Введение к работе
Актуальность работы. Интенсивное развитие современного го точного животноводства требует решения многих проблем, основної' прели которых .является получение максимальной ТфОДУК-тиг-ноотн от животных согласно их генетического потенциалу. Р связи о этим особое внимание в виборе соответствующих т«хно -логических решений необходимо vце пять степени адекватности их физиологическим особенностям животішх при обслуживании.
Другой аспект данной проблем заключается в внсскои туу>-ич"'"коети работы обслуживающего персонала. В частности, в наименьшей степени механизированы производственные процессы р рппЛ.тіт.ро«." отделении, лрофттлпктсрші. Нельзя говорить о зазсі;--іпеннооти в механизации и автоматизации доения короз.
Наконец, отсутствует "преемственность" /согласование/ в методах подхода к различным возрастным группам.
Поэтому перспективное развитие технических средств для молочного животноводства должно идти по пути их дальнейшей автоматизации и роботизации с учетом, воздействия на живой организм. Последнее предопределяет острую потребность в разрабо-twp эксперл«»ентат,ьних методик и оборудования дія испытаний гохиики на имитаторах, специальных стендах, других приспособлениях, a гатсте в производственных условиях.
Исследованиями известных ученых /Е.И.Админ, Э.К.Валъямап. ЮМ'агькавни, Б."&,Королев, З.А.Келпис, Л.П.Кяртяшов, И,И.Грачев, р'.А.Цоіі/ сделан значительный вклад в развитие научных концепций функционирования биотехнической системы "человек-машина-животное". Только системное рассмотрение взаимодействия всех звеньев данной системы в их иерархическом строении обес-нечнпает новый уровень разработки технологического оборудовании /(-ттоматнзировашше и роботизированные системы/, огвпча*;--.ііпі'і ггебопяпипм эргономики человека оператора, через машину действующего на животное, со своими специфическими особенностями .
Проблем0 разработки технологических основ обслуживания
различных возрастных групп животішж на молочнотоварной ферме посвящена данная работа.
Работа выполнена в соответствии с программой научно-исследовательских работ института: 01.9.10006985 "Разработка технических средств для механизации процессов обслуживания животных и методик их испытаний"»
Цель и задачи исследований. Разработать технологические основы обслуживания различных возрастных групп молочного стада с использованием автоматизированного и роботизированного оборудования на базе создания методик его испытаний на адекватность физиологическим особенностям животных.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие 8адачи:
1. Определить основные физиологические параметры в про
изводственных условиях, на имитаторах /фантомах/ при отелах и
содержании телят в профилактории с использованием устройств
для родовспоможения и автоматизированных клеток с оптимизацией
их технических параметров и предложить рациональные технологические приемы.
-
Обосновать технологические режимы работы доильных аппаратов для коров в родильном отделении и основном стаде с возможной степенью автоматического регулирования технических параметров.
-
Создать необходимые Основы методик испытаний технических средств для доения коров в лабораторных условиях на специальных стендах с имитацией физиологических особенностей коров.
-
Разработать теоретические модели взаимодействия рабочих органов массажников с выменем животных и выявить концепции
применения различных вариантов механических устройств для подготовки нетелей к отелу.
б. Выявить тенденции развития автоматизированного оборудования для доения коров основного стада в условиях группирования их по технологическим признакам, а также дать экономическую оценку предложенных технических решений.
Объект исследования. Технологические процессы и комплекс vaivm її оборудования для обслуживания молочного стада на фермах / комплексах.
Методика исследований. Аналитическое изучение процессор обслуживания молочного стада, как взаимодействие биологического объекта и 'лсполнительного органа соответствующего агрегата, проводити о использованием методов классической механики, го-дрзвлики, теорий упругого деформируемого тела и вероятностей.
Экспериментальные исследования проводили в лабораторные условиях на специальных стендах с имитацией физиологических особенностей животных, а также в реальных производственных ус-лоп'лх молочнотоварных |,ерм и комплексов на оснояе комплексного ::од<ода к анализу сложных технологий с применением методик планирования экспериментов. Состояния здоровья животных оценивали с помощью новых методик микробиологическими анализами.
Результаты исследований обрабатывали методами математической статистики с применением компьютеров и получением теоретических моделей.
Научную новизну работы составляют:
теоретическое и Физиологическое обоснование способи со-.-^yvhHH'.i теля: г «вто^атияирогаиных клетках, а также родовспоможении при отелах;
аналитические :.:^дели взаимодействия доильного аппарата с мпссатниками с каменем коровы, автоматического регулирования накуумл при доении;
уотоди.кя ускоренных испытаний доильнсго оборудогани.я ни имитационных стендах в лабораторных условиях;
использование новых тестев в испытаниях техники для обслуживания животных в производственных условиях на основе микробиологических анализов крови и молока, а такяе предложенных контролоне-измерительных устройств;
алгоритм реализации и сами модели обработки вымени различными массажными элементами;
- методические рекомендации по подготовке нетелей, обслуживанию коров в родильном отделении и комплектованию технологических групп;
~ методы повышения санитарного качества молока и диагностики состояния доильного оборудования.
Практическая ценность. Разработанные методики расчета оборудования для обслуживания животных молочного стада создают основы для научно-обоснованных предпосылок интенсификации работ на молочнотоварных фермах с безопасными для состояния здоровья животных приемами.
Предложенные методы испытаний нового оборудования позволяют в короткие сроки оценить эффективность технических решений без нанесения ущерба животным.
Дпробация. Основные положения работы доложены, обсуждены и одобрены в 1978...1992 годах: на научно-техническом совете госагропрома РСФСР/Москва, 1989г./, семинаре Госагропрома СССР и ВИЭСХ /Москва, 1989г./, международном симпозиуме по машинному доению и обработке молока /Чехо-Словакия, Брно,1989/, Всесоюзных симпозиумах по машинному доению сельскохозяйственных животных /Таллинн, 1983г., Ленинград, 1988г./, Всесоюзной конференции "Робототехнические систємн"/Челябинск, 1983г./, Всесоюзной конференции по применению робототехнических средств в АПК /Москва, 1988г./, Всесоюзной конференции по методам и техническим средствам, применяемым при испытаниях с.х.техники /Минск, 1988г./* Всесоюзных научно-технических конференциях /Москва, 1981г., Сумы, 1989г./, республиканской конференции /Глеваха, 1989г./, конференциях ЛСХИ /1989,1990 гг./, конференциях ОСХИ /1978...1992г./.
Образцы разработанных устройств и испытательной техники экспонировались на выставках ВДНХ, где были отмечены одной серебряной, тремя бронзовыми медалями, дипломом участника и свидетельствами участника Всесоюннх выставок испытательной техники /Фрунзе,1981г., Минск,1988г./, областных выставках.
Реализация результатов исследований. Материалы исследований включены в "Методические рекомендации по доению коров в родильном отделении" ВАСХНИЛ /1989г./, рекомендации Гооагро-прома РС'ХСР "Технология формирования групп сухостойных и дойных коров. Организация их кормления и машинного доения"/1389гЛ зоотехнические требования на установку для преддоилъной обра~ ботки янмєш коров на доильных установках со станками /1902г. /\
Предложенная методика и стенд ,цля испытаний доилышх аппаратов рекомендованы ВНШМОЖ для аттестащш ж использовании при испытаниях доильных аппаратов,
Методики v оборудование для оценки санитарного состояния вымени, а также для нанесения покрытий на молокопровод доильной установки, используются в БелНИИЖ.
Освоен серийный выпуск доильных аппаратов /10 тысяч за 1991г., 1Q тысяч программа на 1992 г./.
Пригаптиатьные по новизне технические решения внедрены в производство с положительным эффектом.
На защиту выносятся:
основы системного подхода к механизации и роботизации производственных процессов в молочном животноводстве;
технологические основы родовспоможения и использования автоматизированных клеток для содержания телят;
теоретические'модели взаимодействия исполнительных органов доилышх аппаратов и массажников с молочной железой коров;
~ методики лабораторных испытаний доильного оборудования на специальных стендах с имитацией физиологических особенностей процесса молокоотдачтг;
методы и приборы для оценки эффективности предложенных технических решений в производственных условиях по реакции живого организма на внешние раздражения с определением ряда физиологических показателей;
теоретические основы обработки вымени подготовительными устройствами с методами оценки их эффективности в лабораторных
7 '
и производственных условиях;
результаты эргономических исследований труда обслуживающего персонала при доении коров;
комплекс научно-технических разработок для механизации производственных процессов на молочнотоварной ферме.
Стерень обоснованности результатов и основных положений работы подтверждена теоретическими исследованиями взаимодействия исполнительных органов доильного оборудования с молочной железой коровы, результатами лабораторных испытаний на специальных имитационных стендах и производственных экспериментов, практической апробацией предложенных конструкций и испытательного оборудования.
В проведенных исследованиях диссертанту принадлежит основная идея работы, разработка теоретических предпосылок создания, оборудования для непосредственного обслуживания животных, новые подходы к испытаниям техники на адекватность физиологическим, особенностям организма, трактовка полученных экспериментальных данных и аналитических выводов, а также разработка технологических приемов при использовании предложенных механизированных и автоматизированных систем.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в
56 печатных изданиях в виде методических рекомендаций, брошюр
И' статей автора, включая 27 авторских свидетельств на изобре
тения,
Структура и объем диссертации, диссертация состоит из введения, 8 глав, общих выводов и предложений, а также приложений и изложена на 311 страницах, включая 1* таблиц, рисунков 78 , библиографии из 273 наименований /32 на иностранных языках/,
