Введение к работе
Актуальность проблемы: повышение эффективности животноводческой отрасли возможно на основе применения передовых механизированных технологий и технических средств, позволяющих повысить использование генетического потенциала животных за счет инженерно-технологических факторов.
Примерно с конца 1970 года во всех социалистических странах, в том числе и в Венгерской Республике, основным направлением развития животноводства стала специализация и концентрация отрасли, повсеместный переход к интенсивным методам его ведения, значительному повышению производительности труда. Во многих регионах строились крупные животноводческие фермы и комплексы по производству молока и говядины. На современных животноводческих фермах и комплексах, в результате внедрения новой промышленной технологии производства продукции животноводства, значительно усложнилось взаимодействие организма животных с внешней окружающей средой.
Особенности технологии содержания животных на фермах и комплексах обусловили возникновение специфических негативных условий, что привело к массовому заболеванию конечностей, в частности копытного рога животных. В Венгерской Республике при эксплуатации промышленных ферм и комплексов выявлено массовое заболевание копыт коров, появились проблемы, которые отрицательно влияют на продуктивность и физиологическое состояние животных. Из числа поступивших на комплекс нетелей около 30 % выбраковываются в ранний период лактации от разрушения копыт и связанной с этим последующей плохой оплодотворяемостью. Об актуальности этой проблемы свидетельствуют следующие данные: на многих фермах поражение копыт животных достигает 30 %, а в отдельных случаях и 70... 85 % от всего поголовья скота. Важно подчеркнуть, что болезни копыт у животных занимают по распространенности и наносимому ущербу третье место после маститов и гинекологических заболеваний.
В Венгерской Республике до 80 - 90-х годов прошлого века этому вопросу не уделялось должного внимания.
Значительный научный вклад в изучение и разработку мероприятий по укреплению копытного рога и проведения лечебно-профилактических мероприятий внесли такие российские ученые, как профессора В. В. Калинихин, В. Л. Лукьяновский, А. Бортников, П. Н. Новиков, Г. Е. Кузнецов, А. В. Матвеев, В. Б. Борисович, Т. В. Бондаренко и др.
В этой связи поиск способов повышения крепости копытного рога у крупного рогатого скота и лошадей является актуальной проблемой, решение которой представляет как научный, так и практический интерес.
Цель и задачи исследований. Целью исследования являлось научное обоснование и разработка технологии и новых высокоэффективных технических средств по рационному уходу за копытами крупного рогатого скота и лошадей. Для выполнения цели исследований были поставлены следующие задачи:
-
Исследование механических и физических свойств кератина копыт животных, причины усиленного их роста и деформации.
-
Исследования механических свойств различных видов полов и его влияние на состояние копытного рога у крупного рогатого скота и лошадей.
-
Разработка зоотехнических, технологических и технических требований к оборудованию по уходу за копытами крупного рогатого скота и лошадей.
-
Разработка и исследование универсальных типоразмерных рядов фиксационного оборудования по уходу за копытами и проведения необходимых санитарно-ветеринарных мероприятий у крупного рогатого скота и лошадей.
-
Разработка и исследование ручных гидравлических, технических средств для обработки и формирования копытного рога у крупного рогатого скота и лошадей.
-
Разработка организационно-технических мероприятий по уходу за копытами крупного рогатого скота и лошадей.
-
Разработка методических рекомендаций по технологии ухода за копытами крупного рогатого скота и лошадей.
-
Экономическая эффективность реализации технологии и технических средств по уходу за копытами крупного рогатого скота и лошадей.
Объект исследования. Объектами исследования являются - биотехническая система «животные, крупный рогатый скот, лошади - техника, установки, приборы, оборудование, операторы» для проведения исследований в условиях содержания животных на промышленных фермах и комплексах.
Предмет исследования. Аналитическое обобщение имеющихся научных технологических и технических результатов, физическое моделирование, обработка экспериментальных данных методами математической статистики и теории планирования эксперимента.
В основу экспериментальных исследований положен многофакторный эксперимент, выполняемый в производственных условиях, а также исследование моделей устройств в лабораторных условиях.
Достижение поставленной цели осуществлялось теоретическими и экспериментальными исследованиями. Теоретические исследования посвящены получению зависимостей, позволяющих установить конструктивные и технические параметры станков для фиксации животных и ухода за конечностями крупного рогатого скота и лошадей, режущего оборудования кератина копытного рога (кусачки, ножницы, электрический рашпиль) и других рабочих органов.
Достоверность результатов научных исследований обеспечена использованием современных приборов, технологического оборудования, компьютерной техники, достаточным количеством экспериментальных исследований опытных образцов станков для фиксации животных в условиях производства, в сравнении с традиционными методами, проверкой результатов исследований в производственных условиях на животноводческих фермах и комплексах.
Научная новизна:
впервые разработаны методики, приборы и оборудование для изучения и исследования механических и физических свойств кератина, механических свойств различных типов полов животноводческих помещений и их влияние на изнашивание копытного рога у коров и лошадей.
впервые изучены физические и механические свойства кератина копыт коров: износоустойчивость, твердость, устойчивость к сдвигу и на ударный изгиб, что позволяет осуществлять прижизненный контроль за состоянием копыт животных при разных технологиях содержания и кормления.
установлено влияние различных видов полов животноводческих ферм и комплексов на заболеваемость и гигиеническое состояние копытного рога у крупного рогатого скота и лошадей, и обоснованы мероприятия по их устранению.
впервые изучено динамическое сопротивление пола и установлена взаимосвязь между полом и гигиеническим состоянием копыт животных.
разработан универсальный типоразмерный ряд фиксационного оборудования по уходу за конечностями крупного рогатого скота и лошадей. Новые электрогидравлические и технические средства: электрогидравлические ножницы, кусачки, электрический рашпиль для расчистки, обрезки и формирования копытного рога крупного рогатого скота и лошадей. Впервые разработано фиксационное оборудование для лошадей. Техническая новизна подтверждена получением патента на полезную модель установки.
Практическая значимость результатов исследования.
Внедрены в производство универсальный типоразмерный ряд фиксационного оборудования, ручные, электрогидравлические технические средства по расчистке, обрезке и формированию копытного рога у крупного рогатого скота и лошадей в хозяйствах следующих учреждений: Научно- исследовательский институт механизации сельского хозяйства, фирма Anivet, фирма PetFarmVet, фирма IBL по производству технических средств для сельского хозяйства, Венгерская ветеринарная палата, Машиностроительный институт университета Святого Иштвана, институт Аграрного образования и спецконсультаций, фирма Elber по производству технических средств для сельского хозяйства, фирма Plastik contour по производству технических средств для сельского хозяйства.
Разработаны рекомендации по уходу за конечностями и проведению санитарно-профилактических процедур у крупного рогатого скота и лошадей. Использование указанных технических средств позволяет значительно снизить заболеваемость копыт на 25... 30 %, увеличить молочную продуктивность на 10.15 %, выход приплода на 10 % и срок хозяйственного использования коров на 1,3 отела. Работоспособность лошадей увеличилась на 20 %.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
методики, приборы и оборудование для изучения механических и физических свойств кератина копытного рога у крупного рогатого скота и лошадей;
механические и физические свойства кератина копытного рога разных пород крупного рогатого скота и лошадей;
биологическая упругость, взаимосвязь между механическими и физическими свойствами различных видов полов животноводческих ферм и комплексов их влияния на гигиеническое состояние копыт у крупного рогатого скота и лошадей;
универсальный типоразмерный ряд фиксационного оборудования по уходу за копытами и проведении необходимых санитарно-ветеринарных мероприятий у крупного рогатого скота и лошадей;
новые электрогидравлические ножницы, кусачки и электромеханический рашпиль для расчистки, обрезки и формирования копытного рога у крупного рогатого скота и лошадей.
Апробация работы. Основные научные положения и результаты работы докладывались на научных конференциях в Венгерской Республике, на международных научных конференциях в университете аграрных наук и университете Святого Иштвана, город Геделе (1989 - 2004 годы), в научно- исследовательском институте механизации сельского хозяйства ВНР (1989 - 2006 годы), в Московском государственном агроинженерном университете им. В.П. Горячкина (г. Москва, 1986, 1989, 2003), в Ветеринарном университете (г. Бейхлинген, 1985), в техническом университете (г. Дрезден, 1987), Федеративной Республике Германии, в Чешском сельскохозяйственном университете (г. Прага, 1999 г.), в техническом университете г. Байа Маре (Румыния 2000 г.), в аграрном университете Нитра (Словацкая Республика, 1988 г.), на международной конференции Рива Дел Гарда (Италия 2004 г.).
Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 47 работах, в том числе 15 статей в журналах рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 284 страницах компьютерного набора, состоит из введения, современного состояния вопроса, программы и методики исследований, результатов собственных исследований, заключения, выводов и предложений производству, содержит 74 рисунка, 15 таблиц, 14 приложений. Список используемой литературы включает 186 источников, в том числе 86 зарубежных.
