авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

Машинногодоения коров путемразработки стимулирующе-адаптированныхдоильных аппаратов и манипуляторов

-- [ Страница 1 ] --

На правахрукописи

УлЬЯНОВ ВЯЧЕСЛАВМИХАЙЛОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕТЕХНОЛОГИИ МАШИННОГОДОЕНИЯ КОРОВ ПУТЕМРАЗРАБОТКИ СТИМУЛИРУЮЩЕ-АДАПТИРОВАННЫХДОИЛЬНЫХ АППАРАТОВ И МАНИПУЛЯТОРОВ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 05.20.01 -ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА

МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГОХОЗЯЙСТВА

Автореферат диссертациина соискание учёной степени

доктора техническихнаук

Рязань 2008

Работа выполнена накафедре механизации животноводстваФедерального государственногообразовательного учреждения высшегопрофессионального образования «Рязанскаягосударственная сельскохозяйственнаяакадемия имени П.А. Костычева».

Научныйконсультант:заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор,

Некрашевич ВладимирФедорович

Официальныеоппоненты: заслуженныйдеятель науки и техники РФ,

доктор технических наук,профессор,

КарташовЛев Петрович

доктор технических наук,профессор,

Курочкин Анатолий Алексеевич

доктор технических наук,профессор,

Краснов Иван Николаевич

Ведущаяорганизация– Всероссийскийнаучно-исследовательский и проектно-технологическийинститут механизации животноводства (ГНУВНИИМЖ)

Защита состоится « 14 » октября 2008 г., в часов назаседании диссертационного совета Д 220.057.02 при ФГОУ ВПО «Рязанскаягосударственная сельскохозяйственнаяакадемия имени П.А. Костычева» по адресу: 390044, г. Рязань, ул. Костычева, д.1.

С диссертацией можно ознакомитьсяв библиотеке ФГОУ ВПО «Рязанская государственнаясельскохозяйственная академия имени П.А.Костычева»

Авторефератразослан «» …………2008 г.

Ученый секретарь

диссертационногосоветаА.В. Шемякин

Общая характеристикаработы

Актуальность темы. Обеспечение потребностей населенияв качественных продуктах питанияотечественного производства, приодновременном снижении доли импортных является одной из конечныхцелей Приоритетного национального проекта“Развитие АПК”. Большая рольв решении этой задачиотводится молоку производство которогонеобходимо поднять не менее чем в 1,5 раза.Важной составляющей проекта являетсямодернизация технологий, в том числе совершенствованиепроцесса доения, на который приходитсяболее 40% всех трудовых затрат пообслуживанию и уходу за животными.

Привязный способ содержаниякоров является преобладающим, несмотря на то, что он наиболеезатратный. Учитывая, что длямассового перевода скота на беспривязноесодержание требуются определенныеусловия, и прежде всего строительство новых иреконструкция старых помещений ферм, можносчитать, что в ближайшие годы привязный способсодержания животных останетсяосновным. Применяемая при этомспособе технологиямашинного доения требует больших затрат труда, таккак операции по подготовке вымениживотного, контроль за доением, а такжезаключительные операции машинное додаивание и снятиедоильногоаппарата выполняются вручную. Кроме того,качество проведения ручных операций вомногом зависит от квалификации оператора иего отношения к труду. Частонаблюдаются передержки доильных аппаратовна вымени выдоившихся животных, что приводит к стрессам, тормозится рефлексмолокоотдачи, что ведет кснижению продуктивности.Исключение человеческого фактора,обеспечение адекватнойреакции организма коровы на машину на всех стадиях доенияи полное опорожнение вымени будетспособствовать росту удоев, увеличит срокиспользования животных, улучшитвоспроизводство стада и создаст условиядля роста генетического потенциала. Поэтому эффективноеведение хозяйства на современном этапенемыслимо без оснащениямолокопроизводящих предприятийсовершенной доильной техникой.



Современная доильнаятехника должна бытьвысокопроизводительной. Увеличение числааппаратов, с которыми одновременноработает оператор, ведет к повышению егопроизводительности, но труд становитсяинтенсивный. Оператор из-за своейзанятности не успевает во времяобслуживать коров в соответствии сфизиологическими требованиями. В условияхпромышленного стада, когда время доениякоров колеблется в значительных пределах,практически невозможно избавиться отпростоев или передержек доильныхаппаратов на вымени выдоившихся коров.Варьирование длительности молокоотдачиявляется причиной холостого доения,которое можно устранить путем обеспечениядоильного аппарата устройствомавтоматического его снятия с вымени позавершению доения.

Доильный аппарат долженбыть физиологически адаптированным корганизму животного, обеспечивая полныйвывод молока. Серийные доильные аппаратыне в полной мере выполняют вышеуказанныефункции. В связи с наползанием стаканов коснованиям сосков оператору приходитсяпроводить машинное додаивание,составляющее до 35 % затрат труда оттехнологических операций машинногодоения. Иначе происходит систематическоенедодаивание 6…8 % общего удоя молока сжирностью 10…16% и преждевременный уход коров взапуск.

Наиболее рациональнымнаправлением совершенствованияпривязного содержания животных при доениина линейных установках с молокопроводомявляется комплектование их переноснымидоильными аппаратами, содержащими в своейконструкции устройства для слежения запроцессом доения и своевременного снятиядоильных стаканов с вымени животного позавершению процесса молокоотдачи.

Исследованияпроводились в соответствии с планом НИРФГОУ ВПО “Рязанская государственнаясельскохозяйственная академия именипрофессора П.А. Костычева” 1997…2007 гг.Договорной работой с управлениемсельского хозяйства и продовольствияРязанской области 2006 г.

Цель работы. Повышение эффективности процессапроизводства молока при привязномсодержании коров путем совершенствованиятехнологии и технических средствмашинного доения.

Задачи исследования

1. Исследоватьфизико-механическиехарактеристики сосков выменикоровы.

2. Определить направлениесовершенствования стандартной технологиимашинного доения коров

3. Разработать аналитическую модельизвлечения молока вакуумным доильнымаппаратом из вымени коровы, теориюсилового взаимодействия подвесной частидоильного аппарата с выменем и произвестиих анализ.

4. На основании теоретическихмоделейразработатьконструктивно-технологическиесхемы итехнические средства, включающие доильные аппараты и манипуляторы,обеспечивающие реализацию усовершенствованнойтехнологиимашинногодоениякоров.

5. Обосноватьконструктивно-режимныепараметры разработанных доильных аппаратов и выявить оптимально-рациональныережимы их работы дляреализации усовершенствованнойтехнологиимашинного доения коров.

6.Произвестипроверку техническихсредств, реализующих усовершенствованнуютехнологию машинного доенияв производственных условияхи определить экономическую эффективностьрезультатов исследований.

Объект исследования. Технологический процесс доениякоров аппаратом.

Предмет исследования. Закономерности процесса доениякоров и взаимосвязи конструктивно-режимныхпараметров технических средств извлечениямолока.

Методика исследования. Системный анализ, принципы единстватеории и практики. Теоретическиеисследования выполнялись с использованиемположений и методов классическоймеханики, математики, гидравлики иматематического моделирования.Экспериментальные исследования влабораторных условиях для определения конструктивных и технологических параметровтехнических средств извлечения молокас применением какобщепринятых методик, так и частных. Обработкарезультатов экспериментальныхисследований осуществлялось сиспользованием методов теории ихпланирования, математическойстатистики с применением современногопрограммного обеспечения икомпьютерной техники.Достоверность выполненной работыподтверждается сходимостью результатовтеоретических и экспериментальныхисследований, проведением сравнительныхпроизводственных исследований.

Научная новизна. Научную новизну работысоставляют:

- показателифизико-механических характеристик сосковвымени коровы;

- усовершенствованнаятехнология машинного доения;

- определение долиживотных стада подверженных передержкамна вымени доильных аппаратов от числа их уоператора;

- теоретические основывыведения молока вакуумным доильнымаппаратом и изменения параметров сосков приэтом;

- конструктивно-технологические схемы стимулирующе-адаптированныхдоильных аппаратов и манипуляторов, реализующих усовершенствованную технологиюдоения коров;

  1. теоретическиеположения по обоснованиюкоструктивно-режимных параметров разработанныхдоильных аппаратов и манипуляторов;
  2. оптимальныепараметры стимулирующе-адаптированныхдоильных аппаратов и манипуляторов, режимы их работы;
  3. результатыпроизводственной проверкиусовершенствованнойтехнологии доения и разработанныхдоильных аппаратов и манипуляторов.

Практическую ценность имеютпредложенные на основании теоретическихразработок конструктивно-технологическиесхемы доильных аппаратов и манипуляторов,режимы их работы обеспечивающиесокращение затрат труда и повышениепроизводительности дояра, повышениепродуктивности коров и снижениезаболеваемости вымени.Предложены зависимостиоценки уровня передержек доильныхаппаратов и производительности оператораот числа одновременно обслуживающихаппаратов.

Апробация. Основныеположения диссертационной работы доложеныи обсуждены на научно-практическихконференциях ФГОУ ВПО «Рязанскаягосударственная сельскохозяйственнаяакадемия имени профессора П. А. Костычева»(г. Рязань, 1997…2007 гг.); на Х Международномсимпозиуме по машинному доениюсельскохозяйственных животных, первичнойобработке и переработке молока (г.Переславль-Залеский, 2000 г.); на межвузовскойнаучно-практической конференции в ФГОУВПО “Костромская ГСХА” (г. Кострома, 2000 г.);на научно-практической конференциипосвященной 50-летию инженерногофакультета Пензенской ГСХА (г. Пенза, 2002 г.);на Всероссийской научно-практическойконференции в ФГОУ ВПО “Ульяновская ГСХА”(г. Ульяновск, 2003 г.); на Международнойнаучно-практической конференции ФГОУ ВПО«Саратовский госу-дарственныйаграрный университет имени Н. И. Вавилова»(г. Саратов, 2006 г.); наМеждународной научно-практическойконференции в ГНУ ВНИИМЖ (пос. ЗнамяОктября, Подольский р-он, Московскойобласти, 2006…2007 г.); на Международнойнаучно-практической конференции «Рольмолодых ученых в реализации национальногопроекта "Развитие АПК"»ФГОУ ВПО «Московскийгосударствен-ныйагроинженерный университет имени В.П.Горячкина» (г. Москва, 2007 г);на 6-йМеждународной научно-техническойконференции (г. Москва, ГНУ ВИЭСХ, 2008г).

Реализация результатов исследования.Выпущена опытная серияпереносных доильных аппаратов сманипуляторами. Разработанные доильные аппараты иманипуляторы внедрены в рядехозяйств Рязанской области. Результатыисследований нашли отражение в монографиии внедрены в учебном процессе аграрныхвысших учебных заведениях. Техническиесредства доения демонстрировались наМеждународном салоне инноваций иинвестиций (2005…2006 гг.), Международнойсельскохозяйственной выставке “Золотаяосень” (2006 г.). На V Международном салоне инноваций иинвестиций доильный аппарат сманипулятором удостоенбронзовой медали. Усовершенствованнаятехнология с применением раз- работанныхновых технических средстврекомендована к использованию и вошла в программуразвития агропромышленногокомплекса Рязанской областина 2008…2012гг. Результатыэкспериментально-теоретическихисследований по проектированию доильных аппаратов иманипуляторов переданы в ГНУ ВНИИМЖ.Техническая документация на доильныеаппараты с манипулятором и с изменяющейся нагрузкой начетверти вымени передана ОАО “Ряжскийавторемонтный завод”, Рязанское УПП ВОС изаложена в фонды Рязанского ЦНТИ.

Защищаемыеположения:

На защиту выносится:

- показателифизико-механических характеристик сосковвымени коровы;

- усовершенствованнаятехнология машинного доения;

- математическиезависимости определения вероятностипередержек на вымени выдоившихся коровдоильных аппаратов от их числа уоператора;





- теоретические основывыведения молока вакуумным доильнымаппаратом;

- конструктивно-технологическиесхемы стимулирующе-адаптированныхдоильных аппаратов и манипуляторов;

  1. теоретическиеположения по обоснованиюкоструктивно-режимных параметров разработанныхдоильных аппаратов и манипуляторов;
  2. оптимальныепараметры разработанныхдоильных аппаратов и манипуляторов, режимы их работы;
  3. результатыпроизводственной проверкитехнологии доения и разработанных технических средств извлечения молока у коров.

Публикации. Основныеположения диссертационной работы изложеныв 58 изданиях, в том числе в научноймонографии, 15 патентах РФ на изобретения.

Структура и объемработы.Диссертационная работасостоит из реферата, введения, шестиразделов, выводов, списка использованнойлитературы, включающего 190 наименований,приложений. Работа изложенана страницах машинописноготекста, из которых основной текстсодержит страницы.

Содержание работы

Введение. Обоснована актуальность темы,сформулирована цель работы и ее народнохозяйственноезначение. Приведены основные положения,выносимые назащиту.

В первом разделе «Состояние проблемымашинного доения коров» данобзор и анализ состояния исследуемойпроблемы, изложены основныефизиологические требования к машинномудоению коров, а также выполнен анализрезультатов научных исследований в этомнаправлении.

Применение существующей технологии доениякоров при привязном содержании и доильныхаппаратов не позволяет полностьюмеханизировать процесс машинного доения, атакже не всегда учитывает физиологическиеособенности коровы. Биологическимпоказателем реакцииживотных навозникающиенеблагоприятные условиявнешней среды является снижение молочной продуктивности коров и увеличение продолжительности ихдоения. Исследованиюпроцесса машинного доения и разработкедоильной технике посвящены труды А. А. Аверкаева, Е.И. Админа,Е.М. Асманкина, К.У. Базанова, И.А.Барышникова, Э.К. Вальдмана, М.Л.Гордиевских, Т.К. Городецкой, Л.П. Карташова,В.И. Квашенникова, Э. А.Келписа, В.В. Кирсанова, Э.П. Кокориной, В.Ф.Королева, И.Н. Краснова, А.Е. Кузьмина, А.А.Курочкина, З.В. Макаровской, В.С. Мкртумяна,Ю. М. Огнева, П.И. Огородникова, Н.А. Петухова,В.М. Побединского, Н.П. Проничева, В.П.Саврана, С.А. Соловьева, А.Г. Тараненко, А.И.Фененко, Ю.А. Цоя и целого рядадругих авторов. Анализнаучных работ показывает, что теориямолоковыведения признаётнесовершенство стандартной технологии,анализирует причины и факторы,определяющие её несоответствиефизиологическим потребностям животных,слабое стимулирование рефлексамолокоотдачи и неполное выдаивание коровбез применения ручного труда. Без решенияэтих вопросов нельзя кардинальноусовершенствовать технологию иразработать технические средства доения,обеспечивающие повышение эффективностипроизводства молока.

В связи с этим быласформулирована цель диссертационнойработы и поставлены задачиисследований.

Во второмразделе «Стандартная технологиямашинного доения при привязномсодержании и пути еесовершенствования»проанализированы операции, выполняемые постандартной технологии доения коров припривязном содержании. Выявленавзаимосвязь между повышениемпроизводительности труда оператора засчет увеличения числа доильных аппаратов ивероятностью их передержек на выменивыдоившихся коров. Намечены путисовершенствования технологии доения коровпри привязном содержании коров.

Производительностьтруда оператора на доильной установкезависят от числа аппаратов, с которымиодновременно он работает.При ручном доении дояр всевремя занят одной коровой, пока не выдоитее. При машинном доении онимеет возможность, пока доится одна корова,подготовить еще несколько животных иподключить к ним аппараты.Производительность дояра будет

, (1)

гдеn число доильных аппаратов удояра; , соответственнопродолжительностьмашинного доения и ручного труда наподготовительно-заключительные операции при доении одной коров; коэффициент учитывающий затратывремени на переходы, варьированиемашинного выдаивания коров и прочее.

На рисунке 1представлены теоретическиезависимости (=1) производительности дояра от числа обслуживающих им аппаратов приразличных значениях среднейпро-должительностимашинного доения. Продолжительностьручных опера-ций,затрачиваемых на корову, при-нятапостоянной мин. Произ-водительность дояра растет с увели- Рисунок 1 Зависимостьпроизводительности дояра чением числадоильных аппаратов,Q от числа аппаратовn: ;; с которыми онодновременно рабо-

;4 экспериментальнаякриваятает. При стандартной технологиипривязного содержания сдоением вмолокопровод оператор работает обычно стремя, реже с четырьмя аппаратами. Тогда присредней продолжительности машинного доения одной коровы 6 минут егопроизводительность соответственно колеблется от 22,5 до 30 гол/ч. Зависимость 4, построенная пообобщеннымэкспериментальным результатам различныхисследователей, указывает на то, что в формуле (2)коэффициент имеет значения меньшенуля. Увеличение числа доильных аппаратов, приходящихся на оператора ограничено, так как с их ростом доярне будет успеватьвыполнять операции в соответствии справилами машинного доения. Сдерживающийфактор холостоедоение, возникающее при передержках аппаратов навыменивыдоившихсякоров, что ведет к снижению удоев изаболеванию мастистом.

Оптимальное числодоильных аппаратов следует определять поформуле:

(2)

гдеk1 коэффициент, учитывающийстепень загрузки оператора придоении.

На наш взгляд, дляэффективного работы дояра следует иметьстепень загрузки оператора k1 =0,85…0,9, так как на практике при привязномсодержании коров и доении в молокопроводданный показатель не превышает 0,7. Длявыполнения этого условия необходима болеесовершенная технология доениякоров.

Правильный выбор числадоильных аппаратов, с которымиодновременно может работать оператор,важен, но сделать это крайне сложно.Продолжительность затрат ручного труда на доильнойустановке зависит от физиологическихтребований к процессу доения и при расчетеее можно принять постоянной величиной.Возникает вопрос, что брать за времямашинного доения коров .Продолжительность машинного доения укоров в группе различна. При использованиисреднего значения продолжительностимашинного доения коров в группе, будутвозникать как передержки аппаратов навымени, так и простои операторов, чтоподтверждается практикой.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.