Ключевые слова

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы - Оболенский Николай Васильевич, Шевелев Александр Владимирович

Описано общее состояние систем поения на фермах КРС. Обоснована важность правильного и своевременного поения животных водой, отвечающей зоотехническим требованиям. Произведена классификация применяемых поилок как отечественного, так и импортного производства, рассмотрены наиболее распространенные марки поилок с подробным описанием их устройства и принципа действия. Изучен ряд иностранных производителей оборудования для ферм КРС: ZIMMERMANN Stalltechnik (Германия), «LA BUVETTE» (Франция), «KERBL» (Германия), «Farma» (Дания), «SL» (Польша), «De Boer» (Голландия), Suevia (Германия), Arntjen (Германия), «De Laval» (Швеция), создающих конкуренцию отечественным товаропроизводителям. Рассматривались основные, применяемые на фермах КРС, системы поения , выявлены их преимущества и проблемные места, предложены способы устранения их недостатков. Изучены основные способы подогрева воды в поилках : размещением водонагревателей внутри поилки (локальный нагрев): централизованным нагревом воды с последующей её циркуляцией по всей системе поения ; применением системы «Тёплый родник». Предложен к реализации способ подогрева воды в поилках при помощи индукционного нагревателя. Подробно описана предлагаемая система обеспечения животных теплой водой, ее устройство и принцип действия, отмечены преимущества перед другими способами поддержания оптимальной температуры. Предложены основные направления модернизации систем поения, как-то: 1) применение теплоизоляционных материалов с целью сокращения потерь теплоты; 2) применение электронагревательных элементов с высоким классом электробезопасности в целях избежания возможности получения животными электрического удара; 3) внедрение передовых методов подогрева воды в поилках ; 4) поиск и реализация новых методов поддержания необходимого температурного режима воды в поилках с менее энергозатратными источниками тепловой энергии.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению, автор научной работы - Оболенский Николай Васильевич, Шевелев Александр Владимирович

• Совершенствование конструкции групповой автоматической поилки для крупного рогатого скота

  2017 / Нигматов Ленар Гамирович, Медведев Валерий Евгеньевич, Бибарсов Владимир Юрьевич

• Алгоритм управления процессом поения в коровниках

  2018 / B. В. Гордеев, C. В. Вторый

• Теоретические предпосылки создания нового устройства водоподготовки в помещениях содержания КРС»

  2015 / Осокин Владимир Леонидович, Макарова Юлия Михайловна

• Обоснование параметров устройства для поения коров подогретой водой

  2018 / Катков Алексей Анатольевич, Лукманов Рамиль Лутфуллович, Ковалев Павел Васильевич

• Анализ организации водообеспечения коров летом при беспривязном содержании

  2019 / Гордеев В.В., Хазанов В.Е., Вторый С.В., Ильин Р.М.,

• Параметры, влияющие на процесс нагрева воды в групповой автопоилке

  2013 / Таран Елена Александровна, Орищенко Ирина Викторовна

• Конструктивные элементы групповой автопоилки, влияющие на скорость гравитационной циркуляции воды

  2011 / Таран Елена Александровна, Орищенко Ирина Викторовна

• Изучение организации водоснабжения на комплексах по производству говядины

  2016 / Н. Н. Шматко, А. А. Музыка, С. А. Кирикович, А. А. Москалев

• Разработка системы управления установкой для подготовки питьевой воды в животноводстве

  2017 / Долгих П.П., Кулаков Н.В., Макулькина Ю.Л.

• Электробезопасность групповой автопоилки с термосифонной циркуляцией воды

  2015 / Орищенко Ирина Викторовна, Таран Елена Александровна

It is described the General condition of the drinking systems on farms cattle. It is substantiated the importance of proper and timely watering animals with water to meet the zoo technical requirements. The classification of drinkers used both domestic and imported, is considered the most common brand of drinkers with a detailed description of their device and principle of action. Studied a number of foreign manufacturers of equipment for cattle farms: ZIMMERMANN Stalltechnik (Germany), «LA BUVETTE» (France), «KERBL» (Germany), «Farma»(Denmark), «SL»(Poland), «DeBoer» (Holland), Suevia (Germany), Arntjen (Germany), «De Laval» (Sweden), creating competition with domestic producers. Addressed the main used on farms cattle watering systems, identified their strengths and problem areas, suggested ways of addressing their shortcomings. Studied the main ways of heating water in the drinking bowls: the placement of the heaters inside the troughs (local heating ): centralized water heating with the subsequent circulation throughout the drinking system; using the system «Warm spring». It is proposed implementation method of heating water in water troughs by means of the induction heater. Described in detail the proposed system provide the animals with warm water, its structure and principle of operation, advantages over other methods of maintaining optimum temperature. The basic directions of modernization of system of watering, such as: 1) applying insulating materials to reduce heat loss; 2) the use of electric heating elements with high class electrical safety to avoid the possibility of animals receiving electric shock; 3) the introduction of advanced methods of heating water in the drinkers; 4) the search and realization of new methods of maintaining the desired temperature of the water in the drinkers with less energy sources of thermal energy.

Текст научной работы на тему «Основные направления модернизации систем поения на фермах КРС»

УДК 628.1; 636.2

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОДЕРНИЗАЦИИ СИСТЕМ ПОЕНИЯ НА ФЕРМАХ КРС

Оболенский Николай Васильевич, доктор технических наук, профессор

Шевелев Александр Владимирович, аспирант

Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия)

Аннотация. Описано общее состояние систем поения на фермах КРС. Обоснована важность правильного и своевременного поения животных водой, отвечающей зоотехническим требованиям. Произведена классификация применяемых поилок как отечественного, так и импортного производства, рассмотрены наиболее распространенные марки поилок с подробным описанием их устройства и принципа действия. Изучен ряд иностранных производителей оборудования для ферм КРС: ZIMMERMANN Stalltechnik (Германия), «LA BUVETTE» (Франция), «KERBL» (Германия), «Farma» (Дания), «SL» (Польша), «De Boer» (Голландия), Suevia (Германия), Arntjen (Германия), «De Laval» (Швеция), создающих конкуренцию отечественным товаропроизводителям. Рассматривались основные, применяемые на фермах КРС, системы поения, выявлены их преимущества и проблемные места, предложены способы устранения их недостатков. Изучены основные способы подогрева воды в поилках: размещением водонагревателей внутри поилки (локальный нагрев): централизованным нагревом воды с последующей её циркуляцией по всей системе поения; применением системы «Тёплый родник». Предложен к реализации способ подогрева воды в поилках при помощи индукционного нагревателя. Подробно описана предлагаемая система обеспечения животных теплой водой, ее устройство и принцип действия, отмечены преимущества перед другими способами поддержания оптимальной температуры. Предложены основные направления модернизации систем поения, как-то: 1) применение теплоизоляционных материалов с целью сокращения потерь теплоты; 2) применение электронагревательных элементов с высоким классом электробезопасности в целях избежания возможности получения животными электрического удара; 3) внедрение передовых методов подогрева воды в поилках; 4) поиск и реализация новых методов поддержания необходимого температурного режима воды в поилках с менее энергозатратными источниками тепловой энергии.

Ключевые слова: водоснабжение, животное, клапан, конструкция, коровник, модернизация, поддержание температуры, подогрев, поилка, система поения.

THE MAIN DIRECTIONS OF THE MODERNIZATION OF THE WATER SYSTEM ON THE CATTLE FARM

Obolenskiy Nikolay Vasilievich, the doctor of technical sciences, the professor

Nizhniy Novgorod state engineering-economic university, Knyaginino (Russia) Shevelev Aleksandr Vladimirovich, the post-graduate student

Nizhniy Novgorod state engineering-economic university, Knyaginino (Russia)

Annotation. It is described the General condition of the drinking systems on farms cattle. It is substantiated the importance of proper and timely watering animals with water to meet the zoo technical requirements. The classification of drinkers used both domestic and imported, is considered the most common brand of drinkers with a detailed description of their device and principle of action. Studied a number of foreign manufacturers of equipment for cattle farms: ZIMMERMANN Stalltechnik (Germany), «LA BUVETTE» (France), «KERBL» (Germany), «Far-ma»(Denmark), «SL»(Poland), «DeBoer» (Holland), Suevia (Germany), Arntjen (Germany), «De Laval» (Sweden), creating competition with domestic producers. Addressed the main used on farms cattle watering systems, identified their strengths and problem areas, suggested ways of addressing their shortcomings. Studied the main ways of heating water in the drinking bowls: the placement of the heaters inside the troughs (local heating): centralized water heating with the subsequent circulation throughout the drinking system; using the system «Warm spring». It is proposed implementation method of heating water in water troughs by means of the induction heater. Described in detail the proposed system provide the animals with warm water, its structure and principle of operation, advantages over other methods of maintaining optimum temperature. The basic directions of modernization of system of watering, such as: 1) applying insulating materials to reduce heat loss; 2) the use of electric heating elements with high class electrical safety to avoid the possibility of animals receiving electric shock; 3) the introduction of advanced methods of heating

water in the drinkers; 4) the search and realization of new methods of maintaining the desired temperature of the water in the drinkers with less energy sources of thermal energy.

Keywords: applying water, animal, valve, construction, barn, modernization, maintaining temperature, heating, drinking, water system.

Введение

В животноводстве, как и во многих других отраслях сельского хозяйства, огромную роль играет водоснабжение. Вода для животных жизненно необходима, т. к. именно с ее участием в их организме протекают все физиологические процессы. Особую потребность в воде испытывают молочные коровы, поскольку для производства одного литра молока требуется в пять раз больше жидкости. Из этого расчета можно сделать вывод, что на молочных фермах на одну корову в среднем необходимо не менее 80 литров воды в день, в некоторых хозяйствах в летний период эта цифра может достигать 130 литров. Именно поэтому правильное поение является таким же обязательным условием, как и кормление, т. к. несвоевременное и недостаточное поение, а также неправильный подход к этому процессу может отрицательно сказаться на удое .

Оптимальной температурой воды для поения КРС считается +8...+12 °С. Более теплая вода не оказывает на животного освежающего воздействия, а при употреблении воды с температурой свыше 20 °С их организм становится восприимчивие к простудным заболеваниям. Поение холодной водой вызывает у животного переохлаждение организма, появление простудных заболеваний, нарушение пищеварения, а в редких случаях приводит к абортам у беременных маток. Установлено, что перебои в поставке воды животным, а также несоблюдение зоотехнических требований, предъявляемых к воде, способно снизить производительность коров на 10-15 % и увеличить расход кормов на 3-5 % .

В связи с вышесказанным наиважнейшей задачей становится усовершенствование процессов подготовки воды и модернизация имеющихся систем водообеспечения животных. Решением этой проблемы занимались Шупик М. В., Хазанов Е. Е., Мамедов Э. С., Поцелуев А. А. и другие исследователи .

Материалы и методы

Одним из перспективных направлений модернизации систем водоснабжения может стать изготовление автопоилок с подогревом, что обеспечит постоянную оптимальную температуру воды в холодные периоды .

Все используемые на фермах поилки подразделяются на индивидуальные (рис. 1, а) и групповые (рис. 1, б и в). Индивидуальные используются на фермах КРС с привязным содержанием животных в отдельных станках, групповые - при беспривязном содержании. При этом групповые автопоилки могут быть стационарными (применяются на фермах) и передвижными (на пастбищах и в лаге-р ях, удаленных от источника водоснабжения). По конструкции автопоилки бывают клапанные, вакуумные и бесклапанные, работающие по принципу сообщающихся сосудов. В свою очередь, клапанные подразделяются на педальные и поплавковые. Все применяемые групповые автопоилки также можно разделить на 2 типа: обладающие индивидуальным встроенным регулятором уровня и имеющие один регулятор уровня на несколько поилок, к которым можно отнести «уровневые» поилки, используемые для беспривязного содержания КРС .

Рисунок 1 - а) индивидуальная поилка: 1 - корпус; 2 - клапан; 3 - нажимная педаль; 4 - поильная чаша; 5 - резиновый амортизатор; б) групповая передвижная автопоилка: 6 - цистерна; 7 - вакуумрегулятор;

8 - поильные корыта; в) групповая стационарная поилка

В настоящее время поддержание необходимого оптимального значения температуры в системах автопоения осуществляется в основном нагревательными элементами, расположенными в резервуаре, или созданием постоянного протока в питьевом

корыте. В первом случае могут использоваться автоматические водонагревательные термосы типа ВЭТ с объемом резервуара от 200 до 800 литров в зависимости от поголовья КРС. При этом присутствует существенный недостаток - нагретая вода,

поступившая в поилку, со временем остывает, а при сильных заморозках может образоваться обледенение с дальнейшим выходом оборудования из строя. Во втором случае необходима постоянная регулировка подачи воды, а непрерывная ее циркуляция влечет за собой значительный перерасход электроэнергии. В данном случае могут использоваться электронагреватели проточного типа ЭВП-2 или ЭВАН-100, в которых температура воды поддерживается автоматически.

Обсуждение

Для поения крупного рогатого скота используют автопоилки: индивидуальные ПА-1, ПА-1М, ПАВ-9М, АП-1А и групповые АГК-12, АГК-12А, АГК-12Б. Индивидуальная поилка (рис 1, а) состоит из чаши, клапана и нажимной педали, предназначенной для открывания и закрывания клапана. Групповые автопоилки (рис. 1, б и в) представляют собой металлические, реже пластмассовые, корыта с подведенными к ним трубами водоснабжения. Устанавливают и те и другие автопоилки на высоте не более 0,6 м от пола. Такие же автопоилки могут применяться на лошадиных фермах .

По причине развития молочной промышленности, а также строительства новых ферм в рамках национальных проектов возникла резкая необходимость в качественном оборудовании для содержания КРС и внедрении прогрессивных технологий производства молока. Существует целый ряд иностранных производителей оборудования для молочных ферм: ZIMMERMANN Stalltechnik (Германия), «LA BUVETTE» «Франция», «KERBL» (Германия), «Farma» (Дания), «SL» (Польша), «De Boer» (Голландия), Suevia (Германия), Amtjen (Германия), «De

Laval» (Швеция), создающих конкуренцию отечественным товаропроизводителям. Именно поэтому на сегодняшний день актуальной задачей становится разработка и внедрение в производство в России современных автоматических энергосберегающих систем поения, отвечающих зоотехническим требованиям.

Главным зоотехническим требованием является обеспечение животных водой с оптимальной для них температурой, осуществление которого весьма сложная задача в зимнее время при критических отрицательных температурах, особенно в открытых холодных помещениях. Опыт холодных зим 2002, 2006, 2011 и 2012 гг. показал острую необходимость в создании надёжных высокоэффективных систем автоматического подогрева воды для организации процесса поения животных при длительных заморозках.

Одним из способов осуществления подогрева воды в поилках является использование теплоты земли. Такой способ подогрева воды реализован в системе «Тёплый родник» в автопоилках фирмы «Suevia» в моделях 630, 640, 850 и 860 .

Принцип действия системы «Тёплый родник» заключается в следующем (рис. 2): вода к поилке 1 поступает через подводящую трубу, проходящую через заполненную водой шахту 4 (полая бетонная труба), соединённую с водопроводом 5, проложенным в грунте на глубине ниже промерзания (не менее 1,8 метра). Таким образом, вода, поступающая в поилку, нагревается за счет конвективного теплообмена, происходящего между верхними и нижними слоями грунта.

Рисунок 2 - Поилка с системой «Тёплый родник»: 1 - поилка; 2 - бетонный пол; 3 - грунт, земля;

4 - шахта (бетонная труба); 5 - водопровод

Сама поилка оснащена теплоизоляционным материалом, предохраняющим от дополнительных теплопотерь. Как правило, поилки с таким способом подогрева применяются в неотапливаемых коровниках в регионах с «мягкими» зимами. Вода в таких поилках, как заявляет фирма-производитель, не опускается ниже +6 °С, а в летний период не поднимается выше +15 °С. Существенный недостаток поилок с системой «Тёплый родник» - большие капиталовложения на внедрение этой системы в уже построенные фермы КРС. Главное преимущество -отсутствие затрат на электроэнергию, поскольку электронагрев полностью исключён.

Наиболее распространённый и перспективный способ подогрева воды в автопоилках - применение электронагрева путём размещения водонагревателей внутри поилки (локальный нагрев), либо централизованного нагрева воды с обеспечением по-

следующей её циркуляцией по всей системе поения .

Способ локального нагрева реализован в стационарных групповых автопоилках типа АГК-4, АГК-4А, АГК-4Б (рис. 3). Используют их на фермах КРС с беспривязным содержанием. Устройство таких автопоилок следующее: в теплоизоляционный корпус вмонтирована поильная чаша на 4 места, в которой установлен клапанно-поплавковый механизм, служащий для регулировки уровня воды. Обогрев осуществляется тэнами, вмонтированными в подчашечном пространстве. Автоматическое поддержание температуры в диапазоне 5.14 °С осуществляется посредством терморегулятора, установленного в поильной чаше. Работает такая автопоилка от переменного тока с и 220 В. Рассчитана она на 100 голов КРС .

Рисунок 3 - Автопоилка АГК-4А: 1 - корпус; 2 - поильная чаша; 3 - крышка; 4 - клапан; 5 - поплавковый механизм; 6 - разделитель; 7 - терморегулятор; 8 - блок заземления; 9 - электронагревательный элемент (ТЭН); 10 - теплоизоляция; 11 - водоподводящая труба;

12 - утеплительная труба

Автопоилки с локальным обогревом обладают двумя существенными недостатками: 1) повышенная электроопасность за счет возможного возникновения повышенных токов утечки (снижения электрического сопротивления изоляции тэнов) и, как следствие, получение животным электроудара; 2) возможность промерзания трубы подводящего водопровода при низких температурах. Повышение токов утечки устраняется применением высококачественных тэнов с высоким классом электробезопасности. Для предотвращения промерзания подводящих труб используют термошнуры невысокой (20/24 Ватт) мощности .

Более распространёнными для климата России считаются системы поения с циркуляцией воды. При этом возможны три варианта исполнения систем такого рода:

1) нагретая вода циркулирует по системе и поступает в поилки чашечного типа (8иеу1а 303/300);

2) нагретая вода циркулирует при помощи насоса по теплообменникам, расположенным в емкостных поилках, при этом в саму поилку вода поступает при изменении уровня, т. е. при потреблении животными. Таким способом устроена система поения овец КВО-8А/5, КВО-3/12, КВО-8А/24 и КВ0-8А/30. Недостаток - большая энергоёмкость;

3) подогретый теплоноситель циркулирует по трубопроводам системы и проходит теплообменник не попадая в саму поилку. В этом варианте системы к поилке подведены три трубопровода: прямой, обратный и подпитывающий.

В третьем варианте в роли теплоносителя может применяться как вода, так и незамерзающая жидкость, при этом подогрев может осуществляться от системы отопления.

Главный недостаток систем с циркуляцией воды, в сравнении с локальным нагревом, - большие теплопотери. Минимизировать эти потери можно применением теплоизоляционных материа-

лов, что успешно реализуется в автопоилках иностранного производства. Для снижения теплопотерь в трубопроводах можно использовать трубчатые теплозащитные покрытия или термошнуры небольшой мощности .

В последнее время на фермах КРС начали использовать наиболее оптимальный способ подогрева воды - комбинированный (рис. 4). При этом способе подогретая в водонагревателе 8 вода посредством циркуляционного насоса 7 подается в поильную чашу 1, в которой остаётся до употребления, автоматически подогреваясь тэном 6, вмонтированным под чашей. Для поддержания постоянного уровня воды в поильной чаше установлен поплавковый клапан 3, срабатывающий при употреблении воды животными.

их преимущества и недостатки, приходим к выводу, что системы автопоения животных нуждаются в модернизации с целью оптимизации энергозатрат. Одним из направлений модернизации может стать применение ранее не используемых методов нагрева жидкостей.

Одним из вариантов модернизации может стать автопоилка с обогревателем индукционного действия (рис. 5). В такой поилке подогрев воды осуществляется размещением подводящей трубы в магнитном поле катушки.

Рисунок 4 - Групповая автопоилка с подогревом: 1 - поильная чаша; 2 - рама; 3 - клапан поплавковый; 4 - муфта; 5 - стопор; 6 - ТЭН; 7 - циркуляционный насос; 8 - водонагреватель

Результаты

Рассмотрев используемые в настоящее время на фермах КРС модификации автопоилок, изучив существующие методы подогрева воды в поилках,

Рисунок 5 - Принцип действия индукционного нагрева

Принцип действия индукционного нагревателя (рис. 5): электромагнитная катушка, подключенная в сеть, создаёт переменное магнитное поле. При этом во вторичной обмотке, которой в нашем случае являтся подводящая труба, создаются наводящие токи (токи Фуко), разогревающие металл. Поступающая холодная вода, проходя по такой трубе, разогревается и разогревает воду. Преимущество такого подогрева перед тэновым - более высокая электробезопасность и эффективность (КПД до 0,98).

Рисунок 6 - Система поения с индукционным подогревателем: 1 - входная труба; 2 - клапанно-поплавковый механизм; 3 - термодатчик; 4 - шкаф управления; 5 - обратная магистраль водопровода; 6 - циркуляционный насос; 7 - индукционный подогреватель

Принцип действия системы с индукционным подогревателем состоит в следующем: вода заполняет систему через входной патрубок 1. В поильных

корытах установлены клапанно-поплавковый механизм 2 и термодатчик 3. Циркуляция воды в системе обеспечивается насосом 6, установленным на об-

ратной магистрали водопровода. При понижении температуры воды срабатывает термодатчик 3, подающий сигнал в шкаф управления 4, в котором распложены устройства защиты и управления индукционным подогревателем 7.

Для оптимизации расходов электроэнергии необходимо учесть, что если через входную трубу подается уже нагретая вода (от бойлера или водо-нагревательного термоса ВЭТ), то для поддержания её заданной температуры будет достаточно использовать маломощные индукционные нагреватели на 3.5 кВт, работающие от сети 220 В: ВИН-3/5; 8ЛУ-2,5/3; ПИН-3; ЭНАТС-4,7. Если же вода подается холодная, то для нагрева её до оптимальной температуры понадобятся водонагреватели мощностью 6.7 кВт.

Заключение

На фермах КРС для поения применяется отечественное оборудование, нуждающееся в модернизации с целью снижения энергопотребления и повышения электробезопасности. Основным направлением модернизации систем поения является поиск и реализация новых методов поддержания необходимого температурного режима воды в поилках с менее энергозатратными источниками тепловой энергии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кавтарашвили А., Шоль В. Качество воды - составляющая успеха // Животноводство России. 2014. № 8. С. 29-31.

2. Вторый В. Ф., Вторый С. В., Зайцев И. С. Мониторинг водопотребления - путь к снижению экологического ущерба при производстве молока. ГНУ Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Россельхозакадемии. Санкт-Петербург: 2011. С. 104-109.

3. Сёмин А. Комфортная среда обитания коровы - залог хорошего здоровья и продуктивного долголетия // Молочная промышленность. 2013. № 7. С. 20.

4. Хазанов Е. Е., Гордеев В. В., Хазанов В. Е. Модернизация молочных ферм. СПб. : ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии, 2008. 380 с.

5. Мамедов Э. С. Разработка методики оптимизации микроклимата в животноводческих и птицеводческих помещениях // Сборник известий. НАНА Гянджинский региональный научный центр. Гянджа: 2012. № 493. С. 65-69.

6. Мамедов Э. С. Тепловлажностный баланс животноводческих помещений // Материалы общереспубликанской конференции. Гянджа: АГАУ, 2013. С.138-140.

7. Хазанов Е. Е., Ревякин Е. Л., Хазанов В. Е., Гордеев В. В. Рекомендации по модернизации и

техническому перевооружению молочных ферм. Москва: ФГНУ«Росинформагротех», 2007. 128 с.

8. Шупик М. В. Скрылев Н. И. Кормление крупного рогатого скота: учебное пособие. Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2006. 88 с.

9. Поцелуев А. А. Ресурсосберегающие системы водообеспечения технологических процессов по обслуживанию крупного рогатого скота: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Зерноград, 2011. 441 с.

10. Суюнчалиев Р. С., Сафронова М. П. Система поения животных подогретой водой. Патент на изобретение RUS 2242120 16.06.2003.

11. Разведение с основами частной зоотехники: учебник для вузов / Под общ. ред. проф. Н. М. Костомахина. Санкт-Петербург: Лань, 2006. 488 с.

12. Таран Е. А., Минина Е. С. Классификация групповых автопоилок с термосифонной циркуляцией воды // Вестник аграрной науки Дона. 2013. № 4 (24) С. 14-17.

13. Таран Е. А., Орищенко И. В. Параметры, влияющие на процесс нагрева воды в групповой автопоилке // Вестник аграрной науки Дона. 2013. № 4 (24) С. 18-21.

14. Андреева Е. В. Инженерно-техническое обеспечение АПК // Реферативный журнал. 2013. № 2. С. 563.

15. Тихомиров А. В. Энергоэффективные технические средства и оборудование в системах энергообеспечения объектов животноводства // Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства РАСХН, 2011. С. 43-49.

16. Гордиевских М. Л. Коровник с выдвижной доильной установкой // Достижения науки и техники АПК. 2006. № 3. С. 42-43.

17. Скоркин В. К. Современные требования к управлению технологическими процессами на молочных фермах с целью повышения качества продукции // Вестник ВНИИМЖ. 2013. № 3. С. 4-13.

18. Русское поле. Техника по производителю [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.rusfield.ru/technics/firms-zim-krs.shtml

19. Цой Ю. А., Суюнчалиев Р. С., Мансуров А. А. Направления совершенствования энергосберегающих систем поения крупного рогатого скота при беспривязном содержании // Труды международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве». 2006. Т. 3. С. 132-136.

20. Бибарсов В. Ю., Фомин М. Б., Рахим-жанова И. А., Старожуков A. M., Нигматов Л. Г. Разработка и исследование системы бесперебойного автоматического группового поения животных с использованием ВЭУ (автопоилка с подогревом во-

ды от ветроагрегата) // Инновац. электротехнологии и электрооборудование - предприятиям АПК. Ижев. гос. с.-х. акад. Ижевск, 2012. С. 98-103.

21. Коршунов Б. П., Марьяхин Ф., Учеват-кин А. И., Коршунов А. Б., Иванов В. В. Энергосберегающая комбинированная теплохолодильная система для молочных ферм // Инновации в сельском хозяйстве. 2016. № 4 (19). С. 106-110.

22. Коняев Н. В., Назаренко Ю. В. Модернизированная система поения животных // Электрика. 2015. № 9. С. 37-40.

23. Осокин В. Л., Макарова Ю. М. Теоретические предпосылки создания нового устройства водоподготовки в помещениях содержания КРС // Вестник НГИЭИ. 2015. № 4 (47) С. 72-76.

1. Kavtarashvili A., SHol" V. Kachestvo vodi -sostavlyayuschaya uspeha (The water quality component of success), Zgivotnovodstvo Rossii. 2014. No. 8. pp.29-31.

2. Vtoriy V. F., Vtoriy S. V., Zaytsev I. S. Monitoring vodopotrebleniya - put" k snizgeniyu ekologicheskogo uscherba pri proizvodstve moloka (Monitoring of water consumption - reduce environmental damage in the production of milk), GNU Severo-Zapadniy nauchno-issledovatel "skiy institut me-hanizatsii i elektrifikatsii sel"skogo hozyaystva Ros-sel"hozakademii. Sankt-Peterburg: 2011. pp. 104-109.

3. Syomin A. Komfortnaya sreda obitaniya ko-rovi - zalog horoshego zdorov"ya i produktivnogo dol-goletiya (Comfortable living environment cows - the key to good health and productive longevity), Mo-lochnayapromishlennost". 2013. No. 7. pp. 20.

4. Hazanov E. E., Gordeev V. V., Hazanov V. E. Modernizatsiya molochnih ferm (Modernization of dairy farms). SPb. : GNU SZNIIMESH Ros-sel"hozakademii, 2008. 380 p.

5. Mamedov E. S. Razrabotka metodiki optimi-zatsii mikroklimata v zgivotnovodcheskih i ptitsevodcheskih pomescheniyah (Development of methods of optimization of microclimate in livestock and poultry premises), Sbornik izvestiy. NANA Gyandzginskiy regional"niy nauchniy tsentr. Gyandzga: 2012. No. 493. pp. 65-69.

6. Mamedov E. S. Teplovlazgnostniy balans zgivotnovodcheskih pomescheniy (Heat and humidity balance of livestock buildings), Materiali obscherespu-blikanskoy konferentsii. Gyandzga: AGAU, 2013. pp. 138-140.

7. Hazanov E. E., Revyakin E. L., Hazanov V. E., Gordeev V. V. Rekomendatsii po moderni-zatsii i tehnicheskomu perevooruzgeniyu molochnih ferm (Recommendations on modernization and technical re-equipment of dairy farms). Moskva: FGNU«Rosinformagroteh», 2007. 128 p.

8. SHupik M. V. Skrilev N. I. Kormlenie krupnogo rogatogo skota (Feeding cattle) : uchebnoe posobie. Gorki: Belorusskaya gosudarstvennaya sel"skohozyaystvennaya akademiya, 2006. 88 p.

9. Potseluev A. A. Resursosberegayuschie sis-temi vodoobespecheniya tehnologicheskih protsessov po obsluzgivaniyu krupnogo rogatogo skota (Resource-saving water systems of technological processes for maintenance of cattle) : dissertatsiya na soiskanie uchenoy stepeni doktora tehnicheskih nauk. Zerno-grad, 2011. 441 p.

10. Suyunchaliev R. S., Safronova M. P. Sistema poeniya zgivotnih podogretoy vodoy (The watering system of the animal heated water). Patent na izobreten-ie RUS 2242120 16.06.2003.

11. Razvedenie s osnovami chastnoy zootehniki (Breeding with the basics of private livestock) : ucheb-nik dlya vuzov / Pod obsch. red. prof. N. M. Kostoma-hina. Sankt-Peterburg: Lan", 2006. 488 p.

12. Taran E. A., Minina E. S. Klassifikatsiya gruppovih avtopoilok s termosifonnoy tsirkulyatsiey vodi (Classification autopilot group with thermosyphon circulation of water), Vestnik agrarnoy nauki Dona. 2013. No. 4 (24) pp. 14-17.

13. Taran E. A., Orischenko I. V. Parametri, vliyayuschie na protsess nagreva vodi v gruppovoy avtopoilke (The parameters that affect the process of heating the water in a group avtopoilki), Vestnik agrar-noy nauki Dona. 2013. No. 4 (24) pp. 18-21.

14. Andreeva E. V. Inzgenerno-tehnicheskoe obespechenie APK (Engineering APK), Referativniy zgurnal. 2013. No. 2. pp. 563.

15. Tihomirov A. V. Energoeffektivnie tehnich-eskie sredstva i oborudovanie v sistemah energoo-bespecheniya ob""ektov zgivotnovodstva (Energy efficient hardware and equipment in power supply systems of objects of animal husbandry), Vserossiyskiy nauch-no-issledovatel"skiy institut mehanizatsii zgivotnovodstva RASHN. 2011. pp. 43-49,

16. Gordievskih M. L. Korovnik s vidvizgnoy doil"noy ustanovkoy (Barn with retractable milking installation), Dostizgeniya nauki i tehniki APK. 2006. No. 3. pp. 42-43.

17. Skorkin V. K. Sovremennie trebovaniya k upravleniyu tehnologicheskimi protsessami na mo-lochnih fermah s tsel"yu povisheniya kachestva produk-tsii (Modern requirements to the management of technological processes on dairy farms to improve product quality), Vestnik VNIIMZG. 2013. No. 3. pp.4-13.

1 8. Russkoe pole. Tehnika po proizvoditelyu . Rezgim dostupa: http://www.rusfield.ru/technics/firms-zim-krs.shtml

19. TSoy YU. A., Suyunchaliev R. S., Mansurov A. A. Napravleniya sovershenstvovaniya energosberegayuschih sistem poeniya krupnogo rogato-

go skota pri besprivyaznom soderzganii (Directions of perfection of energy-saving systems for watering cattle in loose housing), Trudi mezgdunarodnoy nauchno-tehnicheskoy konferentsii «Energoobespechenie i ener-gosberezgenie v sel"skom hozyaystve». 2006. T. 3. pp.132-136.

20. Bibarsov V. YU., Fomin M. B., Rahim-zganova I. A., Starozgukov A. M., Nigmatov L. G. Raz-rabotka i issledovanie sistemi bespereboynogo avto-maticheskogo gruppovogo poeniya zgivotnih s ispol"zovaniem VEU (avtopoilka s podogrevom vodi ot vetroagregata) (Development and research of the uninterrupted group automatic watering animals using wind turbines (autodrinking heated water from turbine)), In-novats. elektrotehnologii i elektrooborudovanie -predpriyatiyam APK. Izgev. gos. s.-h. akad. Izgevsk, 2012.pp. 98-103.

21. Korshunov B. P., Mar"yahin F., Uchevatkin A. I., Korshunov A. B., Ivanov V. V. Energosberegay-uschaya kombinirovannaya teploholodil"naya sistema dlya molochnih ferm (Energy-saving combined heat-refrigeration system for dairy farms), Innovatsii v sel"skom hozyaystve. 2016. No. 4 (19). pp. 106-110.

22. Konyaev N. V., Nazarenko YU. V. Modern-izirovannaya sistema poeniya zgivotnih (Upgraded the watering system of animals), Elektrika. 2015. No. 9. pp. 37-40.

23. Osokin V. L., Makarova YU. M. Teoretich-eskie predposilki sozdaniya novogo ustroystva vodopodgotovki v pomescheniyah soderzganiya KRS (Theoretical background the creation of a new water treatment device on the premises of the cattle), Vestnik NGIEI. 2015. № 4 (47) pp. 72-76.

Уровень механизации работ по уборке и удалению навоза до­стигает 70…75 %, а трудовые затраты составляют 20…30 % общих затрат.

Проблема рационального использования навоза как удобрения при одновременном соблюдении требований защиты окружаю­щей природы от загрязнений имеет важное народнохозяйственное значение. Эффективное решение данной проблемы предусматри­вает системный подход, включающий рассмотрение во взаимосвя­зи всех производственных операций: удаление навоза из помеще­ний, транспортирование его, переработку, хранение и использо­вание.

Технологию и наиболее эффективные средства механиза­ции для удаления и утилизации навоза следует выбирать на основе технико-экономического расчета с учетом вида и системы (спосо­ба) содержания животных, размеров ферм, производственных ус­ловий и почвенно-климатических факторов.

В зависимости от влажности различают твердый, подстилоч­ный (влажность 75…80 %), полужидкий (85…90 %) и жидкий (90…94 %) навоз, а также навозные стоки (94…99 %). Выход экск­рементов от различных животных за сутки колеблется приблизи­тельно от 55 кг (у коров) до 5,1 кг (у откормочных свиней) и зави­сит в первую очередь от кормления. Состав и свойства навоза вли­яют на процесс его удаления, обработки, хранения, использова­ния, а также на микроклимат помещений и окружающую природную среду.

К технологическим линиям уборки, транспортирования и ути­лизации навоза любого вида предъявляют следующие требования:

• своевременное и качественное удаление навоза из животновод­ческих помещений при минимальном расходе чистой воды;
• обработка его с целью выявления инфекций и последующего обеззараживания;
• транспортировка навоза к местам переработки и хранения;
• дегельминтизация;
• максимальное сохранение питательных веществ в исходном на­возе и продуктах его переработки;
• исключение загрязнения окружающей природной среды, а так­же распространения инфекций и инвазий;
• обеспечение оптимального микроклимата, максимальной чис­тоты животноводческих помещений.

Сооружения по обработке навоза следует размещать с подветренной стороны и ниже водоза­борных объектов, а прифермские навозохранилища - за предела­ми фермы. Необходимо предусматривать санитарные зоны между животноводческими помещениями и жилыми поселками. Участок под очистные сооружения не должен затапливаться паводковыми и ливневыми водами. Все сооружения системы удаления, обработ­ки и утилизации навоза должны быть выполнены с надежной гид­роизоляцией.

Многообразие технологий содержания животных вызывает необходимость использования различных систем уборки навоза в помещениях. Наиболее широко применяют три системы удале­ния навоза: механическую, гидравлическую и комбинированную (щелевые полы в сочетании с подпольным навозохранилищем или каналами, в которых размещены механические средства уборки).

Механическая система предопределяет удаление навоза из по­мещений всевозможными механическими средствами: навозными транспортерами, бульдозерными лопатами, скреперными уста­новками, подвесными или наземными вагонетками.

Гидравлическая система уборки навоза бывает смывная, рецир­куляционная, самотечная и отстойно-лотковая (шиберная).

Смывная система уборки предусматривает ежедневную про­мывку каналов водой из смывных насадков. При прямом смыве навоз удаляют струей воды, создаваемой напором водопроводной сети или подкачивающим насосом. Смесь воды, навоза и навоз­ной жижи стекает в коллектор и для повторного смыва уже не ис­пользуется.

Рециркуляционная система предусматривает использование для удаления навоза из каналов осветленной и обеззараженной жид­кой фракции навоза, подаваемой по напорному трубопроводу из резервуара-накопителя.

Самотечная система непрерывного действия обеспечивает удале­ние навоза за счет сползания его по естественному уклону, образу­ющемуся в каналах. Ее применяют на фермах крупного рогатого скота при содержании животных без подстилки и кормлении их силосом, корнеклубнеплодами, бардой, жомом и зеленой массой и в свинарниках при кормлении жидкими и сухими комбикорма­ми без использования силоса и зеленой массы.

Самотечная система периодического действия обеспечивает уда­ление навоза, который накапливается в продольных каналах, обо­рудованных шиберами за счет сброса его при открытии шиберов. Объем продольных каналов должен обеспечивать накопление на­воза в течение 7…14 дней. Обычно размеры канала следующие: длина 3…50 м, ширина 0,8 м (и более), минимальная глубина 0,6 м. При этом чем гуще навоз, тем короче и шире должен быть канал.

Все самотечные способы удаления навоза из помещений осо­бенно эффективны при привязном и боксовом содержании жи­вотных без подстилки на теплых керамзитобетонных полах или на резиновых ковриках.

Основной способ утилизации навоза - использование его в качестве органического удобрения. Наиболее эффективным способом удаления и использования жидкого навоза является утилизация его на полях орошения. Известны также способы переработки навоза в кормовые добавки, для получения газа и битоплива.

Все технические средства для удаления и утилизации навоза делят на две группы: периодического и непрерывного действия.

Транспортные устройства безрельсовые и рельсовые, назем­ные и надземные, мобильные погрузки, скреперные установки и другие средства относятся к оборудованию периодического действия.

Транспортирующие устройства непрерывного действия бывают с тяговым органом и без него (самотечный, пневматический и гидравлический транспорт).

По назначению различают технические средства для ежеднев­ной уборки и периодической, для удаления глубокой подстилки, для очистки выгульных площадок.

В зависимости от конструктивного исполнения различают:

• наземные и подвесные рельсовые вагонетки и безрельсовые ручные тележки;
• скребковые транспортеры кругового и возвратно-поступатель­ного движения;
• канатные скреперы и тросовые лопаты;
• навесные устройства на тракторах и самоходных шасси;
• устройства для гидравлического удаления навоза (гидротранс­порт);
• устройства с применением пневматики.

Технологический процесс уборки навоза из животноводческих помещений и транспортировки его на поле можно разделить на следующие последовательно выполняемые операции:

• сбор навоза из стойл и сбрасывание его в канавки или погрузка в вагонетки (тележки);
• транспортировка навоза от стойл по животноводческому поме­щению к месту сбора или погрузки;
• погрузка на транспортные средства;
• транспортировка по территории фермы к навозохранилищу или месту компостирования и разгрузки;
• погрузка из хранилища на транспортные средства;
• транспортировка на поле и выгрузка из транспортного сред­ства.

Для выполнения этих операций применяют много различных вариантов машин и механизмов. Наиболее рациональным следует считать тот вариант, в котором один механизм выполняет две опе­рации и более, а стоимость уборки 1 т навоза и перемещения его на удобряемые поля наименьшая.

Механические средства для удаления навоза подразделяют на мобильные и стационарные. Мобильные средства применяют в основном при беспривязном содержании скота с использованием подстилки. В качестве подстилки обычно используют солому, торф, мякину, опилки, стружку, опавшие листья и хвою деревьев. Примерные суточные нормы внесения подстилки на одну корову 4…5 кг, овцу - 0,5…1 кг.

Навоз из помещений, где содержатся животные, удаляют один-два раза в год с помощью различных навешиваемых на транспорт­ное средство устройств для перемещения и погрузки различных грузов, в том числе и навоза.

В животноводстве широко применяют навозоуборочные транс­портеры ТСН-160А, ТСН-160Б, ТСН-3Б, ТР-5, ТСН-2Б, про­дольные скреперные установки УС-Ф-170А или УС-Ф250А в ком­плекте с поперечными УС-10, УС-12 и УСП-12, скреперные про­дольные транспортеры ТС-1ПР в комплекте с поперечным ТС-1ПП, скреперные установки УС-12 в комплекте с поперечной УСП-12, шнековые транспортеры ТШН-10.

Скребковые транспортеры ТСН-3Б и ТСН-160А кру­гового действия предназначены для удаления навоза из животно­водческих помещений с одновременной погрузкой его в транс­портные средства.

Шнековый транспортер ТШН-10 используют для удаления на­воза и коровников на 200 голов. Комплект включает в себя четыре продольных и один поперечный транспортеры, вращающиеся с частотой 15…60 мин -1 . Шнековые транспортеры производитель­ны, надежны и долговечны.

Скреперная установка УС-Ф-170 состоит из приводной и натяжной станций, цепи, направляющих роликов, скребков, совершающих возвратно-поступательное движение по навозоприемной плоскости желоба, ширина которой равна ширине навозного прохода коровника. При рабочем ходе скребки за счет сил трения их о желоб раскрываются в рабочее положение и перемещают массу на размер хода скребка. При холостом ходе скребки складываются, оставляя порции навозной массы неподвижными на полу желоба. Во время следующего рабочего хода скребков этот навоз будет удален.

Скреперная установка УС-250 аналогична по назначению, устройству и рабочему процессу УС-Ф-170. В привод входят: электродвигатель мощностью 2,2 кВт и редуктор с ведущей звездочкой. Скребок состоит из ползуна, шарнирного устройства, правого и левого скребков и натяжного устройства.

Длину скребков можно регулировать по ширине навозного прохода от 1,8 до 3 м при глубине 0,8 м. Для очистки стенок прохода на концах скребков установлены резиновые шишки. Уста­новка работает 18…20 ч в сутки (кроме периода сна животных). Уборка навоза происходит в присутствии животных, выгонять ко­торых из навозных проходов не требуется. Они свободно пересту­пают через скребки.

Скреперные установки УС-15, УС-250, УС-Ф-170 имеют авто­матически действующий механизм реверса движения скребков.

Установка УВН-800 производительностью 90…95 т/ч предназначена для удаления навоза из открытых и подпольных навозохранилищ. Она состоит из насосной установки для жид­кого навоза и скрепера, перемещающегося по рельсовому путь вдоль торца навозохранилища. Насос и скрепер могут работать раздельно. Насос служит для выгрузки жидкой фракции навоза, которую не может выбрать скрепер. Скрепер разрушает верхнюю корку навоза в хранилище, перемешивает его, а затем выгружает в транспортное средство.

Шнековые и центробежные насосы типа НШ, НЦИ, НВЦ ис­пользуют для выгрузки и перекачки жидкого навоза по трубопро­водам. Производительность их находится в пределах от 70 до 350 т/ч.

Скреперная установка ТС-1 предназначена для свиноводческих ферм. Ее устанавливают в навозном канале, который перекрывают решетчатыми полами. Установка состоит из поперечного и про­дольного транспортеров. Основные сборочные единицы транс­портеров: скреперы, цепи, привод. На установке ТС-1 применяют скрепер типа «Каретка». Привод, состоящий из редуктора и элект­родвигателя, сообщает скреперам возвратно-поступательное дви­жение и предохраняет их от перегрузок.

Навоз от животноводческих помещений к местам обработки и хранения транспортируют мобильными и стационарными сред­ствами.

С точки зрения охраны окружающей среды от загрязнения на­воз целесообразно транспортировать по трубопроводам. Для этих целей применяют поршневую установку УТН-10А. Даль­ность транспортировки до 150 м. Для перекачивания жидкого на­воза устраивают стационарные насосные станции, оборудованные фекальными насосами типа ФГ, НЖН-200, НШ и др.

Навоз загрязняет территорию ферм, ухудшает условия работы обслуживающего персонала, а при большой концентрации стано­вится опасным источником загрязнения окружающей среды. Свежеубранный навоз до момента внесения в почву должен в течение 2…12 мес выдерживаться в прифермских или полевых навозохра­нилищах.

Различают навозохранилища, примыкающие к помещениям и удаленные от помещения.

Помимо постоянных хранилищ навоза на фермах необходимо предусматривать карантинные хранилища, которые выполняют секционными. Поступившую однодневную порцию навоза выдер­живают в секции в течение 6 дней. Если за это время на ферме не будет зарегистрировано инфекционных заболеваний, то навоз транспортируют к месту постоянного хранения. Расстояние от ферм до навозохранилищ должно быть не менее 60 м.

Подстилочный навоз хранят в полузаглубленных или наземных навозохранилищах, где навоз укладывают в бурты. Полужидкий навоз можно укладывать в бурты, добавляя солому или другой вла­гоемкий материал. Применяют также компостирование навоза с торфом. Жидкий навоз после карантирования перекачивают в ос­новные хранилища-гомогенизаторы, где его хранят 6…12мес при периодическом перемешивании.

Жидкий навоз разделяют на фракции с последующим отдель­ным хранением и внесением фракций в почву. Для естественного разделения жидкого навоза на фракции применяют отстойники-накопители глубиной 2…2,5 м. Для искусственного разделения ис­пользуют механические средства: центрифуги, виброгрохоты, шнековые прессы, сита и др.

Известны также механизированные навозохранилища, которые позволяют получать органические удобрения высокого качества и внедрять единую технологическую линию, включающую в себя очистку помещений от навоза, транспортирование его в хранили­ща приготовление органо-минеральных компостов. Весь техно­логический процесс выполняется системой машин, обеспечиваю­щей комплексную механизацию.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Чтобы напоить коров и приготовить им корм, надо организовать грамотное водоснабжение коровника. Сегодня в животноводческих хозяйствах вода также используется для санитарной обработки доильных аппаратов, молочных резервуаров и посуды, подмывания вымени, мытья коров, уборки помещений. Бесперебойное водообеспечение хозяйства – это одно из главных условий для производства молока. Именно поэтому очень важно правильно спроектировать и качественно установить водопровод для хозяйственного комплекса.

Схемы водообеспечения коровника

Системы водоснабжения животноводческих ферм – это совокупность различных устройств и инженерных объектов, необходимых для добычи, перекачивания, сохранения и доставки необходимой жидкости к коровнику. Локальные коммуникации (обладают собственным водоисточником, насосными устройствами и водопроводом) применяются для централизованного водообеспечения животноводческих комплексов, а групповые – для обслуживания нескольких крупных сооружений, связанных общей территорией.

Водоснабжение фермы КРС представляет собой источник жидкости, водозаборный объект, насосные установки, внешнюю и внутреннюю водопроводные сети. Зачастую схема дополняется фильтрами либо другим оборудованием, очищающим воду.

В напорных водопроводах жидкость подается насосным оборудованием, в самотечных системах главный элемент (источник) размещен выше уровня расположения коровника.

Для водообеспечения животноводческих ферм и комплексов применяются локальные и централизованные типы, имеющие подземные водоисточники и противопожарные емкости с запасом жидкости.

Определение схемы наружного водопровода

В фермах есть наружный водопровод, который прокладывается вне здания, и внутренний – непосредственно распределяющий воду к хозяйству. Внешняя сеть бывает тупиковой, где от основной магистрали отводятся в различные стороны коммуникации, по которым жидкость движется в одном направлении.

Также используется кольцевая схема, представляющая собой трубопровод с замкнутым контуром, в котором вода к животноводческому хозяйству подается с обеих сторон.

Основным достоинством тупиковой системы, рассчитанной на фермерское хозяйство, является небольшая протяженность, что позволяет снизить расходы на прокладку. Главный недостаток в том, что в случае аварийной ситуации понадобится отключать от водоснабжения весь коровник. Использование кольцевой схемы на ферме дает возможность отремонтировать поврежденные участки без прекращения подачи жидкости к хозяйству. Существенным недостатком является большая длина трубопроводов и увеличенные в связи с этим расходы.

Учитывая меньшие затраты на монтаж и эксплуатацию, многие предпочитают именно тупиковую схему водообеспечения. Она чертится на плане с учетом наименьшей протяженности трассы и количества узлов разветвления. Этот расчет предполагает, что на всех участках идут 2 потока с соответствующим потребительским расходом.

Технологический и гидравлический расчеты

Вода в коровниках требуется для технологических, хозяйственных, гигиенических нужд, а также без нее не обходится наружное противопожарное водоснабжение.

Осуществляя расчет нужного количества жидкости для животноводческого комплекса, сначала стоит вычислить среднесуточный расход запасов. В зависимости от количества содержащихся коров и норм водопотребления, которые установлены для данных хозяйств, зависит то, как снабжаются хозяйства жидкостью. После этого определяют максимальное потребление воды с учетом коэффициента суточной неравномерности (потому как данная величина применяется для дальнейших вычислений).

В зависимости от разных условий суточный расход жидкости в коровнике может доходить до нескольких сотен кубометров. Расчет системы водопровода необходимо выполнить таким образом, чтобы сеть обеспечивала качественное снабжение водой для поения крупного рогатого скота, потому как ее недостаток мгновенно вызовет снижение производительности.

Согласно СНиПам существуют определенные нормы водопотребления (измеряется литрами в сутки). К примеру, для:

• коров – 70;
• бычков – 45;
• молодых коров до 2-х лет – 35;
• телят до полугода – 25.

Гидравлический расчет водоснабжения позволяет определить диаметр трубопровода и снижение напора в результате преодоления сопротивления в трубах при пропуске по ним необходимого количества жидкости. Определить данный показатель понадобится для того, чтобы выяснить, какую высоту должна иметь водонапорная башня, и какие технические характеристики насосное оборудование.

Механизация водообеспечения хозяйства

Организации водоснабжения для животноводческих ферм требует значимых затрат человеческого труда. Расчет показывает, что для доставки 1 куб. м воды и распределения ее коровам без механизации потребуется около 5-6 чел./ч., а в случае автоматизации – 0,04-0,05 чел./ч. Из этого видно, что переход на инновационные технологии дает возможность снизить трудозатраты в разы.

Требуемый напор в сети создается при помощи насосного оборудования, доставляющего воду из источника в сборные емкости либо очистные сооружения. После этого насосы закачивают жидкость в башню и далее – к водопроводам в сеть.

Для выкачивания воды из разных типов источников (более глубоких или поверхностных) применимы различные механизмы. Выбор того или иного вида, определение мощности зависит от глубины водоисточника, его дебита и количества требуемой для хозяйств жидкости. Водоподъемные устройства бывают ручные, работающие от мотора и самодействующие.

В водоснабжении коровников применяются ручные, приводные поршневые и центробежные насосы, компрессорные установки, гидравлические тараны.

Механизация водоснабжения способствует сокращению трудозатрат, увеличению производительности и созданию требуемых санитарных условий в помещениях коровника.

Водонапорные башни и резервуары

Водонапорные башни обеспечивают требуемый напор в общей сети, с их помощью регулируется подача воды, решается вопрос хранения ее запасов. Для этого используют подземные резервуары, – из них потом жидкость попадает в трубопроводы при использовании насосов.

В животноводстве на фермах чаще всего применяют бесшатровые башни-колонны, выполненные из металла. Они производятся с различной вместимостью (до 50 куб. м.) и высотой (10-30 м). Колонну сооружения также заполняют водой. Вследствие этого реальные запасы намного больше, чем указано в паспорте оборудования.

Сельское хозяйство предполагает обязательное наличие запаса водных ресурсов, которые должны быть под рукой в случае возникновения пожара (должны находиться в наземных или подземных безнапорных резервуарах). Воду из них подают специальными пожарными насосами. При отсутствии таких емкостей жидкость берут из водоемов или рек.

Согласно нормативам, водонапорный бак должен поместить в себе такой запас, которого будет достаточно на 10 минут работы пожарных кранов параллельно со стандартным расходованием для остальных нужд.

Применение оборудования для поения коров

Ферма не обходится без поилок. Данные приборы неизменно применяются для выпаивания коров. Присутствует непосредственный контакт с КРС, поэтому изделия должны выполняться с учетом анатомических особенностей животных. Автопоилки представляют собой специализированные устройства, благодаря которым КРС сам снабжается питьевой водой из водопровода.

Использование специального оборудования для поения КРС в животноводческих комплексах дает возможность увеличить удой на 15-20% и существенно снизить трудозатраты персонала на обслуживание животных.

Индивидуальные автопоилки используют на коровьих фермах, где преобладает привязное содержание. Групповые устройства применяются для коров, которые содержатся беспривязным способом. Такое оборудование бывает стационарным либо передвижным. Последний вид применяется во время выпаса рогатого скота.

Для свинарников используются автопоилки, оснащенные специальным клапаном (шаровым), помещенным в специальный резервуар. Корыто для приспособления выполняется с крышкой, которая предохраняет емкости от загрязнения. Когда свинья пьет воду, то ее уровень в корыте снижается, параллельно движется клапан и открывает отверстие трубопровода. Он же снова наполняет корыто.

Прокладка внутреннего водопровода на ферме

Внутренняя система водоснабжения на ферме начинается со стояка, от которого идет разветвление трубопроводов. В размещенное при хозяйстве кормоприготовительное помещение подводят воду к важным приборам (парообразователь, водонагреватель, корнемойка, плодомойка), к стойлам – автоматические поилки, краны для полива.

Прокладка трубопровода, ведущего непосредственно к автопоилкам, выполняется по траектории расположения кормушек (должна выдерживаться высота 160 см от пола). К каждой поилке по стойке подведена труба (ее диаметр 25 мм). Данные ответвления присоединяются к трубопроводу с помощью особых крепежей, а снизу прикручиваются к тройнику устройства для выпаивания. В проходах на высоте 2,5 м от уровня пола делаются переходы в форме буквы «П».

Применение автопоилок – продуманный шаг водоснабжения для животноводческих ферм. Коровы постоянно получают чистую воду, пьют ее по собственной потребности. Качественные запасы предохранят рогатый скот от желудочно-кишечных болезней, а постоянное употребление жидкости способствует улучшению состояния животных и существенному росту продуктивности предприятия.

Вам понравилась эта статья? Мы, будем рады участию, если вы поделитесь ссылкой с друзьями.

Вам также может быть интересно

Т екущие ремонтные работы и техническое обслуживание машин и оборудования ферм осуществляется частично в хозяйствах и частично на станциях технического обслуживания (СТОЖ). При проведении ремонта машин данной группы целесообразно использование стенда ОПР-1058 с набором инструментов и специальный комплект оборудования, приспособлений и инструмента для технического обслуживания машин в животноводстве.

Ремонт машин для кормоприготовления. Интенсивному износу в данной группе машин подвержены следующие рабочие органы: режущие/противорежущие пластины, ножи, деки, дробильные молотки, решёта и прочее.

Д робильные молотки. Износ их рабочей грани не должен превышать 4 мм по высоте. При износе граней молотки следует переставить для работы неизношенной стороной.

Перед сборкой необходимо сформировать в комплект молотки, шайбы и оси по массе таким образом, чтобы у диаметрально расположенных комплектов (всего шесть комплектов) разница в массе не превышала 12 граммов. Изношенные отверстия в молотках требуется развернуть и установить оси увеличенного размера.

Р ешёта. При затуплении острых кромок отверстий решёт до радиуса более 2 мм их требуется переставить (4 положения), используя неизношенные. При наличии пробоин на решёта устанавливаются накладки от старых решёт, применяя при этом газовую сварку. После завершения ремонта решето должно иметь правильную форму и при установке входить в паз с усилием 70-80 Н.

Р ежущие аппараты. Характерные дефекты: затупление и повреждение ножей и противорежущих пластинок, ослабление крепления фланцев на диске, прогиб вала, износ подшипников.

Л езвия ножей и противорежущих пластин, имеющие затупления до толщины кромок более 0,6 мм, следует заточить до толщины 0,1 мм на абразивных кругах (при обильном охлаждении). Углы заточки ножей дробилок типа ДКУ должны составлять 24-26 градусов (проверка шаблоном), а у противорежущих пластин - 60-61 градус.

Н ож вместе с деталями его крепления после проведения заточки следует установить на прежнее место с целью сохранения балансировки. Зазор между ножом и противорежущей пластиной должен составлять 0,5-1,5 мм (в зависимости от перерабатываемого корма). Регулировка данного зазора осуществляется путём постановки прокладок под кронштейн.

В дробилках типа ДКУ нож следует установить по отношению к плоскости диска под углом 2 градуса, противорежущие пластины – под углом 15 градусов к горизонтали с зазором 0,3-0,5 мм.

В измельчителе кормов «Волгарь » зазор между режущим барабаном и противорежущей пластиной должен быть в пределах 0,5-1 мм при разнице его по длине пластины не более 0,2 мм.

У ножей аппаратов вторичного резания износу подвергаются боковые грани и торец. При толщине более 7 мм торцевые поверхности следует шлифовать до выведения следов износа. В том случае, если толщина боковых граней составляет менее 7 мм по всей их длине, необходимо газовой сваркой наплавить слой сормайта №1 (1,5-2 мм) и обработать. Для ножей вторичного резания зазор должен составлять 0,1-0,5 мм.

Д ля увеличения износостойкости ножей машин, измельчающих корма, рекомендовано провести их наплавку твёрдыми сплавами (марка ПГС-27, ПГ-С1 и прочие). В процессе работы наплавленные ножи [рис. 176] самозатачиваются, и их износостойкость выше серийных в 2-2,5 раза. При применении данных ножей повышается качество измельчения кормов, а также уменьшаются затраты энергии.

Рис. 176. Углы заточки и ширина наплавленного слоя ножей.

а) – универсальной кормодробилки;

б) – соломосилорезки;

в) – перспективной кормодробилки;

г) – измельчителей корнеклубнеплодов;

д) – измельчителей корнеклубнеплодов;

е) – агрегата для приготовления кормов;

ж) – измельчителя «Волгарь-5,0).

И змельчающие аппараты. У измельчителей грубых кормов (ИГК-30 и др.) износу и деформации подвержены рожки, лопасти, крыльчатки и зубцы измельчающего аппарата, нарушается его балансировка.

П овреждённые лопасти следует рихтовать либо заменить. Допустимое биение диска не более 1,5 мм, дисбаланс ротора – не более 60 МН · м.

Р абочие грани зубцов, закруглённые до радиуса более 4 мм, следует оттянуть кузнечным способом, нагрев до температуры 820-840 градусов Цельсия, и закалить в воде при температуре 40-50 градусов Цельсия на длине 15-20 мм от вершины. После проведения ремонта крыльчатка и барабаны должны быть статически и динамически отбалансированы (допустимый дисбаланс составляет 10 МН · м).

М атрица гранулятора. Наиболее часто подвержены износу внутренняя поверхность и поверхности отверстий для образования гранул со стороны входа массы травяной муки. Матрицы восстанавливаются путём расточки на увеличенный размер и гильзованием. Чтобы расточить внутренний размер используются резцы с металлокерамическими пластинками из гексанита Р. Гильза готовится из стали 20, сверлят отверстия, применяя матрицу в качестве кондуктора. Далее гильза цементируется на глубину 1,2-1,5 мм и закаливается до твёрдости HRC 60-62. В матрице гильза фиксируется штифтами.

Д етали механизмов подачи и передаточных. К наиболее распространённым дефектам относятся: неисправности транспортёров, выкрашивание и поломка продольных рифов либо зубьев вальцов, износ валов, шестерен, подшипников.

П оломанные зубья вальцов, продольные рифы, гребёнки подлежат восстановлению путём приварки изготовленных и подогнанных рифов и зубьев.

К ормоприготовительные машины после ремонта и сборки проверяются путём прокручивания вручную, далее в течение 4-5 часов на холостом ходу с рабочей частотой вращения, а затем в течение 2-4 часов под нагрузкой.

У даление накипи. В водонагревателях и котлах-парообразователях (типа КВ) образуется накипь на жаровых трубах, стенках, имеется отложение сажи и золы в дымовых трубах и коробах, случаются отказы в работе предохранительного клапана, вентили и соединения могут пропускать пар, прогорает колосниковая решётка.

Н акипь в котле удаляется механическим способом либо методом химической очистки с применением кислот и щелочей. При наличии карбонатных отложений (СаСО 3 , МgCO 3) целесообразнее использовать соляную кислоту (НCl), при наличии силикатных отложений (СаSiO 2) – лучше использовать щёлочь. Концентрация ингибированной соляной кислоты (ингибитор – уникол) в растворе воды берётся 2-3% (толщина слоя накипи – до 0,5 мм), 6-8% при толщине слоя накипи 2,5 мм. Чтобы уменьшить коррозию, в кислоту добавляется формалин, уротропин, столярный клей и прочие замедлители коррозии (количество добавок 1,5-2,5 г/л). Длительность очистки определяется толщиной слоя накипи, но не более 6-8 часов при температуре 70 градусов Цельсия. После удаления раствора котёл необходимо промыть чистой водой, далее 1-2%-ным раствором кальцинированной соды в течение 3-4 часов, нагревая его до кипения. По завершении указанных очистных операций котёл должен быть снова промыт чистой водой.

П ри удалении накипи щёлочью концентрация каустической соды в растворе должна составлять 1-2% при толщине слоя накипи до 0,5 мм, а при 2,5-5 мм – 6%. Периодически контролируя концентрацию, раствор в котле необходимо кипятить в течение 24 часов. При стабилизации раствора кипячение следует прекратить, раствор слить, котёл промыть чистой водой.

Е сли имеется растворение карбонатных отложений, то следует применять раствор с содержанием по 1,5-2% ОЭДФ и НТФ; 0,5-2% сульфата натрия либо сульфата аммония, 0,5% мочевины с добавлением ингибиторов коррозии: 0,02% каптакс + 0,1% ОП-7 (ОП-10) либо 0,1% капталин КИ-1.

Ч тобы произвести механическую очистку котла и труб от накипи следует использовать головки, снабжённые набором роликов с насечкой (сплошные зубцы, эллипсоидные и прочие) либо головки с насечкой. Их требуется закрепить на гибком валу с приводом от электродвигателя либо пневмотурбинки, ввести в трубу, включить вращение. В результате этого труба освобождается от накипи.

Р емонт или замена дефектных деталей производится у кранов, вентилей, предохранительных клапанов, вентили притирают.

После завершения ремонтных работ котлы должны быть подвергнуты гидравлическому испытанию водой под давлением 0,06 МПа. Обнаруженные при этом утечки и дефекты в сварных швах устраняются методом газовой сварки. По завершении указанных работ требуется повторить гидравлическое испытание котла.

Ремонт машин и механизмов для раздачи кормов и удаления навоза. В мобильных устройствах (например, агрегат типа АПК-10 для приготовления комбинированных силосов, кормораздатчик ПТУ-10К, раздатчик-смеситель РС-5А, измельчитель-погрузчик силоса ПСН-1М и прочие) установлены детали, аналогичные деталям ранее рассмотренных машин, дефекты и способы их устранения тоже аналогичны. Натяжение цепей при сборке машин и механизмов для раздачи кормов и удаления навоза регулируется таким образом, чтобы при приложении усилия 10Н в середине пролёта цепи её отклонение составляло бы 25-40 мм.

В транспортёрах ТВК-80А могут иметь место следующие дефекты: разрывы цепи, изгибы и скручивания валов, поломки скребков, соскакивание цепи с натяжкой звёздочки из-за удлинения и перекосов оси натяжного вала, износ осей звеньев и отверстий в планках и прочие.

Ремонт оборудования для машинного доения коров и первичной обработки молока. Перед началом ремонтных работ оборудование должно быть промыто и продезинфицировано. С этой целью в систему молокопровода включается агрегат ОМ-1360М циркуляционной промывки с напором моющего раствора до 0,3 МПа. Далее в течение 8-10 минут производится промывка системы тёплой водой. Длительность проведения дезинфекции – 3 минуты, длительность промывки тёплой водой – 3 минуты.

Д оильные установки. Дефекты могут возникнуть в вакуум-проводе, вакуум-насосе, доильных аппаратах, молокопроводе.

С целью определения герметичности системы и качества работы вакуумных насосов рекомендуется применять индикатор КИ-4840 либо индикатор вакуумных систем КИ-9045 переносного типа. Вакуум составляет:

В молокопроводе – 53 кПа;

В вакуум-проводе коровника – 48 кПа;

В машинном отделении - 61 кПа.

В акуум-насос. При износе деталей (корпуса, ротора, лопаток) наблюдается снижение качества работы: из-за увеличения осевого зазора – между ротором и крышками, из-за увеличения радиального зазора – между лопатками ротора и корпусом и зазора между лопатками и пазами ротора.

П ри увеличении осевого зазора увеличивается также и расход смазки. Насос подлежит сдаче в ремонт, когда эффективность его работы снижается на 25%.

Д опустимый осевой зазор между крышками насоса и ротором составляет не более 0,45 мм. Если местный износ больше 0,2 мм, то внутренние поверхности крышек корпуса подлежат шлифовке до шероховатости R а = 0,32-0,63мкм. Допустимая неперпендикулярность плоскости крышки относительно оси отверстия на диаметре 100 мм – до 0,02 мм. Торцы ротора, изношенные более 0,2 мм, шлифуются на один из четырёх ремонтных размеров через 0,5 мм. Биение ротора, составляющее более 0,04 мм, устраняется правкой. Если зазор между пазом и лопаткой более 0,1 мм, то пазы необходимо фрезеровать до одного из трёх ремонтных размеров через 0,1 мм. Допустимое отклонение от параллельности паза относительно оси ротора составляет не более 0,08 мм на длине ротора.

Е сли местный износ более 0,25 мм, то внутренняя поверхность корпуса (особенно около окон) подлежит расточке и хонингованию на один из шести ремонтных размеров через 0,5 мм (допуск + 0,16 мм) до шероховатости R а = 0,32-0,63мкм.

В вакуум-баллоне давление 0,2 Мпа не должно снижаться в течение двух минут, а при вакууме баллон не должен деформироваться.

В вакуум-роторе износу подвергается соединение гнездо корпуса-тарелка клапана. Если износ незначительный, то его герметичность следует восстанавливать притиркой, а при большом износе гнездо корпуса подторцовывают до получения острых кромок, а клапан подлежит замене.

О бкатка и испытание вакуумных насосов производится на специальных стендах КИ-9116 либо 8719 [рис.177].

Рис. 177. Стенд для обкатки и испытания вакуумных насосов.

1) – Кронштейн с винтовыми зажимами;

2) – Глушитель;

3) – Кронштейн с винтовыми зажимами;

4) – Вилка;

5) – Кожух;

6) – Электродвигатель;

7) – Муфта;

8) – Пульт управления;

9) – Вакуумный бачок;

10) – Масляный бачок;

11) – Базовая плита;

12) – Кран;

13) – Основание.

П осле ремонта вакуумные насосы закрепляются на базовой плите (11) Г-образными прихватами, соединяются с приводом (электродвигателем), а его патрубки – резино-тканевыми рукавами соединяются с магистралью всасывания и глушителем. Кран (12) необходимо установить в соответствующее марке насоса положение. Обкатка проводится в три этапа:

1) – 20 минут при частоте вращения вала 1500 мин -1 и свободном всасывании воздуха (оба крана вакуум-бачка (9) открыты);

2) – 30 минут при частоте вращения вала 1500 мин -1 и аналогичном положении кранов;

3) – 40 минут при частоте вращения вала 1500 мин -1 с всасыванием воздуха через жиклёр (диаметр жиклёра 8 мм), который включается вентилем в вакуум-бачке. Замер максимального значения вакуума производится при частоте вращения 1500 мин -1 и полностью закрытых клапанах в вакуум-бачке. Замер минимального значения вакуума производится при одном открытом клапане (диаметр жиклёра 8 мм) [таблица 55] и расходе масла, подаваемого в насос 16-20 г/ч. Допускается нагрев деталей не более 35 градусов Цельсия по отношения к температуре окружающего воздуха.

Таблица 55. Вакуум при испытании вакуумных насосов.

Д оильный аппарат . Возможные дефекты сосковой резины: надрывы, трещины, увеличение жёсткости либо потеря упругости. При наличии указанных дефектов резина подлежит замене (исключение – нарушение упругости). Данный дефект устраняется путём «отдыха» резины в течение одного месяца. На приборах 8727-17 либо КИ-9070 и прочих проверяется нормальное натяжение сосковой резины. Длина резины должна составлять 155±2 мм при усилии 60 Н. Если длина больше указанного значения – резину следует обрезать. Жёсткость всей резины на одном доильном аппарате должна быть одинаковой (допустимая разница по длине не должна превышать 5 мм).

И спытание отремонтированной молочной линии на герметичность производится при разрежении 56,5 кПа, которое не должно снижаться в течение 5 минут не более чем на 14,6 кПа.

Х олодильные машины . При проведении текущего ремонта в данных машинах производится устранение утечки фреона и смазочного масла через неплотности, ремонтируются/заменяются детали компрессора и вентилятора, очищается фильтр, промывается конденсатор и испаритель, регулируются приборы автоматики с использованием стенда ОР-872.

О бнаружение утечки фреона осуществляется при помощи спиртовых, пропановых, галоидных, бензиновых ламп, состоящих из баллона и головок горелок. Зажжёной горелкой лампы проверяются возможные места утечек фреона. Если утечка фреона небольшая, то пламя горелки окрасится в зелёный цвет, а если большая – окраска пламени синяя либо голубая. При проведении ремонта фреон удаляется из системы, а после устранения неисправностей вновь заправляется, после чего система снова проверяется.

М олочные сепараторы. Характерные дефекты барабана: повреждение тарелок и нарушение балансировки барабана, износ резьбы трубки основания, шпонки и резинового кольца. Изношенные трубки подлежат замене либо исправлению резьбы и изготовлению новой гайки.

П осле завершения ремонта производится балансировка барабана по верхней части центральной трубки и нижней части вертикального вала [рис. 178] либо на специально приспособленной станине сепараторов.

Рис. 178. Балансировка барабана.

Проверка сбалансированности барабана производится так: барабану сообщается нормальная частота вращения, затем отключается привод, и карандашом наносятся отметки в местах наибольшего биения. С целью уравновешивания внутрь крышки барабана напаивается олово.

Н ормой признаётся, если через три минуты барабан набирает нормальную частоту вращения и производит остановку без торможения.

Д ля испытания отремонтированного сепаратора необходимо залить в молокоприёмник 4-5 литров тёплой воды. При нормальной частоте вращения вода будет выходить из обоих рожков. Уровень воды должен соответствовать метке, которая нанесена на стенке внутри поплавковой камеры. Не допускается утечка воды через уплотнения и отверстия под фиксаторы тарелкодержателя и крышки.