Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса, цели и задачи исследования 8
1.1. Зоотехнические предпосылки оптимального режима кормления птицы 8
1.2 Способы ограниченного кормления птицы и их оценка 11
1.3 Анализ существующих кормораздатчиков отечественного и зарубежного производства 15
1.4 Предлагаемая конструкция кормораздатчика 35
1.5 Существующая теория и расчет кормораздатчиков 40
1.6 Цели и задачи исследования 45
CLASS 2. Теоретические исследования работы цепного кормораздатчика для перемещения корма 48 CLASS
2.1 Определение основных конструктивных характеристик кормораздатчика 60
2.1.1 Определение зависимости скорости рабочего органа транспортера от расхода корма 60
2.1.2 Определение расхода корма от погонной загрузки транспортера 63
2.1.3 Определение удельного сопротивления перемещения рабочего органа в корме от влажности 64
2.1.4 Определение распределения корма по желобу цепного кормораздатчика в зависимости от пути транспортирования 67
2.1.5 Определение зависимостей, распределения корма по длине транспортера, распределение корма от скорости рабочего органа транспортера, от погонной нагрузке к общей загрузке транспортера 70
2.1.6 Определение зависимости сопротивления перемещению рабочего органа и коэффициента сопротивления от количества транспортируемого корма 74
2.1.7 Определение зависимости тягового сопротивления рабочих органов (лента, цепь) от количества транспортируемого корма при различной влажности 75
2.1.8 Определение зависимости тяговых свойств привода цепного кормораздатчика от предварительного натяжения рабочего органа 77
2.1.9 Определение зависимостей, критического диаметра сводообразующего отверстия от высоты слоя корма, критического диаметра сводообразующего отверстия от влажности корма 78
3. Программа и методика проведения экспериментальных исследований 82
3.1. Определения физико - механических свойств кормовых смесей 82
3.2. Определение основных конструктивно - режимных параметров цепного кормораздатчика 100
4. Результаты экспериментальных исследований 110
4.1. Предпосылки проведения факторного эксперимента ПО
4.2. Определение уравнения регрессии в результате эксперимента ОЦКП 112
4.3. Статический анализ уравнения регрессии 118
4.4 Проверка гипотезы адекватности 120
5. Определение экономической эффективности от использования предлагаемой конструкции кормораздатчика 128
Общие выводы и предложения 140
Литература 142
Приложения 151
- Зоотехнические предпосылки оптимального режима кормления птицы
- Определение распределения корма по желобу цепного кормораздатчика в зависимости от пути транспортирования
- Определение зависимостей, критического диаметра сводообразующего отверстия от высоты слоя корма, критического диаметра сводообразующего отверстия от влажности корма
- Определение уравнения регрессии в результате эксперимента ОЦКП
Введение к работе
За последние годы в связи с возрождением сельскохозяйственной отрасли Казахстана определилась тенденция к применению новых технологических приемов содержания животных и птиц.
Птицеводческая отрасль является наиболее перспективной и быстроразвивающейся отраслью сельского хозяйства.
Промышленное птицеводство развивается на основе научно -технического прогресса, специализации производства, использовании высокопродуктивных пород птиц и кормов, комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, внедрение в практику прогрессивных технологий.
Для получения высокой продуктивности птицеводческой продукции огромное внимание следует уделить механизации и технологии кормления птицы.
С развитием зоотехнической науки непрерывно совершенствуются методы выращивания и рационы кормления, предусматривающие включение в корма всех компонентов необходимых для обеспечения высокой продуктивности птицы. При скармливании таких полноценных комбикормов привес птицы увеличивается на 16-26%, а яйценоскость кур увеличивается на 20-35%, при этом расход кормов на единицу продукции снижается на 7-15%. Обеспечение птицеводческого производства полнорационными кормами осуществляются за счет приготовления
6 комбикормов на птицеводческих фермах. В этом случае широко используются в качестве добавок молочные отходы, корнеплоды, трава бобовых и другие компоненты с большим содержанием влаги, эти добавке повышают влажность кормовой смеси до 30-60%. В общем балансе кормов, на некоторых птицефабриках используются кормовые смеси влажностью
60-65%. Это создает определенные трудности в механизации раздачи корма.
В сложившихся условиях необходимо исследование и разработка кормораздатчика обладающего достаточной производительностью и с приемлемыми конструктивными характеристиками, с помощью которой можно было бы применить новые технологические приемы кормления птицы. Важность развития этих технологических приемов процесса раздачи корма обуславливается повышением объема продукции птицеводческого производства и снижением его себестоимости.
В связи с большой стоимостью нового оборудования стоит вопрос о модернизации и усовершенствования устаревшего оборудования и создания новых эффективных средств раздачи корма.
Детальное исследование процесса раздачи корма позволит определить параметры и конструктивные характеристики установки по раздаче корма соответствующие зоотехническим требованиям. Производственная проверка средств по раздаче корма показала, что здесь имеются определенные трудности из-за отсутствия высокопроизводительных мало энергоемких кормораздатчиков исключающих ручной труд в технологическом процессе раздачи корма.
В Западно - Казахстанской области на птицефермах выращивают кур - несушек, для этого используются многоярусные клеточные батареи, снабженные цепными кормораздатчиками. Из анализа литературных источников видно, что наиболее перспективной конструкцией из всего многообразия кормораздатчиков является цепной кормораздатчик, так как его технические характеристики, простота конструкции в большей мере отвечают зоотехническим требованиям, предъявляемым к процессу раздачи корма при клеточном содержании птицы. Однако применяемые конструкции кормораздатчиков данного вида устарели с точки зрения научно - технического прогресса, что влечет за собой чрезмерные затраты.
Для успешного роста птицеводческой продукции и повышения ее качества необходимо усовершенствовать технологическое оборудование, в частности кормораздаточные механизмы клеточных батарей.
Целью работы является обоснование конструктивных параметров и режимов работы установки для раздачи кормов различной влажности в клеточных батареях птичников при повышении производительности и равномерности раздачи корма, а также снижение энергоемкости.
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Зоотехнические предпосылки оптимального режима кормления птицы
Получение высоких показателей в птицеводстве связано, прежде всего, с соблюдением строгого режима кормления и содержания птиц, что может быть обеспечено только при условии применения достаточно совершенного оборудования.
Многие исследователи уделяют особое внимание ограниченному кормлению птицы, которое явилось наиболее простым и эффективным методом экономии корма и удешевление продукции отрасли. Одновременно он является мощным фактором воздействия на организм птицы в целях адаптации его к новому, более строгому режиму кормления для повышения питательных веществ корма. Ограниченное кормление предупреждает чрезмерное увеличение живой массы птицы, повышает устойчивость ее организма к отрицательным воздействиям окружающей среды.
При современной технологии кормления, находящийся в кормушках корм становится для птицы первичным раздражителем и его потребление вызывает в основном пассивную эвакуаторную деятельность кишечника. Ограниченный доступ к корму - более сильный раздражитель для птицы, стимулирующий усиленное выделение соков и ферментов, что и * обеспечивает высокий уровень переваривания питательных веществ корма ? [63]. * Первичные сообщения по ограниченному кормлению птицы \ рационами появилось в 1954 году [75].
При свободном поедании кормов, т.е. кормлении вволю, птица, как правило, переедает. Это происходит вследствие того, что аппетит птицы не угасает немедленно после полного удовлетворения потребности ее организма в питательных веществах, а имеет некоторый «тормозной путь».
Этот путь особенно велик у мясной птицы, которая переедает иногда на 70% и более от фактической потребности. В некоторых случаях, у например, при выращивании бройлеров и другого мясного молодняка
,, потребление липшего корма экономически может быть оправданным, так как это способствует форсированному росту молодняка и интенсифицирует производство мяса. Кормление вволю также может быть оправданным в период высокой яйценоскости молодой еще растущей птицы, когда требуется компенсировать исключительно высокий расход питательных веществ. Практически не ограничивают кормление ремонтного молодняка первого периода выращивания (до 30-60 суточного возраста). Во всех остальных случаях неограниченного кормления птицы наносит явный экономический и биологический ущерб. > При кормлении вволю организм птицы как бы настраивается на неэкономичный режим использования корма, конверсия которого уменьшается. Ожиревшая птица имеет повышенную массу, что увеличивают долю поддерживающего корма и его общие затраты. Кормление вволю ремонтного молодняка приводит к ранней яйцекладке без должного развития организма, к асинхронной работе половых органов и снесению двухжелтковых яиц, к более частому выпадению яйцевода. При неограниченном кормлении ожиревает печень, птица снижает резистентность, теряет здоровье и продуктивность.
Избыточное потребление корма взрослой птицей приводит к сильному ожирению тушек, которые не пользуются спросом у населения, а жир зачастую просто выбрасывают [72].
Излишнее потребление корма также снижает перевариваемость, так как пищеварительный тракт птицы сравнительно короткий и, следовательно, воздействие пищеварительных ферментов на кормовые массы непродолжительное [26].
По подсчетам специалистов Боровской птицефабрики Тюменской области, на которой внедрено ограниченное кормление, экономия корма на производстве каждого десятка яиц составляет 0,24кг [64].
В Днепропетровском СХИ установлено, что при ограничении кормления бройлеров в сравнении с постоянным доступом к корму способствует повышению живой массы птицы на 2,3-6,2%, снижая затраты корма на 1 кг прироста на 0,8-6,9%, улучшения мясных качеств птицы [36].
Ограниченное кормление бройлеров улучшает конверсию корма, консистенцию помета, уменьшает скопление помета у поилок и кормушек,
11 приводит к снижению случаев слабости ног, к снижению смертности из-за теплового стресса в жаркий период года [76] .
По-данным птицеводов США [77] и Кубы [78], при ограниченном кормлении несушки начинают нести более крупные яйца.
При проведении опытов на ферме Гледторпской опытной станции (США) [79], были получены лучшие показатели продуктивности: наибольший выход яиц, наибольшая масса яиц, меньшее потребление корма, наименьшая смертность при ограниченном кормлении молодок.
Отдельные источники демонстрируют эффективность применения ограниченного кормления при выращивании мясной птицы [65, 80] и даже при кормлении кур-несушек в фазе высокой яйценоскости [21]. Умело используя систему ограниченного кормления кур, передовые птицефабрики Подмосковья в 1986 году получили высокую яйценоскость при большой экономии кормов. Щелковское и Глебовское ППО, Загорская и Красногорская птицефабрики получили по 247-251 яйцу от несушки при затратах корма менее 1,65кг в расчете на десяток яиц.
1.2. Способы ограниченного кормления птицы и их оценка
Применяют два метода ограничения: качественное и количественное. Первый метод основан главным образом на снижение питательности кормосмеси, для чего в них вводят малопитательные объемистые компоненты. При этом заполнение пищеварительных органов большим объемом корма и прекращение аппетита наступает почти синхронно с удовлетворением фактической потребности птицы в питательных веществах. Недостатком такого ограничения является, как правило, снижение перевариваемости кормосмеси, а также опасность «разработки» пищеварительных органов птицы, приводящей к быстрому ее ожирению, в случае поедания вволю обычного корма [72].
Количественное ограничение основано на выдаче количества корма, которое соответствует фактической потребности птицы в питательных веществах. При этом на «переедание» корм птице не отпускается.
Исследованиями [77] установлено, что количественное ограничение полноценного, сбалансированного по питательным веществам корма (до 60% потребления вволю) при выращивании птицы в клетках, сопровождается повышением количества пищеварительных соков (в пересчете на единицу корма) при практически одинаковой (с птицей потребляющей корм вволю) активности пищеварительных ферментов, т.е. физиологически целесообразно количественное ограничение полнорационного корма.
Разработано много программ количественного ограничения. Практически, оно осуществляется путем сокращения времени доступа птицы к корму, введения одного-двух голодных дней в неделю или количественное ограничение суточной дозы выдачи корма.
Сокращение времени доступа птицы к корму сопровождается повышенной россыпью кормов, необходимостью увеличения кормового фронта, закупоркой зоба, чрезмерным потреблением корма более крупной птицей и недостаточным потреблением мелкими особями.
В одном из университетов США провели исследования на курах, содержащихся в клетках по ограничению их доступа к корму [78]. При ежедневном лишении корма на время от 4 до 8 часов, наблюдалось ухудшение качества скорлупы яиц и некоторое снижение яйценоскости.
Ограниченное кормление за счет введения голодных дней, сопровождается голодным стрессом, повышенной россыпью кормов после голодного дня. А в дни неограниченного кормления птица в значительной степени погашает экономию корма, увеличенным его поеданием [72].
Фелтвелл Р. и Фокс С. (США) также отмечают, что подобная программа ограниченного кормления, в действительности экономит только рабочее время в период голодных дней, что же касается расхода корма, то птица потребляет его больше в остальные дни [79].
По данным сотрудников Беларусской ЗОСТ [65] введение голодных дней производится только в связи отсутствием раздаточного оборудования, позволяющего осуществлять ежедневную дозированную выдачу корма.
В соответствии с методическими рекомендациями ВАСХНИЛ [50], наибольшее значение среди способов ограниченного кормления имеет ежедневное физическое ограничение (по массе) суточной нормы корма.
По данным Агеева В. [1], наиболее широкое применение ограничения в корме взрослой птице от уровня потребляемого вволю - это снижение суточного рациона в среднем на 7-15%, а молодняка до 30%.
При этом только за период выращивания молодняка энергозатраты уменьшаются на 31 МДж в расчете на одну голову [28] .
Способ сокращения суточной нормы корма в результате опытов по ограниченному кормлению, проведенных в УНИИП [34] признан наиболее перспективным, как наиболее эффективный по результатам. Ограничивать утят в корме рекомендуется с 51-55-суточного возраста путем сокращения суточной нормы корма на 20%. Ограниченное кормление утят дает возможность снизить затраты корма на одну голову за период выращивания (51-150 суток) на 5-5,4кг без снижения последующих продуктивности и воспроизводительных качеств взрослых уток.
Данный способ ограниченного кормления надежно зарекомендовал себя в различных птицеводческих хозяйствах. На Милодубенской птицефабрике применяют ограниченное кормление ремонтного молодняка путем сокращения суточной нормы комбикорма на 25% [31]. По мнению специалистов птицефабрики, этот метод наиболее доступен в производственных условиях и эффективен по результатам. Ограниченное кормление позволяет в дальнейшем повысить интенсивность яйцекладки, улучшить инкубационные качества яиц, снизить расход кормов на 5,1кг в расчете на 1 голову. Если учесть, что в хозяйстве выращивается за год 150тыс. голов ремонтного молодняка, то экономия кормов в целом за год составляет 765 тонн. ^ Возникает необходимость в создании универсального раздатчика
,, ограниченного кормления, с помощью которого можно осуществить выдачу
4 корма по любой из описанных программ, обеспечивающего плавное изменение нормы выдаваемого корма в зависимости от биологического вида птицы и ее продуктивного направления.
1.3. Анализ существующих раздатчиков кормов отечественного и зарубежного производства
На птицеводческих фермах используются разнообразные по конструкции раздатчики, взятые либо из промышленной отрасли, или вновь созданные для нужд птицеводства.
При клеточном содержании птицы кормовой фронт жестко привязан к ее жизненному пространству. Ограниченное кормление птицы, содержащейся в клеточной батареи сводится к выдаче в течении дня перед каждой клеткой порции корма, зависящей от суточной нормы и числа птицы в клетке. При этом корм должен распределяться по фронту кормления достаточно равномерно. Если при свободном потреблении величина выданного корма превышает фактически необходимую и, следовательно, і погрешность, возникающая в результате неравномерности, приведет к тому, что часть птицы будет голодать, а часть поедать чрезмерное его количество. В результате, эффективность ограниченного кормления сводится к нулю.
,-> Славин P.M. утверждает [58], что для ограниченного кормления
16 птицы требуются такие технические средства, которые обеспечат необходимую равномерность раздачи корма.
Аналогичные требования к раздающим устройствам предъявляют и Омельченко А.А. с Куцыным Л.М. [51] .
Кормораздатчики, используемые для кормления птицы можно классифицировать в виде следующей схемы (рис.1).
Анализ существующих конструкций кормораздатчиков показывает, что на фермах сейчас мало эффективных универсальных средств механизации кормораздачи, которые могли бы удовлетворить вышеизложенные требования.
Применяемые кормораздатчики для птицы можно разделить на две основные группы - мобильные раздатчики, характерной особенностью которых является их конструктивное оформление в виде тележки с бункерами для корма, ворошилками и шнеками или другими подающими устройствами для загрузки кормушек, и стационарные раздатчики, транспортирующие корм из неподвижных бункеров специальными рабочими органами непосредственно в кормушках.
Мобильные раздатчики кормов могут передвигаться на тележках по подвесному или наземному рельсовому пути.
Механизированные средства для доставки и раздачи кормов птице
По виду и консистенции транспортируемых кормов
Для влажной мешанки из концентрированных сочных KODMOB
Для сухих концентр, кормов
По типу кормонесущего органа
Бункера со шнеко вым выгруз ным устрой ством
Бункерг самотеч выгрузк корма
Бункера кормуш ки
Желоба кормуш ки
Ленто чные
Цепные
По роду использования
Мобильные
Стационарные
По роду привода
С ручной откаткой
От электродвигателя с питанием от сети пеоеменного тока
Рис.1 Схема классификации механизированных средств для доставки и раздачи кормов птице
Один из первых мобильных раздатчиков для птицы был создан Украинской опытной станцией птицеводства в 1957 году, на базе вагонетки НД-400, двигавшегося по наземному рельсовому пути в специальном коридоре, который впоследствии был поставлен на производство под маркой КРП-3. Этот раздатчик снабжен тремя бункерами с мешалками и выдающими шнеками. Привод механизмов раздатчика и самой тележки осуществляется от электродвигателя мощностью 2,8кВт.
Аналогичные кормораздатчики для клеточного содержания птицы (рис.2.) и для напольного содержания были созданы механизаторами совхоза «Южный» Крымской области [56, 57].
Недостатком способа механизации раздачи кормов с применением мобильных раздатчиков является то, что он требует стендового размещения кормушек в несколько ярусов вдоль коридора свободного от птицы, занимающего около 15% полезной площади птичника.
В целях ликвидации служебного коридора создавались подвесные бункерные раздатчики [35, 79], однако, ввиду конструктивных и технологических трудностей они были заменены стационарными раздатчиками.
Стационарные кормораздатчики это установки, смонтированные и предназначенные для раздачи кормов, как правило, в одном птицеводческом помещении.
Рис. 2 Схема самоходного кормораздатчика совхоза «Южный» 1 -кормушка; 2- бункер; 3 - мешалка; 4 - шнек.
Применение конвейерных кормораздатчиков позволяет удовлетворить важное зоотехническое требование - равномерность распределения кормушек по всему птичнику, а стационарное размещение бункеров -решить вопросы их механической загрузки. В связи с двухсторонним подходом птицы к кормушкам, стационарные кормораздатчики при том же фронте кормления имеют в два раза меньшую длину кормушек [70].
Все эти особенности свидетельствуют о том, что стационарные кормораздатчики являются более перспективными как с точки зрения ветеринарно-зоотехнических требований, так и с точки зрения экономических преимуществ и конструктивных решений.
В серийно выпускаемом клеточном оборудовании используются две системы распределения кормов: выдача из бункеров, движущихся вдоль батареи (бункерный раздатчик) и транспортировка корма из стационарных бункеров тяговыми рабочими органами (тросовошайбовый и цепной раздатчики).
Бункерный раздатчик (рис.3) входит в комплекты оборудования КБМ-2, КБ А, КБУ-3, КБН-1, а также используется в клеточных батареях некоторых зарубежных фирм. Он представляет собой П-образную конструкцию, навешиваемую на каркас батареи. Доза выдаваемого корма, регулируется изменением степени открытия заслонки. Однако таким образом распределить корм можно лишь «на глазок» [71]. Особенно трудно получать малые порции корма, так как с уменьшением выпускного отверстия корма теряют свойства текучести. По данным Звягинцева Д.М. [23] и Славина P.M. [60], неравномерность раздачи корма бункерными раздатчиками достигает + 10 - 12 %. По данным Южно-Украинской МИС [32], проводившей испытания комплекта оборудования КБН-1, неравномерность раздачи составила + 17,4%. Потери корма у бункерных раздатчиков + 5 - 10 % [23, 60] . Для сравнения, потеря корма при раздаче его вручную составляет 7% [60] .
Для снижения потерь корма, некоторые иностранные фирмы обору дуют бункерные раздатчики спускными рукавами [3]. Опущенный из бункера конец рукава движется по дну кормушки, распределяя корм.
Рис.3 Навесной бункерный кормораздатчик 1 - рама; 2 - колеса; 3 - бункера. В результате опытов, проведенных в ВИЭСХ [14] о возможности обеспечения равномерной раздачи корма при использовании раздатчиков разного типа был сделан вывод, что бункерные навесные раздатчики удовлетворяют такой возможности только при условии наличия дополнительного устройства - дозирующего механизма.
Промышленностью выпускаются раздатчики с тяговым рабочим органом (тросово-шайбовый и цепной).
Тросовошайбовый раздатчик представляет собой трос, на котором закреплены шайбы из полимерного материала (рис. 4). Он входит в комплекты оборудования БГО-140 и БКН-3.
Рис. 4 Принципиальная схема тросово-шайбовых кормораздатчиков а - с размещением рабочей ветви тросово-шайбового транспортера в бункере самокормушки; б, в - с размещением тросово-шайбового транспортера в трубе; 1 - ведомая часть транспортера; 2,9 - бункера-питатели; 3,8,18 - тросово-шайбовый транспортер; 4,15 - самокормушка; 5 - уголковое железо; 6 - полоса ограничителя; 7 - направляющий пруток; 10 - электродвигатель с редуктором; 11 - поворотное устройство; 12,17 - трубы; 13 - патрубок для возврата корма; 14 - патрубок для подачи корма из трубы в самокормушки; 16 - кормушка.
Рис. 5 Цепной рабочий орган 1 - звено, 2 - кормовой желоб, 3 - шейка
Цепной раздатчик выполнен в виде плоскозвенной цепи (рис.5). Он входит в комплекты клеточного оборудования БКМ-3, ОБН-1, КБР-2, ЕКТ, КТ,Р-21.
Шайбы или звенья цепи при движении перемещают корм из бункера по всей длине кормового фронта. Раздатчики могут перемещаться непосредственно в кормушках или трубах, размещенных над кормушками и связанных с ними приемными бункерами.
Цепной кормораздатчик одноярусных клеточных батарей для кур несушек (рис.6) устроен следующим образом. Корм перемещается плоскозвенной цепью, движущейся по дну кормового желоба. Цепь специальная типа крючковой, ее звенья штампуются из стали и соединены с помощью фасонных шеек, которые позволяют цепи свободно изгибаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Корм слоем определенной (желаемой) толщиной выдается из бункера-дозатора через регулируемое отверстие.
Рис. 6. Расположение кормушек в однорядной батарее несушек ОБН -1 1 - кормушка с кормораздатчиком; 2- поворотное устройство; 3 - бункер-дозатор; 4 - поилка.
Внутри бункера расположена решетка, совершающая под воздействием эксцентрика колебательное движение, которое предотвращает сводообразование кормовой массы. Она же защищает цепь от попадания случайных посторонних предметов. С помощью поворотных устройств с вращающимися блоками направление движения корма изменяется под прямым углом. В зависимости от способа содержания птицы и расстановки технологического оборудования применяются различные схемы цепного кормораздатчика с одним, двумя и большим числом контуров раздачи корма. Такой кормораздатчик может использоваться и при размещении птицы на двух уровнях. В этом случае применяются подъемные и спускные колена, изменяющие направление корма под углом от 20 до 90 к горизонтали. Цепной кормораздатчик может быть полностью автоматизирован и переведен на программное управление. Важное его преимущество состоит в том, что совмещение транспортного колена с кормовым желобом обуславливает сравнительно малую материалоемкость всей установки. Вместе с тем конструкция такого кормораздатчика не лишена недостатков. Вот некоторые из них:
1. В процессе раздачи транспортируемый корм доступен птице, а его движение происходит с малой скоростью (0,04-0,05 м/с), вследствие чего происходит выборочное склевывание корма. Состав корма в конце контура раздачи может существенно отличаться от начального участка, т.е. птица удаленная (по ходу раздачи) от бункера дозатора будет находиться в худших условиях кормления.
2. Конструкцией кормораздатчика не предусмотрено движение цепи в обратном направлении в вертикальной плоскости, что затрудняет рациональное использование такого кормораздатчика в многоярусных клеточных батареях. В этом случае кормовые желоба устанавливают снаружи клеток по обе стороны батареи, (см.рис.7) замыкая контур раздатчика в горизонтальной плоскости, чтобы избежать вертикальных поворотов. В результате этого кормовой фронт используется на половину. При установке же кормовых желобов внутри многоярусной клеточной батареи, между смежными рядами клеток, затруднено обслуживание птичника, так как при этом поперечные желоба раздатчика перекрывают служебные проходы между соседними батареями.
При длине кормового желобов несколько десятков метров затруднено его использование для напольного выращивания цыплят, так как в этих случаях требуется регулировать высоту кромки кормушки и уровень корма в ней. Цепной кормораздатчик, предназначенный для установки на полу, затруднительно сделать с такой двойной регулировкой.
В открытой кормушке нельзя создать такой запас корма, который оставался бы постоянным по всей длине (несколько сот метров) кормового фронта, так как чрезмерное заполнение желоба привело бы к увеличению потерь и разброса корма. В условиях повторяющегося 3-4 раза в день наполнения и опорожнения кормушки, необходимо создать условия для одновременного подхода всей птицы к кормораздатчику: поэтому для цепного раздатчика требуется в 2,5-3 раза больший кормовой фронт, чем для бункерных кормушек [60].
Рис.7 Двухярусная клеточная батарея
Цепной кормораздатчик с бункером дозатором установлен в одноярусных клеточных батареях для кур-несушек. Цепь кормораздатчика двигается со скоростью 0,05 м/сек, совершая полный оборот за 60-62мин и раздавая при этом около 120 кг корма. Уровень корма в кормушках регулируется изменением положения резиновой заслонки в бункере дозаторе. Нормальным считается такой слой, когда цепь немного покрыта комбикормом. Периодически проверяют натяжение цепи, так как слишком тугое натяжение приводит к быстрому износу, а слабое к заеданию в поворотных углах. Цепь считается правильно натянутой, если ее звенья на выходе из бункера-дозатора можно сжать (сблизить) без особых усилий примерно на 10мм [61].
Комплект оборудования для содержания кур несушек в трехярусных и клеточных батареях БКН-3. Кормораздатчик состоит из кормушек, собранных из отдельных секций и специальной цепью для транспортировки корма. Он представляет собой замкнутый контур с обособленным приводом и бункером дозатором. Каждая батарея имеет три таких кормораздатчика [33].
Раздача корма в комплекте оборудования для содержания родительского стада кур в клеточных батареях КБР-2 осуществляет цепной кормораздатчик автоматически два раза в сутки. При включении двигателей кормораздатчика в заданное время корм из наружного бункера поступает по наклонному и горизонтальному шнекам в дозаторы клеточных батарей [33].
Недостатки, аналогичные к цепному кормораздатчику, присущи и к ленточно-тросовому раздатчику (рис.8). Он состоит из бункера с приводом, транспортерной ленты с тросом, механизма управления скоростей лент, комплекта кормовых желобов с ограждениями и предназначен для раздачи кормов по всей длине кормового фронта.
Исследования ленточных раздатчиков проводились Астамовым Н. И Четвертоковым И. [5]. Они отмечают, что эта система раздачи имеет ряд существенных недостатков, основные из которых неравномерность раздачи корма и поедание его во время перемещения по кормушке. Кроме этого наличие холостой ветви транспортера, забивание и заклинивание ленты, скольжение корма по ленте, вследствие чего затрудняется перемещение его даже при незначительных уклонах и пробуксовках ленты, что ведет к нарушению технологического режима.
Рис. 8 Ленто-тросовый кормораздатчик (общий вид) 1 - бункер-смеситель; 2 - лоток начальный; 3 - стойка; 4 - щит насест; 5 - секция кормораздатчика; 6 - ограждение из проволоки; 7 - тросы; 8 -механизм управления скоростей; 9 - лента; 10 - электродвигатель; 11 и 13 — ящик для сбора отходов кормов; 12 - редуктор.
По данным [24] неравномерность раздачи корма ленточно-тросовым раздатчиком составляет + 15%, что в 1,5 раза превышает существующую зоотехническую норму.
Раздатчики кормов с рабочими органами, совершающие возвратно-поступательные движения не нашли применения на птицеводческих фермах ввиду наличия ряда недостатков: быстрого износа, частых поломок кривошипно-шатунных механизмов от динамических нагрузок, сильного шума, большой неравномерности выдачи корма. К ним относятся раздатчик с качающимся дозатором, вибрационным или плунжерным.
Раздатчик с качающимся дозатором представляет собой бункер с кормом, передвигающийся вдоль клеточных батарей. Дозирующее устройство установлено под выгрузным отверстием и представляет собой качающийся лоток, на который самотеком поступает корм. При достижении определенной дозы лоток опрокидывается, и корм высыпается в кормушку. Норма выдачи корма регулируется изменением амплитуды качания лотка. По данным [24], применение подобных устройств возможно только в тех случаях, когда не требуется точной дозировки. К тому же, корм поступает в кормушку периодически и, вследствие чего, высокой неравномерности его распределения требуются дополнительные разравнивающие устройства, что усложняет процесс.
Хотя описанный выше раздатчик может обеспечить все условия раздачи корма, применение подобных технических устройств в виду описанных недостатков, не может являться оптимальным раздаточным средством для обслуживания птицы.
Работу раздатчика с вибрационным дозатором рассмотрим на примере серийного раздатчика ККГ-4 (рис.9).
Рисунок 9. Схема вибрационного кормораздатчика 1 - бункер-дозатор; 2 -продольные кормушки; 3 - поперечные кормушки; 4 - механизм привода продольной кормушки; 5 - механизм привода поперечной кормушки.
Раздатчик состоит из бункера, механизмов привода и замкнутой системы продольных и поперечных кормушек, по которым транспортируется корм.
Подача корма из бункера осуществляется подвижным днищем лотка, опирающимся на ролики. Корм перемещается по кормушке в одном направлении непрерывным слоем благодаря ее продольному возвратно-поступательному движению с разными ускорениями при прямом и обратном ходе.
Следует отметить, что даже небольшое загрязнение, механическое повреждение или коррозия кормушки препятствует передвижению корма. Как и все раздатчики с подвижным дном, ККГ-4 затаскивает корм под себя, что приводит к их потере. По данным [60] потери корма составляют 5%.
Не решается вопрос и с частичным склевыванием корма птицей, находящейся в начале клеточной батареи. К тому же, при перемещении по желобу корма сильно сепарируются [27]. Из-за ненадежности в работе, высокой неравномерности, энергоемкости, как допускающей потерю кормов и не отвечающий требованиям промышленного птицеводства раздатчик ККГ-4 был снят с производства [23].
В плунжерном дозаторе корм, поступающий из бункера на неподвижный лоток, проталкивается плунжером (поршнем), совершающим возвратно-поступательные движения от эксцентрикового или кривошипно-шатунного механизма и через переднюю кромку лотка ссыпается в приемное устройство. Норма выдаваемого корма регулируется изменением скорости плунжера. Точность дозирования плунжерным дозатором не высока ввиду того, что из-за подпора плунжера плотность корма все время меняется. Это приводит к неравномерному распределению корма. Большие сопротивления, возникающие при проталкивании материала плунжером вдоль неподвижных лотка и стенок, ограничивают их производительность и увеличивают энергоемкость процесса [42].
Наибольшее распространение получили раздатчики с вращающимся рабочим органом. Они обладают определенной универсальностью, простотой устройства, изготовления и обслуживания.
Особенно часто применяются в раздатчиках винтовые дозаторы, представителями которых являются шнек и спираль. Регулирование нормы выдачи корма винтовыми дозаторами производится заслонкой, ограничивающей сечение выгрузного окна или частотой вращения. По данным [42] ни один из этих способов не желателен, так как это приводит к резкому увеличению неравномерности. Брицын Д.Ф. испытывал шнековый дозатор для кормления птицы [8]. Степень неравномерности выдачи корма составляла 55-60%. К тому же шнековые дозаторы выдают поток корма волнообразной формы. Волнообразность потока не позволяет получать порции с необходимой точностью. С целью увеличения равномерности потока, конструкторы вынуждены уменьшить диаметр рабочего органа и пропорционально увеличивать частоту вращения шнека, что, в свою очередь приводит к образованию сводов в зоне загрузки, забиванию рабочего органа, ухудшению условий эксплуатации дозатора [17].
Спиральный раздатчик может быть выполнен с гибким спиральным рабочим органом, действующим как шнек внутри трубы. Первые раздатчики такого типа были созданы в начале 60-х годов в нашей стране (ГрузНИИМЭСХ) и применялись в технологическом оборудовании типа УПТЛ для раздачи кормов уткам [23].
На (рис.10) показан современный раздатчик со спиральным рабочим органом.
Рис. 10 Транспортерный кормораздатчик с гибкой спиралью
Спираль, совершая вращательное движение, перемещает корм из бункера-накопителя в приемный бункер кормушки до полного его накопления. Раздатчики такого типа выпускаются многими фирмами США.
По сравнению со шнековыми раздатчиками, спиральные менее материалоемки. Хотя и в них не решен основной недостаток - высокая неравномерность выдачи корма - применение их предпочтительнее.
К недостаткам винтовых раздатчиков также относится их высокая энергоемкость, ограниченная длина, низкий срок службы [27].
Тарельчатые дозаторы, в основном, применяются в кормопроизводстве, хотя применение их в качестве рабочего органа раздаточных устройств не исключено. Они представляют собой тарелку, на которую из бункера поступает корм, образуя угол естественного откоса. При вращении тарелки скребок сбрасывает с нее продукт, который лотком отводится в кормовой желоб. Дозирование осуществляется регулированием кольцевого зазора между тарелкой и нижней крышкой передвижного патрубка, перемещением скребка или частотой вращения тарелки [10]. Такой дозатор имеет большие габариты, затрудняющие использование его в конструкции раздатчиков птицеводческих ферм. В результате литературных исследований выяснено, что предпочтение отдается цепному кормораздатчику.
1.4. Предлагаемая конструкция кормораздатчика
Проведенный анализ процесса распределения корма по кормовым желобам позволил сделать вывод, что наиболее прогрессивными способами механизированной раздачи корма - является применение автоматических кормораздатчиков, действующих по принципу непрерывного транспортера. Такие установки могут работать без участия человека. Они включаются и отключаются по заданной программе и работают под управлением автоматических приборов. К перечисленным выше особенностям относятся стационарные кормораздатчики. В виду простоты конструкции, стабильности в работе, удовлетворительного качества распределения корма, наиболее перспективными являются кормораздатчики с цепным рабочим органом.
Таким образом, мы предлагаем следующую конструкцию цепного кормораздатчика рис.11, который используется для кормления птицы содержащийся в двух ярусных клеточных батареях. Новизна данного кормораздатчика состоит в том, что его желоба расположены внутри клеточной батареи, причем на каждом ярусе свой замкнутый контур. Данное предложение увеличивает кормовой фронт и обеспечивает более стабильную работу кормораздатчика. Кормораздатчик состоит из замкнутого контура кормового желоба 1 с расположенным в нем рабочим органом (цепью) находящимся на верхнем ярусе клеточной батареи, а также замкнутым контуром кормового желоба 2 с расположенным в нем рабочим органом (цепью) находящимся на нижнем ярусе клеточной батареи. Привод рабочего органа кормораздатчика представлен на схеме рис.12 и осуществляется от электродвигателя 3 мощностью 0,4 кВт посредством ременной передачи через червячный редуктор 4; на выходном валу редуктора 5 закреплено зубчатое колесо 6, приводящее в движение рабочий орган, расположенный в замкнутом контуре кормового желоба верхнего яруса; также на выходном валу редуктора 5 закреплена цепная звездочка 7 посредством плоскозвенной цепи 8, крутящий момент передается цепной звездочке 9, закрепленной на приводном валу 10; также на приводном валу 10 закреплено зубчатое колесо 11, приводящее в движение рабочий орган, находящийся в замкнутом контуре кормового желоба нижнего яруса клеточной батареи. Также в конструкцию кормораздатчика входит бункер-дозатор 12 с рукавом 13 (стальная емкость 0,3 м ). Распределение корма осуществляется по схеме, показанной на рис.13. Бункер-дозатор 12 питает замкнутый контур кормового желоба 1 верхнего яруса клеточной батареи и оснащен заслонкой 14, изменением положения которой осуществляется дозирование корма в зависимости от нормы его выдачи, рукав 13 питает замкнутый контур кормового желоба 2 нижнего яруса, также оснащен заслонкой 15 для дозирования корма. Данная конструкция кормораздатчика может использоваться для кормления птицы содержащейся в 3-х, 4-х, 5-х клеточных батареях, с условием, что будет увеличена мощность электродвигателя.
«З И en еЗ СХ О
Рис. 3.2. Привод на рабочие органы кормораздатчика
Рис. 3.3. Бункер-дозатор с рукавом
1.5. Теоретические предпосылки и расчет раздатчиков корма
Раздатчики корма - это машины, предназначенные для непрерывной выдачи строго определенного количества корма.
Сущность непрерывной выдачи заданной дозы раскрыта Веденеевым Ю.Д. [13] и состоит в выдаче непрерывным потоком с обеспечением заданных и, в частности, постоянных количеств материала или отдельных его компонентов с отклонениями не больше допустимых в элементах потока, соответствующих установленным промежуткам времени G^-G^^G* (1-і) где Q (/) = \Q (j)dt - масса материала в дозе, кг; Qp(t) - текущее значение расхода ""/с; t - текущее время, с; At -продолжительность формирования дозы, с. По Мельникову СВ. [45] основными показателями дозирующе-выгрузных устройств при нормальной выдаче кормов являются: производительность, удельная энергоемкость, неравномерность распределения по фронту кормления и отклонение от заданной нормы. Производительность при этом в первом приближении может быть определена по формуле (1.3) " БИБЛЇЇОШ^Г Q = SVMp (1.2) S - площадь сечения проходного отверстия, м ; Vcp - средняя скорость потока материала, м/с; р - плотность дозируемого материала, кг/м3.
Коба В.Г. предлагает расчет цепного кормораздатчика [30] .
Производительность цепных транспортеров с некоторым приближением рассчитывается по формуле (1.3), рекомендуемой для расчета производительности транспортеров с погруженными скребками
0 = E;*Ed*Es*Ei*E*b*h*V6*a*y/ (1.3) где К0 - скоростной коэффициент, учитывающий отставание транспортируемого корма от цепи, для зерновых измельченных кормов К0 =0,45-7-0,8
Ку - коэффициент уплотнения перемещаемого материала в желобе под воздействием цепи, для зерновых измельченных кормов Ку = 1,2-И ,3
Кг - геометрический коэффициент производительности, учитьтающий потерю полезного объема желоба, занимаемого цепью
Кп - коэффициент, учитывающий угол подъема транспортера b,h - ширина и высота (по внутреннему обмеру), м
Уц - скорость движения цепи, м/с а - объемная масса корма ет/м у/ - коэффициент заполнения желоба кормом. При открытии желоба применяется не более 0,5
Потери мощности N, Вт для привода цепного транспортера запишется: W * V * кN= д f (1.4) где W - окружное усилие на приводной звездочке транспортера, V4 - скорость цепи, м/с К3 - коэффициент, учитывающий потери на приводной звездочке (^3=1,1)
Окружное усилие W на приводной звездочке, равное сумме всех сил сопротивлений перемещению корма и цепи транспортера: W = W} +W2 +W3 +W4 +W5 (1.5)
Составляющие уравнения (1.5) имеет вид: W\ - сопротивление трению корма о дно желоба .Щ = 9.81 * / * Ь * k * L * а * cos/? (1.6) где b - ширина желоба, м h\ - высота слоя корма, м L - длина перемещения корма, м а - объемная масса корма ^/м3 /\ - коэффициент трения движения корма по желобу /3- угол подъема транспортера в градусах Сопротивление трению корм о боковые стенки желоба W2: W2 = 9.81 * / * Л2, * L * а * Ks * cos J3 (1.7) где Кл - коэффициент бокового давления
Сопротивление подъему корма W3: W3 = 9.81* b*h, *L*a * cos/3 (1.8)
Сопротивление перемещению цепи W4: W4 = 9.81 * М6 * U * (о6 * cos Р (1.9) где Мц- масса единицы длины цепи со скребками, кг/м L\ - расстояние между осями звездочек, м й)ц -коэффициент сопротивления движению цепи по направляющей для безроликовой цепи 6^=0,354-0,4 Сопротивление натяжной звездочки при перемещении корма от натяжной к приводной станции W$. Wb *0,25W4 (1-Ю) а при перемещении корма по направлению от приводной к натяжной станции: Wb « 0,1(^, +W2 +W3 + 0,5 * W4 + 9,81 * M6 * L * sin J3) 0-П)
Продолжительность заполнения кормушки tp можно определить из выражения. ', =^- (1-12) где тк - суммарная вместимость кормораздатчика, т Q - производительность кормораздатчика, т/ч
Цепные кормораздатчики перемещают корм по всему периметру кормушек со скоростью, близкой к скорости самой цепи V4.
Продолжительность раздачи корма tp определяется из соотношения: ір=^Ф- (1.13) где L- общая длина контура кормушек, м т] - коэффициент выравнивания раздачи Уц - скорость движения цепи, м/с Равномерность распределения корма по фронту кормления является основной характеристикой работы раздатчика. Показателем равномерности распределения корм является коэффициент вариации, величина которого определяется отношением абсолютных значений двух основных характеристик вариационного ряда - средней арифметической |и и среднего квадратичного отклонения а у = — * 100% (1.14) Zot'
И =^— (1.15) где mi- масса і-тои порции корма, кг п - количество отобранных порций (1.16) |2>-.)а
Коэффициент вариации дает возможность сопоставить меру рассеивания одного и того же признака в разных сериях опыта. Чем больше коэффициент вариации, тем не равномернее выдача корма раздатчиком.
1.6. Цель и задачи исследования
В результате литературных исследований установлено, что из всех видов кормораздатчиков широко применяются цепные. Это связано с простотой конструкции практически неограниченной длинной, прочностью и гибкостью рабочего органа. Использование этих раздатчиков позволяет осуществить повороты кормовых линий легко, приспособить раздатчик для обслуживания птичников различных форм и размеров, в том числе многоярусных. При условии кольцевого движения корма открывается возможность механического удаления остатков корма, а перфорация цепи создает благоприятные условия для склевывания корма, находящегося на дне корма.
Цепные раздатчики обычно используются для раздачи сухих кормов. Возможность их применения для раздачи кормов повышенной влажности, представляет большой практический интерес в связи с рядом существенных эксплуатационных преимуществ над другими раздатчиками.
Выполненные до настоящего времени исследования работы кормораздатчиков, были направлены в основном на совершенствование конструкции отдельных узлов, получение эксплуатационных показателей конкретных конструкций. Этим, очевидно, следует объяснить отсутствие в литературе обобщенных данных по взаимодействию рабочих органов раздатчиков с кормовыми смесями различной влажности. Имеется в виду определение таких показателей, как транспортирующая способность рабочих органов раздатчиков, равномерность распределения корма по длине кормушек, силовые характеристики процессов, потери корма.
Повышение влажности кормов приводит к резкому изменению их физико-механических свойств. Появляются такие свойства как липкость, повышенная уплотняемость, комкообразование. Эти изменения в свою очередь изменяют режим работы раздатчиков или приводят к нарушению их работоспособности. Однако последовательность и закономерность этих изменений до настоящего времени исследованы недостаточно и поэтому изучение закономерностей, изменение сопротивления перемещению рабочих органов, уплотняемостью, сводообразованием и некоторые другие свойства кормов повышенной влажности являются одним из необходимых условий для определения и уточнения параметров рабочих органов кормораздатчиков и режимов работ.
Недостатком ранее выполненных работ является недостаточная изученность состояния теории и расчета кормораздатчика. Отсутствие пригодных формул для расчета характеристик раздатчиков входящих в комплекты клеточных батарей не дает возможности их рациональному использованию по обслуживанию нескольких ярусов одновременно.
Целью выполняемой работы является обоснование конструктивных параметров и режимов работы установки для раздачи кормов различной влажности в клеточных батареях птичников при повышении производительности и равномерности раздачи корма, а также снижение энергоемкости.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
Провести анализ существующих кормораздатчиков и составить классификацию.
Провести исследования физико - механических свойств кормовых смесей: влажность, гранулометрический состав, объемный вес, коэффициенты внешнего и внутреннего трения определение критического диаметра сводообразующего отверстия в бункере дозаторе.
Получить расчетные значения основных конструктивно-режимных параметров цепного кормораздатчика.
Провести отсеивающий эксперимент по исследованию рабочего процесса раздачи корма с целью определения влияния на него конструктивно режимных параметров.
Провести экспериментальные исследования, подтверждающие положения, выдвинутые в теоретических исследованиях при определении параметров, характеризующих рабочий процесс установки при раздаче корма цепным рабочим органом.
Обосновать рациональные конструктивно-режимные параметры кормораздатчика с применением методики планирования эксперимента.
Провести производственные испытания и определить экономическую эффективность предлагаемой установки.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ТРАНСПОРТЕРА ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КОРМА
В данной главе рассмотрена теория взаимодействия равновесия сил при транспортировке корма.
Перемещение однородных тел описывается дифференциальными уравнениями математической физики, решение которых отыскивается интегрированием в конечных квадратурах. Объекты, распределенные в пространстве, описываются неоднородными дифференциальными уравнениями с правой частью, т. к. в их структуре появляется независимая функция, описывающая объект по длине.
Равновесие сил при транспортировке корма описывается уравнением: m — + KV+qhA-x = F (2.1) где т - масса корма на транспортере, кг; V- скорость перемещения рабочего органа, м/с; t - время, с;
К - коэффициент подачи корма, кг/с; q - удельная нагрузка корма на транспортер, кГ/м2; h - ширина транспортера, м; Я - коэффициент сопротивления трения; х - расстояние от привода транспортера до рассматриваемого сечения, м; F - сила тяги привода транспортера, кГ; Для отыскания решения дифференциального уравнения (2.1) разделим его левую и правую часть на величину (т), тогда получим: dV К„ qhX F Л + — V + +—х = 0 dt т mm Vt+aV+bx-C0=0 (2.2)
К , qhX „ F где а = —; Ъ = 1—; С0=—, т т т
Уравнение (2.2) неоднородное и его решение состоит из суммы двух функций: V(t) = Vt(t) + V2(t)
Функция V](t) отыскивается интегрированием однородного уравнения:
Зоотехнические предпосылки оптимального режима кормления птицы
Получение высоких показателей в птицеводстве связано, прежде всего, с соблюдением строгого режима кормления и содержания птиц, что может быть обеспечено только при условии применения достаточно совершенного оборудования.
Многие исследователи уделяют особое внимание ограниченному кормлению птицы, которое явилось наиболее простым и эффективным методом экономии корма и удешевление продукции отрасли. Одновременно он является мощным фактором воздействия на организм птицы в целях адаптации его к новому, более строгому режиму кормления для повышения питательных веществ корма. Ограниченное кормление предупреждает чрезмерное увеличение живой массы птицы, повышает устойчивость ее организма к отрицательным воздействиям окружающей среды.
При современной технологии кормления, находящийся в кормушках корм становится для птицы первичным раздражителем и его потребление вызывает в основном пассивную эвакуаторную деятельность кишечника. Ограниченный доступ к корму - более сильный раздражитель для птицы, стимулирующий усиленное выделение соков и ферментов, что и обеспечивает высокий уровень переваривания питательных веществ корма [63].
Первичные сообщения по ограниченному кормлению птицы \ рационами появилось в 1954 году [75].
При свободном поедании кормов, т.е. кормлении вволю, птица, как правило, переедает. Это происходит вследствие того, что аппетит птицы не угасает немедленно после полного удовлетворения потребности ее организма в питательных веществах, а имеет некоторый «тормозной путь».
Этот путь особенно велик у мясной птицы, которая переедает иногда на 70% и более от фактической потребности. В некоторых случаях, у например, при выращивании бройлеров и другого мясного молодняка ,, потребление липшего корма экономически может быть оправданным, так как это способствует форсированному росту молодняка и интенсифицирует производство мяса. Кормление вволю также может быть оправданным в ч период высокой яйценоскости молодой еще растущей птицы, когда требуется компенсировать исключительно высокий расход питательных веществ. Практически не ограничивают кормление ремонтного молодняка первого периода выращивания (до 30-60 суточного возраста). Во всех остальных случаях неограниченного кормления птицы наносит явный экономический и биологический ущерб. При кормлении вволю организм птицы как бы настраивается на неэкономичный режим использования корма, конверсия которого уменьшается. Ожиревшая птица имеет повышенную массу, что увеличивают долю поддерживающего корма и его общие затраты. Кормление вволю ремонтного молодняка приводит к ранней яйцекладке без должного развития организма, к асинхронной работе половых органов и снесению двухжелтковых яиц, к более частому выпадению яйцевода. При неограниченном кормлении ожиревает печень, птица снижает резистентность, теряет здоровье и продуктивность.
Избыточное потребление корма взрослой птицей приводит к сильному ожирению тушек, которые не пользуются спросом у населения, а жир зачастую просто выбрасывают [72].
Излишнее потребление корма также снижает перевариваемость, так как пищеварительный тракт птицы сравнительно короткий и, следовательно, воздействие пищеварительных ферментов на кормовые массы непродолжительное [26].
По подсчетам специалистов Боровской птицефабрики Тюменской области, на которой внедрено ограниченное кормление, экономия корма на производстве каждого десятка яиц составляет 0,24кг [64].
В Днепропетровском СХИ установлено, что при ограничении кормления бройлеров в сравнении с постоянным доступом к корму способствует повышению живой массы птицы на 2,3-6,2%, снижая затраты корма на 1 кг прироста на 0,8-6,9%, улучшения мясных качеств птицы [36].
Ограниченное кормление бройлеров улучшает конверсию корма, консистенцию помета, уменьшает скопление помета у поилок и кормушек, приводит к снижению случаев слабости ног, к снижению смертности из-за теплового стресса в жаркий период года [76] .
По-данным птицеводов США [77] и Кубы [78], при ограниченном кормлении несушки начинают нести более крупные яйца.
При проведении опытов на ферме Гледторпской опытной станции (США) [79], были получены лучшие показатели продуктивности: наибольший выход яиц, наибольшая масса яиц, меньшее потребление корма, наименьшая смертность при ограниченном кормлении молодок.
Отдельные источники демонстрируют эффективность применения ограниченного кормления при выращивании мясной птицы [65, 80] и даже при кормлении кур-несушек в фазе высокой яйценоскости [21]. Умело используя систему ограниченного кормления кур, передовые птицефабрики Подмосковья в 1986 году получили высокую яйценоскость при большой экономии кормов. Щелковское и Глебовское ППО, Загорская и Красногорская птицефабрики получили по 247-251 яйцу от несушки при затратах корма менее 1,65кг в расчете на десяток яиц.
Определение распределения корма по желобу цепного кормораздатчика в зависимости от пути транспортирования
Исследования рабочего процесса машины для раздачи корма необходимо начинать с исследования материала, который она раздает. Только после определения физико-механических свойств корма можно правильно подойти к выбору конструктивных параметров машины и технологических режимов ее работы.. Корма в ходе процесса раздачи подвергаются различным механическим и физическим воздействиям, (перемещению, уплотнению т.д.) Поэтому необходимо определить влияние этих воздействий на численные значения физико-механических характеристик кормов.
В соответствии с выше сказанным предусматривалось определение следующих физико-механических свойств кормов:
- влажность корма,
- гранулометрический состав корма,
- объемный вес корма,
- компрессионные свойства корма,
- коэффициенты внешнего и внутреннего трения,
- липкость корма Лабораторные исследования по Определению физико-механических свойств проводились в лабораториях Западно-Казахстанского аграрного университета и Актюбинского государственного университета им. К:Жубанова.
Объектом исследований были кормовые смеси, приготовленные на базе комбикормов промышленного изготовления (компонентный состав которых приведен в табл.1), с добавлением к ним недостающих компонентов в соответствии с рационом кормления (измельченная трава, корнеплоды, молочные отходы). В отдельных случаях, в соответствие с условиями проведения экспериментов для повышения влажности, добавлялась вода.
Эксперименты проводились при изменении влажности кормовых смесей от 10 до 50-60% через каждые 5 или 10% в зависимости от условий эксперимента.
Влажность корма определялась по общепринятой методике с помощью сушильного шкафа или на экспрессвлагомере. Ошибка при определении влажности не превышала 0,5%. Изменение влажности при проведении эксперимента достигалось добавлением зелени, кормнеклубнеплодов или воды.
Эксперименты проводились с пяти-семикратной повторностью. Влажность при этом определялась из соотношения:
w=(Qi-Q2/Qi) ioo%,
где: W- влажность корма в %;
Qi- вес пробы корма до высушивания, кг; Q2- вес пробы корма после высушивания, кг. Гранулометрический состав кормов определялся путем просеивания проб кормов через набор сит из полевой лаборатории Литвинова [82]. Набор позволял отсеять фракции со следующими размерами частиц х-2 мм; 2-0,5 мм; 0,5-0,25 мм; 0,25-0,1 мм; 0,1-пыль. Первоначальный вес пробы составлял 100 грамм. Эксперимент проводился с трехкратной повторностью.
Объемный вес кормовых смесей влажностью до 20% определялся с помощью пурки по общепринятой методике. Кормовые смеси более высокой влажности из-за ухудшения сыпучести не позволяли использовать пурку, поэтому объемный вес более влажных кормовых смесей определялся путем засыпки корма в мерный цилиндр до определенного объема (500см3) с последующим взвешиванием [83].
Исследования объемного веса кормовых смесей (табл. 2), показали, что он изменяется с изменением влажности (рис.24) обращает на себя внимание некоторое уменьшение объемного веса при увлажнении до 30%, на первый взгляд кажущейся противоестественным. Объясняется это тем, что при перемешивании кормовой смеси появляется вторичная пористость, то есть отдельные частицы агрегатируются в комочки, между которыми образуются пустоты. При дальнейшем увлажнении эти пустоты заполняются жидкостью и объемный вес снова начинает возрастать.
Определение зависимостей, критического диаметра сводообразующего отверстия от высоты слоя корма, критического диаметра сводообразующего отверстия от влажности корма
Характер уплотнения отдельных фракций комбикорма (см. рис. 29) показывает, что наибольшая уплотняемость наблюдается у мелких фракций, ,; а наибольшая у фракций размером от 2 до 0,5 мм. Это свидетельствует о том, что при уплотнении до бкг/см , разрушение крупных частиц и ликвидация больших пор еще не происходит, если не считать деформации шелухи и других более крупных частиц наиболее крупной фракции (свыше 2 мм), которая по этой причине уплотняется несколько интенсивнее, чем фракция от 2 до 0,5 мм. давление, кг;смк
При перемещении кормовой массы происходит движение ее частиц как отдельно друг от друга, таки по различным поверхностям. По этому необходимо определить понятия внутреннего и внешнего трения.
И.В.Крагельский [84] считает, что внешнее трение между двумя телами происходит в том случае, если прочность адгезионной связи меньше, чем прочность нижележащих слоев. В этом случае имеет место положительный градиент механических свойств по глубине, то есть:
z - координата, перпендикулярная к плоскости касания.
Если же dcx/ dz 0, то есть связь вышележащих слоев прочнее связи нижележащих, то разрушение будет происходить по более слабому месту, на значительной глубине, в деформации будут участвовать значительные объемы.
Б.В. Дерягин [85] считает, что трение называется внутренним, если оно сопутствует и противодействует относительному перемещению частей одного и того же материала.
Учитывая это, мы называем трение кормовой смеси по жестким поверхностям: металлы, дерево и др. - внешним трением, а трение частиц кормовой смеси по комовой смеси - внутренним трением.
Ф. Энгельс писал [86], что "трение можно рассматривать как ряд маленьких ударов, происходящих друг за другом и друг подле друга...". Это положение хорошо подтверждается при проведении экспериментов. При движении коробки с кормовой смесью по поверхности смеси за ней остается неровная, волнистая поверхность.
Величина коэффициента трения зависит от целого ряда причин: скорости перемещения тел, удельного давления на поверхность контакта, температуры тел и тд. [87] [88]. В случае, когда определяются коэффициенты трения кормовой смеси по различным поверхностям, большое влияние
Величина коэффициента трения определялась на приборе (рис.30), состоящим из ящика, на котором установлены две направляющие. В ящик С до уровня направляющих насыпалась кормовая смесь. По направляющим помощью электродвигателя перемещалась коробка без дна, в которую насыпалась кормовая смесь.
Схема прибора для определения коэффициентов трения кормовой смеси. 1 - ящик, 2 - коробка, 3 - испытуемый материал, 4 - балочка, 5 -тензодатчик, 6 - кабель, 7 - усилитель ТУ-6, 8 - осциллограф Н-700, 9 - блок питания, 10 - нить, 11 - блок, 12 - упор, 13 - редуктор, 14 -электродвигатель, 15 - опоры, 16 - реостат, 17 - кнопки управления, 18 - стол.
При определении величины коэффициентов трения по стали, в направляющие вставлялась стальная пластина, по которой перемещалась коробка с кормовой смесью. Скорость движения коробки изменялась с помощью ступенчатого шкива, установленного на валу электродвигателя. Нить, связывающая коробку со шкивом, крепилась к балочке равного сопротивления консольно-соединенной с коробкой. На балочку крепились датчики сопротивления, сигналы от которых усиливались усилителем ТУ-6 и записывались осциллографом Н-700.
Определение уравнения регрессии в результате эксперимента ОЦКП
При проведении факторного эксперимента использовался четырехфакторный ортогональный центрально - композиционный план. Центрально - композиционный план (ЦКП) состоит из трех частей. Первая часть - основа или ядро плана - это ПФЭ 2П (полный факторный эксперимент) или ДФЭ 2пр (дробный факторный эксперимент). Однако при п 4 может применяться лишь ПФЭ 2П. Вторая часть ЦКП - так называемые «звездные» точки, расположенные на координатных осях на расстоянии от центра эксперимента. Третья часть ЦКП - опыты в центре плана. Т. е. планирование называется композиционным, потому что основано на достраивании линейной ортогональной матрицы (полного факторного эксперимента или дробной реплики) до плана второго порядка, если предварительно установлено, что линейная модель не является адекватной. К «ядру», образованному при движении в области оптимума, добавляют некоторое количество специальных точек - «звездных» и «нулевых». из Подобное планирование называется центральным, так как оно симметрично относительно центра. Экспериментальные точки, образующие ядро ротатабельного планирования второго порядка, являются ответственными за оценки линейных эффектов парного взаимодействия. Поэтому в качестве ядра рекомендуется использовать матрицу полного факторного эксперимента (при к 5) или полуреплику ( при к 5). Звездные точки строят на осях координат факторов, величина звездного плеча а (расстояние от нулевой точки до звездной) определяется из условия ротатабельности: а = 2 (4.2.1.) Если ядро ротатабельного планирования составляет дробная реплика 2, то а = 2 (4.2.2.) Соотношения (4.2.1) и (4.2.2) обеспечивают инвариантность плана к вращению координат. При ротатабельном планировании второго порядка важное значение имеет выбор экспериментальных точек в центре эксперимента - нулевых точек, поскольку они необходимы не только для оценки ошибки эксперимента и проверки адекватности модели, но и для создания условий, в которых обеспечивается униформ-планирования. 114 После того как найдена адекватная математическая модель объекта исследования, в случае к 3 можно получить наглядное представление о геометрическом образе изучаемой функции отклика построением соответствующей геометрической поверхности в двух- или трехмерном пространстве. С этой целью уравнение второго порядка преобразуется в типовую каноническую форму Для четырех факторного эксперимента а =1,414, N=25. Для проверки стабильной работоспособности цепного кормораздатчика для птиц мы использовали четыре фактора. Это - влажность кормовой смеси - (Xi), скорость движения рабочего органа - (Х2), подача кормовой смеси из бункера-дозатора - (Хз) и сопротивление перемещению рабочего органа - (Х4). В нашем случае получили уравнение регрессии: У= 0,354 - 0,018х! + 1,027x2+ 1Д0х3 - 0,93x4- 0,53Xl2-0,03x22- 0,02 х32+ 1,01 Х42+ 1,54X] х2 + 1,44 хі Х3- 0,57xi Х4+ 1,46х2 х3- 1,28 х2 Х4 - 1,41 х3 Х4 Знаки «плюс» или «минус» перед коэффициентами регрессии указывают на то, что при изменении значения факторов вызывают увеличение или уменьшение критерия оптимизации. Действительно, при увеличении значения фактора X (влажности корма), увеличивается значение критерия оптимизации у (знак +) и т.д.
Абсолютная величина коэффициента регрессии ни о чем не говорит в смысле силы влияния того или иного фактора, а лишь показывает, на сколько изменится отклик при изменении фактора на единицу.
Если коэффициенты регрессии при парных взаимодействиях окажутся значимыми, то это означает, что действие одного из них зависит от, того на каком уровне находится фактор.
Когда by положительный знак, то величина критерия оптимизации увеличивается, в том случае, когда оба фактора х; и Xj находятся либо на верхнем, либо на нижнем уровне. by имеет отрицательный знак если увеличению критерия оптимизации способствует сочетание факторов х, и х j находятся на разных уровнях.
Похожие диссертации на Обоснование параметров и режимов работы цепного кормораздатчика для птиц
