Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Обоснование технологического процесса и разработка комплекта оборудования для лечебно-профилактической купки овец

ВАК РФ 06.02.04, Частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства

Автореферат диссертации по теме "Обоснование технологического процесса и разработка комплекта оборудования для лечебно-профилактической купки овец"

I и

I! !■■)!] V :

' ' ' На правах рукописи

О

/

ЧИСТЯКОВ Николай Данилович

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКТА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ КУПКИ ОВЕЦ

06.02.04 - частная зоотехния; технология производства продуктов животноводства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Ставрополь, 1998

Работа выполнена во Всероссийском ордена Трудового Красного Знамени научно - исследовательском институте овцеводства и козоводства

Научные руководители:

академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Мороз В.А.,

доктор технических наук, профессор Крисюк В.И.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Коноплев В.И.,

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Селькин И.И.

Ведущая организация - Калмыцкий научно - исследовательский ин-

ститут сельского хозяйства

Защита состоится 1 июля 1998 г. в 13 часов на заседании диссертационного Совета К.020.54.01 во Всероссийском ордена Трудового Красного Знамени научно - исследовательском институте овцеводства и козоводства по адресу: 355017, г. Ставрополь, пер. 'Зоотехнический, 15, ВНИИОК.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИ овцеводства и козоводства.

Автореферат разослан « 3.9ъ & Л 1998 года.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат сельскохозяйственных наук ^

Т.К. Бурдуковская

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы: Важнейшим потенциалом повышения эффективности овцеводства является совершенствование технологии и сокращение потерь продуктивности поголовья на всех стадиях производственного процесса. Затраты на устранение этих потерь в 2-3 раза меньше, чем на производство этого же объема продукции.

Известно, что совершенствование технологии включает в себя оптимизацию способов содержания овец и средств для механизации технологических операций и процессов, направленных на сокращение затрат труда, энергетических и материальных ресурсов.

Одним из таких технологических процессов, требующих значительной интенсивности живого труда, является лечебно-профилактическое купание овец, затраты труда на выполнение которого составляют до 60% от всего объема работ на содер-. жание животных в этот период.

В соответствии с требованиями Ветеринарного законодательства, предупреждение и лечение паразитарных кожных заболеваний является обязательным процессом, поскольку они наносят значительный урон продуктивности всему поголовью, отары.

По данным Р.М.Каплана, А.А.Яковлева, В.В.Терещенко (1973) при заболевании чесоткой у животных тонкорунных пород происходит значительное снижение настрига шерсти и ухудшение ее качества, понижение упитанности.

Основным способом обработки против. чесоточного клеща является купание овец в проплывных ваннах с акарицидной жидкостью.

Совершенствованием лечебного эффекта акарицидной жидкости занимались ученые - А.А.Поляков, В.С.Ярных, Д.К.Поляков, С.Н.Никольский, А.А.Водянов, А.А.Непоклонов, В.М.Белоносов, В.А.-Чалдык, Г.М.Лазарев, Л.М.Ворожищева и др.

Исследованию технологического процесса обработки овец в купочных установках и обоснованию- конструктивных параметров оборудования посвящены труды отечественных и зарубежных ученых - В.С.Ярных, Д.К.Полякова, Р.А.Исанчурина, П.Л1 Полозова, А.В.Перчихина, В.А.Мороза, Р.С.Суюнчалиева, В.И.Крискжа, А.А.Богатюка, К.С.Ташимова, Ю.А.Мирзоянца, А.Д.Кима, М.Б.Базаршина, Ы.Д.Осмонова, М.Дугаля и др.

Известные механизированные установки сложны по конструкции, не надежны в эксплуатации, травмируют животных и по целому ряду показателей таких, как удельные капиталовложения, материалоемкость, технико - эксплуатационные и биотехнологические характеристики, не отвечают современным экономическим условиям хозяйствования. Это и•послужило основной причиной того, что они не востребованы хозяйствами и не были поставлены на серийное производство.

Главной целью обработки■овец является полное уничтожение клещей на кожно - шерстном покрове животных. Согласно ветеринарным требованиям профилактический эффект достигается, если за. время экспозиции животное получает полное насыщение шерстно-кожного покрова купочной жидкостью, имеющей стабильные акарицидные свойства. Поэтому в настоящее время хозяйствам необходимо простое по конструкции, надежное в эксплуатации, дешевое и высокоэффективное оборудование. •

Эти положения явились исходными условиями для исследований и обоснования оптимального технологического процесса и разработки комплекта оборудования для купания овец.

1.2. Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось обоснование и разработка технологической линии ле-ч'ебно-профилактической купки овец, обеспечивающей, при минимальных затратах труда и средств, качественное выполнение технологического процесса, исключающей"травмирование и снижающей стрессовое воздействие на животных.

Исходя из общего направления исследований, ставились следующие задачи: обобщить основные зооинженерные и ветеринарные требования, предъявляемые к технологическому процессу лечебно - профилактической купки овец с разработкой пооперационной технологической схемы; систематизировать известные способы и технические средства для купания овец и выбрать их оптимальный вариант; разработать оптимальную компоновочную схему комплекта оборудования длй подачи и купания овец; обосновать основные его технологические параметры с учетом использования в системе "человек - машина -животное" (Ч-М-Ж); разработать техническую документацию и изготовить экспериментальный опытный образец комплекта оборудования купочной установки; провести его испытания и производственную проверку с определением показателей процесса; определить оценку воздействия процесса купания в новой установке на животных и их продуктивность, а также интенсивность и степень ;тяжести физического труда обслуживающего• персонала; на основании этого разработать исходные требова--

ния на купочную установку; провести экономическое обоснование разработанной технологической линии.

1.3. Объекты исследований - технологический процесс и экспериментальные купочные установки лечебно - профилактической обработки овец против эктопаразитов. Предметом исследования являлось животное - овца в системе оператор -машина - животное (О-М-Ж).

1.4. Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые с учетом современных технологических требований оптимизированы способы осуществления процесса лечебно-профилактической обработки овец, разработаны новые техниче- . ские средства для подачи и купания овец, подтвержденные изобретением (п. N 2084206) и обоснована рациональная технологическая линия.

Исследования проводились в соответствии с Федеральной научно - технической программой на 1992 - 1995 гг. "Шерсть, меха и другая продукция животноводства", подпрограммами. "Шерсть" и "Баранина", НТП фундаментальных исследований Россельхозакадемии на 1996 - 2000 гг. и тематическими планами НИОКР Всероссийского НИИ овцеводства и козоводства на 1991 - 1997 гг. (регистрационный № 01.960007945).

Практическая ценность работы заключается в том, что на^ основании "проведенных исследований разработаны оптимальные и более эффективные способы и средства проведения процесса лечебно - профилактической купки овец, позволяющие обслуживать поголовье хозяйств.всех форм собственности без дополнительных капитальных вложений хозяйств - заказчиков и значительно сократить затраты живого труда на обработку животных .

1.5. Апробация работы. Результаты исследований, методические материалы и рекомендации апробированы в хозяйствах Республики. Ка'лмыкия и Ставропольского края.

Основные положения и результаты исследований по материалам диссертационной работы и вытекающие из них выводы и. рекодаёндэ'уии обсуждались и получили одобрение'на ежегодных заседания*. У^ея.огб совета ВНШОК (1993 - 1997 гг.), заседании научно - технического совета МСХ Республики Калмыкия (1992 Г;^¿ербесийских научно - практических конференциях по овцеводству ('1-996, 1997 гг.), совете Ассоциации крестьянских •.(фермерских) хозяйств Ставропольского края (1995 г.), республиканском совещании по овцеводству в Республике Калмыкия (1996г.). На разработанный способ и комплект оборудования для его осуществления получен патент на изобретение. '

1.6. Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 4 научные статьи, получен патент N 2084206. Разработаны исходные требования на комплект оборудования , утвержденные ученым Советом ВНИИОК.

1.7. Объем работы. Диссертационная работа изложена на 121 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материала и методики исследований, результатов собственных исследований, выводов, предложений производству, списка использованной литературы, включающего 155 наименований, в том числе 18 на иностранных языках и приложения. Работа содержит 16 таблиц, 25 рисунков, в том числе 3 графика,

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Материал и место проведения исследований. Экспериментальная часть работы'выполнялась в совхозе "Володарский" Приютненского района Республики Калмыкия и в опытном хозяйстве "Темнолесский" на физиологической станции Всероссийского научно - исследовательского института овцеводства и козоводства в Ставропольском крае.

Исследования выполнялись на 35000 гол. овец ставропольской породы совхоза "Володарский" и 700...800 гол. овец ставропольской и северокавказской мясо - шерстной пород физиологической станции ВНИИОК. Обработ-ка животных проводилась на технологических линиях с использованием разработанных комплектов оборудования.

2.2. Методика проведения исследований. При совершенствовании технологического процесса обосновывали оптимальный способ проведения операций процесса, а затем разрабатывали наиболее эффективные средства производства.

На первом этапе бьшо. проведено изучение и систематизация способов обработки овец на основании литературных источников, действующих ветеринарных требований, предъявляемых к процессу лечебно-профилактической обработки овец. На втором этапе - изучали и систематизировали средства для реализации технологических операций. Это позволило определить и при необходимости.разработать для каждой операции и процесса в целом специальное оборудование.

На следующем этапе работы .проводили определение и систематизацию основных параметров предмета исследования - овцы, влияющих на конструкцию и параметры комплекта разрабатываемого оборудования.

Наряду с обоснованием технологических и зооинженерных требований, проводили обоснование основных эргономических требований к разрабатываемому оборудованию.

На основании проведенных исследований осуществляли: выбор способа обработки; разработку конструкции установки; рациональную компоновку технологической линии; изготовление экспериментальных образцов комбинированной механизированной и передвижной купочных установок и всего комплекта оборудования технологических линий для купки овец.

Экспериментальные образцы предварительно испытывали в хозяйственных условиях для уточнения их параметров и выявления недостатков. По результатам предварительных испытаний производили доработку и усовершенствование отдельных узлов и технологических линий в целом.

Проведение экспериментов осуществляли по "Общей методике экспериментального исследования и обработки опытных данных" В.Г.Веденяпина (1973), методике С.В.Мельникова " Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов"(1972) и "Методическим рекомендациям по применению математических методов в исследованиях по сельскому хозяйству" (1974, 1977).

Для определения количества повторностей использовали таблицы В.И.Романовского, в которых показана зависимость между необходимым числом повторностей опыта и заданными надежностью и относительной ошибкой. При исследованиях закономерностей в общем виде задавали надежность Н= 0,88, а для измерений, связанных с конструированием - Н= 0,9. Количество повторностей определяли по заданной ошибке, взятой в долях стандарта. Значение ошибки для наших опытов составляло 2 . . . 3 % .

Обоснование рациональной компоновки рабочих мест оператора и Подсобных работников, обслуживающих технологические линии, проводили по методике А.С.Косилова (1960) объективным методом сомотографии и пульсометрии по затратам энергии подавальщика по методике М.В.Лейника (1960) .

Результаты опытов анализировали и обрабатывали матема- . тич'ески, методом вариационной статистики и представляли таблицами, графиками, функциональными и эмпирическими зависимостями.

Оптимальную пропускную способность технологической линии и другие технологические показатели определяли предварительно расчетным путем, а затем уточняли по результатам опытов и производственных испытаний.

Испытание технологической лиЯии для купки овец проводили в соответствии с ОСТ 70-84 "Испытания сельскохозяйственной техники. Комплект оборудования для содержания овец и коз. Программа и методы испытаний". При испытаниях использовали и рекомендации, изложенные в работе А.А.Высоцкого "Динамометрирование сельскохозяйственных машин" (1954). Использовали и общие методики В.П.Горячкина по испытанию сельскохозяйственных машин (1940, 1949).

Шерстную продуктивность животных в опытной и контрольной группах определяли по методике ВНИИОК (1991).

Для определения влияния на животных разработанного и типового оборудования при купании проводили изучение стрессовых показателей на операции подачи и обработки двух.групп овец по пять голов в каждой по уровню 11 - оксикортикосте-роидов (11 - ОКС) флюорометрическим методом Ю.А.Панкова (1961) и по уровню активности трансаминаз (ACT, АЛТ) в крови овец методом Т.С.Пасхиной (1970).

Экономическую оценку результатов разработки, испытаний и эксплуатации купочных установок и технологической линии в производственном процессе проводили в соответствии с "Методикой определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно - исследовательских и опытно - конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений" (1980) и "Методическими указаниями о порядке разработки, согласования и утверждения исходных требований на сельскохозяйственную технику" (1988).

При проведении исследований использовали стандартные приборы и оборудование. Для отдельных опытов разрабатывали специальные приборы и приспособления.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Основные аооинженеркые требования к технологическому процессу лечебно - профилактической купки овец. Технологический процесс лечебно-профилактического -купания овец, являющийся составной частью технологии,производства продукции овцеводства, не остается чем-то постоянным и неизменным, а вместе с производством изменяется и совершенствуется .

Обработка овец, кроме непосредственного купания, включает ряд других взаимосвязанных и последовательно выполняемых операций по подаче животных из загона для.необработанных овец к купочной ванне и удалению обработанных овец из отстойнрй площадки в загон для обработанных ов.ец и др.

3.2. Теоретические предпосылки к обоснованию процесса, выбору типа и разработке конструкций технических средств для обработки овец. Лечебно-профилактическая обработка овец является необходимым и ответственным технологическим процессом. Осуществляя его необходимо последовательно и непрерывно производить подачу животных.из загона в ванну с ака-рицидной жидкостью и далее на отстойную площадку., без нанесения им травм, обеспечивая высокое качество обработки. При этом должны исключаться физические перегрузки оператора и подсобных рабочих.

Рис.1. Технологическая схема процесса лечебно-профилактической обработки овец

Следовательно, процесс обработки животных.с использованием технических средств для подачи и купания овец представляет собой сложную биотехническую систему "оператор-машина - животное" (О-М-Ж).

Устойчивость функционирования таких систем, как правило, носит вероятностный характер. Поэтому эффективность их работы в целом зависит от того, насколько оптимальны связи и взаимодействия между ее биологическими и инженерно-техническими звеньями.'

Сложность системы "О-М-Ж" обусловлена неодинаковой природой, устойчивости связей между ее звеньями, поскольку та-

кие звенья, как оператор и обрабатываемое животное, управляется законами биологии, требованиями зооинженерного направления, человек-оператор - инженерной психологии, являясь ведущим звеном в "пуске - работе - остановке" этой системы, а животное - живым обрабатываемым элементом, фиксирующим способы управления этой системой. Машинное звено рассматриваемой системы должно иметь пропускную способность, обеспечивающую бесперебойную работу оператора и последовательное обслуживание животных.

Выполнить эти условия с помощью технических средств можно при проведении процесса обработки овец поточным методом..

Наиболее трудоемкой операцией в технологическом процессе купания животных - операция подачи их из загона для необработанных овец до купочной ванны. При осуществлении этой операции на типовой и большинстве других известных установках с проплывным каналом преобладает ручной труд. При этом, цикл и ритм технологического процесса зависят от времени подачи животного из загона до купочной ванны, времени про-плывания овцой канала и времени нахождения ее на отстойной площадке.

Таким образом, наиболее подходящая организационная форма потока в процессе купания овец в проплывном канале - однорядная циклическая линия. При этом работа оператора, как субъекта системы, подобна труду рабочего, подающего циклически живой объект, движущийся по конвейеру.

Следовательно, для рассматриваемого технологического процесса перспективна установка, состоящая из устройств для прохождения животных из загона до ванны и проплывания ими ванны до отстойной площадки. При этом, овцы из загона до ванны перемещаются по устройству самостоятельно при максимальном использовании их этологических особенностей (стремление идти вперед по глухому узкому расколу, .заходить за угол, следовать за вожаком, приближаться к овце-приманке и др.).

Для подачи животных из загона до купочной ванны поисковыми опытами установлена целесообразность использования универсального раскола с поджимным устройством конструкции ВНИИОК, разработанного с нашим участием, с пропускной способностью 1820 гол./ч и технической скоростью движения овцы в нем 0,54 м/с .

Учитывая среднюю скорость проплывания'овцой канала ванны до 0,30 м/с , этот раскол обеспечивает движение животных в нем в 2 раза выше возможного при купании. Поэтому этот

раскол с гарантией может быть использован в технологической линии для подачи овец из загона для необработанных животных до купочной ванны.

Раскол должен примыкать .к сбросному устройству овец в ванну, имеющему клетку с овцой-приманкой.

Рабочее место оператора в такой технологической линии должно быть расположено по ходу движения животных у сбросной площадки. При этом все операции, основные и вспомогательные, должны быть кратны ритму работы оператора, а ритм подачи овец определяется ритмом проплывания ванны.

Таким образом, режим работы установки зависит от квалификации оператора и используемых средств подачи животных с одной стороны, и скорости проплывания овцой ванны с другой стороны.

Суммарные затраты времени на купание каждой овцы являются временем цикла работы установки :

Тц=Тр+Ттр+Тп+То , (1)

где Тр - время подачи овцы по расколу;

Ттр - время подачи овцы по входному трапу;

Тп - время проплывания овцы канала ванны;

То - время отстоя овцы на площадке.

При разработке конструкций технических средств для подачи и купания овец, с целью оптимального решения их в системе "О-М-Ж", учитывались размеры животного и его масса. Для этого были обоснованы основные их промеры. При этом, определяли следующие промеры овец: общая длина - А; длина туловища до холки - Б; расстояние между передними и задними ногами - Г; ширина туловища - Л; высота в холке - Р; общая высота - С. Значенйя этих величин приведены в таблице.1.

Таблица 1

Основные параметры овец, мм

Обозначе ния Значение промеров Обозначе ния Значение промеров

Минимум Максимум Минимум Максимум

А 840 1060 Л 410 560

Б 550 730 П 610 770

Г 730 970 С 740 940

Живая масса животных принята до 100 кг.

3.3. Обоснование, выбор типа и разработка конструкции механизированной комбинированной купочной установки. В

большинстве хозяйств Ставропольского края и Республики Калмыкия используются для лечебно-профилактической обработки овец проплывные ванны ТП N 9-12. Процесс купания в них тру-

доемок, поскольку полностью основан на ручном труде. Пропускная способность этих установок не превышает. 150 гол./ч при обслуживающем персонале в 10...12 чел.

С целью повышения производительности труда и увеличения пропускной способности существующей проплывной ванны в совхозе "Володарский" Приютненского района Республики Калмыкия в 1991г. были проведены исследования и разработан проект технологического процесса и комбинированной купочной установки на базе действующей ванны проплывного типа со строительством отстойника-опрыскивателя (рис. 2).

Накопителем и средством для подачи овец в ванну использовали платформу грузоподъемного устройства автомобилеразгрузчика (ГУАР-15), площадью 24 кв.м, а для облегчения подачи животных из загона на платформу- накопитель - универсальный раскол конструкции ВНИИОК и овцу-приманку.

С помощью данной установки овец в совхозе купают, в ос-'новном, осенью, поскольку шерсть на них в этот период уже имеет длину 4 см И более.

В целях повышения пропускной способности установки отстойную площадку построили по типу опрыскивателя-отстойника для санитарной обработки -овец сразу после их стрижки, который представляет собой обрамленную с четырех сторон каменной стеной высотой 2 м, бетонированную площадку размером 11x13 метров с общим уклоном для стока акарицидной жидкости в ванну, с проложенными по ее дну и вдоль ограждающих площадку стен на высоте 1,5 м от пола трубами с соплами и распылителями .

Трубы, соединенные между собой в два контура, один на полу, другой - верхний, вдоль стен, подключили к специальному насосу высо'-эго давления, который подает акарицидную жидкость в. них - из купочной ванны. Оба контура могут работать одновременно, а при необходимости, по очереди. Сопла и распылители в верхнем контуре установлены под углом 135...180° г а распылители нижнего контура - 45 ... 135° .

Если ветеринарный специалист, контролирующий качество обработки, замечает недостаточную эффективность опрыскивания' животных сверху, он, стоя на стене отстойника - опрыскивателя, поливает овец сверху из брандспойта от второго насоса.

Основные сравнительные технологические показатели комбинированной купочной установки и типовой приведены в таблице 2. .','■ •

\ УКЛ V

1 .Стена отстойника-опрыскивателя

2.Вооота для выпуска овец

3. Контур из труб, подвешенных на стене

4.Контур из труб, проложенных по полу

5. Ворота для загона овец

6. Проем для прохода овец

7.Трап проплывной ванны Б.Ванна проплывного типа 9. Насосная

Ю.Приемное отделение ванны

11.ГУАР

12.Входная дверь

13.Клетка овцы-приманки

14. Решетчатое окно

15.Трап для входа овец на ГУАР

16. Планки - отсекатели

17.Раскол

18. Баз для необработанных овец с примыкающим к нему поджимным устройством

Рис.2. Схема комбинированной механизированной установки для лечебно-профилактической обработки овец

Таблица 2

Основные технологические показатели комбинированной купонной установки и •__типовой

№ п/п Наименования показателей Комбинирован ной Типовой

1 Количество обработанных овец за год, гол. 70000 70000

2 Пропускная способность, гол./ч, х/хх 600/800 150/-

3 Число дней купки овец за сезон, (х/хх) 15(9/6) 67

4 Количество обслуживающего персонала, чел., х/хх в т. ч. операторов рабочих 6/4 10

1/1 1

5/3 9

5 Затраты труда на обработку овец чел.-ч/гол. 0,01 0,07

6 Расход раствора, л/гол. 2,8 4,0

Примечание: х - купание хх - опрыскивание

Данная купочная установка хорошо себя зарекомендовала в крупных овцеводческих хозяйствах и на овцеводческих комплексах. Однако, в связи с сокращением овцепоголовья в общественном секторе, практическим свертыванием деятельности овцекомплексов, появлением крестьянских (фермерских) хозяйств и увеличением индивидуальных подворий, этот и другие известные способы обработки животных против эктопаразитов не смогли решить проблему профилактики и лечения овец в новых экономических условиях хозяйствования.

Проведенное нами всестороннее и глубокое изучение отечественного и заруЬежного опыта и анализ результатов исследований за последние пять лет позволили сделать вывод, что для фермерских хозяйств и одиночных' овчарен с традиционной технологией содержания животных необходимо обосновать и разработать новый более эффективный способ и технические средства лечебно - профилактической обработки овец.

3.4. Обоснование, технологического' процесса и основных параметров передвижной купочной установки. Поскольку ветеринарное законодательство и мировой опыт отдает.предпочтение купочным установкам для обработки овец с ваннами- про-плывного типа нами сделан выбор, с учетом вывода предыдущего* подраздела (3.3.) - разработать технологический' процесс купаний,-животных с использованием ванны проплывного т.йпа в передвижном варианте для обслуживания, овцепоголовья хозяйств всех форм собственности.

Все известные установки этого типа имеют различные, <?т, простейших до механических устройств подачи животных в ванну, проплывной канал и отстойную площадку для выдержки обработанный овец.

Максимальная пропускная способность установок с ваннами проплывного типа обусловлена скоростью плавания животных, которая зависит от длины и густоты шерсти, породы и возраста овец. Длина проплывного канала всех типов проплывных ванн зависит от установленной ветеринарной экспозиции (30...60 с) нахождения животных в акарицидном растворе.

Недостатком продольных, круглых и кольцеобразных ванн является большая материалоемкость, что требует больших затрат на постройку, а их габариты исключают возможность использования этого оборудования в передвижном варианте, поэтому все они, как правило, стационарного типа, что весьма нежелательно для обслуживания небольших и особенно фермерских хозяйств.

Известные установки с "\Г"-образными ваннами проплывного типа имеют в ванне два параллельно расположенных проплывных канала, объединенных одним поворотным устройством в середине проплывного пути. Такая ванна по сравнению с продольной менее материалоемкая. Ее преимуществом является то, что при проплывании овцы поворота канала частично на внешнем к повороту боку животного раскрываётся руно, что ведет к более быстрому насыщению шерсти акарицидным раствором, а это обусловливает сокращение экспозиции и, следовательно, позволяет сократить длину проплывного пути.

К недостаткам этой ванны относится то, что при повороте овцы руно раскрывается у нее только на< одном боку и такую ванну из-за ее габаритов нецелесообразно использовать в передвижном варианте.

Анализ недостатков и преимуществ, описанных стационарных ванн проплывного типа, позволил обосновать" новый способ купания овец, разработать комплект оборудования для его осуществления, признанный оригинальным решением и защищенный патентом на изобретение, обеспечивающий повышение качества технологического процесса, снижение материалоемкости, уменьшение габаритов устройства и изготовить экспериментальный образец купочной установки в передвижном варианте, что дает возможность увеличения сезонной загрузки оборудования и сокращения, соответственно, сроков его окупаемости.

Учитывая максимальную скорость проплывания овцой канала ванны 0,4 м/с и минимальную ветеринарную экспозицию 30 с, расчетным путем (0,4x30) получили оптимальную' длину проплывного канала - 12 м. При установившейся средней скорости плавания овцы в канале до 0,3 м/с экспозиция составит 40 с и боле'е.

Разработанная нами ванна, изготовленная, из листового железа, с тремя прямолинейными дорожками, соединенными между собой двумя-, поворотными участками, имеет длину проплыв-ного канала !12.. м, массу .нетто с комплектующими изделиями -770 кг и :объем " ^ 9 '.куб.м , соответствующий ветеринарным требованиям,- приведена- -на рис-. 3.

При проплывании жи&Ьтяыми- Поворотных участков канала поочередно ..а левом и правом бо-ках овцы, частично раскрывается руно, что улучшает его промокаемость акарицидной жидКостью и, следовательно, позволяет .сократить экспозицию и соответственно длину проплывного пути с 15 до 12 м.

Опыт эксплуатации универсального раскола с поджимным Устройством конструкции ВНИИОК и полученные, при этом, положительные результаты, послужили основанием для использования раскола этого типа и в новом оборудовании.

Отстойная площадка, состоящая из двух, секций, изготовленная из листового железа размером 4x1,5 м и обрамленных, по периметру барьером из листового железа высотой 0,2 м, с общей массой 4 00 кг, обеспечивает накопление и предварительный отстой акарицидной жидкости, стекающей с овец и попадающей в ванну через фильтр-отстойник.

Габариты и масса отстойной площадки позволяют перевозить ее вместе с ванной и входным трапом одним транспортным средством среднего класса, оборудованным грузоподъемным устройством для выполнения погрузо - разгрузочных работ в местах демонтажа и монтажа оборудования передвижной установки для купания животных.

Конструктивные особенности и параметры оборудования, рациональная компоновка всей линии передвижной установки были обоснованы с учетом массы, размеров овцы и антропометрических данных.обслуживающего персонала.

Вода, используемая для приготовления акарицидной жидко-'сти, подогревается, при необходимости,- с помощью теплоэлек-тронагревателей (ТЭН), а там, где -нет электроэнергии используется резервная газобаллонная установка.

Отработанную акарицидную жидкость откачивали из ванны насосом в мобильную емкость транспортного средства и вывозили в специально отведенное санэпидемстанцией место.

Очистку отстойной площадки и ванны осуществляли гидросмывом брандспойтом, с удалением воды аналогичным, отработанной акарицидной жидкости, способом.

Рис. 3. Схема передвижной установки для купания овец КУП- 2 :

1- поджимное устройство; 2 - раскол; 3 - входной трап; 4-противовес; 5 - рабочее место оператора; 6 -рычаг управления; 7-сбросная площадка; 8 - овца-приманка;9-ванна;10-выходной трап; 11-труба с распылителями; 12-фильтр-отстойник;13-поворотное устройство; 14,15-секции отстойной площадки; 16-загон для обработанных овец; 17-выпускная калитка.

Таким образом, технологические операции в процессе купания животных в целом представляются технологической системой - живым конвейером, включающим отдельные элементы поточной линии - овец.

При работе передвижная установка для купания овец КУП-2 обслуживается тремя работниками (оператором и двумя подсобными рабочими) и ветеринарным специалистом. Основные параметры КУП-2 приведены в таблице 3.

Таблица 3

Основные параметры передвижной купочной установки КУП-2

№ Наименование Значение

п/п

1 Длина проплываемого пути, м 12

2 Габариты установки: длина, см 1580

ширина, см 250

высота, см 270

В том числе - ванны: длина, см 400

ширина, см 150

высота, см 150

-двухсекционной

отстойной

площадки: длина, см 800

ширина, см 150

3 Объем ванны, куб. м 9

4 Масса комплекта оборудования, кг 1350

3.5. Производственные испытания передвижной установки для купания овец. Для надежности технологического процесса подачи овец в ванну и выравнивания скорости движения их по расколу со скоростью проплывания до 0,3 м/с / оборудовали рабочее место оператора в конце линии подачи. животных к ванне у сбросной площадки. Функция 'оператора - управление потоком подачи овец, обеспечение надежности в системе.купания животных, независимо от, возмущающих' факторов в живом конвейере, который, как функциональная система, проходит стадии "пуска - функционирования - остановки".

Производственные испытания установки проводили в соответствии с пооперационной схемой технологической линии купания овец (рис. 4).

ВС

Подгон отары

ф

I

Технологические

параметры

процесса

насыщения

шерстного

покрова овец

акарицидной

жидкостью и

отекания ее на

отстойную

площадку

Накопление овец в базу

Подсобный рабочий 1

(Чабан 1)

* ..-

Подсобный рабочий; (Чабан 2)

Т

Подача овец через поджимное устройство по расколу У^Уп=0,3 м/с_^

Г

Подача овцы в ванну}*—( Оператор ] Тп=4 с

Купание-проплывание. ~ \/пл=0,3 м/ с \Тэ=40с_,

) . * Выход на отстойную площадку Твых=4 с

Отстой-стекание жидкости Тотс=160с

Восстановление

акарицидной

жидкости

■ ^ ->. Фильтрация акарицидной жидкости Т

В етспециа лист-

контроль

качества

г I

(Выпуск овец }-

ВС

Время, с

Рис. 4. Пооперационная схема технологической линии купания овей!

Максимальная пропускная способность установки в единицу времени (за 1 час работы) составляет:

<2т=Тр ^=3600^=900 гол (2)

Тп 4

где Тр - время работы, 1 ч (3600 с) ;

Кр. - коэффициент использования рабочего времени, 1,0; Тп - расчетный ритм подачи овцы-в ванну, равный ритму выхода овцы из ванны, 4 с/гол.

При эксплуатации установки в осеннюю купку животных коэффициент использования рабочего времени составлял О,39...0,58, в зависимости от возраста овец, времени дня и температуры воздуха, т.е. пропускная способность установки обеспечивалась в пределах 350...520 гол./ ч.

Представленная на рис. 3 пооперационная схема размещения загона, поджимного устройства, изогнутого глухого раскола, входного трапа, клетки с овцой - приманкой, разработанная и апробированная нами в течение трех лет в производственных условиях, позволила одному человеку, с помощью пастушьей собаки породы "келпи", используя биологические особенности поведения овец в расколе, обеспечивать подачу животных от загона до сбросной площадки ванны.

При работе установки было замечено, что в начале купания, при пропуске первых групп животных, удельный расход акарицидной жидкости был больше, чем при обработке последующих групп. С целью определения причины этого явления нами был поставлен специальный эксперимент.

При этом на основании проведенных замеров расхода акарицидной жидкости построили эмпирическую кривую I (рис. 5). На основании установленной зависимости построили график изменения объема раствора в ванне от количества искупанных овец - кривая II (рис. 5).

2 10

га

£ 5-

2 си А Ю О

4 3

I

Количество овец, гол

Рис. 5. Графики зависимости расхода акарицидной жидкости

- кривая I и изменения ее объема в ванне

- кривая II от количества искупанных овец

Анализ полученных графиков позволил определить максимально возможный объем заливаемой в ванну акарицидной жидкости - 7,9 куб.м и оптимальный, с точки зрения минимизации потерь, - 7,4 куб.м.

Результаты исследований и выводы Г.М.Лазарева (1967) допускают расход акарицидной жидкости в ваннах данного объема до 25% от исходного без дополнительной дозаправки жидкости.

Учитывая это, нами экспериментальным путем определен максимально допустимый, без дозаправки ванны, расход акарицидной жидкости - 1,9 куб.м.

Основные сравнительные технологические показатели КУП-2 и типовой приведены в таблице 4.

Таблица 4

Основные технологические показатели типовой и новой установки

№ п/п Наименование показателей Типовой Новой

1 Пропускная способность, гол/ч до 150 до 500

2 Количество обслуживающего персонала, чел. 10 3

3 в т.ч. операторов 1 1

рабочих 9 2

4 Затраты труда на обработку овец, чел. -ч / гол. 0,07 0,01

5 Затраты труда на монтаж-демонтаж, чел.-ч - 4

в т.ч. на монтаж - 2

6 Расход акарицидной жидкости, л/ гол. 4 3,1

7 Экспозиция, с 50...60 40

Сравнительную шерстную продуктивность маток изучали после купания их в КУП-2 и' типовой установке. Результаты исследований приведены в таблице 5.

Таблица 5

Шерстная продуктивность маток

Настриг шерсти, кг/гол.

Группа п Установка В физической массе В чистом волокне

М±т М±т

Контрольная 5 Типовая 6,07+0,256 4,04±0,127

Опытная 5 - Новая 6,06±0,257 4,05±0,169

Данные опыта показывают, что обработка овец в новой ку-почной установке .не оказала отрицательного воздействия на-шерстную продуктивность маток.

Влияние различных технологических процессов подачи и купания животных на стрессовое состояние их организма изучали по уровню оксикортикостероидов (11-ОКС) и трансаминаз (ACT и АЛТ) в крови обрабатываемых овец.

В результате исследований установлено, что через 1 час после купания в типовой установке концентрация 11-ОКС, ACT и АЛТ в крови животных была на 12, 13,1 и 17,1%, соответственно, выше, чем у овец, обработанных в КУП-2.

Через 4 часа после купания в новой установке уровень концентрации изучаемых показателей был близок к исходному до обработки животных, в то время как у овец, искупанных в типовой установке уровень аналогичных показателей оставался достаточно высоким и приблизился к исходному только через 24 часа после купки.

Анализ полученных нами данных биохимических показателей крови дает основание сделать заключение о меньшей силе стрессорного воздействия на организм животных при купании их в новой установке.

В соответствии с методикой М.В.Лейника по эргономической оценке испытываемого и типового оборудования проведена оценка работы обслуживающего его персонала по относительным затратам энергии. Изменение частоты пульса подавальщика, систематически измеряемое в. процессе работы в среднем за период исследований, показано на графике (рис. 6).

х

S

S 1

со о л

5.

с р

о

ь <0 т

15

30

45

60

Время, мин

Рис.6. График изменения частоты пульса подавальщика - при подаче овец на типовом оборудовании- кривая I, при подаче овец на новом оборудовании-кривая II

Результаты эргономических исследований технологических процессов купки овец показали, что затраты энергии подавальщика животных на новой передвижной установке в расчете на одну овцу в 5,2 раза меньше, чем на типовой.

3.6. Экономическая эффективность технологического процесса с использованием передвижной купочной установки КУП-2 для лечебно-профилактической обработки овец. При расчете экономической эффективности за базовый вариант взята типовая проплывная ванна.

Установлено, что годовой экономический эффект от использования новой передвижной купочной установки составляет 18865 руб. ( в ценах 1998 г.),а за полный срок ее службы -64606 руб. При этом в 3,3 раза сокращаются затраты труда на эксплуатацию установки и в 7 раз снижаются удельные капвложения. Учитывая расчетную потребность сельского хозяйства страны в 100 установках, хозяйственно-экономический эффект от внедрения и эксплуатации их за весь амортизационный срок составит 6460600 руб.

4. ВЫВОДЫ

Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований дают основание сделать следующие выводы :

1. Наиболее эффективным, с точки зрения современных требований ветеринарного законодательства, признан способ лечебно - профилактической обработки овец в проплывных ван-" нах. Однако известные типовые стационарные купочные установки проплывного типа малопроизводительны, требуют больших перегонов овец к местам обработки, что приводит к перезаражению мест прогона, и животных, а экспериментальные единичные и мелкосерийные стационарные механизированные установки проплывного типа энергоемки, имеют большую материалоемкость, требуют значительных капиталовложений на их сооружение, а при эксплуатации - длительных перегонов овец с мест постоянного содержания на купку.

Передвижные купочные установки, как зарубежные, так и отечественные, в основном душевого типа, распространения не получили, так как конструктивно сложны и требуют для подачи раствора электрического или механического привода, а, самое главное, в душевых установках необходимая промокаемость раствором шерсти овец тонкорунных пород достигается только при ее длине до 3 см. '

2. Структурные изменения форм собственности в отрасли, а также условия рыночной экономики, современные зооинженер-

ные, инженерно-технические, эргономические и экологические требования обусловили необходимость обоснования технологического процесса купки овец. При этом новый процесс рассматривается в системе "внешняя среда - оператор - машина -животное - внешняя среда".

3. Научно обоснован и экспериментально подтвержден наиболее эффективный способ обработки овец в разработанной ку-почной установке проплывного типа КУП-2, который обеспечивает высокое качество процесса и недопущение травматизма животных.

4. Новая купочная установка обеспечивает, за счет улучшения промокаемости шерстно-кожного покрова овец, сокращение экспозиции до 40 с, уменьшение длины проплывного канала до 12 м, экономию металла на 38 и лечебного раствора на 23% в сравнении с типовой установкой (п.Ы 2084206) .

5. Научно обоснованы и экспериментально подтверждены оптимальные размеры подающего устройства, купочной ванны, отстойной площадки и рациональная компановка оборудования всей линии лечебно - профилактической купки овец, обеспечивающей максимальную эффективность процесса.

6. Рациональные объемы акарицидной жидкости в ванне КУП-2 : максимальный - 7,9 куб.м ; оптимальный - 7,4 куб.м; минимальный - 6,0 куб.м.

7. Оптимальное время выдержки овец на отстойной площадке - 160 с.

8. Обработка овец на новой купочной установке КУП-2 (в сравнении с типовой) не оказала отрицательного воздействия на шерстную продуктивность маток.

9. Биохимические показатели крови животных свидетельствуют о'меньшей силе стрессорного воздействия,.возникающего при купке овец с использованием комплекта нового оборудования в сравнении с типовым.

10. Энергозатраты рабочего-подавальщика на новой уста--новке в расчете на одну овцу в 5,2 раза меньше, чем на типовой.

11. Установка КУП-2 обеспечивает увеличение пропускной-, способности в 3,3 раза, при сокращении прямых эксплуатационных затрат на обработку животных в 5,8 раз в сравнении с типовой.

12. Эксплуатация одной установки КУП-2 дает годовой экономический эффект 18863 руб. при обработке 200 тыс. гол. в год, а внедрение 100 установок, необходимых для обслужи-

вания всего овцепоголовья России^ даст экономический эффект 6460600 руб.

5. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Проведенные исследования и производственные' испытания позволяют рекомендовать :

1. Технологический процесс лечебно-профилактического купания овец и комплект оборудования для его осуществления - предприятиям райагрофермсервиса районов с овцепоголовьем до 100 тыс. гол.

2. Исходные требования на разработку технических средств для купания овец - конструкторским организациям.

Материалы диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Комбинированная механизированная установка для лечебной и профилактической обработки овец.//Технология и экономика овцеводства: Сб. науч. тр. / ВНИИОК. - Ставрополь, 1995. - С.3-8 (в соавторстве).

2. Зоотехнические обоснования передвижной установки для купания овец. // Технология и экономика овцеводства: Сб. науч. тр. / ВНИИОК.- Ставрополь, 1995. - С.18-22.

3. Усовершенствованная передвижная установка лечебной и профилактической обработки овец. // Материалы координационного совещания и научно-практической конференции по овцеводству и козоводству / ВНИИОК. - Ставрополь, 1996.

С.216-221.

4. Передвижная установка для лечения и профилактической обработки (купки) овец - КУП - 2. // "Овцы, козы, шерстяное дело". - 1997. - ы'3-4.-С.35-38 ( в соавторстве).

5. Патент N 2084206. Установка для купки овец. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений 20 июля 1997 года.

ЭшНЦ Поди. » тч.3.04М

Рогюртп ВНИИОК. Огшрноль. мр-Зоотмапиеси», 15