Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Гордиевских Михаил Леонидович. Повышение эффективности машинного доения коров путем совершенствования технологического процесса и технических средств учета текущих физиологических потребностей животных : диссертация ... доктора технических наук : 05.20.01.- Челябинск, 2006.- 327 с.: ил. РГБ ОД, 71 07-5/200

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКАПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ развития и перспективы совершенствования производит 10

1.2 Биофизиологические основы повышения продуктивности животных

1.3 Приспособляемость коров к условиям доения и оценка воз- 26

2 ИССЛЕДОВАНИЕ СТАНДАРТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДОЕНИЯКОРОВИ ПУТИ ЕЁ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ 39

2.1 Обоснование способа оценки воздействия стрессоров на рефлекс молокоотдачи

2.2 Механизм возникновения передержек доильных аппаратов и частота их проявления

2.3 Оценка влияния площади преддоильного накопителя и продолжи 56

2.4 Анализ процессов стандартной технологии и определение потенциальных возможностей её совершенствования

2.5 Математическая модель для определения количества доильных аппаратов, исходя из рациональности эксплуатационных затрат 67

2.6 Определение путей совершенствования технологии и технических средств машинного доения коров 71

МЕТОДИКА ЭКСПРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ 7

2 3.2 Методика оценки количественных характеристик изменения 72

3.3 Методика оценки влияния технологических процессов и параметров технических средств 3.4 Методика оценки эффективности производства молока при реа- з

4 РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИГИБКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДОЕНИЯ КОРОВ

4.1 Понятие гибкой технологии доения коров и оценка традиционных 86

4.2 Обоснование конструкции и режимов работы первичного преобразователя сигнала

4.3 Обоснование конструкции и режимов работы устройства контроля доения коров с регулировкой разрежения в подсосковом пространстве доильных стаканов (УКРР) 4.4 Обоснование конструкции и режимов работы устройства контроля доения коров с регулированием процесса выведения молока (УКРМ) 118

4.5 Обоснование конструкции и режимов работы устройства контроля доения коров и стимулирования молокоотдачи (УКСМ) 151

4.6 Исследование процесса работы устройства контроля и стимули- 180

4.7 Сравнительная оценка результатов испытания гибкой технологии с различными вариантами устройств контроля доения коров 196

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА ГИБКОЙ ТЕХНОЛОГИИДОЕНИЯ ПРИ СТОЙЛОВОМ СОДЕРЖАНИИ ЖИВОТНЫХ 200

5.1 Обоснование системы содержания и обслуживания коровдля реализации гибкой технологии 200

5.2 Результаты производственной проверки гибкой технологии в коровнике с выдвижной доильной установкой 211

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВИССЛЕДОВАНИЯ 223

ВЫВОДЫ 225

Список литературы 228

ПРИЛОЖЕНИЯ 247 

Введение к работе:

Переход агропромышленного комплекса от системы государственного управления и контроля к свободному рынку существенно реформировал экономическую структуру и отношения во всех его сферах, нарушил устойчивые хозяйственные связи между всеми звеньями производства, изменил форму собственности на средства производства и готовый продукт. Экономические «свободы» и широкие стимулы для хозяйственной деятельности у определённой части товаропроизводителей по ряду причин пока не нашли должной реализации. До сих пор значительная часть самых традиционных для России сельскохозяйственных продуктов: мяса, молока, растительного масла и др. - поставляются в страну по импорту [1-7].

Возникший разлад в наибольшей степени проявился в системе производства молока и существенно изменил её организационные и индустриальные основы. Процесс разукрупнения ферм ослабил зоотехническую, ветеринарную и инженерную службы. Численность дойного стада в Российской Федерации сократилось более чем на 8 млн. голов, снизились удои коров. Производство молока на душу населения уменьшилось с 376 до 230 кг в год. Возросли показатели трудоёмкости, энергоёмкости и расхода кормов, которые соответственно превышают аналогичные значения развитых стран мира в 6... 15, 2,5...3,0 и 1,5...2 раза [8 - 15]. Затраты труда на получение 100 кг молока остаются очень высокими-7,7... 10,0 чел.-ч, в то время как в США этот показатель составляет всего 0,6 чел.-ч. В целом нагрузка на оператора доения не превышает 19...20 коров, а на одного работника фермы при обслуживании приходится всего 10... 11 животных. Поэтому молоко имеет высокую себестоимость и в отдельных случаях даже не способно конкурировать с дорогой импортной продукцией. Дефицит собственного сырья в стране составляет не менее 15...20% и, при определённых условиях, служит резервом потенциального роста объёма его продаж [16]. Переход к рыночной экономике, изменение прав собственности, острая конкуренция в сфере реализации сырья создали условия, требующие существенного пересмотра системы производства молока [10, 11, 17 - 32]. Анализ сложившейся ситуации в области совершенствования технологий, механизации и автоматизации основных процессов содержания, доения и обслуживания животных позволил определить причины и пути решения этой важной народнохозяйственной задачи. Их суть сведена к следующим основным положениям:

- приоритет следует отдать содержанию высокопродуктивных молочных коров с обязательным обеспечением условий их длительной эксплуатации. На небольших фермах лучше использовать отечественные породы скота, которые органически приспособлены к региону обитания и имеют достаточную биологическую продуктивность, превышающую в 2...3 раза средние удои коров по стране;

- помещением для содержания животных должен стать типовой коровник вместимостью: 25...30, 50... 100,150...200 гол. Для сохранения высокой продуктивности и продолжительности эксплуатации скота на ферме необходима существенная доработка технологий содержания, доения и обслуживания коров в части более полного учёта текущих физиологических потребностей животных. Вопросы механизации должны решаться на основе синтеза наиболее эффективных процессов привязного и беспривязного способа содержания скота;

- для экономии площадей, снижения металлоёмкости и эксплуатационных затрат при производстве молока механизированные процессы необходимо выполнять комплексным технологическим оборудованием. Конструктивные параметры и режимы его использования должны согласовываться с проектно-планировочными возможностями типовых производственных помещений;

- с целью снижения затрат на реализацию проекта необходимо максимально использовать имеющуюся техническую базу путем модернизации оборудования и реконструкции типовых зданий и сооружений. С учётом всех этих положений и проведены исследования в данной научной работе. Предложена существенная доработка стандартной технологии доения коров. Специальные технические средства (устройства контроля доения коров) в сочетании с усовершенствованной конструкцией молочно-доильного комплекса (с выдвижной или поворотной доильной установкой) позволили реализовать гибкие режимы выполнения основных технологических операций доения коров в стаде. При этом в сравнении с традиционным привязным содержанием скота, трудозатраты на производство молока снизились в 2,0...2,5 раза, произошел быстрый рост удоев на 12...20% и увеличился срок использования животных в 1,5...2,0 раза. Себестоимость продукции при реализации разработки уменьшилась на 10... 12%.

Цель исследования. Повышение эффективности производства молока путем совершенствования технологии и технических средств машинного доения коров.

Объект исследования. Технологические процессы доения стада коров, режимы процесса и контроля выведения молока, доильные установки и аппараты.

Предмет исследования. Закономерности процесса доения стада коров и взаимосвязи конструктивных параметров и режимов работы технологического оборудования с текущими физиологическими потребностями животных.

Методика исследования. Аналитическое изучение технологических процессов с использованием методов моделирования, теории вероятности и математической статистики с применением современного программного обеспечения и компьютерной техники. Экспериментальные исследования в лабораторных условиях для определения конструктивных и технологических параметров технических средств, обеспечивающих учёт текущих индивидуальных и физиологических потребностей животных. Производственные исследования гибкой технологии доения коров для определения содержания процессов и режимов выполнения отдельных технологических операций при доении коров в различных регионах СНГ: в условиях Кус-танайской, Челябинской, Курганской, Алма-Атинской, Северо-Казахстан-ской и Свердловской областей с применением специального оборудования и средств вычислительной техники. Натурные исследования работы молоч-но-доильных комплексов с выдвижной и поворотной доильной установкой. Методы подобия при исследовании работы поворотной доильной установки.

Научная новизна. Научную новизну работы составляют:

- пооперационный анализ стандартной и гибкой технологии доения коров учитывающий соответствие стадий и операций процесса индивидуальным и физиологическим потребностям животных;

- закономерность воздействия стрессоров на соотношение динамики изменения надоев и продолжительности доения коров и методика оценки уровня их влияния при сравнительных испытаниях различных механизированных процессов и технических средств;

- закономерность, характеризующая частоту и длительность проявления стрессоров от количества доильных аппаратов, которое обслуживает оператор одновременно;

- методика расчета количества доильных аппаратов, обслуживаемых оператором, исходя из рациональности эксплуатационных затрат;

- основные положения гибкой технологии доения коров, связанные с реализацией процессов, учитывающих текущие физиологические потребности животных;

- методика расчета кольцевых первичных преобразователей сигнала по «критическим» точкам;

- закономерности процесса работы доильного агрегата с устройствами контроля, параметры каналов дроссельного регулятора разрежения и частоты пульсаций электромагнитного клапана при доении и защите молочной железы от высокого вакуума; - закономерности процесса работы устройства контроля и стимулирования молокоотдачи с электропульсатором и параметры каналов совмещенного дроссельного регулятора разрежения и пульсаций при защите молочной железы от высокого вакуума и доении коров;

- результаты производственной проверки гибкой технологии на всех стадиях доения коров с выдвижной доильной установкой.

Практическая ценность. Предложена гибкая технология доения и обслуживания высокопродуктивных животных, более совершенная в части учета текущих физиологических потребностей каждой особи в стаде. Обоснованы конструкция и техническое оснащение молочно-доильных комплексов с выдвижной и поворотной доильными установками, проведена их проверка в производственных условиях. Разработаны конструкции электропульсатора и устройств контроля процесса доения коров с различными вариантами защиты молочной железы от воздействия высокого вакуума и системой стимуляции рефлекса молокоотдачи. Проведена зоотехническая оценка разработок в производственных условиях и утверждены технические требования на их изготовление. Предложены методики расчета: оценки уровня влияния стрессоров при сравнительных испытаниях различных механизированных процессов и технических средств, конструктивных и технологических параметров кольцевых датчиков-электродов, количества доильных аппаратов, обслуживаемых оператором одновременно, исходя из рациональности эксплуатационных затрат.

Апробация. Основные положения работы доложены и одобрены на научно-практических конференциях ВНИИМЖ и НПО «Целинсельхозмеха-низация» в 1989...1992 гг. и 1995...2005 гг. в ЧГАУ. В 1986 и 1988 гг. конструкции выдвижной и поворотной доильных установок с устройствами контроля и стимулирования молокоотдачи рассматривались на НТС Кустанайской области и в 1990 г. - Свердловской области (приложения А и Б). В 1990 г. устройство контроля и стимулирования молокоотдачи одобрено на НТС (секция механизации и электрификации) Госагропрома Казахской ССР (приложение В).

Макеты устройств демонстрировались на международных выставках «Техника для механизации животноводства и кормопроизводства» в г. Москве и «Животноводство-89» в Алма-Ате (1988 и 1989 гг.). В течение пяти лет комплекты УКСМ успешно работали при испытаниях на девяти молочных фермах при доении более 2000 животных. Система доения представлялась на ВДНХ СССР и Казахской ССР (приложение Г), где опытный образец УКСМ был награждён дипломом первой степени. Принципиальные по новизне технические решения внедрены в производство.

Реализация результатов исследования. Выдвижные доильные установки были внедрены в совхозах «Милютинский» и «Аксуатский», поворотные - в совхозе «Казахстанец» Кустанайской области, в ряде фермерских хозяйств в 1989... 1992 гг. Материалы законченной научной работы по устройству контроля и стимулирования молокоотдачи с электропульсатором были переданы в Госагропром Казахской ССР, на завод-изготовитель им. СМ. Кирова г. Петропавловска Северо-Казахстанской обл. и на «Курган-сельмаш» (приложения Д, Е и Ж). В 1991... 1992 гг. устройство контроля и стимулирования молокоотдачи с электропульсатором прошло приемочный контроль (с частичной зоотехнической оценкой) на Казахской МИС (приложение 3). Без участия автора работы по испытанию конструкции были успешно завершены в Республике Казахстан в 1994 г. С 1993 г. работа по данному направлению проводится в ЧГАУ: выполнены исследования по уточнению параметров процессов гибкой технологии доения коров и режимов работы электропульсатора, обосновано применение электропульсатора как отдельного узла доильного аппарата (приложения И). 

Публикации. Основные положения диссертационной работы изложены в 42 научных изданиях в виде статей, брошюр, методических рекомендаций и авторских свидетельств на изобретения и 8 депонированных научных отчётах. 

Подобные работы
Истомин Сергей Викторович
Снижение вредных выбросов при эксплуатации дизелей путем воздействия на рабочий процесс двигателя и совершенствования средств очистки отработавших газов
Смирнов Сергей Викторович
Повышение эффективности технологии рулонной уборки льнотресты путем совершенствования процесса сдваивания лент
Тарасенко Роман Александрович
Снижение травмирования семян путем совершенствования процесса их послеуборочной обработки
Басалгин Сергей Евгеньевич
Повышение эффективности функционирования семяочистительных линий путем совершенствования рабочего процесса воздушно-решетной машины
Андрианов Николай Михайлович
Повышение эффективности процесса сушки путем совершенствования рабочих органов, системы контроля и управления зерновых сушилок
Василевский Виталий Людвигович
Повышение эффективности возделывания зерновых культур на склонах путем совершенствования совмещенного процесса механизации лункования почвы с посевом в Нечерноземной зоне
Арсланов Фанис Рашидович
Повышение эффективности обработки резаного картофеля путем совершенствования технологического процесса и основных рабочих органов вакуумной барабанной сортировки
Чередов Георгий Валерьевич
Совершенствование процесса послеуборочной обработки картофеля путем обоснования параметров сепарирующе-сортирующего устройства
Абдюкаева Альфия Фагитовна
Оптимизация энергозатрат процесса измельчения зернового сырья путем совершенствования конструкции рабочих органов
Зимин Игорь Борисович
Повышение эффективности процесса сушки зерна в шахтной зерносушилке путем совершенствования конструктивных и технологических параметров системы выгрузки

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net