Для раздачи таких кормоь следует использовать только нижнюю платформу-кормушку и при загрузке она должна заходить под верхнюю. При отводе верхней платформы открывается доступ к корму, находящемуся на нижней платформе, и животные смогут поедать лишь ту его часть, которая им предназначена.

Платформенные раздатчики-кормушки могут иметь как односторонний, так и двусторонний подход животных.

Индивидуальное дозирование подкормки на движущуюся платформу-кормушку может осуществляться как рассмотренным выие вертикальным дозатором с аалорио-дозирующим шнековыы рабочим органом, так и известным поршневым дозатором сухих и жидких кормов конструкции НПО "Нечерновеыагрокаш".

При этом необходимая взаимосвязь между /тэирующим аппаратом и платформой-кормушкой, дающей сигнал о необходимом количестве дозируемого корма, которое определено программой кормления, может осуществляться специальной порядковой программой выдачи доз, Механическим взаимодействием, электрическими иди магнитными датчиками.

Исследования платформенных равдатчикоь, проведенные в производственных условиях, показали их п; еимущества перед сущесгвуши-т раздатчиками, поставляемыми промышленностью. „

Энергоемкость процесса перемещения выдаваемого корма по сравнению с РВК-Ф-74 снижена на порядок и составляет 0.76 кВт; что объясняется заменой трения волочения корма по дну кормушки (коэффициент трения f-0.6- 0.8) на трение качения роликрз платформы (f-0.04-0.08). Это преимущество платформенного раздатчика следует использовать в первую очередь для механизации равдачи кормов на мелких фермах, где для перемещения платформы достаточно легкого усилия руки одного человека (в пределах 200 Н (20 кгс)). Скорость перемещения платформы - 0.1-0.2м/с.

гз

3. Совершенствование технологии и технических средств обслуживания модочнсго с.ьюта в пастбиадый период".

"Пастбищное содержание и обслуживание молочных коров на месте их пастьбы позволяет исключить потери молока от перегонов животных, увеличивает продолжительность пастьбы и обеспечивает боймодность приведения в порядок.зимних помещений для скота. Для этого оборудуются летние лагеря, которые в НПО "Вологодское" подучили название "Пастбгащые доильные центры" (ГЩЦ):

Строительство ИДИ в условиях повышенной увлажненности Северо-западной зоны РФ сопряжено со значительными материально-техническими затратами ка обязательное твердое покрытие проездов, дреддоилышх и пооледоильных площадок. Существующие летние лагеря и ПДЦ в дождливую погоду обычно находятся в неудовлетворительном санитарном состоянии. Загрязненные навозом ливневые стоки с твердых покрытий ПДЦ устремляются в естественные понижения местности и 'открытые водоемы, нарушая благополучие окружающей среды.

Очистка и отвоака навоза с производственной аоны ГЦЩ обычно осуществляется тракторами нерегулярно из-за загруженности автотракторного парка на сезонных работах по заготовке кормов -и большой стоимости ГШ.

Для совершенствования технологии обслуживания животных на ЭДЦ. нами были предложены и реализованы следующие новые технологические решения:

- упорядочено использование преддоильно-пооледоильных плошд-

к-

док за счет их совмещения и применения мехачизированного подгона животных на доение;

- введена регулярная уборка наъоаа с производственной зоны ДиД стационарными средствами; ■ »

- создан при ВДД навозоприемпик, обеспечивающий накопление кавоза в течение сезона и позволяющий отказаться от регулярной отвозки навоза с этого объекта;

- оборудован.прием загрязненных навозом ливневых и технологических стоков в биологический пруд.

Предложенная нами круглая форма совмещенной прсддоиль-но-последоильной площадки позволяет сократить' площадь твердого покрытия ПДЦ 'в 2 раза, механизировать подгон коров на дойку и уборку навоза специальным агрегатом многофункционального назначе-

ния (функции: разделение стада, подгон животных, уборка навоза). Ллина агрегата соответствует радиусу преддоилно-последоильной площадки и оставляет 10-10 н. Для убсрки навоза агрегат оборудован системой копирутгдих поверхность опрскидьтггщихся скребков (гриоритет N 5и5"'0.°0), меняющих свсе райочее пололение на холостой ход при реверсировании направления движения агрегата."

Таблица 3. Сравнительные технические характеристики агрегата и применяемого аналога.

Показатели

Новый агрегат

Аналог-бульдовер На МТЗ-80

Масса

¡Ширина ¿ачвата, м Мощность привода, кВт С^слудивавпй персонал Регулярность уборки Время уЗорки, мин Остаточная загрязненность

о

плсиадки, кг/иг

300 10-18 2.2 доярки регулярно при дойке 4-5

0.5

3700 2 • . ео

тракториат нерегулярно 20-60

ДО 8

Указанные скребки транспортируют навог в радиальный навоао-убсрочккй транспортер, соединенный о сеаоккьас навазсприемником., Ону оборудовано соломенным фильтром для фильтрации жидкой фр&эдм навсэа. Для ьриема жидкой фракции «авоэа к загрязненных ливневых-стоков с тверд!:« покрытий 1ЩЦ вблизи кого и ниже по уровня ', строится биологический пруд, рассчитанный на поступление в него гсдовей нормы осапков и технологической веды с ЩЩ. ': .'--.;

Опыт эксплуатации предложенной технологии, средств механизации убсрки навоза и утилизации ливневых стоков а ОПХ "Остахово'.' в течение 4 лет покззади их перспективность для Северо-Западной гоны. Кроме этого, на ГШ также р'еяены вопросы приема, хр&вешя, распределения концентратов по дозаторам доильных установок. Это' достигается установкой бункера-кессона, вмещавшего недельную вот-* ребность а концентратах. Также решен вопрос охлаждения ввдоекного мслока в 2 этапа. На первом этапе оно охлаждается до 1в°С I процесс« доения в разработанных автором противотсчиых вакуушшх тру-

Очатых охладителях, и собирается в вакуумированном танке. Окончательное охладценкё происходит в танке-охладителе.

Показатели экономической зффективности новой технологии оСс-лглшания животных на ГЩ:

- снижение затрат труда на уборке навоза в б-pas-,

- повышение производительности труда при доении на 25%; экономический эффект - 200 ООО рублей на корову за сезон в

ценах 1Q94 г.

4. Результаты опытно-произгодегвеиной провс-рки предложенных Технологий и технических средств. '

По представленным разработкам изготовлены и успешно работают экспериментальные и производственные образцы оборудования в 15 хозяйствах Вологодской, Ярославской и Костромской областей. В том . числе универоальные платформенный кормораздатчики для раздачи кормов ' КРС в 5 хозяйствах на поголовье 1200 голов; раздатчики яидких кормов.телятам молочного периода в б хозяйствах на поголовье- ■ 1330 голов; механизированные ДЦЦ в 7 хоэяйотьах на поголовье .2500 коров.

Производственная проверка платформенных кормораздатчиков в течение пяти'лет показала их высокую эксплуатационную надежность. .Они отличаются универсальностью при раздаче различных кормов, в том числе пойла и успешно работает как при ¡¿.'ханизирован-Йой (ОПХ "Куркино" СЗНИШШ, ТОО "Воиро>г(ение" Ярославской обл.). так я при ручной (ОПХ "Заря" езшишпх, ТОО "Осаново" Вологодской обл. ) загрузке корма, что особенно важно для малых ферм. Наличке привода для перемещения платформ в р.том случае не обязательно. Скорость перемещения шш уорм с двусторонним подходок к ним животных, с механизированной загрузкой их кормораздатчиком КТУ- 10 через РК-бО составляет 0.2 м/с при выдаче 32 кг силоса на 1 п.«.: Скорость перемещения платформы при ручной загрузке составила 0.08 м/с при выдаче 11 кг силоса на t п. м.

' а«?дойИ5еский эффект от применения платформенных кормораздатчиков в ОПХ "Куркино", обусловленный только сокращением потер! корка по сравнению с промышленными транспортерами РВК-Ф-74 соо тавляет 1 600 ООО рублей в год на один комплект в ценах 1994 г.

Производственная проверка раздатчиков жидких кормов теяятаа молочного периода при Сеспрявязно-Ссксовом содержания . доказала, что гамплексное решение технологических и технических вопросов дает высокий зффект. Производительность труда опорзтора увеличивается в 3-4 раза по сравнении о распространенной практически- повсеместно ручкой выпойкой, а норма нагрузки матат Сыть увеличена до 2СО голсв на оператора.

Старость перемещении ведерного конвейера раздатчика состав-ллэт от 0.08 м/с до 0.2 и/с при разовой выдаче от 3 до 8 лнтроа :-срмз кз одного теленка. Мощность привода 0.25 кВт.

экономический аффект от применения птгяговсго раздатчика .чидких кормов составляет.12 ООО ОСО рублей з год з ценах. 1934 г.

Технологически» и техничгсхяе ре-гезия по создаки» пастбищных рояльных центров, предложенные автором, прошли проязЕсдствекиуо, проверь и.наяли значительное распространение в хозяйствах Разо-годской и соседних областей. Это объясняется рациональной планировкой и оригинальностью применяемого оборудована ЩД,. которые позволили в два раза сократить площадь необходимого твердого пом-' рытия и тем самым удепевить строительство.

Результаты производственной проверки разработок автора- подтверждены ссответстзупазам актами.

выводы И ПРЕЯЛСЗгшЯ

1. Комплексное рассмотрение вопро-оа совергенствоааютаГЁХ-нологии и технических средств обслуживания ыолочяого айвотао-зодства позволило предложить целый ряд технических р&вений, представляющих определенный практический к научный кнтерео. Главными достоинствами предложенных технических средств является их. простота, надежность эксплуатации и ыаяач внэргоешчооть. *: .

2. Применение предложенной технологии содержания к моршсеазд телят с использованием кормораздатчика (а.о N 1231095 И патент Р$ N 1787393) позволяет повысить производительность труда на раздача корма в 3-4 раза и довести нагрузку до 200 гож» на оператора. Скорость перемещения ведерного конвейера должка изменяться Я диапазоне от 0.08 до 0.2 м/с при изменения нормы ввдачя нориа от Э до 8 литров на голову.

3. Эффект вывешивания дотируемого материала вертикальными стенками гравитационного питателя предложенного дозатора по патенту РФ N .2022235 позволяет существенно, на порядок снизить энергоемкость процесса и повысить точность дозирования влажных и 'Сухих кормосмесей. В диапазоне оптимальных скоростей вращения аа-порно-дозирующего органа дозатора 0.7-1.-« оС/с (4 рад/с - 9 рад/с) коэффициент неравномерности дозирования составляет 3-4 X, чтс значительно меньше установленных зоотехническими требованиями допустимых погрешностей.

. 4. Коэффициент разрыхления материала зависит от его внутреннего трения и скорости поезди материала. В диапазоне варьируемых скоростей дозирующего органа этот коэффициент изменяется от 0.35 ДО 0.5.

б. Енергоемкость дозатора мало зависит от скорости вращения рабочего органа в рассмотренном диапазоне скоростей: удельная энергоемкость дозатора составляет 11 - 19 Дх/кг, что на 'порядок меньше, чем у известных объемным универсальных дозаторов. Потребляемая мощность привода Дозатора составляет 15 - 60 Вт.

6.'Использование предложенного дозатора позволяет механизировать нормированную выдачу концентрированных ко;. ,юв и корнеплодов как при привявном, так и при беспривязном способа" содержания коров и повысить- продуктивность жипотных на 8 7.. Экономический

,. эффект применения доаатора - 208 тыс.руб. на корову в год (в ценах 1994 г.).

7. Мощность привода платформенного кормораздатчика (патент РФ N 1616060) сост зляет 0.76 кВт, что в 10 раз ниже, чем мощность привода серийного раздатчика РВК-Ф-74. Усилие на перемещение платформы по роликовому пути .не превышает 200 Н. 'что с "ееле-ЧИвает работоспособность раздатчика при 1 отключении электроэнергии, а на малых фермах позволяет обойтись без приводного механизма. Скорость перемещения платформы в зависимости от нормы выдачи корма и способа его загрузки изменяется от 0.1 до 0.2 м/с. Экономический аффект применения платформенного раздатчика составляет

, 1.8 млн. руб. (в ценах 1094 г.).

8. Предложенная технология обслуживания коров на ЩЦ позволяет вдвое сократить площадь твердого . покрытия преддоильной и посдедоильной площадок, механизировать процесс подгона животных к доильной установке и уборку навоза. Линс-йная скорость движения

разделителя на максимальном удалении от оси его вращения, не должка превышать О.1 и/о. Мощность привода разделителя составляет 2.2 кВт; Экономический эффект использования предложенной технологии -200 тыс, руб. на корову эа сезон (в ценах 1994 г.).

Основные положения доклада опубликованы в следующих работах»

1. A.c. СССР N 1236478, МКл А 01 К 1/01. Транспортирующее устройство. Седунов В.Д., Пропутинский Н.П., 1В86 г.

2. A.c. СССР 1J 1291095, МКл А 01 К 5/02. Кормораздатчик, ив— ^унов В.А. и др., 1083 г. . -

3. A.c. СССР М 130X92, Шя А 01 К 1/01. Устройство для удаления навоза. Седунов В.А. и др., 1986 г.

4. A.c. СССР N 1360664, МКл А 01 К 1/01. Устройство.'для удаления наьоэа. Седунов В.А. и др., 1937 г,

5. A.c. СССР N 144Бе97, МКл А Ol J В/00. Доильная установка. Седунов В.Д. и др. 1988 г.

6. A.c. СССР N 1702988, МКл А 01 К 1/00, Плсвддка для содержания животных. Седунов В.А. и др., 1091 г.

7. Патент РФ Н 1516069, МПК А 01 К 8/02. Устройство для раздачи корма животным. Седунов В.А.. Агапов L.A., 1993 г. .

8. Патент РФ N 1787393, МПК А PI К 6/02. Кормораздатчик.. седунов В.А. и др., 1903 г.

9. Патент РЗ N 2022236, МПК Q Ol F 13/00. Устройство для до-31фования трудносыпучих и сыпучих материалов. Седунов В.А..' Скобелев М.М., 1994 г.

10. Сед/нов P.A.. Бобылев С.К. Передвижная доильная установи ка для доения коров в пастбищный период. // Труды Вологодской Гос. с/х опытной станции. ВьшускУ. 1967.- С.431-436. ".'

11. Емельянов A.C., Седунов В.А. Дерма беспривязного содержания коров. Броэора. СЗНКЭДЛПХ.-Вологда, 1971.- 24 с.

12. Емельянов A.C. .Страхов A.C., Седунов В.А.'. Останина Г. 1С. Четырехтысячные удои коров в условиях беспривязного содержания // Мелочное и мясное скотоводство.-'1971.-Кб.-С.23-27 и N11.-C.47-48.

13. Седунов В.А.. Колосов В.Н. Зал для доения кйров // Земля родная1972.-N5.-С.19-22.

14. Емельянов A.C.,Страхов A.C., Смвтанина Г.К., Седунов В.А. Беспривязное содержание коров на Северо-Западе РОВСР // Вестник сельскохозяйственной науки.-1972.-N7.-С.64-89..

15. Емельянов A.C., Седуков В.Д. Oepyi Веопривяеного содержания; коров. В книге "Практика механизации животноводства" : -М. sКолос,1973.- С.102-120.

16. Страхов A.C., Вэргезов P.A., Сэвунов В.А. Полочный кош1-дэко "Куркико".-М.¡Росаельхоэиздат.-1975.- с.25.

. 17. Клейменов К.К., Айбэтоа A.B., Седунов В.А. Технология производства молока на промышленной основе // Еиеотноводотво. -1978.-1J7.-. С, 84-86. '

18. Седуков Б.А..Агапов Ы.А..Ушаков A.M. Механизация раздачи подкормки // Сельское лозяйогво Нэчь^ноземъя,- ie3D.-Wll.-C.Q-ll.

.19. Седу.чов В. А. Рекомендацш! ' по механизации приготовления влажных кормовых смеоей и нормированной разуачо их коровам ъ дощаном заде.Броаюра. СЗНШЛЛПХ.-Вологда, 1980,- ß с.

20. Седуков В.А.;, Проиутинсккй H.I1. ШнекоЕая кавозоуборочкал установи. Инф. лист 117Б-83 Вологодский ЦНТИ, 1083.

21. Ликитгаг'В.Н., Седунов В. Д., ®атеев В.Н. Пастбилдаый' центр // Животноводство.-1982.-NB.-С.21-22.

22. НикИтш В.Н. .Егоркш В.А., Седунов В. А.. Фатеев В.Н. 3$--фектиака^' технология воспроизводства скота // Молочное и мясное скотоводство.- 1682,- Ш.-. С.32-35.

23.-Седуков В.А., и др. Методические рекомендации ю совершенствованию технологии производства цолока. Совет по технологии

. производства продуктов животноводства ка прошиленаой оанове пр.; Президиуме ВАСШЛ,ЕИН. - Ы., 1984.

24. Седукоз В.А.. Прошутинокий Н.П.-, Тувазв4з.Н.-Технологическая линия удаления, нааоза ка фзрмач и комплексах КРС. Кнф.лисг N204-85 - Волагодакйй ЦНТИ, 1983.

. '. 25. Седунов,В. А.V Прошутинокий Н.П., Туваев В.Н. Магюл. яая наьоарубородная установка, на трооо-лебедочной тяге. Инф.лист N219-86 - Вологодский ЦНТИ, 1933.

' 26. СЦУВоа В. А.., Туваэа В.Н., Агапов U.A. .Пропутински?» Н.П. Вместо .скребка алаогкна-волокуга /У Сельское хозяйство России. -

• ЕУ. Свдуно'у 8.А.,: ТУвабв В.Н. .Прошутинокий Н.П.Совершенствование"; ли^у^ иазоаа на молочных фермах и комплексах. Ма-- -Тодичвокиз рекомендаций ' ЮНШШЩХ. -Вологда, 1987.

¿8..J Туиаав В»Н,.Седунов В.А. Устройство для охлаждения иоло-•4*а.<» njJOiiaöo^ йй#ыи. • ййф.лйот N203-89 - Вологодский ЦНТИ, 1989.

£9. Седуиов К А.. 5«тярв Е Я , ¡Кчаев Е Н. Приводная станция адюльшго навозоуборочнсго скрепера Ичф. диет 11151-75 - Вологодский ЩГГИ, 1975.

30. Седуиов 'В. А. и др. Рекомендации по проецирований летних ."Ш'ерей для крупного рогатого скота. ГИПРОНИСЕХЬХОЗ СЕВКАИШШАГ-ГОПГОМ.- Ростов-на-Дону, 1990.- С. РЗ-£5,

31. Туваев ЕЛ., Сед/ноа В. А. Иастбивдый доильный центр // Агропромышленный комплекс России.-1990. - N5,- С. 33-34.

Седуноп П. А. , Иьа.чоп КХ В. Процесс транспортирования корма шшчфрменныч кормораздатчикои. Сборник научных трудов СОШШШПТХ.

- Вологда, 1992. - С. 108-112.

33. Туваев а Е , Седуноп а А. Выбор оптимального режима работы механического устройства для подгона коров на дое.чие на паст-Сишннх центрах. Сборник научных трудов СЗНЖМЛЛХ. - Вологда, 1902.- С. 113-118. ' . '

34. Седуу -в Е А., Терентьеп Е А, Экологически чистая технология и механизация уборки навоза и утилизации загрязненных лиме-й!« стоков на пастбищ га и доильном центре (ЛДн). Тезисы докладов научно-практической. конференции "Проблемы соверсенствсв&нид . производства продукции растениеводства н животноводства".- Шлогла, 199Я - С. 88. .

Г-5. Сегунов ПА. Универсальный дозатор сыпучих и трудноецпу-чих ыотериалов. Инф.лист N203-95 - Вологодский ФПИ, 1935.

30. Сапунов В. А. Гсьи'л'иие индуктивности животных подогретой питьевой воды. Инф. лис? N205-95 - Вологодский ЦКГИ, 1395.

37. Одун- р р. д. Устройство для охлаждения молока' з гобцессо доения. Инф. лист N208-96 - Вологодский ЦНТИ, 1995.

Седунов Е А., Никитин Л А., Креталов В. С. Техндлзгнчэе-}<ая лилия механизированной выпойки гадких кормов телятам аганго-внм кормораздатчиком. Улф. лист N7.18-95 - Вологодский ЩП% 1996.

^лунап Е А. Экономичный дозатор трудносшуадх и сыпучих; материалов. // Доклады ГАСХН. - 1995. - К 4. С. 45-47. •

■Ю. Седуиов Е А.. Дозатор трудносыпучих и сыпучих материалов. // Механизация и электрификация сельского хозайсгрга. - 1С25. - .'

- С. 10-17, ' •