Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса механизации активного моциона животных 4
1.1. Технология содержания животных репродукторного сектора 4
1.2. Анализ технических средств для активного моциона животных 20
1.3. Установка .для содержания свиней с активным моционом без механического побуждения 35
1.4. Взаимодействие животных с техническими средствами, обеспечивающими активный моцион 39
1.5. Выводы. Задачи исследования ...44
2. Теоретические аспекты процесса движения конвейера с приводом от животных
2.1. Условия содержания животных в конвейерной установке. Анализ составляющих процесса движения 45
2.2. Определение параметров конвейерной установки 50
2.3. Распределение силы тяги конвейера 55
2.4. Работа на преодоление сил сопротивлений, появляющихся при перемещении конвейера 60
2.4.1. Работа на преодоление сил сопротивлений при выдаче корма
2.4.2. Работа на преодоление сил сопротивлений при выдаче воды 62
2.4.3. Работа на преодоление сил сопротивлений при уборке навоза 63
2.4.4. Работа на преодоление сил, появляющихся от сопротивления животных SB
2.5. Уравнение движения конвейера
2.6. Выводы 73
3. Методика исследований
3.1. Программа экспериментальных исследований .
Объекты исследований
3.2. Исследование сил сопротивлений на заслонках 82
3.3. Исследование конструктивных параметров кормушки 8Ъ
3.4. Определение коэффициентов, характеризующих действия свиней 87
3.5. Исследование процесса управления активным моционом и приучаем ости животных к движению 89
3.6. Исследование сил сопротивлений при выдаче корма и воды ...92
3.7. Исследование сил сопротивлений при уборке навоза 93
3.8. Исследование движущих сил в процессе моциона и работы выполняемой животными 95
3.9. Производственные испытания установки 100
3.9.1. Объект испытаний. Программа испытаний
3.9.2. Эксплуатационно-технологическая оценка
3.9.3. Зооветеринарная оценка
3.9.4. Экономическая оценка установки
3.10. Обработка результатов измерений. Погрешность измерений 109
- Технология содержания животных репродукторного сектора
- Условия содержания животных в конвейерной установке. Анализ составляющих процесса движения
- Программа экспериментальных исследований
Введение к работе
Составной частью Программы партии является программа хозяйствен ного строительства в которой особое значение В.И.Ленин придавал развитию сельского хозяйства,повышение производительности которого "...непременно должно повести за собой и улучшение промышленности и улучшение снабжения..."населения/1/.Поэтому развитию сельского хозяйства Щ КПСС всегда придавал и придает огромное значение.Так, в соответствии с решением ХХУІ съезда КПСС,майским Пленумом Щ КПСС /1982г./ одобрена Продовольственная программа СССР на период до 1990г. /2/,предусматривающая интенсивное развитие животноводства и обеспечение населения страны высококачественными продуктами питания, реализации которой было уделено большое внимание на декабрьском Плев ме Щ КПСС /1983г./ /3/.
Для решения этой задачи, отмечается в постановлениях Пленумов, необходимо одновременно с увеличением поголовья поднять продуктивность животных,последовательно перевести животноводство на промышлес ную основу и превратить его в высокоэффективную отрасль.
Особое значение придается развитию свиноводства составляющему 35...40^, в общем балансе мяса,из которых 2б|приходится на промышленные комплексы /4/.Эту долю мяса обеспечивают введенные в действи< свыше 500 свиноводческих комплексов эксплуатация которых показала большие экономические преимущества. Однако интенсивная промышленная технология породила ряд негативных явлений, одним из которых является гиподинамия животных /5,6/.йнтенсивное использование животных репродукторного сектора, в условиях промышленного производства,без активного моциона,приводит к снижению продуктивности в сравнении с патенциально возможной /7,8/,послеродовой патологии у свиноматок /эдо/;
Индустриальные методы содержания животных с одновременной интенсификацией их использования повлекли за собой новые формы нарушения воспроизводительных функций. Отмечается, что матки, выращенные при пастбищном содержании или активном моционе,выдерживают ограниченно-выгульное или безвыгульное содержание без существенного снижения продуктивности /6» II, 12/. При беспрогулочном выращивании ремонтных свинок и содержании маток без моциона невозможен саморемонт стада. У ремонтных свинок выращенных при безвыгульном содержании, формируется недостаточно крепкий костяк, хуже разиваются половые органы, животные позже на II...14 дней приходят в охоту, а их оплодотворяемость снижается на 12,5$, плодовитость на 0,4...1,2 поросенка, молочность на 17,7 кг в сравнении с поголовьем, пользующимся активным моционом /11,13,14/* Содержание ремонтных свинок, холостых,супоросных и подсосных маток с активным моционом положительно влияет на их воспроизводительную способность и продуктивность, снижает случаи проявления каннибализма на 4,8%/15/, способствует формированию у животных спокойного нрава. Такие животные более послушны и их легче обслуживать /16/.
Аналогичные выводы об отрицательном влиянии безвыгульного способа содержания ремонтных свинок и свиноматок сделаны многими другими исследователями /17,18,19, 20/.
Отсутствие активного моциона у хряков также ведет к различным отклонениям, и в первую очередь снижению спермопродукции. Результаты исследований показывают преимущество активного моциона, которое положительно влияет на регулярность и уровень проявления половых функций у животных, повышает крепость суставов, уменьшает заболеваемость копытец, уменьшает отложение жира в тканях, укрепляет здоровье, они быстрее реагируют на чучело /21,22/. Содержание хряков с активным моционом способствует повышению многоплодия маток на 1,2 поросенка, средней массы при откорме в 35 дней на 0,65 кг. В результате чего общий доход на каждого производителя повышается на 142,1 руб /23/. Кроме того, живая масса хряков, выращиваемых с активным моционом увеличивается на 12$, объем эякулятов на 17$, оплодотворяемость маток, оплодотворенных спермой этих хряков, возрастает на 5% /19/.
Основной причиной выбраковки хряков являются слабые конечности, из-за чего они не могут делать садку на свиноматку или на чучело /24,25/. Отмечается, что на крепость конечностей животных и деформацию копытец положительно влияет моцион /26,27/. Недостаточная подвижность животных приводит к превышению роста рогового слоя копытец над его стиранием /28/, что требует дополнительных затрат труда на их расчистку.
Аналогичные выводы об отрицательном влиянии безвыгульного содержания хряков сделаны и другими исследователями /29,30,31/.
Физические нагрузки, получаемые животными во время активного моциона, увеличивают мышечную работу, благодаря чему улучшаются функции органов дыхания и кровообращения /10,29,32/, обменные и терморегуляционные процессы, организм делается устойчивее к инфекционным и .другим болезням /33,34/.
Как видно из вышеперечисленного необходимость моциона обще-признана, особенно для групп животных занятых в воспроизводстве.
В настоящее время известно два вида моциона - пассивный и активный. Примером пассивного моциона является пастбищное содержание или использование выгульных площадок, где животные предоставлены саминсебе. В этом случае время и интенсивность нагрузки не регламентируются. В условиях свиноводческих комплексов и ферм промышленного типа организовать пастбищное содержание практически невозможно /35/ в связи со значительными затратами ручного труда при перегонах, потребности в больших площадях и сезонности пастьбы. Выгульное содержание проблемы движения живот- ных также не решает, так как они мало двигаются, часто ложатся на сырое покрытие или снег, что дополнительно приводит к простудным заболеваниям /36, 37/, Активный моцион животные совершают под руководством человека, регламентирующего получение заданных нагрузок.
В настоящее время за рубежом установки для активного моцио- ( на свиней серийно не выпускаются. В СССР вынесено решение о серийном выпуске установки для активного моциона свиней - УМС-80 /38/.В этой установке моцион животных производится в кольцевом манеже, при помощи побуждающего органа выполненного в виде подвижных перегородок, на которые подаются импульсы тока /39/.
Данная установка решает проблему механизации нормированного моциона хряков, свиноматок и ремонтного молодняка. Однако в применении к крупным промышленным комплексам и фермам ее использование связано со значительными затратами ручного труда на перегоны из свинарника к установке и обратно. Одновременно с этим нарушается очень важное требование для промышленных комплексов-изолированность животных содержащихся в разных секциях. УМС-80 хороша для селекционно-гибридных центров, станций искусственного осеменения и племенных ферм.
Таким образом вопрос механизации технологической операции моциона животных репродукторного сектора на крупных комплексах и фермах промышленного типа еще не решен.
Поэтому создание технических средств, обеспечивающих механизацию активного моциона свиней на крупных комплексах, является важной народнохозяйственной задачей. Актуальность создания технических средств подтверждается включением этого вопроса в систему машин на 1985-1990 гг., поз. № Ж.2.7.ІІ.
В процессе создания конвейерной установки разработанные нами узлы защищены шестью авторскшли свидетельствами (приложение I
На основании производственной проверки и полученных результатов утверждены зоотехнические требования на разработанную установку (приложение 2).
Рекомендации и методика расчета используются ПЖБ (г.Умань) при разработке конструкции "Установка для активного моциона свиней без механического побуждения (приложение 3).
В настоящее время образец установки эксплуатируется в свиноводческом хозяйстве "Буденновец" Дмитровского района Московской области (приложение 4).
Вышеизложенное дает основание считать, что проводимая работа является новой и актуальной.
Целью настоящей работы является разработка технологического процесса и обоснование параметров конвейерной установки для содержания свиноматок с активным моционом, позволяющей применять прогре сивные технологии содержания животных и обеспечивающей в сравнении с применяемыми средствами повышение продуктивности животных,снижен затрат труда при их обслуживании и расхода электроэнергии.
На защиту выносятся следующие положения.
Экспериментальный образец установки для активного моциона сви ней,разработанный на основе выявленных перспективных направлений.
Теоретическое и экспериментальное исследование силового воздействия животных на установку, в результате чего предложено уравнение, позволяющее определить путь пройденный установкой и нагрузку получаемую животными.
Теоретическое и экспериментальное обоснование важнейших параметров установки и определение зависимостей, отражающих их степень влияния на тяговые показатели и расстояние пройденное установ кой и животными.
Методика расчета, позволяющая с учетом экспериментально полученных коэффициентов определить основные параметры установки.
Технология содержания животных репродукторного сектора
Применяемое в настоящее время выгульное /40/ и безвыгульное /41/ содержание животных репродукторного сектора не в полной мере отвечает их биологическим особенностям, что приводит к снижению срока использования маток /42/ и другим вышеуказанным отрицательным последствиям. Отечественный и зарубежный опыт содержания свиней показывает, что снижение оплодотворяем ости и плодовитости происходит не сразу, а через I...2 года. Так, матки крупной белой породы, выращенные в племзаводах и поступившие на комплекс им.50-летия СССР /Кузнецовский/ в возрасте 8-9 месяцев имеют удовлетворительную продуктивность до 5-го опороса. Плодовитость всех маток (по числу жизнеспособных поросят) ниже средних показателей лучших стад крупной белой порода примерно на одного поросенка /6/. По данным специалистов Венгрии дальнейшее использование этих маток приводит к получению 8,0...8,6 поросенка на опорос вместо 10 при содержании с моционом, доля мертворожденных поросят с 5...8% увеличивается до I5...20$/I8/, а выбраковка свиноматок по болезням ног до 22/ /20/. В отдельных случаях выгульное содержание супоросных маток, из-за простудных заболеваний, приводит к снижению продуктивности в сравнении, с безвыгульным /17/. Поэтому дальнейшее рассмотрение технологий содержания свиней проводится с учетом возможности их обеспечения активным моционом. При этом следует учитывать, что все промежуточные операции, обеспечивающие технологический процесс, взаимосвязаны и оказывают влияние как на характер операций, так и на конструктивно-техническое решение средств механизации, реализующих эту операцию /43/. Все это отразится на увеличении или уменьшении капиталовложений, себестоимости продукции, затрат труда и т.д. При рассмотрении включения активного моциона в общую технологию, необходимо учитывать возможные изменения всего технологического процесса, появляющиеся от включения этого фактора. Организация любого нового технологического процесса, в том числе и активного моциона, должна отвечать биологическим особенностям организма свиней, сложившихся в процессе взаимодействия животного с окружающей средой, как в естественных, так и в регламентированных условиях промышленного комплекса /44/. Высокая продуктивность животных может быть достигнута при условия, если последовательно внедряемые в производственный процесс искусственно созданные условия внешней среды, отвечают физиологическим потребностям животных /34/.
В соответствии с общесоюзными нормами /45/ при промышленном производстве свинины хряки-производители, холостые и супоросные матки содержатся отдельными секциями в индивидуальных и групповых станках. Ремонтный молодняк - в групповых станках. Максимальное число животных в одном станке допускается: для хряков проверяемых и пробников не более 5 голов; для холостых маток и с установленной супоросостью не более 12 голов; для ремонтного молодняка не более 10 голов. Требования изолированности животных содержащихся в разных станках и секциях направлены на предотвращение распространения инфекционных заболеваний /34,46,4?/, что необходимо учитывать при выборе технологии и технических средств.
В настоящее время развитие технологии содержания свиней включающих активный моцион идет по двум основным направлениям. Первое- предусматривает включение моциона как отдельной технологической операции /21,29,48/, где моцион проводится вне места содержания. При втором - операцию моциона проводят непосредственно в станках на месте содержания /49,50,51/.
Условия содержания животных в конвейерной установке. Анализ составляющих процесса движения
Во всяком технологическом процессе, указывал В.П.Горячкин, "основным элементом служит материал, подлежащий переработке"/83/
Особенность процесса активного моциона заключается в том, что материалом служат животные, "переработка" которых заключается в поддержании физиологических процессов организма в результате получения нормированной физической нагрузки в течение заданного времени.
Побудителем к получению нагрузок в данном случае является корм, выдаваемый животным в соответствии с нормами, регламентируемыми половозрастным периодом.
Отличием конвейерной установки является то, что животные совершают моцион во время кормления, причем данная конструкция предусматриває! возможность постоянного содержания в ней животных в течение длительного времени. Содержание свиней принято парным, что создает оптимальные условия для данного вида животных /84/. Общая схема конвейерной установки с устройствами для выдачи корма, воды и удаления навоза представлена на рис.2.I. Установка состоит из кормушек I, связанных друг с другом посредством тяг 2, установленных с возможностью перемещения по замкнутому пути, ограниченному внутренним 3 и наружным 4 ограждениями, последнее из которых имеет ворота 5 для впуска и выпуска животных. Каждая кормушка I разделена перегородками 6 на камеры 7, 8 и 9. В камере 8 размещена емкость для воды со единящаяся при помощи труб с кормовым корытом 16, а камеры 7 и 9 имеют ролики 10 контактирующие через направляющие 17 с внутренним 3 и наружным 4 ограждениями. Заслонки II камер 7 и 9 подпружинены. Кормушка I снизу имеет навозоуборочный скребок 18,
На пути движения кормушек I закреплены кормораздатчик 12 с приводом 13 выдачи корма и приспособление для выдачи воды 14 с запорным элементом 15,
В процессе моциона животные при предании корма из кормушек I воздействуют на подпружиненные заслонки II камер 7 и 9 и подталкивают их вперед, в результате чего последние начинают перемещаться, а вместе с ними и животные по замкнутому контуру.
Выдача корма осуществляется во время взаимодействия кормушек I с приводом 13 выдачи корма, аналогично происходит подача воды в корыта 16. Во время движения скребок 18 производит очистку пола от навоза сгребая его, например, на решетчатый пол, расположенный на пути движения животных, которые продавливают его своими копытцами в канал.
Программа экспериментальных исследований
Для реализации поставленной задачи составлена программа исследований , которая предусматривала определение:
- допустимых сил сопротивления на заслонках;
- оптимальных параметров кормушки;
- коэффициентов, характеризующих силовые действия свиней во время моциона;
- расстояния пройденного конвейером при разных массах выдаваемых порций корма;
- приучаем ости .животных к движению для различного половозрастного периода свиноматок и ремонтного молодняка;
- сил сопротивлений при выдаче корма, воды и уборке навоза;
- движущих сил и работы выполняемой животными в процессе моциона;
- опытных коэффициентов - загрязненности пола навозом; характеризующего отношение расстояний пройденных конвейером при буксируемом устройстве и без НЕГО; запаса надежности выполнения технологического процесса;
- зоотехнических показателей;
- экономической эффективности.
Исследования проводились в отделе машин для комплексной механизации свиноводческих комплексов и ферм промышленного типа Всесоюзного научно-исследовательского института комплексных про- блем машиностроения для животноводства и кормопроизводства (ВНИИКОШ) с 1977 по 1983 гг. и, кроме оговоренного по тексту, на репродукторной свиноферме совхоза "Буденновец" Дмитровского района, Московской области.
На основании теоретических исследований и предварительных опытов для определения указанных величин, был разработан натурный образец /рис.3.1а/ экспериментальной установки /77,85,94,95/ т.к. смоделировать изучаемые процессы без животных не представлялось возможным.
Установка выполнена из рамы, несущей функции внутреннего и наружного ограждений. Ддя загона и выгона животных наружное ограждение снабжено дверцами. Сверху над ограждениями смонтированы внутренняя и наружная направляющие, на которые при помощи роликов установлены кормушки, связанные между собой тягами. Каждая из кормушек рассчитана на два кормоместа (внутреннее и наружное) и имеет емкость для вода с трубопроводами, соединяющимися с поддонами, перед которыми установлены подпружиненные заслонки /рис.3.16/, перекрывающие свободный доступ животный к корму. Сверху над поддонами, для одновременной выдачи корма животным в начале кормления, установлены поворотные промежуточные емкости с рычагом. Рычаги этих емкостей между собой последовательно соединены гибкой связью, например, тропиком, конец которого закреплен на последней кормушке.
